CN116437693A

CN116437693A - 发光器件的制备方法、发光器件及显示装置

Info

Publication number: CN116437693A
Application number: CN202111658758.0A
Authority: CN
Inventors: 王天锋
Original assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Current assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-07-14

Abstract

本申请公开了一种发光器件的制备方法、发光器件及显示装置，所述制备方法包括步骤：提供叠层结构和包含纳米金属氧化物的溶液，将所述溶液施加于所述叠层结构的一侧，获得电子传输层；对所述电子传输层进行气氛处理，所述气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气，从而消除电子传输层内的羟基配体或降低电子传输层内羟基配体的含量，从而消除或降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响，将所述发光器件的制备方法制得的发光器件或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

发光器件的制备方法、发光器件及显示装置

技术领域

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

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。

发光器件在运作过程中会产生羟基自由基(·OH)，羟基自由基的存在会导致发光器件的性能衰减，例如发光效率下降、使用寿命缩短等。因此，如何降低发光器件中羟基自由基的含量，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的制备方法、发光器件及显示装置，以降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响。

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的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

提供叠层结构和包含纳米金属氧化物的溶液，将所述溶液施加于所述叠层结构的一侧，获得电子传输层；

对所述电子传输层进行气氛处理，所述气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气；

其中，当所述发光器件为正置型结构时，所述叠层结构为包含阳极和发光层的基板，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，所述叠层结构为包含阴极的基板，所述电子传输层形成于所述阴极的一侧。

进一步地，所述溶液还包括羟基自由基捕获剂，所述羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸盐、重碳酸盐或磷酸盐中的至少一种。

进一步地，所述羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸钠或碳酸铯中的至少一种。

进一步地，所述纳米金属氧化物：所述羟基自由基捕获剂的质量比为1：(0.00001～0.01)。

进一步地，按照体积百分比计算，所述混合气包括1％至50％的一氧化碳以及1％至30％的氧气，余量为惰性气体。

进一步地，按照体积百分比计算，按照体积百分比计算，所述混合气包括5％至15％的一氧化碳以及0.5％至6％的氧气，余量为惰性气体。

进一步地，所述对所述电子传输层进行气氛处理的过程中，所述电子传输层表面的混合气压力为0.1MPa至10MPa；和/或

所述电子传输层表面的混合气流速为0.01cm/s至10cm/s；和/或

所述气氛处理的时间为5min至60min；和/或

所述气氛处理的温度为20℃至120℃。

进一步地，所述对所述电子传输层进行气氛处理的过程中，所述电子传输层表面的混合气压力为1MPa至5MPa；和/或

所述电子传输层表面的混合气流速为0.1cm/s至1cm/s；和/或

所述气氛处理的时间为10min至30min；和/或

所述气氛处理的温度为50℃至80℃。

进一步地，所述纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO₂、纳米SnO₂、纳米Ta₂O₃、纳米ZrO₂、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl或纳米ZnOF中的至少一种；所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm。

可选地，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。

可选地，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。

进一步地，述制备方法还包括如下步骤：

在所述发光层远离所述电子传输层的一侧制备形成空穴功能层；

在所述空穴功能层远离所述发光层的一侧制备形成阳极。

进一步地，所述空穴功能层包括空穴传输层，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。

进一步地，所述对所述电子传输层进行气氛处理，包括步骤：对所述电子传输层进行所述气氛处理的过程中，同时对所述电子传输层进行光照处理，所述光照处理的光源选自发射光波长为100nm至400nm的紫外光和/或发射光波长为400nm至500nm的可见光。

第二方面，本申请提供了一种发光器件，所述发光器件采用如第一方面中任意一种所述的制备方法制得，所述发光器件包括：

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。

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。

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制备方法制得的发光器件，或者包括如第二方面中任意一种所述的发光器件。

本申请提供了一种发光器件的制备方法、发光器件及显示装置，具有如下技术效果：

在本申请的发光器件的制备方法中，对于电子传输层，先制备形成膜层，然后采用包含一氧化碳和氧气的混合气处理电子传输层的方式降低电子传输层内羟基配体的含量，从而降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响，以QLED为例，有效改善因羟基自由基分解量子点的表面配体而导致QLED的发光效率下降、使用寿命变短的问题，此外，还能改善因羟基自由基分解纳米金属氧化物的表面配体而导致QLED的电荷失衡的问题，提高了发光器件的光电性能和延长了发光器件的使用寿命。进一步地，为了提高电子传输层内羟基配体的消除效果，可以采用气氛处理结合光照处理的方式处理电子传输层，或采用气氛处理结合电子传输层中掺杂羟基自由基捕获剂的方式处理电子传输层，或采用气氛处理、光照处理以及电子传输层中掺杂羟基自由基捕获剂三者相结合的方式处理电子传输层。

采用所述制备方法制得的发光器件，在运作过程中能够有效降低羟基自由基的含量，从而提高发光器件的光电性能和稳定性，并延长发光器件的使用寿命。

将本申请的发光器件的制备方法制得的发光器件或本申请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一种发光器件的制备方法的流程示意图。

图2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3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的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括如下步骤：

S1、提供叠层结构和包含纳米金属氧化物的溶液，将所述溶液施加于叠层结构的一侧，获得电子传输层；

S2、对步骤S1的电子传输层进行气氛处理，所述气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气。

其中，当发光器件为正置型结构时，叠层结构为包含阳极和发光层的基板，电子传输层形成于发光层远离阳极的一侧；当发光器件为倒置型结构时，叠层结构为包含阴极的基板，电子传输层形成于所述阴极的一侧。

纳米金属氧化物是用于制备电子传输层的材料之一，纳米金属氧化物合成时晶体生长中的缺陷是决定其导电性能的关键因素之一，一般缺陷越多，纳米金属氧化物的导电性能越好。通常采用金属盐和碱溶液作为原料来合成纳米金属氧化物，制得的纳米金属氧化物的表面连接有较多的羟基，从而赋予纳米金属氧化物在溶液中的良好分散性能以便于溶液法加工。但是，当采用溶液法制备电子传输层时，需要增设干燥处理工序以使湿膜转变为干膜，受发光器件耐受性的限制，干燥处理工序的温度不能过高，从而电子传输层中羟基的去除率较低，使得形成的电子传输层中存在大量的羟基。在发光器件的工作过程中，受电场和光的激发，电子传输层中会产生激子，使得电子传输层中的羟基转化成羟基自由基(·OH)，羟基自由基的存在对发光器件的光电性能和使用寿命造成不利影响，以QLED为例，羟基自由基会分解发光层中量子点的表面配体，导致量子点的缺陷增多，从而降低量子点的量子效率，进而造成QLED的发光效率下降，并缩短QLED的使用寿命；此外，羟基自由基也会分解连接于纳米金属氧化物表面的配体，使得纳米金属氧化物的电学性能发生改变，从而导致QLED的电荷失衡问题。气氛处理电子传输层能够消除电子传输层内的羟基配体或降低电子传输层内羟基配体的含量，从而避免或减弱羟基自由基对发光器件的不利影响，提高发光器件的稳定性。

在本申请实施例中，纳米金属氧化物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。在本申请的一些实施例中，纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO₂、纳米SnO₂、纳米Ta₂O₃、纳米ZrO₂、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl以及纳米ZnOF中的至少一种。纳米金属氧化物的表面可以连接有配体，也可以不连接配体，配体包括但不限于是碳原子数为2至8的羧酸配体或碳原子数为2至8的胺基配体中的至少一种，碳原子数为2至8的羧酸配体例如选自醋酸根、丙酸根或丙烯酸根中的至少一种，碳原子数为2至8的胺基配体例如选自乙醇胺、二乙醇胺或二甘醇胺中的至少一种。纳米金属氧化物的粒径例如可以是2nm至15nm。

在本申请的一个实施例中，纳米金属氧化物为粒径是6.0nm的纳米ZnO，纳米ZnO的表面连接有醋酸根配体和羟基配体，纳米ZnO的催化活性高，并且受电场和光的激发产生的激子寿命较长，若未对电子传输层进行气氛处理，则羟基受激子激发而生成的羟基自由基氧化性较强，羟基自由基会分解纳米ZnO表面的配体，导致纳米ZnO的电学性能发生改变，从而不利于发光器件的电荷平衡。

在本申请的一些实施例中，按照体积百分比计算，所述混合气包括1％至50％的一氧化碳以及1％至30％的氧气，余量为惰性气体。一氧化碳的含量过多或过少均对发光器件的综合性能的提升效果有限，若一氧化碳的含量过多，则纳米金属氧化物会被一氧化碳过度还原，则发光器件中电子传输层的电子传导能力提升有限；若一氧化碳的含量过少，则电子传输层中羟基配体的去除率较低。需要说明的是，氧气用于抑制纳米金属氧化物被一氧化碳过度还原。

进一步地，按照体积百分比计算，所述混合气包括5％至15％的一氧化碳以及0.5％至6％的氧气，余量为惰性气体。氧气的含量过多或过少均对发光器件的综合性能的提升效果有限，若氧气的含量过多，则纳米金属氧化物的还原程度有限；若氧气的含量过少，则纳米金属氧化物的还原程度过高。

如本申请所用，“惰性气体”是指化学性质不活泼，且不会与发光器件中各个层的材料发生反应，且具有隔绝氧气和水特性的一类气体，包括但不限于是氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气、氪气或氙气中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，对电子传输层进行气氛处理的过程中，所述电子传输层表面的混合气压力为0.1MPa至10MPa，例如可以是1MPa至5MPa；电子传输层表面的混合气流速为0.01cm/s至10cm/s，例如可以是0.1cm/s至1cm/s；气氛处理的时间为5min至60min，例如可以是10min至30min；气氛处理的温度为20℃至120℃，例如可以是50℃至80℃。

在本申请的一个实施例中，气氛处理的方式为：将包含电子传输层的叠层结构置于充满混合气的容器中。

为了进一步地降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响，在本申请的一些实施例中，所述溶液还包括羟基自由基捕获剂，通过羟基自由基捕获剂来抑制发光器件运作时电子传输层产生的羟基自由基的活性。羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸盐、重碳酸盐或磷酸盐中的至少一种，例如羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸钠或碳酸铯中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，包含纳米金属氧化物和羟基自由基捕获剂的溶液的制备方法为：将包含纳米金属氧化物的第一溶液和包含羟基自由基捕获剂的第二溶液混合获得所述溶液，第一溶液的溶剂包括但不限于是乙醇、丁醇以及乙二醇单甲醚中的至少一种，第二溶液的溶剂包括但不限于是甲醇、乙醇、丙酮以及正辛醇中的至少一种。在本申请的一实施例中，包含纳米金属氧化物和羟基自由基捕获剂的溶液的制备方法为：将浓度为60mg/mL纳米ZnO-乙醇溶液与浓度为4mg/mL的碳酸铯-乙醇溶液按照1：1的体积比混合获得所述溶液。

在本申请的一些实施例中，在包含纳米金属氧化物和羟基自由基捕获剂的溶液中，纳米金属氧化物：羟基自由基捕获剂的质量比为1：(0.00001～0.01)，有效消除或降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响的同时，尽可能地提高了电子传输层的电子传导能力。

为了进一步地降低羟基自由基对发光器件的光电性能和使用寿命的不利影响，在本申请的一些实施例中，所述制备方法还包括步骤：对电子传输层进行气氛处理的过程中，同时对所述电子传输层进行光照处理，所述光照处理的光源选自发射光波长为100nm至400nm的紫外光和/或发射光波长为400nm至500nm的可见光。需要说明的是，在气氛处理的过程中对电子传输层进行光照处理，能够进一步地提高气氛处理的效果，即：经光照处理的纳米金属氧化物会光生电子，能够增强纳米金属氧化物表面的羟基的活性，结合包含一氧化碳和氧气的混合气的作用，能够促进羟基转变为羧酸。在本申请的一实施例中，光照处理的光源选自发射光波长为320nm至380nm的紫外光，光照强度为1mJ/cm²至100mJ/cm²。

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。

作为替代性实施方法，当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。

进一步地，当发光器件为倒置型结构时，所述制备方法还包括如下步骤：

在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴功能层；

在空穴功能层远离发光层的一侧制备形成阳极。

在本申请的一些实施例中，空穴功能层包括空穴传输层，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)(TFB)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)(PVK)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](Poly-TPD)、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)(PFB)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、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)或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)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。空穴传输层的厚度例如可以是10nm至50nm。

可以理解的是，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，所述在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴功能层，包括如下步骤：

在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴传输层；

在空穴传输层远离发光层的一侧制备形成空穴注入层。

其中，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)(PEDOT: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NiO_x、MoO_x、WO_x或CrO_x中的至少一种，金属硫系化合物可以是MoS_x、MoSe_x、WS_x、WSe_x或CuS中的至少一种。空穴注入层的厚度例如可以是10nm至50nm。

在本申请的一个实施例中，发光器件为正置型结构，所述处理方法包括如下步骤：

S111、提供包含阳极的基板，在所述阳极的一侧制备形成发光层；

S112、提供包含纳米金属氧化物和自由基捕获剂的溶液，在发光层远离阳极的一侧施加所述溶液，然后干燥处理，获得电子传输层，其中，在所述溶液中，纳米金属氧化物：羟基自由基捕获剂的质量比为1：(0.00001～0.01)；

S113、对电子传输层进行气氛处理，气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气，气氛处理的温度为20℃至120℃，气氛处理的时间为5min至30min；

S114、在电子传输层远离阳极的一侧制备形成阴极。

在本申请的另一个实施例中，发光器件为正置型结构，所述处理方法包括如下步骤：

S121、提供包含阳极的基板，在所述阳极的一侧制备形成发光层；

S122、提供包含纳米金属氧化物和自由基捕获剂的溶液，在发光层远离阳极的一侧施加所述溶液，然后干燥处理，获得电子传输层，其中，在所述溶液中，纳米金属氧化物：羟基自由基捕获剂的质量比为1：(0.00001～0.01)；

S123、对电子传输层进行气氛处理，气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气，并在气氛处理的过程中同时对电子传输层进行光照处理，光照处理的光源选自发射光波长为320nm至380nm的紫外光，光照强度为1mJ/cm²至100mJ/cm²，气氛处理和光照处理的时间均为5min至30min；

S124、在电子传输层远离阳极的一侧制备形成阴极。

S131、提供包含阳极的基板，在所述阳极的一侧制备形成发光层；

S132、提供包含纳米金属氧化物的溶液，在发光层远离阳极的一侧施加所述溶液，然后干燥处理，获得电子传输层；

S133、对电子传输层进行气氛处理，气氛处理的气体为包含一氧化碳和氧气的混合气，并在气氛处理的过程中对电子传输层进行光照处理，光照处理的光源选自发射光波长为320nm至380nm的紫外光，光照强度为1mJ/cm²至100mJ/cm²，气氛处理和光照处理的时间均为5min至30min；

S134、在电子传输层远离阳极的一侧制备形成阴极。

上面示例了具有正置型结构的发光器件的三种制备方法，由此能够推知具有倒置型结构的发光器件的三种制备方法，对于具有倒置型结构的发光器件来说，是在包含阴极的基板上依次制备形成电子传输层、发光层和阳极。

对上述制备方法需要说明的是，发光器件中电子传输层的制备方法主要为溶液法，其他各个层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。若采用溶液法制备膜层，需增设干燥处理工序，以使溶液法制得的湿膜转变为干膜，“干燥处理”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、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)。

可以理解的是，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发光器件，所述发光器件是采用本申请实施例的制备方法制得，如图2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。

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的材料选自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^-。

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3所示，在图2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于发光层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，在本申请的一示例中，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14的厚度例如可以是20nm至100nm。

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一种或多种。

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制备方法制得的发光器件或本申请实施例中任意一种所述的发光器件。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、空穴注入层151、空穴传输层152、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0.4mm；

阳极11的材料为ITO，厚度为50nm；

阴极12的材料为Ag，厚度为100nm；

发光层13的材料为CdSe/ZnS量子点，厚度为20nm；

电子传输层14的材料由粒径为5nm的纳米ZnO和碳酸铯组成，纳米ZnO：碳酸铯的质量比为120：1，电子传输层14的厚度为45nm；

空穴注入层151的材料为PEDOT:PSS，厚度为20nm；

空穴传输层152的材料为TFB，厚度为20nm；

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，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15min，获得包含阳极的衬底；

S1.2、在常温常压的空气环境下，在阳极远离衬底的一侧旋涂PEDOT:PSS水溶液(CAS号为155090-83-8)，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℃下恒温热处理30min，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CdSe/ZnS量子点-正辛烷溶液，然后置于80℃下热处理20min，获得发光层；

S1.5、在常温常压的氮气环境下，将等体积的纳米ZnO-乙醇溶液(纳米ZnO浓度为60mg/mL)和碳酸铯-乙醇溶液(碳酸铯的浓度为0.5mg/mL)混合以获得混合液，在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液，然后置于80℃下热处理10min，获得包含电子传输层的叠层结构；

S1.6、将步骤S1.5中包含电子传输层的叠层结构置于通有混合气的密闭容器(环境温度为20℃)中，混合气由一氧化碳、氧气和氩气组成，并且一氧化碳：氧气：氩气的体积比为2：2：1，电子传输层表面的混合气压力为3MPa，电子传输层表面的混合气流速为0.5cm/s，并使用发射波长为365nm的紫外光照射电子传输层，光照强度为10mJ/cm²，处理15min；

S1.7、在步骤S1.6的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Ag，获得阴极，然后采用环氧树脂和盖玻片封装获得发光器件。

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之处仅在于：将电子传输层的材料替换为“粒径为5nm的纳米ZnO”。

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：将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂纳米ZnO-乙醇溶液(纳米ZnO浓度为50mg/mL)，然后置于80℃下热处理10min，获得电子传输层”。

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之处仅在于：将纳米ZnO：碳酸铯的质量比由120：1替换为“50：1”。

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：将步骤S1.5替换为“将等体积的纳米ZnO-乙醇溶液(纳米ZnO浓度为60mg/mL)和碳酸铯-乙醇溶液(碳酸铯的浓度为1.2mg/mL)混合以获得混合液，在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液，然后置于80℃下热处理10min，获得包含电子传输层的叠层结构”。

实施例4

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：将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂纳米ZnO-乙醇溶液(纳米ZnO浓度为50mg/mL)，然后置于80℃下热处理10min，获得电子传输层”，并且将步骤S1.6替换为“将步骤S1.5中包含电子传输层的叠层结构置于通有混合气的密闭容器(环境温度为20℃)中，混合气由一氧化碳、氧气和氩气组成，并且一氧化碳：氧气：氩气的体积比为2：2：1，电子传输层表面的混合气压力为3MPa，电子传输层表面的混合气流速为0.5cm/s，处理15min”。

实施例5

本实施例提供了一种发光器件及其制备方法，本实施例的发光器件的结构组成与实施例1相同。

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：将步骤S1.6替换为“将步骤S1.5中包含电子传输层的叠层结构置于通有混合气的密闭容器(环境温度为20℃)中，混合气由一氧化碳、氧气和氩气组成，并且一氧化碳：氧气：氩气的体积比为2：2：1，电子传输层表面的混合气压力为3MPa，电子传输层表面的混合气流速为0.5cm/s，处理15min”。

对比例

本对比例提供了一种发光器件，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：将电子传输层的材料替换为“粒径为5nm的纳米ZnO”。

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：将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境下，在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂50mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液，然后置于80℃下热处理10min，获得电子传输层”，并且省略步骤S1.6。

实验例

对实施例1至实施例5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。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(T95-1K,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5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5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5的发光器件的综合性能具有明显的优势，以实施例1的发光器件为例，实施例1中发光器件的EQE_max是对比例中发光器件的EQE_max的1.1倍，且实施例1中发光器件的T95是对比例中发光器件的T95的8倍，且实施例1中发光器件的T95-1K是对比例中发光器件的T95-1K的8.7倍。

由实施例1至实施例5的性能数据可知，实施例1中发光器件的综合性能最佳，即采用电子传输层中掺杂羟基自由基捕获剂的方式、包含一氧化碳和氧气的混合气处理电子传输层的方式和光照处理电子传输层的方式最有利于提高发光器件的光电性能和使用寿命。

实施例3的发光器件的EQE_max略低于对比例的发光器件，这是因为：电子传输层中掺杂有导电性能较差的羟基自由基捕获剂，但是实施例3的发光器件的使用寿命显著优于对比例的发光器件，例如：实施例3中发光器件的T95是对比例中发光器件的T95的5.3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5.2倍，因此，实施例3的发光器件的综合性能优于对比例的发光器件。

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

1.一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：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液还包括羟基自由基捕获剂，所述羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸盐、重碳酸盐或磷酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述羟基自由基捕获剂选自叔丁醇、碳酸钠或碳酸铯中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纳米金属氧化物和所述羟基自由基捕获剂的质量比为1：(0.00001～0.01)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照体积百分比计算，所述混合气包括1％至50％的一氧化碳以及0.1％至30％的氧气，余量为惰性气体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，按照体积百分比计算，所述混合气包括5％至15％的一氧化碳以及0.5％至6％的氧气，余量为惰性气体。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述电子传输层进行气氛处理的过程中，所述电子传输层表面的混合气压力为0.1MPa至10MPa；和/或

所述电子传输层表面的混合气流速为0.01cm/s至10cm/s；和/或

所述气氛处理的时间为5min至60min；和/或

所述气氛处理的温度为20℃至120℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述对所述电子传输层进行气氛处理的过程中，所述电子传输层表面的混合气压力为1MPa至5MPa；和/或

所述电子传输层表面的混合气流速为0.1cm/s至1cm/s；和/或

所述气氛处理的时间为10min至30min；和/或

所述气氛处理的温度为50℃至80℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO₂、纳米SnO₂、纳米Ta₂O₃、纳米ZrO₂、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl或纳米ZnOF中的至少一种；所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm。

10.根据权利要求1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。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，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。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下步骤：

在所述空穴功能层远离所述发光层的一侧制备形成阳极。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述空穴功能层包括空穴传输层，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。

14.根据权利要求1至13任一项中所述的制备方法，其特征在于，所述对所述电子传输层进行气氛处理，包括步骤：对所述电子传输层进行所述气氛处理的过程中，同时对所述电子传输层进行光照处理，所述光照处理的光源选自发射光波长为100nm至400nm的紫外光和/或发射光波长为400nm至500nm的可见光。

15.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件采用如权利要求1至14任一项中所述的制备方法制得，所述发光器件包括：

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。

16.根据权利要求15所述的发光器件，其特征在于，所述发光层的材料选自有机发光材料或量子点；

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14任一项中所述的制备方法制得的发光器件，或如权利要求15或16所述的发光器件。