CN116437711A - 一种光电器件及其制备方法、及显示装置 - Google Patents

一种光电器件及其制备方法、及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116437711A
CN116437711A CN202111649124.9A CN202111649124A CN116437711A CN 116437711 A CN116437711 A CN 116437711A CN 202111649124 A CN202111649124 A CN 202111649124A CN 116437711 A CN116437711 A CN 116437711A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
total reflection
substrate
hole
reflection layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111649124.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张冬莲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Technology Group Co Ltd
Original Assignee
TCL Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Technology Group Co Ltd filed Critical TCL Technology Group Co Ltd
Priority to CN202111649124.9A priority Critical patent/CN116437711A/zh
Publication of CN116437711A publication Critical patent/CN116437711A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本申请公开一种光电器件及其制备方法、显示装置。本申请的光电器件,包括基板、全反射层和阳极;全反射层设置在基板上,阳极设置在基板上且环绕全反射层设置。通过将全反射层与阳极分别设置在基板上的不同区域,在腔长不变的情况下,增大了各层膜层结构的厚度,从而提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。

Description

一种光电器件及其制备方法、及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种光电器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
光电器件是指根据光电效应制作的器件,其在新能源、传感、通信、显示、照明等领域具有广泛的应用,如太阳能电池、光电探测器、有机电致发光器件(OLED或量子点电致发光器件(QLED)。QLED与OLED的结构主要包括阳极、空穴功能层、发光层、电子功能层及阴极等。在电场的作用下,光电器件的阳极产生的空穴和阴极产生的电子发生移动,分别向空穴功能层和电子功能层注入,最终迁移到发光层,当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。
QLED和OLED根据出光方式可分为底发射器件和器件。器件是一种具有光学微腔结构的器件。其中,光学微腔是把发光区置于一个全反射膜和半反射膜构成的谐振腔内,由于发光器件的厚度可与光波长相当,因而器件具有微腔效应通过设计不同的谐振波长,可以得到不同颜色波长的发射。且光通过谐振腔发射出来,使得光能得到加强,光谱得到窄化,因而得到很好的色饱和度。然而,受制于光的波长,器件中微腔结构的腔长受限,从而导致器件中各层的厚度难以控制和调节,器件制备困难且性能较差。且相较于绿光和红光,蓝光波长较短,蓝光器件的微腔的腔长也较短,因此要在较短的腔长范围内,设置相对较薄的多层结构也就更加困难。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种光电器件及其制备方法、显示装置,旨在改善器件中微腔结构的腔长受限,导致的器件中各层的厚度难以控制和调节的问题。
本申请实施例是这样实现的,提供一种光电器件,包括基板、全反射层和阳极;所述全反射层设置在所述基板上,所述阳极设置在所述基板上且环绕所述全反射层设置。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述光电器件还包括空穴功能层、发光层、电子功能层和阴极;所述空穴功能层设置在所述阳极上,所述发光层设置在所述全反射层和所述空穴功能层上,所述电子功能层和所述阴极依次设置在所述发光层上。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述光电器件还包括第一绝缘层;所述第一绝缘层设置在所述全反射层与所述发光层之间。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述光电器件还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置在所述基板与所述第一绝缘层之间,且环绕所述全反射层设置。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述全反射层在所述基板上的投影面积与所述阳极在所述基板上的投影面积之比为1:8-1:3。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述发光层靠近所述基板一侧表面平整。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴功能层为空穴注入层;所述空穴注入层设置在所述阳极上,所述光电器件还包括空穴传输层,所述空穴传输层设置在所述全反射层和所述空穴注入层上,所述空穴传输层上设置有所述发光层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴传输的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、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’-二胺中的至少一种;和/或所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、聚酯碳酸铜中的至少一种;和/或
所述发光层的材料为有机发光材料或量子点发光材料;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;所述量子点发光材料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、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族化合物选自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选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种;和/或所述全反射层的材料选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;和/或所述第一绝缘层为透明第一绝缘层,所述第一绝缘层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、聚4-甲基戊烯-1、聚苯乙烯中的至少一种;和/或所述阳极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种;和/或所述阴极的材料选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;和/或所述电子功能层包括电子传输层和/或电子注入层;所述电子传输层的材料选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种;所述无机纳米晶材料包括氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆中的一种或多种;所述掺杂无机纳米晶材料包括氧化锌掺杂物、二氧化钛掺杂物、二氧化锡掺杂物的一种或多种;其中,所述掺杂无机纳米晶材料为掺杂其他元素的无机材料,掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn;所述有机材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种;和/或所述电子注入层的材料选自ZMO、Ga2O3、ZnO、Cs2CO3、Rb2CO3、RbBr、LiF/Yb中的至少一种。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述光电器件还包括吸附层,所述吸附层设于所述基板与所述全反射层之间。
相应的,本申请实施例还提供一种光电器件的制备方法,包括如下步骤:提供基板,在所述基板上设置全反射层;在基板上环绕所述全反射层设置阳极。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述在基板上环绕所述全反射层设置阳极之后,包括在所述阳极上设置空穴功能层;在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层;在所述发光层上依次设置电子功能层和阴极
可选的,在本申请的一些实施例中,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括提供所述基板,在所述基板上设置所述全反射层,以及在所述全反射层上设置第一绝缘层;所述在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层,包括:在所述第一绝缘层和所述空穴功能上设置发光层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括:提供所述基板,在所述基板上设置所述全反射层;在所述基板与所述全反射层上,形成第二绝缘层和所述第一绝缘层;其中,所述第二绝缘层绕设于所述全反射层,所述第一绝缘层盖设于所述第二绝缘层和所述全反射层上。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴功能层为空穴注入层;所述在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层,包括:在所述全反射层和所述空穴注入层上依次设置空穴传输层和所述发光层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括:提供所述基板,所述基板上设置吸附层;在所述吸附层上形成所述全反射层。
相应的,本申请实施例还提供一种显示装置,所述显示装置包括上述光电器件。
本申请的光电器件,包括基板、全反射层和阳极;全反射层设置在基板上,阳极设置在基板上且环绕全反射层设置。通过将全反射层与阳极分别设置在基板上的不同区域,在腔长不变、光电器件总厚度一定的情况下,增大了各层膜层结构的厚度,提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。
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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是传统光电器件的结构示意图;
图2是本申请提供的光电器件的第一实施例的结构示意图;
图3是图2中a-a’截面的俯视结构示意图
图4是本申请提供的光电器件的第二实施例的结构示意图;
图5是本申请提供的光电器件的第三实施例的结构示意图;
图6是本申请提供的光电器件的第四实施例的结构示意图;
图7是本申请提供的光电器件一实施例的制备方法流程图;
图8是本申请提供的光电器件另一实施例的制备方法流程图;
图9是本申请提供的光电器件又一实施例的制备方法流程图。
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的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形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,以及所述范围内的单一数字,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)。
顶发射器件中具有微腔结构,能够产生光学微腔效应。传统的顶发射器件,参阅图1,通过在基板上设置全反射层11、阳极12、空穴功能层13、发光层14、电子功能层15和半反射层16,将发光层14设置在全反射层11和半反射层16构成的谐振腔内,形成微腔效应。其中,半反射层16也作为半反射的阴极。由于微腔结构的腔长L与光波长正相关,光的波长一定时,顶发射器件中微腔结构的腔长L也相应为确定值,导致阳极12、空穴功能层13、发光层14、电子功能层15和半反射层16的总厚度一定,在总厚度需要控制在较小厚度时,其中各层膜层的厚度也就较薄,加工制造此器件难度较大,且制备得到的器件性能可能难以满足要求。不限于顶发射器件,包括顶发射器件在内的光电器件,均需要满足各个膜层的厚度需求、光电器件的性能需求,加工制造难度大。基于此,本申请提供一种新的光电器件,具体如下。
请参阅图2和图3,图2是本申请提供的光电器件的第一实施例的结构示意图,图3是图2中a-a’截面的俯视结构示意图。
本实施例中,光电器件100包括基板10、全反射层20和阳极40。全反射层20设置在基板10上,阳极40设置在基板10上且环绕全反射层20设置。
本实施例通过将全反射层20与阳极40分别设置在基板10上的不同区域,在腔长不变、光电器件100总厚度一定的情况下,增大了各层膜层结构的厚度,从而提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。
进一步的,光电器件100还可以包括空穴功能层50、发光层60、电子功能层70和阴极80。
本实施例中,空穴功能层50设置在阳极10上,发光层60设置在全反射层20和空穴功能层50上,电子功能层70和阴极80依次设置在发光层60上。将发光层60设置在全反射层20和阴极80构成的谐振腔内,形成微腔效应,腔长为L1。将全反射层20与阳极40分别设置在基板10上的不同区域,通过分区设置,在腔长L1与图1中腔长L相等时,即总厚度不变的情况下,增大了各层膜层结构的厚度,提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。
为了更好的说明全反射层20与阳极40分别设置在基板10上的不同区域,将基板上阳极40对应的区域定义为第二区域B,第二区域B为环形。而填充在第二区域B内的区域即为第一区域A,或者可以说第二区域B环绕第一区域A且与第一区域A共用边。全反射层20设置在基板10的第一区域A内,可以小于或者等于第一区域A。可以理解的,阳极40在基板上的投影即为第二区域B,投影面积即为第二区域B的面积。全反射层20在基板上的投影落入第一区域A内或与第一区域A重合,当全反射层20在基板上的投影与第一区域A重合时,投影面积即为第一区域A的面积。本申请中的投影在没有特殊指定时,默认为正投影。
本实施例中,将发光层60设置在全反射层20和阴极80构成的谐振腔内,形成微腔效应,腔长为L1。将全反射层20与阳极40分别设置在基板10上的第一区域A和第二区域B,通过分区设置,在腔长L1与图1中腔长L相等时,即总厚度不变的情况下,增大了各层膜层结构的厚度,提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。
在本实施例中,第一区域A的形状可以为圆形、正方形、长方形等规则形状,也可以根据实际需求设置为不规则形状。相应的,第二区域B环绕且贴合第一区域A设置。在第一区域A可以为圆形时,第二区域B为圆环形。在第一区域A可以为正方形时,第二区域B为回形环。
本实施例中,发光层60靠近基板10的一侧表面可以为平整面。具体的,全反射层20靠近发光层60的一侧表面与空穴功能层50靠近发光层60的一侧表面平齐和平整,从而使得发光层60在各处的厚度均相同,保证发光层60的厚度均匀性,从而提高光电器件100的发光均匀性。进一步的,在基板10表面平整时,阳极40与空穴功能层50的厚度之和可以等于全反射层20的厚度,从而使得发光层60靠近基板10的一侧表面为平整面。
在一具体实施例中,光电器件100还包括第一绝缘层30。第一绝缘层30设置在全反射层20上,第一绝缘层30和空穴功能层50上设置有发光层60。即第一绝缘层设置在全反射层20与发光层60之间。本实施例中,第一绝缘层30可以为透明绝缘层,其材料可以为本领域已知的透明的绝缘材料。例如选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚4-甲基戊烯-1(PMP)、聚苯乙烯(PS)中的至少一种。透明绝缘材料一般具有较高的光透过性,比如PMMA的光透过率约92%。第一绝缘层30主要起绝缘作用,其厚度可以根据总腔长以及各层的厚度进行相应设置,比如厚度可以为10nm-30nm,比如10nm、20nm、30nm等。
本实施例中,基板10可以为本领域常规使用的基板,例如可以是刚性基板,材料为玻璃;还可以是柔性基板,材料为聚酰亚胺。
当基板10的材质导致不能够直接在基板10上形成全反射层20时,比如玻璃基板不利于形成Ag层,可以在基板10上全反射层20对应的第一区域A上先设置一层吸附层111,在吸附层111上形成全反射层20。此时,光电器件100包括吸附层111,吸附层111设置在基板10的第一区域A,全反射层20设置在吸附层111上,以便更好的形成全反射层20。或者,吸附层111也可以设置在基板10上第一区域A和第二区域B形成的总区域上,全反射层20设置在吸附层111上对应的第一区域A,阳极40则设置在吸附层111上对应的第二区域B。另外,吸附层111的材料和形成方式可以与第一绝缘层30的材料和加工方式相同,从而简化加工工序,提高制备光电器件的效率。
在一个具体实施例中,基板10为凹槽基板,全反射层20、阳极40等各层结构均设置在凹槽内。进一步的,凹槽的形状与第一区域A和第二区域B匹配。凹槽能够容纳在第一区域A形成全反射层20以及第二区域B形成阳极40。比如,凹槽的形状大小等于第一区域A与第二区域B的区域之和,从而使在形成阳极40、空穴功能层50、发光层60等各层结构时,使各层结构的侧面与基板10接触连接,避免各层结构的侧面暴露于空气中,对各层结构进行保护。
本实施例中,全反射层20的材料可以选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种。全反射层20需要具备光反射作用,要具备一定的厚度以避免透过光。其厚度可以大于等于90nm,比如厚度范围可以为90nm-130nm,具体可以为90nm、100nm、110nm、120nm、130nm等。
本实施例中,阳极40的材料可以选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种。
在本实施例中,空穴功能层50可以为空穴传输层和/或空穴注入层。即空穴功能层可以为空穴传输层或者空穴注入层中的任意一层,也可以包括空穴传输层和空穴注入层两层。当空穴功能层50为两层结构时,空穴注入层设置在靠近阳极40一侧,空穴传输层设置在靠近发光层60一侧。
在一实施例中,空穴功能层50为空穴注入层,空穴注入层设置在阳极40上。参阅图4,本申请提供的光电器件的第二实施例的结构示意图。光电器件100还包括空穴传输层51,空穴传输层51设置在全反射层20和空穴注入层上,空穴传输层51上设置有发光层60。当光电器件100包括设置在全反射层20上的第一绝缘层30时,空穴传输层51设置在第一绝缘层30和空穴注入层上。
其中,空穴传输层51的材料可以选自具有空穴传输能力的有机材料,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)、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)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)(PFB)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCATA)、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)、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的一种或多种。空穴传输层51的材料还可以选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于是掺杂或非掺杂的NiO、WO3、MoO3以及CuO中的一种或多种。空穴传输层51的厚度为本领域已知的空穴传输层的厚度,比如可以为25nm-45nm。
空穴注入层的材料可以选自具有空穴注入能力的材料,包括但不限于是聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷(F4-TCNQ)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、聚酯碳酸铜(CuPc)中的一种或多种。空穴注入层的厚度为本领域已知的空穴注入层的厚度范围,比如可以为15nm-40nm。
本实施例中,发光层60的材料可以为有机发光材料或量子点发光材料。有机发光材料可以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。量子点发光材料可以选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种,单一结构量子点可以选自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,II-VI族化合物可以选自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,III-V族化合物可以选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种,I-III-VI族化合物可以选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种;核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种,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。发光层60的厚度可以为常规有机发光器件或者量子点发光器件中发光层的厚度范围,例如厚度范围可以为15nm-30nm。
本实施例中,电子功能层70可以包括电子传输层和/或电子注入层。即电子功能层70可以为电子传输层,或者为电子注入层的任意一层,也可以包括电子传输层和电子注入层两层。当电子功能层70包括电子传输层和电子注入层两层时,电子传输层靠近发光层60一侧设置,电子注入层靠近阴极80一侧设置。
进一步的,电子传输层的材料可以选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种;无机纳米晶材料包括氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆中的一种或多种;所述掺杂无机纳米晶材料包括氧化锌掺杂物、二氧化钛掺杂物、二氧化锡掺杂物的一种或多种;其中,所述掺杂无机纳米晶材料为掺杂其他元素的无机材料,掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn;有机材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。电子传输层的厚度为本领域已知的电子传输层的厚度范围,比如35nm-45nm。
电子注入层的材料可以选自ZMO(锌锰氧化物)、Ga2O3、ZnO、Cs2CO3、Rb2CO3、RbBr、LiF/Yb。电子注入层的厚度为本领域已知的电子注入层的厚度范围,比如35nm-45nm。
本实施例中,阴极80的材料可以选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种。阴极80与全反射层20能够形成谐振腔,使光电器件100具有微腔效应。
在一实施例中,阳极40与空穴功能层50的厚度之和等于全反射层20和第一绝缘层30的厚度之和。由于全反射层20和第一绝缘层30设置在基板10上的第一区域A,阳极40与空穴功能层50设置在基板10上的第二区域B,第二区域B环绕第一区域A设置且与第一区域A贴合设置,而第一绝缘层30和空穴功能层50上设置有发光层60,那么发光层60在基板10上的正投影为第一区域A和第二区域B之和。通过控制阳极40与空穴功能层50的厚度之和与全反射层20和第一绝缘层30的厚度之和相等,使得发光层60靠近基板10的一侧表面为平整面,即发光层60与第一绝缘层30、空穴功能层50的接触的一侧表面平整,从而使发光层60在各处的厚度均匀,从而提高光电器件100的发光均匀性。
在本实施例中,发光层60在基板10上的正投影为第一区域A和第二区域B之和,则发光层60的面积为第一区域A和第二区域B的面积之和。也即,发光层60的面积为全反射层20与阳极40的面积之和。
在一实施例中,全反射层20在基板10上的投影面积与阳极40在基板10上的投影面积之比为1:8-1:3。当全反射层20在基板10上的投影与第一区域A正好重合时,全反射层20的投影面积即为第一区域A的面积,则第一区域A的面积与第二区域B的面积之比为1:8-1:3,即第一区域的面积或者说全反射层20的面积占发光区域面积的1:9至1:4。若第一区域A为圆形,其半径为r,第二区域B为环形,则第一区域A和第二区域B之和即为发光区域,即发光区域为圆形,半径为R,则半径r与半径R满足:1/3R≤r≤1/2R,即半径r大于等于半径R的三分之一且小于等于半径R的二分之一。本实施例中,第一区域A的面积与第二区域B的面积之比控制在一定的范围,避免全反射层20的面积过小无法起到全反射作用,也避免全反射层20的面积过大导致阳极40和空穴功能层50的面积过小,从而影响发光层60的空穴注入和空穴传输效率,影响空穴-电子平衡,使光电器件100的发光效率低且影响其寿命。
一般全反射层20的材料为金属材料,暴露在空气中容易被氧化,且纳米级的金属材料的活性较高,在空气中极易迅速被氧化。形成全反射层20和第一绝缘层30后,后续形成阳极40和空穴功能层50等其他膜层结构,可能加工的工位不同或者其他等因素,可能导致阳极40和空穴功能层50不能在较短的时间内形成以将全反射层20的侧面包覆以隔绝空气,从而使全反射层20的侧面被氧化而影响甚至失去全反射性能。
基于此,光电器件100还可以包括第二绝缘层90。参阅图5,本申请提供的光电器件的第三实施例的结构示意图。第二绝缘层90设置在基板10与第一绝缘层30之间,且环绕贴合全反射层20设置。通过基板10与第一绝缘层30分别将全反射层20的相对的两个表面隔绝空气,通过环绕贴合设置的第二绝缘层90,将全反射层20的侧面完全覆盖,使侧面也隔绝空气,因此,通过基板10、第一绝缘层30和第二绝缘层90,将全反射层20的所有表面均包覆,从而避免全反射层20被氧化。
在一具体实施例中,参阅图6,图6是本申请提供的光电器件的第四实施例的结构示意图。光电器件100括基板10、吸附层111、全反射层20、第一绝缘层30、阳极40、空穴功能层50、发光层60、电子功能层70、阴极80和第二绝缘层90。
其中,吸附层111设置在基板10的第一区域,阳极40设置在基板10的第二区域,第二区域环绕第一区域设置且与第一区域贴合设置。吸附层111上设置有全反射层20,全反射层20上设置有第一绝缘层30,吸附层111与第一绝缘层30之间设置有第二绝缘层90,且第二绝缘层90环绕贴合全反射层20设置。阳极40上设置有空穴功能层50。全反射层20和空穴功能层50上设置有发光层60,发光层60上依次设置有电子功能层70和阴极80。
可以理解,光电器件100除上述各功能层外,还可以增设一些常规用于光电器件的有助于提升光电器件性能的功能层,例如电子阻挡层、空穴阻挡层、界面修饰层等。
可以理解,光电器件100的各层的材料以及厚度等,可以依据光电器件100的发光需求进行调整。
本申请实施例还提供一种显示装置,包括本申请提供的光电器件。显示装置可以为任何具有显示功能的电子产品,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。
本申请还提供一种光电器件的制备方法,参阅图7,是本申请提供的光电器件一实施例的制备方法流程图。包括如下步骤:
步骤S11:提供基板,在基板上设置全反射层。
具体的,可以在基板上的第一区域内设置全反射层。在基板为玻璃基板,不利于在基板上形成全反射层时,可以在基板的第一区域内先设置一层吸附层,然后在吸附层上形成全反射层。
具体的,可以通过掩模版(MASK)来控制在基板的第一区域上形成全反射层,即控制全反射层的形成区域为第一区域。比如,通过设置掩模版,在基板上的第一区域中,真空蒸镀Ag,得到厚度为100nm的全反射层。
具体的,可以在真空蒸镀形成全反射层后,在全反射层上继续真空蒸镀PMMA,得到厚度为20nm的第一绝缘层。
步骤S12:在基板上环绕全反射层设置阳极。
在基板上第一区域内设置全反射层之后,环绕全反射层设置阳极。具体的,可以为在基板上的第二区域设置阳极;其中,第二区域环绕第一区域设置。
此步骤中,可以通过掩模版,控制形成的阳极以及空穴功能层在基板上的第二区域。具体的,可以通过真空磁控溅射镀膜形成阳极。
参阅图8,图8是本申请提供的光电器件另一实施例的制备方法流程图。步骤S12之后,还可以包括如下步骤:
步骤S13:在阳极上设置空穴功能层。
步骤S14:在全反射层和空穴功能层上设置发光层。
步骤S15:在发光层上依次设置电子功能层和阴极。
在形成的全反射层和空穴功能层后,全反射层和空穴功能层的远离阳极一侧的表面共面,或者说两表面平齐。在此平齐的表面上,依次设置发光层、电子功能层和阴极。空穴功能层、发光层、电子功能层和阴极的形成方法为本领域已知的制备发光层、电子功能层和阴极的方法。比如,可以通过喷墨打印等溶液法等本领域已知的制备空穴传输层的方法形成空穴功能层。
本实施例中,在基板的第一区域形成全反射层,以及在基板的第二区域形成设置阳极,并在阳极上设置空穴功能层;其中,第二区域环绕第一区域设置且与第一区域贴合设置,通过分区设置,在腔长不变的情况下增大了各层膜层结构的厚度,提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。
空穴功能层可以为空穴传输层和/或空穴注入层,即空穴功能层可以为空穴传输层或者空穴注入层中的任意一层,也可以包括空穴传输层和空穴注入层两层。
在空穴功能层为空穴注入层,则步骤S14可以为:在全反射层和空穴注入层上依次设置空穴传输层和发光层。即在步骤S13中形成了空穴注入层后,全反射层和空穴注入层远离阳极一侧的表面平齐。在此平齐的表面上依次形成空穴传输层、发光层、电子功能层和阴极。
在一实施例中,光电器件包括第一绝缘层。步骤S11具体为:提供基板,在基板上设置全反射层,以及在全反射层上设置第一绝缘层。相应的,步骤S14为:在第一绝缘层和空穴功能层上依次设置发光层。
具体的,可以通过掩模版(MASK)来控制在基板的第一区域上形成全反射层和第一绝缘层,即控制全反射层的形成区域为第一区域。比如,通过设置掩模版,在基板上的第一区域中,真空蒸镀Ag,得到厚度为100nm的全反射层。在全反射层上继续真空蒸镀PMMA,得到厚度为20nm的第一绝缘层。在上一步骤形成了第一绝缘层和空穴功能层后,第一绝缘层和空穴功能层的远离阳极一侧的表面平齐。在此平齐的表面上,依次设置发光层、电子功能层和阴极。
参阅图9,图9是本申请提供的光电器件又一实施例的制备方法流程图。包括如下步骤:
步骤S21:提供基板,在基板上设置全反射层,全反射层在基板上的正投影落入第一区域内。
此步骤中,全反射层在基板上的正投影落入第一区域内,即全反射层的形成区域小于基板上的第一区域。
步骤S22:在基板与全反射层上,对应基板上第一区域设置绝缘材料,形成第二绝缘层和第一绝缘层;第二绝缘层绕设于全反射层,第一绝缘层盖设于第二绝缘层和全反射层上。
此步骤中,根据第一区域对应的在基板以及全反射层上设置绝缘材料,由于上一步骤中形成的全反射层的形成区域小于基板上的第一区域,因此,此步骤中的绝缘材料一部分设置在基板上第一区域未设置全反射层的位置,一部分设置在基板第一区域已经设置的全反射层上,从而将全反射层完全包覆密封,隔绝空气,避免其被氧化。
步骤S23:在基板上的第二区域设置阳极,以及在阳极上设置空穴功能层;其中,第二区域环绕第一区域设置且与第一区域贴合设置。
此步骤可以参考步骤S12的相关描述,此处不进行赘述。
步骤S24:在第一绝缘层和空穴功能层上依次设置发光层、电子功能层和阴极。
此步骤可以参考步骤S13的相关描述,此处不进行赘述。
本实施例中,在基板的第一区域内形成全反射层,在全反射层上设置第一绝缘层,以及在基板的第二区域形成设置阳极,并在阳极上设置空穴功能层;其中,第二区域环绕第一区域设置且与第一区域贴合设置,通过分区设置,在腔长不变的情况下增大了各层膜层结构的厚度,提高了各层的厚度可调节性,有利于器件制备和提高器件性能。且通过在基板上设置全反射层的区域略小于第一区域,在第一区域设置绝缘材料,从而将全反射层完全包覆密封,隔绝空气,避免其被氧化。
可以理解的是,光电器件的制备方法还可以包括封装步骤,封装材料可以是丙烯酸树脂或环氧树脂,封装可以是机器封装或手动封装,可以采用紫外固化胶封,进行封装步骤的环境中氧气和水的浓度均低于0.1ppm,以保证光电器件的稳定性。
本申请中的光电器件100可以为顶发射光电器件,也可以为其他具有多层结构的光电器件。通过将不同的膜层设置在基板的不同区域,比如第一区域和第二区域,在光电器件总厚度一定时,增大各个膜层的厚度以及厚度可调节性,降低加工制造难度。同时,通过第二区域环绕第一区域的设定,提高或者保证光电器件与传统叠层设置的光电器件具有相当或更好的性能。
以上对本申请实施例所提供的光电器件及其制备方法、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 (18)

1.一种光电器件,其特征在于,包括基板、全反射层和阳极;
所述全反射层设置在所述基板上,所述阳极设置在所述基板上且环绕所述全反射层设置。
2.根据权利要求1所述的光电器件,其特征在于,所述光电器件还包括空穴功能层、发光层、电子功能层和阴极;
所述空穴功能层设置在所述阳极上,所述发光层设置在所述全反射层和所述空穴功能层上,所述电子功能层和所述阴极依次设置在所述发光层上。
3.根据权利要求2所述的光电器件,其特征在于,所述光电器件还包括第一绝缘层;
所述第一绝缘层设置在所述全反射层与所述发光层之间。
4.根据权利要求3所述的光电器件,其特征在于,所述光电器件还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置在所述基板与所述第一绝缘层之间,且环绕所述全反射层设置。
5.根据权利要求1所述的光电器件,其特征在于,所述全反射层在所述基板上的投影面积与所述阳极在所述基板上的投影面积之比为1:8-1:3。
6.根据权利要求2所述的光电器件,其特征在于,所述发光层靠近所述基板一侧表面平整。
7.根据权利要求6所述的光电器件,其特征在于,所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层。
8.根据权利要求7所述的光电器件,其特征在于,所述空穴功能层为空穴注入层,所述空穴注入层设置在所述阳极上;
所述光电器件还包括空穴传输层,所述空穴传输层设置在所述全反射层和所述空穴注入层上,所述空穴传输层上设置有所述发光层。
9.根据权利要求7或8所述的光电器件,其特征在于,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)、聚乙烯咔唑、聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、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’-二胺中的至少一种;和/或
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、聚酯碳酸铜中的至少一种;和/或
所述发光层的材料为有机发光材料或量子点发光材料;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;所述量子点发光材料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、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族化合物选自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选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种;和/或
所述全反射层的材料选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;和/或
所述第一绝缘层为透明第一绝缘层,所述第一绝缘层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、聚4-甲基戊烯-1、聚苯乙烯中的至少一种;和/或
所述阳极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种;和/或
所述阴极的材料选自Ag、Al、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;和/或
所述电子功能层包括电子传输层和/或电子注入层;所述电子传输层的材料选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种;所述无机纳米晶材料包括氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆中的一种或多种;所述掺杂无机纳米晶材料包括氧化锌掺杂物、二氧化钛掺杂物、二氧化锡掺杂物的一种或多种;其中,所述掺杂无机纳米晶材料为掺杂其他元素的无机材料,掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn;所述有机材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种;和/或所述电子注入层的材料选自ZMO、Ga2O3、ZnO、Cs2CO3、Rb2CO3、RbBr、LiF/Yb中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的光电器件,其特征在于,所述光电器件还包括吸附层,所述吸附层设于所述基板与所述全反射层之间。
11.一种光电器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供基板,在所述基板上设置全反射层;
在基板上环绕所述全反射层设置阳极。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述在基板上环绕所述全反射层设置阳极之后,包括
在所述阳极上设置空穴功能层;
在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层;
在所述发光层上依次设置电子功能层和阴极。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括
提供所述基板,在所述基板上设置所述全反射层,以及在所述全反射层上设置第一绝缘层;
所述在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层,包括:
在所述第一绝缘层和所述空穴功能上设置发光层。
14.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括:
提供所述基板,在所述基板上设置所述全反射层;
在所述基板与所述全反射层上,形成第二绝缘层和所述第一绝缘层;其中,所述第二绝缘层绕设于所述全反射层,所述第一绝缘层盖设于所述第二绝缘层和所述全反射层上。
15.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层。
16.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述空穴功能层为空穴注入层;
所述在所述全反射层和所述空穴功能层上设置发光层,包括:
在所述全反射层和所述空穴注入层上依次设置空穴传输层和所述发光层。
17.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述提供基板,在所述基板上设置全反射层,包括:
提供所述基板,所述基板上设置吸附层;
在所述吸附层上形成所述全反射层。
18.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1-10任意一项所述的光电器件。
CN202111649124.9A 2021-12-30 2021-12-30 一种光电器件及其制备方法、及显示装置 Pending CN116437711A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111649124.9A CN116437711A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种光电器件及其制备方法、及显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111649124.9A CN116437711A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种光电器件及其制备方法、及显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116437711A true CN116437711A (zh) 2023-07-14

Family

ID=87080203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111649124.9A Pending CN116437711A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种光电器件及其制备方法、及显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116437711A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017140047A1 (zh) 发光器件及其制备方法、显示装置
KR20200118728A (ko) 금속 이온 표면 처리된 금속 산화물 나노입자, 이것을 포함하는 양자점-발광 소자 및 그 제조 방법
KR101237124B1 (ko) 양자점을 포함하는 색변환용 고분자층이 내부에 삽입된 유기발광소자
CN111048671B (zh) 无机发光体、具有该无机发光体的发光二极管和发光装置
CN109980105B (zh) 一种qled器件
CN112331778B (zh) 量子点发光器件及其制备方法、发光装置
CN112447920B (zh) 发光二极管以及包括该发光二极管的发光装置
CN116437711A (zh) 一种光电器件及其制备方法、及显示装置
US11502267B2 (en) Inorganic light emitting diode and inorganic light emitting device including the same
CN112331787B (zh) 金属四苯基卟啉复合物在电子传输材料中的应用、量子点发光器件及其制备方法和发光装置
CN110544746B (zh) 发光二极管及其制备方法
US11495769B2 (en) Inorganic light emitting diode and inorganic light emitting device including the same
CN115835669A (zh) 量子点发光器件及显示装置
CN116981275A (zh) 一种光电器件及其制备方法、显示装置
CN116940146A (zh) 一种发光器件及其制备方法、显示装置
KR20230084988A (ko) 발광 특성이 향상된 발광장치
CN116437683A (zh) 量子点发光二极管及其制备方法、光电装置
KR20240095943A (ko) 발광장치
CN117939908A (zh) 一种光电器件及其制备方法、显示装置
CN116437678A (zh) 发光二极管及其制备方法、显示装置
CN118284076A (zh) 发光器件及其制备方法、显示装置
CN118201382A (zh) 发光器件及其制备方法、显示装置
CN118284080A (zh) 发光器件及其制备方法、显示装置
CN118265334A (zh) 电致发光器件及其制备方法、显示装置
KR20210077257A (ko) 무기발광입자를 포함하는 발광 필름의 제조 방법, 발광장치 및 무기발광다이오드의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication