CN115996588A - 一种电致发光器件及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电致发光器件及显示面板,所述电致发光器件包括电子传输层,电子传输层包括至少一有机层和至少一无机层,有机层与无机层交替设置,且电子传输层靠近发光层的一层为有机层,电子传输层靠近阴极的一层为所述无机层,由于电子传输层中加入了具有高势垒且低迁移率特性的有机小分子电子传输材料,所以降低了电子传输层的电子传输能力,并增大了电子传输势垒,从而改善电子‑空穴传输失衡的问题,有效提升了电致发光器件的光电性能;所述显示面板包括所述电致发光器件,具有显示效果理想的优点。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种电致发光器件及显示面板。
背景技术
量子点(Quantum Dot,QD)是一种纳米级别的半导体材料,对量子点施加特定的电场或光压后,量子点会发出特定频率的光,并且发光频率随量子点的尺寸变化而变化,因此可以通过调节量子点的尺寸来控制量子点的发光颜色。量子点因具有发光光谱半峰宽较窄、色纯度高、光稳定性好、激发光谱宽、发射光谱可控等特点而在光伏发电、光电显示等技术领域应用前景广阔。
量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)是基于量子点作为发光材料的电致发光器件,QLED具有“三明治”结构,即包括依次设置的阳极、功能层和阴极,其中,功能层包括空穴功能层、电子功能层以及设置于空穴功能层与电子功能层之间的量子点发光层,空穴功能层靠近阳极,电子功能层靠近阴极。在外加电压的激发下,空穴经由阳极和空穴功能层注入至量子点发光层,电子经由阴极和电子功能层注入至量子点发光层,注入的电子和空穴在量子点发光层复合形成激子,复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子,从而发光。近年来,QLED发展迅速,QLED的发光亮度、外量子效率以及使用寿命等主要性能指标获得大幅度地提升,但是QLED的电子传输速率和空穴传输速率不平衡仍然是制约QLED发展的关键技术瓶颈。
因此,如何改善电子-空穴传输失衡的问题,对QLED的应用与发展具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种电致发光器件及显示面板,以改善现有QLED中电子-空穴传输失衡的问题。
本申请的技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种电致发光器件,所述电致发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;以及
功能层,设置于所述阳极与所述阴极之间;
其中,所述功能层包括发光层和电子传输层,所述发光层靠近所述阳极,所述电子传输层靠近所述阴极,所述电子传输层包括至少一有机层和至少一无机层,所述有机层与所述无机层交替设置,且所述电子传输层靠近所述发光层的一层为所述有机层,且所述电子传输层靠近所述阴极的一层为所述无机层。
进一步地,所述电子传输层由一有机层和一无机层组成。
进一步地,所述有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
进一步地,所述电子传输层包括N个所述有机层和N个所述无机层,各所述有机层与各所述无机层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个所述有机层分别对应为第一有机层至第N有机层,N个所述无机层对应为第一无机层至第N无机层,在所述发光层指向所述阴极的直线方向上,所述第一有机层至所述第N有机层依次设置,且所述第一无机层至所述第N无机层依次设置。
进一步地,所述第一有机层至所述第N有机层的LOMO能级逐渐降低,和/或所述第一无机层至所述第N无机层的导带能级逐渐降低。
进一步地,所述第一有机层至所述第N有机层的厚度逐渐增加。
进一步地,所述N为3至12,各所述有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,各所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
进一步地,所述第一有机层至第N有机层的总厚度为5nm至10nm,所述第一无机层至所述第N无机层的总厚度为20nm至40nm。
进一步地,所述无机层的材料包括氧化物纳米颗粒,所述氧化物纳米颗粒的带隙大于所述发光层的材料的带隙。
进一步地,所述氧化物纳米颗粒的材料选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
进一步地,所述无机层为单层结构,且所述无机层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒。
进一步地,所述有机层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、3,5-二苯基-4-(1-萘基)-1H-1,2,4-三唑、三(8-羟基喹啉)铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、Phen-DFP以及Phen-m-PhDPO中的一种或多种。
进一步地,所述有机层的材料的LOMO能级高于所述量子点发光层的LOMO能级。
第二方面,本申请还提供了一种电致发光器件,所述电致发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;以及
功能层,设置于所述阳极与所述阴极之间;
其中,所述功能层包括发光层和电子传输层,所述发光层靠近所述阳极,所述电子传输层靠近所述阴极,所述电子传输层包括至少一材料A层和至少一材料B层,所述材料A层和所述材料B层,且所述电子传输层靠近所述发光层的一层为所述材料A层,且所述电子传输层靠近所述阴极的一层为所述材料B层,所述材料A层的材料的电子迁移率低于所述材料B层的材料的电子迁移率,且所述材料A层的材料的LOMO能级高于所述材料B层的材料的导带能级。
进一步地,所述电子传输层由一所述材料A层和一所述材料B层组成。
进一步地,所述材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,所述材料B层的厚度为3.0nm至8.0nm。
进一步地,所述电子传输层包括N个所述材料A层和N个所述材料B层,各所述材料A层与各所述材料B层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个所述材料A层对应为第一材料A层至第N材料A层,N个所述材料B层对应为第一材料B层至第N材料B层,在所述发光层指向所述阴极的直线方向上,所述第一材料A层至所述第N材料A层依次设置,且所述第一材料B层至所述第N材料B层依次设置。
进一步地,所述第一材料A层至所述第N材料A层的LOMO能级逐渐降低,和/或所述第一材料B层至所述第N材料B层的导带能级逐渐降低。
进一步地,所述第一材料A层至所述第N材料A层的厚度逐渐增加。
进一步地,所述N为3至12,各所述材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,各所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
进一步地,所述第一有机层至第N有机层的总厚度为5nm至10nm,所述第一无机层至所述第N无机层的总厚度为20nm至40nm。
进一步地,所述材料B层的材料包括氧化物纳米颗粒,所述氧化物纳米颗粒的带隙大于所述发光层的材料的带隙。
进一步地,所述氧化物纳米颗粒选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
进一步地,所述材料B层为单层结构,且所述材料B层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒。
进一步地,所述材料A层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、3,5-二苯基-4-(1-萘基)-1H-1,2,4-三唑、三(8-羟基喹啉)铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、Phen-DFP以及Phen-m-PhDPO中的一种或多种。
进一步地,所述材料A层的材料的LOMO能级高于所述发光层的材料的LOMO能级。
进一步地,所述发光层为量子点发光层,所述量子点发光层的量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种;所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP;所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
进一步地,所述量子点的LOMO能级为-2.8eV至-3.3eV,所述有机层的材料或所述材料A层的材料的LOMO能级为-2.6eV至-3.5eV。
进一步地,所述功能层还包括空穴功能层,空穴功能层设置于发光层与阳极之间。第二方面,本申请还提供了一种显示面板,显示面板包括如第一方面或第二方面中任意一种所述的电致发光器件。
本申请提供了一种电致发光器件及显示面板,具有如下技术效果:
所述电致发光器件中电子传输层包括至少一有机层和至少一无机层,且电子传输层靠近发光层的一层为有机层,电子传输层靠近阴极的一层为所述无机层,有机层与无机层交替设置,由于电子传输层中加入了具有高势垒且低迁移率特性的有机小分子电子传输材料,所以降低了电子传输层的电子传输能力,并增大了电子传输势垒,从而改善电子-空穴传输失衡的问题,有效提升了电致发光器件的光电性能;此外,有机层的电子迁移率较低,能够改善电荷积累分布,避免过量的电荷积累至发光层,通过将电荷分散至有机层以提高电致发光器件的稳定性,延长了电致发光器件的使用寿命。
作为替代性实施方案,所述电致发光器件中电子传输层包括至少一材料A层和至少一材料B层,材料A层与材料B层交替设置,材料A层的材料的电子迁移率低于材料B层的材料的电子迁移率,且材料A层的材料的LOMO能级高于材料B层的材料的导带以形成多量子阱异质结构,有利于降低了电子传输层的电子传输能力,并增大了电子传输势垒,从而改善电子-空穴传输失衡的问题,有效提升了电致发光器件的光电性能;此外,材料A层的电子迁移率较低,能够改善电荷积累分布,避免过量的电荷积累至发光层,通过将电荷分散至有机层以提高电致发光器件的稳定性,延长了电致发光器件的使用寿命。
所述显示面板包括所述电致发光器件,具有显示效果理想的优点。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例中提供的一种正置型结构的量子点发光二极管的结构示意图。
图2为本申请实施例中提供的一种倒置型结构的量子点发光二极管的结构示意图。
图3为本申请实施例1的量子点发光二极管中电子传输层的结构示意图。
图4为本申请实施例2的量子点发光二极管中电子传输层的结构示意图。
图5为本申请实施例4的量子点发光二极管中电子传输层的结构示意图。
图6为本申请实施例5的量子点发光二极管中电子传输层的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。
需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”,术语“多个”或“多层”是指两个/两层以上。本申请的各个实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本发明范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所数范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
本申请实施例提供了一种电致发光器件,包括阳极、阴极和功能层,阳极与阴极相对设置,功能层设置于阳极与阴极之间。功能层包括发光层和电子传输层,其中,发光层靠近阳极,电子传输层靠近阴极。
本申请实施例中电致发光器件的电子传输层为多层结构,包括至少一有机层和至少一无机层,有机层与无机层交替设置,且电子传输层靠近发光层的一层为有机层,电子传输层靠近阴极的一层为无机层,即:有机层和无机层的数量相等,从而形成多量子阱异质结构,具有减缓电子传输速率、增大电子传输势垒的效果,从而改善电子-空穴传输失衡的问题。
将电子传输层靠近发光层的一层配置为有机层的原因在于:一方面,由于有机层的材料的迁移率较低,所以有机层可以作为界面电荷阻挡层,有机层能够改善电荷分布以防止过量的电荷积累至发光层和无机层;另一方面,由于发光层与无机层之间势垒较小,所以发光层与无机层相邻设置时易出现界面融合的问题,例如当发光层的材料为具有核壳结构的纳米球晶量子点时,量子点的外层壳大多为含锌元素的合金化合物,从而易与含锌元素的氧化物电子传输材料界面融合,通过有机层将发光层与无机层相隔离,避免出现无机层与发光层互溶的问题。
将电子传输层靠近阴极的一层配置为无机层的原因在于:由于有机层的材料的LOMO能级高于无机层的材料的导带能级,所以有机层与阴极之间的势垒明显高于无机层与阴极之间的势垒,若将电子传输层靠近阴极的一层配置为有机层,会导致电子传输速率过小的问题。
作为示例,电致发光器件包括阳极、阴极和功能层,阳极与阴极相对设置,功能层设置于阳极与阴极之间,功能层包括发光层和电子传输层,电子传输层设置于发光层与阴极之间,电子传输层由一有机层和一无机层组成,其中,有机层靠近所述发光层,无机层靠近所述阴极,有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
在本申请的一些实施例中,电子传输层包括N个有机层和N个无机层,各有机层与各无机层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个有机层分别对应为第一有机层至第N有机层,N个所述无机层对应为第一无机层至第N无机层,在发光层指向阴极的直线方向上,第一有机层至第N有机层依次设置,且第一无机层至第N无机层依次设置。各有机层与各无机层呈交替层叠设置的原因在于:通过有机层将各个无机层相隔离,避免因多个无机层相层叠而出现“层间团聚”的问题,例如:当无机层的材料为氧化物纳米颗粒时,氧化物纳米颗粒多层堆积时易发生团聚现象,导致电子传输层的导电能力增强,缺陷增多,从而对电子-空穴传输失衡的改善效果有限。
在本申请的一些实施例中,第一有机层至第N有机层的LOMO能级逐渐降低,和/或第一无机层至第N无机层的导带能级逐渐降低,其中,“逐渐降低”可以是等差式递减,也可以是非等差式递减。第一有机层至第N有机层形成梯度能级结构和/或第一无机层至第N无机层形成梯度能级结构,不仅能够有效地阻挡电子,而且使能级势垒均匀分布,有利于电子均匀传输,避免出现局部电荷积累的问题。第一有机层至第N有机层可以分别是不同的有机电子传输材料以形成梯度能级结构,和/或第一无机层至第N无机层可以分别是不同的无机电子传输材料以形成梯度能级结构。
在本申请的一些实施例中,第一有机层至第N有机层的厚度逐渐增加,其中,“逐渐增加”可以是等差式递增,也可以是非等差式递增。第一有机层至第N有机层的厚度逐渐增加,不但增强了电子阻挡效果,而且有利于电子传输的稳定性,因此,在阴极指向发光层的直线方向上,电流逐渐减小,多余的电子不会进入发光层。
需要说明的是,第一无机层至第N无机层的厚度可以相等,也可以不相等,第一无机层至第N无机层的厚度相等有利于电子传输的稳定性和简化制备工序,由于无机层的材料的电子迁移率本身较高,使得电子传输速率较快,所以无机层的厚度对电致发光器件的光电性能的影响较小。当第一无机层至第N无机层的厚度不相等时,第一无机层至第N无机层的厚度例如可以是逐渐增加的。
可以理解的是,本申请实施例中电致发光器件的电子传输层也可以是:电子传输层包括第一有机层至第N有机层以及第一无机层至第N无机层,在发光层指向阴极的直线方向上,第一有机层至第N有机层依次层叠设置,且第一无机层至第N无机层依次层叠设置,第一有机层至第N有机层的材料和厚度均相同,且第一无机层至第N有机层的材料和厚度均相同,其中,N大于等于2。
在本申请的一些实施例中,N为3至12,各有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,各无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
在本申请的一些实施例中,第一有机层至第N有机层的总厚度为5nm至10nm,第一无机层至所述第N无机层的总厚度为20nm至40nm。作为示例,电子传输层的厚度为25nm至45nm,电子传输层过厚或过薄均对电致发光器件的性能改善效果有限。
在本申请的一些实施例中,无机层的材料包括氧化物纳米颗粒,氧化物纳米颗粒的带隙大于发光层的材料的带隙。氧化物纳米颗粒包括但不限于是金属氧化物纳米颗粒和掺杂的金属氧化物纳米颗粒;掺杂的金属氧化物纳米颗粒包括掺杂元素和主体金属元素,掺杂元素和主体金属元素不相同,掺杂元素可以是金属,也可以是非金属,例如:掺杂元素可以选自Al、Ga、Li、Cd、Cr、In、Cu、Fe、Mg、Sn、Sb、Ag、Ti、La、Nb、Mn、Zn以及Ce中的一种或多种。需要说明的是,可以在金属氧化物纳米颗粒中掺杂不同的元素,并分别作为不同无机层的材料以形成梯度能级结构,例如:在ZnO纳米颗粒中掺杂Mg、Ga或Li均可以提高导带,并降低迁移率;在ZnO纳米颗粒中掺杂Al可以降低导带,并提高迁移率。
在本申请的一些实施例中,氧化物纳米颗粒的材料选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中,由于多层氧化物纳米颗粒堆积时,易出现“层间团聚”现象,导致电子传输层的导电能力增强,缺陷增多,从而对电子-空穴传输失衡的改善效果有限,因此,优选无机层为单层结构,且无机层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒,无机层的厚度即为氧化物纳米颗粒的粒径。例如:氧化物纳米颗粒的粒径为3nm至8nm,对应每层无机层的厚度为3nm至8nm。
在本申请的一些实施例中,有机层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(CAS号为1662-01-7,LOMO能级为-3.0eV)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(CAS号为4733-39-5,LOMO能级为-3.2eV)、3,5-二苯基-4-(1-萘基)-1H-1,2,4-三唑(CAS号为16152-10-6,LOMO能级为-2.7eV)、三(8-羟基喹啉)铝(CAS号为2085-33-8,LOMO能级为-3.1eV)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(CAS号为192198-85-9,LOMO能级为-2.7eV)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(CAS号为15082-28-7,LOMO能级为-2.6eV)、Phen-DFP(LOMO能级为-3.0eV)以及Phen-m-PhDPO(LOMO能级为-2.64eV)中的一种或多种。
其中,Phen-DFP的结构式如下式(Ⅰ)所示:
Phen-m-PhDPO的结构式如下式(Ⅱ)所示:
在本申请的一些实施例中,有机层的材料的LOMO能级高于发光层的LOMO能级,以使电子从无机层传输至有机层时存在一定的能级势垒,而电子从有机层传输至发光层时不存在能级势垒或能级势垒极小,从而多余的电荷不能或极难进入发光层中,有利于提高电子和空穴的匹配度。
作为替代性实施例方案,本申请实施例还提供了一种电致发光器件,电致发光器件包括:阳极、阴极以及功能层,功能层包括发光层和电子传输层,发光层靠近所述阳极,电子传输层靠近所述阴极,电子传输层包括至少一材料A层和至少一材料B层,材料A层和材料B层交替设置,且电子传输层靠近发光层的一层为所述材料A层,且电子传输层靠近述阴极的一层为材料B层,材料A层的材料的电子迁移率低于材料B层的材料的电子迁移率,且材料A层的材料的LOMO能级高于材料B层的材料的导带能级,以形成多量子阱异质结构,有利于降低了电子传输层的电子传输能力,并增大了电子传输势垒,从而改善电子-空穴传输失衡的问题,有效提升了电致发光器件的光电性能;此外,材料A层的电子迁移率较低,能够改善电荷积累分布,避免过量的电荷积累至发光层,通过将电荷分散至有机层以提高电致发光器件的稳定性,延长了电致发光器件的使用寿命。
进一步地,电子传输层由一材料A层和一材料B层组成。
进一步地,材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,材料B层的厚度为3.0nm至8.0nm。
进一步地,电子传输层包括N个材料A层和N个材料B层,各材料A层与各材料B层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个材料A层对应为第一材料A层至第N材料A层,N个材料B层对应为第一材料B层至第N材料B层,在发光层指向阴极的直线方向上,第一材料A层至第N材料A层依次设置,且第一材料B层至第N材料B层依次设置。
进一步地,第一材料A层至第N材料A层的LOMO能级逐渐降低,和/或第一材料B层至第N材料B层的导带能级逐渐降低。其中,“逐渐降低”可以是等差式递减,也可以是非等差式递减。第一材料A层至第N材料A层形成梯度能级结构和/或第一材料B层至第N材料B层形成梯度能级结构,不仅能够有效地阻挡电子,而且使能级势垒均匀分布,有利于电子均匀传输,避免出现局部电荷积累的问题。第一材料A层至第N材料A层可以分别是不同的有机电子传输材料以形成梯度能级结构,和/或第一材料B层至第N材料B层可以分别是不同的无机电子传输材料以形成梯度能级结构。
在本申请的一些实施例中,第一材料A层至第N材料A层的厚度逐渐增加,其中,“逐渐增加”可以是等差式递增,也可以是非等差式递增。第一材料A层至第N材料A层的厚度逐渐增加,不但增强了电子阻挡效果,而且有利于电子传输的稳定性,因此,在阴极指向发光层的直线方向上,电流逐渐减小,多余的电子不会进入发光层。
需要说明的是,第一材料B层至第N材料B层的厚度可以相等,也可以不相等,第一材料B层至第N材料B层的厚度相等有利于电子传输的稳定性和简化制备工序,由于材料B层的材料的电子迁移率本身较高,使得电子传输速率较快,所以材料B层的厚度对电致发光器件的光电性能的影响较小。当第一材料B层至第N材料B层的厚度不相等时,第一材料B层至第N材料B层的厚度例如可以是逐渐增加的。
可以理解的是,本申请实施例中电致发光器件的电子传输层也可以是:电子传输层包括第一材料A层至第N材料A层以及第一材料B层至第N材料B层,在发光层指向阴极的直线方向上,第一材料A层至第N材料A层依次层叠设置,且第一材料B层至第N材料B层依次层叠设置,第一材料A层至第N材料A层的材料和厚度均相同,且第一材料B层至第N材料B层的材料和厚度均相同,其中,N大于等于2。
在本申请的一些实施例中,N为3至12,各材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,各材料B层的厚度为3.0nm至8.0nm。
在本申请的一些实施例中,第一材料A层至第N材料A层的总厚度为5nm至10nm,第一材料B层至所述第N材料B层的总厚度为20nm至40nm。作为示例,电子传输层的厚度为25nm至45nm,电子传输层过厚或过薄均对电致发光器件的性能改善效果有限。
在本申请的一些实施例中,材料B层的材料包括氧化物纳米颗粒,氧化物纳米颗粒的带隙大于发光层的材料的带隙。氧化物纳米颗粒包括但不限于是金属氧化物纳米颗粒和掺杂的金属氧化物纳米颗粒;掺杂的金属氧化物纳米颗粒包括掺杂元素和主体金属元素,掺杂元素和主体金属元素不相同,掺杂元素可以是金属,也可以是非金属,例如:掺杂元素可以选自Al、Ga、Li、Cd、Cr、In、Cu、Fe、Mg、Sn、Sb、Ag、Ti、La、Nb、Mn、Zn以及Ce中的一种或多种。需要说明的是,可以在金属氧化物纳米颗粒中掺杂不同的元素,并分别作为不同无机层的材料以形成梯度能级结构,例如:在ZnO纳米颗粒中掺杂Mg、Ga或Li均可以提高导带,并降低迁移率;在ZnO纳米颗粒中掺杂Al可以降低导带,并提高迁移率。
在本申请的一些实施例中,氧化物纳米颗粒的材料选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中,由于多层氧化物纳米颗粒堆积时,易出现“层间团聚”现象,导致电子传输层的导电能力增强,缺陷增多,从而对电子-空穴传输失衡的改善效果有限,因此,优选无机层为单层结构,且无机层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒,无机层的厚度即为氧化物纳米颗粒的粒径。例如:氧化物纳米颗粒的粒径为3nm至8nm,对应每层无机层的厚度为3nm至8nm。
在本申请的一些实施例中,材料A层的材料的选择种类与上述有机层的材料的选择种类相同,在此不再赘述。
在本申请的一些实施例中,材料A层的材料的LOMO能级高于发光层的LOMO能级,以使电子从材料B层传输至材料A层时存在一定的能级势垒,而电子从材料A层传输至发光层时不存在能级势垒或能级势垒极小,从而多余的电荷不能或极难进入发光层中,有利于提高电子和空穴的匹配度。
在本申请的一些实施例中,对于上述任意一种电致发光器件来说,发光层为量子点发光层,量子点发光层的量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种;II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种;III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP;I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
进一步地,量子点的LOMO能级为-2.8eV至-3.3eV,所述有机层的材料或所述材料A层的材料的LOMO能级为-2.6eV至-3.5eV。
在本申请的一些实施例中,对于上述任意一种电致发光器件来说,功能层还包括空穴功能层,空穴功能层设置于发光层与阳极之间。例如:空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层,空穴注入层靠近阳极,空穴传输层靠近发光层;又如:空穴功能层为空穴传输层,空穴传输层设置于阳极与发光层之间。
在本申请的一些实施例中,电致发光器件为量子点发光二极管,电致发光器件可以是正置型结构的量子点发光二极管,电致发光器件也可以是倒置型结构的量子点发光二极管。
作为示例,电致发光器件为正置型结构的量子点发光二极管,如图1所示,在由下至上的方向上,电致发光器件1包括依次设置的衬底11、阳极12、空穴注入层13、空穴传输层14、量子点发光层15、电子传输层16和阴极17,其中,空穴注入层13、空穴传输层14、量子点发光层15和电子传输层16均为功能层。
作为示例,电致发光器件为倒置型结构的量子点发光二极管,如图2所示,在由下至上的方向上,电致发光器件1包括依次设置的衬底11、阳极12、空穴注入层13、空穴传输层14、量子点发光层15、电子传输层16和阴极17,其中,空穴注入层13、空穴传输层14、量子点发光层15和电子传输层16均为功能层。
可以理解的是,量子点发光二极管还可以包括其他功能层,例如电子传输层和阴极之间还可以设置电子注入层。
除了电子传输层之外,量子点发光二极管中其他层的材料可以是本领域常见的材料,例如:
衬底11例如可以是刚性衬底,材料为玻璃;衬底11例如还可以是柔性衬底,材料为聚酰亚胺。衬底的厚度例如可以是1.5mm至3mm。
空穴注入层13的材料例如可以是3,4-乙烯二氧噻吩单体(PEDOT)、苯乙烯磺酸盐(PSS)、酞菁铜(CuPc)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、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,其中,过渡金属氧化物可以是NiOx、MoOx、WOx、CrOx以及CuO中的一种或多种,金属硫系化合物可以是MoSx、MoSex、WSx、WSex以及CuS中的一种或多种。空穴注入层的厚度例如可以是15nm至30nm。
空穴传输层14的材料可以选自具有空穴传输能力的有机材料,包括但不限于是聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)(poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)(PFB)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCATA)、4,4’-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的一种或多种。空穴传输层14的材料还可以选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于是掺杂或非掺杂的NiO、WO3、MoO3以及CuO中的一种或多种。空穴传输层14的厚度例如可以是20nm至35nm。
量子点发光层15的材料为量子点,量子点可以选自但不限于单一结构量子点以及核壳结构量子点中的至少一种。例如,量子点可以选自但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的一种或多种。作为示例,II-VI族化合物可以选自但不限于CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS;CdZnSeS、CdZnSeTe和CdZnSTe中的一种或多种;III-V族化合物可以选自但不限于InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP和InAlNP中的一种或多种;I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的一种或多种。量子点的粒径例如可以是6nm至10nm,量子点发光层的厚度例如可以是10nm至30nm。
阳极12和阴极17的材料例如可以是金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种,金属例如可以是Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的一种或多种;碳材料例如可以是石墨、碳纳米管、石墨烯以及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,包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的一种或多种,也包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,复合电极包括但不限于是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以及TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。阳极的厚度例如可以是60nm至150nm,阴极的厚度例如可以是50nm至200nm。
量子点发光二极管中各个层的制备方法包括但不限于沉积法和溶液法,其中,溶液法包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸;沉积法包括化学法和物理法,化学法包括但不限于是化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法或共沉淀法,物理法包括但不限于是热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法。当采用溶液法时,需增设退火处理工序以将湿膜转变为干膜,“退火处理”包括所有能使功能湿膜获得更高能量,从而由湿膜状态转变为干膜状态的处理工艺,例如可以仅指恒温热处理工序,即将功能湿膜加热至特定温度,然后保持特定时间以使功能湿膜中残存的溶剂完全挥发;“退火处理”还可以包括依序进行的恒温热处理工序和冷却工序,即将功能湿膜加热至特定温度,然后保持特定时间以使功能湿膜中残存的溶剂完全挥发,再以适宜的速度冷却以消除残余应力而减少功能层变形与裂纹的风险。
本申请实施例还提供了一种显示面板,包括本申请实施例中任意一种所述的电致发光器件。所述显示面板可以应用于任何具有显示功能的电子产品,电子产品包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等。
下面通过具体实施例、对比例和实验例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。
实施例1
本实施例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,本实施例的量子点发光二极管具有如图1所示的正置型结构,在由下至上的方向上,量子点发光二极管包括依次设置的衬底11、阳极12、空穴注入层13、空穴传输层14、量子点发光层15、电子传输层16以及阴极17。如图3所示,在由下至上的方向上,电子传输层16包括依次设置的第一有机层1611、第一无机层1621、第二有机层1612、第二无机层1622、第三有机层1613、第三无机层1623、第四有机层1614以及第四无机层1624。第一有机层1611靠近量子点发光层15,第四无机层1624靠近阴极17。
本实施例的量子点发光二极管中各个层结构的材料与厚度分别为:
衬底11的材料为玻璃,衬底11的厚度为2mm;
阳极12的材料为ITO,阳极12的厚度为80nm;
空穴注入层13的材料为PEDOT:PSS,空穴注入层13的厚度为20nm;
空穴传输层14的材料为TFB,空穴传输层14的厚度为25nm;
量子点发光层15的材料为CdZnSe@ZnSe蓝色量子点,量子点发光层15的厚度为20nm。
电子传输层16的总厚度为28.0nm,其中,第一有机层1611至第四有机层1614的材料均为三(8-羟基喹啉)铝,且厚度均为1.0nm;第一无机层1621至第四无机层1624的材料均为粒径为6.0nm的ZnO纳米颗粒,且第一无机层1621至第四无机层1624的厚度均为6.0nm,即第一无机层1621至第四无机层1624为单层结构,且无机层的材料为呈单层排布的ZnO纳米颗粒;
阴极17的材料为银,阴极17的厚度为100nm。
本实施例中量子点发光二极管的制备方法包括如下步骤:
S1.1、提供衬底,在衬底的一侧溅射ITO,然后清洗获得阳极;
S1.2、在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧喷墨打印浓度为20mg/mL的PEDOT-PSS水溶液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得空穴注入层;
S1.3、在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧喷墨打印浓度为10mg/mL的TFB-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得空穴传输层;
S1.4、在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧喷墨打印浓度为20mg/ml的CdZnSe@ZnSe-正辛烷溶液,然后置于80℃下热处理30min,获得量子点发光层;
S1.5、在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧依次制备第一有机层、第一无机层、第二有机层、第二无机层、第三有机层、第三无机层、第四有机层以及第四无机层,其中,第一无机层至第四无机层采用喷墨打印结合恒温热处理的方式制备,喷墨打印墨水为8mg/mL的ZnO纳米颗粒(粒径为6nm)-乙醇溶液,恒温热处理的温度为80℃,恒温热处理的时间为5min,第一有机层至第四有机层采用真空蒸镀方式制备,获得电子传输层;
S1.6、在步骤S1.5的电子传输层远离量子点发光层的一侧真空蒸镀银,获得阴极,然后封装获得量子点发光二极管。
实施例2
本实施例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管区别之处仅在于:第一有机层至第四有机层的厚度不相同,如图4所示,第一有机层1611、第二有机层1612、第三有机层1613以及第四有机层1614的厚度逐渐增加,第一有机层1611的厚度为0.5nm,第二有机层1612的厚度为0.8nm,第三有机层1613的厚度为1.2nm,第四有机层1614的厚度为1.5nm。
本实施例的量子点发光二极管的制备方法参照实施例1进行。
实施例3
本实施例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管区别之处仅在于:第一有机层、第二有机层以及第四有机层的材料不相同,第一有机层的材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯,第二有机层的材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉,第四有机层的材料为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉。
本实施例的量子点发光二极管的制备方法参照实施例1进行。
实施例4
本实施例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:电子传输层的结构组成及厚度不相同。如图5所示,在由下至上的方向上,电子传输层16包括依次设置的第一有机层1611、第一无机层1621、第二有机层1612、第二无机层1622、第三有机层1613、第三无机层1623、第四有机层1614、第四无机层1624、第五有机层1615以及第五无机层1625。第一有机层1611靠近量子点发光层15,第五无机层1625靠近阴极17。
本实施例的量子点发光二极管中,电子传输层16的总厚度为29.5nm,电子传输层中各层的材料及厚度为:
第一有机层1611的材料为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP),厚度为0.5nm;
第一无机层1621的材料为粒径为4.0nm的Zn0.85Mg0.15O纳米颗粒,厚度为4.0nm;
第二有机层1612的材料为BCP,厚度为0.5nm;
第二无机层1622的材料为粒径为5.0nm的Zn0.9Mg0.1O纳米颗粒,厚度为5.0nm;
第三有机层1613的材料为BCP,厚度为0.5nm;
第三无机层1623的材料为粒径为5.5nm的Zn0.95Mg0.05O纳米颗粒,厚度为5.5nm;
第四有机层1614的材料为BCP,厚度为1.0nm;
第四无机层1624的材料为粒径为6.0nm的ZnO纳米颗粒,厚度为6.0nm;
第五有机层1615的材料为BCP,厚度为1.5nm;
第五无机层1625的材料为粒径为5.0nm的Zn0.9Al0.1O纳米颗粒,厚度为5.0nm。
相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法,本实施例中量子点发光二极管的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧依次制备第一有机层、第一无机层、第二有机层、第二无机层、第三有机层、第三无机层、第四有机层、第四无机层、第五有机层及第五无机层,其中,第一无机层至第五无机层采用喷墨打印结合恒温热处理的方式制备,喷墨打印第一无机层至第五无机层的墨水分别为4.5mg/mL的Zn0.85Mg0.15O纳米颗粒(粒径为4.0nm)-乙醇溶液、6.0mg/mL的Zn0.9Mg0.1O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液、6.3mg/mL的Zn0.95Mg0.05O纳米颗粒(粒径为5.5nm)-乙醇溶液、7.2mg/mL的ZnO纳米颗粒(粒径为6.0nm)-乙醇溶液以及6.0mg/mL的Zn0.9Al0.1O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液,恒温热处理的温度为80℃,恒温热处理的时间为5min,第一有机层至第五有机层采用真空蒸镀方式制备,获得电子传输层”。
实施例5
本实施例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,相较于实施例1的量子点发光二极管,本实施例的量子点发光二极管的区别之处仅在于:电子传输层的结构组成及厚度不相同。如图6所示,在由下至上的方向上,电子传输层16包括依次设置的第一有机层1611、第一无机层1621、第二有机层1612、第二无机层1622、第三有机层1613、第三无机层1623、第四有机层1614、第四无机层1624、第五有机层1615以及第五无机层1625。第一有机层1611靠近量子点发光层15,第五无机层1625靠近阴极17。
本实施例的量子点发光二极管中,电子传输层16的总厚度为27.5nm,电子传输层中各层的材料及厚度为:
第一有机层1611的材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯,厚度为0.5nm;
第一无机层1621的材料为粒径为5nm的Zn0.85Mg0.15O纳米颗粒,厚度为5.0nm;
第二有机层1612的材料为Phen-DFP,厚度为0.5nm;
第二无机层1622的材料为粒径为5nm的Zn0.9Mg0.1O纳米颗粒,厚度为5.0nm;
第三有机层1613的材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉,厚度为0.5nm;
第三无机层1623的材料为粒径为5.0nm的Zn0.95Mg0.05O纳米颗粒,厚度为5.0nm;
第四有机层1614的材料为三(8-羟基喹啉)铝,厚度为0.5nm;
第四无机层1624的材料为粒径为5.0nm的ZnO纳米颗粒,厚度为5.0nm;
第五有机层1615的材料为BCP,厚度为0.5nm;
第五无机层1625的材料为粒径为5.0nm的Zn0.95Al0.05O纳米颗粒,厚度为5.0nm。
相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法,本实施例中量子点发光二极管的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧依次制备第一有机层、第一无机层、第二有机层、第二无机层、第三有机层、第三无机层、第四有机层、第四无机层、第五有机层及第五无机层,其中,第一无机层至第五无机层采用喷墨打印结合恒温热处理的方式制备,喷墨打印第一无机层至第五无机层的墨水分别为6.0mg/mL的Zn0.85Mg0.15O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液、6.0mg/mL的Zn0.9Mg0.1O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液、6.0mg/mL的Zn0.95Mg0.05O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液、6.0mg/mL的ZnO纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液以及6.0mg/mL的Zn0.95Al0.05O纳米颗粒(粒径为5.0nm)-乙醇溶液,恒温热处理的温度为80℃,恒温热处理的时间为5min,第一有机层至第五有机层采用真空蒸镀方式制备,获得电子传输层”。
对比例
本对比例提供了一种量子点发光二极管及其制备方法,相较于实施例1的量子点发光二极管,本对比例的量子点发光二极管区别之处仅在于:电子传输层的材料及厚度不相同,本对比例中电子传输层的厚度为35nm,电子传输层的材料为粒径为6.0nm的ZnO纳米颗粒。
相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法,本对比例中量子点发光二极管的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境(H2O和O2含量小于5ppm)下,在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧喷墨打印30mg/mL的ZnO纳米颗粒(粒径为6.0nm)-乙醇溶液,然后置于80℃下热处理20min,获得电子传输层”。
试验例
对实施例1至实施例5以及对比例的量子点发光二极管进行性能测试,性能测试的参数为:量子点发光二极管在1V电压下的电流密度(J,mA/cm2);量子点发光二极管在1000nit亮度下的最大外量子效率(EQEmax,%);量子点发光二极管在1000nit的亮度下,亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95-1K,h)。各个性能参数的测定方法参照本领域常规技术手段,性能测试结果详见下表1:
表1实施例1至实施例5以及对比例的量子点发光二极管的性能测试结果
由表1可知,相较于对比例,实施例1至实施例5的量子点发光二极管的综合性能具有明显的优势,充分说明将电子传输层配置为包括交替设置的有机层和无机层,且电子传输层靠近量子点发光层的一层为有机层,且电子传输层靠近阴极的一层为无机层,可以降低电子传输层电子传输能力,提高电子传输与空穴传输的匹配度,促进传输至量子点发光层的空穴和电子的数量的平衡,有效降低量子点发光二极管的电流,提高电子和空穴复合形成激子的有效性,从而提高了量子点发光二极管的外量子效率;此外,由于降低了量子点发光层的带电荷量,使得量子点发光层趋于中性,所以改善了量子点发光层因电荷积累而损坏量子点发光二极管的问题,从而提升了量子点发光二极管的使用寿命。
实施例2的量子点发光二极管的电流密度低于实施例1的量子点发光二极管,且实施例2的量子点发光二极管的EQEmax和T95-1K接近于实施例1的量子点发光二极管,说明:在量子点发光层指向阴极的直线方向上,第一有机层至第四有机层的厚度逐渐增加,增强了电子阻挡效果,对应电流逐渐减小,避免多余的电子进入量子点发光层,进一步地改善了电子-空穴传输失衡的问题,并对量子点发光二极管的发光效率和使用寿命不会造成负面影响。
实施例3至实施例5的量子点发光二极管的综合性能优于实施例1的量子点发光二极管,在实施例3的量子点发光二极管中,第一有机层至第四有机层分别选自不同的有机小分子材料,使得第一有机层至第四有机层形成梯度能级结构,即第一有机层至第四有机层的LOMO能级逐渐降低,有效阻挡电子的同时,使能级势垒均匀分布,有利于电子均匀传输,从而提高量子点发光二极管的综合性能;在实施例4的量子点发光二极管中,第四无机层的材料为未掺杂的ZnO纳米颗粒,其他无机层的材料分别选自不同的掺杂ZnO纳米颗粒,使得第一无机层至第五无机层形成梯度能级结构,即第一无机层至第五无机层的LOMO能级逐渐降低,有利于提高量子点发光二极管的综合性能;在实施例5的量子点发光二极管中,第一有机层至第五有机层形成梯度能级结构,且第一无机层至第五无机层形成梯度能级结构,即第一有机层至第五有机层的LOMO能级逐渐降低且第一无机层至第五无机层的LOMO能级逐渐降低,进一步地增强了电子阻挡效果和促进能级势垒均匀分布,提高电子传输和空穴传输的匹配程度,从而进一步地提高了量子点发光二极管的综合性能。
以上对本申请实施例所提供的一种电致发光器件及显示面板,进行了详细介绍。本文中使用了具体个例对本申请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申请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脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (30)
1.一种电致发光器件,其特征在于,所述电致发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;以及
功能层,设置于所述阳极与所述阴极之间;
其中,所述功能层包括发光层和电子传输层,所述发光层靠近所述阳极,所述电子传输层靠近所述阴极,所述电子传输层包括至少一有机层和至少一无机层,所述有机层与所述无机层交替设置,且所述电子传输层靠近所述发光层的一层为所述有机层,且所述电子传输层靠近所述阴极的一层为所述无机层。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层由一有机层和一无机层组成。
3.根据权利要求2所述的电致发光器件,其特征在于,其特征在于,所述有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
4.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层包括N个所述有机层和N个所述无机层,各所述有机层与各所述无机层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个所述有机层分别对应为第一有机层至第N有机层,N个所述无机层对应为第一无机层至第N无机层,在所述发光层指向所述阴极的直线方向上,所述第一有机层至所述第N有机层依次设置,且所述第一无机层至所述第N无机层依次设置。
5.根据权利要求4所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一有机层至所述第N有机层的LOMO能级逐渐降低,和/或所述第一无机层至所述第N无机层的导带能级逐渐降低。
6.根据权利要求4所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一有机层至所述第N有机层的厚度逐渐增加。
7.根据权利要求4所述的电致发光器件,其特征在于,所述N为3至12,各所述有机层的厚度为0.5nm至2.0nm,各所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
8.根据权利要求7所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一有机层至第N有机层的总厚度为5nm至10nm,所述第一无机层至所述第N无机层的总厚度为20nm至40nm。
9.根据权利要求1至8任一项中所述的电致发光器件,其特征在于,所述无机层的材料包括氧化物纳米颗粒,所述氧化物纳米颗粒的带隙大于所述发光层的材料的带隙。
10.根据权利要求9所述的电致发光器件,其特征在于,所述氧化物纳米颗粒的材料选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
11.根据权利要求9所述的电致发光器件,其特征在于,所述无机层为单层结构,且所述无机层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒。
12.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述有机层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、3,5-二苯基-4-(1-萘基)-1H-1,2,4-三唑、三(8-羟基喹啉)铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、Phen-DFP以及Phen-m-PhDPO中的一种或多种。
13.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述有机层的材料的LOMO能级高于所述发光层的材料的LOMO能级。
14.一种电致发光器件,其特征在于,所述电致发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;以及
功能层,设置于所述阳极与所述阴极之间;
其中,所述功能层包括发光层和电子传输层,所述发光层靠近所述阳极,所述电子传输层靠近所述阴极,所述电子传输层包括至少一材料A层和至少一材料B层,所述材料A层和所述材料B层交替设置,且所述电子传输层靠近所述发光层的一层为所述材料A层,且所述电子传输层靠近所述阴极的一层为所述材料B层,所述材料A层的材料的电子迁移率低于所述材料B层的材料的电子迁移率,且所述材料A层的材料的LOMO能级高于所述材料B层的材料的导带能级。
15.根据权利要求14所述的电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层由一所述材料A层和一所述材料B层组成。
16.根据权利要求15所述的电致发光器件,其特征在于,所述材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,所述材料B层的厚度为3.0nm至8.0nm。
17.根据权利要求14所述的电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层包括N个所述材料A层和N个所述材料B层,各所述材料A层与各所述材料B层呈交替层叠设置,其中,N大于等于2;N个所述材料A层对应为第一材料A层至第N材料A层,N个所述材料B层对应为第一材料B层至第N材料B层,在所述发光层指向所述阴极的直线方向上,所述第一材料A层至所述第N材料A层依次设置,且所述第一材料B层至所述第N材料B层依次设置。
18.根据权利要求17所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一材料A层至所述第N材料A层的LOMO能级逐渐降低,和/或所述第一材料B层至所述第N材料B层的导带能级逐渐降低。
19.根据权利要求17所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一材料A层至所述第N材料A层的厚度逐渐增加。
20.根据权利要求17所述的电致发光器件,其特征在于,所述N为3至12,各所述材料A层的厚度为0.5nm至2.0nm,各所述无机层的厚度为3.0nm至8.0nm。
21.根据权利要求20所述的电致发光器件,其特征在于,所述第一有机层至第N有机层的总厚度为5nm至10nm,所述第一无机层至所述第N无机层的总厚度为20nm至40nm。
22.根据权利要求14至21任一项中所述的电致发光器件,其特征在于,所述材料B层的材料包括氧化物纳米颗粒,所述氧化物纳米颗粒的带隙大于所述发光层的材料的带隙。
23.根据权利要求22所述的电致发光器件,其特征在于,所述氧化物纳米颗粒选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。
24.根据权利要求22所述的电致发光器件,其特征在于,所述材料B层为单层结构,且所述材料B层的材料为呈单层排布的氧化物纳米颗粒。
25.根据权利要求14所述的电致发光器件,其特征在于,所述材料A层的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、3,5-二苯基-4-(1-萘基)-1H-1,2,4-三唑、三(8-羟基喹啉)铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、Phen-DFP以及Phen-m-PhDPO中的一种或多种。
26.根据权利要求14所述的电致发光器件,其特征在于,所述材料A层的材料的LOMO能级高于所述发光层的材料的LOMO能级。
27.根据权利要求1或14所述的电致发光器件,其特征在于,所述发光层为量子点发光层,所述量子点发光层的量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种;所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP;所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
28.根据权利要求27所述的电致发光器件,其特征在于,所述量子点的LOMO能级为-2.8eV至-3.3eV,所述有机层的材料或所述材料A层的材料的LOMO能级为-2.6eV至-3.5eV。
29.根据权利要求1或14所述的电致发光器件,其特征在于,所述功能层还包括空穴功能层,空穴功能层设置于发光层与阳极之间。
30.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括如权利要求1至29任一项中所述的电致发光器件。
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CN202111203640.9A CN115996588A (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种电致发光器件及显示面板 |
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CN202111203640.9A CN115996588A (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种电致发光器件及显示面板 |
Publications (1)
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