CN115915817A - 发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光器件及其制备方法、显示装置。发光器件包括第一电极、第一钝化保护功能层、发光层、第二钝化保护功能层以及第二电极；其中，发光层设置于第一电极与第二电极之间，第一钝化保护功能层设置于第一电极与发光层之间，第二钝化保护功能层设置于第二电极与发光层之间，且第一钝化保护功能层的激光损伤阈值与第二钝化保护功能层的激光损伤阈值皆大于发光层的激光损伤阈值。本发明可以对发光层的两侧均起到抗光保护作用，提高发光器件的激光损伤阈值，进而可以提高发光层的使用寿命。

Description

发光器件及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制备方法、及具有该发光器件的显示装置。

背景技术

量子点发光器件(Quantum Dots Light-Emitting Diode，QLED)，是一种新兴的显示器件，结构与有机发光显示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)相似，即空穴传输层、发光层以及电子传输层组成的三明治结构。这是一项介于液晶和OLED之间的新型技术，QLED核心技术为“Quantum Dot(量子点)”，量子点是一种粒子直径不足10nm的颗粒，由锌、镉、硫、硒原子组成。这种物质有一个极其特别的性质：当量子点受到光电刺激时，就会发出有色的光线，颜色是由组成量子点的材料和它的大小、形状决定。因为它有这种特性，所以能够改变光源发出的光线的颜色。量子点的发光波长范围非常窄，颜色又比较的纯粹，还可以调节，因此量子点显示器的画面会比液晶显示器的画面更加的清晰明亮。

QLED是基于无机半导体量子点的电致发光，理论上说，无机半导体量子点的稳定性要高于有机小分子及聚合物；另一方面，由于量子限域效应，使得量子点材料的发光线宽更小，从而使其具有更好的色纯度。

但是，QLED在长时间驱动时，会出现光学灾变损伤(COD)现象。QLED是由半导体有源区增益部分激发发射光并输出，当输出功率逐渐升高时，腔面区域吸收光，从而产生热，并引发“热失控”，最终成为不可逆转的光学破坏，即光学灾变损伤(COD)。

发明内容

本发明实施例提供一种发光器件及其制备方法、显示装置，能够降低发光器件出现光学灾变损伤的概率，提高发光器件的使用寿命。

本发明实施例提供一种发光器件，所述发光器件包括第一电极、第一钝化保护功能层、发光层、第二钝化保护功能层以及第二电极；

其中，所述发光层设置于所述第一电极与所述第二电极之间，所述第一钝化保护功能层设置于所述第一电极与所述发光层之间，所述第二钝化保护功能层设置于所述第二电极与所述发光层之间，且所述第一钝化保护功能层的激光损伤阈值与所述第二钝化保护功能层的激光损伤阈值皆大于所述发光层的激光损伤阈值。

在本发明的一种实施例中，所述发光器件还包括空穴层，所述空穴层设置于所述第一电极与所述第一钝化保护功能层之间。

在本发明的一种实施例中，所述第一钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

在本发明的一种实施例中，所述发光层的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，所述第一电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种，所述第二电极的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物材料中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，所述发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置于所述第二电极与所述第二钝化保护功能层之间，且所述第二钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

在本发明的一种实施例中，所述电子传输层的材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，所述第二钝化保护功能层为复合电子传输层，所述复合电子传输层的材料包括二氧化锆以及氧化物半导体材料，且所述二氧化锆掺杂于所述氧化物半导体材料中。

在本发明的一种实施例中，所述复合电子传输层的材料中所述二氧化锆的摩尔占比范围为3％至10％。

在本发明的一种实施例中，所述氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

根据本发明的上述目的，提供一种发光器件的制备方法，其包括以下步骤：

在第一电极的一侧形成第一钝化保护功能层；

在所述第一钝化保护功能层远离所述第一电极的一侧形成发光层，且所述第一钝化保护功能层的激光损伤阈值大于所述发光层的激光损伤阈值；

在所述发光层远离所述第一钝化保护功能层的一侧形成第二钝化保护功能层，且所述第二钝化保护功能层的激光损伤阈值大于所述发光层的激光损伤阈值；以及

在所述第二钝化保护功能层远离所述发光层的一侧形成第二电极。

在本发明的一种实施例中，还包括以下步骤：在所述第一电极与所述第一钝化保护功能层之间形成空穴层，且形成所述第一钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

在本发明的一种实施例中，形成所述发光层的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，形成所述第一电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种，形成所述第二电极的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物材料中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，还包括以下步骤：在所述第二电极与所述第二钝化保护功能层之间形成电子传输层，且形成所述第二钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

在本发明的一种实施例中，形成所述电子传输层的材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

在本发明的一种实施例中，所述第二钝化保护功能层为复合电子传输层，形成所述复合电子传输层的材料包括二氧化锆以及氧化物半导体材料，且所述二氧化锆掺杂于所述氧化物半导体材料中。

在本发明的一种实施例中，所述复合电子传输层的材料中所述二氧化锆的摩尔占比范围为3％至10％。

在本发明的一种实施例中，所述氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

根据本发明的上述目的，提供一种显示装置，所述显示装置包括所述发光器件，或由所述发光器件的制备方法制得的发光器件。

本发明的有益效果：本发明通过在发光层的两侧分别设置第一钝化保护功能层以及第二钝化保护功能层，且第一钝化保护功能层以及第二钝化保护功能层的激光损伤阈值皆大于发光层的激光损伤阈值，进而可以对发光层的两侧均起到抗光保护作用，提高发光器件的激光损伤阈值，降低发光器件出现光学灾变损伤的概率，进而可以提高发光层的使用寿命。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例提供的发光器件的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的发光器件的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发光器件的制备方法流程图；

图4为本发明实施例提供的发光器件的紫外光辐照形貌图；

图5为本发明实施例提供的对比例中发光器件的紫外光辐照形貌图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在现有的量子点发光器件中，长时间驱动发光器件时，量子点发光层由于激发发射光并输出，当输出功率逐渐升高时，其腔面区域吸收光，从而产生热，最终在量子点发光层中产生不可逆转的光学破坏，即量子点发光层中的半导体结因超过功率密度，并吸收太多的光能，导致腔面区域的熔化、再结晶。受影响的区域将产生大量的晶格缺陷，破坏了量子点发光器件的性能。同时，由于量子点发光器件的热敏性较高，常在制备过程中需要使用激光退火工艺，且量子点发光器件在进行激光退火过程中，同样会出现上述问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种发光器件，请参照图1，发光器件包括第一电极10、第一钝化保护功能层21、发光层30、第二钝化保护功能层22以及第二电极40。

其中，发光层30设置于第一电极10与第二电极40之间，第一钝化保护功能层21设置于第一电极10与发光层30之间，第二钝化保护功能层22设置于第二电极40与发光层30之间，且第一钝化保护功能层21的激光损伤阈值与第二钝化保护功能层22的激光损伤阈值皆大于发光层30的激光损伤阈值。

在实施应用过程中，本发明实施例中通过在发光器件的发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22，且第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22的激光损伤阈值皆大于发光层30的激光损伤阈值，以对发光层30起到抗光保护作用，有效降低了发光层30发生光学破坏的概率，提高了发光器件的良品率和使用寿命。同时，当发光器件进行退火工艺处理时，也可以扩大退火工艺的处理强度范围。

具体地，请继续参照图1，在本发明的一种实施例中，本实施例提供的发光器件包括第一电极10、设置于第一电极10一侧的空穴层、设置于空穴层远离第一电极10一侧的第一钝化保护功能层21、设置于第一钝化保护功能层21远离空穴传输层52一侧的发光层30、设置于发光层30远离第一钝化保护功能层21一侧的第二钝化保护功能层22、设置于第二钝化保护功能层22远离发光层30一侧的电子传输层53以及设置于电子传输层53远离第二钝化保护层功能层22一侧的第二电极40。

需要说明的是，在本发明实施例中，空穴层包括空穴注入层51以及空穴传输层52，如图1所示，且后续实施例中以空穴注入层51以及空穴传输层52进行描述，即空穴层包括设置于第一电极10一侧的空穴注入层51以及设置于空穴注入层51远离第一电极10一侧的空穴传输层52，且第一钝化保护功能层21设置于空穴传输层52远离空穴注入层51的一侧。

其中，第一电极10可为阳极，第二电极40可为阴极，即本发明实施例提供的发光器件中，可通过对第一电极10与第二电极40加载电压，通过空穴注入层51、空穴传输层52传输空穴，并通过电子传输层53传输电子，以使得发光层30发光。

进一步地，第一电极10的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种。

空穴注入层51的材料选自PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)、CuPc(颜料蓝15:3)、F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌)、HATCN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)、过渡金属氧化物以及过渡金属硫系化合物中的一种或多种。

空穴传输层52的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、15N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、石墨烯、C60中的一种或多种。

发光层30的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。其中，发光层30的材料包括具备发光能力的直接带隙化合物半导体。

具体地，发光层30的材料还可以为II-VI半导体的纳米晶，例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe和其他二元、三元、四元的II-VI化合物。

发光层30的材料还可以为III-V族半导体的纳米晶，例如GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V化合物。

进一步地，发光层30的材料还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体。

具体地，无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX₃，其中A为Cs+离子，M为二价金属阳离子，包括但不限于Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺，X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I^-。有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX₃，其中B为有机胺阳离子，则有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构式包括CH3(CH2)_n-2NH₃ ⁺(n≥2)或NH₃(CH₂)_nNH₃ ²⁺(n≥2)。其中，当n＝2时，无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-通过共顶的方式连接，金属阳离子M位于卤素八面体的体心，有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内，形成无限延伸的三维结构；当n＞2时，以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-在二维方向延伸形成层状结构，层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺)，有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构；M为二价金属阳离子，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺；X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I^-。

电子传输层53的材料选自具有电子传输能力的氧化物半导体纳米颗粒材料，例如ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的一种或多种。

第二电极40的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种。其中，金属材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca、Mg中的一种或多种。碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，具体可选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO中的一种或多种。

此外，第二电极40也可以是掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，其中，复合电极可选自AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。

承上，在本发明实施例中，第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22的材料皆包括二氧化锆，即在发光层30的两侧均设置二氧化锆钝化膜，由于二氧化锆在制备过程中，会形成具有较高激光损伤阈值的单斜相结构，进而可以对发光层30起到抗光保护作用，提高发光器件的激光损伤阈值，以提高发光器件的工作寿命以及退火工艺的处理强度范围。

需要说明的是，由于二氧化锆具有一定的绝缘性，为减少第一钝化保护功能层21与第二钝化保护功能层22对发光器件电性的影响，因此，在本实施例中，第一钝化保护功能层21的厚度以及第二钝化保护功能层22的厚度皆小于或等于10nm。

请参照图2，在本发明的另一种实施例中，发光器件包括第一电极10、设置于第一电极10一侧的空穴注入层51、设置于空穴注入层51远离第一电极10一侧的空穴传输层52、设置于空穴传输层52远离空穴注入层51一侧的第一钝化保护功能层21、设置于第一钝化保护功能层21远离空穴传输层52一侧的发光层30、设置于发光层30远离第一钝化保护功能层21一侧的第二钝化保护功能层22以及设置于第二钝化保护层功能层22远离发光层30一侧的第二电极40。

本实施例与上一实施例的区别之处在于，第二钝化保护功能层22复用为复合电子传输层54，且后续描述中以复合电子传输层54进行描述。具体地，在本实施例中，复合电子传输层54的材料包括氧化物半导体材料以及二氧化锆，其中，二氧化锆掺杂于氧化物半导体材料中，进而复合电子传输层54在提高发光器件的激光损伤阈值的同时，还可以实现电子传输的功能。

可选的，氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的一种或多种。

可选的，二氧化锆在复合电子传输层54的材料中摩尔占比范围为3％至10％。

需要说明的是，对于量子点发光器件，其电子注入能力远大于空穴注入能力，使得发光器件出现电荷不平衡的现象，进而使得发光器件在低亮度时效率低且使用寿命降低，即对发光器件的电性以及发光性能产生较大影响。而本实施例中通过在氧化物半导体材料中掺杂二氧化锆以形成复合电子传输层54，由于二氧化锆具有一定的绝缘性，可以降低发光器件的电子注入能力，以提高发光器件的电荷平衡性，进而可以有效提高发光器件的发光效率，尤其是发光器件在低亮度时的发光效率将大幅提高，同还可以提高发光器件的使用寿命。

承上，本发明实施例中通过在发光器件的发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及复合电子传输层54，且第一钝化保护功能层21以及复合电子传输层54的激光损伤阈值皆大于发光层30的激光损伤阈值，以对发光层30起到抗光保护作用，有效降低了发光层30发生光学破坏的概率，提高了发光器件的良品率和使用寿命。同时，当发光器件进行退火工艺处理时，也可以扩大退火工艺的处理强度范围。此外，本发明实施例在复合电子传输层54中掺杂二氧化锆，使其在提高发光器件的激光损伤阈值的基础上，还可以提高发光器件的电荷平衡，以提高发光器件的效率和使用寿命。

另外，本发明实施例还提供一种发光器件的制备方法，且该发光器件即为上述实施例中所述的发光器件，请参照图1、图2以及图3，该发光器件的制备方法包括以下步骤：

S10、在第一电极10的一侧形成第一钝化保护功能层21。

提供基板(图中并未示出)，在基板上形成第一电极10，且第一电极10的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种。

在第一电极10的远离基板的一侧依次形成空穴注入层51以及空穴传输层52，具体可采用旋涂的方式对空穴注入层51以及空穴传输层52进行制备。

可选的，空穴注入层51的材料选自PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)、CuPc(颜料蓝15:3)、F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌)、HATCN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)、过渡金属氧化物以及过渡金属硫系化合物中的一种或多种。

可选的，空穴传输层52的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、15N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、石墨烯、C60中的一种或多种。

在空穴传输层52远离空穴注入层51的一侧形成第一钝化保护功能层21，具体可采用蒸镀的方式对第一钝化保护功能层21进行制备。

在本发明实施例中，第一钝化保护功能层21的材料包括二氧化锆，且第一钝化保护功能层21的厚度小于或等于10nm，以在提高发光器件的激光损伤阈值的基础上，不影响发光器件的电特性。

S20、在第一钝化保护功能层21远离第一电极10的一侧形成发光层30，且第一钝化保护功能层21的激光损伤阈值大于发光层30的激光损伤阈值。

在第一钝化保护功能层21远离空穴传输层52的一侧形成发光层30，其中，第一钝化保护功能层21的激光损伤阈值大于发光层30的激光损伤阈值，具体可采用旋涂的方式对发光层30进行制备。

可选的，发光层30的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。其中，发光层30的材料包括具备发光能力的直接带隙化合物半导体。

具体地，发光层30的材料还可以为II-VI半导体的纳米晶，例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe和其他二元、三元、四元的II-VI化合物。

发光层30的材料还可以为III-V族半导体的纳米晶，例如GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V化合物。

进一步地，发光层30的材料还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体。

具体地，无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX₃，其中A为Cs+离子，M为二价金属阳离子，包括但不限于Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺，X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I^-。有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX₃，其中B为有机胺阳离子，则有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构式包括CH3(CH2)_n-2NH₃ ⁺(n≥2)或NH₃(CH₂)_nNH₃ ²⁺(n≥2)。其中，当n＝2时，无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-通过共顶的方式连接，金属阳离子M位于卤素八面体的体心，有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内，形成无限延伸的三维结构；当n＞2时，以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-在二维方向延伸形成层状结构，层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺)，有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构；M为二价金属阳离子，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺；X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I^-。

S30、在发光层30远离第一钝化保护功能层21的一侧形成第二钝化保护功能层22，且第二钝化保护功能层22的激光损伤阈值大于发光层30的激光损伤阈值。

在本发明的一种实施例中，在发光层30远离第一钝化保护功能层21的一侧采用蒸镀的方式形成第二钝化保护功能层22，且第二钝化保护功能22的激光损伤阈值大于发光层30的激光损伤阈值。

其中，第二钝化保护功能层22的材料为二氧化锆，且第二钝化保护功能层22的厚度小于或等于10nm。

接着，在第二钝化保护功能层22远离发光层30的一侧形成电子传输层53，具体可采用旋涂的方式对电子传输层53进行制备。

可选的，电子传输层53的材料选自具有电子传输能力的氧化物半导体纳米颗粒材料，例如ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的一种或多种。

在本发明的另一种实施例中，在氧化物半导体材料中掺杂二氧化锆，以形成混合材料，然后采用混合材料在发光层30远离第一钝化保护功能层21的一侧以旋涂的方式形成第二钝化保护功能层22，即第二钝化保护功能层22还复用为复合电子传输层54，在提高发光器件的激光损伤阈值的基础上，还可以起到传输电子的作用。其中，二氧化锆在复合电子传输层54的材料中摩尔占比范围为3％至10％。

可选的，氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的一种或多种。

S40、在第二钝化保护功能层22远离发光层30的一侧形成第二电极40。

具体可采用蒸镀的方式在第二钝化保护功能层22远离发光层30的一侧形成第二电极40。

可选的，第二电极40的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种。其中，金属材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca、Mg中的一种或多种。碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，具体可选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO中的一种或多种。

此外，第二电极40也可以是掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，其中，复合电极选自AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。

下面结合具体实施例，以对本发明实施例提供的发光器件的制备方法进行说明。

实施例一

首先，在基板上形成采用ITO材料形成第一电极10。

接着，采用PEDOT：PSS材料在第一电极10远离基板的一侧以旋涂的方式成膜，其中，转速为5000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热15分钟，且温度可为150℃。最后静置冷却5分钟以得到空穴注入层51。

然后，在空穴注入层51远离第一电极10的一侧采用8mg/mL的聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)以旋涂的方式成膜，其中转速为3000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到空穴传输层52。

接着，在空穴传输层52远离空穴注入层51的一侧采用二氧化锆以蒸镀的方式成膜，以形成第一钝化保护功能层21，其中，蒸镀真空度需小于10^-3Pa，沉淀速率控制为1埃/秒，蒸镀时间为80s，且第一钝化保护功能层21的厚度8nm。

然后，在第一钝化保护功能层21远离空穴传输层52的一侧采用20mg/mL的量子点材料以旋涂的方式成膜，其中，量子点材料包括上述氧化物半导体材料，转速为200rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到发光层30。

接着，在发光层30远离第一钝化保护功能层21的一侧采用二氧化锆以蒸镀的方式成膜，以得到第二钝化保护功能层22，其中，蒸镀真空度需小于10^-3Pa，沉淀速率控制为1埃/秒，蒸镀时间为80s，且第二钝化保护功能层22的厚度8nm。

然后，在第二钝化保护功能层22远离发光层30的一侧采用ZnO以旋涂的方式成膜，其中，转速为2000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热20分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到电子传输层53，如图1所示。

最后，在电子传输层53远离发光层30的一侧采用Ag以热蒸发的方式蒸镀成膜，以形成第二电极40，其中，真空度不高于3x10^-4Pa，速度为1埃/秒，时间为200秒，且第二电极40的厚度为20nm。并在第二电极40远离电子传输层53的一侧进行封装，以得到发光器件，并记为发光器件T1。

实施例二

首先，在基板上形成采用ITO材料形成第一电极10。

接着，采用PEDOT：PSS材料在第一电极10远离基板的一侧以旋涂的方式成膜，其中，转速为5000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热15分钟，且温度可为150℃。最后静置冷却5分钟以得到空穴注入层51。

然后，在空穴注入层51远离第一电极10的一侧采用8mg/mL的聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)以旋涂的方式成膜，其中转速为3000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到空穴传输层52。

接着，在空穴传输层52远离空穴注入层51的一侧采用二氧化锆以蒸镀的方式成膜，以形成第一钝化保护功能层21，其中，蒸镀真空度需小于10^-3Pa，沉淀速率控制为1埃/秒，蒸镀时间为80s，且第一钝化保护功能层21的厚度8nm。

然后，在第一钝化保护功能层21远离空穴传输层52的一侧采用20mg/mL的量子点材料以旋涂的方式成膜，其中，量子点材料包括上述氧化物半导体材料，转速为200rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到发光层30。

接着，将二氧化锆掺杂30mg/mL的ZnO中以形成混合材料，且二氧化锆的摩尔占比为5％。在发光层30远离第一钝化保护功能层21的一侧采用混合材料以旋涂的方式成膜，其中，转速为2000rps，时间为30s，随后对制得的薄膜进行加热20分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到第二钝化保护功能层22，由于第二钝化保护功能层22中包括有ZnO，因此，第二钝化保护功能层22还复用为复合电子传输层54，如图2所示。

最后，在复合电子传输层54远离发光层30的一侧采用Ag以热蒸发的方式蒸镀成膜，以形成第二电极40，其中，真空度不高于3x10^-4Pa，速度为1埃/秒，时间为200秒，且第二电极40的厚度为20nm。并在第二电极40远离复合电子传输层54的一侧进行封装，以得到发光器件，并记为发光器件T2。

进一步地，本发明实施例提供一对比例，其中，该对比例与上述两个实施例的区别之处在于，对比例的发光层两侧不设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22。

具体地，对比例提供的发光器件的制备方法包括：

首先，在基板上形成采用ITO材料形成阳极。

接着，采用PEDOT：PSS材料在阳极远离基板的一侧以旋涂的方式成膜，其中，转速为5000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热15分钟，且温度可为150℃。最后静置冷却5分钟以得到空穴注入层。

然后，在空穴注入层远离阳极的一侧采用8mg/mL的聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)以旋涂的方式成膜，其中转速为3000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到空穴传输层。

接着，在空穴传输层远离空穴注入层的一侧采用20mg/mL的量子点材料以旋涂的方式成膜，其中，量子点材料包括上述氧化物半导体材料，转速为200rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热10分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到量子点发光层。

接着，在量子点发光层远离空穴传输层的一侧采用ZnO以旋涂的方式成膜，其中，转速为2000rps，时间为30s。随后对制得的薄膜进行加热20分钟，且温度可为80℃，最后静置冷却5分钟以得到电子传输层。

最后，在电子传输层远离发光层的一侧采用Ag以热蒸发的方式蒸镀成膜，以形成阴极，其中，真空度不高于3x10^-4Pa，速度为1埃/秒，时间为200秒，且第二电极40的厚度为20nm。并在阴极远离电子传输层的一侧进行封装，以得到发光器件，并记为发光器件T3。

在本发明实施例中，对上述制备方法中制得的发光器件T1、T2以及T3的JVL数据与工作寿命数据进行测试，以得到如下表一所示结果：

表一 发光器件性能测试结构表

需要说明的是，在上述表一中，L表示器件亮度，在相同电流下，器件亮度越高表示器件效率越好。T95表示器件亮度由100％衰减至95％所用的时间，在相同电流下，器件T95时间越长表示器件性能越好，稳定性越出色。T95-1K表示当器件在1000nit亮度下，亮度由100％衰减至95％所用时间。此值由L与T95的值计算得出。C.E表示器件的电流效率，在发光区面积和驱动电流一致的前提下，C,E越高器件性能越好。C.E-1000nit表示器件在1000nit亮度下的电流效率，在发光区面积和驱动电流一致的前提下，C.E-1000nit越高器件性能越好。即在上述数据中，T95、T95-1k nit以及C.E.-1000nit可以表征发光器件的激光损伤阈值以及电荷平衡的程度。

承上，由表一中的数据结果可知，对于发光器件T3，在其受到长时间的高电流(2mA)恒流驱动后，器件工作寿命衰减速率明显加快，(即T95和T95-1k nit数值较低)，这是由于器件出现光损伤导致的器件性能衰减，而采用本发明实施例提供的具有第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22的发光器件T1与T2的T95和T95-1k nit数值皆大于T3，因此，可以表明本发明实施例通过在发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22可以有效提高发光器件的激光损伤阈值和使用寿命。

此外，发光器件T1、T2的T95、T95-1k nit以及C.E.-1000nit数值皆高于对比例中提供的发光器件T3，本发明实施例通过在发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22可以有效提高发光器件的电荷平衡，进而可以提高发光器件的效率。其中，发光器件T2的T95、T95-1k nit以及C.E.-1000nit数值皆高于发光器件T1，表明本发明实施例中在氧化物半导体材料中掺杂二氧化锆形成第二钝化保护功能层22(复合电子传输层54)，相对于直接在发光层30与电子传输层53之间形成二氧化锆薄膜来说，可以进一步地提高发光器件的电荷平衡，以进一步提高发光器件的效率。

进一步地，本发明实施例还对发光器件T2与发光器件T3进行紫外激光退火处理，紫外激光的脉冲宽度为22ns，功率为5W，频率为1.2Hz，激光能量为7.5ev，并对发光器件进行电致发光形貌拍摄，得到如图4以及图5所示结构。

其中，图4为发光器件T2经过紫外激光退火处理之后的形貌拍摄结果，图5为发光器件T3经过紫外激光退火处理之后的形貌拍摄结果，可以看出，发光器件T2经过紫外激光退火处理之后，其形貌保持完好，而发光器件T3经过紫外激光退火处理之后，其形貌出现了腔面变黑、裂纹和沟槽等现象，使得发光器件T3受损严重，将严重影响发光器件的发光效率以及使用寿命。因此，图4以及图5可表明本发明实施例中在发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22可以有效扩大退火工艺的处理强度范围。

另外，本发明实施例还提供一种显示装置，显示装置包括上述实施例中所述的发光器件。

综上，本发明实施例中通过在发光器件的发光层30两侧分别设置第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22，且第一钝化保护功能层21以及第二钝化保护功能层22的激光损伤阈值皆大于发光层30的激光损伤阈值，以对发光层30起到抗光保护作用，有效降低了发光层30发生光学破坏的概率，提高了发光器件的良品率和使用寿命。同时，当发光器件进行退火工艺处理时，也可以扩大退火工艺的处理强度范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种发光器件及其制备方法、显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括第一电极、第一钝化保护功能层、发光层、第二钝化保护功能层以及第二电极；

其中，所述发光层设置于所述第一电极与所述第二电极之间，所述第一钝化保护功能层设置于所述第一电极与所述发光层之间，所述第二钝化保护功能层设置于所述第二电极与所述发光层之间，且所述第一钝化保护功能层的激光损伤阈值与所述第二钝化保护功能层的激光损伤阈值皆大于所述发光层的激光损伤阈值。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括空穴层，所述空穴层设置于所述第一电极与所述第一钝化保护功能层之间。

3.根据权利要求1或2任一项所述的发光器件，其特征在于，所述第一钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光层的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种，所述第二电极的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物材料中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置于所述第二电极与所述第二钝化保护功能层之间，且所述第二钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

7.根据权利要求6所述的发光器件，其特征在于，所述电子传输层的材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

8.根据权利要求1至5任一项所述的发光器件，其特征在于，所述第二钝化保护功能层为复合电子传输层，所述复合电子传输层的材料包括二氧化锆以及氧化物半导体材料，且所述二氧化锆掺杂于所述氧化物半导体材料中。

9.根据权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述复合电子传输层的材料中所述二氧化锆的摩尔占比范围为3％至10％。

10.根据权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

11.一种发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一电极的一侧形成第一钝化保护功能层；

在所述第一钝化保护功能层远离所述第一电极的一侧形成发光层，且所述第一钝化保护功能层的激光损伤阈值大于所述发光层的激光损伤阈值；

在所述发光层远离所述第一钝化保护功能层的一侧形成第二钝化保护功能层，且所述第二钝化保护功能层的激光损伤阈值大于所述发光层的激光损伤阈值；以及

在所述第二钝化保护功能层远离所述发光层的一侧形成第二电极。

12.根据权利要求11所述的发光器件的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述第一电极与所述第一钝化保护功能层之间形成空穴层，且形成所述第一钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

13.根据权利要求11所述的发光器件的制备方法，其特征在于，形成所述发光层的材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物以及IV族单质中的一种或多种。

14.根据权利要求11所述的发光器件的制备方法，其特征在于，形成所述第一电极的材料选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺杂氧化锌中的一种或多种，形成所述第二电极的材料选自金属材料、碳材料以及金属氧化物材料中的一种或多种。

15.根据权利要求11至14任一项所述的发光器件的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述第二电极与所述第二钝化保护功能层之间形成电子传输层，且形成所述第二钝化保护功能层的材料包括二氧化锆。

16.根据权利要求15所述的发光器件的制备方法，其特征在于，形成所述电子传输层的材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

17.根据权利要求11至14任一项所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述第二钝化保护功能层为复合电子传输层，形成所述复合电子传输层的材料包括二氧化锆以及氧化物半导体材料，且所述二氧化锆掺杂于所述氧化物半导体材料中。

18.根据权利要求17所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述复合电子传输层的材料中所述二氧化锆的摩尔占比范围为3％至10％。

19.根据权利要求17所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述氧化物半导体材料选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。

20.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至10任一项所述的发光器件，或由权利要求11至19任一项所述的发光器件的制备方法制得的发光器件。

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