CN116981310A - 发光器件的制备方法、发光器件与显示装置 - Google Patents

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CN116981310A CN202210393991.9A CN202210393991A CN116981310A CN 116981310 A CN116981310 A CN 116981310A CN 202210393991 A CN202210393991 A CN 202210393991A CN 116981310 A CN116981310 A CN 116981310A
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Abstract

本申请公开了一种发光器件的制备方法、发光器件与显示装置,所述制备方法包括步骤:提供预制器件,在预制器件的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液,获得电子传输前驱层;以及在预设的时间范围内,对位于预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理以用于形成电子传输层,使得在高温和电能的作用下,连接于纳米金属氧化物表面的配体更易脱落,能够有效地缩短相邻纳米颗粒之间的间隙,提高了电子传输层的结晶度、导电性以及稳定性,进而极大地提升了发光器件的发光性能和工作寿命,将所述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。

Description

发光器件的制备方法、发光器件与显示装置
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、发光器件与显示装置。
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。
在发光器件中,阴极与发光层之间通常还会设置电子传输层,金属氧化物纳米颗粒是用于制备电子传输层的材料之一。纳米金属氧化物具有电子迁移率较高、宽带隙的特性,但是纳米金属氧化物的表面存在较多的缺陷态,使得纳米金属氧化物的稳定性并不理想,并且外界环境条件对纳米金属氧化物的缺陷密度和导电性能影响较大,从而导致电子传输层的性能波动较大,进而对发光器件的光电性能和工作寿命造成不利影响。
因此,如何提高包含纳米金属氧化物的电子传输层的性能稳定性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、发光器件与显示装置,以改善发光器件的光电性能和稳定性。
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:
提供预制器件,在所述预制器件的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液,获得电子传输前驱层;
在预设的时间范围内,对位于所述预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理以用于形成电子传输层;
其中,当所述发光器件为正置型结构时,所述预制器件包括层叠设置的阳极和发光层,所述溶液施加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,所述预制器件包括阴极,所述溶液施加于所述阴极的一侧。
可选地,所述退火处理的温度为80℃至250℃;
和/或,所述预设的时间范围为5min至120min;
和/或,所述纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种;
和/或,所述纳米金属氧化物的平均粒径为2nm至15nm。
进一步地,述退火处理的时间段与所述通电处理的时间段至少部分交叠。
可选地,所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为连续式的。
可选地,所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为间断式的;
或者,所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为连续式的;
或者,所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为间断式的。
进一步地,当所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为间断式的时,相邻所述通电处理的间隔时间为5min至10min,单次所述通电处理的时间为10min至15min;
或者,当所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为连续式的时,相邻所述退火处理的间隔时间为5min至10min,单次所述退火处理的时间为10min至30min;
或者,当所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为间断式的时,相邻所述退火处理的间隔时间为5min至20min,单次所述退火处理的时间为5min至20min;相邻所述通电处理的间隔时间为5min至20min,单次所述通电处理的时间为5min至20min。
进一步地,所述退火处理的总时间为5min至120min,所述通电处理的总时间为5min至120min,所述退火处理与所述通电处理的交叠总时间为5min至120min。
作为替代性实施方案,所述退火处理与所述通电处理交替进行。
进一步地,所述退火处理的总时间为5min至60min,所述通电处理的总时间为5min至60min;
和/或,单次所述通电处理的时间为5min至20min,单次所述退火处理的时间为5min至20min。
可选地,所述通电处理为恒流式通电处理、恒压式通电处理或交变式通电处理;
在所述通电处理的过程中,所述电子传输前驱层的电流密度为100mA/cm2至300mA/cm2
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:在所述预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,在所述电子传输层远离所述发光层的一侧形成阴极;
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:
在所述预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,在所述电子传输层远离所述阴极的一侧形成发光层;以及
在所述发光层远离所述电子传输层的一侧形成阳极。
可选地,所述发光层的材料为有机发光材料或量子点;
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,所述单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自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。
可选地,所述制备方法还包括步骤:在所述阳极与所述发光层之间形成空穴功能层,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。
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。
第三方面,本申请还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的制备方法、发光器件与显示装置,具有如下技术效果:
在所述制备方法中,通过在预设的时间范围内,对施加于预制器件一侧的包含纳米金属氧化物的溶液进行退火处理和通电处理以用于形成电子传输层,使得在高温和电能的作用下,连接于纳米金属氧化物表面的配体更易脱落,能够有效地缩短相邻纳米颗粒之间的间隙,提高了电子传输层的结晶度、导电性以及稳定性,进而极大地提升了发光器件的发光性能和工作寿命。
相较于现有的发光器件(电子传输层的材料为纳米氧化物),本申请中发光器件的电子传输层(材料为同种类的纳米金属氧化物)致密性更高,即相邻纳米颗粒之间的间隙更小,使得电子传输层的导电性和稳定性更高,从而本申请中发光器件的综合性能更佳。
将本申请中所述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”,术语“多个”或“多层”是指两个/两层以上。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,所述后处理方法包括如下步骤:
S1、提供预制器件,在预制器件的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液;
S2、在预设的时间范围内,对位于预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理以用于形成电子传输层。
在上述制备方法中,“退火处理”包括所有能使位于预制器件的一侧的所述溶液获得更高能量而至少去除部分溶剂的工序,包括但不限于是恒温式热处理工序或非恒温式热处理(例如温度呈梯度式变化)工序,在本申请的一些实施例中,“退火处理”是指在80℃至250℃下恒温热处理5min至120min,退火处理的温度例如可以是80℃至100℃、100℃至120℃、120℃至140℃、140℃至160℃、160℃至180℃、180℃至200℃、200℃至220℃、220℃至240℃、或者240℃至250℃,退火处理的时间例如可以是5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、50min至60min、60min至70min、70min至80min、80min至90min、90min至100min、100min至110min、或者110min至120min。可以理解的是,位于预制器件的一侧的所述溶液经退火处理可以形成湿膜状态或干膜状态的膜层。
如本申请所用,“通电处理”是将包含纳米金属氧化物的溶液接入外接电源的阴极与阳极之间以形成闭合回路,所述溶液等同于闭合回路中的电阻,本申请实施例对外接电源的种类及型号不作具体限定,可根据不同的发光器件规模选定即可。需要说明的是,可以仅将所述溶液接入外接电源的阴极与阳极之间,也可以将包括所述溶液的预制器件接入外接电源的阴极与阳极之间。在本申请的至少一个实施例中,“通电处理”包括步骤:将包括所述溶液的预制器件固定于夹具上,然后将外接电源的阳极和阴极分别与所述溶液所形成的湿膜中相对设置的两侧相连。
对上述制备方法需要说明的是,当仅对位于预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理时,由于一般采用热处理的方式对所述溶液进行退火处理,而热处理的温度不宜过高以避免对发光层和其他功能层造成损伤,所以无法对纳米金属氧化物进行彻底地退火,导致无法充分去除位于纳米金属氧化物表面的配体,从而无法有效地缩短相邻纳米颗粒之间的间隙,使得在形成的膜层中,由纳米金属氧化物形成的纳米晶体阵列具有排列疏松的特性,所述膜层存在致密性较低的问题。基于相邻纳米颗粒之间的间隙形成了电子传导的势垒,而纳米金属氧化物本身的比表面积较大且性质较为活泼,导致由纳米金属氧化物制得的所述膜层的导电性不理想,并且稳定性较差。基于此,在上述制备方法中,通过采用“在预设的时间范围内,对所述溶液进行退火处理和通电处理”的技术手段,以在电能和高温的作用下,促进所述溶液成膜的同时,使得连接于纳米金属氧化物表面的配体更易脱落,从而缩短相邻纳米颗粒之间的间隙,进而提高电子传输层的结晶度、导电性以及稳定性,有利于提高发光器件的光电性能和工作寿命。
此外,退火处理和通电处理是在惰性气体氛围下进行,“惰性气体”是指化学性质不活泼,且不会与电子传输前驱层和其他功能层发生反应,且具有隔绝氧气和水特性的一类气体,惰性气体例如选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的至少一种。在预设的时间范围内进行退火处理和通电处理之后,还可以进行其他的处理工序,例如还可以进行干燥处理,以形成干膜状态的电子传输层。
具体的,在步骤S1中,所述包含纳米金属氧化物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、滚涂或浇铸中的至少一种。当发光器件为正置型结构时,预制器件包括层叠设置的阳极和发光层,所述溶液施加于所述发光层远离所述阳极的一侧,例如:预制器件由依次层叠设置的衬底、阳极和发光层组成,又如:预制器件由依次层叠设置的衬底、阳极、空穴功能层和发光层组成;当发光器件为倒置型结构时,预制器件包括阴极,所述溶液施加于阴极的一侧,例如:预制器件由层叠设置的衬底和阴极组成,所述溶液施加于阴极远离衬底的一侧。
纳米金属氧化物可以是未掺杂的纳米金属氧化物,也可以是掺杂的纳米金属氧化物。在本申请的一些实施例中,纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种。纳米金属氧化物的平均粒径例如可以是2nm至15nm,纳米金属氧化物的平均粒径例如可以是2nm至4nm、2nm至6nm、2nm至8nm、2nm至10nm、4nm至10nm、或者10nm至15nm,纳米金属氧化物的平均粒径例如可以是5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、或者10nm。
所述包含纳米金属氧化物的溶液例如可以是采用溶液法制得的包含纳米金属氧化物的产物,其中,溶剂包括但不限于是水、乙醇、丙醇、丁醇、已醇、正辛烷、正己烷或乙二醇单甲醚中的至少一种。
在步骤S2中,“预设的时间范围”是指操作者自行设定的时间范围,该时间范围可由多次重复实验获得,并且发光器件的类型不相同,该时间范围也会有所区别。在本申请的一些实施例中,“预设的时间范围”是指5min至120min。
在本申请的一些实施例中,通电处理为恒流式通电处理、恒压式通电处理或交变式通电处理;在通电处理的过程中,位于预制器件的一侧的所述溶液的电流密度为100mA/cm2至300mA/cm2,例如可以是100mA/cm2至150mA/cm2、150mA/cm2至200mA/cm2、200mA/cm2至250mA/cm2、或者250mA/cm2至300mA/cm2
可以理解的是,在通电处理的时间恒定的前提下,适当地提升位于预制器件的一侧的所述溶液的电流密度,能够提高对纳米金属氧化物表面的配体去除效果,从而提升相邻纳米颗粒之间的间隙缩小程度,进而提升电子传输层的导电性和稳定性。
在本申请的一些实施例中,退火处理的时间段与通电处理的时间段至少部分交叠。
在本申请的至少一个实施例中,退火处理为连续式的,且通电处理为连续式的。可以理解的是,退火处理的时间段与通电处理的时间段可以仅部分交叠,可以完全重叠。
在本申请的至少一个实施例中,退火处理为连续式的,且通电处理为间断式的。相邻通电处理的间隔时间可以为5min至10min,单次通电处理的时间可以为10min至15min,相邻通电处理的间隔时间例如可以是5min至6min、6min至7min、7min至8min、8min至9min、或者9min至10min,单次通电处理的时间例如可以是10min至11min、11min至12min、12min至13min、13min至14min、或者14min至15min。
在本申请的至少一个实施例中,退火处理为间断式的,且通电处理为连续式的。相邻退火处理的间隔时间为5min至10min,单次退火处理的时间为10min至30min,相邻退火处理的间隔时间例如可以是5min至6min、6min至7min、7min至8min、8min至9min、或者9min至10min,单次退火处理的时间例如可以是10min至15min、15min至20min、20min至25min、或者25min至30min。
在本申请的至少一个实施例中,退火处理为间断式的,且通电处理为间断式的,相邻退火处理的间隔时间为5min至20min,单次退火处理的时间为5min至20min;相邻通电处理的间隔时间为5min至20min,单次通电处理的时间为5min至20min。
在本申请的至少一个实施例中,退火处理的总时间为5min至120min,通电处理的总时间为5min至120min,退火处理与所述通电处理的交叠总时间为5min至120min。退火处理的总时间例如可以是5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、50min至60min、60min至70min、70min至80min、80min至90min、90min至100min、100min至110min、或者110min至120min,通电处理的总时间例如可以是5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、50min至60min、60min至70min、70min至80min、80min至90min、90min至100min、100min至110min、或者110min至120min,退火处理与所述通电处理的交叠总时间例如可以是5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、50min至60min、60min至70min、70min至80min、80min至90min、90min至100min、100min至110min、或者110min至120min。
作为替代性实施例方案,在本申请的至少一个实施例中,退火处理与通电处理交替进行。
进一步地,退火处理的总时间为5min至60min,通电处理的总时间为5min至60min,退火处理的总时间例如为5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、或者50min至60min,通电处理的总时间例如为5min至10min、10min至20min、20min至30min、30min至40min、40min至50min、或者50min至60min。
进一步地,单次通电处理的时间为5min至20min,单次退火处理的时间为5min至20min,单次通电处理的时间例如为5min至8min、8min至10min、10min至15min、或15min至20min,单次退火处理的时间例如为5min至8min、8min至10min、10min至15min、或15min至20min。
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:在预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,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,当发光器件为正置型结构时,预制器件可以是包含阳极、空穴功能层和发光层的叠层结构,因此,所述制备方法还包括步骤:提供阳极,在阳极的一侧依次制备形成空穴功能层和发光层,其中,空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层,当空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,空穴注入层靠近阳极,空穴传输层靠近发光层。
在本申请的一个实施例中,当发光器件为正置型结构时,所述制备方法还包括如下步骤:
S1、提供衬底,在衬底的一侧制备形成阳极;
S2、在阳极远离衬底的一侧制备形成空穴注入层;
S3、在空穴注入层远离阳极的一侧制备形成空穴传输层;
S4、在空穴传输层远离空穴注入层的一侧制备形成发光层;
S5、在发光层远离空穴传输层的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液,在预设的时间范围内,对位于预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理,获得电子传输层;
S6、在电子传输层远离发光层的一侧制备形成阴极。
在本申请的另一些实施例中,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:
在预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,在电子传输层远离阴极的一侧形成发光层;以及
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步骤:在阳极与发光层之间形成空穴功能层,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,空穴传输层靠近所述发光层,且所述空穴注入层靠近所述阳极。可以理解的是,“在阳极与发光层之间形成空穴功能层”是在发光层远离电子传输层的一侧先制备形成空穴功能层,然后在空穴功能层远离发光层的一侧制备形成阳极;此外,当空穴功能层包括空穴注入层和空穴传输层时,在发光层远离电子传输层的一侧依次制备形成空穴传输层、空穴注入层和发光层。
在本申请的一个实施例中,当发光器件为倒置型结构时,所述制备方法包括如下步骤:
S1’、提供衬底,在衬底的一侧制备形成阴极;
S2’、在阴极远离衬底的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液,然后在预设的时间范围内,对位于预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理,然后干燥处理获得电子传输层;
S3’、在电子传输层远离阴极的一侧制备形成发光层;
S4’、在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴传输层;
S5’、在空穴传输层远离发光层的一侧制备形成空穴注入层;
S6’、在空穴注入层远离空穴传输层的一侧制备形成阳极。
对上述制备方法需要说明的是,除了电子传输层之外,发光器件中其他各个膜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,需增设退火处理工序,以使湿膜转变为干膜。
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,所述发光器件采用上述任意一种所述的制备方法制得,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,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,电子传输层14设置于阴极12与发光层13之间。可以理解的是,发光器件包括但不限于是OLED或QLED,并且发光器件可以是正置型结构,发光器件还可以是倒置型结构。相较于现有的发光器件(电子传输层的材料为纳米金属氧化物),本申请实施例中发光器件的电子传输层(材料为同种纳米金属氧化物)致密性更高,即相邻纳米颗粒之间的间隙更小,使得电子传输层的导电性和稳定性更高,从而本申请实施例中发光器件的综合性能更佳。
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。
当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自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。
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,如图3所示,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15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。空穴功能层15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。
需要说明的是,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,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的制备方法及制得的发光器件,所述制备方法包括如下步骤:
S1.1、在常温常压的大气环境下,提供0.5mm的玻璃衬底,在玻璃衬底的一侧溅射ITO以获得厚度为40nm的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,获得包括阳极的玻璃衬底;
S1.2、在常温常压的大气环境下,在步骤S1.1的阳极远离玻璃衬底的一侧旋涂PEDOT:PSS水溶液,然后置于150℃下恒温热处理15min,获得厚度为20nm的空穴注入层;
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,获得厚度为30nm的空穴传输层;
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10mg/mL的CdZnSe/CdZnS/ZnS量子点-正辛烷溶液,然后置于100℃下恒温热处理5min,获得厚度为20nm的发光层;
S1.5、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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃的恒定温度下连续地退火处理60min,并在退火处理的过程中,采用外接电源对湿膜进行连续地恒流式通电处理60min,通电处理过程中湿膜的电流密度为200mA/cm2,获得厚度为50nm的电子传输层;
S1.6、在气压为4×10-6mbar的真空环境下,在步骤S1.5的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Ag,获得厚度为100nm的阴极,然后采用环氧树脂和玻璃板封装,获得如图4所示结构的发光器件。
请参阅图4,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次层叠设置的玻璃衬底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组成,其中,空穴功能层15由层叠设置的空穴注入层151和空穴传输层152组成,且空穴注入层151靠近阳极11,空穴传输层152靠近发光层13。
实施例2
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃的恒定温度下连续地恒温热处理60min,并在退火处理的过程中,采用外接电源对湿膜进行连续地频率为50Hz的200mA/cm2矩形交流电处理60min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例3
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃恒定温度下连续地退火处理60min,并在退火处理过程中,采用外接电源对湿膜进行间断地恒流式通电处理60min,通电处理过程中湿膜的电流密度为200mA/cm2,相邻通电处理的间隔时间为10min,单次电处理的时间为10min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例4
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃恒定温度下连续地退火处理60min,并在退火处理过程中,采用外接电源对电子传输前驱层进行间断地频率为50Hz的200mA/cm2矩形交流电处理60min,相邻通电处理的间隔时间为10min,单次电处理的时间为10min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例5
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,采用外接电源对湿膜进行连续地恒流式通电处理60min,通电处理过程中电子传输前驱层的电流密度为200mA/cm2,并在通电处理的过程中,对湿膜进行间断式退火处理60min,退火处理的温度为150℃,相邻退火处理的间隔时间为5min,单次退火处理的时间为15min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例6
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,采用外接电源对湿膜进行连续地频率为50Hz的200mA/cm2矩形交流电处理60min,并在通电处理的过程中,对湿膜进行间断式退火处理60min,退火处理的温度为150℃,相邻退火处理的间隔时间为5min,单次退火处理的时间为15min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例7
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,采用外接电源对湿膜进行间断地恒流式通电处理60min,通电处理过程中湿膜的电流密度为200mA/cm2,并对湿膜进行间断式退火处理60min,退火处理的温度为150℃,并且通电处理与退火处理交替进行,相邻通电处理的间隔时间为15min,单次通电处理的时间为5min,相邻退火处理的间隔时间为5min,单次退火处理的时间为15min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例8
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,采用外接电源对湿膜进行间断地频率为50Hz的200mA/cm2矩形交流电处理60min,并对湿膜进行间断式退火处理60min,退火处理的温度为150℃,并且退火处理与通电处理交替进行,相邻通电处理的间隔时间为15min,单次通电处理的时间为5min,相邻退火处理的间隔时间为5min,单次退火处理的时间为15min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例9
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃的恒定温度下连续地退火处理60min,并在退火处理的过程中,采用外接电源对湿膜进行连续地恒流式通电处理60min,通电处理过程中电子传输前驱层的电流密度为400mA/cm2,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实施例10
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,采用夹具固定包含湿膜的预制器件,将外接电源的阳极与湿膜的第一侧(左侧)连接,并将外接电源的阴极与湿膜的第二侧(右侧)连接,且第一侧与第二侧相对设置,然后置于150℃的恒定温度下连续地退火处理60min,并在退火处理的过程中,采用外接电源对湿膜进行连续地频率为50Hz的400mA/cm2矩形交流电处理60min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
对比例
本对比例提供了一种发光器件的制备方法及制得的发光器件,相较于实施例1提供的发光器件的制备方法,本对比例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于: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浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为5nm)-乙醇溶液以获得湿膜,然后置于150℃的恒定温度下连续地退火处理60min,获得厚度为50nm的电子传输层”。
实验例
对实施例1至实施例10以及对比例的发光器件进行性能检测,比较各个发光器件封装完成当天的最大外量子效率(EQEmax,%)和亮度由100%衰减至95%所需的时间(LT95@1000nit,h),以及比较各个发光器件封装后放置30天的EQEmax和LT95@1000nit。
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、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。
具体的,外量子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的LT95@1000nit,实验结果详见下表1:
表1实施例1至实施例10以及对比例的发光器件的性能检测结果
由表1可知,实施例1至实施例10中发光器件的综合性能明显优于对比例中发光器件,以实施例2为例,在封装当天,实施例2中发光器件的EQEmax是对比例中发光器件的EQEmax的2.2倍,且实施例5中发光器件的LT95@1000nit是对比例中发光器件的LT95@1000nit的3.7倍;封装放置30天后,实施例5中发光器件的EQEmax是对比例中发光器件的EQEmax的3.7倍,且实施例5中发光器件的LT95@1000nit是对比例中发光器件的LT95@1000nit的15.2倍。比较封装当天和封装放置30天的性能检测数据可知,在封装放置的30天内,实施例1至实施例11中发光器件的发光性能和工作寿命变化幅度较小,稳定性理想,而对比例中发光器件的EQEmax下降了51%,且对比例中发光器件的LT95@1000nit下降了75%,充分说明:在制备电子传输层的过程中,在预设时间范围内,对湿膜进行退火处理和通电处理,能够提高电子传输层的结晶度和稳定性,从而提升发光器件的发光性能和工作寿命。
由实施例1、实施例2、实施例9以及实施例10中发光器件的性能检测数据可知,实施例1和实施例2中发光器件的综合性能优于实施例9和实施例10,且实施例2最佳,充分说明:在通电处理的时间恒定的前提下,适当地提升湿膜的电流密度有利于进一步地提升发光器件的综合性能。
由实施例1与实施例2、实施例3与实施例4、实施例5与实施例6、实施例7与实施例8、实施例9与实施例10中发光器件的性能检测数据可知,相较于通电处理为恒流条件,通电处理为交变电流条件更有利于提高发光器件的综合性能,原因可能是:在交变电流条件下,纳米ZnO所携带电荷的电性不断交替震荡,更有利于纳米ZnO表面的配体脱落和纳米颗粒之间相聚集,进一步地有利于提高电子传输层的致密性和稳定性。
由实施例1至实施例10中发光器件的性能检测数据可知,采用连续式恒温热处理结合连续式通电处理的方式处理湿膜,最有利于提高发光器件的发光性能和工作寿命;采用间断式恒温热处理结合连续式通电处理、连续式恒温热处理结合间断式通电处理,以及间断式恒温热处理结合间断式通电处理的方式处理电子传输前驱层,均能一定程度地提升发光器件的综合性能,并节约了能耗。
以上对本申请实施例所提供的一种发光器件的制备方法、发光器件与显示装置,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 (15)

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:
提供预制器件,在所述预制器件的一侧施加包含纳米金属氧化物的溶液;以及
在预设的时间范围内,对位于所述预制器件的一侧的所述溶液进行退火处理和通电处理以用于形成电子传输层;
其中,当所述发光器件为正置型结构时,所述预制器件包括层叠设置的阳极和发光层,所述溶液施加于所述发光层远离所述阳极的一侧;
或者,当所述发光器件为倒置型结构时,所述预制器件包括阴极,所述溶液施加于所述阴极的一侧。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的温度为80℃至250℃;
和/或,所述预设的时间范围为5min至120min;
和/或,所述纳米金属氧化物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种;
和/或,所述纳米金属氧化物的平均粒径为2nm至15nm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的时间段与所述通电处理的时间段至少部分交叠。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为连续式的。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为间断式的;
或者,所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为连续式的;
或者,所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为间断式的。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,当所述退火处理为连续式的,且所述通电处理为间断式的时,相邻所述通电处理的间隔时间为5min至10min,单次所述通电处理的时间为10min至15min;
或者,当所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为连续式的时,相邻所述退火处理的间隔时间为5min至10min,单次所述退火处理的时间为10min至30min;
或者,当所述退火处理为间断式的,且所述通电处理为间断式的时,相邻所述退火处理的间隔时间为5min至20min,单次所述退火处理的时间为5min至20min;相邻所述通电处理的间隔时间为5min至20min,单次所述通电处理的时间为5min至20min。
7.根据权利要求4至6任一项中所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的总时间为5min至120min,所述通电处理的总时间为5min至120min,所述退火处理与所述通电处理的交叠总时间为5min至120min。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理与所述通电处理交替进行。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的总时间为5min至60min,所述通电处理的总时间为5min至60min;
和/或,单次所述通电处理的时间为5min至20min,单次所述退火处理的时间为5min至20min。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述通电处理为恒流式通电处理、恒压式通电处理或交变式通电处理;
在所述通电处理的过程中,位于所述预制器件的一侧的所述溶液的电流密度为100mA/cm2至300mA/cm2
11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,当所述发光器件为正置型结构时,所述制备方法还包括步骤:在所述预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,在所述电子传输层远离所述发光层的一侧形成阴极;
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:
在所述预制器件的所述一侧形成电子传输层之后,在所述电子传输层远离所述阴极的一侧形成发光层;以及
在所述发光层远离所述电子传输层的一侧形成阳极。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述发光层的材料为有机发光材料或量子点;
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,所述单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自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。
13.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步骤:在所述阳极与所述发光层之间形成空穴功能层,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。
14.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件采用如权利要求1至13任一项中所述的制备方法制得。
15.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求1至13任一项中所述的制备方法制得的发光器件,或如权利要求14所述的发光器件。
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