CN116033785A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光装置。所述发光装置包括：衬底；发光二极管，设置于所述衬底上，所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层；第一散热层，设置于所述衬底上；并且，所述发光装置具有发光区和非发光区；所述发光二极管对应设置于所述发光区，所述第一散热层位于所述非发光区。本申请的发光装置可以在不影响器件性能的前提下，可以大幅降低焦耳热的累积速率，可以提升器件在长时间电流驱动时的工作寿命。

Description

发光装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种发光装置。

背景技术

QLED(Quantum Dots Light-Emitting Diode，量子点发光二极管)器件，是一种新兴的显示器件，结构与OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)器件相似，即空穴传输层、发光层以及电子传输层组成的三明治结构。QLED是一项介于液晶和OLED之间的新型技术，其核心技术为“Quantum Dot(量子点)”，量子点由锌、镉、硒和硫原子构成。早在1983年，美国贝尔实验室的科学家就对其进行深入研究，数年后美国耶鲁大学的物理学家马克·里德正式将其命名为“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地清晰明亮。

与OLED对比，QLED的特点在于其发光材料采用性能更加稳定的无机量子点。量子点独特的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应和表面效应使其展现出出色的物理性质，尤其是其光学性能。相对于有机荧光染料，胶体法制备的量子点具有光谱可调，发光强度大、色纯度高、荧光寿命长，单光源可激发多色荧光等优势。此外，QLED的寿命长，封装工艺简单或无需封装，有望成为下一代的平板显示器，具有广阔发展前景。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。

然而，在研发过程中发现QLED器件依旧存在着很多问题。例如器件在电流驱动过程中，若发光区温度提升，对器件有明显的性能影响，而在器件通电时，不可避免的会产生焦耳热。研究如何减少焦耳热带来的器件性能降低的方案，是目前QLED研发或生产阶段急需的工艺之一。此外，顶发射器件由于强微腔效应，只有竖直方向上的出光读取可代表器件真实亮度，所以为了增加器件测试精度，并让顶发射在如积分球等全方向收集光的设备有效地测试顶发射QLED器件，也是一项重要的研究课题。

因此，亟待提供一种具有优异散热性能的QLED器件，可以有效减少因焦耳热而导致的器件性能降低的不良现象。

发明内容

本申请为了解决现有技术中的不足，提供了一种发光装置，可以在不影响发光二极管器件性能的前提下，可以大幅降低焦耳热的累积速率，可以提升器件在长时间电流驱动时的工作寿命。

本申请提供一种发光装置，其特征在于，包括：

衬底；

发光二极管，设置于所述衬底上，所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层；

第一散热层，设置于所述衬底上；

并且，所述发光装置具有发光区和非发光区；所述发光二极管对应设置于所述发光区，所述第一散热层位于所述非发光区。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一功能层包括依次设置的空穴功能层、发光层和电子功能层。进一步地，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层。进一步地，所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层。

可选的，在本申请的一些实施例中，在所述发光装置中，所述第一功能层延伸至所述非发光区，形成第二功能层。

换句话说，所述第二功能层在所述衬底上的正投影位于所述非发光区在所述衬底上的正投影范围内。可以想象，所述发光装置还包括第二功能层，设置于所述非发光区的，且所述第二功能层与所述第一功能层结构相同。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一散热层设置于所述空穴功能层与所述发光层之间，和/或，所述第一散热层设置于所述发光层和所述电子功能层之间。

可选的，在本申请的一些实施例中，在所述非发光区，所述第一散热层设置于所述第一功能层的侧面，且所述第一散热层与所述第一功能层的高度相等。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述发光装置还包括封盖层，所述封盖层设置于所述发光二极管背离所述衬底的一侧；所述封盖层背离所述发光二极管的一侧设置有第二散热层，且所述第二散热层位于所述非发光区。所述封盖层为透明封盖层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一散热层的材料包括导热系数>50W/mK的非良导体材料。所述第一散热层的材料包括Si、SiC中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一散热层的材料包括导热系数>50W/mK的非透光材料。所述第一散热层的材料包括SiC、聚酰亚胺、Au、Ag和Cu中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二电极层为顶电极，设置于所述第一功能层背离所述衬底的一侧。所述第二电极层的金属部分的厚度≤20nm，可见光透光率≥90％。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述发光二极管包括依次层叠设置的第一电极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述空穴注入层的材料包括PEDOT：PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的至少一种。例如，所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO中的一种或多种；例如，所述金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的一种或多种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述空穴传输层的材料包括聚(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、石墨烯和C₆₀中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点发光层的材料包括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族化合物和IV族单质中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述电子传输层的材料包括ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、ZrO₂、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二电极层的材料包括金属材料、碳材料、金属氧化物中的至少一种。

本申请的有益效果在于：

本申请发光装置可以在不影响发光二极管器件性能的前提下，可以大幅降低焦耳热的累积速率，可以提升器件在长时间电流驱动时的工作寿命。具体地，本申请发光装置中设置散热层，功能层之间增加散热层，可以大幅度的提升器件的散热能力，使器件在电流驱动时产生的热能由发光区的面积扩散至整个基板的面积，降低单位面积热累积的同时，增加了热能向空气中扩散的速率，即可以大幅度的降低焦耳热对器件的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是器件在器件通电时产生焦耳热的折线图；

图1b是焦耳热与电流效率的折线图；

图2是本申请实施例提供的发光装置的结构示意图一；

图3是图2的俯视图；

图4a是本申请实施例提供的发光二极管和衬底的结构示意图一；

图4b是本申请实施例提供的发光二极管和衬底的结构示意图二；

图5a是本申请实施例提供的发光装置的结构示意图二；

图5b是图5a的俯视图；

图6是未设置第二散热层的发光装置局部示意图；

图7是设置了第二散热层的发光装置局部示意图；

图8a是本申请实施例提供的发光装置的结构示意图三；

图8b是图8a不显示封盖层的俯视图；

图9是本申请试验例1中的发光区的温度变化对比曲线。

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。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”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用，并没有强加数字要求或建立顺序。

发明人在研究过程中发现，在电流驱动过程中，若器件的发光区温度提升，对器件有明显的性能影响，如图1a和图1b所示。然而在器件通电时，不可避免的会产生焦耳热，且随着电压的升高，焦耳热的整体趋势是增加的，并且焦耳热会对器件的电流效率产生影响，焦耳热越高，电流效率越低。

本申请实施例提供一种发光装置。以下进行详细说明。

本申请实施例提供一种发光装置，请参阅图2所示，所述发光装置包括：衬底10，设置于所述衬底10上的发光二极管20和第一散热层30。所述发光装置可以包括多个发光二极管20。进一步地，所述第一散热层30的材料可以采用导热系数>50W/mK的非良导体材料，例如，所述第一散热层30的材料可以采用Si和/或SiC。

请参阅图3，所述发光装置具有发光区A1以及非发光区A2。本申请实施例以设置多个发光区A1为例，各发光区A1之外的区域为非发光区A2。

请继续参阅图2和图3，所述发光二极管20对应设置于所述发光区A1；所述第一散热层30位于所述非发光区A2。进一步地，在所述发光装置中，位于非发光区A2的第一散热层30，所述第一散热层30设置于所述发光二极管20的侧表面。可以想象，所述第一散热层30的设置避开了所述发光区A1。也可以理解为，所述第一散热层避开了第一电极层和第二电极层所在的电极区域，可见所述第一散热层的设置并不会影响发光二极管的光学性能。进一步地，所述第一散热层30与所述第一功能层203的高度与总厚度均相等。所述第二功能层203b在所述衬底10上的正投影加上所述第二功能层203b在所述衬底10上的正投影等于所述非发光区A2在所述衬底10上的正投影范围。

由此可见，本申请的发光装置可以在不影响器件性能的前提下，可以通过散热层的设置大幅降低焦耳热的累积速率，进而可以提升器件在长时间电流驱动时的工作寿命。并且，在制备过程中，可以在不影响其余各膜层和测试条件的情况下，减少焦耳热带来的器件性能降低。

请参阅图4a，所述发光二极管20包括依次设置在衬底10上的第一电极层201、第一功能层203和第二电极层205。

请参阅图4b，所述第一功能层203包括依次设置的空穴功能层2031、发光层2033和电子功能层2035。其中，所述空穴功能层可以为空穴注入层和/或空穴传输层；所述电子功能层可以为电子注入层和/或电子传输层。

请继续参阅图2和图3，在所述发光装置中，所述第一功能层203可以延伸至所述非发光区A2，形成第二功能层203b。进一步地，所述第二功能层203b的结构与所述发光二极管20中的功能层203的层结构相同。请结合图2、图3和图4a，可以想象的到，发光二极管20中的第一电极层201和第二电极层205仅在发光区A1设置，第一功能层203可以延伸设置于非发光区而形成第二功能层203b。也就是说，所述第二功能层203b在所述衬底10上的正投影位于所述非发光区A2在所述衬底10上的正投影范围内。

在一些实施例中，所述发光二极管包括依次层叠设置于衬底上的第一电极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极层。

在一些实施例中，所述空穴注入层的材料包括PEDOT：PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的至少一种。例如，所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO中的一种或多种；例如，所述金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的一种或多种。

在一些实施例中，所述空穴传输层的材料包括聚(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、石墨烯和C₆₀中的至少一种。

在一些实施例中，所述量子点发光层的材料选择具备发光能力的直接带隙化合物半导体。所述量子点发光层的材料包括但不限于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族化合物或IV族单质中的一种或多种。具体地，所述量子点发光层使用的半导体材料包括但不限于II-VI半导体的纳米晶，比如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；III-V族半导体的纳米晶，比如GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V化合物；用于电致发光的所述半导体材料还选自但不限于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、IV族单质等材料。其中，所述的量子点发光层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，所述的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^-；所述的有机-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，包括但不限于CH₃(CH₂)_n-2NH³⁺(n≥2)或NH₃(CH₂)_nNH₃ ²⁺(n≥2)。当n＝2时，无机金属卤化物八面体MX64-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MX64-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^-。

在一些实施例中，所述电子传输层的材料包括ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、ZrO₂、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的至少一种。

在一些实施例中，当所述第二电极层为顶电极，在顶发射器件中的顶部电极的透光要求和材料选择：包括但不限于金属材料、碳材料、金属氧化物中的一种或多种。其中，所述金属材料包括Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca、Mg中的一种或多种。所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。所述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、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，其中，所述复合电极包括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。上述金属或金属复合电极中，金属部分厚度不应超过20nm，对可见光透光率不应低于90％。

相应的，上述如图2所示的发光装置的结构的制备方法中，使用蒸镀或溅射工艺，在首先在第一散热层区域溅射如图2形状的第一散热层，该第一散热层的厚度需与功能层的厚度之和相等；功能层的制备中，使用mask直接使用溅射或蒸镀工艺制备如图2所示形状的功能层和顶底电极。即在常规薄膜的制备中，除了顶底电极的覆盖区域，其余大部分使用散热材料进行替代，以此大幅度的提升器件的散热性能。

在一另实施例中，请参阅图5a和图5b，所述发光装置中，在所述非发光区A2中，相邻功能层之间设置有所述第一散热层30；此时，所述空穴功能层2031和所述发光层2033之间设置有所述第一散热层30；所述发光层2033和所述电子功能层2035之间设置有所述第一散热层30。换句话说，在所述非发光区A2中，所述第一散热层30与所述第二功能层203b交替层叠设置。例如，所述空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层；所述空穴注入层和所述空穴传输层之间设置有所述第一散热层；所述空穴传输层与所述发光层之间设置有所述第一散热层。例如，所述电子功能层包括电子注入层和电子传输层；所述电子注入层和所述电子传输层之间设置有所述第一散热层；所述发光层与所述电子传输层之间设置有所述第一散热层。请继续参阅图5a，在每两层功能层之间都增加散热层，可以最大幅度的提升器件的散热能力，使器件在电流驱动时产生的热能由发光区域的面积均匀扩散至整个基板的面积，降低单位面积热累积的同时，增加了热能向空气中扩散的速率，即最大幅度的降低焦耳热对器件的影响。此时，散热层材料不能为良导体，并且导热系数需大于除电极外其余各膜层，约>50W/mK。

相应的，上述如图5a所示的发光装置的结构的制备方法中，提出了一整夹层工艺的制备功能层和散热层，相较于上述图2所示的功能层只能用于蒸镀或溅射工艺，扩大散热层工艺的可行性。由于辅助散热层不可影响器件性能，所以在制备散热层的过程中，需要避免覆盖发光区及电极蒸镀区域，因此在不影响器件性能的前提下，在薄膜正常制备完成后，在每两层之间都增加如图5a所示的散热层。中间各散热层不止需避开发光区，为了不影响器件光电学性能，需要避开所有阴阳极电极覆盖区域，如图5a所示。

发明人在研发过程中还发现了顶发射型器件由于强微腔效应，只有竖直方向上的出光读取可代表器件真实亮度，请参考图6所示。

在一些实施例中，请参阅图7、图8a和图8b，所述发光装置还包括封盖层40，所述封盖层40设置于所述发光二极管20背离所述衬底10的一侧。进一步地，所述封盖层40为透明封盖层。所述封盖层背离所述发光二极管的一侧设置有第二散热层50，且所述第二散热层50位于所述非发光区A2。可以想象的是，所述第二散热层50避开所述发光区A1，也就是所述第二散热层50在所述衬底10上的正投影位于所述非发光区A2在所述衬底10上的正投影范围。设置了第二散热层的发光装置尤其适合应用于顶发射型发光装置中。参见图7所示，第二散热层50可增加器件测试精度，并让顶发射在如积分球等全方向收集光的设备有效地测试顶发射QLED器件。

进一步地，所述第二散热层的材料可以采用导热系数>50W/mK的非透光材料，例如，所述第二散热层的材料可以选自SiC、聚酰亚胺、Au、Ag和Cu中的至少一种。

本申请先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1：

本申请提供一种发光装置，请参阅图2和图3所示，包括：

衬底；

多个发光二极管，设置于所述衬底上；所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层；

第一散热层，设置于所述衬底上；

所述发光装置具有发光区和非发光区；

所述发光二极管对应设置于所述发光区，所述发光二极管为正置底发射结构；

所述第一散热层位于所述非发光区；所述第一散热层设置于所述第一功能层的侧面，且所述第一散热层与所述第一功能层的总厚度及高度均相等，部分的非发光区设置第一散热层，所述第一散热层设置于所述第一功能层的侧表面，部分非发光区设置第二功能层(自发光区的第一功能层延伸出来形成)，即所述第二功能层在所述衬底上的正投影加上所述第二功能层在所述衬底上的正投影等于所述非发光区在所述衬底上的正投影范围。

所述第一功能层包括依次设置的空穴功能层、发光层和电子功能层；所述空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层；所述电子功能层包括电子传输层。

所述发光装置的制备过程，包括如下步骤：

步骤S1：在ITO衬底上，在第一散热层区域(非发光区)进行散热材料蒸镀，使用材料为SiC，厚度为220nm；

步骤S2：在ITO衬底上，在第一功能层和第二功能层的区域进行PEDOT：PSS溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S3：在已经溅射好的PEDOT：PSS层上，进行TFB溅射，溅射厚度为30nm；

步骤S4：在已经溅射好的TFB层上，进行量子点喷墨打印，制备厚度为20nm；

步骤S5：在已经制备好的量子点发光层上，进行ZnO溅射，溅射厚度为50nm；

步骤S6：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀Ag，厚度100nm；

步骤S7：进行封装后对器件进行性能测试及温度测试。

实施例2：

本申请提供一种发光装置，请参阅图5a所示，包括：

衬底；

多个发光二极管，设置于所述衬底上；所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层(顶电极)；

第一散热层，设置于所述衬底上；

所述发光装置具有发光区和非发光区；

所述发光二极管对应设置于所述发光区；所述发光二极管为正置顶发射结构；

所述第一散热层位于所述非发光区；所述非发光区还设置有第二功能层(自发光区的第一功能层延伸形成)。

所述第一功能层包括依次设置的空穴功能层、发光层和电子功能层；所述空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层；所述电子功能层包括电子传输层。

所述第一散热层设置于第二功能层之间；例如所述空穴功能层和所述发光层之间设置有所述第一散热层，所述发光层和所述电子功能层之间设置有所述第一散热层。

所述发光装置的制备过程，包括如下步骤：

步骤S1：在ITO衬底上，旋涂PEDOT：PSS，转速5000，时间30秒，随后150℃加热15分钟；

步骤S2：在制备完PEDOT：PSS层后，在PEDOT：PSS层的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S3：旋涂TFB(8mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S4：在制备完TFB层后，在TFB层上的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S5：旋涂量子点(20mg/mL)，转速2000，时间30秒；

步骤S6：在制备完量子点发光层后，在量子点发光层上的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S7：旋涂ZnO(30mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S8：在制备完ZnO层后，在ZnO层上的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S9：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀Ag，速度为1埃/秒，时间200秒，厚度20nm；

步骤S10：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀封盖层，使用材料为NPB，速度为1埃/秒，时间600秒，厚度60nm；

步骤S11：进行封装后对器件进行性能测试及温度测试。

实施例3：

本申请提供一种发光装置，请参阅图8a所示，包括：

衬底；

多个发光二极管，设置于所述衬底上；所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层(顶电极)；

第一散热层，设置于所述衬底上；

所述发光装置具有发光区和非发光区；

所述发光二极管对应设置于所述发光区；所述发光二极管为正置顶发射结构；

所述第一散热层位于所述非发光区；所述非发光区还设置有第二功能层(自发光区的第一功能层延伸形成)。

所述第一功能层包括依次设置的空穴功能层、发光层和电子功能层；所述空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层；所述电子功能层包括电子传输层。

所述第一散热层设置于第二功能层之间；例如所述空穴功能层和所述发光层之间设置有所述第一散热层，所述发光层和所述电子功能层之间设置有所述第一散热层；

封盖层，所述封盖层设置于所述发光二极管背离所述衬底的一侧；

第二散热层，设置于所述封盖层背离所述发光二极管的一侧，且所述第二散热层位于所述非发光区。

所述发光装置的制备过程，包括如下步骤：

步骤S1：在ITO衬底上，旋涂PEDOT：PSS，转速5000，时间30秒，随后150℃加热15分钟；

步骤S2：在制备完PEDOT：PSS层后，在PEDOT：PSS层的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S3：旋涂TFB(8mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S4：在制备完TFB层后，在TFB层的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S5：旋涂量子点(20mg/mL)，转速2000，时间30秒；

步骤S6：在制备完量子点发光层后，在量子点发光层的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S7：旋涂ZnO(30mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S8：在制备完ZnO层后，在ZnO层的非发光区进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为20nm；

步骤S9：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀Ag，速度为1埃/秒，时间200秒，厚度20nm；

步骤S10：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀封盖层，使用材料为NPB，速度为1埃/秒，时间600秒，厚度60nm；

步骤S11：在制备完封盖层后，在封盖层上的非发光区区域进行SiC散热层的溅射，溅射厚度为60nm；

步骤S12：进行封装后对器件进行性能测试及温度测试。

对比例：

一种正置顶发射结构的制备过程：

步骤S1：在ITO衬底上，旋涂PEDOT：PSS，转速5000，时间30秒，随后150℃加热15分钟；

步骤S2：旋涂TFB(8mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S3：旋涂量子点(20mg/mL)，转速2000，时间30秒；

步骤S4：旋涂ZnO(30mg/mL)，转速3000，时间30秒，随后100℃加热10分钟；

步骤S5：通过热蒸发，真空度不高于3×10^-4Pa，蒸镀Ag，速度为1埃/秒，时间200秒，厚度20nm；

步骤S6：进行封装后对器件进行性能测试及温度测试。

试验例1

本试验例本申请的实施例1至实施例3和对比例中得到的发光装置进行性能测试及温度测试，测试结果详见图9所示。本试验例对本申请的实施例1至实施例3和对比例中得到的发光装置进行性能检测，具体测定以2mA恒流驱动器件时的器件亮度、器件寿命、电流效率等性能，详见表1所示。

如图9所示，示出了在3mA恒流连续驱动35h时，器件发光区温度变化对比曲线。

表1

如表1所示，以2mA恒流驱动器件时：

①L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。

②T95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。

③T95-1K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。

④C.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。

根据表1，本申请实施例的T95和T95-1K性能参数明显优于对比例。其中，本申请实施例1中的亮度、器件寿命(T95和T95-1K)和电流效率最优，且优于对比例。实施例2和实施例3的器件寿命要明显优于对比例，亮度和电流效率与对比例差不多，可见本申请的散热层不影响器件性能。

根据图9和表1的分析，可知本申请的发光装置的发光区域的温度明显低于对比例，同时，发光装置的性能得到了显著的提升，尤其是工作寿命得到了显著的提升。

综上所述，本申请发光装置中散热层的设置可以在不影响器件性能的前提下，可以大幅降低焦耳热的累积速率，可以提升器件在长时间电流驱动时的工作寿命。

以上对本申请实施例所提供的一种发光装置进行了详细介绍，本文中应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方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

衬底；

发光二极管，设置于所述衬底上；所述发光二极管包括依次设置于所述衬底上的第一电极层、第一功能层、第二电极层；

第一散热层，设置于所述衬底上；

并且，所述发光装置具有发光区和非发光区；所述发光二极管对应设置于所述发光区，所述第一散热层位于所述非发光区。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一功能层包括依次设置的空穴功能层、发光层和电子功能层；所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层；所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述第一功能层从所述发光区延伸至所述非发光区，形成第二功能层。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，在所述非发光区，所述第一散热层设置于所述空穴功能层与所述发光层之间，和/或

所述第一散热层设置于所述发光层和所述电子功能层之间。

5.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，在所述非发光区，所述第一散热层设置于所述第一功能层的侧面，且所述第一散热层与所述第一功能层的高度相等。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括封盖层，所述封盖层设置于所述发光二极管背离所述衬底的一侧；所述封盖层背离所述发光二极管的一侧设置有第二散热层，且所述第二散热层位于所述非发光区。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一散热层的材料包括导热系数>50W/mK的非良导体材料；优选地，所述第一散热层的材料包括Si、SiC中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述第二散热层的材料包括导热系数>50W/mK的非透光材料；优选地，所述第二散热层的材料包括SiC、聚酰亚胺、Au、Ag和Cu中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第二电极层为顶电极，设置于所述第一功能层背离所述衬底的一侧；所述第二电极层的金属部分的厚度≤20nm，可见光透光率≥90％。

10.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光二极管包括依次层叠设置的第一电极层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极层；其中，

所述空穴注入层的材料包括PEDOT：PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的至少一种；

所述空穴传输层的材料包括聚(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、石墨烯和C₆₀中的至少一种；

所述量子点发光层的材料包括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族化合物和IV族单质中的至少一种；

所述电子传输层的材料包括ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、ZrO₂、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的至少一种；

所述第二电极层的材料包括金属材料、碳材料、金属氧化物中的至少一种。

Images