CN116367583A - 发光器件、发光器件的制备方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发光器件、发光器件的制备方法及显示装置,所述发光器件包括阳极、阴极、发光层和电子传输层,其中,阳极与阴极相对设置,发光层设置于阳极与阴极之间,电子传输层设置于发光层与阴极之间,电子传输层的材料包括具有PN异质结的半导体材料,所述半导体材料中内核的材料包括ZnTe,外壳的材料包括ZnO,有效地提高了电子传输层的稳定性,并实现发光器件的电子注入效率可控,从而提升了发光器件的综合性能,将所述发光器件应用于显示装置中,有利于提高显示装置的显示效果和稳定性。
Description
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,发光器件存在载流子注入不平衡的问题,以QLED为例,QLED的电子注入通常大于空穴注入,造成发光层出现电子积累的现象,从而增大非发光复合的几率(例如俄歇复合)而损失能量,对发光器件的稳定性造成不利影响,导致发光器件在运作过程中出现性能衰减的问题,例如:发光效率下降、使用寿命缩短等。
因此,如何改善发光器件的载流子注入不平衡问题,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及显示装置,以改善发光器件因载流子注入不平衡而引起的发光效率下降和使用寿命缩短的问题。
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
电子传输层,设置于所述发光层与所述阴极之间;
其中,所述电子传输层的材料包括具有PN异质结的半导体材料,所述半导体材料包括内核以及包覆所述内核的外壳,所述内核的材料包括ZnTe,所述外壳的材料包括ZnO。
进一步地,所述ZnTe的粒径为8nm至15nm,所述ZnO的粒径为3nm至6nm,所述半导体材料的粒径为11nm至21nm。
进一步地,所述电子传输层的材料还包括第一配体,所述第一配体连接于所述半导体材料的表面。
进一步地,所述第一配体选自碳原子数为1至10的巯基醇、碳原子数为1至10的巯基胺或碳原子数为1至10的巯基酸中的至少一种。
进一步地,所述碳原子数为1至10的巯基醇选自2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇、4-巯基-1-丁醇、5-巯基-1-戊醇或6-巯基-1-己醇中的至少一种;所述碳原子数为1至10的巯基胺选自2-巯基乙胺、3-巯基丙胺、4-巯基丁胺、5-巯基戊胺、6-巯基己胺或2-氨基-3-巯基丙酸中的至少一种;所述碳原子数为1至10的巯基酸选自2-巯基乙酸、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基丁二酸、6-巯基己酸、4-巯基苯甲酸或半胱氨酸中的至少一种。
进一步地,所述发光层的材料为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、芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种;
所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;
当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述量子点的组分选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或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或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或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或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
进一步地,当所述发光层的材料包括量子点时,所述发光层的材料还包括第二配体,所述第二配体连接于所述量子点的表面。
进一步地,所述第一配体与所述第二配体相同。
进一步地,所述发光器件还包括空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述发光层与所述阳极之间;所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述发光层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自NiO、WO3、MoO3、CuO、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'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一者,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx、CrOx或CuO中的至少一者,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一者。
第二方面,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:
提供叠层结构,在所述叠层结构的一侧施加包含半导体材料的溶液,然后干燥成膜,获得电子传输层;
其中,当所述发光器件为正置型结构时,所述叠层结构包括层叠设置的阳极和发光层,所述电子传输层形成于所述发光层远离所述阳极的一侧;
当所述发光器件为倒置型结构时,所述叠层结构包括阴极,所述电子传输层形成于所述阴极的一侧;
所述半导体材料包括内核以及包覆所述内核的外壳,所述内核的材料包括ZnTe,所述外壳的材料包括ZnO。
进一步地,所述包含半导体材料的溶液的制备方法,包括如下步骤:
将包含碲源和第一锌源的混合物进行成核反应,获得内核;
将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,获得所述半导体材料。
进一步地,所述将包含碲源和第一锌源的混合物进行成核反应,获得内核,包括步骤:
将包含碲源和第一锌源的混合物加热至60℃至90℃,反应5h至8h,获得初步反应物;
在160℃至180℃的条件下,将所述初步反应物继续反应2h至5h,获得所述内核。
进一步地,所述将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,包括步骤:在室温下,向包含所述内核的溶液中逐滴滴加所述第二锌源,直至所述内核:所述第二锌源中锌离子的摩尔比为1:(1~3),混匀,形成包覆所述内核的外壳。
进一步地,所述第一锌源和所述第二锌源彼此独立地选自乙酸锌、油酸锌、硬脂酸锌、十二烷酸锌、十四烷酸锌、十六烷酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、硝酸锌或硫酸锌中的至少一种;所述碲源选自碲单质。
进一步地,在所述将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,获得所述半导体材料之后,所述包含半导体材料的溶液的制备方法还包括步骤:向所述半导体材料中加入第一配体,混合获得表面连接有所述第一配体的所述半导体材料;
其中,所述第一配体选自碳原子数为1至10的巯基醇、碳原子数为1至10的巯基胺或碳原子数为1至10的巯基酸中的至少一种。
进一步地,当所述发光器件为正置型结构时,所述制备方法还包括步骤:在所述电子传输层远离所述发光层的一侧制备形成阴极;
或者,当所述发光器件为倒置型结构时,所述制备方法还包括如下步骤:
在所述电子传输层远离所述阴极的一侧制备形成发光层;
在所述发光层远离所述电子传输层的一侧制备形成阳极。
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意一种所述的发光器件,或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及显示装置,具有如下技术效果:
在本申请的发光器件中,电子传输层的材料包括具有核壳结构的半导体材料,半导体材料中内核的材料包括ZnTe(P型半导体材料),外壳的材料包括ZnO(N型半导体材料),使得内核与外壳之间形成PN结,当发光器件运作时,在PN结的作用下,载流子会受到来自内核的吸引力,从而实现发光器件的电子注入效率可控,有利于促进发光器件的电子-空穴传输平衡;此外,半导体材料性质稳定,有利于提高电子传输层的稳定性,从而提高了发光器件的光电性能和使用寿命;当发光器件为QLED时,采用所述半导体材料作为电子传输材料的QLED的EQEmax和T95-1K是采用ZnO作为电子传输材料的QLED的1.5倍。
将本申请的发光器件或本申请的发光器件的制备方法制得的发光器件应用于显示装置中,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一种包含半导体材料的溶液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三种发光器件的结构示意图。
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”。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以及电子传输层14,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,电子传输层14设置于发光层13与阴极12之间,其中,电子传输层14的材料包括具有PN异质结的半导体材料,所述半导体材料包括内核以及包覆所述内核的外壳,内核的材料包括ZnTe,外壳的材料包括ZnO。
在本申请实施例中,电子传输层的材料包括具有核壳结构的半导体材料,基于ZnTe是一种本征P型半导体材料,且ZnO是一种N型半导体材料,因此,内核与外壳之间形成PN结,PN结形成的内部电场方向是由内核指向外壳,当发光器件运作时,在PN结的作用下,载流子会受到来自内核的吸引力,而所述吸引力的大小能够通过调节ZnTe的粒径大小来控制,从而实现电子传输层的电子传导能力可调节的目的,即通过限制或者降低电子传输层的电子注入效率,以提高电子注入与空穴注入的匹配程度,促进发光器件的电子-空穴传输平衡。
进一步地,由于作为内核材料的ZnTe与作为外壳材料的ZnO的晶体结构相似度高,所以内核与外壳的界面应力较低,使得所述半导体材料的制备难度较低,且所述半导体材料的稳定性理想,有利于提高电子传输层的稳定性。此外,在现有的发光器件中,电子传输层的材料包括ZnO,ZnO通常为液相法制备,具有较多的表面缺陷(例如锌间隙、氧空位等),表面缺陷态过多会引起激子解离,导致发光器件的发光效率下降,以QLED为例,激子解离会引起发光层的荧光淬灭现象,使得QLED的外量子效率下降;在本申请实施例的电子传输层中,ZnO的禁带宽度约为3.4eV,而ZnTe的禁带宽度约为2.2eV,即ZnTe的禁带宽度小于ZnO的禁带宽度,使得激子主要被限域至内核中,而不易离域至外壳,从而降低激子的解离率,有效提高发光器件的发光效率。
为了进一步地提高发光器件中电子注入与空穴注入的匹配程度,在本申请的一些实施例中,ZnTe的粒径为8nm至15nm,ZnO的粒径为3nm至6nm,半导体材料的粒径为11nm至21nm。
在本申请的一些实施例中,电子传输层的材料还包括第一配体,第一配体连接于半导体材料的表面。第一配体能够钝化外壳的部分表面缺陷,以提高外壳的完整度,从而避免ZnO之间发生团聚,进而提高电子传输层的薄膜质量。
在本申请的一些实施例中,第一配体选自碳原子数为1至10的巯基醇、碳原子数为1至10的巯基胺或碳原子数为1至10的巯基酸中的至少一种。第一方面,第一配体的极性较弱,从而不会对电子传输层的电学性能造成负面影响;第二方面,第一配体与ZnO之间的结合能力强,有利于提高电子传输层的性能稳定性;第三方面,第一配体的分子体积小,不会增大相邻ZnO之间的间距而降低导电性。
在本申请的一些实施例中,碳原子数为1至10的巯基醇选自2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇、4-巯基-1-丁醇、5-巯基-1-戊醇或6-巯基-1-己醇中的至少一种;碳原子数为1至10的巯基胺选自2-巯基乙胺、3-巯基丙胺、4-巯基丁胺、5-巯基戊胺、6-巯基己胺或2-氨基-3-巯基丙酸中的至少一种;碳原子数为1至10的巯基酸选自2-巯基乙酸、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基丁二酸、6-巯基己酸、4-巯基苯甲酸或半胱氨酸中的至少一种。
在本申请实施例中,阳极11、阴极12和发光层13的材料可以是本领域常见的材料,例如:
阳极11和阴极12的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种,金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca或Mg中的至少一种;碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或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,例如选自氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锡锑(ATO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、铟掺杂的氧化锌(IZO)或镁掺杂的氧化锌(MZO)中的至少一种。阳极11或阴极12也可以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或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。
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20nm至60nm。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、芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种。
量子点包括但不限于是红色量子点、绿色量子点或蓝色量子点中的至少一种,并且量子点包括但不限于是单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种。量子点的粒径例如可以是5nm至10nm。
对于单一组分量子点和核壳结构量子点,量子点的组分包括但不限于是II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或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或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或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或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
对于无机钙钛矿量子点,无机钙钛矿量子点的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,有机-无机杂化钙钛矿量子点的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,包括但不限于是CH3(CH2)n-2NH3+(n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+(n≥2),M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
在本申请的一些实施例中,当发光层的材料包括量子点时,发光层的材料还包括第二配体,第二配体连接于量子点的表面。进一步地,第一配体与第二配体相同,以使电子传输层的配体与发光层的配体相一致,从而降低电子传输层与发光层之间的应力,减少电子传输层与发光层之间的排斥性,提高电子传输层和发光层的膜层质量,有利于提高发光器件的光电性能和使用寿命。
需要说明的是,基于ZnTe的禁带宽度小于ZnO的禁带宽度,因此,可以选择禁带宽带较小的红色量子点或绿色量子点作为发光材料,以提高电子传输层与发光层之间的匹配度,减少因电子传输层与发光层之间的能级差异较大而造成的能力损失。
为了获得更佳的光电性能和使用寿命,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还包括空穴功能层15,空穴功能层15设置于阳极11与发光层13之间。空穴功能层包括但不限于是空穴传输层或空穴注入层中的至少一种,在本申请的一实施例中,空穴功能层包括层叠设置的空穴注入层和空穴传输层,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。空穴功能层15的厚度例如可以是20nm至100nm。
在本申请的一些实施例中,空穴功能层包括但不限于是空穴传输层或空穴注入层中的至少一种,当空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,空穴传输层靠近所述发光层,且空穴注入层靠近所述阳极。
空穴传输层的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)(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)或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或CuO中的至少一种。空穴传输层的厚度例如可以是10nm至50nm。
空穴注入层的材料包括但不限于是聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(CAS号为155090-83-8)、酞菁铜(简称为CuPc,CAS号为147-14-8)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(简称为F4-TCNQ,CAS号为29261-33-4)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(简称为HATCN,CAS号为105598-27-4)、过渡金属氧化物或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或CuO中的一种或多种,金属硫系化合物可以是MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。空穴注入层的厚度例如可以是10nm至50nm。
需要说明的是,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、碱金属有机络合物或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、有机硫代膦化合物或有机硒代膦化合物中的至少一种。
本申请实施例提供了一种发光器件的制备方法,所述制备方法包括步骤:提供叠层结构,在叠层结构的一侧施加包含半导体材料的溶液,然后干燥成膜,获得电子传输层。
其中,当发光器件为正置型结构时,基板包括层叠设置的阳极和发光层,电子传输层形成于发光层远离阳极的一侧。可以理解的是,基板还可以包括其他层结构,在本申请的一些实施例中,基板包括依次层叠设置的衬底、阳极和发光层;在本申请的另一些实施例中,基板包括依次层叠设置的衬底、阳极、空穴功能层和发光层,空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,例如:基板包括依次层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层和发光层。
当发光器件为倒置型结构时,基板包括阴极,电子传输层形成于阴极的一侧。可以理解的是,基板还可以包括其他层结构,在本申请的一些实施例中,基板包括依次层叠设置的衬底和阴极;在本申请的另一些实施例中,基板包括依次层叠设置的衬底、阴极和电子注入层。
在包含半导体材料的溶液中,溶剂包括但不限于是乙醇、丁醇或乙二醇单甲醚中的至少一种。半导体材料包括内核以及包覆内核的外壳,内核的材料包括ZnTe,外壳的材料包括ZnO。
包含半导体材料的溶液的施加方式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”包括所有能使湿膜获得更高能量而转变为干膜的工序,例如可以是热处理,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)。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,包含半导体材料的溶液的制备方法包括如下步骤:
S11、将包含碲源和第一锌源的混合物进行成核反应,获得内核;
S12、将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,获得半导体材料。
在本申请的一些实施例中,第一锌源和第二锌源彼此独立地选自乙酸锌、油酸锌、硬脂酸锌、十二烷酸锌、十四烷酸锌、十六烷酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、硝酸锌或硫酸锌中的至少一种;碲源选自碲单质。可以理解的是,第一锌源和第二锌源可以相同,也可以不相同。
在本申请的一些实施例中,步骤S11包括如下步骤:
S111、将包含碲源和第一锌源的混合物加热至60℃至90℃,反应5h至8h,获得初步反应物;
S112、在160℃至180℃的条件下,将初步反应物继续反应2h至5h,获得所述内核。
对步骤S111需要说明的是,包含碲源和第一锌源的混合物还可以包括第一配体,但混合物不包括第一配体也可以实现后续外壳的生长。
对步骤S112需要说明的是,可以将初步反应物转移至聚四氟乙烯反应釜中继续反应。
在本申请的一些实施例中,步骤S12包括步骤:在室温下,向包含内核的溶液中逐滴滴加第二锌源,直至内核:第二锌源中锌离子的摩尔比为1:(1~3),混匀,形成包覆所述内核的外壳。
在本申请的一些实施例中,在步骤S12之后还包括步骤:向半导体材料中加入第一配体,混合获得表面连接有第一配体的所述半导体材料。需要说明的是,可以对包含半导体材料和第一配体的混合物进行分离纯化工序,以获得提纯的半导体材料(表面连接有第一配体),分离纯化包括但不限于是固液分离、干燥等操作,其中,固液分离包括但不限于是过滤、离心或倾析中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,包含半导体材料的溶液的制备方法,包括如下步骤:
S10、将0.2mmol至0.5mmol的碲粉与5mL至10mL的去离子水混合,然后置于冰浴环境下搅拌2h至5h,获得碲前驱体;
S20、将2mL至4mL的碲前驱体(步骤S10制得)、0.5mmol至0.8mmol的乙酸锌以及80mL至120mL的超纯水混合,将获得的混合物加热至90℃,反应5h至8h,获得初步反应物;
S30、将步骤S20的初步反应物转移至聚四氟乙烯反应釜中,在160℃至180℃的条件下,继续反应2h至5h,固液分离收集上清液,所述上清液包含内核;
S40、取5mL至10mL的步骤S30制得的上清液,向其中加入10mL至30mL的四甲基氢氧化铵-乙醇溶液(四甲基氢氧化铵的浓度为0.5mol/L至2.0mol/L),混匀获得混合液,然后在室温条件下,向混合液中逐滴加入5mL至20mL的乙酸锌-二甲亚砜溶液(乙酸锌的浓度为0.1mol/L至0.5mol/L),滴加完成后继续搅拌1至2h,形成包覆所述内核的外壳,获得包含半导体材料的反应液;
S50、将步骤S40制得的包含半导体材料的混合液与第一配体混合,第一配体的添加量相较于半导体材料是过量的,搅拌混合2h至6h,获得包含半导体材料(表面连接有第一配体)的反应液;
S60、将步骤S50制得的包含半导体材料(表面连接有第一配体)的反应液进行离心处理,离心速率为3000r/min至5000r/min,离心时间为3min至5min,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的半导体材料(表面连接有第一配体),将所述沉淀物分散于乙醇中,配置成浓度为20mg/mL至30mg/mL的所述包含半导体材料的溶液。
在本申请的一些实施例中,当发光器件为正置型结构时,所述发光器件的制备方法还包括步骤:在电子传输层远离发光层的一侧制备形成阴极。可以理解的是,可以直接地在电子传输层远离发光层的一侧制备形成阴极,也可以先在电子传输层远离发光层的一侧制备形成其他功能层(例如电子注入层),然后在制备形成阴极。
在本申请的一些实施例中,当发光器件为倒置型结构时,所述发光器件的制备方法还包括如下步骤:
在电子传输层远离阴极的一侧制备形成发光层;
在发光层远离电子传输层的一侧制备形成阳极。
可以理解的是,可以直接地在电子传输层远离阴极的一侧制备形成发光层,也可以先在电子传输层远离阴极的一侧制备形成其他功能层(例如空穴阻挡层),然后再制备形成发光层;可以直接地在发光层远离电子传输层的一侧制备形成阳极,也可以先在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴功能层(例如空穴注入层和/或空穴传输层),然后在制备形成阳极。
需要说明的是,除了电子传输层之外,发光器件中其他各个层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;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。当采用溶液法制备膜层时,需增设干燥处理工序,以使湿膜转变为干膜状态。此外,发光器件的制备方法还可以包括其他步骤,例如:在制备完成发光器件的各个层之后,需对发光器件进行封装处理。
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本申请实施例中任意一种所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(VirtualReality,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4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15、发光层13、电子传输层14以及阴极12。
发光器件1中各个层的材料与厚度如下:
衬底10的材料为玻璃,厚度为1mm;
阳极11的材料为ITO,厚度为50nm;
阴极12的材料为Mg/Ag,厚度为30nm;
发光层13的材料为表面连接有巯基乙醇配体的CdZnSeS/ZnS量子点,发光波长为625nm,峰宽为23nm,发光层13的厚度为20nm;
电子传输层14的材料为粒径是15nm的半导体材料,半导体材料由内核和包覆内核的外壳组成,其中,内核的材料为粒径是10nm的ZnTe,外壳的材料为粒径是5nm的ZnO,电子传输层14的厚度为15nm;
空穴功能层15的材料为TFB,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,在衬底的一侧溅射ITO以获得ITO层,用棉签蘸取少量肥皂水擦拭ITO层表面以去除表面肉眼可见的杂质,然后将包括ITO的衬底依次采用去离子水超声清洗15min、丙酮超声清洗15min、乙醇超声清洗15min以及异丙醇超声清洗15min,烘干后采用紫外-臭氧表面处理15min,获得包括阳极的衬底;
S1.2、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(CAS号为223569-31-1)-氯苯溶液,然后置于100℃下恒温热处理30min,获得空穴传输层;
S1.3、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴传输层远离空穴注入层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的CdZnSeS/ZnS-正辛烷溶液,然后置于100℃下热处理5min,获得发光层;
S1.4、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.3的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的包含半导体材料的溶液,然后置于120℃下热处理10min,获得电子传输层;
S1.5、在气压为4×10-6mbar的真空环境下,在步骤S1.4的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Mg,Mg靶材以的速率蒸镀10nm厚度,然后蒸镀Ag,Ag靶材以/>的速率蒸镀20nm的厚度,获得阴极,然后采用紫外固化胶封装,获得发光器件。
其中,包含半导体材料的溶液的制备方法包括如下步骤:
S1.41、将0.2mmol的碲粉与5mL的去离子水混合,然后置于冰浴环境下搅拌5h,获得碲前驱体;
S1.42、将4mL的碲前驱体(步骤S1.42制得)、0.8mmol的乙酸锌以及120mL的超纯水混合,将获得的混合物加热至90℃,反应8h,获得初步反应物;
S1.43、将步骤S1.42的初步反应物转移至聚四氟乙烯反应釜中,在170℃下反应5h,收集上清液,所述上清液包含内核;
S1.44、将10mL的步骤S1.43制得的上清液与30mL的的四甲基氢氧化铵-乙醇溶液(四甲基氢氧化铵的浓度为2.0mol/L)混合,获得混合液,然后在室温条件下,向混合液中逐滴加入20mL的乙酸锌-二甲亚砜溶液(乙酸锌的浓度为0.5mol/L),滴加完成后继续搅拌2h,形成包覆所述内核的外壳,获得包含半导体材料的反应液;
S1.45、将步骤S1.44制得的包含半导体材料的反应液进行离心处理,离心速率为5000r/min,离心时间为5min,重复三次离心并取沉淀的操作,合并沉淀物,所述沉淀物即为提纯的半导体材料,将所述沉淀物分散于乙醇中,配置成浓度为30mg/mL的包含半导体材料的溶液。
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之处仅在于:电子传输层的材料不相同,在本实施例中,电子传输层的材料为粒径是15nm的半导体材料,半导体材料由内核和包覆内核的外壳组成,其中,内核的材料为粒径是10nm的ZnTe,外壳的材料为粒径是5nm的ZnO,并且ZnO的表面连接有巯基乙醇配体。
相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:半导体材料溶液的制备方法不相同。本实施例的半导体材料溶液的制备方法是在实施例1的半导体材料溶液的制备方法的基础上,在步骤S1.44与步骤S1.45之间增加步骤“将步骤S1.44制得的包含半导体材料的反应液与巯基乙醇混合,第一配体的添加量相较于半导体材料是过量的,搅拌混合4h,获得包含半导体材料(表面连接有巯基乙醇配体)的反应液”。
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之处仅在于:电子传输层的材料不相同,在本实施例中,电子传输层的材料为粒径是11nm的半导体材料,半导体材料由内核和包覆内核的外壳组成,其中,内核的材料为粒径是8nm的ZnTe,外壳的材料为粒径是3nm的ZnO,并且ZnO的表面连接有巯基乙醇配体。
相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:包含半导体材料的溶液的制备方法不相同。
本实施例中包含半导体材料的溶液的制备方法包括如下步骤:
S3.41、将0.2mmol的碲粉与5mL的去离子水混合,然后置于冰浴环境下搅拌5h,获得碲前驱体;
S3.42、将4mL的碲前驱体(步骤S3.42制得)、0.8mmol的乙酸锌以及120mL的超纯水混合,将获得的混合物加热至60℃,反应5h,获得初步反应物;
S3.43、将步骤S3.42的初步反应物转移至聚四氟乙烯反应釜中,在160℃下反应2h,收集上清液,所述上清液包含内核;
S3.44、将10mL的步骤S3.43制得的上清液与30mL的的四甲基氢氧化铵-乙醇溶液(四甲基氢氧化铵的浓度为2.0mol/L)混合,获得混合液,然后在室温条件下,向混合液中逐滴加入20mL的乙酸锌-二甲亚砜溶液(乙酸锌的浓度为0.5mol/L),滴加完成后继续搅拌2h,形成包覆所述内核的外壳,获得包含半导体材料的反应液;
S3.45、将步骤S3.44制得的包含半导体材料的反应液与巯基乙醇混合,第一配体的添加量相较于半导体材料是过量的,搅拌混合4h,获得包含半导体材料(表面连接有巯基乙醇配体)的反应液;
S3.46、将步骤S3.45制得的包含半导体材料(表面连接有巯基乙醇配体)的反应液进行离心处理,离心速率为5000r/min,离心时间为5min,重复三次离心并取沉淀的操作,合并沉淀物,所述沉淀物即为提纯的半导体材料,将所述沉淀物分散于乙醇中,配置成浓度为30mg/mL的包含半导体材料的溶液。
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之处仅在于:电子传输层的材料不相同,在本实施例中,电子传输层的材料为粒径是21nm的半导体材料,半导体材料由内核和包覆内核的外壳组成,其中,内核的材料为粒径是15nm的ZnTe,外壳的材料为粒径是6nm的ZnO,并且ZnO的表面连接有巯基乙醇配体。
相较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:包含半导体材料的溶液的制备方法不相同。
本实施例中包含半导体材料的溶液的制备方法包括如下步骤:
S4.41、将0.2mmol的碲粉与5mL的去离子水混合,然后置于冰浴环境下搅拌5h,获得碲前驱体;
S4.42、将4mL的碲前驱体(步骤S4.42制得)、0.8mmol的乙酸锌以及120mL的超纯水混合,将获得的混合物加热至90℃,反应8h,获得初步反应物;
S4.43、将步骤S4.42的初步反应物转移至聚四氟乙烯反应釜中,在180℃下反应5h,收集上清液,所述上清液包含内核;
S4.44、将10mL的步骤S4.43制得的上清液与30mL的的四甲基氢氧化铵-乙醇溶液(四甲基氢氧化铵的浓度为2.0mol/L)混合,获得混合液,然后在室温条件下,向混合液中逐滴加入20mL的乙酸锌-二甲亚砜溶液(乙酸锌的浓度为0.5mol/L),滴加完成后继续搅拌2h,形成包覆所述内核的外壳,获得包含半导体材料的反应液;
S4.45、将步骤S4.44制得的包含半导体材料的反应液与巯基乙醇混合,第一配体的添加量相较于半导体材料是过量的,搅拌混合4h,获得包含半导体材料(表面连接有巯基乙醇配体)的反应液;
S4.46、将步骤S4.45制得的包含半导体材料(表面连接有巯基乙醇配体)的反应液进行离心处理,离心速率为5000r/min,离心时间为5min,重复三次离心并取沉淀的操作,合并沉淀物,所述沉淀物即为提纯的半导体材料,将所述沉淀物分散于乙醇中,配置成浓度为30mg/mL的包含半导体材料的溶液。
对比例
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,本对比例的发光器件的区别之处仅在于:电子传输层的材料不相同,在本对比例中,电子传输层的材料为粒径是10nm的ZnO。
较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.4替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.3的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的ZnO-乙醇溶液,然后置于120℃下热处理10min,获得电子传输层”。
实验例
对实施例1至实施例4以及对比例的发光器件进行性能检测,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)检测获得各个发光器件的电压、电流、亮度、发光光谱等参数,然后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上述的各个发光器件的使用寿命。
其中,外量子点效率的测试方法为积分球测试法;寿命测试采用恒流法,在恒定电流(2mA电流)的驱动下,采用硅光系统测试各个发光器件的亮度变化,记录亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95,h),并计算获得各个发光器件在1000尼特(nit)的亮度下亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95-1K,h),实施例1至实施例4以及对比例的发光器件的性能检测数据详见下表1:
表1实施例1至实施例4以及对比例的发光器件的性能检测数据一览表
由表1可知,相较于对比例的发光器件,实施例1至实施例4的发光器件的综合性能具有显著的优势。以实施例2为例,实施例3中发光器件的EQEmax是对比例中发光器件的EQEmax的1.5倍,实施例3中发光器件的T95-1K是对比例中发光器件的T95-1K的1.5倍,充分说明:相较于采用纳米ZnO作为发光器件的电子传输材料,采用本申请实施例中具有PN异质结的半导体材料作为电子传输材料更有利于提高发光器件的发光效率以及延长发光器件的使用寿命。
由实施例1和实施例2可知,采用表面连接有巯基配体的半导体材料作为发光器件的电子传输材料,并且发光器件中量子点的表面连接有相同的巯基配体,能够进一步地巯基配体,巯基配体能够钝化半导体材料的部分表面缺陷,从而提高半导体材料的稳定性,进而提高发光器件的稳定性;此外,连接于半导体材料表面的配体与连接于量子点表面的配体相一致,能够降低电子传输层与发光层之间的应力,减少电子传输层与发光层之间的排斥性,提高电子传输层和发光层的膜层质量,有利于提高发光器件的光电性能和使用寿命。
由实施例2至实施例4可知,当电子传输层中半导体材料的粒径为11nm至21nm,且ZnO的粒径为3nm至6nm,且ZnTe的粒径为8nm至15nm时,发光器件的综合性能理想,其中,实施例2中发光器件的综合性能最佳。
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
电子传输层,设置于所述发光层与所述阴极之间;
其中,所述电子传输层的材料包括具有PN异质结的半导体材料,所述半导体材料包括内核以及包覆所述内核的外壳,所述内核的材料包括ZnTe,所述外壳的材料包括ZnO。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述ZnTe的粒径为8nm至15nm,所述ZnO的粒径为3nm至6nm,所述半导体材料的粒径为11nm至21nm。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述电子传输层的材料还包括第一配体,所述第一配体连接于所述半导体材料的表面。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其特征在于,所述第一配体选自碳原子数为1至10的巯基醇、碳原子数为1至10的巯基胺或碳原子数为1至10的巯基酸中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的发光器件,其特征在于,所述碳原子数为1至10的巯基醇选自2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇、4-巯基-1-丁醇、5-巯基-1-戊醇或6-巯基-1-己醇中的至少一种;所述碳原子数为1至10的巯基胺选自2-巯基乙胺、3-巯基丙胺、4-巯基丁胺、5-巯基戊胺、6-巯基己胺或2-氨基-3-巯基丙酸中的至少一种;所述碳原子数为1至10的巯基酸选自2-巯基乙酸、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基丁二酸、6-巯基己酸、4-巯基苯甲酸或半胱氨酸中的至少一种。
6.根据权利要求1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、芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种;
所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;
当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述量子点的组分选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或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或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或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或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的发光器件,其特征在于,当所述发光层的材料包括量子点时,所述发光层的材料还包括第二配体,所述第二配体连接于所述量子点的表面。
8.根据权利要求7所述的发光器件,其特征在于,所述第一配体与所述第二配体相同。
9.根据权利要求1至8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空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述发光层与所述阳极之间;所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述发光层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自NiO、WO3、MoO3、CuO、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'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一者,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx、CrOx或CuO中的至少一者,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一者。
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:
提供叠层结构,在所述叠层结构的一侧施加包含半导体材料的溶液,然后干燥成膜,获得电子传输层;
其中,当所述发光器件为正置型结构时,所述叠层结构包括层叠设置的阳极和发光层,所述电子传输层形成于所述发光层远离所述阳极的一侧;
当所述发光器件为倒置型结构时,所述叠层结构包括阴极,所述电子传输层形成于所述阴极的一侧;
所述半导体材料包括内核以及包覆所述内核的外壳,所述内核的材料包括ZnTe,所述外壳的材料包括ZnO。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述包含半导体材料的溶液的制备方法,包括如下步骤:
将包含碲源和第一锌源的混合物进行成核反应,获得内核;
将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,获得所述半导体材料。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述将包含碲源和第一锌源的混合物进行成核反应,获得内核,包括步骤:
将包含碲源和第一锌源的混合物加热至60℃至90℃,反应5h至8h,获得初步反应物;
在160℃至180℃的条件下,将所述初步反应物继续反应2h至5h,获得所述内核。
13.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,包括步骤:在室温下,向包含所述内核的溶液中逐滴滴加所述第二锌源,直至所述内核:所述第二锌源中锌离子的摩尔比为1:(1~3),混匀,形成包覆所述内核的外壳。
14.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述第一锌源和所述第二锌源彼此独立地选自乙酸锌、油酸锌、硬脂酸锌、十二烷酸锌、十四烷酸锌、十六烷酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、硝酸锌或硫酸锌中的至少一种;所述碲源选自碲单质。
15.根据权利要求11至14任一项中所述的制备方法,其特征在于,在所述将包含所述内核和第二锌源的混合物进行成壳反应,获得所述半导体材料之后,所述包含半导体材料的溶液的制备方法还包括步骤:向所述半导体材料中加入第一配体,混合获得表面连接有所述第一配体的所述半导体材料;
其中,所述第一配体选自碳原子数为1至10的巯基醇、碳原子数为1至10的巯基胺或碳原子数为1至10的巯基酸中的至少一种。
16.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,当所述发光器件为正置型结构时,所述制备方法还包括步骤:在所述电子传输层远离所述发光层的一侧制备形成阴极;
或者,当所述发光器件为倒置型结构时,所述制备方法还包括如下步骤:
在所述电子传输层远离所述阴极的一侧制备形成发光层;
在所述发光层远离所述电子传输层的一侧制备形成阳极。
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1至9任一项中所述的发光器件,或如权利要求10至16任一项中所述的制备方法制得的发光器件。
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