CN116669451A - 发光器件及包含发光器件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种发光器件及包含发光器件的显示装置,发光器件包括阳极、与阳极相对设置的阴极、设置于阳极与阴极之间的发光层以及隔热层,隔热层包括第一隔热子层和/或第二隔热子层,第一隔热子层设置于阳极与发光层之间,第二隔热子层设置于阴极与发光层之间,第一隔热子层和第二隔热子层的材料彼此独立地包括通式为XY2的化合物,X选自VIB族的金属元素,Y选自VIA族的非金属元素,从而有效地将发光层产生的热量导离发光器件,并降低热量分别朝向阳极和阴极的转移量,促进了发光器件的电子‑空穴传输平衡,从而有效地提高了发光器件的综合性能,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延长显示装置的使用寿命。
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及包含发光器件的显示装置。
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,发光器件存在电子-空穴传输失衡的问题,该问题在QLED中尤为严重,主要表现为:QLED的电子注入水平通常高于空穴注入水平,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,对发光器件的光电性能和使用寿命造成极为不利的影响,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电子-空穴传输失衡的问题,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及包含发光器件的显示装置,以改善因载流子注入不平衡而导致发光器件的工作性能不佳的问题。
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
隔热层,包括第一隔热子层和/或第二隔热子层,所述第一隔热子层设置于所述阳极与所述发光层之间,所述第二隔热子层设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述第一隔热子层的材料包括通式为XY2的化合物,所述X选自VIB族的金属元素,所述Y选自VIA族的非金属元素;第二隔热子层的材料包括通式为AB2的化合物,所述A选自VIB族的金属元素,所述B选自VIA族的非金属元素。
进一步地,所述第一隔热子层由层叠设置的第一Y原子层、X原子层和第二Y原子层组成,所述X原子层设置于所述第一Y原子层与所述第二Y原子层之间;所述第二隔热子层由层叠设置的第一B原子层、A原子层和第二B原子层组成,所述A原子层设置于所述第一B原子层与所述第二B原子层之间。
进一步地,所述X选自钼、铬或钨中的至少一种,所述Y选自硫、碲或硒中的至少一种;和/或,所述A选自钼、铬或钨中的至少一种,所述B选自硫、碲或硒中的至少一种。
进一步地,所述通式为XY2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种;和/或,所述通式为AB2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种。
可选地,所述第一隔热子层掺杂有第一金属元素,所述第一金属元素选自锂、钠、铌、钙、镁或锡中的至少一种。
进一步地,按照摩尔百分比计算,所述第一隔热子层包括:5%至10%的所述第一金属元素,以及90%至95%的所述通式为XY2的化合物。
可选地,所述第二隔热子层掺杂有第二金属元素,所述第二金属元素选自铼、钾或铯中的至少一种。
进一步地,按照摩尔百分比计算,所述第二隔热子层包括:5%至10%的所述第二金属元素,以及90%至95%的所述通式为AB2的化合物。
进一步地,所述发光层:所述第一隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08);和/或,所述发光层:所述第二隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08)。
进一步地,所述第一隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm,所述第二隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm。
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、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,所述发光器件还包括空穴功能层,当所述发光器件包括所述第一隔热子层时,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述第一隔热子层之间;当所述发光器件不包括所述第一隔热子层时,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述发光层之间;
其中,所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括层叠设置的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种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx或CrOx中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。
进一步地,所述发光器件还包括电子功能层,当所述发光器件包括所述第二隔热子层时,所述电子功能层设置于所述阴极与所述第二隔热子层之间;当所述发光器件不包括所述第二隔热子层时,所述电子功能层设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层,当所述电子功能层包括电子传输层和电子注入层时,所述电子传输层靠近所述发光层,且所述电子注入层靠近所述阴极;
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、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种,所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm;
所述电子注入层的材料包括碱金属卤化物、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氟化锂,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。
第二方面,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。
本申请提供了一种发光器件及包含发光器件的显示装置,具有如下技术效果:
在本申请的发光器件中,阳极与发光层之间设有第一隔热子层和/或阴极与发光层之间设有第二隔热子层,其中,第一隔热子层的材料包括通式为XY2的化合物,X选自VIB族的金属元素,Y选自VIA族的非金属元素;第二隔热子层的材料包括通式为AB2的化合物,A选自VIB族的金属元素,B选自VIA族的非金属元素,以使第一隔热子层和/或第二隔热子层的切向上相同种原子间的导热性能显著优于法向上不同种原子间的导热性能,即:第一隔热子层和/或第二隔热子层在法向上的热导率较低,从而降低发光层朝向阳极或阴极转移热量的水平,且第一隔热子层和/或第二隔热子层在切向上的热导率较高,从而有效地将发光层产生的热量导离发光器件,避免过多热量积累于发光器件内,促进了发光器件的电子-空穴传输平衡,从而有效地提高了发光器件的光电性能和使用寿命。
将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三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四种发光器件的结构示意图。
图5为本申请实施例中提供的第五种发光器件的结构示意图。
图6为本申请实施例中提供的第六种发光器件的结构示意图。
图7为本申请实施例中提供的第七种发光器件的结构示意图。
图8为本申请实验例中实施例1至实施例3以及对比例中发光器件的电流密度(X坐标轴)-外量子效率(Y坐标轴)特性曲线图。
图9为本申请实验例中实施例4至实施例8以及对比例中发光器件的电流密度(X坐标轴)-外量子效率(Y坐标轴)特性曲线图。
图10为本申请实验例中实施例9、实施例10以及对比例中发光器件的电流密度(X坐标轴)-外量子效率(Y坐标轴)特性曲线图。
图11为本申请实验例中实施例11至实施例13以及对比例中发光器件的电流密度(X坐标轴)-外量子效率(Y坐标轴)特性曲线图。
图12为本申请实验例中实施例14、实施例15以及对比例中发光器件的电流密度(X坐标轴)-外量子效率(Y坐标轴)特性曲线图。
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,所述发光器件包括阳极、阴极、发光层和隔热层,其中,阳极与阴极相对设置,发光层设置于阳极与阴极之间;隔热层包括第一隔热子层和/或第二隔热子层,第一隔热子层设置于阳极与发光层之间,第二隔热子层设置于阴极与发光层之间。
具体的,第一隔热子层的材料包括通式为XY2的化合物,X选自VIB族的金属元素,Y选自VIA族的非金属元素;第二隔热子层的材料包括通式为AB2的化合物,A选自VIB族的金属元素,B选自VIA族的非金属元素。
发光器件在通电过程中,发光层会产生大量的焦耳热,热量会迅速朝向阳极和阴极转移,热量不但会损伤与发光层相邻的功能层,而且会加剧发光器件的电子-空穴传输失衡的问题,以QLED为例,热量转移现象会导致空穴迁移率显著下降,且会促使电子迁移率上升,提高了发光器件的电子注入水平与空穴注入水平之间的不匹配度。在本申请实施例的发光器件中,通过在阳极与发光层之间设置第一隔热子层和/或在阴极与发光层之间设置第二隔热子层,以在发光器件工作过程中产生的热量导出至外界,避免热量积累于发光器件中而损害发光器件的工作性能,并且促进发光器件的电子-空穴传输平衡。
在本申请的一些实施例中,第一隔热子层由层叠设置的第一Y原子层、X原子层和第二Y原子层组成,其中,X原子层设置于第一Y原子层与第二Y原子层之间;第二隔热子层由层叠设置的第一B原子层、A原子层和第二B原子层组成,其中,A原子层设置于第一B原子层与第二B原子层之间。
隔热层的隔热和散热的作用原理为:第一隔热子层和第二隔热子层均具有类似“三明治”结构,即第一隔热子层由依次层叠设置的第一Y原子层、X原子层和第二Y原子层组成,第二隔热子层由依次层叠设置的第一B原子层、A原子层和第二B原子层组成,在第一隔热子层和/或第二隔热子层的切向上相同种原子间的导热性能显著优于法向上不同种原子间的导热性能,即:热量在相邻两个Y原子之间的传递速率是热量在相邻的Y原子与X原子之间的传递速率的5倍至8倍,且热量在相邻两个X原子之间的传递速率是热量在相邻的Y原子与X原子之间的传递速率的5倍至8倍,因此,第一隔热子层或第二隔热子层在法向上的热导率较低,从而降低发光层朝向阳极或阴极转移热量的水平,并且第一隔热子层或第二隔热子层在切向上的热导率较高,从而有效地降发光层产生的热量导离发光器件,避免过多热量积累于发光器件内,有利于提高发光器件的光电性能和使用寿命。
在本申请的一个实施例中,如图1所示,发光器件包括阳极11、阴极12、发光层13以及第一隔热子层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,第一隔热子层14设置于阳极11与发光层13之间。
在本申请的另一个实施例中,如图2所示,发光器件包括阳极11、阴极12、发光层13以及第二隔热子层15,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,第二隔热子层15设置于阴极12与发光层13之间。
在本申请的另一个实施例中,如图3所示,发光器件包括阳极11、阴极12、发光层13、第一隔热子层14以及第二隔热子层15,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,第一隔热子层14设置于阳极11与发光层13之间,第二隔热子层15设置于阴极12与发光层13之间。
在本申请的一些实施例中,对于通式为XY2的化合物,X选自钼、铬或钨中的至少一种,Y选自硫、碲或硒中的至少一种;对于通式为AB2的化合物,A选自钼、铬或钨中的至少一种,B选自硫、碲或硒中的至少一种。
在本申请的一些实施例中,通式为XY2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种;和/或,通式为AB2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种。采用通式为XY2的化合物或通式为AB2的化合物制得的薄膜具有法向热导率低和切向热导率高的特性,即薄膜具有隔热和散热特性。在本申请的一个实施例中,采用MoS2制得的薄膜的切向热导率为2011W/m·K,法向热导率为302W/m·K。
为了提高发光器件的空穴传导速率,在本申请的一些实施例中,第一隔热子层掺杂有第一金属元素,第一金属元素选自锂、钠、铌、钙、镁或锡中的至少一种。在本申请的一个实施例中,第一金属元素以离子的形式掺杂于第一隔热子层中,例如锂离子、钠离子、铌离子、钙离子、镁离子或锡离子中的至少一种,第一隔热子层中掺杂有第一金属元素能够提高第一隔热子层的空穴浓度,从而提升第一隔热子层的空穴迁移率。
进一步地,按照摩尔百分比计算,第一隔热子层包括:5%至10%的第一金属元素,以及90%至95%的所述通式为XY2的化合物。第一金属元素的掺杂量过多或过少均对发光器件的综合性能改善效果有限,若第一金属元素的掺杂量过少(例如第一金属元素在第一隔热子层中的摩尔百分比低于5%),则对第一隔热子层的空穴传导性能提升效果有限;若第一金属元素的掺杂量过多(例如第一金属元素在第一隔热子层中的摩尔百分比高于10%),则对第一隔热子层的隔热和散热性能提升效果有限。
为了提高发光器件中电子注入水平与空穴注入水平的匹配度,在本申请的一些实施例中,第二隔热子层掺杂有第二金属元素,第二金属元素选自铼、钾或铯中的至少一种。在本申请的一个实施例中,第二金属元素以离子的形式掺杂于第二隔热子层中,例如铼离子、钾离子或铯离子中的至少一种,第二隔热子层中掺杂有第二金属元素有利于调控电子迁移率,例如适当降低电子注入,以促进电子-空穴传输平衡。
进一步地,按照摩尔百分比计算,第二隔热子层包括:5%至10%的第一金属元素,以及90%至95%的所述通式为AB2的化合物。第二金属元素的掺杂量过多或过少均对发光器件的综合性能改善效果有限,若第二金属元素的掺杂量过少(例如第二金属元素在第二隔热子层中的摩尔百分比低于5%),则对第二隔热子层的电子迁移率调控效果有限;若第二金属元素的掺杂量过多(例如第二金属元素在第二隔热子层中的摩尔百分比高于10%),则对第二隔热子层的隔热和散热性能提升效果有限。
在本申请的一些实施例中,发光层:第一隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08),第一隔热子层的厚度过厚或过薄均对发光器件的综合性能改善效果有限,若第一隔热子层的厚度过厚,则对载流子的传输性能提升效果有限,若第一隔热子层的厚度过薄,则第一隔热子层的隔热和散热效果不明显;和/或,发光层:第二隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08),第二隔热子层的厚度过厚或过薄均对发光器件的综合性能改善效果有限,若第二隔热子层的厚度过厚,则对载流子的传输性能提升效果有限,若第二隔热子层的厚度过薄,则第二隔热子层的隔热和散热效果不明显。
在本申请的一个实施例中,第一隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm,第二隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm。若第一隔热子层或第二隔热子层的厚度小于0.6nm,则第一隔热子层或第二隔热子层的完整度有限;若第一隔热子层或第二隔热子层的厚度大于2.0nm,则对载流子的传输性能提升效果有限。
在本申请实施例的发光器件中,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-。
可以理解的是,当发光层的材料包括量子点时,发光层的材料还包括连接于量子点表面的配体,配体包括但不限于是胺类配体、羧酸类配体、硫醇类配体、(氧)膦配体、磷脂、软磷脂或聚乙烯基吡啶中的至少一种,胺类配体例如选自油胺、正丁胺、正辛胺、八胺或1,2-乙二胺中的至少一种,羧酸类配体例如选自油酸、乙酸、丁酸、戊酸、己酸、花生酸、十酸、十一烯酸、十四酸或硬脂酸中的至少一种,硫醇类配体例如选自乙硫醇、丙硫醇、巯基乙醇、苯硫醇、辛硫醇、八烷基硫醇、十二烷基硫醇或十八烷基硫醇中的至少一种,(氧)膦配体选自三辛基膦或三辛基氧膦中的至少一种。
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,发光器件还包括空穴功能层,当发光器件包括第一隔热子层时,空穴功能层设置于阳极与第一隔热子层之间;当发光器件不包括第一隔热子层时,空穴功能层设置于阳极与发光层之间。空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当空穴功能层包括层叠设置的空穴传输层和空穴注入层时,空穴传输层靠近发光层,且空穴注入层靠近阳极。需要说明的是,在发光器件通电时,发光层产生的大量热量会迅速传递至空穴功能层,导致空穴功能层的空穴迁移率显著下降,因此,通过在空穴功能层与发光层之间设置第一隔热子层以将产生的热量及时导出至外界,从而有效降低发光层产生的热量对空穴功能层的损害。空穴功能层的厚度例如可以是20nm至100nm。
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或CrOx中的至少一种,金属硫系化合物可以是MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。
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,发光器件还包括电子注入层,当发光器件包括第二隔热子层时,电子功能层设置于阴极与第二隔热子层之间;当发光器件不包括第二隔热子层时,电子功能层设置于阴极与发光层之间。电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层,当电子功能层包括电子传输层和电子注入层时,电子传输层靠近发光层,电子注入层靠近阴极。需要说明的是,在发光器件通电时,发光层产生的大量热量会迅速传递至电子功能层,当电子功能层为电子传输层(材料是纳米ZnO)时,在热量的作用下,电子传输层的电子迁移率会出现小幅度地上升,因此,通过在电子传输层与发光层之间设置第二隔热子层以将产生的热量及时导出至外界,从而促进电子-空穴传输平衡。电子功能层的厚度例如可以是20nm至100nm。
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。
在本申请的一个实施例中,如图4所示,发光器件1包括依次层叠设置的阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、第一隔热子层14、发光层13、第二隔热子层15、电子传输层18以及阴极12。
电子传输层的材料包括不限于是纳米金属氧化物,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ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或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乙酸、丙酸或丙烯酸中的至少一种,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。
需要说明的是,发光器件中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,“干燥处理工序”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)。
发光器件中隔热层的制备方法例如可以是化学气相沉积法,通过调控各个蒸镀源的速率以精确实现隔热层的沉积,此外,当隔热层中含有掺杂元素时,通过控制各个掺杂元素的沉积速率以精确控制掺杂浓度。
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。
在本申请的一个实施例中,发光器件为正置型结构,发光器件的制备方法包括如下步骤:
S1、提供包含阳极的基板,在所述阳极的一侧形成空穴功能层;
S2、在步骤S1的空穴功能层远离阳极的一侧形成第一隔热子层;
S3、在步骤S2的第一隔热子层远离空穴功能层的一侧形成发光层;
S4、在步骤S3的发光层远离第一隔热子层的一侧形成第二隔热子层;
S5、在步骤S4的第二隔热子层远离电子功能层的一侧形成电子功能层;
S6、在步骤S5的电子功能层远离第二隔热子层的一侧形成阴极。
在本申请的另一个实施例中,发光器件为倒置型结构,发光器件的制备方法包括如下步骤:
S10、提供包含阴极的基板,在所述阴极的一侧形成电子功能层;
S20、在步骤S10的电子功能层远离阴极的一侧形成第二隔热子层;
S30、在步骤S20的第二隔热子层远离电子功能层的一侧形成发光层;
S40、在步骤S30的发光层远离第二隔热子层的一侧形成第一隔热子层;
S50、在步骤S40的第一隔热子层远离发光层的一侧形成空穴功能层;
S60、在步骤S50的空穴功能层远离第二隔热子层的一侧形成阳极。
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。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包括依次层叠设置的衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、第一隔热子层14、发光层13、电子传输层18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,衬底10的厚度为1mm;
阳极11的材料为ITO,阳极11的厚度为80nm;
阴极12的材料为Ag,阴极12的厚度为100nm;
发光层13的材料为CdZnSe量子点,发光波长为468nm,峰宽为19.5nm,发光颜色为蓝色,发光层13的厚度为25nm;
第一隔热子层14的材料为MoS2,第一隔热子层14的由依次层叠设置的一第一S原子层、一Mo原子层以及一第二S原子层组成,第一隔热子层14的厚度为1nm;
空穴注入层16的材料为PEDOT:PSS,空穴注入层16的厚度为20nm;
空穴传输层17的材料为TFB,空穴传输层17的厚度为25nm;
电子传输层18的材料为粒径是5nm的纳米ZnO,电子传输层18的厚度为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、在常温常压的大气环境下,在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂PEDOT:PSS水溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,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,采用化学气相沉积法在步骤S1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧沉积形成第一隔热子层;
S1.5、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的第一隔热子层远离空穴注入层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的CdZnSe量子点-正辛烷溶液,然后置于100℃下热处理5min,获得发光层;
S1.6、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.5的发光层远离第一隔热子层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得电子传输层;
S1.7、在气压为4×10-6mbar的真空环境下,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,然后采用紫外固化胶封装,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,所述发光器件为正置型结构的量子点发光二极管,如图6所示,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次层叠设置的衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、发光层13、第二隔热子层15、电子传输层18以及阴极12。
其中,衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、发光层13、电子传输层18以及阴极12的材料和厚度分别与实施例1中发光器件的对应膜层相同,且第二隔热子层15的材料和厚度与实施例1中发光器件的第一隔热子层14相同。
本实施例中发光器件的制备方法包括如下步骤:
S2.1、与步骤S1.1相同;
S2.2、与步骤S1.2相同;
S2.3、与步骤S1.3相同;
S2.4、在常温常压的氮气环境下,在步骤S2.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的CdZnSe量子点-正辛烷溶液,然后置于100℃下热处理5min,获得发光层;
S2.5、在常温常压的氮气环境下,采用化学气相沉积法在步骤S2.4的发光层远离空穴传输层的一侧沉积形成第二隔热子层;
S2.6、在常温常压的氮气环境下,在步骤S2.5的第二隔热子层远离发光层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得电子传输层;
S2.7、与步骤S1.7相同。
实施例3
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7所示,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次层叠设置的衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、第一隔热子层14、发光层13、第二隔热子层15、电子传输层18以及阴极12。
其中,衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层17、第一隔热子层14、发光层13、电子传输层18以及阴极12的材料和厚度分别与实施例1中发光器件的对应膜层相同,且第二隔热子层15的材料和厚度与实施例1中发光器件的第一隔热子层14相同。
本实施例中发光器件的制备方法包括如下步骤:
S3.1、与步骤S1.1相同;
S3.2、与步骤S1.2相同;
S3.3、与步骤S1.3相同;
S3.4、与步骤S1.4相同;
S3.5、与步骤S1.5相同;
S3.6、在常温常压的氮气环境下,采用化学气相沉积法在步骤S3.5的发光层远离空穴传输层的一侧沉积形成第二隔热子层;
S3.7、在常温常压的氮气环境下,在步骤S2.5的第二隔热子层远离发光层的一侧旋涂浓度为30mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得电子传输层;
S3.8、与步骤S1.7相同。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层掺杂有摩尔百分比为3.5%的铌,且第二隔热子层掺杂有摩尔百分比为3.5%的铼。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层掺杂有摩尔百分比为5%的铌,且第二隔热子层掺杂有摩尔百分比为5%的铼。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层掺杂有摩尔百分比为7.5%的铌,且第二隔热子层掺杂有摩尔百分比为7.5%的铼。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层掺杂有摩尔百分比为10%的铌,且第二隔热子层掺杂有摩尔百分比为10%的铼。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层掺杂有摩尔百分比为15%的铌,且第二隔热子层掺杂有摩尔百分比为15%的铼。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的厚度为0.5nm,且第二隔热子层的厚度为0.5nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的厚度为2.5nm,且第二隔热子层的厚度为2.5nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的材料为MoSe2,且第一隔热子层的厚度为1nm;第二隔热子层的材料为MoSe2,且第二隔热子层的厚度为1nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的材料为WS2,且第一隔热子层的厚度为1nm;第二隔热子层的材料为WS2,且第二隔热子层的厚度为1nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
实施例13
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的材料为WSe2,且第一隔热子层的厚度为1nm;第二隔热子层的材料为WSe2,且第二隔热子层的厚度为1nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
实施例14
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第一隔热子层的厚度为2nm,且第二隔热子层的厚度为2nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
实施例15
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3所述的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:第二隔热子层的材料为WSe2,且第二隔热子层的厚度为2nm。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例3进行。
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:省略了第一隔热子层。
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:省略了步骤S1.4,并将步骤S1.5替换为“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CdZnSe量子点-正辛烷溶液,然后置于100℃下热处理5min,获得发光层”。
实验例
对实施例1至实施例15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效率(External Quantum Efficiency,EQE)、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,外量子效率的测试方法为积分球测试法,并计算获得在电压为0V至8V的通电条件下的最大外量子效率(EQEmax),实施例1至实施例15以及对比例的发光器件的电流密度-外量子效率特性曲线如图8至图12所示。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)。稳定工作温度(℃)的测试方法为用红外温度计测试发光区域的温度。
实施例1至实施例13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13以及对比例的发光器件的性能检测数据一览表
由表1以及图8至图12可知,实施例1至实施例15中发光器件的综合性能均明显优越于对比例的发光器件,以实施例6为例,实施例6中发光器件的稳定工作温度较对比例中发光器件的稳定工作温度低9.8℃,且实施例6中发光器件的EQEmax是对比例中发光器件的EQEmax的1.4倍,且实施例6中发光器件的T95是对比例中发光器件的T95的1.5倍,且实施例6中发光器件的T95-1K是对比例中发光器件的T95-1K的1.5倍。请参阅图8至图12,在不高于100mA/cm2的电流密度范围内,实施例1至实施例15中发光器件的外量子效率均高于对比例中发光器件的外量子效率,且实施例6中发光器件的外量子效率最高。
由实施例1至实施例8中发光器件的性能检测数据可知,相较于仅在空穴功能层与发光层之间设置第一隔热子层的发光器件(实施例1),以及仅在电子功能层与发光层之间设置第二隔热子层的发光器件(实施例2),包含第一隔热子层和第二隔热子层的发光器件(实施例3至实施例8)的综合性能更佳,原因在于:在发光器件中设置第一隔热子层和第二隔热子层,能够充分地将热量导出至外界,并有效降低热量对空穴功能层和电子功能层的侵害,更有利于促进电子-空穴传输平衡。
由实施例3至实施例8中发光器件的性能检测数据可知,实施例4至实施例8中发光器件的综合性能优于实施例3中发光器件的综合性能,充分说明:在第一隔热子层中掺杂铌元素,且在第二隔热子层中掺杂铼元素,进一步地促进了发光器件的电子-空穴传输平衡,原因在于:在第一隔热子层掺杂铌元素能够提高发光器件的空穴传导速率,在第二隔热子层中掺杂铼元素能够适当地控制电子注入水平,从而提高发光器件中电子注入水平与空穴注入水平的匹配度。
由实施例4至实施例8中发光器件的性能检测数据可知,实施例5至实施例7中发光器件的综合性能均优于实施例4和实施例8中发光器件的综合性能,充分说明:第一隔热子层中掺杂的铌元素的摩尔百分比优选为5%至10%,且第二隔热子层中掺杂的铼元素的摩尔百分比优选为5%至10%。铌元素的掺杂量过多或过少,且铼元素的掺杂量过多或过少均对发光器件的综合性能提升效果有限。
由实施例3、实施例9和实施例10中发光器件的性能检测数据可知,实施例3中发光器件的综合性能均优于实施例9和实施例10中发光器件的综合性能,充分说明:第一隔热子层和第二隔热子层的厚度过厚或过薄,均对发光器件的综合性能提升效果有限。
由实施例3、实施例9至实施例15以及对比例中发光器件的性能检测数据可知,在发光器件中设置第一隔热子层和第二隔热子层,且第一隔热子层和第二隔热子层的材料彼此独立地选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种,且第一隔热子层和第二隔热子层的厚度彼此独立地选自0.6nm至2.0nm,且发光层:第一隔热子层:第二隔热子层的厚度比值为1:(0.024~0.08):(0.024~0.08),有利于提升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及包含发光器件的显示装置,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 (14)
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
隔热层,包括第一隔热子层和/或第二隔热子层,所述第一隔热子层设置于所述阳极与所述发光层之间,所述第二隔热子层设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述第一隔热子层的材料包括通式为XY2的化合物,所述X选自VIB族的金属元素,所述Y选自VIA族的非金属元素;第二隔热子层的材料包括通式为AB2的化合物,所述A选自VIB族的金属元素,所述B选自VIA族的非金属元素。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第一隔热子层由层叠设置的第一Y原子层、X原子层和第二Y原子层组成,所述X原子层设置于所述第一Y原子层与所述第二Y原子层之间;所述第二隔热子层由层叠设置的第一B原子层、A原子层和第二B原子层组成,所述A原子层设置于所述第一B原子层与所述第二B原子层之间。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述X选自钼、铬或钨中的至少一种,所述Y选自硫、碲或硒中的至少一种;和/或,所述A选自钼、铬或钨中的至少一种,所述B选自硫、碲或硒中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其特征在于,所述通式为XY2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种;和/或,所述通式为AB2的化合物选自MoS2、MoSe2、WS2或WSe2中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第一隔热子层掺杂有第一金属元素,所述第一金属元素选自锂、钠、铌、钙、镁或锡中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的发光器件,其特征在于,按照摩尔百分比计算,所述第一隔热子层包括:5%至10%的所述第一金属元素,以及90%至95%的所述通式为XY2的化合物。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第二隔热子层掺杂有第二金属元素,所述第二金属元素选自铼、钾或铯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的发光器件,其特征在于,按照摩尔百分比计算,所述第二隔热子层包括:5%至10%的所述第二金属元素,以及90%至95%的所述通式为AB2的化合物。
9.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述发光层:所述第一隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08);和/或,所述发光层:所述第二隔热子层的厚度为1:(0.024~0.08)。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,所述第一隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm,所述第二隔热子层的厚度为0.6nm至2.0nm。
11.根据权利要求1至10任一项中所述的发光器件,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;
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、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。
12.根据权利要求1至10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,当所述发光器件包括所述第一隔热子层时,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述第一隔热子层之间;当所述发光器件不包括所述第一隔热子层时,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述发光层之间;
其中,所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括层叠设置的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种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx或CrOx中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。
13.根据权利要求1至10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功能层,当所述发光器件包括所述第二隔热子层时,所述电子功能层设置于所述阴极与所述第二隔热子层之间;当所述发光器件不包括所述第二隔热子层时,所述电子功能层设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层,当所述电子功能层包括电子传输层和电子注入层时,所述电子传输层靠近所述发光层,且所述电子注入层靠近所述阴极;
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、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种,所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm;
所述电子注入层的材料包括碱金属卤化物、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氟化锂,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。
14.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求1至13任一项中所述的发光器件。
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