CN117683406A - 墨水、发光器件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种墨水,包括溶剂以及分散于所述溶剂中的空穴传输功能材料,所述溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点,所述第二溶剂的沸点高于所述第三溶剂的沸点。本申请提供的墨水采用的溶剂包括了三种不同沸点的溶剂,不同沸点的溶剂与空穴传输功能材料混合,可使墨水具有良好的成膜效果,适用于涂膜或喷墨打印,采用上述墨水制作得到的空穴传输层能够明显提高电子元器件的效率和使用寿命,并降低驱动电压。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别是涉及一种墨水、发光器件及制备方法。
背景技术
喷墨打印是未来光电领域的一大热点之一,例如量子点发光二极管(QLED)和有机发光二极管(OLED)的各功能层的制作都可以通过喷墨打印完成。而在喷墨打印的过程中,各功能层的墨水体系和配方是非常重要的一环,墨水品质的好坏将对器件性能产生关键影响,因此,有必要加大对发光器件各功能层墨水的研究力度,以使得喷墨打印得到的发光器件能具有更低的驱动电压、更高的效率以及使用寿命。
发明内容
基于此,有必要提供一种适用于喷墨打印、能够有利于提高器件效率和使用寿命并降低驱动电压的墨水、发光器件及制备方法。
第一方面,本申请提供了一种墨水,包括:
溶剂以及分散于所述溶剂中的空穴传输功能材料,所述溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点,所述第二溶剂的沸点高于所述第三溶剂的沸点。
在一些实施方式中,所述第一溶剂的沸点≥250℃;和/或
所述第二溶剂的沸点≥150℃且所述第二溶剂的沸点<250℃;和/或
所述第三溶剂的沸点≥50℃且所述第三溶剂的沸点<150℃。
在一些实施方式中,所述第一溶剂包括十六烯、十四烯、癸基苯、辛基苯、十六烷、十四烷、十五烷、2,7-二异丙基萘、十四酸异丙酯、长叶烯、正辛基环己烷、正辛基苯基醚、甲基丙烯酸异冰片酯、苯甲酸乙基己酯以及2-异丙基萘中的一种或多种;和/或
所述第二溶剂包括癸烷、环辛烷、环己基苯、丁基环己烷、苯甲醚、四氢萘、十氢萘、联环己烷、环十二烯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯以及邻二氯苯中的一种或多种;和/或
所述第三溶剂包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及氯苯中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述第一溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为20%~70%;和/或
所述第二溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;和/或
所述第三溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%。
在一些实施方式中,所述溶剂与所述空穴传输功能材料的质量比为1:(0.1~10);和/或
所述空穴传输功能材料包括TFB、mCBP、CBP、mCP、NPB、PVK、TCTA以及TAPC中的一种或多种。
第二方面,本申请提供了一种墨水的制备方法,包括如下步骤:
将溶剂与空穴传输功能材料混合,其中,所述溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点,所述第二溶剂的沸点高于所述第三溶剂的沸点。
在一些实施方式中,所述第一溶剂的沸点≥250℃;和/或
所述第二溶剂的沸点≥150℃且所述第二溶剂的沸点<250℃;和/或
所述第三溶剂的沸点≥50℃且所述第三溶剂的沸点<150℃;和/或
所述第一溶剂包括十六烯、十四烯、癸基苯、辛基苯、十六烷、十四烷、十五烷、2,7-二异丙基萘、十四酸异丙酯、长叶烯、正辛基环己烷、正辛基苯基醚、甲基丙烯酸异冰片酯、苯甲酸乙基己酯以及2-异丙基萘中的一种或多种;和/或
所述第二溶剂包括癸烷、环辛烷、环己基苯、丁基环己烷、苯甲醚、四氢萘、十氢萘、联环己烷、环十二烯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯以及邻二氯苯中的一种或多种;和/或
所述第三溶剂包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及氯苯中的一种或多种;和/或
所述第一溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为20%~70%;所述第二溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;所述第三溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;和/或
所述溶剂与所述空穴传输功能材料的质量比为1:(0.1~10)。
第三方面,本申请提供了一种发光器件,包括:
依次层叠设置的阴极、发光层和阳极;以及
空穴传输层,设置在所述阳极和所述发光层之间,所述空穴传输层利用如本申请第一方面所述的墨水或利用本申请第二方面所述的方法制备得到的墨水制作得到。
在一些实施方式中,所述发光层的材料包括量子点发光材料;其中,所述量子点发光材料包括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的材料选自II-VI族化合物、IV-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,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及HgZnSTe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及SnPbSTe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及InAlPSb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;所述核壳结构量子点的核层材料包括所述单一结构量子点中的任意一种,所述核壳结构量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和所述单一结构量子点中的至少一种;和/或
所述阴极的材料包括Ag以及Al中的一种或多种;和/或
所述阳极的材料包括铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺氧化锌中的一种或多种;和/或
所述发光器件还包括电子传输层以及空穴注入层中的至少一层;其中,所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS、PANI、PMAH、CuPc以及2-TNATA中的一种或多种;所述电子传输层的材料包括金属元素掺杂或非掺杂的ZnO、TiO2、SnO、Ta2O3、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF以及CsCO3中的一种或多种;掺杂的所述金属元素包括Mg、Al以及In中的一种或多种。
第四方面,本申请提供了一种发光器件的制作方法,包括如下步骤:
依次层叠形成阳极、空穴传输层、发光层和阴极;或者,依次层叠形成阴极、发光层、空穴传输层和阳极;
其中,所述空穴传输层是通过如下步骤制备的:
利用如本申请第一方面所述的墨水或如本申请第二方面所述的方法制备得到的墨水进行涂膜或者喷墨打印。
在一些实施方式中,形成所述空穴传输层的步骤还包括干燥和热处理;
其中,干燥的条件包括:真空度≤300Pa;时间为8分钟~12分钟;
热处理的条件包括:温度为180℃~220℃;时间为20分钟~40分钟。
本申请提供的墨水采用的溶剂包括了三种不同沸点的溶剂,不同沸点的溶剂与空穴传输功能材料混合,可使墨水具有良好的成膜效果,适用于涂膜或喷墨打印,采用上述墨水制作得到空穴传输层能够明显提高发光器件的效率和使用寿命,并降低驱动电压。
附图说明
图1为一些实施方式中发光器件的结构示意图;
附图标记说明:
10:发光器件;110:基板;120:阳极;130:空穴注入层;140:空穴传输层;150:发光层;160:电子传输层;170:阴极。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合实施例和附图对本申请进行更全面的描述。本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
第一方面,本申请提供了一种墨水,包括:
溶剂以及分散于溶剂中的空穴传输功能材料,溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且第一溶剂的沸点高于第二溶剂的沸点,第二溶剂的沸点高于第三溶剂的沸点。
本申请提供的墨水采用的溶剂包括了三种不同沸点的溶剂,不同沸点的溶剂与空穴传输功能材料混合,可使墨水具有良好的成膜效果,适用于涂膜或喷墨打印,采用上述墨水制作得到空穴传输层能够明显提高发光器件的效率和使用寿命,并降低驱动电压。
在一些实施方式中,第一溶剂的沸点≥250℃。
在一些实施方式中,第二溶剂的沸点≥150℃且第二溶剂的沸点<250℃。
在一些实施方式中,第三溶剂的沸点≥50℃且第三溶剂的沸点<150℃。
在一些实施方式中,第一溶剂包括十六烯、十四烯、癸基苯、辛基苯、十六烷、十四烷、十五烷、2,7-二异丙基萘、十四酸异丙酯、长叶烯、正辛基环己烷、正辛基苯基醚、甲基丙烯酸异冰片酯、苯甲酸乙基己酯以及2-异丙基萘中的一种或多种。
在一些实施方式中,第二溶剂包括癸烷、环辛烷、环己基苯、丁基环己烷、苯甲醚、四氢萘、十氢萘、联环己烷、环十二烯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯以及邻二氯苯中的一种或多种。
在一些实施方式中,第三溶剂包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及氯苯中的一种或多种。
在一些实施方式中,第一溶剂的质量占溶剂总质量的百分比为20%~70%。
在一些实施方式中,第二溶剂的质量占溶剂总质量的百分比为10%~50%。
在一些实施方式中,第三溶剂的质量占溶剂总质量的百分比为10%~50%。
在一些实施方式中,溶剂与空穴传输功能材料的质量比为1:(0.1~10)。
在一些实施方式中,空穴传输功能材料包括TFB(1,2,4,5-四(三氟甲基)苯)、mCBP(3,3-二(咔唑基)联苯)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、mCP(2,6-二甲氧基苯酚)、NPB(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)或α-NPD(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-2,2'-二胺)、PVK(聚乙烯基咔唑)、TCTA(4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)以及TAPC(4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺)中的一种或多种。
本申请提供的墨水中,第一溶剂选自高沸点溶剂,第二溶剂选自中沸点溶剂,第三溶剂选自低沸点溶剂,三种不同沸点的溶剂相互搭配组成混合溶剂,混合溶剂对空穴传输功能材料具有良好的分散性能,形成的墨水稳定性良好,且具有适宜的粘度和表面张力,适用于涂膜或者喷墨打印的应用场景。进一步地,墨水在涂膜或者喷墨打印形成湿膜后,由于墨水中具有多种不同沸点的溶剂,在干燥过程中,低沸点的第三溶剂最先挥发,然后是中沸点的第二溶剂,高沸点的第一溶剂最后挥发,通过控制三种溶剂的种类和质量比例可以控制湿膜中溶剂的挥发速率,进而可以控制干燥成膜后形成的空穴传输层薄膜的形貌,确保空穴传输层的薄膜形貌均匀、平整,从而有利于降低电子元器件的驱动电压,并提高器件的效率和寿命。
第二方面,本申请提供了一种墨水的制备方法,包括如下步骤:
将溶剂与空穴传输功能材料混合,其中,溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且第一溶剂的沸点高于第二溶剂的沸点,第二溶剂的沸点高于第三溶剂的沸点。
本申请第二方面所述的制备方法可制备得到本申请第一方面所述的墨水。除非另有说明,对墨水中的溶剂以及空穴传输功能材料的表述可如上文第一方面所述。
第三方面,本申请提供了一种发光器件,包括:
依次层叠设置的阴极、发光层和阳极;以及
空穴传输层,设置在阳极和发光层之间,空穴传输层利用如本申请第一方面的墨水或利用本申请第二方面的方法制备得到的墨水制作得到。
在一些实施方式中,发光层的材料包括量子点发光材料;其中,量子点发光材料包括单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种,单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-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,其中,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及HgZnSTe中的至少一种,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及SnPbSTe中的至少一种,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及InAlPSb中的至少一种,I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种;核壳结构量子点的核层材料包括单一结构量子点中的任意一种,核壳结构量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和单一结构量子点中的至少一种。
在一些实施方式中,阴极的材料包括Ag以及Al中的一种或多种。
在一些实施方式中,阳极的材料包括铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)以及铝掺氧化锌(AZO)中的一种或多种。
在一些实施方式中,发光器件还包括电子传输层以及空穴注入层中的至少一层。
进一步地,空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS、PANI、PMAH、CuPc以及2-TNATA中的一种或多种。
进一步地,电子传输层的材料包括金属元素掺杂或非掺杂的ZnO、TiO2、SnO、Ta2O3、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF以及CsCO3中的一种或多种;掺杂的金属元素包括Mg、Al以及In中的一种或多种。
可选地,电子传输层的材料包括MgZnO,其中,掺杂的金属元素Mg质量含量为3%~7%。
可以理解地,发光器件各功能层的厚度设定可以根据具体产品而定。
在一些实施方式中,阳极的厚度为15nm~100nm。
在一些实施方式中,阴极的厚度为15nm~100nm。
在一些实施方式中,空穴注入层的厚度为15nm~50nm。
在一些实施方式中,空穴传输层的厚度为15nm~50nm。
在一些实施方式中,发光层的厚度为10nm~30nm。
在一些实施方式中,电子传输层的厚度为30nm~70nm。
可以理解地,本申请中的发光器件可以是正置器件也可以是倒置器件,相应地,可以是阳极靠近于基板设置,也可以是阴极靠近于基板设置。
在一些实施方式中,如图1所示,发光器件10包括在基板110之上依次设置的阳极120、空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160以及阴极170。
第四方面,本申请提供了一种发光器件的制作方法,包括如下步骤:
依次层叠形成阳极、空穴传输层、发光层和阴极;或者,依次层叠形成阴极、发光层、空穴传输层和阳极;
其中,空穴传输层是通过如下步骤制备的:
利用如本申请第一方面的墨水或如本申请第二方面的方法制备得到的墨水进行涂膜或者喷墨打印。
在一些实施方式中,涂膜时的转速为2000rpm~3500rpm,时间为20s~60s。
在一些实施方式中,形成空穴传输层的步骤还包括干燥和热处理。
进一步地,干燥的条件包括:真空度≤300Pa;时间为8分钟~12分钟。
进一步地,热处理的条件包括:温度为180℃~220℃;时间为20分钟~40分钟。
在一些实施方式中,发光器件的功能层的制作方法还包括以下步骤:
在阳极与空穴传输层之间形成空穴注入层。
在一些实施方式中,发光器件的功能层的制作方法还包括以下步骤:
在阴极与发光层之间形成电子传输层。
在一些实施方式中,如图1所示,发光器件10的制作方法包括如下步骤:
在基板110之上形成阳极120;
在阳极120之上形成空穴注入层130;
在空穴注入层130之上形成空穴传输层140;
在空穴传输层140之上形成发光层150;
在发光层150之上形成电子传输层160;
在电子传输层160之上形成阴极170。
可以理解地,形成阳极、阴极的步骤可以采用本领域的常规方法,例如可以但不限于采用溅射法或者蒸镀法等。
可以理解地,形成空穴注入层、发光层、电子传输层的步骤可以采用本领域的常规方法,例如可以但不限于采用涂膜法或喷墨打印法等。
本申请第四方面所述的制作方法可制备得到本申请第三方面所述的发光器件。除非另有说明,对各个功能层材料的表述可如上文第三方面所述。
第五方面,本申请还提供了一种显示装置,包括如上述第三方面的发光器件或如利用上述第四方面的方法制作得到的发光器件。
在一些实施方式中,显示装置例如可以包括但不限于手机、平板、电脑、电视等任何带有装置的显示屏。
以下为具体实施例。
实施例1
1、配制墨水
按照以下配方将溶剂与空穴传输功能材料混合配制成墨水:
溶剂包括质量比为56:27:17的第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂;第一溶剂为十六烯,第二溶剂为癸烷,第三溶剂为甲苯。
空穴传输功能材料为TFB,溶剂与空穴传输功能材料的质量比为9:1。
2、发光器件的制作
(1)提供一具有透明导电薄膜ITO阳极材料的基板,阳极厚度为50nm;
(2)在阳极之上通过喷墨打印形成材质为PEDOT:PSS的空穴注入层,空穴注入层的厚度为25nm;
(3)在空穴注入层之上喷墨打印步骤1的墨水,然后先在真空度为300Pa的条件下进行真空干燥10分钟,接着在温度为200℃的条件下进行热处理30分钟,形成空穴传输层,空穴传输层的厚度为30nm;
(4)在空穴传输层之上通过喷墨打印形成材质为ZnSe的量子点发光层,量子点发光层的厚度为12nm;
(5)在量子点发光层之上通过喷墨打印形成材质为MgZnO的电子传输层,MgZnO中Mg的掺杂比例为5%,电子传输层的厚度为50nm;
(6)在电子传输层之上通过蒸镀法形成材质为Ag的阴极,阴极的厚度为100nm。
实施例2
1、配制墨水
按照以下配方将溶剂与空穴传输功能材料混合配制成墨水:
溶剂包括质量比为56:27:17的第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂;第一溶剂为十四烯,第二溶剂为环辛烷,第三溶剂为甲苯。
空穴传输功能材料为TFB,溶剂与空穴传输功能材料的质量比为9:1。
2、发光器件的制作
(1)提供一具有透明导电薄膜ITO阳极材料的基板,阳极厚度为50nm;
(2)在阳极之上通过喷墨打印形成材质为PEDOT:PSS的空穴注入层,空穴注入层的厚度为25nm;
(3)在空穴注入层之上喷墨打印步骤1的墨水,然后先在真空度为300Pa的条件下进行真空干燥10分钟,接着在温度为200℃的条件下进行热处理30分钟,形成空穴传输层,空穴传输层的厚度为30nm;
(4)在空穴传输层之上通过喷墨打印形成材质为ZnSe的量子点发光层,量子点发光层的厚度为12nm;
(5)在量子点发光层之上通过喷墨打印形成材质为MgZnO的电子传输层,MgZnO中Mg的掺杂比例为5%,电子传输层的厚度为50nm;
(6)在电子传输层之上通过蒸镀法形成材质为Ag的阴极,阴极的厚度为100nm。
实施例3
1、配制墨水
按照以下配方将溶剂与空穴传输功能材料混合配制成墨水:
溶剂包括质量比为56:27:17的第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂;第一溶剂为十六烯,第二溶剂为四氢萘,第三溶剂为甲苯。
空穴传输功能材料为TFB,溶剂与空穴传输功能材料的质量比为9:1。
2、发光器件的制作
(1)提供一具有透明导电薄膜ITO阳极材料的基板,阳极厚度为50nm;
(2)在阳极之上通过喷墨打印形成材质为PEDOT:PSS的空穴注入层,空穴注入层的厚度为25nm;
(3)在空穴注入层之上喷墨打印步骤1的墨水,然后先在真空度为300Pa的条件下进行真空干燥10分钟,接着在温度为200℃的条件下进行热处理30分钟,形成空穴传输层,空穴传输层的厚度为30nm;
(4)在空穴传输层之上通过喷墨打印形成材质为ZnSe的量子点发光层,量子点发光层的厚度为12nm;
(5)在量子点发光层之上通过喷墨打印形成材质为MgZnO的电子传输层,MgZnO中Mg的掺杂比例为5%,电子传输层的厚度为50nm;
(6)在电子传输层之上通过蒸镀法形成材质为Ag的阴极,阴极的厚度为100nm。
实施例4
1、配制墨水
按照以下配方将溶剂与空穴传输功能材料混合配制成墨水:
溶剂包括质量比为56:27:17的第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂;第一溶剂为十六烯,第二溶剂为苯甲醚,第三溶剂为氯苯。
空穴传输功能材料为TFB,溶剂与空穴传输功能材料的质量比为9:1。
2、发光器件的制作
(1)提供一具有透明导电薄膜ITO阳极材料的基板,阳极厚度为50nm;
(2)在阳极之上通过喷墨打印形成材质为PEDOT:PSS的空穴注入层,空穴注入层的厚度为25nm;
(3)在空穴注入层之上喷墨打印步骤1的墨水,然后先在真空度为300Pa的条件下进行真空干燥10分钟,接着在温度为200℃的条件下进行热处理30分钟,形成空穴传输层,空穴传输层的厚度为30nm;
(4)在空穴传输层之上通过喷墨打印形成材质为ZnSe的量子点发光层,量子点发光层的厚度为12nm;
(5)在量子点发光层之上通过喷墨打印形成材质为MgZnO的电子传输层,MgZnO中Mg的掺杂比例为5%,电子传输层的厚度为50nm;
(6)在电子传输层之上通过蒸镀法形成材质为Ag的阴极,阴极的厚度为100nm。
对实施例1~实施例4制作得到的发光器件的驱动电压、外量子效率、寿命等性能进行测试,测试结果如下表1。
其中:
发光器件的驱动电压采用IVL设备进行测试;
发光器件的外量子效率采用EQE光学测试仪器进行测试;
发光器件的寿命采用寿命老化设备进行测试。
表3发光器件性能测试结果
编号 | V(v)@10mA/cm2 | EQE(%)@10mA/cm2 | T95(h)@1000cd/m2 |
实施例1 | 3.6 | 17.2 | 1838 |
实施例2 | 3.5 | 16.5 | 2182 |
实施例3 | 3.6 | 15.3 | 1994 |
实施例4 | 3.8 | 16.3 | 1885 |
V@10mA/cm2表示电流密度为10mA/cm2时对应的驱动电压;EQE@10mA/cm2表示电流密度为10mA/cm2时对应的EQE;T95(h)@1000cd/m2表示器件在初始亮度为1000cd/m2下持续点亮,当亮度衰减至初始亮度的95%(此处为950cd/m2)时所经历的时间。
由表1可见,制作实施例1~实施例4中的空穴传输层时,采用的墨水配方中溶剂包括了第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,形成的空穴传输层成膜效果好,制作得到的发光器件具有较低的驱动电压、较高的外量子效率以及使用寿命。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种墨水,其特征在于,包括:
溶剂以及分散于所述溶剂中的空穴传输功能材料,所述溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点,所述第二溶剂的沸点高于所述第三溶剂的沸点。
2.根据权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述第一溶剂的沸点≥250℃;和/或
所述第二溶剂的沸点≥150℃且所述第二溶剂的沸点<250℃;和/或
所述第三溶剂的沸点≥50℃且所述第三溶剂的沸点<150℃。
3.根据权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述第一溶剂包括十六烯、十四烯、癸基苯、辛基苯、十六烷、十四烷、十五烷、2,7-二异丙基萘、十四酸异丙酯、长叶烯、正辛基环己烷、正辛基苯基醚、甲基丙烯酸异冰片酯、苯甲酸乙基己酯以及2-异丙基萘中的一种或多种;和/或
所述第二溶剂包括癸烷、环辛烷、环己基苯、丁基环己烷、苯甲醚、四氢萘、十氢萘、联环己烷、环十二烯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯以及邻二氯苯中的一种或多种;和/或
所述第三溶剂包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及氯苯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的墨水,其特征在于,所述第一溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为20%~70%;和/或
所述第二溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;和/或
所述第三溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的墨水,其特征在于,所述溶剂与所述空穴传输功能材料的质量比为1:(0.1~10);和/或
所述空穴传输功能材料包括TFB、mCBP、CBP、mCP、NPB、PVK、TCTA以及TAPC中的一种或多种。
6.一种墨水的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将溶剂与空穴传输功能材料混合,其中,所述溶剂包括第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂,且所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点,所述第二溶剂的沸点高于所述第三溶剂的沸点。
7.根据权利要求6所述的墨水的制备方法,其特征在于,所述第一溶剂的沸点≥250℃;和/或
所述第二溶剂的沸点≥150℃且所述第二溶剂的沸点<250℃;和/或
所述第三溶剂的沸点≥50℃且所述第三溶剂的沸点<150℃;和/或
所述第一溶剂包括十六烯、十四烯、癸基苯、辛基苯、十六烷、十四烷、十五烷、2,7-二异丙基萘、十四酸异丙酯、长叶烯、正辛基环己烷、正辛基苯基醚、甲基丙烯酸异冰片酯、苯甲酸乙基己酯以及2-异丙基萘中的一种或多种;和/或
所述第二溶剂包括癸烷、环辛烷、环己基苯、丁基环己烷、苯甲醚、四氢萘、十氢萘、联环己烷、环十二烯、1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯以及邻二氯苯中的一种或多种;和/或
所述第三溶剂包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及氯苯中的一种或多种;和/或
所述第一溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为20%~70%;所述第二溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;所述第三溶剂的质量占所述溶剂总质量的百分比为10%~50%;和/或
所述溶剂与所述空穴传输功能材料的质量比为1:(0.1~10)。
8.一种发光器件,其特征在于,包括:
依次层叠设置的阴极、发光层和阳极;以及
空穴传输层,设置在所述阳极和所述发光层之间,所述空穴传输层利用如权利要求1~5任一项所述的墨水或利用权利要求6~7任一项所述的方法制备得到的墨水制作得到。
9.根据权利要求8所述的发光器件,其特征在于,所述发光层的材料包括量子点发光材料;其中,所述量子点发光材料包括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的材料选自II-VI族化合物、IV-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,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及HgZnSTe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及SnPbSTe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及InAlPSb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;所述核壳结构量子点的核层材料包括所述单一结构量子点中的任意一种,所述核壳结构量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和所述单一结构量子点中的至少一种;和/或
所述阴极的材料包括Ag以及Al中的一种或多种;和/或
所述阳极的材料包括铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡以及铝掺氧化锌中的一种或多种;和/或
所述发光器件还包括电子传输层以及空穴注入层中的至少一层;其中,所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS、PANI、PMAH、CuPc以及2-TNATA中的一种或多种;所述电子传输层的材料包括金属元素掺杂或非掺杂的ZnO、TiO2、SnO、Ta2O3、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF以及CsCO3中的一种或多种;掺杂的所述金属元素包括Mg、Al以及In中的一种或多种。
10.一种发光器件的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
依次层叠形成阳极、空穴传输层、发光层和阴极;或者,依次层叠形成阴极、发光层、空穴传输层和阳极;
其中,所述空穴传输层是通过如下步骤制备的:
利用如权利要求1~5任一项所述的墨水或如权利要求6~7任一项所述的方法制备得到的墨水进行涂膜或者喷墨打印。
11.根据权利要求10所述的发光器件的制作方法,其特征在于,形成所述空穴传输层的步骤还包括干燥和热处理;
其中,干燥的条件包括:真空度≤300Pa;时间为8分钟~12分钟;
热处理的条件包括:温度为180℃~220℃;时间为20分钟~40分钟。
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