CN212257439U - 一种发光器件、显示基板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种发光器件、显示基板和显示装置，发光器件包括：发光层，发光层中具有电子传输材料和量子点；第一电子传输层和空穴传输层，所述第一电子传输层、所述发光层和所述空穴传输层依次层叠设置。在本实用新型的发光器件中，在发光层中具有电子传输材料和量子点，通过发光层中的电子传输材料能够阻挡空穴，避免空穴在发光层中富集，有利于载流子平衡，减少了由于多余空穴造成的量子点中激子的俄歇复合，提高发光效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种发光器件、显示基板和显示装置。
背景技术
量子点(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，成为目前新型LED发光材料的研究热点。在量子点发光器件中，注入的电子很难注入量子点层，空穴在量子点层中富集，影响载流子平衡，同时量子点由于俄歇复合而荧光量子效率降低，最终影响器件的发光效率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种发光器件、显示基板和显示装置，用以解决空穴容易在量子点层中富集，影响载流子平衡，影响器件发光效率的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
第一方面，根据本实用新型实施例的发光器件，包括：
发光层，所述发光层中具有电子传输材料和量子点；
第一电子传输层和空穴传输层，所述第一电子传输层、所述发光层和所述空穴传输层依次层叠设置。
其中，所述量子点分散在所述电子传输材料中；或者
所述发光层包括：量子点层和第二电子传输层，所述第二电子传输层位于所述量子点层与所述空穴传输层之间；或者
所述发光层包括：量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置。
其中，所述发光层包括量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置，所述发光层中靠近所述第一电子传输层和所述空穴传输层的位置分别为所述量子点层。
其中，所述发光层包括量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置，所述发光层中靠近所述第一电子传输层和所述空穴传输层的位置分别为所述第二电子传输层。
其中，所述发光器件还包括：
空穴阻挡层，所述第一电子传输层、所述发光层、所述空穴阻挡层和所述空穴传输层依次层叠设置。
其中，所述空穴阻挡层为电子传输材料层。
其中，所述第一电子传输层的厚度为50nm-300nm，所述发光层的厚度为20nm-50nm，所述空穴阻挡层的厚度为5nm-10nm。
其中，还包括：
电子注入层和空穴注入层，所述电子注入层、所述第一电子传输层、所述发光层、所述空穴传输层和所述空穴注入层依次层叠设置。
第二方面，根据本实用新型实施例的显示基板，包括上述实施例中所述的发光器件。
第三方面，根据本实用新型实施例的显示装置，包括上述实施例中所述的显示基板。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
根据本实用新型实施例的发光器件，所述发光层中具有电子传输材料和量子点，第一电子传输层、发光层和空穴传输层依次层叠设置，发光层中具有电子传输材料和量子点，通过电子传输材料能够阻挡空穴，避免空穴在发光层中富集，有利于载流子平衡，减少了由于多余空穴造成的量子点中激子的俄歇复合，提高发光效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例的发光器件的一个结构示意图；
图2为本实用新型实施例的发光器件的另一个结构示意图；
图3为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图；
图4为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图；
图5为本实用新型实施例的发光器件中发光层的一个结构示意图；
图6为本实用新型实施例的发光器件中发光层的另一个结构示意图；
图7为本实用新型实施例的发光器件中发光层的又一个结构示意图；
图8为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图；
图9为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图；
图10为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图；
图11为本实用新型实施例的发光器件的又一个结构示意图。
附图标记
发光层10；量子点层11；第二电子传输层12；
第一电子传输层20；
空穴传输层30；
空穴阻挡层40；
电子注入层50；
空穴注入层60；
第一电极71和第二电极72。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面具体描述根据本实用新型实施例的发光器件。
如图1至图7所示，根据本实用新型实施例的发光器件包括：发光层10、第一电子传输层20和空穴传输层30，发光层10中具有电子传输材料和量子点，第一电子传输层20、发光层10和空穴传输层30依次层叠设置。其中，发光层10可以是量子点与电子传输材料或其他具有阻挡空穴作用的主体材料按一定比例混合均匀后，采用旋涂方式一起沉积形成的发光层薄膜；第一电子传输层20可以为ZnO或者Mg、Al、Zr、Y等掺杂的ZnO薄膜，第一电子传输层20可以采用溅射方式沉积ZnO等n型半导体薄膜；第一电子传输层20的表面可以采用等离子刻蚀或者喷砂处理等方式进行粗糙化处理，以增加量子点和电子传输层的接触，避免由于纳米颗粒状态的量子点堆积在平滑的ZnO表面，接触面积小，导致ZnO部分与空穴传输层直接接触造成漏电。
在本实用新型的发光器件中，发光层10中具有电子传输材料和量子点，通过设置的电子传输材料能够阻挡空穴，避免空穴在发光层中富集，有利于载流子平衡，减少了由于多余空穴造成的量子点中激子的俄歇复合，提高发光效率。
在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，发光层10中具有电子传输材料和量子点，量子点分散在电子传输材料中，可以均匀分散在的电子传输材料中，通过电子传输材料将量子点分散开，可以增加量子点彼此间的距离。发光层10中可以具有主体材料和量子点，量子点可以分散在主体材料中，可以增加量子点彼此间的距离，主体材料可以选择具有阻挡空穴作用的主体材料，从而有利于载流子的平衡。
在一些实施例中，如图4所示，发光层10包括：量子点层11和第二电子传输层12，第二电子传输层12位于量子点层11与空穴传输层30之间，第二电子传输层12利用电子传输材料形成，通过在发光层10中设置第二电子传输层12能够阻挡空穴，避免空穴在发光层中富集，有利于载流子平衡；或者
发光层10包括：量子点层11和第二电子传输层12，发光层10可以包括至少一层量子点层11和至少两层第二电子传输层12，比如，发光层10可以包括一层量子点层11和两层第二电子传输层12，如图8所示，量子点层11位于两层第二电子传输层12之间，通过第二电子传输层12能够阻挡空穴在量子点层11中富集，有利于载流子平衡，同时可以将量子点层11中的激子束缚在两层第二电子传输层12之间，抑制激子向两侧扩散；或者发光层10可以包括至少两层量子点层11和至少一层第二电子传输层12，比如，如图9所示，发光层可以包括两层量子点层11和一层第二电子传输层12，第二电子传输层12设置在两层量子点层11之间，通过第二电子传输层12将两层量子点层11隔离开，由于第二电子传输层12能够阻挡空穴，两层量子点层11中远离空穴传输层30的量子点层11中不易富集空穴，有利于该层量子点层11的载流子平衡；比如，量子点层11和第二电子传输层12还可以分别具有多层，具体的层数可以根据需要合理选择，量子点层11与第二电子传输层12交替层叠设置。第二电子传输层12利用电子传输材料形成，通过在发光层10中交替设置量子点层11和第二电子传输层12，可以增加量子点彼此间的距离，有利于载流子的平衡，量子点层11与第二电子传输层12的具体层数可以根据需要合理选择。其中，第一电子传输层20与第二电子传输层12可以利用电子传输材料形成，第一电子传输层20与第二电子传输层12的材料可以相同或不同。
在本实用新型的实施例中，如图6和图7所示，发光层10可以包括量子点层11和第二电子传输层12，量子点层11中可以具有红绿蓝量子点，量子点层11与第二电子传输层12层叠设置。其中，量子点层11和第二电子传输层12可以分别具有多层，量子点层11与第二电子传输层12可以交替层叠设置，可以增加量子点彼此间的距离，有利于载流子的平衡，量子点层11与第二电子传输层12的具体层数可以根据需要合理选择。可选地，如图6所示，发光层10包括量子点层11和第二电子传输层12，量子点层11与第二电子传输层12交替层叠设置，发光层10中靠近第一电子传输层20和空穴传输层30的位置可以分别为量子点层11，比如，如图10所示，发光层包括三层量子点层11和两层第二电子传输层12，三层量子点层11和两层第二电子传输层12交替层叠设置，三层量子点层11中远离空穴传输层30的两层量子点层11中不易富集空穴，有利于这两层量子点层11的载流子平衡；或者，如图7所示，发光层10包括量子点层11和第二电子传输层12，量子点层11与第二电子传输层12交替层叠设置，发光层10中靠近第一电子传输层20和空穴传输层30的位置分别为第二电子传输层12，比如，如图11所示，发光层包括两层量子点层11和三层第二电子传输层12，两层量子点层11和三层第二电子传输层12交替层叠设置，每层量子点层11都位于相邻的两层第二电子传输层12之间，通过第二电子传输层12能够阻挡空穴在量子点层11中富集，有利于载流子平衡；将量子点层11设置成间隔开的不同层，可以增加不同层中量子点彼此间的距离，同时可以将量子点层中的激子分散束缚在两层第二电子传输层12之间，抑制激子向两侧扩散。
在一些实施例中，如图1所示，发光器件还包括：空穴阻挡层40，第一电子传输层20、发光层10、空穴阻挡层40和空穴传输层30依次层叠设置。通过空穴阻挡层40可以进一步有效地阻挡空穴，避免空穴在发光层中富集，有利于载流子平衡。其中，空穴阻挡层40可以是溅射或者旋涂的ZnO纳米粒子层或掺杂的ZnMgO纳米粒子层等，也可以是蒸镀的有机小分子材料层，空穴阻挡层40可以约5nm-10nm，空穴阻挡层40的HOMO能级较深，约6.2-7.2eV，可以起到阻挡空穴的作用，有利于载流子平衡。
在本实用新型的实施例中，空穴阻挡层40可以为电子传输材料层，空穴阻挡层40的材料可以与第一电子传输层20和第二电子传输层12的材料相同或不同，空穴阻挡层40、第一电子传输层20和第二电子传输层12都可以采用电子传输材料，比如空穴阻挡层40与第一电子传输层20可以采用ZnO材料，第二电子传输层12和空穴阻挡层40所采用的材料也可以是其它具有空穴阻挡作用的HOMO较深的主体材料，具体可以根据需要选择。
在一些实施例中，第一电子传输层20的厚度可以为50nm-300nm，发光层10的厚度可以为20nm-50nm，空穴阻挡层40的厚度可以为5nm-10nm，不同层的具体厚度可以根据需要选择。
在本实用新型的实施例中，如图3所示，发光器件还包括电子注入层50和空穴注入层60，电子注入层50、第一电子传输层20、发光层10、空穴传输层30和空穴注入层60依次层叠设置。同时，还可以包括空穴阻挡层40，电子注入层50、第一电子传输层20、发光层10、空穴阻挡层40、空穴传输层30和空穴注入层60依次层叠设置。
发光器件还可以包括第一电极71和第二电极72，第一电极71、电子注入层50、第一电子传输层20、发光层10、空穴阻挡层40、空穴传输层30、空穴注入层60和第二电极72可以依次层叠设置，其中，第一电极71可以为阴极，第二电极72可以为阳极。第一电极71可以设置在衬底上，衬底可以是玻璃或者柔性PET(Polyethylene terephthalate，涤纶树脂)基底，第一电极71可以是透明的ITO(氧化铟锡)、FTO(掺杂氟的SnO2导电玻璃)或者导电聚合物等，也可以是不透明的Al、Ag等金属电极；第二电极72可以是金属Al、Ag等，也可以采用磁控溅射的方式沉积IZO，第二电极72的厚度可以是10nm-100nm。
发光器件的制备方法可以如下：
在特定衬底上沉积第一电极71，该衬底可以是玻璃或者是柔性PET基底，第一电极71可以是透明的ITO、FTO或者导电聚合物等，也可以是不透明的Al、Ag等金属电极；
在第一电极71上以磁控溅射方式沉积ZnO或者Mg、Al、Zr、Y等掺杂的ZnO薄膜作为第一电子传输层20，各子像素电子传输层的厚度可根据需要进行沉积，厚度可以在50nm-300nm之间。
在第一电子传输层20上通过喷墨打印等方式依次沉积具有红绿蓝量子点的发光层10，厚度可以为20nm-50nm；
在发光层10上通过溅射或者旋涂法制备ZnO层，厚度约5nm-10nm；
采用蒸镀方式，在ZnO层上依次沉积空穴传输层30、空穴注入层60；
形成第二电极72，第二电极72可以是金属Al、Ag等，也可以采用磁控溅射的方式沉积IZO，其厚度可以是10nm-100nm，最后得到发光器件。
本实用新型实施例提供一种显示基板，包括如上述实施例中所述的发光器件，具有上述实施例中发光器件的显示基板，有利于载流子平衡，提高发光效率。
本实用新型实施例提供一种显示装置，包括如上述实施例中所述的显示基板，具有上述实施例中显示基板的显示装置，可以提高发光效率，提高显示效果。
除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光器件，其特征在于，包括：
发光层，所述发光层中具有电子传输材料和量子点；
第一电子传输层和空穴传输层，所述第一电子传输层、所述发光层和所述空穴传输层依次层叠设置。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述量子点分散在所述电子传输材料中；或者
所述发光层包括：量子点层和第二电子传输层，所述第二电子传输层位于所述量子点层与所述空穴传输层之间；或者
所述发光层包括：量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述发光层包括量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置，所述发光层中靠近所述第一电子传输层和所述空穴传输层的位置分别为所述量子点层。
4.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述发光层包括量子点层和第二电子传输层，所述量子点层与所述第二电子传输层交替层叠设置，所述发光层中靠近所述第一电子传输层和所述空穴传输层的位置分别为所述第二电子传输层。
5.根据权利要求1或2所述的发光器件，其特征在于，还包括：
空穴阻挡层，所述第一电子传输层、所述发光层、所述空穴阻挡层和所述空穴传输层依次层叠设置。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述空穴阻挡层为电子传输材料层。
7.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述第一电子传输层的厚度为50nm-300nm，所述发光层的厚度为20nm-50nm，所述空穴阻挡层的厚度为5nm-10nm。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包括：
电子注入层和空穴注入层，所述电子注入层、所述第一电子传输层、所述发光层所述空穴传输层和所述空穴注入层依次层叠设置。
9.一种显示基板，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的发光器件。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9中所述的显示基板。
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