CN117957936A - 发光器件及其制备方法、显示面板、显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种发光器件。该发光器件包括依次层叠设置的第一电极、电子传输调节层、量子点发光层和第二电极；所述电子传输调节层被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
Description
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制备方法、显示面板、显示装置。
量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)器件具有色域高、自发光、启动电压低、响应速度快等优点，因此在显示领域中得到了广泛的关注。量子点发光二极管器件的基板工作原理是：分别向量子点发光层的两侧注入电子和空穴，这些电子和空穴在量子点发光层中复合形成激子，进而辐射复合导致发光。
发明内容
一方面，提供一种发光器件。所述发光器件包括依次层叠设置的第一电极、电子传输调节层、量子点发光层和第二电极；所述电子传输调节层被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
在一些实施例中，所述电子传输调节层包括：电子传输层，位于所述第一电极与所述量子点发光层之间；电子调节层，位于所述电子传输层与所述第一电极之间；所述电子调节层的功函数大于所述电子传输层的功函数，且所述电子调节层的功函数大于所述第一电极的功函数；所述电子调节层被配置为，减小由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
在一些实施例中，所述电子调节层和所述电子传输层包括至少三种元素，且所述电子调节层和所述电子传输层包括至少一种相同的元素。
在一些实施例中，所述电子调节层的功函数为EeV，所述电子调节层的厚度为Dnm，E和D满足：
在一些实施例中，所述电子调节层的功函数的范围为5eV～7eV。
在一些实施例中，所述电子调节层的最高占据分子轨道能级的范围为：-7eV～-10eV；所述电子调节层的最低未占分子轨道能级的范围为：-4.2eV～-6eV。
在一些实施例中，所述电子调节层的材料包括第五副族金属氧化物，或第六副族金属氧化物。
在一些实施例中，所述电子调节层的材料包括：MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3中的至少一种；所述电子传输层的材料包括：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnMgO、NiO、 CdS、CdSe、CdO中的至少一种。
在一些实施例中，所述电子传输调节层的最低未占据轨道能级小于所述电子传输层的最低未占据轨道能级。
在一些实施例中，所述电子调节层远离所述电子传输层的表面的粗糙度小于所述电子传输层远离所述电子调节层的表面的粗糙度。
在一些实施例中，所述电子传输调节层包括：电子传输层，位于所述第一电极与所述量子点发光层之间；电子调节层，位于所述电子传输层与所述第一电极之间；所述电子调节层的功函数小于所述电子传输层的功函数，且所述电子调节层的功函数小于所述第一电极的功函数；所述电子调节层被配置为，增加由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
在一些实施例中，所述电子调节层的材料包括：Cs
2O
3。
在一些实施例中，所述电子调节层的厚度的范围为：0.3nm～5nm。
在一些实施例中，所述电子传输调节层包括掺杂材料和主体材料；所述掺杂材料被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
在一些实施例中，所述电子传输调节层包括至少三种元素，且所述掺杂材料和所述主体材料包括至少一种相同的元素。
在一些实施例中，所述掺杂材料的功函数大于所述主体材料的功函数，且所述掺杂材料的功函数大于所述第一电极的功函数；所述掺杂材料被配置为，减少由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
在一些实施例中，所述掺杂材料包括P型掺杂材料。
在一些实施例中，所述P型掺杂材料包括：MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3中的至少一种。
在一些实施例中，所述发光器件还包括：空穴传输层，位于所述第二电极和所述量子点发光层之间；以及，空穴注入层，位于所述第二电极和所述空穴传输层之间。
又一方面，提供一种发光器件的制备方法，该发光器件的制备方法包括：在第一电极的一侧形成电子传输调节层；在所述电子传输调节层远离所述第一电极的一侧形成量子点发光层；在所述量子点发光层远离所述电子传输调节层的一侧形成第二电极；或者，在第二电极的一侧形成量子点发光层；在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输调节层；在所述电子传输调节层远离所述量子点发光层的一侧形成第一电极；其中，所述电子传输调节层被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数 量。
在一些实施例中，所述在第一电极的一侧形成电子传输调节层包括：在第一电极的一侧蒸镀形成电子调节层；在所述电子调节层远离所述第一电极的一侧形成电子传输层；或者，在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输层；在所述电子传输层远离所述量子点发光层的一侧蒸镀形成电子调节层。
在一些实施例中，所述在第一电极的一侧形成电子传输调节层包括：采用溶液法在第一电极的一侧形成电子传输调节层；或者，采用溶液法在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输调节层；其中，所述电子传输调节层包括掺杂材料和主体材料；所述掺杂材料被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
又一方面，提供一种显示面板。所述显示面板包括：背板；以及，如上述任一实施例所述的多个发光器件，所述多个发光器件设置于所述背板的一侧。
在一些实施例中，所述发光器件的第一电极相对于第二电极靠近所述背板；或，所述发光器件的第二电极相对于第一电极靠近所述背板。
又一方面，提供一种显示装置。所述显示装置包括：如上述任一实施例所述的显示面板。
为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程等的限制。
图1为根据一些实施例的显示装置的结构图；
图2为根据一些实施例的显示面板的一种俯视结构图；
图3为根据一些实施例的显示面板的截面图；
图4A-1为根据一些实施例的发光器件的结构图；
图4A-2为根据一些实施例的发光器件的结构图；
图4B为根据一些实施例的发光器件的能级结构图；
图5为根据一些实施例的电流密度随电压变化的示意图；
图6为根据一些实施例的发光器件的亮度随电压变化的示意图；
图7为根据另一些实施例的电流密度随电压变化的示意图；
图8为根据又一些实施例的电流密度随电压变化的示意图；
图9A为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图9B为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图10A为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图10B为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图11A为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图11B为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图12A为根据又一些实施例的电子传输调节层的紫外可见吸收光谱图；
图12B为根据又一些实施例的电子传输调节层的紫外可见吸收光谱图；
图12C为根据又一些实施例的电子传输调节层的紫外可见吸收光谱图；
图12D为根据又一些实施例的电子传输调节层的紫外可见吸收光谱图；
图13A为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图13B为根据又一些实施例的电子传输调节层的束缚能变化的示意图；
图14A为根据又一些实施例的电子传输调节层的膜层电镜图；
图14B为根据又一些实施例的电子传输调节层的膜层电镜图；
图15为根据一些实施例的电流效率随电压变化的示意图；
图16为根据另一些实施例的发光器件的结构图；
图17为根据一些实施例的发光器件的制备方法的流程图；
图18为根据一些实施例的发光器件的制备方法的流程图。
下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。
“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
如本文中所使用，根据上下文，术语“如果”任选地被解释为意思是“当……时”或“在……时”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，根据上下文，短语“如果确定……”或“如果检测到[所陈述的条件或事件]”任选地被解释为是指“在确定……时”或“响应于确定……”或“在检测到[所陈述的条件或事件]时”或“响应于检测到[所陈述的条件或事件]”。
另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。
如本文所使用的那样，“平行”、“垂直”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况，该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。例如，“平行”包括绝对平行和近似平行，其中近似平行的可接受偏差范围例如可以是5°以内偏差；“垂直”包括绝对垂直和近似垂直，其中近似垂直的可接受偏差范围例如也可以是5°以内偏差。“相等”包括绝对相等和近似相等，其中近似相等的可接受偏差范围内例如可以是相等的两者之间的差值小于或等于其中任一者的5％。
应当理解的是，当层或元件被称为在另一层或基板上时，可以是该层或元件直接在另一层或基板上，或者也可以是该层或元件与另一层或基板之间存在中间层。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
量子点(Quantum Dots，QD)作为新型的发光材料，具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点，称为目前新型LED(Light Emitting Diodes，发光二极管)发光材料的研究热点。因此，以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)成为了目前新型显示器件研究的主要方向。
量子点发光二极管的基本工作原理是：分别向量子点发光层的两侧注入电子和空穴，这些电子和空穴在量子点发光层中复合形成激子，进而辐射复合 导致发光。
然而，电子和空穴具有不同的注入速率，电子和空穴的注入量子点发光层的速率不平衡会导致注入到量子点发光层的电子数量和空穴数量不同，从而导致发光器件的发光效率和寿命降低。
请参阅图1，本公开的一些实施例提供了一种显示装置2000，该显示装置2000包括：显示面板1000。
在一些示例中，上述显示装置2000例如可以是QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示装置。
示例性的，显示装置2000还包括框架、显示驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)以及其他电子配件等。
示例性的，该显示装置2000可以是显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是的图像的任何装置。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理、手持式或便携式计算机、全球定位系统接收器/导航器、相机、视频播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、导航仪、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，对于一件珠宝的图像的显示器)等。
在一些实施例中，请参阅图2，上述显示面板1000具有显示区AA和至少位于显示区AA一侧的周边区BB。
在一些示例中，请参阅图2，周边区BB围绕显示区AA设置一周。
其中，显示区AA为显示图像的区域。显示区AA中设置有多种颜色的子像素(sub pixel)P；该多种颜色的子像素P至少包括第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素，第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色(例如红色、绿色和蓝色)。周边区BB为设置扫描驱动电路、电路走线和绑定引脚等结构的区域。
示例性的，请参阅图2，多个子像素P排列为多行和多列，每行子像素P可以包括沿第二方向X排列的多个子像素P，每列子像素P可以包括沿第一方向Y排列的多个子像素P。
在一些实施例中，请参阅图3，该显示面板1000包括依次叠层设置的背板(Backplane，简称BP)200、发光器件100以及封装层300。
其中，背板200包括衬底210和多个像素驱动电路220，多个像素驱动电路220设置于衬底210上。
在一些示例中，上述衬底210的类型包括多种，可以根据是实际需要选择设置。
示例性的，衬底210可以为刚性衬底。该刚性衬底的材料例如可以包括玻璃、石英或塑料等。
示例性的，衬底210可以为柔性衬底。该柔性衬底的材料例如可以包括PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(Polyethylene naphthalate two formic acid glycol ester，聚萘二甲酸乙二醇酯)或PI(Polyimide，聚酰亚胺)等。
在一些示例中，每个子像素P均包括发光器件100和像素驱动电路220。
其中，像素驱动电路220一般由薄膜晶体管TFT、电容(图中未示出)等电子器件组成。例如，像素驱动电路220可以是由两个薄膜晶体管(例如包括一个开关TFT和一个驱动TFT)和一个电容构成的2T1C结构的像素驱动电路；当然，像素驱动电路220还可以是由两个以上的薄膜晶体管(例如包括多个开关TFT和一个驱动TFT)和至少一个电容构成的像素驱动电路220。
上述像素驱动电路220和发光器件100电连接。其中，两者之间的电连接关系包括多种，具体可以根据实际需要选择设置，本公开对此不作限定。
例如，上述像素驱动电路220和发光器件100可以一一对应地电连接。又如，一个像素驱动电路220可以与多个发光器件100电连接。又如，多个像素驱动电路220可以与一个发光器件100电连接。
下面，以像素驱动电路220和发光器件100可以一一对应地电连接为例，对显示面板1000的结构进行示意性说明。
可以理解的是，像素驱动电路220能够生成驱动信号，并将该驱动信号传输至相应的发光器件100，以控制发光器件100的发光状态。该发光状态例如包括发光器件100是否发光，或者发光器件100的发光亮度。多个像素驱动电路220共同控制上述多个发光器件100的发光状态，进而可以使得显示面板1000实现画面显示。
其中，发光器件100包括第一电极110、第二电极120以及位于第一电极110和第二电极120之间的量子点发光层130。
其中，第一电极110为阴极，第二电极120为阳极。当分别在第一电极110和第二电极120上施加电压时，可以在第一电极110和第二电极120之间产生电场，该电场可以驱动电子和空穴移动，并在量子点发光层130中复合 形成激子，激子辐射跃迁发光而产生发光现象，即形成电致发光。
其中，封装层300可以包括第一封装无机膜310、封装有机膜320和第二封装无机膜330。在一些示例中，第一封装无机膜310和第二封装无机膜330中的每一个可由硅氮化物、铝氮化物、锆氮化物、钛氮化物、铪氮化物、钽氮化物、硅氧化物、铝氧化物、钛氧化物、锡氧化物、铈氧化物、氧氮化硅(SiON)、锂氟化物等制造。在一些示例中，封装有机膜320可由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂、纤维素树脂等制造。
此外，显示面板1000中还包括像素界定层400，像素界定层400位于多个像素驱动电路220远离衬底210的一侧。像素界定层400设有多个开口，一个发光器件100的量子点发光层130的至少部分位于一个开口内，开口界定相应的发光器件100的发光区。
在一些实施例中，本公开提供了一种发光器件100，该发光器件100可以应用于上述的显示面板1000中，当然，该发光器件100也可以应用于其它的显示面板1000中。
示例性的，请参阅图4A-1和图4A-2，该发光器件100包括上述第一电极110、第二电极120、以及位于第一电极110和第二电极120之间的量子点发光层130。
在一些示例中，第一电极110相对于第二电极120更靠近背板200，第一电极110与像素驱动电路220电连接。此时，发光器件100为倒置结构，如图4A-2所示。
而在另一些示例中，第二电极120相对于第一电极110更靠近背板200，第二电极120与像素驱动电路220电连接。此时，发光器件100为正置结构，如图4A-1所示。
其中，第一电极110的材料可以为透明材料或者非透明材料。在第一电极10的材料为透明材料时，第一电极10可以利用诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟锡锌(ITZO)的透明金属氧化物来形成。在第一电极110的材料为非透明材料时，第一电极10的材料可以包括银(Ag)、镁(Mg)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、Ca-LiF合金、Al-LiF合金、钼(Mo)、钛(Ti)、其复合物或其混合物(例如，Ag和Mg的混合物)。
此外，第一电极110为单层结构或多层结构。本公开的实施例对此不做 限制。
其中，第二电极120的材料可以包括银(Ag)、镁(Mg)、镱(Yb)、锂(Li)或钙(Ca)；第二电极120的材料还可以包括氧化锂(Li
2O)、氧化钙(CaO)、氟化锂(LiF)或氟化镁(MgF
2)；第二电极120的材料还可以包括氧化铟镓锌(如ITO、IZO、IGZO)等。
此外，第二电极120为单层结构或多层结构。本公开的实施例对此不做限制。
示例性的，量子点发光层130的材料可以包括CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、InP、PbS、CuInS
2、ZnO、CsPbCl
3、CsPbBr
3、CsPhI
3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、InAs、InGaAs、InGaN、GaNk、ZnTe、Si、Ge、C以及具有上述成分的其他纳米尺度材料，例如纳米棒、纳米片等。优选的，量子点发光层130的材料包括不含镉的量子点。
在一些示例中，请继续参阅图4A-1和图4A-2，发光器件100还包括电子传输调节层140。
其中，电子传输调节层140位于第一电极110和量子点发光层130之间。
其中，电子传输调节层140被配置为：调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
在一些示例中，电子传输调节层140被配置为：减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
例如，电子的注入速率大于空穴的注入速率，导致量子点发光层130中，电子多于空穴，通过设置电子传输调节层140，减小由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在一些示例中，电子传输调节层140被配置为：增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
例如，空穴的注入速率大于电子的注入速率，导致量子点发光层130中，空穴多于电子，通过设置电子传输调节层140，增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
由上述可知，在本公开的实施例中，在第一电极110和量子点发光层130之间的电子传输调节层140，可以调整由第一电极110向量子点发光层130传 输的电子的数量。这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在一些实施例中，请继续参阅图4A-1和图4A-2，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142。
其中，电子传输层141位于第一电极110和量子点发光层130之间，且电子调节层142位于电子传输层141和第一电极110之间。
其中，电子传输层141的材料选自无机纳米材料、掺杂无机纳米材料和有机材料中的至少一种。
示例性的，电子传输层141的材料为无机纳米材料。例如，电子传输层141可以为氧化锌基纳米粒子薄膜或氧化锌薄膜。
此外，当电子传输层141为氧化锌基纳米粒子薄膜时，电子传输层141的材料还可以选择离子掺杂型氧化锌纳米粒子，如镁(Mg)掺杂氧化镁纳米粒子、铟(In)掺杂氧化镁纳米粒子、铝(Al)掺杂氧化镁纳米粒子、镓(Ga)掺杂氧化镁纳米粒子等。
其中，电子调节层142被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
示例性的，在电子传输层141远离量子点发光层130的一侧设置电子调节层142，通过表面电荷转移掺杂(surface charge transfer doping)效应，可以调节电子传输调节层140的能级。
需要说明的是，表面电荷转移掺杂效应是一种通过在材料表面形成电子给体(electron donor)或者电子受体(electron acceptor)来调节金属氧化物的能级的方法。
例如，在电子传输层141的表面形成电子调节层142，可以调节电子传输层141的最低未占据轨道能级。
在一些示例中，在电子传输层141的表面形成电子调节层142，使得电子传输层141的最低未占据轨道能级减小，增大了电子传输层141与量子点发光层130之间的能级差，增大了电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入。也即，电子调节层142可以减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，有效促进量子点发光层130中电子和空穴的平衡。
在另一些示例中，在电子传输层141的表面形成电子调节层142，使得电子传输层141的最低未占据轨道能级增大，减少了电子传输层141与量子点 发光层130之间的能级差，减小了电子的注入势垒，从而促进了电子向量子点发光层130的注入。也即，电子调节层142可以增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，有效促进量子点发光层130中电子和空穴的平衡。
由上述可知，在本公开的实施例中，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142，通过电子调节层142调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在本公开的另一些实施例中，发光器件100包括：依次层叠设置的第一电极110、电子传输调节层140、量子点发光层130和第二电极120。
其中，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142。
电子传输层141位于第一电极110和量子点发光层130之间，且电子调节层142位于电子传输层141和量子点发光层130之间。
经本公开发明人研究发现，当电子调节层142相对于电子传输层141更靠近量子点发光层130时，由于不同离子之间的离子半径不同，会导致晶格失配，容易对量子点发光层130的晶格造成缺陷，到最后荧光猝灭，降低了发光器件100的发光效率。
本公开上述的实施例与该实施例相比，由于电子调节层142位于电子传输层141和第一电极110之间，可以有效避免由于电子调节层142靠近量子点发光层130，对量子点发光层130的荧光猝灭的问题。
在一些实施例中，电子传输层141和电子调节层142包括至少三种元素，且电子传输层141和电子调节层142包括至少一种相同的元素。
例如，电子调节层142的材料包括MoO
3，电子传输层141的材料包括ZnO。又如，电子调节层142的材料包括WO
3，电子传输层141的材料包括ZnMgO。
本实施例中，电子传输层141和电子调节层142包括至少一种相同的元素，电子传输层141和电子调节层142晶格匹配更好，可以优化电子传输层141和电子调节层142的接触界面的特性，从而提高发光器件100的器件特性，提高了发光器件100的器件稳定性。
需要说明的是，电子和空穴具有不同的注入速率，可能是电子的注入速率大于空穴的注入速率，导致量子点发光层130中，电子多于空穴；也可能是空穴的注入速率大于电子的注入速率，导致量子点发光层130中，空穴多于电 子。
在一些可能的实施例中，在量子点发光层130中，电子多于空穴时，上述电子调节层142的功函数大于电子传输层141的功函数，且电子调节层142的功函数大于第一电极110的功函数。电子调节层142被配置为，减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
示例性的，如图4B所示，电子调节层142的功函数大于电子传输调节层141的功函数，由于真空能级(Vacuum energy level，Evac)与费米能级(Fermi energy level，Ef)之差即为功函数，在真空能级一定的基础上，电子调节层142的费米能级要低于电子传输层141的费米能级。当在电子传输层141和第一电极110中间设置电子调节层142时，电子会自发地由功函数较低的电子传输层141向功函数较高的电子调节层142转移，电子传输层141失去部分电子后，费米能级向价带(Valance Band，VB)方向移动，也即，电子传输层141的能级变的更深，由此，使得电子传输层141与量子点发光层130之间的能级差变大，增大了电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入，增加载流子平衡，降低富余电子在量子点发光层130的积累，有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡。
需要说明的是，材料的能带分为价带和导带(Conduct Band，CB)，费米能级是充满电子的最高能级，通常位于价带和导带之间。
在本公开中，对参考发光器件和测试发光器件1进行测试。其中，参考发光器件包括依次叠层设置的第一电极110、电子传输层141、量子点发光层130、和第二电极120。
此处所述的测试发光器件1即为本公开上述实施例中所提供的发光器件100，包括依次叠层设置的第一电极110、电子传输调节层140、量子点发光层130、和第二电极120。其中，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142，且电子传输层141位于第一电极110和量子点发光层130之间，且电子调节层142位于电子传输层141和第一电极110之间。电子调节层142的功函数大于电子传输层141的功函数，且电子调节层142的功函数大于第一电极110的功函数。
其中，需要说明的是，在参考发光器件和测试发光器件1中，第一电极110的材料相同、厚度相同；电子传输层141的材料相同、厚度相同；量子点发光层130的材料相同、厚度相同；第二电极120的材料相同、厚度相同。
例如，在参考发光器件和测试发光器件1中，第一电极110均为银膜，且第一电极110的厚度均为100nm。
在参考发光器件和测试发光器件1中，电子传输层141的材料均为ZnO，且电子传输层141的厚度均为50nm。
在参考发光器件和测试发光器件1中，量子点发光层130的材料相同，均可以通过在电子传输141远离第一电极110的一侧沉积15mg/ml的相同量子点的辛烷溶液，并在120℃下退火，得到厚度相同(例如，厚度均约为30nm)的量子点发光层130。
在参考发光器件和测试发光器件1中，第二电极120的材料均为铟锌氧化物(IZO)，且第二电极120的厚度可以均为50nm。
在测试发光器件1中，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142的厚度为1nm。
经过测试可得到如图5所示的电流密度随电压变化的示意图；以及，如图6所示的发光器件亮度随电压变化的示意图。由图5可知，测试发光器件1的电流密度低于参考发光器件的电流密度。由图6可知，在相同的电流密度下，测试发光器件1的亮度高于参考发光器件的亮度。由此可知，在发光器件100包括电子传输调节层140，电子传输调节层140包括电子传输层141和电子调节层142，且电子调节层142的功函数大于电子传输层141的功函数，且电子调节层142的功函数大于第一电极110的功函数，可以有效减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，促进电子和空穴平衡，在减少注入到量子点发光层130的电子数量之后，还可以有效提高发光器件100的发光效率。
在一些实施例中，电子调节层142的功函数为E，电子调节层142的厚度为D，E和D满足：
示例性的，
的值例如可以为：1、1.5、5、10、15、20等。
例如，电子调节层142的功函数为5eV，电子调节层142的厚度可以为5nm。又例如，电子调节层142的功函数为6eV，电子调节层142的厚度可以为0.3nm。
通过上述设置，可以保证电子调节层142对电子传输层141起到更好的调节作用，通过增大或者减小电子的注入势垒，减小或者促进电子向量子点发光层130的注入，从而有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在一些实施例中，电子调节层142的功函数的范围为5eV～7eV。例如，电子调节层142的功函数可以为5eV、5.5eV、6eV、6.5eV、7eV等。
需要说明的是，第一电极110的功函数或费米能级小于4.5eV；电子传输层141的费米能级也小于4.5eV。
由于第一电极110和电子传输层141的功函数或费米能级均小于4.5eV，当第一电极110和电子传输层141之间的电子调节层142的功函数的范围为5eV～7eV时，电子会自发地从低功函数或者费米能级的材料向高功函数的材料转移，因此，在本公开提供的发光器件100中，当分别在第一电极110和第二电极120上施加电压时，电子从第一电极110转移到电子传输层141后，由于，电子调节层142的功函数大于电子传输层141的材料的功函数或费米能级，电子会自发的从低功函数的电子传输层141向高功函数的电子调节层142转移，而且，电子调节层142的功函数与电子传输层141的功函数之间差距较大，更有利于电子自发的从电子传输层141向电子调节层142转移，从而减少电子向量子点发光层130的注入，提高发光器件100中载流子平衡，降低富余电子在量子点的积累，从而提高器件效率和寿命。
在一些实施例中，电子调节层142的最高占据分子轨道能级(Highest Occupied Molecular Orbital，简称HOMO)的范围为：-7eV～-10eV，例如，电子调节层142的最高占据分子轨道能级可以为-7eV、-8eV、-9eV、-10eV等；电子调节层142的最低未占分子轨道能级(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，简称LUMO)的范围为：-4.2eV～-6eV，例如，电子调节层142的最低未占分子轨道能级可以为-4.2eV、-4.6eV、-5.0eV、-5.2eV、-5.4eV、-5.6eV、-6eV等。
需要说明的是，根据前线轨道理论：分子中有类似于单个原子的“价电子”的电子存在，分子的价电子就是前线电子，因此在分子之间的化学反应过程中，最先作用的分子轨道是前线轨道，起关键作用的电子是前线电子。分子的HOMO对其电子的束缚较为松弛，具有电子给予体的性质，而LUMO则对电子的亲和力较强，具有电子接受体的性质。
示例性的，请参阅图7和图8，其中图7为上述参考发光器件的能级结构图；图8为本实施例中发光器件100的能级结构图。
结合图7和图8可知，在电子传输层141的表面形成电子调节层142后，电子传输层141的最低未占据轨道能级减小，电子传输层141与量子点发光层130之间的能级差变大，从而增大了电子的注入势垒，减少了电子向量子点发光层130的注入，电子调节层142的LUMO能级深于电子传输层141的LUMO能级，LUMO能级在数值上与分子的电子亲和势相当，LUMO能级越 低，电子调节层142越易得到电子。由此，电子会更容易从电子传输层141向电子调节层142转移，可以有效改善电子传输层141向量子点发光层130注入的电子过量带来的量子点充电现象，促进电子和空穴平衡。
在一些实施例中，电子调节层142的材料包括第五副族金属氧化物，或第六副族金属氧化物。
示例性的，电子调节层142的材料包括钼的氧化物、钨的氧化物、铬的氧化物等金属氧化物中的至少一种。
在电子调节层142的材料包括第五副族金属氧化物，或第六副族金属氧化物时，在电子传输层141的表面形成电子调节层142后，均能够有效减小电子传输层141的最低未占据轨道能级，增大电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入；而且，在电子调节层142的材料包括第五副族金属氧化物，或第六副族金属氧化物时，电子调节层142的LUMO能级深于电子传输层141的LUMO能级，LUMO能级在数值上与分子的电子亲和势相当，LUMO能级越低，该物质越易得到电子。由此，电子会更容易从电子传输层141向电子调节层142转移，可以有效改善电子传输层141向量子点发光层130注入的电子过量带来的量子点充电现象，促进电子和空穴平衡。
在一些实施例中，电子调节层142的材料包括：MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3中的至少一种；电子传输层141的材料包括：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnMgO、NiO、CdS、CdSe、CdO中的至少一种。
MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3等材料的功函数都较高，而ZnO、ZnS、ZnSe、ZnMgO、NiO、CdS、CdSe、CdO等材料均为过渡金属的化合物，且通常为n型半导体，包括这些材料的电子传输层141的最低未占据轨道能级，更容易被功函数较高的电子调节层142调节，电子传输层141在电子调节层142的作用下，电子传输层141的最低未占据轨道能级减小，增大了电子传输层141与量子点发光层130之间的能级差，增大了电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入。
在一些实施例中，电子传输层141的最低未占据轨道能级小于电子传输调节层140的最低未占据轨道能级。
在本公开中，对电子传输调节层140的最低未占据轨道能级，以及电子传输层141的最低未占据轨道能级进行测试。
示例性的，以电子传输层141的材料包括：ZnO，电子调节层142的材料包括：MoO
3为例进行测试。
首先，在洗干净的ITO导电玻璃上，沉积30mg/ml的ZnO溶液，并在 120℃下退火10min，得到厚度约50nm的电子传输层141，之后通过真空蒸镀的方式在电子传输层141上分别沉积1nm厚的MoO
3层和3nm厚的MoO
3层。采用紫外光电子能谱(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy，UPS)测试其能级的变化情况。
测试结果如表1所示。
表1
由表1可得，在发光器件不包括电子调节层时，测得电子传输层141的起始结合能的位置的Eonset为3.68eV；电子传输层141的能量截止边的位置的Ecutoff为17.65eV。其中，如图9A和图9B所示，图9A和图9B均为发光器件不包括电子调节层时，电子传输层141产生的光电子数随电子传输层141的束缚能变化的示意图。图9A和图9B中，横坐标均为电子传输层141的束缚能，纵坐标均为电子传输层141在紫外入射光的激发下，所产生的光电子数。Eontoff为电子传输层141的起始结合能的位置所对应的能量，也即，如图9B所示，图中直线与横坐标的交点处束缚能的大小；Ecutoff为电子传输层141的能量截止边的位置所对应的能量，也即，如图9A所示，图中直线与横坐标的交点处束缚能的大小。
其中，电子传输层141的HOMO能级公式为：
HOMO＝-(21.22-(Ecutoff-Eonset))。
由此，在发光器件不包括电子调节层时，测得的电子传输层141的最高占据分子轨道能级为-7.25eV。
由表1可知，在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为1nm时，测得电子传输调节层140的Eonset为3.64eV；电子传输调节层140的Ecutoff为17.53eV。其中，如图10A和图10B所示，图10A和图10B均为发光器件包括电子调节层142时，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为1nm时，电子传输调节层140产生的光电子数随电子传输调节层140的束缚能变化的示意图。图10A和图10B中，横坐标均为电子传输调节层140的束缚能，纵坐标均为电子传输调节层140在紫外入射光的激发下，所产生的光电子数。Eontoff为电子传 输调节层140的起始结合能的位置所对应的能量，也即，如图10B所示，图中直线与与横坐标的交点处束缚能的大小；Ecutoff为电子传输调节层140的能量截止边的位置所对应的能量，也即，如图10A所示，图中直线与与横坐标的交点处束缚能的大小。
其中，电子传输调节层140的HOMO能级公式为：
HOMO＝-(21.22-(Ecutoff-Eonset))。
根据上述电子传输调节层140的HOMO能级公式计算可得，在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为1nm时，电子传输调节层140的HOMO能级为-7.33eV。
由表1可得，在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为3nm时，测得电子传输调节层140的Eonset为3.55eV；电子传输调节层140的Ecutoff为17.20eV。其中，如图11A和图11B所示，图11A和图11B均为发光器件包括电子调节层142时，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为3nm时，电子传输调节层140产生的光电子数随电子传输调节层140的束缚能变化的示意图。图11A和图11B中，横坐标均为电子传输调节层140的束缚能，纵坐标均为电子传输调节层140在紫外入射光的激发下，所产生的光电子数。Eontoff为电子传输调节层140的起始结合能的位置所对应的能量，也即，如图11B所示，图中直线与与横坐标的交点处束缚能的大小；Ecutoff为电子传输调节层140的能量截止边的位置所对应的能量。也即，如图11A所示，图中直线与与横坐标的交点处束缚能的大小。
根据上述电子传输调节层140的HOMO能级公式计算可得，在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为3nm时，电子传输调节层140的HOMO能级为-7.57eV。
显然，在电子传输层141的表面形成电子调节层142后，也即，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142时，电子传输调节层140的最高占据分子轨道能级减小，电子传输调节层140与量子点发光层130之间的能级差变大，电子的注入势垒增加。
在本公开中，为了对电子传输调节层140的LUMO能级进行测试，还对电子传输调节层140的紫外可见吸收光谱(UV-vis)进行测试。
示例性的，首先，在空白玻璃上，沉积30mg/ml的ZnO溶液，并在120℃下退火10min，得到厚度约50nm的电子传输层141，之后通过真空蒸镀的方式分别沉积1nm和3nm厚的MoO
3层，并对膜层的紫外可见吸收光谱(UV- vis)进行测试。
测试结果如图12A～图12D所示，图12A～图12D均为膜层对不同波长的光线的吸收强度图，横坐标为光线的波长，纵坐标为膜层对光线的吸收强度。其中，图12B为发光器件不包括电子调节层时，电子传输层141对不同波长的紫外可见吸收光谱；图12C为发光器件100包括电子调节层142，电子调节层142为1nm厚的MoO
3层时，电子传输调节层140对不同波长的紫外可见吸收光谱；图12D为发光器件100包括电子调节层142，电子调节层142为3nm厚的MoO
3层时，电子传输调节层140对不同波长的紫外可见吸收光谱；图12A包括上述三种情况下的三种紫外可见吸收光谱。
从图12A～图12D可以看出，膜层的吸收光谱几乎没有发生变化。
膜层的带隙Egap的计算公式为：
其中，λg为膜层的带边波长，也即，如图12C～图12D中直线与横坐标的交点处的波长。
根据上述膜层的带隙Egap的计算公式可得，在发光器件不包括电子调节层时，电子传输层141的带隙Egap为3.53eV。在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为1nm时，电子传输调节层140的带隙Egap为3.54eV。在发光器件包括电子调节层142，电子调节层142的材料为MoO
3，且电子调节层142厚度为3nm时，电子传输调节层140的带隙Egap为3.53eV。
电子传输调节层140的HOMO能级公式为：
ELUMO＝EHOMP+Egap。
其中，ELUMO为电子传输调节层140的最低未占分子轨道能级，EHOMO为电子传输调节层140的最高占据分子轨道能级，Egap为电子传输调节层140的带隙，根据膜层的紫外可见吸收光谱可以计算膜层的带隙Egap，根据测得电子传输调节层140的HOMO能级，即可得出电子传输调节层140的LUMO能级。
计算结果如表2所示。
表2
由表2可知，发光器件包括电子传输层141和电子调节层142时，电子传输调节层140的LUMO能级，与发光器件仅包括电子传输层141，不包括电子调节层142相比，电子传输层141的LUMO能级相比，电子传输调节层140的LUMO能级减小，使得电子的注入势垒增大，从而减少了电子向量子点发光层130的注入。
在本公开中，还采用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS)测试了上述三种情况下膜层的束缚能峰位的变化情况。
示例性的，请参阅图13A和图13B，图13A为上述三种情况下，电子传输层141产生的光电子数随电子传输层141的束缚能变化的示意图。图13B为图13A中区域A的局部图。
在发光器件仅包括电子传输层141，不包括电子调节层时，电子传输层141中Zn的2p轨道的峰位的结合能为1021.4eV。在发光器件包括电子传输层141和电子调节层142，且电子调节层142为1nm厚的MoO
3层时，电子传输调节层140中Zn的2p轨道的峰位的结合能为1021.5eV。在发光器件包括电子传输层141和电子调节层142，且电子调节层142为3nm厚的MoO
3层时，电子传输调节层140中Zn的2p轨道的峰位的结合能为1021.8eV。显然，在电子传输层141的表面形成电子调节层142后，电子传输层141中Zn的2p轨道的峰位的结合能发生变化，也即，通过在电子传输调节层140的表面形成电子调节层142，改变了电子传输层141的电子结构，改变了电子的注入势垒，从而调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，使发光器件100中的电子、空穴的注入平衡。
在一些实施例中，电子调节层142远离电子传输层141的表面的粗糙度小于电子传输层141远离电子调节层142的表面的粗糙度。
示例性的，在空白玻璃上，沉积30mg/ml的ZnO溶液，并在120℃下退火10min，得到厚度约50nm的电子传输层141，并采用原子力显微镜(AFM)观察电子传输层141的表面形貌。
示例性的，首先，在空白玻璃上，沉积30mg/ml的ZnO溶液，并在120℃下退火10min，得到厚度约50nm的电子传输层141，之后通过真空蒸镀的方式分别沉积MoO
3层，并采用原子力显微镜(AFM)观察ZnO/MoO
3叠层(也即，电子传输调节层140)的表面形貌。
示例性的，如图14A和图14B所示，其中图14A为发光器件不包括电子调节层时，电子传输层141的膜层电镜图；图14B为发光器件包括电子调节 层142时，ZnO/MoO
3叠层(也即，电子传输调节层140)的膜层电镜图。
通过测试可得，在发光器件不包括电子调节层时，电子传输层141的表面的粗糙度为5.5nm；发光器件包括电子调节层142时，ZnO/MoO
3叠层(也即，电子传输调节层140)的表面的粗糙度为5.1nm。
显然，在发光器件100同时包括电子传输层141和电子调节层142时，电子传输调节层140的粗糙度明显降低，由此可以改善发光器件100的形貌，提高发光器件100的发光的均匀性。
在另一些可能的实施例中，在量子点发光层130中，空穴多于电子时，上述电子调节层142的功函数小于电子传输层141的功函数，且电子调节层142的功函数小于第一电极110的功函数。电子调节层142被配置为，增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
由于电子调节层142的功函数小于电子传输层141和第一电极110的功函数，当在电子传输层141和第一电极110中间设置电子调节层142时，电子会自发地由费米能级较低的电子调节层142向功函数较高的电子传输层141转移，可以增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，促进发光器件100中电子的注入，使发光器件100中的电子、空穴的注入平衡，避免载流子积累，有利于提高器件的发光效率。
在一些实施例中，电子调节层142的的材料包括：Cs
2O
3。
Cs
2O
3是一种良好的阴极修饰材料，具有较低的功函数，可以作为电子给出材料，在电子调节层142的的材料包括Cs
2O
3时，更有利于电子自发地由电子调节层142向电子传输层141转移，增加由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，促进发光器件100中电子的注入，使发光器件100中的电子、空穴的注入平衡，避免载流子积累，有利于提高器件的发光效率。
在一些实施例中，电子调节层142的厚度的范围为：0.3nm～5nm。例如，电子调节层的厚度可以为：0.3nm、04nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、1.1nm、1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm、3nm、4nm、5nm等，本公开的实施例对此不做限制。
在本公开中，对参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5进行测试。其中，参考发光器件包括依次叠层设置的第一电极110、电子传输层141、量子点发光层130和第二电极120。
此处所述的测试发光器件2即为本公开一些实施例中所提供的发光器件100，包括依次叠层设置的第一电极110、电子调节层142、电子传输层141、量子点发光层130、和第二电极120。其中，电子调节层142的材料为MoO
3， 厚度为1nm。
此处所述的测试发光器件3为本公开又一些实施例中所提供的发光器件100，包括依次叠层设置的第一电极110、电子调节层142、电子传输层141、量子点发光层130、和第二电极120。其中，电子调节层142的材料为MoO
3，厚度为2nm。
此处所述的测试发光器件4为本公开又一些实施例中所提供的发光器件100，包括依次叠层设置的第一电极110、电子调节层142、电子传输层141、量子点发光层130、和第二电极120。其中，电子调节层142的材料为MoO
3，厚度为3nm。
此处所述的测试发光器件5为本公开又一些实施例中所提供的发光器件100，包括依次叠层设置的第一电极110、电子调节层142、电子传输层141、量子点发光层130、和第二电极120。其中，电子调节层142的材料为MoO
3，厚度为7nm。其中，需要说明的是，在参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5中，第一电极110的材料相同、厚度相同；电子传输层141的均材料相同、厚度相同；量子点发光层130的材料相同、厚度相同；第二电极120的材料相同、厚度相同。
例如，在参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5中，第一电极110均为银膜，且第一电极110的厚度均为100nm。
在参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5中，电子传输层141的材料均为ZnO，且电子传输层141的厚度均为50nm。
在参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5中，量子点发光层130的材料相同，均可以通过在电子传输141远离第一电极110的一侧沉积15mg/ml的相同量子点的辛烷溶液，并在120℃下退火，得到厚度相同(例如，厚度均约为30nm)的量子点发光层130。
在参考发光器件、测试发光器件2～测试发光器件5中，第二电极120的材料均为铟锌氧化物(IZO)，且第二电极120的厚度可以均为50nm。经过测试可得到如图15所示的电流效率随电压变化的示意图。
由图15可知，测试发光器件2～测试发光器件4的电流效率明显高于参考发光器件的电流效率，电流效率越高，该发光器件的发光效率越高。因此，测试发光器件2～测试发光器件4的发光效率明显高于参考发光器件的发光效率。但是，测试发光器件5的电流效率相比于参考发光器件和测试发光器件2～测试发光器件4的电流效率，有较大幅度下降。由此可知，通过设置厚度范围为：0.3nm～5nm的电子调节层142，可以有效提高发光器件100的发光效率， 还可避免电子调节层142的厚度过厚而影响发光器件的发光效率。
在本公开的另一些实施例中，请参阅图16，电子传输调节层140包括掺杂材料1402和主体材料1401，掺杂材料1402被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
其中，电子传输调节层140可以采用离子注入法或者扩散方法等进行掺杂形成。
在一些示例中，电子传输调节层140掺入掺杂材料1402后，电子传输调节层140的最低未占据轨道能级小于电子传输调节层140的初始最低未占据轨道能级。其中，电子传输调节层140的初始最低未占据轨道能级为：电子传输调节层140未经掺杂时，电子传输调节层140的最低未占据轨道能级。由此，增大了电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入，有效促进了量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在一些示例中，电子传输调节层140掺入掺杂材料1402后，电子传输调节层140的最低未占据轨道能级大于电子传输调节层140的初始最低未占据轨道能级。由此，减小了电子的注入势垒，从而促进了电子向量子点发光层130的注入，有效促进了量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
由上述可知，在本公开的实施例中，电子传输调节层140包括掺杂材料1402和主体材料1401，掺杂材料1402用于调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进发光器件100中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在一些实施例中，电子传输调节层140包括至少三种元素，且掺杂材料1402和主体材料1401包括至少一种相同的元素。
例如，掺杂材料1402的材料包括MoO
3，主体材料1401的材料包括ZnO。又如，掺杂材料1402的材料包括WO
3，主体材料1401的材料包括ZnMgO。
由此，使得掺杂材料1402能够对主体材料1401的最低未占据轨道能级进行调节，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，有效促进发光器件100中电子和空穴平衡。
在一些实施例中，掺杂材料1402的功函数大于主体材料1401的功函数，且掺杂材料1402的功函数大于第一电极110的功函数。掺杂材料1402被配置为，减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
掺杂材料1402的功函数大于主体材料1401的功函数，电子传输调节层140掺入掺杂材料1402后，电子传输调节层140的的最低未占据轨道能级小于电子传输调节层140的初始最低未占据轨道能级，由此，增大了电子的注入势垒，从而减少了电子向量子点发光层130的注入。
在一些实施例中，掺杂材料1402包括P型掺杂材料。
需要说明的是，“P型掺杂材料”是指，掺杂可以接受电子的材料。通过，在主体材料1401掺入P型掺杂材料，P型掺杂材料更容易接受电子，因此，能够减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，减少发光器件100中电子的注入，使发光器件100中的电子、空穴的注入平衡。
在一些实施例中，P型掺杂材料包括：MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3中的至少一种。
MoO
3、WO
3、V
2O
5或CrO
3的功函数都较高，更容易接受电子，在主体材料1401掺入MoO
3、WO
3、V
2O
5、CrO
3中的至少一种，能够减少由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量，减少发光器件100中电子的注入，使发光器件100中的电子、空穴的注入平衡。
在一些实施例中，请参阅图4A-1和图4A-2，发光器件100还包括：空穴传输层(Hole Transporting Layer，HTL)150和空穴注入层(Hole Inject Layer，HIL)160。其中，空穴传输层150位于第二电极120和量子点发光层130之间；空穴注入层160位于第二电极120和空穴传输层150之间。
其中，空穴注入层160的材料包括PEDOT:PSS 4083(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)。除此之外，空穴注入层160的材料还可以包括氧化钼(MoO
3)、三氧化钨(WO
3)、五氧化二钒(V
2O
5)或硫氰酸亚铜(CuSCN)。
空穴传输层150的材料可以为1,1-二[4-[N，N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'-(1-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(NPB)。除此之外，空穴传输层150的材料还可以包括PVK(聚乙烯亚胺)。
示例性的，请参阅图7和图8，第二电极120中的空穴，依次经过空穴注入层160和空穴传输层150进入量子点发光层130，减小了载流子跃迁需要克服的势垒高度。由此，通过设置空穴注入层160和空穴传输层150可以增大空穴的传输效率，进而提高发光器件100的发光效率。
上述一些实施例所提供的发光器件的制备方法包括多种，可以根据实际需要选择设置。下面对发光器件的制备方法进行示意性说明，可以理解是的，发光器件的制备方法并不局限于下文中的说明。
本公开的一些实施例提供了一种发光器件的制备方法，用于制备以上一些实施例所提供的发光器件100。
图17为根据一些实施例的发光器件的制备方法的流程图。该制备方法包括步骤S1a～S3a。
S1a：在第一电极110的一侧形成电子传输调节层140。
其中，第一电极110可以为铝膜或银膜，其中，铝膜或银膜可以通过蒸镀工艺形成。
此外，第一电极110的材料还可以为铟锌氧化物(IZO)，此时，第一电极110可以通过溅射工艺形成。
示例性的，第一电极110的厚度的取值范围为：90nm～110nm。示例性的，第一电极110的厚度为100nm。
示例性的，电子传输调节层140被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
S2a：在电子传输调节层140远离第一电极110的一侧形成量子点发光层130。
示例性的，量子点发光层130的厚度的取值范围为：20nm～40nm。示例性的，量子点发光层130的厚度为50nm。
示例性的，在形成量子点发光层130时，可以采用旋涂工艺或其他工艺。
例如，在电子传输调节层140远离第一电极110的一侧形成量子点发光层130的具体步骤可以包括：在电子传输调节层140远离第一电极110的一侧沉积15mg/ml的量子点的辛烷溶液，并在120℃下退火10min，得到厚度约30nm的量子点发光层130。
S3a：在量子点发光层130远离电子传输调节层140的一侧形成第二电极120。
其中，第二电极120可以为铝膜或银膜，其中，铝膜或银膜可以通过蒸镀工艺形成。
此外，第二电极120的材料可以为铟锌氧化物(IZO)，此时，第二电极120可以通过溅射工艺形成。
在步骤S3a之后，可以对发光器件100进行封装。示例性的，可以采用紫外固化胶对发光器件100进行封装。
本实施例提供的发光器件的制备方法，用于制备以上一些实施例所提供的发光器件100，该制作方法所能实现的有益效果，与上述一些实施例中提供的发光器件100所能实现的有益效果相同，此处不再赘述。
在一些实施例中，上述在第一电极110的一侧形成电子传输调节层140包括：S11a～S12a：
S11a：在第一电极110的一侧蒸镀形成电子调节层142。
其中，电子调节层142的材料及其厚度，可以参照上述一些实施例中的说明，此处不再赘述。
通过蒸镀形成电子调节层142，可以有效控制电子调节层142的厚度，避免电子调节层142的厚度过大，而影响发光器件的电流效率。
S12a：在电子调节层142远离第一电极110的一侧形成电子传输层141。
示例性的，电子传输层141的厚度的取值范围为：40nm～60nm。示例性的，电子传输层141的厚度为50nm。
示例性的，可以采用溶胶凝胶法、纳米粒子旋涂法或溅射工艺形成电子传输层141。
例如，在电子调节层142远离第一电极110的一侧形成电子传输层141的具体步骤可以包括：在电子调节层142远离第一电极110的一侧沉积30mg/ml的ZnO溶液，并在120℃下退火10min，得到厚度约50nm的电子传输层141。
本实施例中，电子传输调节层140包括：电子传输层141和电子调节层142，通过电子调节层142调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在另一些实施例中，上述在第一电极110的一侧形成电子传输调节层140包括：采用溶液法在第一电极110的一侧形成电子传输调节层140。
其中，电子传输调节层140包括掺杂材料1402和主体材料1401，掺杂材料1402被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
其中，电子传输调节层140可以采用离子注入法或者扩散方法等进行掺杂形成。
例如，采用溶液法在第一电极110的一侧形成电子传输调节层140的具体步骤可以包括：向制备ZnO所用的前驱体溶液醋酸锌Zn(CH
3COO)
2*2H
2O溶液中，加入醋酸钼Mo(CH
3COO)
2*2H
2O，并通过向前驱体溶液中加入适量氢氧化钾溶液，在60℃的环境下，进行搅拌，最后加入乙醇胺作为稳定剂，可以制备得到含有钼掺杂的氧化锌纳米粒子。
示例性的，电子传输调节层140掺入掺杂材料1402，掺杂材料1402用于 调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进发光器件100中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
本公开的一些实施例还提供了一种发光器件的制备方法，用于制备以上一些实施例所提供的发光器件100。
图18为根据一些实施例的发光器件的制备方法的流程图。该制备方法包括步骤S1b～S3b。
S1b：在第二电极120的一侧形成量子点发光层130。
S2b：在量子点发光层130远离第二电极120的一侧形成电子传输调节层140。
示例性的，电子传输调节层140被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
S3b：在电子传输调节层140远离量子点发光层130的一侧形成第一电极110。
其中，第二电极120、量子点发光层130、电子传输调节层140及第一电极110的材料和形成工艺，均可以参照上述一些实施例中步骤S1a～S3a中的说明，此处不再赘述。
在步骤S3b之后，可以对发光器件100进行封装。示例性的，可以采用紫外固化胶对发光器件100进行封装。
本实施例提供的发光器件的制备方法，用于制备以上一些实施例所提供的发光器件100，该制作方法所能实现的有益效果，与上述一些实施例中提供的发光器件100所能实现的有益效果相同，此处不再赘述。
在一些实施例中，上述在量子点发光层130远离第二电极120的一侧形成电子传输调节层140包括：S21b～S22b：
S21b：在量子点发光层130远离第二电极120的电子传输层141。
示例性的，电子传输层141的厚度的取值范围为：40nm～60nm。示例性的，电子传输层141的厚度为50nm。
示例性的，可以采用溶胶凝胶法、纳米粒子旋涂法或溅射工艺形成电子传输层141。
S22b：在电子传输层141远离量子点发光层130的一侧蒸镀形成电子调节层142。
其中，电子调节层142的材料及其厚度，可以参照上述一些实施例中的说明，此处不再赘述。
通过蒸镀形成电子调节层142，可以有效控制电子调节层142的厚度，避免电子调节层142的厚度过大，而影响发光器件的电流效率。
本实施例中，通过在电子传输层141远离量子点发光层130的一侧蒸镀形成电子调节层142，可以调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进量子点发光层130中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
在另一些实施例中，上述在量子点发光层130远离第二电极120的一侧形成电子传输调节层140包括：采用溶液法在量子点发光层130远离第二电极120得出一侧形成电子传输调节层140。
其中，电子传输调节层140包括掺杂材料1402和主体材料1401，掺杂材料1402被配置为，调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。
其中，电子传输调节层140可以采用离子注入法或者扩散方法等进行掺杂形成。
例如，采用溶液法在量子点发光层130远离第二电极120的一侧形成电子传输调节层140的具体步骤可以包括：向制备ZnO所用的前驱体溶液醋酸锌Zn(CH
3COO)
2*2H
2O溶液中，加入醋酸钼Mo(CH
3COO)
2*2H
2O，并通过向前驱体溶液中加入适量氢氧化钾溶液，在60℃的环境下，进行搅拌，最后加入乙醇胺作为稳定剂，可以制备得到含有钼掺杂的氧化锌纳米粒子。
示例性的，电子传输调节层140掺入掺杂材料1402，掺杂材料1402用于调整由第一电极110向量子点发光层130传输的电子的数量。这样，可以有效促进发光器件100中电子和空穴平衡，能够有效提高发光器件100的发光效率，提高发光器件100的稳定性和使用寿命。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
- 一种发光器件，包括：依次层叠设置的第一电极、电子传输调节层、量子点发光层和第二电极；所述电子传输调节层被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电子传输调节层包括：电子传输层，位于所述第一电极与所述量子点发光层之间；电子调节层，位于所述电子传输层与所述第一电极之间；所述电子调节层的功函数大于所述电子传输层的功函数，且所述电子调节层的功函数大于所述第一电极的功函数；所述电子调节层被配置为，减小由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述电子调节层和所述电子传输层包括至少三种元素，且所述电子调节层和所述电子传输层包括至少一种相同的元素。
- 根据权利要求2～3中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的功函数为EeV，所述电子调节层的厚度为Dnm，E和D满足：
- 根据权利要求2～4中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的功函数的范围为5eV～7eV。
- 根据权利要求2～5中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的最高占据分子轨道能级的范围为：-7eV～-10eV；所述电子调节层的最低未占分子轨道能级的范围为：-4.2eV～-6eV。
- 根据权利要求2～6中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的材料包括第五副族金属氧化物，或第六副族金属氧化物。
- 根据权利要求2～7中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的材料包括：MoO 3、WO 3、V 2O 5、CrO 3中的至少一种；所述电子传输层的材料包括：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnMgO、NiO、CdS、CdSe、CdO中的至少一种。
- 根据权利要求2～8中任一项所述的发光器件，其中，所述电子传输调节层的最低未占据轨道能级小于所述电子传输层的最低未占据轨道能级。
- 根据权利要求2～9中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层远离所述电子传输层的表面的粗糙度小于所述电子传输层远离所述电子调节 层的表面的粗糙度。
- 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电子传输调节层包括：电子传输层，位于所述第一电极与所述量子点发光层之间；电子调节层，位于所述电子传输层与所述第一电极之间；所述电子调节层的功函数小于所述电子传输层的功函数，且所述电子调节层的功函数小于所述第一电极的功函数；所述电子调节层被配置为，增加由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述电子调节层的材料包括：Cs 2O 3。
- 根据权利要求2～12中任一项所述的发光器件，其中，所述电子调节层的厚度的范围为：0.3nm～5nm。
- 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电子传输调节层包括掺杂材料和主体材料；所述掺杂材料被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求14所述的发光器件，其中，所述电子传输调节层包括至少三种元素，且所述掺杂材料和所述主体材料包括至少一种相同的元素。
- 根据权利要求14或15所述的发光器件，其中，所述掺杂材料的功函数大于所述主体材料的功函数，且所述掺杂材料的功函数大于所述第一电极的功函数；所述掺杂材料被配置为，减少由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求14～16中任一项所述的发光器件，其中，所述掺杂材料包括P型掺杂材料。
- 根据权利要求17所述的发光器件，其中，所述P型掺杂材料包括：MoO 3、WO 3、V 2O 5、CrO 3中的至少一种。
- 根据权利要求1～18中任一项所述的发光器件，还包括：空穴传输层，位于所述第二电极和所述量子点发光层之间；以及，空穴注入层，位于所述第二电极和所述空穴传输层之间。
- 一种发光器件的制备方法，包括：在第一电极的一侧形成电子传输调节层；在所述电子传输调节层远离所述第一电极的一侧形成量子点发光层；在所述量子点发光层远离所述电子传输调节层的一侧形成第二电极；或者，在第二电极的一侧形成量子点发光层；在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输调节层；在所述电子传输调节层远离所述量子点发光层的一侧形成第一电极；其中，所述电子传输调节层被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 根据权利要求20所述的制备方法，其中，所述在第一电极的一侧形成电子传输调节层包括：在第一电极的一侧蒸镀形成电子调节层；在所述电子调节层远离所述第一电极的一侧形成电子传输层；或者，在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输层；在所述电子传输层远离所述量子点发光层的一侧蒸镀形成电子调节层。
- 根据权利要求20所述的制备方法，其中，所述在第一电极的一侧形成电子传输调节层包括：采用溶液法在第一电极的一侧形成电子传输调节层；或者，采用溶液法在所述量子点发光层远离所述第二电极的一侧形成电子传输调节层；其中，所述电子传输调节层包括掺杂材料和主体材料；所述掺杂材料被配置为，调整由所述第一电极向所述量子点发光层传输的电子的数量。
- 一种显示面板，包括：背板；以及，如权利要求1～19中任一项所述的多个发光器件，所述多个发光器件设置于所述背板的一侧。
- 根据权利要求23所述的显示面板，其中，所述发光器件的第一电极相对于第二电极靠近所述背板；或，所述发光器件的第二电极相对于第一电极靠近所述背板。
- 一种显示装置，包括：如权利要求23或24所述的显示面板。
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