发光器件以及发光器件的制造方法与流程

文档序号:33202105发布日期:2023-02-07 19:19阅读:111来源:国知局
发光器件以及发光器件的制造方法与流程

1.本技术涉及发光器件领域,尤其涉及一种发光器件以及发光器件的制造方法。


背景技术:

2.量子点有机发光二极管(quantum dot light emitting diode,qled)发光器件等发光器件由于成本低廉、亮度高、寿命长、能耗小、色域广、工艺简单、适合于大屏幕等等,有望成为下一代平板显示的主流。
3.现有的qled发光器件中,空穴注入材料的homo(highest occupied molecular orbital,最高占据分子轨道)能级与发光材料的价带间存在较大的注入势垒,导致空穴注入不足,容易引发激子解离,从而降低电致发光性能。已知的一种解决方案是在发光层与阳极之间设置多层空穴功能层。多层空穴功能层例如为:多层空穴注入层的叠层或者空穴注入层与空穴传输层的叠层。但是,在多层空穴功能层的成膜工艺中,容易造成在沉积上层膜层时,上层溶剂对下层膜层产生的破坏作用,造成下层膜层间出现大量的孔洞,成膜质量差。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术目的在于提供一种提高多层空穴功能层的膜层质量的发光器件以及发光器件的制造方法。
5.本技术提供一种发光器件,包括:
6.空穴功能层,所述空穴功能层包括第一空穴功能层和第二空穴功能层,,所述第一空穴功能层具有磁性,所述第二空穴功能层不具有磁性或者具有磁性,当所述第一空穴功能层和所述第二空穴功能层均具有磁性时,所述第一空穴功能层的磁性强度大于所述第二空穴功能层的磁性强度。
7.在一种实施方式中,所述第一空穴功能层和所述第二空穴功能层的其中一个为空穴注入层,另一个为空穴传输层。
8.在一种实施方式中,所述第一空穴功能层为第一空穴注入层;第二空穴功能层为第二空穴注入层。
9.在一种实施方式中,所述第一空穴功能层包括第一无机材料,所述第一无机材料的表面具有第一配体,所述第一配体为磁性离子液体配体,所述第二空穴功能层包括第二无机材料和/或有机材料,所述第二无机材料的表面具有第二配体,所述第二配体为非磁性配体或者磁性离子液体配体。
10.在一种实施方式中,所述第一空穴功能层由第一无机材料构成,所述第一无机材料的表面具有第一配体,所述第一配体为磁性离子液体配体,
11.所述第二空穴功能层由第二无机材料和/或有机材料构成,所述第二无机材料的表面具有第二配体,所述第二配体为非磁性配体或者磁性离子液体配体。
12.在一种实施方式中,所述第一配体与所述第二配体相同,且所述第一配体与所述
第一无机材料的摩尔比大于所述第二配体与所述第二无机材料的摩尔比。
13.在一种实施方式中,所述第一配体占所述第一无机材料表面总配体的5wt%至100wt%;和/或所述第一配体占所述第二无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。
14.在一种实施方式中,所述磁性离子液体配体选自含有金属元素的磁性离子液体和有机磁性离子液体中的一种或多种。
15.在一种实施方式中,所述含有金属元素的磁性离子液体选自咪唑型磁性离子液体、吡啶型磁性离子液体、胍类磁性离子液体和吡咯型磁性离子液体中的一种或多种。
16.在一种实施方式中,所述磁性离子液体配体选自[bmim
+
][fecl
4-]、[c6mim
+
][fecl
4-]、[bdmim
+
][fecl
4-]、[c3h6coohmim
+
][fecl
4-]、[bpy
+
][fecl
4-]mil、[tmg]cl/1.5fecl3、[bmpl
+
][fecl
4-]、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种或多种。
[0017]
在一种实施方式中,所述第一无机材料与所述第二无机材料分别独立地选自氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钒和氧化铜中的一种或多种。
[0018]
在一种实施方式中,所述第二空穴功能层位于所述发光层与所述第一空穴功能层之间,所述第二空穴功能层的价带能级小于所述第一空穴功能层的价带能级;或者
[0019]
所述第一空穴功能层位于所述发光层与所述第二空穴功能层之间,所述第一空穴功能层的价带能级小于所述第二空穴功能层的价带能级。
[0020]
在一种实施方式中,所述空穴功能层还包括第三空穴功能层,所述第三空穴功能层设置于所述第一空穴功能层与所述第二空穴功能层之间,所述第三空穴功能层具有磁性,所述第三空穴功能层的磁性强度小于所述第一空穴功能层的磁性强度,且大于所述第二空穴功能层的磁性强度,所述第三空穴功能层与所述第一空穴功能层和所述第二空穴功能层能够溶解于同一类溶剂中。
[0021]
在一种实施方式中,所述第三空穴功能层的价带能级介于所述第一空穴功能层与所述第二空穴功能层之间。
[0022]
在一种实施方式中,所述第三空穴功能层包括第三无机材料,所述第三无机材料表面具有第三配体,所述第三配体为磁性离子液体配体。
[0023]
在一种实施方式中,发光器件还包括:
[0024]
电子传输层,所述电子传输层包括第一电子传输层和第二电子传输层,所述第一电子传输层具有磁性,所述第二电子传输层不具有磁性或者具有磁性,当所述第一电子传输层和所述第二电子传输层均具有磁性时,所述第一电子传输层的磁性强度大于所述第二电子传输层的磁性强度。
[0025]
在一种实施方式中,所述第一电子传输层包括第四无机材料,所述第四无机材料的表面具有第四配体,所述第四配体为磁性离子液体配体,所述第二电子传输层包括第五无机材料,所述第五无机材料的表面具有第五配体,所述第五配体为非磁性配体或者磁性离子液体配体,当所述第五配体为磁性离子液体配体时。
[0026]
在一种实施方式中,所述第四配体与所述第五配体相同,且所述第四配体与所述第四无机材料的摩尔比大于所述第五配体与所述第五无机材料的摩尔比的含量。
[0027]
在一种实施方式中,所述第四配体占所述第四无机材料的表面总配体的5wt%至100wt%;和/或所述第五配体占所述第五无机材料的表面总配体的5wt%至100wt%。
[0028]
在一种实施方式中,所述磁性离子液体选自含有金属元素的磁性离子液体和有机磁性离子液体中的一种或多种。
[0029]
在一种实施方式中,所述含有金属元素的磁性离子液体选自咪唑型磁性离子液体、吡啶型磁性离子液体、胍类磁性离子液体和吡咯型磁性离子液体中的一种或多种。
[0030]
在一种实施方式中,所述磁性离子液体选自[bmim
+
][fecl
4-]、[c6mim
+
][fecl
4-]、[bdmim
+
][fecl
4-]、[c3h6coohmim
+
][fecl
4-]、[bpy
+
][fecl
4-]mil、[tmg]cl/1.5fecl3、[bmpl
+
][fecl
4-]、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种或多种。
[0031]
在一种实施方式中,所述发光器件还包括发光层,所述第二电子传输层位于所述发光层与所述第一电子传输层之间,所述第二电子传输层的导带能级大于所述第一电子传输层的导带能级;或者
[0032]
所述第一电子传输层位于所述发光层与所述第二电子传输层之间,所述第一电子传输层的导带能级大于所述第二电子传输层的导带能级。
[0033]
在一种实施方式中,所述第四无机材料与所述第五无机材料分别独立地选自zno、tio2、sno2的一种或多种。
[0034]
在一种实施方式中,所述第四无机材料和/或所述第五无机材料中包括掺杂元素,所述掺杂元素为li、mg、al、cd、in、cu、cs、ga和gd中的至少一种。
[0035]
在一种实施方式中,所述第一电子传输层位于所述发光层与所述第二电子传输层之间,所述第一电子传输层的导带能级大于所述第二电子传输层的导带能级,所述第四无机材料包括掺杂元素,所述掺杂元素为li、mg、al、cd、in、cu、cs、ga和gd中的至少一种,所述掺杂元素的掺杂量为0.001wt%-50wt%。
[0036]
在一种实施方式中,所述电子传输层还包括第三电子传输层,所述第三电子传输层设置于所述第一电子传输层与所述第二电子传输层之间,所述第三电子传输层具有磁性,所述第三电子传输层的磁性强度小于所述第一电子传输层的磁性强度,且大于所述第二电子传输层的磁性强度。
[0037]
在一种实施方式中,所述第三电子传输层的导带能级介于所述第一电子传输层与所述第二电子传输层之间。
[0038]
在一种实施方式中,所述第三电子传输层包括第六无机材料,所述第六无机材料的表面具有第六配体,所述第六配体为水溶性磁性离子液体配体。
[0039]
本技术还提供一种发光器件的制造方法,包括以下步骤:
[0040]
形成空穴功能前驱层,所述空穴功能前驱层包括第一空穴功能材料和第二空穴功能材料,所述第一空穴功能材料具有磁性,所述第二空穴功能材料不具有磁性或者具有磁性,当所述第一空穴功能材料和所述第二空穴功能材料均具有磁性时,所述第一空穴功能材料的磁性强度大于所述第二空穴功能材料的磁性强度;
[0041]
对所述空穴功能前驱层施加磁场,以使所述空穴功能前驱层在磁场的作用下形成第一空穴功能层和第二空穴功能层,得到空穴功能层。
[0042]
在一种实施方式中,所述第一空穴功能层包括第一无机材料,所述第一无机材料的表面具有第一配体,所述第一配体为磁性离子液体配体,所述第二空穴功能层包括第二无机材料和/或有机材料,所述第二无机材料的表面具有第二配体,所述第二配体为非磁性
配体或者磁性离子液体配体。
[0043]
在一种实施方式中,所述第一空穴功能层由第一无机材料构成,所述第一无机材料的表面具有第一配体,所述第一配体为磁性离子液体配体,
[0044]
所述第二空穴功能层由第二无机材料和/或有机材料构成,所述第二无机材料的表面具有第二配体,所述第二配体为非磁性配体或者磁性离子液体配体。
[0045]
本技术提供一种发光器件及其制造方法。本技术的发光器件的制造方法能够避免因为使用了正交溶剂,上层溶剂对下层膜层产生破坏、成膜质量差的问题,并且能够形成得到膜面平整,膜厚均匀的双层膜层,从而提高发光器件的光学性能。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本技术中的技术方案,下面将对实施方式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技术的一些实施方式,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。
[0047]
图1为本技术提供的发光器件的第一实施方式的结构示意图。
[0048]
图2为本技术提供的发光器件的第二实施方式的结构示意图。
[0049]
图3为本技术提供的发光器件的第三实施方式的结构示意图。
[0050]
图4为本技术提供的发光器件的第四实施方式的结构示意图。
[0051]
图5为本技术提供的发光器件的第五实施方式的结构示意图。
[0052]
图6为本技术提供的发光器件的第六实施方式的结构示意图。
[0053]
图7为本技术提供的发光器件的制造方法的一个实施方式的步骤示意图。
具体实施方式
[0054]
下面将结合本技术实施方式中的附图,对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本技术保护的范围。
[0055]
本技术提供一种发光器件。发光器件可以为oled发光器件,也可以为qled发光器件。
[0056]
本技术的发光器件包括空穴功能层。空穴功能层包括第一空穴功能层和第二空穴功能层。第一空穴功能层具有磁性。第二空穴功能层不具有磁性或者具有磁性。具体地,可以是第一空穴功能层具有磁性,第二空穴功能层不具有磁性;或者第一空穴功能层和第二空穴功能层均具有磁性。当第一空穴功能层和第二空穴功能层均具有磁性时,第一空穴功能层的磁性强度大于第二空穴功能层的磁性强度。在本文中,除非另有说明,表述“磁性”是指在有磁场的情况下,能够沿磁场的方向移动,而在无磁场的情况下,保持静止的性质。
[0057]
现有技术中两层以上的空穴功能层在制造过程中,容易造成在沉积上层膜层时,上层溶剂对下层膜层产生破坏,造成下层膜层间出现大量的孔洞,成膜质量差。特别是空穴注入层和空穴传输层,一般是通过正交溶剂法来制造。正交溶剂法制造两层以上膜层时,容易造成在沉积上层膜层时,上层溶剂对下层膜层产生破坏。而本技术的第一空穴功能层具有磁性。第二空穴功能层不具有磁性或者具有磁性。当第一空穴功能层具有磁性,第二空穴
功能层不具有磁性时,在空穴功能层的形成过程中,可以将第一空穴功能层和第二空穴功能层的材料混合并溶解在同一类溶剂中,并对混合后溶液施加磁场,具有磁性的第一空穴功能层的材料受到磁场影响,不具有磁性的第二空穴功能层的材料不受磁场影响,第一空穴功能层的材料与第二空穴功能层的材料发生分离,分别形成第一空穴功能层和第二空穴功能层。当第一空穴功能层和第二空穴功能层均具有磁性时,第一空穴功能层的磁性强度大于第二空穴功能层的磁性强度,在空穴功能层的形成过程中,也可以将第一空穴功能层和第二空穴功能层的材料混合并溶解在同一类溶剂中,并对混合后的溶液施加磁场,第一空穴功能层的材料的磁性强度大,受到外界磁场作用大,第二空穴功能层的材料的磁性强度小,受到外界磁场作用小。在磁场的作用力下,第一空穴功能层和第二空穴功能层的材料分布在磁场的不同位置,分别形成第一空穴功能层和第二空穴功能层。由于第一空穴功能层和第二空穴功能层在成膜的时候是在同一类溶剂中进行,不会产生因为使用了正交溶剂,上层溶剂对下层膜层产生破坏、成膜质量差的问题,并且能够形成得到膜面平整,膜厚均匀的双层膜层。此外,本技术只要通过施加磁场,在同一个步骤中得到具有双层结构的空穴功能层,制程简单,成本低。
[0058]
以下,结合附图和具体实施方式对本技术的发光器件进行详细描述。
[0059]
请参考图1,图1为本技术提供的发光器件的一个实施方式的结构示意图。发光器件100包括依次层叠设置的阳极10、空穴功能层20、发光层30、电子传输层40以及阴极50。可以理解,本技术的发光器件可以具有其他结构,例如发光器件100仅包括依次层叠设置的阳极10、空穴功能层20、发光层30以及阴极50。本实施方式的发光器件100为正置型发光器件。
[0060]
阳极10的材料可以包括金属及其组合、导电金属氧化物或者金属和导电金属氧化物的组合。金属及其组合可以列举镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或者它们的合金。导电金属氧化物例如氧化锌(zno)、氧化铟(ino)、氧化锡(sno)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、或氟掺杂的氧化锡(sno2)。金属和导电金属氧化物的组合可以列举zno和al的组合,或者sno2和sb的组合。可以理解,阳极10的材料可以为以上任意两种或两种以上组合。
[0061]
空穴功能层20包括第一空穴功能层21和第二空穴功能层22。第一空穴功能层21与第二空穴功能层22层叠设置于阳极10与发光层30之间。具体地,具体地,可以是第一空穴功能层21位于阳极10与第二空穴功能层22之间,也可以第二空穴功能层22位于阳极10与第一空穴功能层21之间。在图1的实施方式中,第一空穴功能层21位于阳极10与第二空穴功能层22之间。即,第二空穴功能层22位于发光层30与第一空穴功能层21之间。第一空穴功能层21位于第二空穴功能层22靠近阳极10的一侧。
[0062]
第一空穴功能层21具有磁性。第二空穴功能层22可以具有磁性,也可以不具有磁性。具体地,可以是第一空穴功能层21具有磁性,第二空穴功能层22不具有磁性;或者第一空穴功能层21和第二空穴功能层22均具有磁性。当第一空穴功能层21和第二空穴功能层22均具有磁性时,第一空穴功能层21的磁性强度大于第二空穴功能层22的磁性强度。为了简化工艺,降低成本,使第一空穴功能层21和第二空穴功能层22中的一个具有磁性即可。
[0063]
第一空穴功能层21为空穴注入层。第一空穴功能层21包括第一无机材料。具体地,第一无机材料为无机空穴注入材料。第一无机材料的表面具有第一配体。第一配体为磁性离子液体配体。可以理解,第一无机材料表面除了第一配体之外,还可以包括非磁性配体。
[0064]
第二空穴功能层22为空穴传输层60。第二空穴功能层22包括第二无机材料和/或
有机材料。第二无机材料和/或有机材料为空穴传输材料。在本实施例中,第二空穴功能层22包括第二无机材料。第二无机材料材料的表面具有第二配体。在本技术中,将空穴传输材料和空穴注入材料统称为空穴功能材料。具体地,由于空穴功能材料的溶解性通常是由其表面配体决定的。因此,第二配体与第一配体的溶解性相同。第一空穴功能层21的第一无机材料和第二空穴功能层22的第二无机材料和/或有机材料才能溶解于同一类溶剂中。本技术中所指的溶解性是指亲水性和亲油性。第二配体与第一配体的溶解性相同具体是指,第二配体为亲水性配体时,第一配体也亲水性配体。第二配体为亲油性配体时,第一配体也亲油性配体。由于磁性离子液体配体一般为亲水性配体。在本实施方式中,第二配体和第一配体可以均为亲水性配体。
[0065]
在一种实施方式中,第二空穴功能层22不具有磁性。第二配体为非磁性配体。
[0066]
在另一种实施方式中,第二空穴功能层22具有磁性。第二配体为磁性离子液体配体。可以理解,第二无机材料表面除了第二配体之外,还可以包括非磁性配体。当第二配体为磁性离子液体配体时,第一无机材料的磁性强度大于第二无机材料。在一个具体的实施方式中,第一配体与第二配体相同,且第一配体与第一无机材料的摩尔比大于第二配体与第二无机材料的摩尔比。例如,第一配体与第一无机材料的摩尔比为20:1;第二配体与第二无机材料的摩尔比为10:1,从而确保第一无机材料的磁性强度大于第二无机材料。
[0067]
需要说明的是,本实施方式中,列举了通过在无机空穴功能材料的表面形成磁性配体来使第一空穴功能层21和/或第二空穴功能层22具有磁性的方式。在本技术的实施方式中,也可以通过其他方式使第一空穴功能层21和/或第二空穴功能层22具有磁性,从而简化双层结构的空穴功能层的制程,提高成膜质量。例如,可以通过络合反应使空穴功能材料与磁性离子液体配体结合,从而使第一空穴功能层和/或第二空穴功能层具有磁性。
[0068]
第一无机材料和第二无机材料可以独立地选自过渡金属氧化物。过渡金属氧化物可以选自:氧化镍(nio)、氧化钼(moo3)、氧化钨(wo3)、氧化钒(v2o5)和氧化铜(cuo)中的一种或多种。需要说明的是,上述过渡金属氧化物既可以作为空穴注入材料,也可以作为空穴传输材料。
[0069]
磁性离子液体配体可以是在第一无机材料和/或第二无机材料的合成过程中加入的,也可以是在合成后采用配体交换的方式形成。这类配体的交换方法采用本领域的常规技术即可,本发明暂不赘述。上述两种合成方式的最终目的都是为了让磁性离子液体的阳离子与第一无机材料和/或第二无机材料表面的阴离子形成离子键,从而在后续成膜的过程中可以有效实现不同的无机材料的有效分离与成膜。
[0070]
如上所述,由于磁性离子液体配体一般为亲水性配体。在本实施方式中,第一配体和第二配体可以为水溶性磁性离子液体配体。水溶性磁性离子液体具有优异的导电性能,在空穴功能材料的表面连接水溶性磁性离子液体配体有助于载流子的传输,从而避免常用的长链配体绝缘性强,导致载流子传输较差的问题。
[0071]
水溶性磁性离子液体配体可以选自含有金属元素的磁性离子液体和有机磁性离子液体中的一种或多种。其中,含有金属元素的磁性离子液体的磁性中心是含有金属离子的配合物结构,这些配合物结构中金属元素通常为fe(铁)和dy(镝)等金属元素。有机磁性离子液体组分中不含有金属元素,其磁性中心是自身结构的单电子有机自由基。这类材料由于含有磁性金属元素或者自身特殊结构而表现为顺磁性,对外部磁场具有强烈的响应,
并在外加磁场作用下具有一定的磁化强度,比如:能够吸附在磁铁上。
[0072]
含有金属元素的水溶性磁性离子液体可以选择具有亲水结构,例如碳链较短,或者含有羟基、羧基等亲水基团的水溶性磁性离子液体。含有金属元素的磁性离子液体可以选自咪唑型磁性离子液体、吡啶型磁性离子液体、胍类磁性离子液体和吡咯型磁性离子液体中的一种或多种。咪唑型、吡啶、胍和吡咯型磁性离子液体的导电性能好,作为无机材料的配体时,能进一步提高无机空穴注入材料的导电性。
[0073]
具体地,含有金属元素的磁性离子液体选自咪唑型离子液体[bmim
+
][fecl
4-](1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁)、咪唑型离子液体[c6mim
+
][fecl
4-](1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁)、二咪唑型离子液体[c3h6coohmim
+
][fecl
4-]、吡啶型离子液体[bpy
+
][fecl
4-]mil、胍类离子液体[tmg]cl/1.5fecl3、吡咯型离子液体[bmpl
+
][fecl
4-]中的一种或多种。上述材料具有亲水基团以及导电性强的环状结构,易于形成在无机空穴功能材料的表面,并且能进一步提高无机空穴功能材料的导电性。
[0074]
水溶性磁性离子液体可以选自2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的一种或两种。水溶性磁性离子液体在修饰空穴功能层时,能够降低自身到发光层30之间的界面势垒,提高空穴的注入效率。
[0075]
磁性离子液体配体占第一无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。当第二无机材料的表面具有磁性离子液体配体时,磁性离子液体配体占第二无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。当磁性离子液体配体的含量低于5wt%时,第一无机材料和第二无机材料的磁性太弱,不利于在磁场作用下成膜。配体的含量均可以通过配体交换过程中添加的水溶性磁性配体的数量来进行有效调节,从而实现含有目标总量配体的无机功能材料。
[0076]
在本实施例中,第二空穴功能层22包括第二无机材料。可以理解,第二空穴功能层22为空穴传输层时,还可以仅包括有机材料,或者包括无机材料和有机材料。有机空穴传输材料选自芳基胺;聚苯胺;聚吡咯;聚(对)亚苯基亚乙烯基及其衍生物;铜酞菁;4,4'-双(对咔唑基)-1,1'-联苯化合物;pedot:pss及其衍生物;聚(n-乙烯基咔唑)(pvk)及其衍生物;聚甲基丙烯酸酯及其衍生物;聚(9,9-辛基芴)及其衍生物;聚(螺芴)及其衍生物;n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-二苯基联苯胺(npb)和螺npb中的一种或多种。芳基胺可以列举4,4'-n,n'-二咔唑基-联苯(cbp)、n,n'-二苯基-n,n'-双(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4
”‑
二胺(α-npd)、n,n'-二苯基-n,n'-双(3-甲基苯基)-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺(tpd)、n,n'-双(3-甲基苯基)-n,n'-双(苯基)-螺(螺-tpd)、n,n'-二(4-(n,n'-二苯基-氨基)苯基)-n,n'-二苯基联苯胺(dntpd)、4,4',4'-三(n-咔唑基)-三苯胺(tcta)、4,4',4
”‑
三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)、聚[(9,9'-二辛基芴-2,7-二基)-co-(4,4'-(n-(4-仲丁基苯基)二苯胺))](tfb)和聚(4-丁基苯基-二苯基胺)(聚-tpd)、n,n,n',n'-四芳基联苯胺、芳香族叔胺或多核芳香叔胺。聚(对)亚苯基亚乙烯基及其衍生物可以列举聚(亚苯基亚乙烯基)(ppv)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](meh-ppv)和聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](momo-ppv)。
[0077]
在本实施方式中,第二空穴功能层22位于发光层30与第一空穴功能层21之间。第二空穴功能层22的价带能级小于第一空穴功能层21的价带能级。具体地,第二无机材料和有机材料的价带能级小于第一无机材料的价带能级。
[0078]
在另一些实施方式中,第一空穴功能层21位于发光层30与第二空穴功能层22之
间。第一空穴功能层21的价带能级小于第二空穴功能层22的价带能级。第一空穴功能层21为空穴传输材料,第二空穴功能层22为空穴注入材料。具体地,第一无机材料的价带能级小于第二无机材料和/或有机材料的价带能级。第一空穴功能层21和第二空穴功能层22按照价带能级从深到浅的方式,沿从阳极10至发光层30的方向上排列,形成能级梯度,有利于空穴注入。此外,第一无机空穴材料和第二无机空穴材料的带隙及载流子迁移率也可以不同。
[0079]
本技术的发光层30可以为有机发光层,也可以为量子点发光层。其中,量子点发光层的材料可以选自ii-vi族的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、hgznste;或iii-v族的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、inalpsb;或iv-vi族的sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete、snpbste中的一种或多种。
[0080]
电子传输材料可以为金属氧化物或者异金属掺杂的金属氧化物。当电子传输材料为非掺杂的金属氧化物时,可以选自zno、tio2、sno2的一种或多种。当电子传输材料为异金属掺杂的金属氧化物时,掺杂元素为li、mg、al、cd、in、cu、cs、ga和gd中的至少一种,掺杂物的掺杂量为0.001wt%-50wt%。
[0081]
阴极50的材料选自金属或其组合。金属或其组合可以列举镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯、或钡或它们的组合。阴极50还可以具有多层结构。多层结构的第一层的材料为碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属氧化物中的一种或者多种。多层结构的第二层的材料选自碱土金属、13族金属中的一种或者多种。例如、lif/al、lio2/al、lif/ca、liq/al、和baf2/ca,但是不限于此。
[0082]
在一种实施方式中,阳极10的厚度为20nm至200nm;空穴注入层21的厚度为20nm至200nm;空穴传输层22的厚度为30nm至180nm;量子点发光层30的总厚度为30nm至180nm。电子传输层40的厚度为10nm至180nm;阴极50的厚度为40nm至190nm。
[0083]
由于第一空穴功能层和第二空穴功能层在成膜的时候可以在同一类型极性溶剂中进行,不会产生因为使用了正交溶剂,上层溶剂对下层膜层产生破坏、成膜质量差的问题,并且能够形成得到膜面平整,膜厚均匀的双层膜层。此外,本技术只要通过施加磁场,在本实施方式中,可以利用一个步骤获得空穴注入层与空穴传输层。制程简单,成本低。
[0084]
请参考图2,图2为本技术提供的发光器件的第二实施方式的结构示意图。图2的发光器件与图1的发光器件100的结构的不同之处在于:
[0085]
发光器件100为倒置型发光器件。具体地,发光器件100包括依次层叠设置的阴极50、电子传输层40、发光层30、空穴功能层20以及阳极10。阴极50、电子传输层40、发光层30、空穴功能层20以及阳极10详细描述可以参考图1的实施方式,在此不再赘述。
[0086]
请参考图3,图3为本技术提供的发光器件的第三实施方式的结构示意图。图3的发光器件100与图1的发光器件100的结构的不同之处在于:
[0087]
第一空穴功能层21为第一空穴注入层。第二空穴功能层22为第二空穴注入层。发
光器件100还包括空穴传输层60。空穴传输层60位于空穴功能层与发光层30之间。
[0088]
空穴传输层60的材料可以为无机空穴传输材料,也可以为有机空穴传输材料。
[0089]
第二空穴功能层22位于空穴传输层60与第一空穴功能层21之间。第二空穴功能层22的价带能级小于第一空穴功能层21的价带能级,且大于空穴传输层60的价带能级。
[0090]
在另一些实施方式中,第一空穴功能层21位于空穴传输层60与第二空穴功能层22之间。第一空穴功能层21的价带能级小于第二空穴功能层22的价带能级。
[0091]
第一空穴功能层21可以参考第一实施例,在此不再赘述。
[0092]
第二空穴功能层22的材料为有机空穴注入材料。有机空穴注入材料为水溶性材料,能够与第一空穴功能层21的无机材料一同溶解于水中。其中,有机空穴注入材料包括聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)、聚(9,9-二辛基-芴-共-n-(4-丁基苯基)-二苯基胺)(tfb)、多芳基胺、聚(n-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、n,n,n',n'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(tpd)、4-双[n-(1-萘基)-n-苯基-氨基]联苯(α-npd)、4,4',4
”‑
三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺(m-mtdata)、4,4',4
”‑
三(n-咔唑基)-三苯基胺(tcta)、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷(tapc)、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷(f4-tcnq)的4,4',4
”‑
三(二苯基氨基)三苯胺(tdata)、p-掺杂酞菁(例如,f4-tcnq-掺杂的锌酞菁(znpc))、f4-tcnq掺杂的n,n
′‑
二苯基-n,n
′‑
二(1-萘基)-1,1
′‑
联苯-4,4
″‑
二胺(α-npd)、六氮杂苯并菲-己腈(hat-cn)。
[0093]
在本实施方式中,可以利用一个步骤获得具有双层结构的空穴注入层。
[0094]
结合图1和图2的实施例可知,第一空穴功能层21与第二空穴功能层22的其中一个可以为空穴注入层,另一个为空穴输入层,或者其中一个为无机空穴注入层,另一个为有机空穴注入层。
[0095]
请参考图4,图4为本技术提供的发光器件的第四实施方式的结构示意图。图4的发光器件100与图1的发光器件100的结构的不同之处在于:
[0096]
空穴功能层20还包括第三空穴功能层23。第三空穴功能层23为空穴注入层。第三空穴功能层23设置于第一空穴功能层21与第二空穴功能层22之间。第三空穴功能层23具有磁性。第三空穴功能层23的磁性强度小于第一空穴功能层21的磁性强度,且大于第二空穴功能层22的磁性强度。第一空穴功能层21、第二空穴功能层22与第三空穴功能层23能够通过将空穴功能层材料溶解在同一类型溶剂中制造出来。
[0097]
第三空穴功能层23的价带能级介于第一空穴功能层21与第二空穴功能层22之间。具体地,第三空穴功能层23的价带能级大于第二空穴功能层22的价带能级,且第三空穴功能层23的价带能级小于第一空穴功能层21的价带能级。由此,能够在阳极10和发光层30之间形成能级梯度,有助于空穴注入。
[0098]
同样地,第三空穴功能层23包括第三无机材料。第三无机材料可以与第一无机材料和第二无机材料独立地选自过渡金属氧化物。第三无机材料的表面具有第三配体。第三配体为磁性离子液体配体。第三无机材料表面除了第三配体之外,还可以包括非磁性配体。第三配体与第一配体的溶解性相同。即,第一配体为亲水性配体时,第三配体也亲水性配体。第一配体为亲油性配体时,第三配体也亲油性配体。第一配体、第二配体和第三配体均可以为水溶性磁性离子液体配体。为了确保足够的磁性强度。磁性离子液体配体占第三无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。
[0099]
在一种实施方式中,为了简化工艺,第三配体与第一配体相同。第三配体与第三无机材料的摩尔比小于第一配体与第一无机材料的摩尔比,且大于第二配体与第二无机材料的摩尔比。例如,第三配体与第三无机材料的摩尔比为15:1;第一配体与第一无机材料的摩尔比为20:1,从而确保第一无机材料的磁性强度大于第三无机材料。
[0100]
磁性离子液体配体的材料选择可以参考上述说明,在此不再赘述。
[0101]
在本实施方式中,包括双层空穴注入层以及一层空穴传输层的空穴功能层能够通过一个步骤获得。
[0102]
请参考图5,图5为本技术提供的发光器件的第五实施方式的结构示意图。图5的发光器件100与图3的发光器件100的结构的不同之处在于:
[0103]
空穴功能层20还包括第三空穴功能层23。第三空穴功能层23为空穴注入层。第三空穴功能层23设置于第一空穴功能层21与第二空穴功能层22之间。第三空穴功能层23具有磁性。第三空穴功能层23的磁性强度小于第一空穴功能层21的磁性强度,且大于第二空穴功能层22的磁性强度。第一空穴功能层21、第二空穴功能层22与第三空穴功能层23能够通过将空穴功能层材料溶解在同一极性溶剂中制造出来。
[0104]
第三空穴功能层23的价带能级介于第一空穴功能层21与第二空穴功能层22之间。具体地,第二空穴功能层22的价带能级小于第三空穴功能层23的价带能级,第三空穴功能层23的价带能级小于第一空穴功能层21的价带能级。由此,能够在阳极10和发光层30之间形成能级梯度,有助于空穴注入。
[0105]
同样地,第三空穴功能层23包括第三无机材料。第三无机材料可以与第一无机材料和第二无机材料独立地选自过渡金属氧化物。第三无机材料的表面具有第三配体。第三配体为磁性离子液体配体。第三无机材料表面除了第三配体之外,还可以包括非磁性配体。第三配体与第一配体的溶解性相同。即,第一配体为亲水性配体时,第三配体也亲水性配体。第一配体为亲油性配体时,第三配体也亲油性配体。第一配体、第二配体和第三配体均可以为水溶性磁性离子液体配体。为了确保足够的磁性强度。磁性离子液体配体占第三无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。
[0106]
在一种实施方式中,为了简化工艺,第三配体与第一配体相同。当第二配体也为磁性离子液体配体时,第三配体与第三无机材料的摩尔比小于第一配体与第一无机材料的摩尔比,且大于第二配体与第二无机材料。例如,第三配体与第三无机材料的摩尔比为15:1;第一配体与第一无机材料的摩尔比为20:1,从而确保第一无机材料的磁性强度大于第三无机材料。
[0107]
磁性离子液体配体的材料选择可以参考上述说明,在此不再赘述。
[0108]
在本实施方式中,包括三层空穴注入层的空穴功能层能够通过一个步骤获得。
[0109]
可以理解,本技术的发光器件100的空穴功能层不限于上述实施例中的双层结构和三层结构,还可以是四层以上结构。空穴功能层20中的各子层按照磁性大小的顺序排列在阳极10与阴极50之间,并且按照价带能级从浅到深的顺序,在靠近发光层30的方向至远离发光层30的方向上排列。
[0110]
请参考图6,图6为本技术提供的发光器件的第六实施方式的结构示意图。图6的发光器件100与图1的发光器件100的结构的不同之处在于:
[0111]
电子传输层40包括第一电子传输层41和第二电子传输层42。第一电子传输层41与
第二电子传输层42层叠设置于阴极50与发光层30之间。具体地,可以是第一电子传输层41位于阴极50与第二电子传输层42之间,也可以第二电子传输层42位于阴极50与第一电子传输层41之间。在本实施方式中,第一电子传输层41位于阴极50与第二电子传输层42之间。即,所述第二电子传输层42位于发光层30与第一电子传输层41之间。第一电子传输层41位于第二电子传输层42靠近阴极50的一侧。
[0112]
第一电子传输层41具有磁性。第二电子传输层42可以具有磁性,也可以不具有磁性。具体地,可以是第一电子传输层41具有磁性,第二电子传输层42不具有磁性;或者第一电子传输层41和第二电子传输层42均具有磁性。当第一电子传输层41和第二电子传输层42均具有磁性时,第一电子传输层41的磁性强度大于第二电子传输层42的磁性强度。为了简化工艺,降低成本,使第一电子传输层41和第二电子传输层42中的一个具有磁性即可。
[0113]
第一电子传输层41包括第四无机材料。具体地,第四无机材料为无机电子传输材料。第四无机材料的表面具有第四配体。第四配体为磁性离子液体配体。可以理解,第四无机材料的表面除了第四配体之外,还可以包括非磁性配体。
[0114]
第二电子传输层42包括第五无机材料。第五无机材料为无机电子传输材料。第五无机材料的表面具有第五配体。由于无机电子传输材料的溶解性通常是由其表面配体决定的。因此,第四配体与第五配体的溶解性相同。第一电子传输层41的第四无机材料和第二电子传输层42的第五无机材料才能溶解于同一类型溶剂中。本技术中所指的溶解性是指亲水性和亲油性。第四配体与第五配体的溶解性相同具体是指,第四配体为亲水性配体时,第五配体也亲水性配体。第四配体为亲油性配体时,第五配体也亲油性配体。由于磁性离子液体配体一般为亲水性配体。在本实施方式中,第四配体和第五配体可以均为亲水性配体。
[0115]
在一种实施方式中,第二电子传输层42不具有磁性。第四配体为非磁性配体。
[0116]
在另一种实施方式中,第二电子传输层42具有磁性。第五配体为磁性离子液体配体。可以理解,第五无机材料的表面除了第四配体之外,还可以包括非磁性配体。当第五配体为磁性离子液体配体时,第四无机材料的磁性强度大于第五无机材料。在一个具体的实施方式中,第五配体与第四配体相同,且第四配体与第四无机材料的摩尔比大于第五配体与第五无机材料的摩尔比。例如,第四配体与第四无机材料的摩尔比为20:1;第五配体与第五无机材料的摩尔比为10:1,从而确保第四无机材料的磁性强度大于第五无机材料。
[0117]
需要说明的是,本实施方式中,列举了通过在无机电子传输材料的表面形成磁性配体来使第一电子传输层41和/或第二电子传输层42具有磁性的方式。在本技术的实施方式中,也可以通过其他方式使第一电子传输层41和/或第二电子传输层42具有磁性,从而简化双层结构的电子传输层的制程,提高成膜质量。
[0118]
第五无机材料与第四无机材料可以为金属氧化物。具体地,第五无机材料与第四无机材料可以分别独立地可以选自zno、tio2、sno2的一种或多种。第五无机材料和/或第四无机材料中还可以包括掺杂元素,即,第五无机材料和/或第四无机材料为异金属掺杂的金属氧化物。在金属氧化物中掺杂异金属能够改变无机电子传输材料的带隙,使得无机电子传输材料的导带位置变浅,降低电子传输层与发光层之间能垒。当第五无机材料和/或第四无机材料为异金属掺杂的金属氧化物时,掺杂元素可以为li、mg、al、cd、in、cu、cs、ga和gd中的至少一种,掺杂元素占异金属掺杂的金属氧化物的0.001wt%-50wt%。因为对现有的异金属掺杂,由于掺杂金属自身离子半径与被掺杂氧化物的金属离子半径有一定差异,掺
杂的量一般都有限。且掺杂的异金属量越多,电子自身的电子迁移率会大幅度降低,不利于后续器件性能的提升。因此,将掺杂元素的量控制在此范围内。
[0119]
磁性离子液体配体可以是在第五无机材料和/或第四无机材料的合成过程中加入的,也可以是在合成后采用配体交换的方式形成。这类配体的交换方法采用本领域的常规技术即可,本发明暂不赘述。上述两种合成方式的最终目的都是为了让磁性离子液体的阳离子与第五无机材料和/或第四无机材料的表面的阴离子形成离子键,从而在后续成膜的过程中可以有效实现不同的无机材料的有效分离与成膜。
[0120]
磁性离子液体配体占第五无机材料的表面总配体的5wt%~100wt%。当第五无机材料的表面具有磁性离子液体配体时,磁性离子液体配体占第五无机材料的表面总配体的5wt%~100wt%。当磁性离子液体配体的含量低于5wt%时,第五无机材料和第四无机材料的磁性太弱,不利于在磁场作用下成膜。配体的含量均可以通过配体交换过程中添加的水溶性磁性配体的数量来进行有效调节,从而实现含有目标总量配体的无机功能材料。
[0121]
在本实施方式中,第二电子传输层42位于发光层30与第一电子传输层41之间。第二电子传输层42的导带能级大于第一电子传输层41的导带能级。具体地,第五无机材料的导带能级大于第四无机材料的导带能级。第一电子传输层41和第二电子传输层42按照导带能级从深到浅的方式,沿从阴极50至发光层30的方向上排列,形成阶梯式的注入势垒,从而进一步加快电子的注入,有效提升载流子在量子点发光层的复合,提高电致发光器件的各项性能指标。
[0122]
可选的,也可以是电子传输层40还包括第三电子传输层(未图示)。第三电子传输层设置于第一电子传输层41与第二电子传输层42之间。第三电子传输层具有磁性。第三电子传输层的磁性强度小于第一电子传输层41的磁性强度,且大于第二电子传输层42的磁性强度。第一电子传输层41、第二电子传输层42与第三电子传输层能够通过将电子传输层材料溶剂在同一类型溶剂中制造出来。
[0123]
第三电子传输层的导带能级介于第一电子传输层41与第二电子传输层42之间。具体地,第三电子传输层的导带能级小于第二电子传输层42的导带能级,且第三电子传输层的导带能级大于第一电子传输层41的导带能级。由此,能够在阴极50与发光层30之间形成能级梯度,有助于电子注入。
[0124]
同样地,第三电子传输层包括第六无机材料。第六无机材料可以与第四无机材料和第五无机材料独立地选自过渡金属氧化物。第六无机材料也可以包含掺杂元素。第六无机材料的表面具有第六配体。第六配体为磁性离子液体配体。第六无机材料的表面除了第六配体之外,还可以包括非磁性配体。第四配体与第六配体的溶解性相同。即,第四配体为亲水性配体时,第六配体也亲水性配体。第四配体为亲油性配体时,第六配体也亲油性配体。在本实施方式中,第四配体、第五配体和第六配体均可以为水溶性磁性离子液体配体。为了确保足够的磁性强度。磁性离子液体配体占第六无机材料的表面总配体的5wt%~100wt%。
[0125]
在一种实施方式中,为了简化工艺,第六配体与第四配体相同。第六配体与第六无机材料的摩尔比小于第四配体与第四无机材料的摩尔比,且大于第五配体与第五无机材料的摩尔比。例如,第六配体与第六无机材料的摩尔比为15:1;第四配体与第四无机材料的摩尔比为20:1,从而确保第六无机材料的磁性强度大于第五无机材料。
[0126]
第一电子传输层41位于发光层30与第二电子传输层42之间。第一电子传输层41的导带能级大于第二电子传输层42的导带能级。具体地,第四无机材料的导带能级大于第五无机材料的导带能级。第二电子传输层42和第一电子传输层41按照导带能级从深到浅的方式,沿从阴极50至发光层30的方向上排列,形成阶梯式的注入势垒,从而进一步加快电子的注入,有效提升载流子在量子点发光层的复合,提高电致发光器件的各项性能指标。此外,第一电子传输层和第二电子传输层的带隙及载流子迁移率也可以不同。
[0127]
磁性离子液体配体的材料选择可以参考上述说明,在此不再赘述。
[0128]
在本实施方式中,包括三层电子传输层的电子传输层能够通过一个步骤获得。
[0129]
可以理解,本技术的发光器件100的电子传输层不限于上述实施例中的双层结构和三层结构,还可以是四层以上结构。电子传输层40中的各子层按照磁性大小的顺序排列在发光层30与阴极50之间,并且按照导带能级从深到浅的顺序,在远离发光层30的方向至靠近发光层30的方向上排列。
[0130]
请参考图7,图7为本技术提供的发光器件的制造方法的一个实施方式的步骤示意图。
[0131]
本技术提供的发光器件的制造方法包括以下步骤:
[0132]
101:形成阳极。
[0133]
在步骤101中,阳极可以通过沉积的方式形成。阳极的材料可以包括金属及其组合、导电金属氧化物或者金属和导电金属氧化物的组合。金属及其组合可以列举镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或者它们的合金。导电金属氧化物例如氧化锌(zno)、氧化铟(ino)、氧化锡(sno)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、或氟掺杂的氧化锡(sno2)。金属和导电金属氧化物的组合可以列举zno和al的组合,或者sno2和sb的组合。可以理解,阳极的材料可以为以上任意两种或两种以上组合。
[0134]
102:在发光层远离阳极的一侧形成空穴功能前驱层。
[0135]
在步骤102中,空穴功能前驱层包括第一空穴功能材料、第二空穴功能材料以及用于溶解第一空穴功能材料和第二空穴功能材料的溶剂。第一空穴功能材料具有磁性,第二空穴功能材料不具有磁性或者具有磁性,当第一空穴功能材料和第二空穴功能材料均具有磁性时,第一空穴功能材料的磁性强度大于第二空穴功能材料的磁性强度。
[0136]
在一种实施方式中,第一空穴功能材料包括第一无机材料。具体地,第一无机材料为无机空穴注入材料。第一无机材料的表面具有第一配体。第一配体为磁性离子液体配体。第一无机材料表面除了第一配体之外,还可以包括非磁性配体。
[0137]
第二空穴功能材料包括第二无机材料和/或有机材料。第二无机材料为无机空穴传输材料。第二无机材料的表面具有第二配体。具体地,由于无机空穴功能材料的溶解性通常是由其表面配体决定的。因此,第二配体与第一配体的溶解性相同。第一无机材料和第二无机材料才能溶解于同一极性溶剂中。第二配体与第一配体的溶解性相同具体是指,第二配体为亲水性配体时,第一配体也亲水性配体。第二配体为亲油性配体时,第一配体也亲油性配体。由于磁性离子液体配体一般为亲水性配体。在本实施方式中,第二配体和第一配体可以均为亲水性配体。
[0138]
在一种实施方式中,第二空穴功能材料不具有磁性。第二空穴功能材料包括第二无机材料和/或有机材料。当第二空穴功能材料包括第二无机材料时,第二材料表面的第二
配体为非磁性配体。
[0139]
在另一种实施方式中,第二空穴功能层22具有磁性。第二配体为磁性离子液体配体。可以理解,第二无机材料表面除了第二配体之外,还可以包括非磁性配体。当第二配体为磁性离子液体配体时,第一无机材料的磁性强度大于第二无机材料。在一个具体的实施方式中,第一配体与第二配体相同,且第一配体与第一无机材料的摩尔比大于第二配体与第二无机材料的摩尔比。例如,第一配体与第一无机材料的摩尔比为20:1;第二配体与第二无机材料的摩尔比为10:1,从而确保第一无机材料的磁性强度大于第二无机材料。
[0140]
在另一种实施方式中,第一空穴功能材料为无机空穴传输材料。第二空穴功能材料为无机空穴注入材料或者有机空穴注入材料。
[0141]
在又一种实施方式中,第一空穴功能材料与第二空穴功能材料均为无机空穴注入材料。
[0142]
需要说明的是,本实施方式中,列举了通过在无机空穴功能材料的表面形成磁性配体来使第一空穴功能材料和/或第二空穴功能材料具有磁性的方式。在本技术的实施方式中,也可以通过其他方式使第一空穴功能材料和/或第二空穴功能材料具有磁性。例如,可以络合反应使空穴功能材料与磁性离子液体配体结合,从而使第一空穴功能层和/或第二空穴功能层具有磁性。
[0143]
第一无机材料、第二无机材料和/或有机材料以及水溶性磁性离子液体配体的具体材料可以参考上述实施方式,在此不再赘述。
[0144]
磁性离子液体配体占第一无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。当第二无机材料的表面具有磁性离子液体配体时,磁性离子液体配体占第二无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。
[0145]
第二空穴注入材料的价带能级可以小于或者低于第一空穴注入材料的价带能级。第一无机空穴材料和第二无机空穴材料的带隙及载流子迁移率也可以不同。
[0146]
在另一种实施方式中,空穴功能前驱层还可以包括第三空穴功能材料。第三空穴功能材料可以是无机空穴注入材料。第三空穴功能材料具有磁性。第三空穴功能材料的磁性强度小于第一空穴功能材料的磁性强度,且大于第二空穴功能材料的磁性强度。第三空穴功能材料的价带能级介于第一空穴功能材料与第二空穴功能材料之间。具体地,第二空穴功能材料的价带能级小于第三空穴功能材料的价带能级,第三空穴功能材料的价带能级小于第一空穴功能材料的价带能级。
[0147]
第三无机材料可以与第一无机材料和第二无机材料独立地选自过渡金属氧化物。第三无机材料的表面具有第三配体。第三配体为磁性离子液体配体。第三无机材料表面除了第三配体之外,还可以包括非磁性配体。第三配体与第一配体的溶解性相同。第一配体为亲水性配体时,第三配体也亲水性配体。第一配体为亲油性配体时,第三配体也亲油性配体。第一配体、第二配体和第三配体均可以为水溶性磁性离子液体配体。为了确保足够的磁性强度。磁性离子液体配体占第三无机材料表面总配体的5wt%至100wt%。
[0148]
在一种实施方式中,为了简化工艺,第三配体与第一配体相同。第三配体与第三无机材料的摩尔比小于第一配体与第一无机材料的摩尔比,且大于第二配体与第二无机材料的摩尔比。例如,第三配体与第三无机材料的摩尔比为15:1;第一配体与第一无机材料的摩尔比为20:1,从而确保第一无机材料的磁性强度大于第三无机材料。
[0149]
磁性离子液体配体的材料选择可以参考上述说明,在此不再赘述。
[0150]
可以理解,本技术的发光器件的空穴注入材料还可以包括四种以上的空穴注入材料。空穴注入材料的磁性强度不同,且价带能级不同。
[0151]
103:对空穴功能前驱层施加磁场,以使空穴功能前驱层在磁场的作用下形成层叠设置在阳极上的第一空穴功能层和第二空穴功能层,得到空穴功能层。
[0152]
在步骤103中,施加磁场的方式可以为外加电流产生的磁场,也可以为磁体产生的磁场。可以从阳极侧施加磁场,或者从空穴功能前驱层侧施加磁场。从阳极侧施加磁场时,磁场沿从阳极至空穴功能前驱层的方向上逐渐减小。从空穴功能前驱层侧施加磁场时,磁场沿从阳极至空穴功能前驱层的方向上逐渐增大。当从阳极侧施加磁场时,磁性强度大的第一空穴功能材料朝阳极的方向聚集,形成第一空穴功能层;不具有磁性或者磁性强度小的第二空穴功能材料在第一空穴功能材料远离阳极的一侧聚集,形成第二空穴功能层。当从空穴功能前驱层侧施加磁场时,磁性强度大的第一空穴功能材料朝靠近空穴功能前驱层的方向聚集,形成第一空穴功能层;不具有磁性或者磁性强度小的第二空穴功能材料在第一空穴功能材料远离空穴功能前驱层的方向聚集,形成第二空穴功能层。
[0153]
施加磁场的方向根据第二空穴功能材料的价带能级与第一空穴功能材料的价带能级的关系而不同。当第二空穴功能材料的价带能级小于第一空穴功能材料的价带能级时,例如,第二空穴功能材料为无机空穴输入材料,第一空穴功能材料为无机空穴注入材料,从阳极侧施加磁场时,从而形成的膜层中,磁性强度低且价带能级深的第二空穴功能层位于磁性强度高且价带能级浅的第一空穴功能层靠近发光层的一侧。当第一空穴功能材料的价带能级大于第二空穴功能材料的价带能级时,例如,第一空穴功能材料为无机空穴输入材料。第二空穴功能材料为无机空穴注入材料,从空穴功能前驱层侧施加磁场。从而形成的膜层中,磁性强度高且价带能级深的第一空穴功能层位于磁性强度低且价带能级浅的第二空穴功能层靠近发光层的一侧。在本实施方式中,可以利用一个步骤获得空穴注入层与空穴传输层。
[0154]
在另一种实施方式中,第一空穴功能材料与第二空穴功能材料均为无机空穴注入材料。施加磁场的方向与第二空穴功能材料的价带能级与第一空穴功能材料的价带能级的关系而可以参考以上描述,在此不再赘述。在步骤104之后,还包括在空穴功能层远离阳极的一侧形成空穴传输层的步骤。空穴传输层的材料可以参考上述说明,在此不再赘述。在本实施方式中,可以利用一个步骤获得具有双层结构的空穴注入层。
[0155]
在一些实施方式中,空穴注入材料还包括第三空穴注入材料。在磁场的作用下,第三空穴注入材料聚集在第一空穴注入材料与第二空穴注入材料之间,形成第三空穴功能层。通过使空穴注入材料包括第三空穴注入材料,包括双层空穴注入层以及一层空穴传输层的空穴功能层或者;包括三层空穴注入层的空穴功能层能够通过一个步骤获得。
[0156]
空穴注入材料还可以包括四种以上的空穴注入材料。这种情况下,四种以上的空穴注入材料按照其磁性强度大小形成四层以上膜层。
[0157]
104:在空穴功能前驱层远离阳极的一侧形成发光层。
[0158]
发光层可以为有机发光层,也可以为量子点发光层。其中,量子点发光层的材料可以选自ii-vi族的cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、
四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐,有机磁性离子液体配体的含量占wo3的表面总配体含量的30wt%。空穴注入层和空穴传输层通过一步成膜。外加磁场强度从阳极侧向阴极侧递减,外加磁场由钕磁铁产生。
[0168]
对比例1与实施例1相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0169]
实施例2:
[0170]
在衬底上依次形成阳极、电子传输层、量子点层、空穴传输层、空穴注入层和阴极。其中,衬底为玻璃基底。阳极为ito,厚度为60nm。电子传输层zno层,厚度为50nm。量子点发光层为cdznse/znse/cdzns/zns,厚度为20nm。空穴注入层包括第一空穴注入层和第二空穴注入层。第二空穴注入层位于发光层与第一空穴注入层之间。第一空穴注入层为v2o5,厚度为30nm。第二空穴注入层为pedot:pss,厚度为40nm。空穴传输层为tfb,厚度为80nm。阴极为ag,厚度为40nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0171]
其中,空穴功能层中,v2o5的表面含有有机磁性离子液体配体。有机磁性离子液体配体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。有机磁性离子液体配体的含量占v2o5的表面总配体含量的30wt%。第一空穴注入层和第二空穴注入层通过一步成膜。外加磁场强度从阳极侧向阴极侧递减,外加磁场由钕磁铁产生。
[0172]
对比例2与实施例2相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0173]
实施例3:
[0174]
在衬底上依次形成阴极、电子传输层、量子点层、空穴传输层、空穴注入层、和阳极。其中,衬底为玻璃基底。阴极为ito,厚度为60nm电子传输层为zno层,厚度为70nm。阳极为ag,厚度为60nm。量子点发光层为cdznse/znse/zns,厚度均为30nm。空穴注入层包括第一空穴注入层和第二空穴注入层。第一空穴注入层为cuo,厚度为40nm;第二空穴注入层为pedot:pss,厚度为30nm。第一空穴注入层位于发光层与第二空穴注入层之间。空穴传输层为tfb,厚度为100nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0175]
其中,cuo的表面含有有机磁性离子液体配体。有机磁性离子液体配体为2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐。有机磁性离子液体配体的含量占cuo的表面总配体含量的35%。第一空穴注入层和第二空穴注入层通过一步成膜。然后,在空穴注入层上形成tfb膜层。外加磁场由钕磁铁产生。
[0176]
对比例3与实施例3相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0177]
实施例4:
[0178]
在衬底上依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,衬底为玻璃基底。阳极为ito,厚度为80nm。空穴注入层包括第一空穴注入层、第二空穴注入层和第三空穴注入层。第二空穴注入层位于量子点发光层与第一空穴注入层之间。第三空穴注入层位于第二空穴注入层与第一空穴注入层之间。第一空穴注入层为nio3,厚度为40nm。第三空穴注入层为v2o5,厚度为50nm。第二空穴注入层为wo3,厚度为40nm。空穴
传输层为tfb,厚度为80nm。量子点发光层为cdznse/znse/zns,厚度均为30nm。电子传输层为zno层,厚度为50nm。阴极为ag,厚度为70nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0179]
其中,nio3、v2o5和wo3层中,v2o5和nio3的表面含有有机磁性离子液体配体。有机磁性离子液体配体为2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐。有机磁性离子液体配体的含量占nio3、v2o5的表面总配体含量分布为80%和20%。空穴注入层采用的是一步成膜法。然后,在空穴注入层上形成tfb膜层。外加磁场强度从阴极侧向阳极侧递减,外加磁场由钕磁铁产生。
[0180]
对比例4与实施例4相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0181]
实施例5:
[0182]
在衬底上依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点层、电子传输层和阴极。其中,衬底为玻璃基底。阳极为ito,厚度为90nm。空穴功能层依次为空穴注入层和空穴传输层。空穴注入层包括第一空穴注入层、第二空穴注入层和第三空穴注入层。第二空穴注入层位于量子点发光层与第一空穴注入层之间。第三空穴注入层位于第二空穴注入层与第一空穴注入层之间。第一空穴注入层为nio3,厚度为20nm。第三空穴注入层为v2o5,厚度为20nm。第二空穴注入层为pedot:pss,厚度为20nm。空穴传输层的材料为tfb,厚度为60nm。量子点发光层为cdznse/znse/cdzns/zns,厚度为20nm。电子传输层zno层,厚度为70nm。阴极为ag,厚度为50nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0183]
其中,空穴注入层的氧化钨的表面具有磁性离子液体配体。磁性离子液体配体的含量分别占nio3和v2o5的表面总配体含量的80%和40%。磁性离子液体配体为[bmim
+
][fecl
4-]。空穴功能层采用的是一步成膜法。外加磁场强度从阴极侧向阳极侧递减,外加磁场由钕磁铁产生。
[0184]
对比例5与实施例5相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为moo3,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0185]
实施例6:
[0186]
在衬底上依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点层、电子传输层和阴极。其中,衬底为玻璃基底。阳极为ito,厚度为90nm。空穴功能层依次为空穴注入层和空穴传输层。空穴注入层包括第一空穴注入层、第二空穴注入层、第三空穴注入层和第四空穴注入层。第二空穴注入层位于量子点发光层与第一空穴注入层之间。第三空穴注入层位于第二空穴注入层与第一空穴注入层之间。第一空穴注入层为nio3,厚度为15nm;第三空穴注入层为v2o5,厚度为20nm。第二空穴注入层为wo3,厚度为30nm。第四空穴注入层为pedot:pss,厚度为30nm。空穴传输层的材料为tfb,厚度为50nm。量子点发光层为cdznse/znse/cdzns,厚度为20nm。电子传输层zno层,厚度为50nm。阴极为ag,厚度为60nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0187]
其中,空穴注入层的氧化钨的表面具有磁性离子液体配体。磁性离子液体配体的含量分别占nio3、v2o5、wo3的表面总配体含量的70%、30%、10wt%。磁性离子液体配体为[bmim
+
][fecl
4-]。空穴功能层采用的是一步成膜法。外加磁场强度从阴极侧向阳极侧递减,
外加磁场由钕磁铁产生。
[0188]
对比例6与实施例6相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。
[0189]
实施例7
[0190]
在衬底上依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,衬底为玻璃基底;阳极为ito,厚度为90nm。空穴注入层为wo3,厚度为30nm。空穴传输层为pedot:pss,厚度为30nm。量子点发光层为cdznse/znses/zns,厚度为20nm。电子传输层依次为zn
x
al
1-x
o(al含量为10%)和氧化锌,厚度均为80nm。阴极为ag,厚度为50nm。待器件制备完成后,将器件置于120℃下热处理60min。然后在对完成热处理后的器件进行后续性能表征。
[0191]
其中,wo3的表面具有有机磁性离子液体配体。有机磁性离子液体配体为2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐,有机磁性离子液体配体的含量占wo3的表面总配体含量的30wt%。空穴注入层和空穴传输层通过一步成膜。外加磁场强度从阳极侧向阴极侧递减,外加磁场由钕磁铁产生。
[0192]
zn
x
al
1-x
o(al含量为10%)的表面含有2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐,磁性离子液体配体的含量占zn
x
al
1-x
o(al含量为10%)的表面总配体含量的100wt%。氧化锌的表面含有2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基-4-硫酸盐,磁性离子液体配体的含量占氧化锡的表面总配体含量的20wt%。电子传输层通过一步成膜。外加磁场强度从阳极侧朝向阴极侧递减,外加磁场通过钕磁铁产生。对比例7与实施例7相同的方式制造量子点器件,除了如下之外:空穴注入层为pedot:pss,空穴传输层为tfb,且该两种膜层均采用两步成膜法。电子传输层仅为zno。
[0193]
以上对比例1至7与实施例1至7中制备的量子点发光二级管进行性能测试,测试方法如下:
[0194]
(1)外量子点效率:
[0195]
注入到量子点中的电子-空穴对数转化为出射的光子数的比值,单位是%,是衡量电致发光器件优劣的一个重要参数,采用eqe光学测试仪器测定即可得到。具体计算公式如下:
[0196][0197]
式中ηe为光输出耦合效率,ηr为复合的载流子数与注入载流子数的比值,χ为产生光子的激子数与总激子数的比值,kr为辐射过程速率,knr为非辐射过程速率。
[0198]
测试条件:在室温下进行,空气湿度为30至60%。
[0199]
(2)qled器件寿命:器件在恒定电流或电压驱动下,亮度减少至最高亮度的一定比例时所需的时间,亮度下降至最高亮度的95%的时间定义为t95,该寿命为实测寿命。为缩短测试周期,器件寿命测试通常是参考oled器件测试在高亮度下通过加速器件老化进行,并通过延伸型指数衰减亮度衰减拟合公式拟合得到高亮度下的寿命,比如:1000nit下的寿命计为t951000nit。具体计算公式如下:
[0200]
[0201]
式中t95
l
为低亮度下的寿命,t95h为高亮度下的实测寿命,lh为器件加速至最高亮度,l
l
为1000nit,a为加速因子,对oled而言,该取值通常为1.6至2,本实验通过测得若干组绿色qled器件在额定亮度下的寿命得出a值为1.7。
[0202]
采用寿命测试系统对相应器件进行寿命测试,测试条件:在室温下进行,空气湿度为30至60%。
[0203]
测试结果如表1所示:
[0204]
表1对实施例1至7和对比例1至7的器件进行器件性能表征结果
[0205][0206]
根据本技术的制造方法成功制造除了量子点发光器件,并且浪子点发光器件的光学性能比现有技术中的量子点发光器件好。
[0207]
以上对本技术实施方式提供了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施方式的说明只是用于帮助理解本技术。同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,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技术的限制。
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