CN117939908A

CN117939908A - 一种光电器件及其制备方法、显示装置

Info

Publication number: CN117939908A
Application number: CN202211261337.9A
Authority: CN
Inventors: 罗强
Original assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Current assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2024-04-26

Abstract

本申请公开了一种光电器件及其制备方法、显示装置。本申请的光电器件，在所述阳极和发光层之间设置有至少一界面层，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁，所述第一导电材料的晶体结构排布较为规则，缺陷较少，载流子在所述第一导电材料的晶体内部的迁移较为容易，有利于空穴的传输，能增大空穴的迁移性能，提高空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件的发光效率与寿命等性能，而第二导电材料的掺杂混入可以提高界面层的透明度，减少所述界面层对所述光电器件的出光率带来的负面影响。

Description

一种光电器件及其制备方法、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

目前广泛使用的光电器件为有机电致发光器件(OLED)和量子点电致发光器件(QLED)。传统的OLED和QLED器件结构主要包括阳极、空穴功能层、发光层、电子功能层及阴极。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，分别向空穴传输层和电子传输层注入，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。

然而，目前QLED等光电器件的发光效率与寿命等性能不佳，制约着光电器件在显示技术领域的广泛应用。

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，旨在提高光电器件的性能。

本申请实施例是这样实现的，提供一种光电器件，包括层叠的阳极、发光层和阴极，所述阳极和所述发光层之间还设置有至少一界面层，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述界面层由所述第一导电材料和所述第二导电材料组成。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述界面层中所述镁的质量分数小于等于20％；和/或所述镁以镁单质、氧化镁、镁离子中的至少一种形态存在；和/或所述第一导电材料的晶体结构中包括正多边形晶格；和/或所述第一导电材料选自碳纳米管、4H六方硅、六方碳化硼和石墨烯中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述碳纳米管选自单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种；和/或所述碳纳米管的直径为2-20nm；和/或所述4H六方硅的片径为20-30nm；和/或所述六方碳化硼的片径为20-50nm；和/或所述石墨烯的片径为50-100nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阳极和发光层之间设置的所述至少一界面层的总厚度为40-80nm。

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，所述空穴功能层设置于所述阳极和发光层之间；其中，所述界面层位于所述阳极与所述空穴功能层之间；和/或所述界面层位于所述发光层与所述空穴功能层之间。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层；所述空穴功能层包括所述空穴注入层和所述空穴传输层时，所述空穴注入层靠近所述阳极一侧设置，所述空穴传输层靠近所述发光层一侧设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述界面层位于所述阳极与所述空穴注入层之间；和/或所述界面层位于所述空穴注入层和所述空穴传输层之间；和/或所述界面层位于所述发光层与所述空穴传输层之间。

可选的，在本申请的一些实施例中，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、IV-VI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、ZnSeSTe、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdSeSTe、CdZnSeSTe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IV-VI族化合物选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe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/或所述阳极和所述阴极独立选自金属电极、碳电极、掺杂或非掺杂金属氧化物电极以及复合电极；其中，所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种；所述碳电极的材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种；所述掺杂或非掺杂金属氧化物电极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种；所述复合电极的材料选自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以及ZnS/Al/ZnS中的至少一种；和/或所述空穴注入层的材料选自PEDOT:PSS、F4-TCNQ、HATCN、CuPc、MCC、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种；其中，所述过渡金属氧化物包括NiO、MoO₂、WO₃、CuO中的一种或多种；所述金属硫系化合物包括MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS中的一种或多种；和/或所述空穴传输层的材料选自TFB、PVK、poly-TPD、PFB、TCATA、CBP、TPD、NPB、PEDOT:PSS、TPH、TAPC、Spiro-NPB、Spiro-TPD、掺杂或非掺杂的NiO、MoO₃、WO₃、V₂O₅、P型氮化镓、CrO₃、CuO、MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS、CuSCN中的一种或多种。

相应的，本申请实施例还提供一种光电器件的制备方法，所述制备方法包括：提供层叠的阴极和发光层；在所述发光层上形成界面层；在所述界面层上形成阳极；或者所述制备方法包括：提供阳极；在所述阳极上形成界面层；在所述界面层上形成层叠的发光层和阴极；其中，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述在所述发光层上形成界面层之前或之后，还包括：形成空穴功能层；和/或所述在所述阳极上形成界面层之前或之后，还包括：形成空穴功能层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，形成所述空穴注入层之前和/或之后，还包括：形成所述界面层；和/或形成所述空穴传输层之前和/或之后，还包括：形成所述界面层。

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的光电器件。

本申请的光电器件中，在所述阳极和发光层之间设置有至少一界面层，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁，所述第一导电材料的晶体结构排布较为规则，缺陷较少，载流子在所述第一导电材料的晶体内部的迁移较为容易，有利于空穴的传输，能增大空穴的迁移性能，提高空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件的发光效率与寿命等性能，而第二导电材料的掺杂混入可以提高界面层的透明度，减少所述界面层对所述光电器件的出光率带来的负面影响。

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是本申请提供的一种光电器件一实施例的结构示意图；

图2-图4是本申请提供的一种光电器件另一实施例的三种结构示意图；

图5是本申请提供的一种光电器件又一实施例的结构示意图；

图6为本申请提供的一种光电器件的制备方法一实施例的流程示意图；

图7为本申请提供的一种光电器件的制备方法另一实施例的流程示意图；

图8为实施例1-5中的界面层的波长-透过率曲线。

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)。

在本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。

在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

目前光电器件中，空穴-电子注入不平衡，即载流子不平衡是影响光电器件的发光效率与寿命等性能不佳的因素之一。在光电器件中，空穴的注入难度远远大于电子的注入难度，造成空穴的注入不足以及过多的电子注入，造成空穴-电子注入不平衡，从而影响光电器件的发光效率与寿命等性能，导致发光层出现电子积累的现象，而发光层中过多的电荷积累，会增大非发光复合的几率，如通过俄歇复合的过程损失能量，因而极大影响器件性能的稳定性。本申请提供一种光电器件及显示装置，以提高光电器件的性能，具体如下。

本申请提供一种光电器件，参阅图1，图1是本申请提供的一种光电器件一实施例的结构示意图。光电器件100包括层叠设置的阳极10、发光层20和阴极30。所述阳极10和发光层20之间还设置有至少一界面层40，所述界面层40包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁。

本实施例中，所述界面层40中的所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，晶体排布较为规则，缺陷较少，载流子在所述第一导电材料的晶体内部的迁移较为容易，即载流子在所述界面层40中的迁移率较高。所述第二导电材料掺杂在所述第一导电材料中，一方面能够进一步提高所述界面层40中的载流子迁移率，另一方面，能够提高所述界面层40的透明度，减少所述界面层40对所述光电器件100的出光率带来的负面影响。所述界面层40位于所述阳极10和发光层20之间，有利于空穴的传输，能增大空穴的迁移性能，从而增大空穴向所述发光层20的注入能力，提高在所述发光层20发生复合的空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件100的发光效率与寿命等性能。

在一实施例中，所述第一导电材料的晶体结构中包括正多边形晶格，比如可以为正三角形晶格、正四边形晶格、正五边形晶格、正六边形晶格、正八边形晶格等中的至少一种。由于包括正多边形晶格，具有特殊的对称结构，所述第一导电材料的晶体结构中缺陷较小，从而能够提高载流子在所述界面层40中的迁移率较。

在一实施例中，所述第一导电材料的晶体结构中可以包括正六边形晶格。具体的，所述第一导电材料可以选自碳纳米管、4H六方硅(4H-Si)、六方碳化硼和石墨烯中的至少一种。所述碳纳米管、4H六方硅、六方碳化硼和石墨烯具有六边形晶格的晶体结构，能够提高载流子的迁移率。

所述4H六方硅的片径2-20nm，比如2-10nm、10-20nm、5-15nm、5-10nm、10-20nm等。

所述六方碳化硼的片径为20-30nm，比如20-25nm、25-30nm、22-28nm等。

所述石墨烯的片径为20-50nm，比如20-45nm、25-40nm、30-40nm、35-45nm、35-40nm等。

在一实施例中，所述界面层40由所述第一导电材料和所述第二导电材料组成。在其他实施例中，所述界面层40的材料除了所述第一导电材料和所述第二导电材料之外，还可以包括其他材料，比如具有空穴注入性能和/或空穴传输性能的材料等。

在一具体实施例中，所述第一导电材料选自碳纳米管。碳纳米管的晶体结构为正六边形晶格以及良好的导电性，有利于空穴的传输，能增大空穴的迁移性能，从而增大空穴向所述发光层20的注入能力，提高在所述发光层20发生复合的空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件100的发光效率与寿命等性能。由于碳纳米管为黑色材料，包含碳纳米管的所述界面层40可能会一定程度影响所述光电器件100的出光率，进而影响所述光电器件100的发光效率，而镁的掺杂混入可以提高所述界面层40的透明度，减少所述界面层40对所述光电器件100的出光率带来的负面影响。另外，碳纳米管还是优异的导热材料，能够有效导热，缓解高温对所述光电器件100中各膜层中材料的影响，尤其是对有机材料的影响。

在一具体实施例中，所述界面层40包含碳纳米管和镁的混合材料，所述镁可以存在于所述碳纳米管的管壁内，也可以存在于碳纳米管和碳纳米管的缝隙中。

进一步的，所述碳纳米管可以选自单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种。所述碳纳米管的直径可以为2-20nm，比如2-5nm、5-10nm、10-15nm、15-20nm等。

在一实施例中，所述镁以镁单质、氧化镁、镁离子中的至少一种形态存在。

在一实施例中，所述镁的掺杂量小于等于20％。换言之，所述镁在所述界面层40中的质量百分比大于0％，且小于等于20％。所述范围的所述镁可以使所述界面层40具有较好的透明度，也能对空穴传输和空穴迁移产生较好的促进作用。

在一具体实施例中，所述镁以所述镁单质的形态存在，则所述界面层40中所述镁单质的掺杂量小于等于20％。进一步的，所述镁单质可以为镁纳米颗粒，平均粒径可以为20-40nm，具体的，所述镁纳米颗粒的平均粒径可以为20-35nm、35-40nm、25-35nm、25-30nm、30-35nm等。

在一实施例中，所述阳极10和发光层20之间设置的所述至少一界面层40的总厚度为40-80nm。具体的，所述界面层40的总厚度可以为40-50nm、50-60nm、60-70nm、70-80nm等。

可以理解的，所述阳极10和发光层20之间设置有至少一所述界面层40，则所述界面层40可以仅有一层，也可以有两层以及两层以上的多层。但不论一层还是多层，所述界面层40的总厚度为40-80nm。具体的，若有两层所述界面层40，两层所述界面层40的总厚度为60nm，每一层所述界面层40的厚度可以相等，也可以不相等，比如厚度可以均为30nm，也可以分别为20nm和40nm。本实施例中，总厚度在所述范围，能够提高空穴一侧的传输性能和迁移率，提高在所述发光层20发生复合的空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件100的发光效率与寿命等性能，同时也避免过厚的所述界面层40影响所述光电器件100的出光率及发光效率。

在一实施例中，所述光电器件100还包括空穴功能层50，所述空穴功能层50设置于所述阳极10和发光层20之间；其中，所述界面层40位于所述阳极10与所述空穴功能层50之间；和/或所述界面层40位于所述发光层20与所述空穴功能层50之间。

本实施例中，所述界面层40可以在靠近所述阳极10一侧，或者也可以在靠近所述发光层一侧。或者，可以有两层所述界面层40，其中一层靠近所述阳极10一侧，另一层靠近所述发光层一侧。

进一步的，在一实施例中，所述空穴功能层50包括空穴注入层51和/或空穴传输层52；所述空穴功能层50包括所述空穴注入层51和所述空穴传输层52两层时，所述空穴注入层51靠近所述阳极10一侧设置，所述空穴传输层52靠近所述发光层20一侧设置。

本实施例中，所述界面层40位于所述阳极10与所述空穴注入层51之间；和/或所述界面层40位于所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间；和/或所述界面层40位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。

换言之，所述界面层40可以为一层，此时所述界面层40可以位于所述阳极10与所述空穴注入层51之间，或者位于所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间，或者位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。

所述界面层40也可以为两层，每一层的所述界面层40均可以位于所述阳极10与所述空穴注入层51之间，或者位于所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间，或者位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。可以理解的，两层的所述界面层40并不直接接触，即所述界面层40与所述界面层40间隔设置，不直接接触层叠。

参阅图2-图4，图2-图4是本申请提供的一种光电器件另一实施例的三种结构示意图。所述光电器件100包括第一界面层41和第二界面层42，即包括两层所述界面层40。图2对应的实施例中，所述第一界面层41位于所述阳极10与所述空穴注入层51之间，所述第二界面层42位于所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间。图3对应的实施例中，所述第一界面层41所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间，所述第二界面层42位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。图4对应的实施例中，所述第一界面层41位于所述阳极10与所述空穴注入层51之间，所述第二界面层42位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。

具体的，所述第一界面层41和第二界面层42的总厚度为40-80nm，所述第一界面层41和所述第二界面层42的厚度可以相等，也可以不相等，此处不进行限定。

参阅图5，图5是本申请提供的一种光电器件又一实施例的结构示意图。所述光电器件100包括第一界面层41、第二界面层42以及第三界面层43，即有三层的所述界面层40。所述第一界面层41设置于所述阳极10与所述空穴注入层51之间，所述第二界面层42位于所述空穴注入层51和所述空穴传输层52之间，所述第三界面层43位于所述发光层20与所述空穴传输层52之间。具体的，所述第一界面层41、第二界面层42以及第三界面层43的总厚度为40-80nm。进一步的，所述第一界面层41、第二界面层42以及第三界面层43的厚度可以均相等，可以其中的两层相等，也可以均不相等，此处不进行限定。

上述实施例中，至少一层的所述界面层40设置在所述阳极10与所述发光层20之间，有利于空穴的传输，增大空穴的迁移性能，从而增大空穴向所述发光层20的注入能力，提高在所述发光层20发生复合的空穴与电子的平衡，进而增大所述光电器件100的发光效率与寿命等性能。同时，碳纳米管还是优异的导热材料，能够有效导热，缓解高温对所述光电器件100中各膜层中材料的影响，尤其是在空穴功能层50的材料中包含有机高分子材料时，能够避免导热性差导致所述光电器件100内部温度高，造成有机材料失效、有机高分子膜层失效，从而避免光电器件100在持续通电过程中发生光淬灭，影响所述光电器件100的稳定性。

在一实施例中，所述阳极10和所述阴极30独立选自金属电极、碳电极、掺杂或非掺杂金属氧化物电极以及复合电极；其中，所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种；所述碳电极的材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种；所述掺杂或非掺杂金属氧化物电极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种；所述复合电极的材料选自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以及ZnS/Al/ZnS中的至少一种。其中，“/”表示层叠结构，例如复合电极AZO/Ag/AZO表示AZO层、Ag层和AZO层组成的三层层叠设置的复合结构的电极。所述阳极10的厚度可以为50-110nm，比如50-80nm、80-100nm、100-110nm等。所述阴极30的厚度可以为30-60nm，比如30-40nm、40-50nm、50-60nm等。

在一实施例中，所述发光层20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、IV-VI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、ZnSeSTe、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdSeSTe、CdZnSeSTe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IV-VI族化合物选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe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。所述发光层20的厚度可以为30-50nm，比如30-40nm、40-50nm等。

在一实施例中，所述空穴注入层51的材料为具有空穴注入能力的材料，选自聚(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)、酞菁铜(CuPc)、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种；其中，所述过渡金属氧化物包括NiO、MoO₂、WO₃、CuO中的一种或多种；所述金属硫系化合物包括MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS中的一种或多种。所述空穴注入层51的厚度可以为50-100nm，比如50-60nm、60-80nm、80-100nm等。

在一实施例中，所述空穴传输层52的材料选自聚(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)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)

(PEDOT:PSS)、Spiro-NPB、Spiro-TPD、TAPC(cas：58473-78-2)、掺杂或非掺杂的NiO、MoO₃、WO₃、V₂O₅、P型氮化镓、CrO₃、CuO、MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS、CuSCN中的一种或多种。所述空穴传输层52的厚度可以为50-100nm，比如50-60nm、60-80nm、80-100nm等。

在一实施例中，所述光电器件100还可以包括电子功能层60，所述电子功能层60位于所述发光层20与所述阴极30之间。

在一具体实施例中，所述电子功能层60包括电子传输层(图未示)。所述电子传输层的材料可以为本领域已知用于电子传输层的材料。例如，可以选自但不限于无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种。无机纳米晶材料可以包括：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、氧化镍、三氧化二锆中的一种或多种，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，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等；有机材料可以包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。所述电子传输层的厚度可以为50-100nm，比如50-60nm、60-80nm、80-100nm等。

进一步的，所述电子功能层60还可以电子注入层(图未示)。在所述电子功能层60包括电子传输层和电子注入层两层时，所述电子传输层靠近所述发光层20一侧设置，所述电子注入层靠近所述阴极30一侧设置。

所述电子注入层的材料为本领域已知用于电子注入层的材料，例如可以选自但不限于LiF/Yb、RbBr、ZnO、Ga₂O₃、Cs₂CO₃、Rb₂CO₃中的至少一种。

可以理解，所述光电器件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、空穴阻挡层等。

可以理解，所述光电器件100的各层的材料以及厚度可以依据光电器件100的发光需求进行相应的设置和调整。

所述光电器件100还包括基板(图未示)。所述基板可以为刚性基板或柔性基板。所述刚性基板可以是陶瓷材料或各类玻璃材料等。所述柔性基板可以由聚酰亚胺薄膜(PI)及其衍生物、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)或二亚苯基醚树脂等材料形成的基板。

可以理解，所述光电器件100可以为正置光电器件或倒置光电器件。当所述光电器件100为正置光电器件时，所述基板结合于所述阳极10的远离所述发光层20的一侧。当所述光电器件100为倒置光电器件时，所述基板结合于所述阴极30的远离所述发光层20的一侧。

本申请还提供一种光电器件的制备方法。参阅图6，图6为本申请提供的一种光电器件的制备方法一实施例的流程示意图，具体包括如下步骤：

步骤S11：提供层叠的阴极和发光层；

步骤S12：在所述发光层上形成界面层；其中，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁；

步骤S13：在所述界面层上形成阳极。

本实施例中制备得到的光电器件为倒置光电器件。

参阅图7，图7为本申请提供的一种光电器件的制备方法另一实施例的流程示意图，具体包括如下步骤：

步骤S21：提供阳极；

步骤S22：在所述阳极上形成界面层；其中，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁；

步骤S23：在所述界面层上形成层叠的发光层和阴极。

本实施例中制备得到的光电器件为正置光电器件。

具体的，形成所述界面层的方法可以为化学法或物理法。其中，化学法包括化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法包括物理镀膜法和溶液法，其中，物理镀膜法包括：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、脉冲激光沉积法等；溶液法可以为旋涂法、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、狭缝式涂布法及条状涂布法等。

本实施例中，所述第一导电材料、第二导电材料等的相关描述，可以参考前文本申请提供的光电器件中的相关描述，此处不进行赘述。

在一具体实施例中，所述步骤S12中，所述在所述发光层上形成界面层，具体为通过磁控溅射法，具体包括如下步骤：

将包含发光层的层叠结构置于磁控溅射室内，与靶材源的距离为5cm；具有两个靶材源，一个靶材源为镁单质，另一靶材源为碳纳米管；然后对磁控溅射室抽真空至预定真空度(真空度为2×10^-4Pa)，然后充入氩气(Ar)；之后在溅射功率为150W下，在发光层表面镀膜15分钟，形成所述界面层。

在另一实施中，所述步骤S12中，所述在所述发光层上形成界面层，具体为：通过溶液法在所述发光层上形成界面层。具体的，将所述第一导电材料和所述第二导电材料混合，形成混合物溶液；然后将所述混合物溶液设置到所述发光层上，形成所述界面层。其中，在所述第一导电材料与所述第二导电材料的质量之和中，所述镁的质量占比小于等于20％，即所述界面层的所述镁的质量占比小于等于20％。

所述步骤S22中，所述在所述阳极上形成界面层可以具体参考所述步骤S12的相关描述，此处不进行赘述。

在一实施例中，所述光电器件还包括空穴功能层，所述制备方法还包括：在所述步骤S12之前，在所述发光层上形成空穴功能层；和/或，在所述步骤S12之后，在所述界面层上形成空穴功能层。即所述在所述发光层上形成界面层之前和/或之后，还包括形成空穴功能层的步骤。同样的，所述制备方法还包括：在所述步骤S22之前，在所述阳极上形成空穴功能层；和/或，在所述步骤S22之后，在所述界面层上形成空穴功能层。

在所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层时，在形成所述空穴注入层之前和/或之后，以及在形成所述空穴传输层之前和/或之后，均可以形成所述界面层。具体的，根据前文中包括至少一层所述界面层的所述光电器件，参考图1-图5，各个膜层按照形成的先后顺序依次形成，此处不具体描述制备过程。

可以理解的，本申请提供的所述光电器件中的所述阳极、发光层、阴极、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层等膜层均可以可采用本领域常规技术进行制备，例如化学法或物理法。其中，化学法包括化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法包括物理镀膜法和溶液法，其中，物理镀膜法包括：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、脉冲激光沉积法等；溶液法可以为旋涂法、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、狭缝式涂布法及条状涂布法等。

在一实施例中，所述界面层通过通过溶液法制备，所述阳极和/或所述阴极等电极可以通过真空蒸镀法制备，所述发光层、空穴注入层、空穴传输层等膜层可以采用溶液法制备。

本申请还涉及一种显示装置，所述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(Virtual Reality，VR)头盔等。

下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明，以下实施例仅是本申请的部分实施例，不是对本申请的限定。

实施例1

本实施例1提供一种量子点发光二极管及其制备方法，具体包括如下步骤。

步骤1：在镀有ITO(ITO层的厚度为60nm)的基板上通过磁控射频溅射法形成厚度为60nm的界面层；其中，界面层由碳纳米管与镁单质组成，镁单质的掺杂量为5％。

步骤2：在界面层上旋涂PEDOT：PSS，得到厚度为50nm的空穴注入层。

步骤3：惰性气氛中，在空穴注入层上旋涂TFB，得到厚度为50nm的空穴传输层。

步骤4：在空穴传输层上旋涂CdZnSe/CdZnSe/ZnSe/CdZnS/ZnS量子点，得到厚度为45nm的发光层。

步骤5：在发光层上旋涂ZnO纳米颗粒，形成厚度为25nm的电子传输层。

步骤6：通过真空蒸镀法在电子传输层上蒸镀Ag，得到厚度为30nm阴极。

步骤7：进行紫外固化胶封装，得到量子点发光二极管。

量子点发光二极管的结构为：阳极/界面层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，镁单质的掺杂量为10％。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，镁单质的掺杂量为15％。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，镁单质的掺杂量为20％。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，镁单质的掺杂量为25％。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，在镀有ITO(ITO层的厚度为60nm)的基板上通过磁控射频溅射法形成厚度为30nm的第一界面层；在步骤2和步骤3之间，在空穴注入层上通过磁控射频溅射法形成厚度为30nm的第二个界面层；其中，第一界面层和第二界面层的总厚度为60nm，均由碳纳米管与镁单质组成，镁单质的总掺杂量为15％。

量子点发光二极管的结构为：阳极/第一界面层/空穴注入层/第二界面层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极。

实施例7

本实施例与实施例6基本相同，区别之处仅在于：第一界面层形成于空穴注入层与空穴传输层之间，第二界面层形成于空穴传输层和发光层之间。

量子点发光二极管的结构为：阳极/空穴注入层/第一界面层/空穴传输层/第二界面层/发光层/电子传输层/阴极。

实施例8

本实施例与实施例6基本相同，区别之处仅在于：第二界面层形成于空穴传输层和发光层之间。

量子点发光二极管的结构为：阳极/第一界面层/空穴注入层/空穴传输层/第二界面层/发光层/电子传输层/阴极。

实施例9

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，在镀有ITO(ITO层的厚度为60nm)的基板上通过磁控射频溅射法形成厚度为20nm的第一界面层；在步骤2和步骤3之间，在空穴注入层上通过磁控射频溅射法形成厚度为20nm的第二个界面层；在步骤3和步骤4之间，在空穴传输层上通过磁控射频溅射法形成厚度为20nm的第三个界面层；其中，第一界面层、第二界面层及第三界面层的总厚度为60nm，均由碳纳米管与镁单质组成，镁单质的总掺杂量为15％。

量子点发光二极管的结构为：阳极/第一界面层/空穴注入层/第二界面层/空穴传输层/第三界面层/发光层/电子传输层/阴极。

实施例10

本实施例与实施例9基本相同，区别之处仅在于：第一界面层、第二界面层及第三界面层的总厚度为40nm。

实施例11

本实施例与实施例9基本相同，区别之处仅在于：第一界面层、第二界面层及第三界面层的总厚度为80nm。

实施例12

本实施例与实施例9基本相同，区别之处仅在于：第一界面层、第二界面层及第三界面层的总厚度为30nm。

实施例13

本实施例与实施例9基本相同，区别之处仅在于：第一界面层、第二界面层及第三界面层的总厚度为90nm。

对比例1

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，不在ITO基板上形成界面层，直接在ITO基板上形成空穴注入层。

量子点发光二极管的结构为：阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极。

对比例2

本实施例与实施例1基本相同，区别之处仅在于：步骤1中，界面层仅由碳纳米管组成。

实验例1

对实施例1-5中的界面层进行UV-VIS测试，测试结果如图8，图8为实施例1-5中界面层的波长-透过率曲线。随着含Mg掺杂量提升，界面层在可见光(400～780nm)范围内的平均透射率逐渐升高，依次为72％，85％，87％，89％，95％，即界面层中镁的掺杂能够增加界面层的透光性。

实验例2

对实施例1-13及对比例1-2的量子点发光二极管进行性能测试，包括电流效率C.E、寿命T95以及寿命LT95@1knit。其中，上述各参数均在恒定电流(2mA电流)的驱动下光电器件下测定，采用硅光系统测试各个发光器件的亮度变化，获取1000nit下的电流效率CE@1knit，记录亮度由100％衰减至95％所需的时间(T95)，计算获得各个光电器件在1000nit的亮度下亮度由100％衰减至95％所需的时间(LT95@1knit)，测试结果参下表1。

实验例3

对实施例1-13及对比例1-2的量子点发光二极管进行热稳定性测试，在高温环境中(80℃)，对各个量子点发光二极管进行持续的电流效率(CE)测试48h，记录各个量子点发光二极管的CE的衰减程度，即表1中的CE衰减率。

表1

由表1可知，在量子点发光二极管中包含的界面层的总厚度以及镁的掺杂量一致的情况下，包含有一层、两层或三层界面层的量子点发光二极管的性能差别较小，但仍然呈现升高趋势，这可能是因为界面层的层数越多情况下，载流子迁移率越高导致。

从实施例1-5可以看出：界面层厚度相同时，界面层中镁掺入量为15％时，对应的量子点发光二极管的性能显著提升，随着镁掺入量的升高，量子点发光二极管的性能呈现下降趋势，可能是因为镁掺入量的增加，导致膜层界面之间的势垒增大，反而不利于载流子迁移。

通过对比例1-2以及实施例1可以看出，碳纳米管膜层对量子点发光二极管的载流子传输起到积极作用，而镁的掺入能改善器件因为碳纳米管膜层造成的出光率下降的问题，提高量子点发光二极管的性能。

由实验例2得到的表1中的CE的衰减率可以看出，在界面层总厚度相同条件下，量子点发光二极管的CE衰减率相差很小。而界面层的厚度越厚，CE衰减越小，说明界面层对量子点发光二极管的热稳定性也有积极作用。

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

1.一种光电器件，其特征在于，包括层叠的阳极、发光层和阴极，所述阳极和所述发光层之间还设置有至少一界面层，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁。

2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述界面层由所述第一导电材料和所述第二导电材料组成。

3.根据权利要求1或2所述的光电器件，其特征在于，所述界面层中所述镁的质量分数小于等于20％；和/或

所述镁以镁单质、氧化镁、镁离子中的至少一种形态存在；和/或

所述第一导电材料的晶体结构中包括正多边形晶格；和/或

所述第一导电材料选自碳纳米管、4H六方硅、六方碳化硼和石墨烯中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的光电器件，其特征在于，所述碳纳米管选自单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种；和/或

所述碳纳米管的直径为2-20nm；和/或

所述4H六方硅的片径为20-30nm；和/或

所述六方碳化硼的片径为20-50nm；和/或

所述石墨烯的片径为50-100nm。

5.根据权利要求1或2所述的光电器件，其特征在于，所述阳极和所述发光层之间设置的所述至少一界面层的总厚度为40-80nm。

6.根据权利要求1或2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，所述空穴功能层设置于所述阳极和发光层之间；

其中，所述界面层位于所述阳极与所述空穴功能层之间；和/或所述界面层位于所述发光层与所述空穴功能层之间。

7.根据权利要求6所述的光电器件，其特征在于，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层；所述空穴功能层包括所述空穴注入层和所述空穴传输层时，所述空穴注入层靠近所述阳极一侧设置，所述空穴传输层靠近所述发光层一侧设置。

8.根据权利要求7所述的光电器件，其特征在于，

所述界面层位于所述阳极与所述空穴注入层之间；和/或

所述界面层位于所述空穴注入层和所述空穴传输层之间；和/或

所述界面层位于所述发光层与所述空穴传输层之间。

9.根据权利要求8所述的光电器件，其特征在于，

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、IV-VI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、ZnSeSTe、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdSeSTe、CdZnSeSTe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IV-VI族化合物选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe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

所述阳极和所述阴极独立选自金属电极、碳电极、掺杂或非掺杂金属氧化物电极以及复合电极；其中，所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种；所述碳电极的材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种；所述掺杂或非掺杂金属氧化物电极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种；所述复合电极的材料选自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以及ZnS/Al/ZnS中的至少一种；和/或

所述空穴注入层的材料选自PEDOT:PSS、F4-TCNQ、HATCN、CuPc、MCC、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种；其中，所述过渡金属氧化物包括NiO、MoO₂、WO₃、CuO中的一种或多种；所述金属硫系化合物包括MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS中的一种或多种；和/或

所述空穴传输层的材料选自TFB、PVK、poly-TPD、PFB、TCATA、CBP、TPD、NPB、PEDOT:PSS、TPH、TAPC、Spiro-NPB、Spiro-TPD、掺杂或非掺杂的NiO、MoO₃、WO₃、V₂O₅、P型氮化镓、CrO₃、CuO、MoS₂、MoSe₂、WS₃、WSe₃、CuS、CuSCN中的一种或多种。

10.一种光电器件的制备方法，其特征在于，

所述制备方法包括：

提供层叠的阴极和发光层；

在所述发光层上形成界面层；

在所述界面层上形成阳极；或者

所述制备方法包括：

提供阳极；

在所述阳极上形成界面层；

在所述界面层上形成层叠的发光层和阴极；

其中，所述界面层包括第一导电材料和第二导电材料，所述第一导电材料的晶体结构中包括多边形晶格，所述第二导电材料包括镁。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，

所述在所述发光层上形成界面层之前或之后，还包括：形成空穴功能层；和/或

所述在所述阳极上形成界面层之前或之后，还包括：形成空穴功能层。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，

形成所述空穴注入层之前和/或之后，还包括：形成所述界面层；和/或

形成所述空穴传输层之前和/或之后，还包括：形成所述界面层。

13.根据权利要求10-12任一项所述的制备方法，其特征在于，

所述界面层中所述镁的质量分数小于等于20％；和/或

所述第一导电材料的晶体结构中包括正多边形晶格；和/或

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1-9任意一项所述的光电器件，或者由权利要求10-13任一项所述的光电器件的制备方法制备得到。