CN116156917A - 复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置，所述复合物包括P型半导体材料和N型半导体材料，所述P型半导体材料与所述N型半导体材料通过共价化学键连接；所述P型半导体材料包括黑磷纳米片；所述N型半导体材料包括组分A和组分B，其中，组分A为无机纳米粒子，组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物，所述复合物具有稳定性高、光电流响应速率快等优点，能够用于制备电致发光器件的电荷产生层，并改变了依赖真空沉积法制备电荷产生层的传统模式，适用于制备大尺寸的电致发光器件，有利于降低制造成本和工作电压，并且避免高温对发光层的损坏。

Description

复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置
技术领域
本申请涉及光电技术领域，具体涉及一种复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置。
背景技术
基于p-i-n结构的有机/无机薄膜电致发光器件，因其具有自发光、高亮度、广视角、对比度以及清晰度高、轻薄、柔性、温度特性好、响应速度快和节能环保等优异特性，已成为显示技术等领域的研究热点和重点发展方向。其中，以有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light EmittingDiode,QLED)为代表的新型显示技术，具有相似的“三明治”结构，即包括阳极、与阳极相对设置的阴极以及设置于阳极与阴极之间的发光层。
为了提高OLED的发光性能，Kido等人于2003年提出了叠层OLED的概念，叠层OLED是指：将多个电致发光层通过电荷产生层连接构成一个器件，且各个电致发光层共用一个外接电源，当外界电源通过电极向叠层电致发光器件注入载流子时，电荷产生层能够向相邻的两个电致发光层分别提供电子和空穴，使得器件效率随电荷产生层连接的电致发光层的个数成倍提升。然而目前，叠层OLED仍面临诸多技术难点，例如：现有的电荷产生层通常是由两层以上的薄膜组成，薄膜的层数增加不但会提高制备工艺难度和叠层OLED的厚度，而且会提高叠层OLED的工作电压，并且各个薄膜的成膜质量也会影响叠层OLED的工作性能；此外，现有的电荷产生层的材料多为金属，依赖于真空沉积法成膜，而真空沉积法成膜条件较为苛刻，需要高真空和较高的温度条件，因此，具有设备要求高、不适用于大尺寸的叠层OLED，且较高的温度可能会对叠层OLED的工作性能和使用寿命造成负面影响。
因此，如何优化电荷产生层以提高叠层电致发光器件的工作性能，对拓宽叠层电致发光器件的应用范围及发展具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置，通过采用稳定性理想且光电流响应速率高的复合物作为电致发光器件的电荷产生层，以减少电荷产生层的薄膜层数。
第一方面，本申请提供了一种复合物，所述复合物包括P型半导体材料和N型半导体材料，所述P型半导体材料与所述N型半导体材料通过共价化学键连接；所述P型半导体材料包括黑磷纳米片；所述N型半导体材料包括：
组分A：无机纳米粒子；以及
组分B：富勒烯和/或富勒烯衍生物。
进一步地，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至80％的N型半导体材料以及20％至95％的P型半导体材料。
进一步地，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至40％的N型半导体材料以及60％至95％的P型半导体材料。
进一步地，按照重量百分比计算，所述复合物包括：所述N型半导体材料包括：80％至99％的所述组分A，以及1％至20％的所述组分B。
进一步地，所述黑磷纳米片的厚度为0.5nm至10nm。
进一步地，所述P型半导体材料的最高占据轨道与所述N型半导体材料的最低未占据轨道之间的能级差为-1.0eV至1.0eV，且所述复合物的禁带宽度为1.0eV至2.5eV。
进一步地，所述无机纳米粒子选自金属氧化物纳米颗粒和/或金属硫化物纳米颗粒，所述黑磷纳米片的磷原子与所述无机纳米粒子的金属原子配位键合。
进一步地，所述无机纳米粒子选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、CdS、ZnS、MoS、WS以及CuS中的至少一种。
进一步地，所述富勒烯衍生物包含碳原子数为10至40的烷基链，所述烷基链包含硝基、芳香基、酯基以及氟原子中的至少一种。
进一步地，所述富勒烯衍生物为[60]PCBM或[70]PCBM。
第二方面，本申请提供了一种复合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
提供混合液，所述混合液包含黑磷纳米片和组分B，所述组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物；
将所述混合液置于第一预设温度下反应获得包含黑磷纳米片-富勒烯复合材料的溶液，去除所述溶液的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
提供包含组分A的分散液，所述组分A为无机纳米粒子，将所述黑磷纳米片-富勒烯复合材料与所述分散液混合，置于第二预设温度下反应，获得所述复合物。
进一步地，所述第一预设温度为100℃至200℃，且所述第二预设温度为－15℃至80℃。
进一步地，所述制备方法还包括步骤：向所述复合物中加入沉淀剂，固液分离并收集液相，去除所述液相的溶剂，获得提纯的所述复合物；所述沉淀剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯以及甲酸甲酯中的至少一种。
第三方面，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；
N个发光层，间隔设置于所述阳极与所述阴极之间；以及
(N-1)个电荷产生层，间隔设置于所述阳极与所述阴极之间，且各所述电荷产生层分别设置于相邻两个所述发光层之间，N为大于等于2的正整数；
其中，所述电荷产生层的材料包括黑磷纳米片和无机纳米粒子；或者，所述电荷产生层的材料包括如本申请第一方面中任意一种所述的复合物或如本申请第二方面中任意一种所述的制备方法制得的复合物。
进一步地，所述发光层的材料为有机发光材料或量子点，所述有机发光材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种；所述量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，其中，所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe以及HgZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs以及InAlPSb中的至少一种，所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe以及SnPbSTe中的至少一种，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，所述电致发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置于所述阴极与所述发光层之间，所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物，所述纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种；和/或
所述电致发光器件还包括空穴传输层，所述空穴传输层设置于所述阳极与所述发光层之间，所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、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、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、NiO、WO3、MoO3以及CuO中的至少一种。
第四方面，本申请提供了一种显示装置，所述显示装置包括如本申请第三方面中任意一种所述的电致发光器件。
本申请提供了一种复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置，具有如下有益效果：
本申请的复合物是基于组分A、组分B以及黑鳞纳米片的本体异质结结构材料，其中，组分A为无机纳米粒子，组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物，组分A和组分B作为N型半导体材料，黑鳞纳米片作为P型半导体材料，组分A通过共价化学键连接于黑磷纳米片的表面，从而有效钝化黑鳞纳米片表面的磷原子，提高复合物的稳定性，促进复合物的空穴-电子平衡；组分B通过磷原子-碳原子化学键共价连接于黑磷纳米片的边缘，进一步地提升复合物稳定性的同时，提高复合物的光电流响应速率。
本申请的复合物的制备方法是先制备黑磷纳米片-富勒烯复合材料，然后将黑磷纳米片-富勒烯复合材料与包含无机纳米粒子的分散液混合反应获得所述复合物，具有操作简便、易于控制、适用于工业化生产的优点。
在本申请的电致发光器件中，电荷产生层的材料包括P型半导体材料和N型半导体材料，P型半导体材料包括黑磷纳米片，N型半导体材料包括组分A，或者N型半导体材料包括组分A和组分B，有效提升电荷产生层稳定性的同时，提高了电荷产生层的光电流响应速率，能够在电压不加倍的前提下高效地向发光层注入电子和空穴，从而显著提高电致发光器件的发光亮度和电流效率；此外，电荷产生层可以是采用溶液法制备形成的单层结构，改变了依赖真空沉积法制备电荷产生层的传统模式，适用于制备大尺寸的电致发光器件，有利于降低制造成本和工作电压，并且避免高温对发光层的损坏。
本申请的显示装置包含上述电致发光器件，有利于提高显示装置的显示效果和延长显示装置的使用寿命。
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为本申请实施例提供的一种复合物的制备方法的流程示意图。
图2为本申请实施例提供的第一种电致发光器件的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的第二种电致发光器件的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的第三种电致发光器件的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的第四种电致发光器件的结构示意图。
图6为本申请实验例中实施例6至实施例8、对比例1和对比例2的电致发光器件的电流密度-电压的特性曲线图。
图7为本申请实验例中实施例9、实施例10、对比例1和对比例2的电致发光器件的电流密度-电压的特性曲线图。
图8为本申请实验例中实施例11至实施例13、对比例1和对比例2的电致发光器件的电流密度-电压的特性曲线图。
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)。
本申请实施例提供了一种复合物，所述复合物包括P型半导体材料和N型半导体材料，所P型半导体材料与所述N型半导体材料通过共价化学键连接；P型半导体材料包括黑磷纳米片；N型半导体材料包括组分A以及组分B，其中，组分A为无机纳米粒子，组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物。
如本申请所用，“黑磷纳米片”是一种高效的P型半导体材料，具有比表面积大、吸附位置丰富、高载流子迁移率、优异的机械强度和导热性能的优点，其表面具有携带孤对电子的磷原子，因此，磷原子作为黑磷纳米片的高反应活性位点，黑磷纳米片的表面例如可以形成磷原子-金属原子化学键桥联、磷原子-氧原子-碳原子化学键桥联或磷原子-氧原子-硅原子化学键桥联；黑磷纳米片既可以是未掺杂的黑磷纳米片，也可以是掺杂的黑磷纳米片，还可以是未掺杂的黑磷纳米片和掺杂的黑磷纳米片的混合物，其中，未掺杂的黑磷纳米片的能带间隙为0.3eV至2.1eV且载流子迁移率约为1000cm2V-1s-1，通过表面修饰、元素掺杂等方式可以调节未掺杂的黑磷纳米片的带间隙和载流子迁移率。
“掺杂的黑磷纳米片”是指纳米晶格中具有一种或多种掺杂元素的离子的黑磷纳米片。在本申请的一些实施例中，掺杂的黑磷纳米片的掺杂元素为金属元素，所述金属元素选自Se、Te、Sb、Bi、As、Co、Fe、Mn、Fe、Pt以及Zn中的至少一种。作为示例，在掺杂的黑磷纳米片中，掺杂的金属原子的数目占总原子数目的比例不超过50％。
本申请实施例的复合物是基于P型半导体材料和N型半导体材料共价结合的本体异质结结构材料，能够用于制备叠层电致发光器件的电荷产生层，并且可溶液加工成膜，从而有效避免传统的真空沉积法形成电荷产生层对叠层电致发光器件的工作性能和使用寿命造成的负面影响。此外，所述复合物采用溶液法形成的单层薄膜即可作为叠层电致发光器件的电荷产生层，有效减少了电荷产生层的薄膜层数及厚度，有利于提高叠层电致发光器件的工作性能和延长叠层电致发光器件的使用寿命。
在所述复合物中，组分A通过共价化学键连接于黑磷纳米片的表面，从而有效钝化黑鳞纳米片表面的磷原子，提高复合物的稳定性，促进复合物的空穴-电子平衡。组分B通过磷原子-碳原子化学键共价连接于黑磷纳米片的边缘，由于组分B在水、氧和空气环境下具有优良的稳定性，所以能够进一步地提升复合物的稳定性；此外，组分B具有理想的接受电子能力，光照激发的电子易从黑磷纳米片转移至组分B上，因此，复合物中光生电子和空穴可以快速转移分离，从而有利于提高复合物的光电流响应速率。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至80％的N型半导体材料以及20％至95％的P型半导体材料。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至40％的N型半导体材料以及60％至95％的P型半导体材料。当复合物用作叠层电致发光器件的电荷产生层材料时，N型半导体材料的含量过少，则对P型半导体材料的保护效果有限；N型半导体材料的含量过多，则对叠层电致发光器件的电子-空穴传输失衡问题的改善效果有限。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计算，N型半导体材料包括：80％至99％的组分A，以及1％至20％的组分B。当复合物用作叠层电致发光器件的电荷产生层材料时，组分B的含量过少，则对复合物的稳定性的提升效果有限，从而对电荷产生层的稳定性改善效果有限；组分B的含量过多，则对叠层电致发光器件的电子-空穴传输失衡问题的改善效果有限。
为了促进复合物中黑磷纳米片与N型半导体材料的电荷平衡，在本申请的一些实施例中，黑磷纳米片的厚度为0.5nm至10nm。
当复合物用作叠层电致发光器件的电荷产生层材料时，为了缩小电荷产生层中P型半导体材料与N型半导体材料之间的能级势垒差异，以提高电荷产生层产生的电子和空穴的迁移率，在本申请的一些实施例中，P型半导体材料的最高占据轨道与N型半导体材料的最低未占据轨道之间的能级差为-1.0eV至1.0eV，且所述复合物的禁带宽度为1.0eV至2.5eV。
在本申请的一些实施例中，无机纳米粒子选自金属氧化物纳米颗粒和/或金属硫化物纳米颗粒，所述黑磷纳米片的磷原子与所述无机纳米粒子的金属原子配位键合。
如本申请所用，“金属氧化物纳米颗粒”既可以是未掺杂的金属氧化物纳米颗粒，也可以是掺杂的金属氧化物纳米颗粒，还可以是未掺杂的金属氧化物纳米颗粒和掺杂的金属氧化物纳米颗粒的混合物。“掺杂的金属氧化物纳米颗粒”是指晶格中具有一种或多种掺杂元素的离子的金属氧化物纳米颗粒，掺杂元素与金属氧化物纳米颗粒的主体金属元素不相同，掺杂元素包括但不限于是Mg、Al、Ga、Li、In、Sn以及Mo中的一种或多种，掺杂的金属氧化物纳米颗粒例如可以是掺钼氧化锌(MZO)、掺镁和锂的氧化锌(MLZO)、掺镓和镁的氧化锌(MGZO)、掺锌的氧化镁(ZnMgO)、掺锌的氧化锡(ZnSnO)、掺锌的氧化锂(ZnLiO)、掺铟的氧化锡(InSnO)以及掺铝的氧化锌(AlZnO)中的一种或多种。
如本申请所用，“金属硫化物纳米颗粒”既可以是未掺杂的金属硫化物纳米颗粒，也可以是掺杂的金属硫化物纳米颗粒，还可以是未掺杂的金属硫化物纳米颗粒和掺杂的金属硫化物纳米颗粒的混合物。“掺杂的金属硫化物纳米颗粒”是指晶格中具有一种或多种掺杂元素的离子的金属硫化物纳米颗粒，掺杂元素与金属氧化物纳米颗粒的主体金属元素不相同，掺杂元素包括但不限于是Mg、Al、Ga、Li、In、Sn以及Mo中的一种或多种，掺杂的金属硫化物纳米颗粒例如可以是ZnMgS、AlZnS以及ZnLiS中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，无机纳米粒子选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、CdS、ZnS、MoS、WS以及CuS中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，富勒烯衍生物包含碳原子数为10至40的烷基链，所述烷基链包含硝基、芳香基、酯基以及氟原子中的至少一种，以进一步地降低富勒烯衍生物的最低未占据轨道能级，从而提高富勒烯衍生物的电子接受能力，更进一步地提高复合物的光电流响应速率。
在本申请的一些实施例中，富勒烯衍生物为[60]PCBM或[70]PCBM。
本申请实施例还提供了一种复合物的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括如下步骤：
B101、提供混合液，所述混合液包含黑磷纳米片和组分B，组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物；
对B101需要说明的是，混合液的溶剂包括但不限于是丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二硫化碳、环己烷、氯苯以及甲苯中的至少一种。在本申请的一些实施例中，混合物中黑磷纳米片：组分B的质量比为1：(0.01～0.10)。
B102、将B101的混合液置于第一预设温度下反应获得包含黑磷纳米片-富勒烯复合材料的溶液，去除所述溶液的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
对B102需要说明的是，采用高温水热法处理混合液以使组分B键合连接于黑磷纳米片的边缘，在组分B与黑磷纳米片的反应中，由于存在空间位阻，所以组分B选择性地以碳原子-磷原子化学键共价连接于黑磷纳米片的边缘。第二预设温度例如可以是100℃至200℃，反应时间例如可以是1h至12h。“去除所述溶液的溶剂”是指一切能够将包含黑磷纳米片-富勒烯复合材料的溶液中的溶剂去除以获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料的一个或多个分离纯化工序，例如可以采用减压干燥法去除所述溶液的溶剂。
B103、提供包含组分A的分散液，组分A为无机纳米粒子，将B102的黑磷纳米片-富勒烯复合材料与所述分散液混合，置于第二预设温度下反应，获得复合物。
对B103需要说明的是，包含组分A的分散液的溶剂包括但不限于是乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇甲醚以及丙酮中的至少一种。在本申请的一些实施例中，黑磷纳米片-富勒烯复合材料：组分A的质量比为1：(0.01～0.64)。
在本申请的一些实施例中，第二预设温度为－15℃至80℃。在本申请的一实施例中，第二预设温度为－5℃至60℃，反应时间为0.5h至24h。
为了去除B103制得的复合物中的杂质以提高复合物的纯度，在本申请的一些实施例中，复合物的制备方法还包括步骤B104：向B103制得的复合物中加入沉淀剂，固液分离并收集液相，去除所述液相的溶剂，获得提纯的复合物。其中，固液分离工序包括但不限于是沉淀、离心、倾析、过滤以及重力沉降中的一种或多种操作；沉淀剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯以及甲酸甲酯中的至少一种；“去除液相的溶剂”是指一切能够将液相中的溶剂去除以获得固态的复合物的一个或多个分离纯化工序，例如可以采用减压干燥法去除液相中的溶剂。
为了控制沉淀剂的用量以降低后续分离纯化的难度，在本申请的一实施例中，“向B103制得的复合物中加入沉淀剂”包括步骤：向B103制得的复合物中逐滴加入沉淀剂直至不再产生沉淀。
本申请实施例还提供了一种电致发光器件，如图2所示，电致发光器件1包括阳极11、阴极12、N个发光层以及(N-1)个电荷产生层，N为大于等于2的正整数；N个发光层间隔设置于阳极11与阴极12之间；(N-1)个电荷产生层间隔设置于阳极11与阴极12之间，且各电荷产生层分别设置于相邻两个所述发光层之间；其中，电荷产生层的材料包括黑磷纳米片和无机纳米粒子，或者电荷产生层的材料包括本申请实施例中任意一种所述的复合物或本申请实施例中任意一种所述的制备方法制得的复合物。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计算，电荷产生层的材料包括20％至95％的黑磷纳米片和5％至80％的无机纳米粒子。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计算，电荷产生层的材料包括60％至95％的黑磷纳米片和5％至40％的无机纳米粒子。
在本申请的一些实施例中，电荷产生层的材料采用如下方法制备而成：
B201、提供包含黑磷纳米片的第一溶液以及包含无机纳米粒子的第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合获得混合物；
对B201需要说明的是，第一溶液的溶剂包括但不限于是丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮以及N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，第一溶液中黑磷纳米片的浓度例如可以是5mg/mL至100mg/mL。第二溶液的溶剂包括但不限于是乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇甲醚以及丙酮中的至少一种，第二溶液中无机纳米粒子的浓度例如可以是5mg/mL至60mg/mL。
在本申请的一些实施例中，混合物中黑磷纳米片：无机纳米粒子的质量比为1：(0.02～0.7)。
B202、将B201的混合物置于预设温度下反应，获得包含黑磷纳米片和无机纳米粒子的反应产物；
对B202需要说明的是，预设温度为－15℃至80℃。在本申请的一实施例中，预设温度为－5℃至60℃，反应时间为0.5h至24h。
B203、对B202的反应产物进行纯化处理，获得提纯的电荷产生层材料。
对B203需要说明的是，B202的反应产物包括黑磷纳米片、无机纳米粒子以及杂质，对B202的反应产物进行纯化处理即可获得提纯的电荷产生层材料，纯化处理包括但不限于是固液分离工序，固液分离工序包括但不限于是沉淀、离心、倾析、过滤以及重力沉降中的一种或多种操作。
在本申请的一些实施例中，B203包括步骤：向B202的反应产物中加入沉淀剂，固液分离并收集液相，去除液相的溶剂，获得提纯的电荷产生层材料。其中，沉淀剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯以及甲酸甲酯中的至少一种，在本申请的一实施例中，为了控制沉淀剂的用量以降低后续分离纯化的难度，向B202的反应产物中逐滴加入沉淀剂直至不再产生沉淀。“去除液相的溶剂”是指一切能够将液相中的溶剂去除以获得固态的电荷产生层材料的一个或多个分离纯化工序，例如可以采用减压干燥法去除液相中的溶剂。
可以理解的是，发光层与电荷产生层交替层叠设置，请继续参阅2，N个发光层分别对应为第一发光层13-1至第N发光层13-N，(N-1)个电荷产生层分别对应为第一电荷产生层14-1至第(N-1)电荷产生层14-(N-1)，第一发光层13-1靠近阳极11，第N发光层13-N靠近阴极12，第一电荷产生层14-1设置于第一发光层13-1与第二发光层13-2之间，第二电荷产生层14-2设置于第二发光层13-2与第三发光层13-3之间，依次类推，第(N-1)电荷产生层14-(N-1)设置于第(N-1)发光层13-(N-1)与第N发光层13-N之间。当电致发光器件通电后，空穴由阳极11注入至第一发光层13-1，电子由阴极12注入至第N发光层13-N，第(N-1)电荷产生层14-(N-1)产生的电子朝向阳极11方向注入至第(N-1)发光层13-(N-1)，第(N-1)电荷产生层14-(N-1)产生的空穴朝向阴极12方向注入至第N发光层13-N，第N发光层13-N分别接收来自阴极12的电子和来自第(N-1)电荷产生层14-(N-1)的空穴，并且接收的所述电子和所述空穴在第N发光层13-N复合发光，同理类推第一发光层13-1至第(N-1)发光层13-(N-1)的发光原理。
在本申请实施例中，阳极11和阴极12的材料可以是本领域常见的材料，例如：阳极11和阴极12的材料包括但不限于是金属、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40nm至160nm，阴极的厚度例如可以是20nm至120nm。
在本申请实施例中，发光层的材料包括但不限于是有机发光材料或量子点，有机发光材料包括但不限于是二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料以及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种。量子点可以红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点中的至少一种，量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，其中，I-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe以及HgZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs以及InAlPSb中的至少一种，IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe以及SnPbSTe中的至少一种，I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。发光层的厚度例如可以是10nm至30nm。
在本申请的一些实施例中，电致发光器件还包括电子传输层，电子传输层设置于阴极与发光层之间，电子传输层的材料包括纳米金属氧化物，纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种；和/或，电致发光器件还包括空穴传输层，空穴传输层设置于阳极与发光层之间，空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(简称为TFB，CAS号为220797-16-0)、3-己基取代聚噻吩(CAS号为104934-50-1)、聚(9-乙烯咔唑)(简称为PVK，CAS号为25067-59-8)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](简称为Poly-TPD，CAS号为472960-35-3)、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)(简称为PFB，CAS号为223569-28-6)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称为TCTA，CAS号为139092-78-7)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(简称为CBP，CAS号为58328-31-7)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称TPD，CAS号为65181-78-4)以及N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称NPB，CAS号为123847-85-8)中的至少一种，此外，空穴传输层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NiO、WO3、MoO3以及CuO中的至少一种。
作为示例，如图3所示，在图2所示的电致发光器件1的基础上，电致发光器件1还包括空穴传输层15，空穴传输层15设置于阳极11与第一发光层13-1之间。空穴传输层15的厚度例如可以是10nm至50nm。
作为示例，如图4所示，在图3所示的电致发光器件1的基础上，电致发光器件1还包括电子传输层16，电子传输层16设置于第N发光层13-N与阴极12之间。电子传输层16的厚度例如可以是10nm至60nm。
可以理解的是，电致发光器件还可以包括其他层结构，例如电致发光器件还可以包括空穴注入层，空穴注入层例如设置于空穴传输层与阳极之间，空穴注入层的材料包括但不限于是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10nm至120nm。
此外，除电荷产生层(采用溶液法制备)之外，电致发光器件中各个层结构的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法。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，溶液法制得湿膜后需增加干燥工序，干燥工序包括所有能使湿膜获得更高能量而转变为干膜的工序，干燥工序例如可以是热处理、静置自然晾干等；其中，“热处理”可以是恒温式热处理，也可以是非恒温式热处理(例如温度呈梯度式变化)。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。
在本申请实施例的电致发光器件中，电荷产生层的材料包括P型半导体材料和N型半导体材料，P型半导体材料包括黑磷纳米片，N型半导体材料包括无机纳米粒子或者N型半导体材料包括富勒烯和/或富勒烯衍生物以及无机纳米粒子，有效提升电荷产生层稳定性的同时，提高了电荷产生层的光电流响应速率，能够在电压不加倍的前提下高效地向发光层注入电子和空穴，从而显著提高电致发光器件的发光亮度和电流效率。此外，电荷产生层可以是采用溶液法制备形成的单层结构，改变了依赖真空沉积法制备电荷产生层的传统模式，适用于制备大尺寸的电致发光器件，有利于降低制造成本和工作电压，并且避免高温对发光层的损坏。
本申请实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括本申请实施例中任意一种所述的电致发光器件。所述显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品，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复合物及其制备方法，按照重量百分比计算，复合物由32％的ZnO纳米颗粒(粒径为6nm)、8％的富勒烯和60％的黑磷纳米片组成。
所述复合物的制备方法包括如下步骤：
S1.1、取1.2g的黑磷纳米片和0.16g的富勒烯溶于25mL的乙醇-环己烷混合溶剂(乙醇：环己烷的摩尔比为1:0.2)，获得混合液；
S1.2、将步骤S1.1的混合液置于150℃下反应4h，获得的反应产物为黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液中的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
S1.3、将ZnO纳米颗粒(粒径为6nm)溶于乙醇以制得浓度为20mg/mL的分散液，取1.36g步骤S1.2制得的黑磷纳米片-富勒烯复合材料与16.2mL的分散液混合，置于0℃下搅拌反应8h，获得包含复合物的反应产物；
S1.4、常温下，向步骤S1.3的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的复合物。
实施例2
本实施例提供了一种复合物及其制备方法，按照重量百分比计算，复合物由21％的ZnO纳米颗粒(粒径为6nm)、4％的富勒烯和75％的黑磷纳米片组成。
所述复合物的制备方法包括如下步骤：
S2.1、取1.5g的黑磷纳米片和0.08g的富勒烯溶于40mL的乙醇-环己烷混合溶剂(乙醇：环己烷的摩尔比为1:0.2)，获得混合液；
S2.2、将步骤S2.1的混合液置于150℃下反应4h，获得的反应产物为黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液中的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
S2.3、将ZnO纳米颗粒溶于乙醇以制得浓度为10mg/mL的分散液，取0.79g的步骤S2.2制得的黑磷纳米片-富勒烯复合材料与21.2mL的分散液混合，置于0℃下搅拌反应8h，获得包含复合物的反应产物；
S2.4、常温下，向步骤S2.3的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的复合物。
实施例3
本实施例提供了一种复合物及其制备方法，按照重量百分比计算，复合物由4.95％的ZnO纳米颗粒(粒径为6nm)、0.05％的富勒烯和95％的黑磷纳米片组成。
所述复合物的制备方法包括如下步骤：
S3.1、取1.9g的黑磷纳米片和0.001g的富勒烯溶于45mL的乙醇-环己烷混合溶剂(乙醇：环己烷的摩尔比为1:0.2)，获得混合液；
S3.2、将步骤S3.1的混合液置于150℃下反应4h，获得的反应产物为黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液中的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
S3.3、将ZnO纳米颗粒溶于乙醇以制得浓度为5mg/mL的分散液，取0.951g的步骤S3.2制得的黑磷纳米片-富勒烯复合材料与10.1mL的分散液混合，置于0℃下搅拌反应8h，获得包含复合物的反应产物；
S3.4、常温下，向步骤S3.3的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的复合物。
实施例4
本实施例提供了一种复合物及其制备方法，相较于实施例1的复合物，本实施例的复合物的区别之处仅在于：将富勒烯替换为[60]PCBM。
相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别之处仅在于：将制备方法中涉及的“富勒烯”替换为“[60]PCBM”。
实施例5
本实施例提供了一种复合物及其制备方法，相较于实施例1的复合物，本实施例的复合物的区别之处仅在于：将富勒烯替换为[70]PCBM。
相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别之处仅在于：将制备方法中涉及的“富勒烯”替换为“[70]PCBM”。
实施例6
本申请实施例提供了一种电致发光器件及其制备方法，如图5所示，电致发光器件1包括依次层叠设置的衬底10、阳极11、空穴传输层15、第一发光层13-1、第一电荷产生层14-1、第二发光层13-2、电子传输层16以及阴极12。
电致发光器件1中各个层结构的材料及厚度如下：
衬底10的材料为玻璃，厚度为0.55mm；
阳极11的材料为ITO，厚度为50nm；
阴极12的材料为银，厚度为100nm；
第一发光层13-1的材料为CdSe/ZnS，厚度为15nm；
第一发光层13-2的材料为CdSe/ZnS，厚度为15nm；
第一电荷产生层14-1的材料为实施例1制得的复合物，厚度为30nm；
空穴传输层15的材料为TFB，厚度为30nm；
电子传输层16的材料为粒径是6nm的氧化锌纳米颗粒，厚度为40nm。
本实施例的电致发光器件的制备方法包括如下步骤：
S6.1、提供ITO基板：将ITO基板清洗干净并烘干后，紫外臭氧处理15min，以作为阳极和衬底；
S6.2、在常温常压的氮气环境下，在步骤S6.1的ITO基板的一侧喷墨打印浓度为9mg/mL的TFB(CAS号为223569-31-1)-氯苯溶液，然后置于150℃下恒温热处理30min，获得空穴传输层；
S6.3、在常温常压的氮气环境下，在步骤6.2的空穴传输层远离阳极的一侧喷墨打印浓度为10mg/mL的CdSe/ZnS-正辛烷溶液，然后置于80℃下恒温热处理20min，获得第一发光层；
S6.4、将实施例1制得的复合物溶于乙醇以制得浓度为30mg/mL的复合物溶液，在常温常压的氮气环境下，在步骤6.3的第一发光层远离空穴传输层的一侧喷墨打印所述复合物溶液，然后置于150℃下恒温热处理30min，获得第一电荷产生层；
S6.5、在常温常压的氮气环境下，在步骤6.4的电荷产生层远离第一发光层的一侧喷墨打印浓度为10mg/mL的CdSe/ZnS-正辛烷溶液，然后置于80℃下恒温热处理20min，获得第二发光层；
S6.6、在常温常压的氮气环境下，在步骤6.5的第二发光层远离电荷产生层的一侧喷墨打印浓度为30mg/mL的纳米氧化锌-乙醇溶液，然后置于80℃下热处理30min，获得电子传输层；
S6.7、采用真空蒸镀法在步骤6.6的电子传输层远离第二发光层的一侧沉积银，获得阴极，然后封装获得电致发光器件。
实施例7
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为实施例2制得的复合物。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
实施例8
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为实施例3制得的复合物。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
实施例9
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为实施例4制得的复合物。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
实施例10
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为实施例5制得的复合物。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
实施例11
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为“按照重量百分比计算，复合物由50％的ZnO纳米粒子(粒径是6nm)和50％的黑磷纳米片组成”。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
本实施例中电荷产生层的材料的制备方法如下：
S11.1、将黑磷纳米片溶于乙醇以制得黑磷纳米片浓度为10mg/mL的第一溶液，并将ZnO纳米颗粒溶于乙醇以制得ZnO纳米颗粒浓度为10mg/mL的第二溶液，取3.0mL的第一溶液和3.0mL的第二溶液相混合获得混合物，混合物中，黑磷纳米片：ZnO纳米颗粒的质量比为1:1；
S11.2、将步骤S11.1的混合物置于0℃下搅拌反应5h，获得包含黑磷纳米片-ZnO纳米颗粒复合材料的反应产物；
S11.3、常温下，向步骤S11.2的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的电荷产生层材料。
实施例12
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为“按照重量百分比计算，复合物由10％的ZnO纳米粒子(粒径是6nm)和90％的黑磷纳米片组成”。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
本实施例中电荷产生层的材料的制备方法如下：
S12.1、将黑磷纳米片溶于乙醇以制得黑磷纳米片浓度为30mg/mL的第一溶液，并将ZnO纳米颗粒溶于乙醇以制得ZnO纳米颗粒浓度为10mg/mL的第二溶液，取6.0mL的第一溶液和2.0mL的第二溶液相混合获得混合物，混合物中，黑磷纳米片：ZnO纳米颗粒的质量比为1:0.11；
S12.2、将步骤S12.1的混合物置于0℃下搅拌反应5h，获得包含黑磷纳米片-ZnO纳米颗粒复合材料的反应产物；
S12.3、常温下，向步骤S12.2的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的电荷产生层材料。
实施例13
本实施例提供了一种电致发光器件，相较于实施例6的电致发光器件，本实施例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为“按照重量百分比计算，复合物由40％的ZnO纳米粒子(粒径是6nm)和60％的黑磷纳米片组成”。
本实施例的电致发光器件的制备方法参照实施例6进行。
本实施例中电荷产生层的材料的制备方法如下：
S13.1、将黑磷纳米片溶于乙醇以制得黑磷纳米片浓度为10mg/mL的第一溶液，并将ZnO纳米颗粒溶于乙醇以制得ZnO纳米颗粒浓度为10mg/mL的第二溶液，取3.0mL的第一溶液和2.0mL的第二溶液相混合获得混合物，混合物中，黑磷纳米片：ZnO纳米颗粒的质量比为1:0.67；
S13.2、将步骤S13.1的混合物置于0℃下搅拌反应5h，获得包含黑磷纳米片-ZnO纳米颗粒复合材料的反应产物；
S13.3、常温下，向步骤S13.2的反应产物中逐滴加入乙酸乙酯，同时充分搅拌，直至不产生白色沉淀时停止加入乙酸乙酯，静至自然沉降5h，过滤除去沉淀物并收集液相，减压干燥(压强为－0.1MPa)去除液相的溶剂，获得提纯的电荷产生层材料。
对比例1
本对比例提供了一种电致发光器件及其制备方法，相较于实施例9的电致发光器件，本对比例的电致发光器件的区别之处仅在于：电荷产生层的结构组成不相同，在本对比例中，电荷产生层由层叠设置的第一子膜和第二子膜组成，第一子膜的材料为三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)，第一子膜的厚度为30nm；第二子膜的材料为三氧化钼(MoO3)，第二子膜的厚度为25nm，其中，第一子膜靠近第一发光层，第二子膜靠近第二发光层。
相较于实施例9的制备方法，本对比例的制备方法的区别之处仅在于：将步骤S9.4替换为“采用真空蒸镀法在第一发光层远离空穴传输层的一侧依次沉积形成第一子膜和第二子膜”。
对比例2
本对比例提供了一种电致发光器件及其制备方法，相较于实施例6的电致发光器件，本对比例的电致发光器件的区别之处仅在于：将电荷产生层的材料替换为实施例1中步骤S1.2制得的黑磷纳米片-富勒烯复合材料。
相较于实施例6的制备方法，本对比例的制备方法的区别之处仅在于：将步骤S6.4替换为“将黑磷纳米片-富勒烯复合材料溶于乙醇以制得浓度为30mg/mL的黑磷纳米片-富勒烯复合物溶液，在常温常压的氮气环境下，在步骤6.3的第一发光层远离空穴传输层的一侧喷墨打印所述复合物溶液，然后置于150℃下恒温热处理30min，获得电荷产生层”。
实验例
对实施例6至实施例13的电致发光器件以及对比例1和对比例2的电致发光器件进行性能检测，性能测试的项目为：在1000nit的亮度下电致发光器件的电压(U@1000nit,V)以及最大电流效率(Cd/A)，其中，采用由CS-2000和吉时利源表组成的光电仪器检测电致发光器件的性能参数，性能测试结果详见下表1：
表1实施例6至实施例13以及对比例1和对比例2的电致发光器件的性能检测结果
Figure BDA0003354423270000191
Figure BDA0003354423270000201
由表1以及图6至图8可知，相较于对比例1和对比例2的电致发光器件，实施例6至实施例13的电致发光器件的光电性能具有明显的优势，说明采用本申请实施例的复合物作为电荷产生层的材料有利于降低电致发光器件的工作电压，并且能够高效地向发光层注入电子和空穴，从而显著提高电致发光器件的电流效率，有效提升了电致发光器件的光电性能。此外，对比例2采用黑磷纳米片-富勒烯复合材料作为电荷产生层的材料，由于富勒烯通过碳原子-磷原子化学键连接于黑鳞纳米片的边缘，所以仅钝化了黑鳞纳米片边缘的磷原子，即黑鳞纳米片表面的磷原子未获得有效钝化，因此，黑磷纳米片-富勒烯复合材料的稳定性并不如本申请实施例的复合物；进一步地，富勒烯的电子迁移率低于黑磷纳米片的电子迁移率，而富勒烯分布于黑磷纳米片的边缘，导致黑磷纳米片-富勒烯复合材料可能存在空穴-电子不平衡的问题，因此，对比例2的电致发光器件的综合性能不如实施例6至实施例13的电致发光器件。
以上对本申请实施例所提供的一种复合物、复合物的制备方法、电致发光器件及显示装置，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 (17)

1.一种复合物，其特征在于，所述复合物包括P型半导体材料和N型半导体材料，所述P型半导体材料与所述N型半导体材料通过共价化学键连接；所述P型半导体材料包括黑磷纳米片；所述N型半导体材料包括：
组分A：无机纳米粒子；以及
组分B：富勒烯和/或富勒烯衍生物。
2.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至80％的N型半导体材料以及20％至95％的P型半导体材料。
3.根据权利要求2所述的复合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述复合物包括：5％至40％的N型半导体材料以及60％至95％的P型半导体材料。
4.根据权利要求2或3所述的复合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述N型半导体材料包括：80％至99％的所述组分A，以及1％至20％的所述组分B。
5.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述黑磷纳米片的厚度为0.5nm至10nm。
6.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述P型半导体材料的最高占据轨道与所述N型半导体材料的最低未占据轨道之间的能级差为-1.0eV至1.0eV，且所述复合物的禁带宽度为1.0eV至2.5eV。
7.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述无机纳米粒子选自金属氧化物纳米颗粒和/或金属硫化物纳米颗粒，所述黑磷纳米片的磷原子与所述无机纳米粒子的金属原子配位键合。
8.根据权利要求7所述的复合物，其特征在于，所述无机纳米粒子选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、CdS、ZnS、MoS、WS以及CuS中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述富勒烯衍生物包含碳原子数为10至40的烷基链，所述烷基链包含硝基、芳香基、酯基以及氟原子中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的复合物，其特征在于，所述富勒烯衍生物为[60]PCBM或[70]PCBM。
11.一种复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
提供混合液，所述混合液包含黑磷纳米片和组分B，所述组分B为富勒烯和/或富勒烯衍生物；
将所述混合液置于第一预设温度下反应获得包含黑磷纳米片-富勒烯复合材料的溶液，去除所述溶液的溶剂，获得固态的黑磷纳米片-富勒烯复合材料；
提供包含组分A的分散液，所述组分A为无机纳米粒子，将所述黑磷纳米片-富勒烯复合材料与所述分散液混合，置于第二预设温度下反应，获得所述复合物。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为100℃至200℃，且所述第二预设温度为－15℃至80℃。
13.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括步骤：向所述复合物中加入沉淀剂，固液分离并收集液相，去除所述液相的溶剂，获得提纯的所述复合物；所述沉淀剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯以及甲酸甲酯中的至少一种。
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；
N个发光层，间隔设置于所述阳极与所述阴极之间；以及
(N-1)个电荷产生层，间隔设置于所述阳极与所述阴极之间，且各所述电荷产生层分别设置于相邻两个所述发光层之间，N为大于等于2的正整数；
其中，所述电荷产生层的材料包括黑磷纳米片和无机纳米粒子；或者，所述电荷产生层的材料包括如权利要求1至10任一项中所述的复合物或如权利要求11至13任一项中所述的制备方法制得的复合物。
15.根据权利要求14所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光层的材料为有机发光材料或量子点，所述有机发光材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种；所述量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，其中，所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe以及HgZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs以及InAlPSb中的至少一种，所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe以及SnPbSTe中的至少一种，所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
16.根据权利要求14或15所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置于所述阴极与所述发光层之间，所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物，所述纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种；和/或
所述电致发光器件还包括空穴传输层，所述空穴传输层设置于所述阳极与所述发光层之间，所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、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、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、NiO、WO3、MoO3以及CuO中的至少一种。
17.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求14至16任一项中所述的电致发光器件。
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