CN116367578A - 发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置，所述发光器件包括阳极、阴极、发光层和空穴功能层，其中，阳极与阴极相对设置，发光层设置于阳极与阴极之间，空穴功能层设置于阳极与发光层之间，空穴功能层的材料包括化合物A和化合物B，化合物A与化合物B能够自组装形成稳定的有序结构，有效地提高了空穴注入，促进了空穴‑电子传输平衡，从而提高了发光器件的综合性能；在所述的制备方法中，制备空穴功能层是将包含化合物A和化合物B混合物施加于阳极的一侧或发光层的一侧，然后干燥成膜，从而无需分别制备化合物A层和化合物B层，有利于简化制备工序和降低制造成本，并且能够适用于工业化生产。

Description

发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置

技术领域

本申请涉及光电技术领域，具体涉及一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置。

背景技术

发光器件包括但不限于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)，发光器件为“三明治”结构，即包括阳极、阴极以及发光层，其中，阳极与阴极相对设置，发光层设置于阳极与阴极之间。发光器件的发光原理是：电子从器件的阴极注入至发光区，空穴从器件的阳极注入至发光区，电子和空穴在发光区复合形成激子，复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子，从而发光。

目前，发光器件中存在电子-空穴传输不平衡的问题，该问题在QLED中尤为严重，主要表现为：发光器件的空穴注入水平低于电子注入水平，该问题会导致发光器件的光电性能下降，且缩短发光器件的使用寿命。因此，如何改善电子-空穴传输不平衡的问题对发光器件的应用与发展具有重要意义。

发明内容

本申请提供了一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置，改善了发光器件中电子迁移率与空穴迁移率之间差异过大的问题。

本申请的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种发光器件，包括：阳极；

阴极，与所述阳极相对设置；

发光层，设置于所述阳极与所述阴极之间；以及

空穴功能层，设置于所述阳极与所述发光层之间；

其中，所述空穴功能层的材料包括化合物A和化合物B，所述化合物A为聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)，所述化合物B具有下面通式(Ⅰ)所示的结构：

在通式(Ⅰ)中，R₁和R₂彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、包含芳基的基团、包含芳氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s和R_t彼此独立地选自包含碳原子数为1至10的烷基的基团或包含芳基的基团；

R₃至R₇彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、氰基、硝基或卤素原子；

R₁至R₇中的至少一者选自包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团。

进一步地，所述R₁和所述R₂彼此独立地选自包含碳原子数为3至6的环烷基的基团、包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团、包含苯基的基团、包含苯氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s选自碳原子数为1至10的卤代烷基、碳原子数为3至8的环烷基或苯基中的至少一者，R_t选自碳原子数为1至10的卤代烷基或苯基中的至少一者。

进一步地，所述R₁或所述R₂选自包含全氟烷基的苯基。

进一步地，所述R₃至所述R₇彼此独立地选自碳原子数为3至6的环烷基或碳原子数为1至10的全氟烷基中的至少一者。

进一步地，所述R₃至所述R₇选自碳原子数为3至6的烷基，且所述R₃至所述R₇中的至少一者为碳原子数为1至4的全氟烷基。

进一步地，所述化合物B选自：

中的至少一者。

进一步地，在所述空穴功能层中，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(1～10)；

优选地，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(5～8)。

进一步地，所述发光层的材料包括有机发光材料或量子点；

其中，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，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、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种。

第三方面，本申请提供了一种发光器件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

提供包含化合物A和化合物B的混合物；

提供阳极，在所述阳极的一侧施加所述混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

在所述空穴功能层远离所述阳极的一侧制备形成发光层；

在所述发光层远离所述空穴功能层的一侧制备形成阴极；

或者，所述制备方法包括如下步骤：

提供阴极，在所述阴极的一侧制备形成发光层；

提供包含化合物A和化合物B的混合物，在所述阴极的一侧施加所述混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

在所述空穴功能层远离所述发光层的一侧制备形成阳极；

其中，所述化合物A为聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)，所述化合物B具有下面通式(Ⅰ)所示的结构：

在通式(Ⅰ)中，R₁和R₂彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、包含芳基的基团、包含芳氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s和R_t彼此独立地选自包含碳原子数为1至10的烷基的基团或包含芳基的基团；

R₃至R₇彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、氰基、硝基或卤素原子；

R₁至R₇中的至少一者选自包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团。

进一步地，在所述混合物中，化合物A：化合物B的质量比值为1：(1～10)；

优选地，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(5～8)。

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第一方面中任意一种所述的发光器件，或者包括如第二方面中任意一种所述的制备方法制得的发光器件。

本申请提供了一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置，具有如下技术效果：

在本申请的发光器件中，空穴功能层的材料包括化合物A和化合物B，由于化合物B的大π键与化合物A的PEDOT之间会产生基于非共价键的相互作用力而自组装形成稳定的有序结构，即：化合物A与化合物B之间凭借一种分散变化的电磁力来维系一定的空间结构，以自发地组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构；此外，化合物B的表面能较低，使得化合物B会聚集于化合物A之上，相当于空穴功能层包含化合物A层和化合物B层两个层结构，其中，化合物A层相当于“空穴注入层”，化合物B层相当于“空穴传输层”。基于化合物A与化合物B自组装形成稳定的有序结构，因此，形成的化合物A层与化合物B层之间的势能壁垒较低，有效地提高了空穴注入，从而促进了空穴-电子传输平衡，进而提高了发光器件的发光效率，并降低了发光器件的工作电压，有利于延长发光器件的使用寿命。

在本申请的发光器件的制备方法中，制备空穴功能层是将包含化合物A和化合物B混合物施加于阳极的一侧或发光层的一侧，然后干燥成膜，从而无需分别制备化合物A层和化合物B层，有利于简化制备工序和降低制造成本，并且能够适用于工业化生产。

将本申请的发光器件应用于显示装置，有利于提高显示装置的显示效果和使用寿命。

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为本申请实施例中提供的第一种发光器件的结构示意图。

图2为本申请实施例中提供的第二种发光器件的结构示意图。

图3为本申请实施例中提供的第一种发光器件的制备方法的流程示意图。

图4为本申请实施例中提供的第二种发光器件的制备方法的流程示意图。

图5为本申请实施例中提供的第三种发光器件的结构示意图。

图6为本申请实验例中进行空穴迁移率测试的结构器件的电流密度-电压曲线图一。

图7为本申请实验例中进行空穴迁移率测试的结构器件的电流密度-电压曲线图二。

图8为本申请实验例中进行电子迁移率测试的结构器件的电流密度-电压曲线图。

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发光器件，如图1所示，发光器件1包括阳极11、阴极12、发光层13以及空穴功能层14，其中，阳极11与阴极12相对设置，发光层13设置于阳极11与阴极12之间，空穴功能层14设置于阳极11与发光层13之间，其中，空穴功能层14的材料包括化合物A和化合物B，化合物A为聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)，化合物B具有下面通式(Ⅰ)所示的结构：

在通式(Ⅰ)中，R₁和R₂彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、包含芳基的基团、包含芳氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s和R_t彼此独立地选自包含碳原子数为1至10的烷基的基团或包含芳基的基团；

R₃至R₇彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、氰基、硝基或卤素原子；

R₁至R₇中的至少一者选自包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团。

如本申请所用，“烷基”既包括未发生取代的烷基，又包括取代的烷基；“未发生取代的烷基”是指烷烃分子中失去一个氢原子而形成的脂肪烃基，包括直链的饱和脂肪烃基、支链的饱和脂肪烃基和成环的饱和脂肪烃基，烷基包括但不限于是于甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基或环己基；“取代的烷基”是指脂肪烃基上的一个氢原子或多个氢原子任选地被其他基团取代而获得的基团，其他基团例如可以是卤素原子，允许存在多重取代度。

如本申请所用，“全氟烷基”是指对于烷烃分子中失去一个氢原子而形成的脂肪烃基，其上所有的氢原子全部由氟原子取代而获得基团。

如本申请所用，“烷硫基”是指结构通式为R_x-S-的基团，其中，R_x表示烷基。

如本申请所用，“烷氧基”是指结构通式为R_x-O-的基团，其中，R_x表示烷基。

如本申请所用，“芳基”既包括未发生取代的芳基，又包括取代的芳基；“未发生取代的芳基”是指芳香环上仅包含碳原子的芳香基团，包括但不限于是苯基、1-萘基、2-萘基或联苯基；“取代的芳基”是指芳香环上仅包含碳原子的芳香基团上的一个氢原子或多个氢原子任选地被其他基团取代，其他基团例如可以是卤素原子或烷基，允许存在多重取代度。

如本申请所用，“芳氧基”是指结构通式为Ar-O-的基团，其中，Ar表示芳基。

在本申请的一些实施例中，在通式(Ⅰ)中，R₁和R₂彼此独立地选自包含碳原子数为3至6的环烷基的基团、包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团、包含苯基的基团、包含苯氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s选自碳原子数为1至10的卤代烷基、碳原子数为3至8的环烷基或苯基中的至少一者，R_t选自碳原子数为1至10的卤代烷基或苯基中的至少一者。

在本申请的一些实施例中，R₁或R₂选自包含全氟烷基的苯基。

在本申请的一示例中，R₁选自包含一个或两个取代基的苯基，并且至少一个取代基包含全氟烷基，若取代基的数量超过两个，基于空间位阻较大的原因，化合物A与化合物B的适配组装程度有限。

在本申请的另一示例中，R₂选自包含一个或两个取代基的苯基，并且至少一个取代基包含全氟烷基，若取代基的数量超过两个，基于空间位阻较大的原因，化合物A与化合物B的适配组装程度有限。

在本申请的一些实施例中，在通式(Ⅰ)中，R₃至R₇彼此独立地选自碳原子数为3至6的环烷基或碳原子数为1至10的全氟烷基中的至少一者。

在本申请的一些实施例中，R₃至R₇选自碳原子数为3至6的烷基，且R₃至R₇中的至少一者为碳原子数为1至4的全氟烷基。

在本申请的一些实施例中，化合物B选自：

中的至少一者。

为了更易实现化合物A与化合物B的自组装，在本申请的一些实施例中，空穴功能层中化合物A：化合物B的质量比值为1：(1～10)。化合物B的含量过多或过少均对发光器件的性能改进效果有限。

为了进一步地提高发光器件的综合性能，在本申请的一些实施例中，空穴功能层中化合物A：化合物B的质量比值为1：(5～8)。

在本申请的一些实施例中，阳极11和阴极12的材料彼此独立地选自金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种，金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种；碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种；金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种。阳极11或阴极12也可以彼此独立地选自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中的至少一种。阳极11的厚度例如可以是40nm至160nm，阴极12的厚度例如可以是20nm至120nm。

在本申请的一些实施例中，发光层13的材料包括有机发光材料或量子点，发光层13的厚度例如可以是10nm至30nm。

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，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。

在本申请的一些实施例中，如图2所示，在图1所示发光器件的基础上，发光器件1还包括电子传输层15，电子传输层15设置于发光层13与阴极12之间。电子传输层15的材料包括纳米金属氧化物，纳米金属氧化物既可以是未掺杂的纳米金属氧化物，也可以是掺杂的纳米金属氧化物，纳米金属氧化物例如选自ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、ZrO₂、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种。电子传输层15的厚度例如可以是10nm至60nm。

可以理解的是，本申请实施例的发光器件还可以包括其他层结构，例如发光器件还可以包括电子注入层，电子注入层设置于电子传输层与阴极之间，电子注入层的材料包括但不限于是碱金属卤化物、碱金属有机络合物以及有机膦化合物中的至少一种，碱金属卤化物包括但不限于是LiF，碱金属有机络合物包括但不限于是8-羟基喹啉锂，有机膦化合物包括但不限于是有机氧化磷、有机硫代膦化合物以及有机硒代膦化合物中的一种或多种。

在本申请实施例的发光器件中，空穴功能层的材料包括化合物A和化合物B，由于化合物B的大π键与化合物A的PEDOT之间会产生基于非共价键的相互作用力而自组装形成稳定的有序结构，即：化合物A与化合物B之间凭借一种分散变化的电磁力来维系一定的空间结构，以自发地组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构；此外，化合物B的表面能较低，使得化合物B会聚集于化合物A之上，相当于空穴功能层包含化合物A层和化合物B层两个层结构，其中，化合物A层相当于“空穴注入层”，化合物B层相当于“空穴传输层”。基于化合物A与化合物B自组装形成稳定的有序结构，因此，形成的化合物A层与化合物B层之间的势能壁垒较低，有效地提高了空穴注入，从而促进了空穴-电子传输平衡，进而提高了发光器件的发光效率，并降低了发光器件的工作电压，有利于延长发光器件的使用寿命。

本申请实施例还提供了一种发光器件的制备方法，如图3所示，所述制备方法包括如下步骤：

S1、提供包含化合物A和化合物B的混合物；

S2、提供阳极，在阳极的一侧施加步骤S1的混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

S3、在步骤S2的空穴功能层远离阳极的一侧制备形成发光层；

S4、在步骤S3的发光层远离空穴功能层的一侧制备形成阴极。

或者，如图4所示，所述制备方法包括如下步骤：

S1’、提供阴极，在阴极的一侧制备形成发光层；

S2’、提供包含化合物A和化合物B的混合物，在步骤S1’的阴极的一侧施加所述混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

S3’、在步骤S2’的空穴功能层远离发光层的一侧制备形成阳极。

在上述制备方法中，步骤S1至S4适用于制备正置型结构的发光器件，步骤S1’至S3’适用于制备倒置型结构的发光器件。化合物A为PEDOT:PSS，化合物B为通式(Ⅰ)所示结构的化合物。

在本申请的一些实施例中，混合物的施加方法为溶液法，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。“干燥成膜”是指所有能使湿膜获得更高能量而转变为干膜的操作，包括但不限于是热处理、静置自然晾干等，热处理既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)。

可以理解的是，发光器件的制备方法还可以包括其他膜层的制备步骤，例如在发光层与阴极之间制备电子传输层，又如在电子传输层与阴极之间制备电子注入层。

需要说明的是，除了空穴功能层之外，发光器件中其他膜层的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法，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。此外，若采用溶液法制备膜层，则需要对溶液法制得的湿膜进行干燥处理，以使湿膜转变为干膜。

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发光器件或者包括前面描述的制备方法制得的发光器件。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发光器件及其制备方法，所述发光器件为正置型结构的量子点发光二极管，如图5所示，在由下至上的方向上，发光器件1包括依次设置的衬底10、阳极11、空穴功能层14、发光层13、电子传输层15以及阴极12。

发光器件1中各个层的材料与厚度分别为：

衬底10的材料为玻璃，厚度为2mm；

阳极11的材料为ITO，厚度为80nm；

阴极12的材料为Ag，厚度为100nm；

发光层13的材料为Cd_0.10Zn_0.9Se/Cd_0.1Zn_0.9Se/ZnSe/ZnS的量子点，发光波长为465nm，峰宽为21nm，厚度为25nm；

空穴功能层14的材料由化合物A和化合物B组成，化合物A：化合物B的质量比值为1：1，空穴功能层14的厚度为35nm，其中，化合物A为PEDOT:PSS，化合物B具有如下式(1.1)所示的结构：

电子传输层15的材料为粒径为4nm至6nm的纳米ZnO，厚度为30nm。

本实施例中发光器件的制备方法包括如下步骤：

S1.1、提供衬底，在衬底的一侧蒸镀ITO以获得ITO层，然后将包含ITO的衬底依次采用丙酮超声清洗15min、清洁剂超声清洗15min、去离子水超声清洗15min以及异丙醇超声清洗15min，烘干后采用紫外-臭氧表面处理5min，获得包含阳极的衬底；

S1.2、在常温常压的空气环境下，将化合物A(购自Baytron,产品型号为P-VP-AI4083)和化合物B(合成方法参照进行中国专利申请CN101878192A进行)按照化合物A：化合物B为1：1的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层；

S1.3、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.2的空穴功能层远离阳极的一侧旋涂浓度为25mg/mL的Cd_0.10Zn_0.9Se/Cd_0.1Zn_0.9Se/ZnSe/ZnS量子点-正辛烷溶液，随后置于60℃下恒温热处理5min，获得发光层；

S1.4、在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.3的发光层远离空穴功能层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液，然后置于80℃下热处理30min，获得电子传输层；

S1.5、在步骤S1.4的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Ag，获得阴极，然后封装获得发光器件。

实施例2

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：4。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：4的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例3

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例4

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5.5。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5.5的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例5

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：6。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：6的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例6

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：8。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：8的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例7

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：10。

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：10的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例8

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5，且化合物B为具有下式(1.2)所示的结构：

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例9

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5.5，且化合物B为具有下式(1.3)所示的结构：

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5.5的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例10

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5，且化合物B为具有下式(1.4)所示的结构：

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例11

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5.8，且化合物B为具有下式(1.5)所示的结构：

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5.8的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

实施例12

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本实施例的发光器件的区别技术特征仅在于：在空穴功能层中，化合物A：化合物B的质量比值为1：5.6，且化合物B为具有下式(1.6)所示的结构：

相较于实施例1的制备方法，本实施例的制备方法的区别技术特征仅在于：将步骤S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，将化合物A和化合物B按照化合物A：化合物B为1：5.6的质量比混合，获得混合物，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂所述混合物，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

对比例1

本对比例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本对比例的发光器件的区别之处仅在于：空穴功能层的材料为化合物A(PEDOT:PSS)。

相较于实施例1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S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂化合物A，随后置于150℃下恒温热处理25min，获得空穴功能层”。

对比例2

本对比例提供了一种发光器件及其制备方法，相较于实施例1的发光器件，本对比例的发光器件的区别之处仅在于：空穴功能层由层叠设置的空穴注入层和空穴传输层组成，其中，空穴注入层的材料为化合物A(PEDOT:PSS)，空穴传输层的材料为聚(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)，空穴注入层设置于阳极与发光层之间，空穴传输层设置于空穴注入层与发光层之间，其中，空穴注入层的厚度为20nm，空穴传输层的厚度为20nm。

相较于实施例1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S1.2替换为“在常温常压的空气环境下，在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂化合物A，随后置于150℃下恒温热处理30min，获得空穴注入层；然后，在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，随后置于180℃下恒温热处理30min，获得空穴传输层”。

实验例

对实施例1至实施例12以及对比例1和对比例2的发光器件进行性能检测，检测项目包括：发光器件在2mA/cm²的电流密度下亮度由100％衰减至95％所需的时间(T95,h)和最大外量子效率(EQE_max,％)，采用弗士达FPD光学特性测量设备(由LabView控制QE-PRO光谱仪、Keithley 2400以及Keithley 6485搭建的效率测试系统)测试获得各个发光器件的电压、电流、亮度、发光光谱等参数，并通过计算获得外量子点效率、功率效率等关键参数，并采用寿命测试设备测试获得各个发光器件的T95。

另外，测试实施例1至实施例12以及对比例1和对比例2的发光器件中空穴功能层的空穴迁移率/(×10^-6cm²/V·s)，进行空穴迁移率测试的结构器件由依次设置的阳极、空穴功能层、发光层和阴极(各个层的材料及厚度均参照对应的实施例和对比例，即相较于各个实施例、对比例1和对比例2的发光器件，此处进行空穴迁移率测试的结构器件仅省略了电子传输层)，具体测试方法为：采用弗士达FPD光学特性测量设备测试相应的结构器件的电流密度-电压曲线(如图6和图7所示)，获取电流密度-电压曲线中的空间电荷限制电流(SCLC)区，然后根据公式J＝(9/8)ε_rε₀μ_eV²/d³计算获得空穴迁移率，其中，J表示电流密度，单位为mA/cm²；ε_r表示相对介电常数；ε₀表示真空介电常数；μ_e表示空穴迁移率，单位为cm²/V·s；V表示驱动电压，单位为V；d表示膜厚度，单位为m。需要说明的是，虽然进行空穴迁移率测试的结构器件并非为完整的发光器件，但是为了便于理解，图6和图7中仍以实施例1至实施例12以及对比例1和对比例2进行标识。

进一步地，测试实施例1至实施例12以及对比例1和对比例2的发光器件中电子传输层的电子迁移率，进行电子迁移率测试的结构器件由依次设置的阳极、发光层、电子传输层和阴极(各个层的材料及厚度均参照对应的实施例和对比例，即相较于各个实施例、对比例1和对比例2的发光器件，此处进行空穴迁移率测试的结构器件仅省略了空穴功能层)，具体测试方法参照空穴迁移率的测试方法进行，需要说明的是，在此种测试方法下，测得的各个实施例、对比例1和对比例2的电子迁移率实际上是相同的，如图8所示，电子迁移率约为145.9×10^-5cm²/V·s。

性能测试结果详见下表1：

表1实施例1至实施例12以及对比例1和对比例2的发光器件的性能检测结果

由表1、图6和图7可知，实施例1至实施例12的发光器件的综合性能具有明显的优势。以实施例4为例，实施例4中发光器件的空穴迁移率是对比例1中发光器件的空穴迁移率的3.3倍，且是对比例2中发光器件的空穴迁移率的2.1倍；实施例4中发光器件的EQE_max是对比例1中发光器件的EQE_max的6.7倍，且是对比例2中光器件的EQE_max的4.5倍；实施例4中发光器件的T95是对比例1中发光器件的T95的3.6倍，且是对比例2中光器件的T95的2.7倍。实施例1至实施例12的发光器件中电子迁移率与空穴迁移率之间的差值明显小于对比例1和对比例2的发光器件，其中，实施例4中发光器件的电子迁移率与空穴迁移率之间的差值最小，因此，实施例1至实施例12的发光器件的光电性能和使用寿命较对比例1和对比例2的发光器件更佳理想。

本实验例的实验结果说明：采用化合物A和化合物B作为空穴功能层的材料，基于化合物A与化合物B会自组装形成稳定的有序结构，并且化合物A聚集于化合物B之上，因此，相当于空穴功能层包含化合物A层(等同于“空穴注入层”)和化合物B层(等同于“空穴传输层”)的两个层结构，形成的化合物A层与化合物B层之间的势能壁垒较低，有效地提高了空穴迁移率，从而促进了空穴-电子传输平衡，进而提高了发光器件的发光效率，有利于延长发光器件的使用寿命。此外，对比例2的空穴功能层是由层叠设置的空穴注入层和空穴传输层组成，在空穴功能层的制备方法中，需要依次制备空穴注入层和空穴传输层，不但增加了制程的繁琐程度和成本，而且空穴注入层与空穴传输层之间的势能壁垒较高，从而对空穴注入的促进效果有限，因此对比例2中发光器件的综合性能不如实施例1至实施例12的发光器件。

此外，在实施例1至实施例7的发光器件中，实施例3至实施例6的发光器件的综合性能优于实施例1、实施例2以及实施例7的发光器件，说明：当空穴功能层中化合物A：化合物B的质量比值为1：(5～8)时，化合物A和化合物B更易自组装形成稳定的有序结构，从而有利于进一步地提高发光器件的光电性能和使用寿命，

以上对本申请实施例所提供的一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置，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 (12)

1.一种发光器件，其特征在于，包括：

阳极；

阴极，与所述阳极相对设置；

发光层，设置于所述阳极与所述阴极之间；以及

空穴功能层，设置于所述阳极与所述发光层之间；

其中，所述空穴功能层的材料包括化合物A和化合物B，所述化合物A为聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)，所述化合物B具有下面通式(Ⅰ)所示的结构：

在通式(I)中，R₁和R₂彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、包含芳基的基团、包含芳氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s和R_t彼此独立地选自包含碳原子数为1至10的烷基的基团或包含芳基的基团；

R₃至R₇彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、氰基、硝基或卤素原子；

R₁至R₇中的至少一者选自包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述R₁和所述R₂彼此独立地选自包含碳原子数为3至6的环烷基的基团、包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团、包含苯基的基团、包含苯氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s选自碳原子数为1至10的卤代烷基、碳原子数为3至8的环烷基或苯基中的至少一者，R_t选自碳原子数为1至10的卤代烷基或苯基中的至少一者。

3.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述R₁或所述R₂选自包含全氟烷基的苯基。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述R₃至所述R₇彼此独立地选自碳原子数为3至6的环烷基或碳原子数为1至10的全氟烷基中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述R₃至所述R₇选自碳原子数为3至6的烷基，且所述R₃至所述R₇中的至少一者为碳原子数为1至4的全氟烷基。

6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述化合物B选自：

中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，在所述空穴功能层中，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(1～10)；

优选地，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(5～8)。

8.根据权利要求1至7任一项中所述的发光器件，其特征在于，所述发光层的材料包括有机发光材料或量子点；

其中，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，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。

9.根据权利要求1至7任一项中所述的发光器件，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、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO以及AlZnO中的至少一种。

10.一种发光器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

提供包含化合物A和化合物B的混合物；

提供阳极，在所述阳极的一侧施加所述混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

在所述空穴功能层远离所述阳极的一侧制备形成发光层；

在所述发光层远离所述空穴功能层的一侧制备形成阴极；

或者，所述制备方法包括如下步骤：

提供阴极，在所述阴极的一侧制备形成发光层；

提供包含化合物A和化合物B的混合物，在所述阴极的一侧施加所述混合物，然后干燥成膜，获得空穴功能层；

在所述空穴功能层远离所述发光层的一侧制备形成阳极；

其中，所述化合物A为聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)，所述化合物B具有下面通式(Ⅰ)所示的结构：

在通式(Ⅰ)中，R₁和R₂彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、包含芳基的基团、包含芳氧基的基团、包含-CO-R_s的基团或包含-CO-O-R_t的基团，其中，R_s和R_t彼此独立地选自包含碳原子数为1至10的烷基的基团或包含芳基的基团；

R₃至R₇彼此独立地选自氢原子、包含碳原子数为1至10的烷基的基团、包含碳原子数为1至8的烷硫基的基团、包含碳原子数为1至8的烷氧基的基团、氰基、硝基或卤素原子；

R₁至R₇中的至少一者选自包含碳原子数为1至10的全氟烷基的基团。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述混合物中，化合物A：化合物B的质量比值为1：(1～10)；

优选地，所述化合物A：所述化合物B的质量比值为1：(5～8)。

12.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至9任一项所述的发光器件或如权利要求10或11中所述的制备方法制得的发光器件。

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