CN116437694A - 电致发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电致发光器件及其制备方法、显示装置。该电致发光器件，包括：相对设置的阴极以及阳极；发光层，所述发光层设在所述阴极和所述阳极之间；电子传输层，所述电子传输层设置在所述阴极和所述发光层之间，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮。通过在电子传输层中加入聚醚醚酮来降低电子传输层的介电常数，来实现电子注入水平的降低，促进载流子的平衡，提高器件的效率和寿命，从而提高器件的性能。另一方面，还可以抑制高漏电流的现象。

Description

电致发光器件及其制备方法、显示装置

技术领域

本申请涉及光电领域，具体涉及一种电致发光器件及其制备方法、显示装置。

背景技术

电致发光又称电场发光，是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。

量子点发光二极管(Quantum Dot Light-Emitting Diodes，QLED)是采用量子点作为发光源的一种电致发光器件。通常是多层的结构，量子点发光二极管的一般基本结构为空穴传输层、发光层以及电子传输层组成的三明治结构，其发光原理为：在外界电场的驱动下，空穴和电子克服界面障碍分別进入发光层的价带能级和导带能级，当从激发态而回到稳定的基态时，释放出光子从而发光。因具有良好的材料稳定性、发光波长随量子点尺寸大小连续可调、发光光谱窄、荧光量子产率高可全溶液法构筑等优点，受到越来越多科研工作者的关注。

目前，经过多年的发展，以量子点发光二极管为代表的电致发光器件技术获得了很大的突破与发展，然而仍存在很多需要解决的问题，尤其是电子和空穴注入的不平衡，对器件寿命和发光效率等性能影响重大。

发明内容

本申请提供一种电致发光器件及其制备方法、显示装置，旨在提高器件的性能。

第一方面，本申请提供一种电致发光器件，包括：

相对设置的阴极以及阳极；

发光层，所述发光层设在所述阴极和所述阳极之间；以及

电子传输层，所述电子传输层设置在所述阴极和所述发光层之间，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮。

可选的，所述电子传输层的材料还包括氟代碳酸乙烯酯。

可选的，所述电子传输层由的材料由第一电子传输材料、聚醚醚酮和氟代碳酸乙烯酯组成。

可选的，所述电子传输层中，所述聚醚醚酮和氟代碳酸乙烯酯的质量比为(1～2):(1～3)；和/或

所述电子传输层中，所述第一电子传输材料的质量占比为75％～83％。

可选的，所述电子传输层在靠近所述发光层的一侧含有所述聚醚醚酮。

可选的，所述电子传输层的厚度为22nm～28nm。

可选的，所述发光层的材料包括量子点，所述量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自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、ZnO、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、InSb、AlAs、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种；所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核选自所述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种；和/或

所述第一电子传输材料选自：ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO、ZnAlLiO及TiO₂中的至少一种；和/或

所述阴极材料选自：Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极中的至少一种；和/或，所述阳极材料选自金属氧化物电极或复合电极，所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种，所述复合电极为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或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。

可选的，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在所述发光层和所述阳极之间，所述空穴传输层的材料选自：N,N'-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的至少一种；

空穴注入层，所述空穴注入层设置在所述空穴传输层和所述阳极之间，所述空穴注入层的材料选自：聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺、p-掺杂酞菁、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4”-二胺或六氮杂苯并菲-己腈。

第二方面，本申请还提供一种电致发光器件的制备方法，包括步骤：

在阳极上制备发光层，在所述发光层上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备阴极，获得所述电致发光器件；或者，

在阴极上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备发光层，在所述发光层上制备阳极，获得所述电致发光器件；

其中，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮。

可选的，所述电子传输层的材料还包括氟代碳酸乙烯酯；所述电子传输层是通过以下步骤形成的：

将第一电子传输材料、聚醚醚酮、氟代碳酸乙烯酯以及有机溶剂进行混合处理，以获得电子传输前驱溶液；

利用所述电子传输前驱溶液在所述发光层或所述阴极上形成膜层并干燥处理，以形成所述电子传输层。

可选的，所述膜层通过旋涂处理形成，所述旋涂处理的转速为2500r/min～3500r/min，时间为20秒～60秒；和/或

所述干燥处理为在真空中进行退火，所述退火的温度为150℃～200℃，退火时间为20分钟～30分钟；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述聚醚醚酮和所述氟代碳酸乙烯酯的浓度比为(1～2)：(1～3)；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述第一电子传输材料的浓度与所述聚醚醚酮和所述氟代碳酸乙烯酯的总浓度的比为(3～5)：1；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述第一电子传输材料的浓度为20mg/mL～30mg/mL。

第三方面，本申请提供一种显示装置，包括第一方面所述的电致发光器件，或包括由第二方面所述的制备方法制备的电致发光器件。

有益效果：

本申请提供一种电致发光器件，通过在电子传输层中加入聚醚醚酮来降低电子传输层的介电常数，来实现电子注入水平的降低，促进载流子的平衡，提高器件的效率和寿命，从而提高器件的性能。另一方面，还可以抑制高漏电流的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请实施例提供的一种正型电致发光器件的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种反型电致发光器件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种正型电致发光器件的制备方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的一种反型电致发光器件的制备方法的流程图；

图5～图10是本申请实施例提供的各实施例和各对比例的电流密度-电压曲线的测试结果示意图。

附图标记说明：

10：衬底；20：阳极；30：空穴注入层；40：空穴传输层；50：发光层；60：电子传输层；70：阴极。

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。

本申请实施例提供一种电致发光器件及其制备方法、显示装置。以下分别进行详细说明。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”。本申请的各种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，不应理解为对本申请范围的硬性限制；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。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)。

首先，如图1和图2所示，本申请实施例提供一种电致发光器件，包括相对设置的阴极70以及阳极20，设在所述阴极70和所述阳极20之间的发光层50，设置在所述阴极70和所述发光层50之间的电子传输层60，所述电子传输层60的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮(英文名称polyetheretherketone,缩写为PEEK，结构见式1)。

实验发现，电致发光器件的电子注入效率要远远高于空穴的注入效率，这会导致载流子注入的不平衡，多余的电子会导致发光层50材料的失活，影响器件的效率和稳定性。调节电子传输层60的介电常数大小是调节载流子注入水平大小的有效手段，通过降低电子传输层60的介电常数可以实现电子注入水平的降低，从而提高器件的效率和寿命。本申请实施例通过在电子传输层60中加入PEEK来降低电子传输层60的介电常数，来实现电子注入水平的降低，促进载流子的平衡，提高器件的效率和寿命，从而提高器件的性能。

另一方面，研究还发现电致发光器件的效率和寿命受电子传输层60厚度的影响，在一定厚度范围内，电子传输层60越厚，电子的注入的水平越低，器件效率和寿命也就越高，适当的提高电子传输层60的厚度可以具有较高的效率和寿命。但是当电子传输层60的厚度提高至一定程度后，器件又会引发其他的问题，例如成膜的不稳定性增加，器件容易出现较大的漏电流情况，器件的启亮电压增大。而本申请在电子传输层60中添加PEEK后可以有效的维持电子传输层60溶液在一个合理的浓度，而不会影响其成膜性和器件的启亮电压。具体而言，PEEK具有一定的绝缘性，可以抑制高漏电流的现象。因此，本申请实施例不仅可以在电子传输层60厚度不变的情况下提升器件的寿命和效率，还可以在电子传输层60变厚的情况下，防止高漏电流的问题，从而进一步的提高器件的寿命和效率，突破现有技术因寿命、效率的提高带来的漏电流问题的障碍。所述电子传输层60的材料还包括氟代碳酸乙烯酯(英文名：4-Fluoro-1,3-dioxolan-2-one，缩写为FEC，结构见式2)，FEC同样可以降低电子传输层60的介电常数，来实现电子注入水平的降低，促进载流子的平衡，提高器件的效率和寿命，从而提高器件的性能。另一方面，因FEC材料中具有的羰基结构可以有效的较低第一电子传输材料表面的缺陷，这样可以有效的提升第一电子传输材料的分散性，促进电子传输层60的成膜性，也可以抑制高漏电流的现象。此外，PEEK和FEC还可以具有协同作用，在电子传输层60中加入这两种物质后，器件的寿命和效率等性能均有明显的提高。

在一些实施例中，所述电子传输层60由的材料由第一电子传输材料、PEEK和氟代碳酸乙烯酯组成。但不仅限于此，可以理解的是，所述电子传输层60中还可以掺杂其他的材料，具体此处不作限制。

在一些实施例中，所述电子传输层60在靠近所述发光层50的一侧含有PEEK。因PEEK材料具有一定的绝缘性，在电子传输层60制备完之后，亲油性的PEEK材料会更靠近发光层50，从而会在发光层50和电子传输层60之间引入一个含有PEEK的薄层，这一薄层在一定程度上同样可以起到阻碍电子传输，实现降低电子注入的目标。

在一些实施例中，所述发光层50和所述阳极20之间还设有空穴功能层。在一些具体实施例中，所述空穴功能层包括空穴注入层30和空穴传输层40。因FEC材料中的氟具有很强的吸电子作用，可以进一步有效的避免电子转移到空穴传输层40中，造成空穴的大量失活，对器件性能带来不利的影响。

在一些实施例中，当所述电子传输层60中含有第一电子传输材料、PEEK和FEC时，更能提升所述器件的寿命和效率，性能提升的效果更好。在一些具体实施例中，所述PEEK和FEC的质量比为(1～2)：(1～3)，特别的，所述PEEK和FEC的质量比为1：2。若FEC太多则会增加电子传输层60的导电性，导致器件容易被击穿，同时其中氟基团的强吸电子作用会导致电子大量的聚集而破坏发光层50和电子传输层60之间的界面，同时会导致电子直接跃迁到空穴传输层40进行复合，导致器件中的载流子减少；若FEC太少对介电常数的调节的效果不好。若PEEK材料太多会造成器件的漏电流问题和成膜不均匀的问题；若PEEK太少，则对介电常数的调节的效果不好。可以理解的是，所述PEEK和FEC的质量比为(1～2)：(1～3)范围内任意值，例如：1：1、1：2、1：3、2：1、2：2、2：3，或是(1～2)：(1～3)范围内其他未列出的数值。

在一些实施例中，所述第一电子传输材料的质量占比为75～83％，也即，所述第一电子传输材料的质量与所述PEEK和/或FEC的总质量的比为(3～5)：1。特别的，质量比为4：1。若所述PEEK和/或FEC的含量过多则容易引起器件导电性的降低，引起启亮电压的增加和成膜的不均匀，若所述PEEK和/或FEC的含量太少无法实现对介电常数的调节。可以理解的是，所述第一电子传输材料的质量与所述PEEK和/或FEC的总质量的比可以为(3～5)：1范围内的任意值，例如：3：1、3.5：1、4：1、4.5：1、5：1等，或是(3～5)：1范围内其他未列出的数值。

本申请实施例所述电致发光器件可以是正型结构，也可以是反型结构。在电致发光器件中，阴极70或阳极20远离所述发光层50一侧还包括衬底10，在正型结构中阳极20设置在衬底10上，在反型结构中阴极70设置在衬底10上。无论是正型结构，还是反型结构，在所述阳极20和所述发光层50之间均还可以设置空穴注入层30和电子阻挡层等空穴功能层，在所述阴极70和所述发光层50之间均还可以设置电子注入层、电子传输层60和空穴阻挡层等电子功能层。

图1示出了本申请实施例所述电致发光器件的一种正型结构示意图，如图1所示，所述正型结构电致发光器件包括衬底10、设在所述衬底10表面的阳极20、设在所述阳极20表面的空穴注入层30、设置在所述空穴注入层30表面的空穴传输层40、设在所述空穴传输层40表面的发光层50、设在所述发光层50表面的电子传输层60及设在所述电子传输层60表面的阴极70，其中，所述电子传输层60的材料包括第一电子传输材料、PEEK和FEC。

图2示出了本申请实施例所述电致发光器件的一种反型结构示意图，如图2所示，所述反型结构电致发光器件包括衬底10、设在所述衬底10表面的阴极70、设在所述阴极70表面的电子传输层60、设在所述电子传输层60表面的发光层50、设在所述发光层50表面的空穴传输层40及设在所述空穴传输层40表面的空穴注入层30以及阳极20，其中，所述电子传输层60的材料包括第一电子传输材料、PEEK和FEC。

本申请各实施例中，各个功能层的材料为本领域常见的材料，例如：

所述衬底10可以是刚性衬底，也可以是柔性衬底。具体材料可以包括玻璃、硅晶片、聚碳酸酯、聚甲基烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜中的至少一种。

空穴注入层30材料可以选自但不限于：聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)(TFB)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(TPD)、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷(TAPC)、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷(F4-TCNQ)的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、p-掺杂酞菁(例如，F4-TCNQ-掺杂的锌酞菁(ZnPc))、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4″-二胺(α-NPD)、六氮杂苯并菲-己腈(HAT-CN)；或者以上任意一种或多种的组合。

所述空穴传输层40的材料可以选自但不限于：N,N′-二萘基-N,N′-二苯基联苯胺(NPD)、N,N′-双-(3-甲基苯基)-N,N′-双-(苯基)-联苯胺)(TPD)、和4,4′,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺(MTDATA)、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)、4,4′,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)中的至少一种。

所述发光层50的材料包括量子点，所述量子点选自但不限于单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种。所述单一结构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。作为举例，所述II-VI族化合物可以选自但不限于CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种；所述III-V族化合物可以选自但不限于InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种；所述I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种。所述核壳结构的量子点的核可以选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料可以选自但不限于CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。作为示例，所述核壳结构的量子点可以选自但不限于CdZnSe/CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnS、CdSe/CdZnSeS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS及InP/ZnSeS/ZnS中的至少一种。

所述第一电子传输材料选自但不限于ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO、ZnAlLiO及TiO₂中的至少一种。但不仅限于此，可以理解的是，所述第一电子传输材料还可以包括本领域其他已知的任何材料，只要是用在电子传输层中即可，具体此处不作限定。

所述阴极70材料选自但不限于：Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极中的至少一种。

所述阳极20材料选自但不限于金属氧化物电极或复合电极，所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种，所述复合电极为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或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。

所述阳极20的厚度为20nm～200nm(纳米)；所述空穴注入层30的厚度为20nm～200nm；所述空穴传输层40的厚度为30nm～180nm；所述发光层50的厚度为15nm～180nm；所述阴极70的厚度为40nm～190nm。

所述电子传输层60的厚度为10nm～180nm，因器件的寿命和效率受电子传输层60的厚度的影响，为了获得更好的器件性能，在一些实施例中，所述电子传输层60的厚度可以为22nm至28nm，尤其为28nm。可以理解的是，所述电子传输层60的厚度可以为22nm至28nm范围内任意取值，例如22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm等，或是22nm至28nm范围内其他未列出的数值。在普通的器件中，在这个范围内的厚度的电子传输层60较厚，因此寿命和效率更高，但是也更容易引起器件高漏电流的现象，而本申请在电子传输层60中加入PEEK和/或FEC可以改善高漏电流的现象，因此相比其他厚度而言，该厚度的电子传输层60既可以实现更高的寿命和效率，又可以改善高漏电流的现象，从而实现更好的器件性能。

基于同一构思，本申请还提供一种电致发光器件的制备方法，图3示出了本申请实施例所述电致发光器件的一种正型结构的制备方法，如图3所示，正型结构的电致发光器件的制备方法包括如下步骤：

S10.在阳极上制备发光层；

S20.在所述发光层上制备电子传输层，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及PEEK；以及

S30.在所述电子传输层上制备阴极，获得所述电致发光器件。

图4示出了本申请实施例所述电致发光器件的一种反型结构的制备方法，如图4所示，反型结构的电致发光器件的制备方法包括如下步骤：

S100.在阴极上制备电子传输层，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及PEEK；

S200.在所述电子传输层上制备发光层；以及

S300.在所述发光层上制备阳极，获得所述电致发光器件。

在一些实施例中，所述电子传输层的材料还包括氟代碳酸乙烯酯，所述电子传输层是通过以下步骤形成的：

将第一电子传输材料、PEEK、氟代碳酸乙烯酯以及有机溶剂进行混合处理，以获得电子传输前驱溶液；

利用所述电子传输前驱溶液在所述发光层或所述阴极上形成膜层并干燥处理，以形成所述电子传输层。

本发明实施例中，所述电子传输层的制备方法可采用本领域已知的方法实现，作为示例性实施例，以溶液法来制备能大幅度降低生产成本，用于大规模生产，溶液法包括旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法。在一具体实施例中，当电子传输层的制备方法为旋涂法时，所述膜层通过旋涂处理形成，所述旋涂处理的转速为2500r/min～3500r/min，时间为20秒～60秒；所述膜层旋涂后还经过干燥处理，所述干燥处理为在真空中进行退火，所述退火的温度为150℃～200℃，退火时间为20分钟～30分钟。

需要说明的是，本申请并不额外的限制旋涂过程中的转速，但膜层的厚度受转速和溶液浓度的影响，可以通过控制转速和浓度控制膜层的厚度。在一具体实施例中，所述旋涂的转速为3000r/min(转/分钟)，时间为30s(秒)，溶剂为乙醇，在这个转速和时间范围内，当电子传输前驱溶液浓度为30mg/mL时，膜层厚度为28nm；当电子传输前驱溶液浓度为25mg/mL，膜层厚度为24nm；当电子传输前驱溶液浓度为20mg/mL时，膜层厚度为22nm；当电子传输前驱溶液浓度为10mg/mL，膜层厚度为15nm。

因溶液的浓度影响器件的厚度，为了获得较好的器件的性能，在一些实施例中，在电子传输前驱溶液中，第一电子传输材料的浓度范围为20mg/mL至30mg/mL，特别为30mg/mL。在普通的器件中，第一电子传输材料的浓度到30mg/mL左右时，器件会存在较大的漏电流问题，而加入一定比例的PEEK和/或FEC之后，既可以实现更高的寿命和效率，又可以改善高漏电流的现象，从而实现更好的器件性能。

在一些实施例中，在所述电子传输前驱溶液中，所述PEEK和FEC的浓度比为(1～2)：(1～3)，PEEK和FEC都可以实现对电子传输前驱溶液的介电常数的调节，从而使电子传输层的注入水平降低，但是在一些实施例中，当两者比例为1：2时，电子传输层的注入水平更低；若FEC太多则会增加电子传输层的导电性，导致器件容易被击穿，同时其中氟基团的强吸电子作用会导致电子大量的聚集而破坏发光层和电子传输层之间的界面，同时会导致电子直接跃迁到空穴传输层进行复合，导致器件中的载流子减少；若FEC太少对溶液介电常数的调节的效果不好。若PEEK材料太多会造成器件的漏电流问题和成膜不均匀的问题；若PEEK太少，则对溶液介电常数的调节的效果不好。可以理解的是，所述PEEK和FEC的浓度比为(1～2)：(1～3)范围内任意值，例如：1：1、1：2、1：3、2：1、2：2、2：3，或是(1～2)：(1～3)范围内其他未列出的数值。

在一些实施例中，在所述电子传输前驱溶液中，所述第一电子传输材料的浓度与所述聚醚醚酮和/或氟代碳酸乙烯酯的总浓度的比为(3～5)：1，特别的，质量比为4：1。若所述PEEK和/或FEC的含量过多则容易引起器件导电性的降低，引起启亮电压的增加和成膜的不均匀，若所述PEEK和/或FEC的含量太少无法实现对溶液介电常数的调节。可以理解的是，所述第一电子传输材料的浓度与所述聚醚醚酮和/或氟代碳酸乙烯酯的总浓度的比可以为(3～5)：1范围内的任意值，例如：3：1、3.5：1、4：1、4.5：1、5：1等，或是(3～5)：1范围内其他未列出的数值。

在一些实施例中，所述有机溶剂可以为领域已知的用于溶解第一电子传输材料的溶剂，例如：乙醇。

基于同一构思，本申请还提供一种显示装置，包括以上任一项所述的电致发光器件，或包括以上任一项所述的制备方法制备的电致发光器件，其结构、实现原理及效果类似，在此不再赘述。在一具体实施例中，所述电致发光器件为QLED。

可选的，所述显示装置可以为：照明灯具和背光源，或者是手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框和导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

需要说明的是，本发明实施例附图只涉及本申请实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

此外，为了更好的理解本申请，本申请还提供了以下具体实施例。

实施例1：

实施例1提供一种电致发光器件，该电致发光器件的制备方法的步骤包括：

(1)将ITO玻璃片(包括衬底和阳极)放入装有乙醇溶液的玻璃皿中，依次用丙酮、去离子水、乙醇各自超声20分钟后，用氮气枪吹干；最后，将清洗好的ITO玻璃片放置在氧气等离子体中继续清洗10分钟；继续采用紫外-臭氧处理ITO基板表面15分钟。

(2)将清洗完成的ITO玻璃片在空气中旋涂上PEDOT:PSS，形成空穴注入层，转速为4000r/min。旋涂时间为30秒；旋涂完成后放置在空气中退火，退火温度150℃，退火时间30分钟；退火完成后快速将片子转移至氮气氛围的手套箱中。

(3)将玻璃/ITO/PEDOT:PSS的片子继续旋涂上TFB(10mg/mL，氯苯溶液)的空穴传输层，转速为2500r/min，旋涂时间为30秒；旋涂完成后在手套箱中退火，退火温度为180℃，退火时间为25分钟。

(4)将玻璃/ITO/PEDOT:PSS/TFB的片子退火完成后旋涂量子点溶液，形成发光层，旋涂转速为2000r/min，旋涂时间为30秒；旋涂完成后在手套箱中退火，退火温度为60摄氏度，退火时间为10分钟；实施例中所用的蓝色量子点材料结构为：Cd_0.10Zn_0.9Se/Cd_0.1Zn_0.9Se/ZnSe/ZnS。

(5)将玻璃/ITO/PEDOT:PSS/TFB/QDs的片子以3000r/min的转速旋涂电子传输前驱溶液，旋涂30秒，形成电子传输层。

(6)将制备好的片子放入真空腔体，蒸镀银电极，作为阴极；银电极的厚度为100nm。

其中，本实施例中的电子传输前驱溶液中添加了适当浓度的含有PEEK和FEC的溶液，溶剂为乙醇。PEEK和FEC溶液的配置方法为：将一定量的PEEK分散于乙醇中，40℃加热下搅拌1小时，得到20mg/mL的PEEK溶液，再将一定量的FEC溶液加入到PEEK溶液中，得到PEEK和FEC溶液。第一电子传输材料为ZnMgO。

在电子传输前驱溶液中，ZnMgO的浓度为20mg/mL。PEEK和FEC浓度比为2:1。第一电子传输材料的浓度与PEEK和FEC的总浓度为4:1。也即，在电子传输层中，PEEK和FEC质量比为2:1。第一电子传输材料的质量与PEEK和FEC的总质量为4:1。

实施例2：

本实施例与实施例1大致相同，区别仅在于本实施例中PEEK和FEC浓度比为：1:1。

实施例3：

本实施例与实施例1大致相同，区别仅在于本实施例中PEEK和FEC浓度比为：1:1.5。

实施例4：

本实施例与实施例1大致相同，区别仅在于本实施例中PEEK和FEC浓度比为：1:2。

实施例5：

本实施例与实施例1大致相同，区别仅在于本实施例中PEEK和FEC浓度比为：1:3。

实施例6：

本实施例提供两组器件，这两组器件与实施例1大致相同，区别仅在于本实施例中一组器件的第一电子传输材料为ZnO，另一组为ZnAlO，且PEEK和FEC浓度比均为：1:2。

实施例7：

本实施例与实施例1大致相同，区别在于本实施例中第一电子传输材料的浓度为30mg/mL，且PEEK和FEC浓度比为：1:2。

对比例1

本对比例提供三组器件，这三组器件与实施例1的区别在于电子传输层中不含PEEK和FEC，这三组器件的第一电子传输材料分别为ZnO、ZnMgO、ZnAlO，第一电子传输材料的浓度为20mg/mL。

对比例2

本对比例提供三组器件，这三组器件与实施例1的区别在于电子传输层中不含PEEK和FEC，这三组器件的第一电子传输材料分别为ZnO、ZnMgO、ZnAlO，第一电子传输材料的浓度为30mg/mL。

对比例3

本对比例提供器件与实施例1的区别在于电子传输层中仅含PEEK，第一电子传输材料为ZnMgO，第一电子传输材料的浓度为30mg/mL，第一电子传输材料和PEEK的浓度比：4:1。

对比例4

本对比例提供器件与实施例1的区别在于电子传输层中仅含FEC，第一电子传输材料分别为ZnMgO，第一电子传输材料的浓度为30mg/mL，第一电子传输材料和PEEK的质量比：4:1。

对比例5

本对比例提供两组器件，这两组器件与实施例1的区别在于第一电子传输材料的浓度与PEEK和FEC的总浓度的比不同，对比例的其中一组的质量比为2：1，另一组的质量比为5：1。

性能测试：

测试的结果见表1、表2、图5～图10所示，其中：

(1)外量子效率(EQE)：采用EQE光学测试仪器测定。

(2)寿命：为在恒定电流密度(2mA/cm²)下器件亮度降至其初始亮度的95％所用的时间(换算成1000尼特亮度下)。

(3)介电常数测试：采用QS87型介损及介电常数测量系统测定。

(4)电子注入大小的比较：测试单载流子传输薄膜器件(HOD/EOD)的电流密度-电压曲线，取器件的工作电压(8V)下的电流密度进行比较，EOD:阳极/发光层/电子传输层/阴极(电子注入大小)，HOD:阳极/空穴传输层/发光层/阴极(空穴注入大小)。

外量子效率测试和寿命测试所使用的器件为完整的电致发光器件，即：阳极/空穴功能层薄膜/发光层/电子功能层薄膜/阴极。

表1

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表2

从表1中的实施例1～实施例7与对比例1的实验数据可以看出，加入PEEK和FEC后，几种不同第一电子传输材料对应的电子传输前驱溶液的介电常数会降低，器件的电子注入有所降低，器件的发光效率和寿命有所提高。从各个J-V曲线图得到的EOD器件电流密度大小(汇总在表格1中)也佐证了这一点，同时测定的HOD器件的电流密度为153.78mA·cm^-2，其和实施例7中的方案载流子注入更加平衡，所以器件的发光效率和寿命也更加优秀。

从实施例1～实施例5可以看出，当PEEK和FEC的质量比为1:2时，器件的外量子效率和寿命的性能更好。

从实施例7和对比例2可以看出，在加入PEEK和FEC，且第一电子传输材料的浓度进一步提高至30mg/mL后，器件的外量子效率和寿命性能会进一步提高，同时从图8～图10也可以看出，对比例中的器件也更易造成漏电流的问题，尤其是对比例2中，第一电子传输材料浓度为30mg/mL，电流密度在10^-1mA/cm^-2以上，表明漏电流更加严重。证明加入PEEK和FEC之后可以在一定程度上提高器件的成膜性，在较高的电子传输层浓度下也可以保持较好的稳定性。

从对比例1、对比例3和4可以看出，对比例1中ZnMgO对应的器件的介电常数大于对比例3和对比例4的ZnMgO对应的器件的介电常数，说明单独加入PEEK或FEC均可以降低电子传输前驱溶液的介电常数，但是将对比例3和对比例4与实施例1～实施例5对比，实施例1～实施例5的寿命在128h以上，而对比例在122h以下，表明两者同时加入的协同效应可以进一步促进器件性能的提高。同时可以看出，单独加入两种物质对器件的漏电流现象也有明显的遏制。

此外，从图8和表2可以看出，当第一电子传输材料的浓度与PEEK和FEC的总浓度为4:1和5:1时，尤其是4:1时，外量子效率和寿命均比当第一电子传输材料的浓度与PEEK和FEC的总浓度为2：1要好。表明电子传输层的主材料和PEEK/FEC溶液的浓度比例选择在3:1到5:1之间，尤其设置在4:1时，器件的性能更好，这是由于PEEK和FEC浓度过高时会导致器件的导电性大大降低从而严重限制了器件性能。PEEK和FEC浓度过低时，会不利于对器件电子注入的控制，电子注入依旧要高于空穴注入从而导致器件的载流子注入失衡，影响器件性能。

以上对本申请实施例所提供的一种电致发光器件及其制备方法、显示装置进行了详细介绍，本文中应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方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种电致发光器件，其特征在于，包括：

相对设置的阴极以及阳极；

发光层，所述发光层设在所述阴极和所述阳极之间；

电子传输层，所述电子传输层设置在所述阴极和所述发光层之间，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮。

2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层的材料还包括氟代碳酸乙烯酯。

3.根据权利要求2所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层由的材料由第一电子传输材料、聚醚醚酮和氟代碳酸乙烯酯组成。

4.根据权利要求2所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层中，所述聚醚醚酮和氟代碳酸乙烯酯的质量比为(1～2):(1～3)；和/或

所述电子传输层中，所述第一电子传输材料的质量占比为75％～83％。

5.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层在靠近所述发光层的一侧含有所述聚醚醚酮。

6.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层的厚度为22nm～28nm。

7.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光层的材料包括量子点，所述量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自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、ZnO、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、InSb、AlAs、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种；所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核选自所述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种；和/或

所述第一电子传输材料选自：ZnO、ZnMgO、ZnAlO、ZnLiO、ZnAlLiO及TiO₂中的至少一种；和/或

所述阴极材料选自：Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极中的至少一种；和/或，所述阳极材料选自金属氧化物电极或复合电极，所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种，所述复合电极为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或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，还包括：

空穴传输层，所述空穴传输层设置在所述发光层和所述阳极之间，所述空穴传输层的材料选自：N,N'-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的至少一种；

空穴注入层，所述空穴注入层设置在所述空穴传输层和所述阳极之间，所述空穴注入层的材料选自：聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺、p-掺杂酞菁、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4”-二胺或六氮杂苯并菲-己腈。

9.一种电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

在阳极上制备发光层，在所述发光层上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备阴极，获得所述电致发光器件；或者，

在阴极上制备电子传输层，在所述电子传输层上制备发光层，在所述发光层上制备阳极，获得所述电致发光器件；

其中，所述电子传输层的材料包括第一电子传输材料以及聚醚醚酮。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述电子传输层的材料还包括氟代碳酸乙烯酯；所述电子传输层是通过以下步骤形成的：

将第一电子传输材料、聚醚醚酮、氟代碳酸乙烯酯以及有机溶剂进行混合处理，以获得电子传输前驱溶液；

利用所述电子传输前驱溶液在所述发光层或所述阴极上形成膜层并干燥处理，以形成所述电子传输层。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述膜层通过旋涂处理形成，所述旋涂处理的转速为2500r/min～3500r/min，时间为20秒～60秒；和/或

所述干燥处理为在真空中进行退火，所述退火的温度为150℃～200℃，退火时间为20分钟～30分钟；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述聚醚醚酮和所述氟代碳酸乙烯酯的浓度比为(1～2)：(1～3)；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述第一电子传输材料的浓度与所述聚醚醚酮和所述氟代碳酸乙烯酯的总浓度的比为(3～5)：1；和/或

所述电子传输前驱溶液中，所述第一电子传输材料的浓度为20mg/mL～30mg/mL。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的电致发光器件，或包括由权利要求9至11任一项所述的制备方法制备的电致发光器件。

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