CN116156916A - 光电器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光电器件及其制备方法、显示装置，所述光电器件包括层叠设置的阳极、发光层、电子传输层及阴极，发光层和电子传输层之间还设置有热电材料层，其中所述热电材料层的材料包括热电材料；所述热电材料包括碲化铋基化合物、硒化铋基化合物、硒化锡基化合物、碲化锑基化合物或者硅锗合金无机热电材料、C₆₀/TiS₂有机‑无机热电材料或硼氮配位键n‑型稠环分子有机热电材料。将该热电材料层应用于光电器件中时，可以减小漏电流和抑制载流子传输层引起的激子猝灭，避免了温度上升对光电器件的破坏，从而提高了光电器件的性能。

Description

光电器件及其制备方法、显示装置

技术领域

本申请涉及光电技术领域，具体涉及一种光电器件及其制备方法、显示装置。

背景技术

电致发光器件属于光电器件，电致发光器件是指施加电场时会发光的电子器件，电致发光器件包括但不限于是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)。QLED具有窄的FWHM(半高峰宽)、颜色可调和可溶液法制备等优异的特点使其成为了下一代显示科技的候选。因此不同的研究者从不同的角度来来研究QLED，其中包括量子点、空穴传输、电子传输和电极的研究，还有对器件的结构、性能和稳定性的研究，使得器件的性能在逐渐的提高。

目前全溶液法制备的QLED的电子传输层主要采用ZnO纳米材料作为电子传输层，ZnO具有高的载流子迁移率，以及较深的价带位置。研究发现，由于器件中使用电子传输层与量子点发光层之间的导带位置相近，容易发生自发的电荷转移以及界面缺陷态，造成量子点带电和界面电荷捕获，导致量子点发生非辐射途径的激子猝灭，导致QLED器件光电性能退化。

为了减小漏电流和抑制载流子传输层引起的激子猝灭，有必要在量子点、电子传输层以及电极之间进行一些界面处理。

发明内容

本申请提供了一种光电器件及其制备方法，旨在提高光电器件的性能。

本申请的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种光电器件，包括层叠设置的阳极、发光层、电子传输层及阴极，所述发光层和电子传输层之间还设置有热电材料层，其中所述热电材料层的材料包括热电材料。

进一步地，所述热电材料的热导率在5-8.6W/mK范围内，所述热电材料的电导率在300-500S/cm范围内。

进一步地，所述热电材料包括碲化铋基化合物、硒化铋基化合物、硒化锡基化合物、碲化锑基化合物或者硅锗合金中的至少一种的无机热电材料；

进一步地，所述无机热电材料选自n型Bi₂Te_2.7Se_0.3、n型Bi₂Te₃-SWCNT以及n型Sn_0.94Bi_0.06Se中的至少一种。

进一步地，所述热电材料包括C₆₀/TiS₂有机-无机热电材料或硼氮配位键n-型稠环分子有机热电材料。

进一步地，所述热电材料层的厚度为10-25nm之间。

进一步地，所述电子传输层的材料包括ZnO或ZnMgO中的至少一种；和/或，所述发光层为量子点发光层，所述发光层的材料为量子点，所述量子点选自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、ZnSe Te、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中的至少一种；所述I-III-VI族化合物选自选自CuInS₂、CuInSe₂以及AgInS₂中的至少一种；和/或，所述阳极和阴极的材料选自金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种，所述金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的一种或多种；所述碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的一种或多种；所述金属氧化物选自掺杂/非掺杂金属氧化物或复合电极，所述掺杂/非掺杂金属氧化物选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的一种或多种，所述复合电极选自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以及TiO₂/Al/TiO₂中的一种或多种。

进一步地，所述电子传输层的材料包括ZnMgO，所述ZnMgO中，Mg的掺杂量为15％-20％；所述量子点为蓝色量子点，所述蓝色量子点为ZnCdSe/ZnSe/ZnS；所述热电材料选自C₆₀/TiS₂或n型Bi₂Te_2.7Se_0.3。

进一步地，所述光电器件在阳极和发光层之间还设置有空穴注入层和/或空穴传输层，所述空穴注入层靠近所述阳极，所述空穴传输层靠近所述发光层。

第二方面，本申请提供了一种光电器件的制备方法，包括以下步骤：

提供阳极；在所述阳极上制备发光层，然后在所述发光层上制备热电材料层，在所述热电材料层上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备阴极，得到光电器件，

或提供阴极；在所述阴极上制备电子传输层，然后在所述电子传输层上制备热电材料层，在所述热电材料层上制备发光层，再在所述发光层上制备阳极，得到光电器件；

其中，所述制备热电材料层包括提供包含热电材料的溶液，将所述包含热电材料的溶液设置在所述发光层或所述电子传输层上。

第三方面，本申请提供了一种显示装置，所述显示装置包括如第一方面中任一项所述的光电器件，或者包括由第二方面所述方法制成的光电器件。

本申请有益效果：

本申请提供一种光电器件，包括层叠设置的阳极、发光层、电子传输层及阴极，并且发光层和电子传输层之间还设置有热电材料层，其中所述热电材料层的材料包括热电材料。由于热电材料具有高电导率、低热导率的特点，可提升电子注入效率，将器件工作过程中产生的焦耳热转化为电能，避免了温度上升对器件的破坏，且进一步提高器件的电子迁移率，提高QLED的外量子效率。另一方面，量子点发光层与电子传输层之间增设一层包括热电材料的热电材料层，形成三明治结构，能有效减轻电子传输层与量子点发光层之间激子分离的影响，减少量子点中激子分离和荧光淬灭现象，提升器件的工作效率。

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光电器件的结构示意图；

图2为本申请实施例中提供的另一种光电器件的结构示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种光电器件的制备方法流程图；

图4为本申请实施例中提供的另一种光电器件的制备方法流程图。

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”。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)。

本申请提供了一种光电器件100，如图1所示，包括层叠设置的阳极10、发光层30、电子传输层50及阴极20，发光层30和电子传输层50之间还设置有热电材料层40，其中热电材料层40的材料包括热电材料。由于热电材料具有高电导率、低热导率的特点，可提升电子注入效率，将器件工作过程中产生的焦耳热转化为电能，避免了温度上升对器件的破坏，且进一步提高器件的电子迁移率，提高QLED的外量子效率。并且，热电材料层40设置在发光层30与电子传输层50之间，形成“三明治”结构，能有效减轻电子传输层50与发光层30之间激子分离的影响，减少发光层30中激子分离和荧光淬灭现象，提升器件的工作效率。

本申请实施例中热电材料层40的热电材料的热导率在5-8.6W/mK范围内，电导率在300-500S/cm范围内，由此热电材料能够有效地将工作过程中产生的焦耳热转化为电能，避免了温度上升对器件的破坏。在一些实施例中，热电材料可以选自本领域已知的热电材料种类。在一些具体实施例中，热电材料可以选自无机热电材料、有机热电材料或者有机-无机热电材料。无机热电材料可以选自碲化铋基化合物、硒化铋基化合物、硒化锡基化合物、碲化锑基化合物或者硅锗合金中的至少一种，例如选自n型Bi₂Te_2.7Se_0.3、n型Bi₂Te₃-SWCNT以及n型Sn_0.94Bi_0.06Se中的至少一种；有机热电材料可以选自硼氮配位键n-型稠环分子有机化合物；有机-无机热电材料可以选自C₆₀/TiS₂纳米片。上述热电材料均获得低热导率和高电导率，进而有效地将器件产生的焦耳热转化为电能。例如，将层状多晶TiS₂剥离出的单层TiS₂纳米片与C₆₀纳米颗粒组装，C₆₀纳米颗粒的插层由于声子散射效应，显著降低TiS₂的晶格热导率，进而显著降低的热导来源于TiS₂和C₆₀的共同作用：TiS₂纳米片可以有效地散射长波声子，小尺寸的C₆₀纳米颗粒更倾向于散射中等波长和短波长的声子，从而获得低热导率，并呈现高电导率特性。

在一些实施例中，热电材料层40的厚度在10-25nm范围内，例如可以设置为10nm、12nm、15nm、20nm的厚度。热电材料层40过厚会影响器件的光提取性能，导致器件的量子效率(EQE)降低；过薄则可能难以显示出热电材料的功效，体现的导电和散热性能不佳，难以实际提升器件性能。

在一些实施例中，热电材料层40可通过本领域已知的方法制备，例如溶液法。热电材料层40可通过如下方法制备：提供基板，并提供热电材料的分散液；将热电材料的分散液设置于基板上，退火干燥，获得热电材料层40。其中，热电材料的分散液包括溶剂，溶剂可选自本领域已知的甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙三醇、丁醇、正己烷等溶剂。溶剂可以为单一的一种，也可以为两种及以上的不同种溶剂形成的混合溶剂。分散液中热电材料的浓度可以由本领域技术人员确定，例如10-50mg/mL范围内均可。将热电材料的分散液设置于基板上的方式包括但不限于是旋涂、滴涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂、蒸镀或浇铸。只要在基板上形成该热电材料的膜层即可。

本申请实施例中，电子传输层50的材料包括ZnO或ZnMgO中的至少一种。在一实施例中，电子传输层50的厚度范围可以是10至60n m，比如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm等。若电子传输层50厚度过薄，电子容易直接击穿电子传输层50从而导致器件短路；过厚则会造成电子迁移率下降，影响光电器件载流子平衡。

本申请实施例中，发光层30可以为量子点发光层30，此时光电器件可以为量子点光电器件。发光层30的厚度可以为本领域已知的量子点光电器件中发光层30的厚度范围，例如可以是5nm至100nm，比如5nm、10nm、20nm、50nm、80nm、100nm等。其中，量子点发光层30的材料为本领域已知用于量子点发光层30的量子点，例如，红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点中的一种。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。在一实施例中，量子点可以是油性量子点，其表面连接有易溶于极性较低溶剂的配体。量子点的配体可以选自于酸配体、硫醇配体、胺配体、(氧)膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶等中的至少一种。

在一些具体实施例中，在光电器件中，量子点为ZnCdSe/ZnSe/ZnS核壳结构的蓝色量子点，电子传输层50材料为ZnMgO，热电材料层40的热电材料为C₆₀/TiS₂或Bi₂Te_2.7Se_0.3。

阳极10的材料为本领域已知用于阳极10的材料，阴极20的材料为本领域已知用于阴极20的材料。阳极10和阴极20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10的厚度例如可以是10nm至200nm，比如10nm、50nm、80nm、120nm、150nm、200nm等；阴极20的厚度例如可以是10nm至200nm，比如10nm、50nm、100nm、150nm、200nm等。具体的，可以通过掩膜板热蒸镀一层15-30nm厚的金属银或者铝作为阴极20，或者使用纳米银线或者纳米铜线，从而使电极具有较小的电阻使得载流子能顺利的注入。

如图2所示，本申请实施例的发光器件在阳极10和发光层30之间还可以包括层叠的空穴注入层60和空穴传输层70。空穴注入层60的材料可以选自具有空穴注入能力的材料，包括但不限于是PEDOT:PSS、MoOx、WOx、NiO和CuO中的一种或多种。PEDOT:PSS为高分子聚合物，中文名为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)。空穴传输层70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)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)、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70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、MoOx、WOx以及CuO中的一种或多种。在一些实施例中，该空穴传输层70是可交联的空穴传输材料或非交联的空穴传输材料。

本领域技术人员可以理解，可根据本领域已知的光电器件的空穴注入层和空穴传输层制备方法制备本申请实施例中的空穴注入层和空穴传输层。空穴注入层60和空穴传输层70的厚度例如可以是10nm至100nm中任一值，本领域技术人员可根据光电器件的性质确定。

本申请的一些实施例中，光电器件为量子点发光二极管，量子点发光二极管可以是正置型结构的量子点发光二极管，光电器件也可以是倒置型结构的量子点发光二极管。

本申请实施例进一步提供光电器件的制备方法，包括以下步骤：

提供阳极10；在所述阳极10上制备发光层30，然后在所述发光层30上制备热电材料层40，在所述热电材料层40上制备电子传输层50，在所述电子传输层50上制备阴极20，得到光电器件，

或提供阴极20；在所述阴极20上制备电子传输层50，然后在所述电子传输层50上制备热电材料层40，在所述热电材料层40上制备发光层30，再在所述发光层30上制备阳极10，得到光电器件；

其中，所述制备热电材料层40包括提供包含热电材料的溶液，将所述包含热电材料的溶液设置在所述发光层30或所述电子传输层50上。

在一实施例中，参阅图3，所述制备方法为制备正置光电器件的制备方法，包括：

S11.在基板上设置阳极10，

S12.在阳极10上制备发光层30，

S13.在所述发光层30上制备热电材料层40，

S14.在所述热电材料层40上制备电子传输层50，

S15.在所述电子传输层50上制备阴极20，得到光电器件。

在上述制备方法中，在设置发光层30之前，还可以依次设置空穴注入层60、空穴传输层70，然后再在空穴传输层70上设置发光层30。

在另一实施例中，参阅图4，所述制备方法为制备倒置光电器件的制备方法，包括：

S21.在基板上设置阴极20，

S22.在阴极20上制备电子传输层50，

S23.在所述电子传输层50上制备热电材料层40，

S24.在所述热电材料层40上制备发光层30，

S25.在所述发光层30上制备阳极10，得到光电器件。

在上述制备方法中，在设置发光层30之后制备阳极10之前，还可以依次设置空穴传输层70、空穴注入层60，然后再在空穴注入层60上设置阳极10。

本申请中，基板的种类没有限制。在一实施例中，基板为阴极20衬底，包括金属盐类半导体纳米材料和纳米金属单质的混合物的电子传输薄膜设置在阴极20上。其中，衬底可以为常规使用的衬底，例如可以是刚性衬底，材料为玻璃；还可以是柔性衬底，材料为聚酰亚胺。阴极20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。在另一实施例中，基板包括层叠设置的阳极10和发光层30。若光电器件还包括其他功能层，则相应的，基板上也可以包括其他功能层。

阳极10、空穴注入层60、空穴传输层70、量子点发光层30、电子传输层50以及阴极20的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法，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。当采用溶液法制备阳极10、空穴注入层60、空穴传输层70、量子点发光层30、热电材料层40、电子传输层50以及阴极20时，需增设干燥、退火处理工序。热电材料层40的制备方法如前所述，不再赘述。

可以理解的是，量子点发光二极管的制备方法还可以包括封装步骤，封装材料可以是丙烯酸树脂或环氧树脂，封装可以是机器封装或手动封装，进行封装步骤的环境中氧气和水的浓度均低于0.1ppm。

本申请实施例提供了一种显示装置，包括本申请实施例中任意一种的发光器件。显示装置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，所述量子点发光二极管结构，结构组成如图2所示，在由下至上的方向上，本实施例的量子点发光二极管包括衬底上依次层叠设置的阳极10、空穴注入层60、空穴传输层70、量子点发光层30、热电材料层40、电子传输层50以及阴极20。

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，溅射厚度为40nm，然后采用紫外光臭氧清洗15min，获得阳极；

S1.2、在常温常压的大气环境下，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂浓度为8mg/mL的PEDOT-PSS水溶液，然后置于150℃下热处理15min，获得空穴注入层；

S1.3、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB-氯苯溶液，然后置于150℃下热处理20min，获得空穴传输层；

S1.4、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的蓝色量子点-正辛烷溶液，然后置于100℃下热处理20min，获得量子点发光层；

S1.5、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为10mg/mL的C₆₀/TiS₂异丙醇溶液中；

S1.6、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.5的热电材料层旋涂浓度为20mg/mL的镁掺杂的纳米氧化锌-乙醇溶液，然后置于80℃下热处理20min以获得镁掺杂的纳米氧化锌层(厚度为30nm)，再采用磁控溅射法在镁掺杂的纳米氧化锌层远离量子点发光层的一侧溅射IZO，其中，磁控溅射的功率为4.0kW，磁控溅射时间为100s，镁掺杂的纳米氧化锌层中掺入IZO的深度为30nm，获得电子传输层；

S1.7、在步骤S1.6的电子传输层远离量子点发光层的一侧蒸镀银，获得阴极；

S1.8、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的区别之处仅在于：热电材料层的热电材料为Sn_0.94Bi_0.06Se。

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“在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为10mg/ml Sn_0.94Bi_0.06Se正己烷溶液”。

Sn_0.94Bi_0.06Se正己烷溶液制备方法：将SnCl₄·5H₂O(0.1mmol)、SeO₂(0.1mmol)、油胺(OAM，10mL)和1,10-菲咯啉(Phen，0.1mmol)的混合物加入到三颈烧瓶中。混合物在真空下连续搅拌10分钟，形成SnCl₄-油胺复合物。将溶液混合物在N₂气氛中在120℃下脱气10分钟，然后加热至200℃。溶液的颜色从浅黄色变为橙色，然后在200℃下立即形成黑色悬浮液，进一步搅拌5分钟。将反应混合物在惰性气氛下在恒定搅拌下缓慢冷却至室温。接下来，通过离心(以4000rpm的速度)以替代方式用乙醇和正己烷洗涤数次来纯化黑色沉淀物。最后将产物溶于正己烷溶液中。

在制备方法中，OAM既作为封端剂又作为还原剂，Phen作为形态控制剂。为了制备Sn_0.94Bi_0.06Se，以化学计量的量加入Bi-新癸酸酯以及其他试剂，其余步骤保持不变。

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的区别之处仅在于：热电材料层的热电材料为硼氮配位键n-型稠环分子。

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“在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为10mg/ml硼氮配位键n-型稠环分子异丙醇溶液中”。

硼氮配位键n-型稠环分子为自制合成得到(合成方法，参见SupportingInformation For B←N-Incorporated Dibenzo-azaacenes as n-Type ThermoelectricMaterials)，其结构式如下所示：

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：热电材料层热电材料为Bi₂Te_2.7Se_0.3。

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“在步骤S1.4的量子点发光层远离空穴传输层的一侧热沉积Bi₂Te_2.7Se_0.3”。

对比例1

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的区别之处仅在于：不设置热电材料层。

相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法，本对比例与之相同。

对比例2

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的区别之处在于：不设置热电材料层，电子传输层材料为掺20％Mg的ZnO。

相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法，本对比例与之相同。

对比例3

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的区别之处在于：不设置热电材料层，电子传输层材料为掺25％Mg的ZnO。

相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法，本对比例与之相同。

对比例4

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的区别之处在于：不设置热电材料层，电子传输层材料为掺30％Mg的ZnO。

相较于实施例1中量子点发光二极管的制备方法，本对比例与之相同。

实验例

采用外部量子效率光学测试仪器对实施例1至实施例4以及对比例1至对比例4的量子点发光二极管进行性能检测，性能测试的项目为：最大外量子效率(EQEmax,％)、电子迁移率(％)、开启电压(V)，以及在1000尼特(nit)的亮度下量子点发光二极管的亮度由100％衰减至95％所需的时间(T95-1K,h)，性能测试结果详见下表1：

表1实施例1至实施例4以及对比例1至对比例4的量子点发光二极管的性能检测结果

由表1可知，相较于对比例1至对比例4的量子点发光二极管，实施例1至实施例4的量子点发光二极管的综合性能具有明显的优势，实施例1的量子点发光二极管的EQEmax可达20.5％，且电子迁移率可达5.4*10^-4cm²/Vs，且T95-1K可达25.2h，具有发光效率理想、稳定性佳、工作寿命长的优点，充分说明本申请实施例的量子点发光管中电子传输层的电子传输效率较高，有效改善现有蓝色量子点发光管中电子传输层的电子传输效率较低的问题。

以上对本申请实施例所提供的一种光电器件及其制备方法、显示装置，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 (10)

1.一种光电器件，包括层叠设置的阳极、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于，所述发光层和电子传输层之间还设置有热电材料层，其中所述热电材料层的材料包括热电材料。

2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述热电材料的热导率在5-8.6W/mK范围内，所述热电材料的电导率在300-500S/cm范围内。

3.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述热电材料包括碲化铋基化合物、硒化铋基化合物、硒化锡基化合物、碲化锑基化合物或者硅锗合金中的至少一种的无机热电材料、C₆₀/TiS₂有机-无机热电材料或硼氮配位键n-型稠环分子有机热电材料。

4.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述热电材料包括n型Bi₂Te_2.7Se_0.3、n型Bi₂Te₃-SWCNT以及n型Sn_0.94Bi_0.06Se中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述热电材料层的厚度在10-25nm范围内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光电器件，其特征在于，所述电子传输层的材料包括ZnO或ZnMgO中的至少一种；和/或，所述发光层为量子点发光层，所述发光层的材料为量子点，所述量子点选自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、ZnSe Te、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中的至少一种；所述I-III-VI族化合物选自选自CuInS₂、CuInSe₂以及AgInS₂中的至少一种；和/或，所述阳极和阴极的材料选自金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种，所述金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的一种或多种；所述碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的一种或多种；所述金属氧化物选自掺杂/非掺杂金属氧化物或复合电极，所述掺杂/非掺杂金属氧化物选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的一种或多种，所述复合电极选自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以及TiO₂/Al/TiO₂中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的光电器件，其特征在于，所述电子传输层的材料包括ZnMgO，所述ZnMgO中，Mg的掺杂量为15％-20％；所述量子点为蓝色量子点，所述蓝色量子点为ZnCdSe/ZnSe/ZnS；所述热电材料选自C₆₀/TiS₂或n型Bi₂Te_2.7Se_0.3。

8.根据权利要求1-5任一项所述的光电器件，其特征在于，所述光电器件在阳极和发光层之间还设置有空穴注入层和/或空穴传输层，所述空穴注入层靠近所述阳极，所述空穴传输层靠近所述发光层。

9.一种光电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供阳极；在所述阳极上制备发光层，然后在所述发光层上制备热电材料层，在所述热电材料层上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备阴极，得到光电器件；

或提供阴极；在所述阴极上制备电子传输层，然后在所述电子传输层上制备热电材料层，在所述热电材料层上制备发光层，再在所述发光层上制备阳极，得到光电器件；

其中，所述制备热电材料层包括提供包含热电材料的溶液，将所述包含热电材料的溶液设置在所述发光层或所述电子传输层上。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至8任一项中所述的光电器件，或者包括由权利要求9所述的方法制成的光电器件。

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