發光器件、發光器件的制備方法以及顯示裝置與流程

本技術涉及光電，具體涉及一種發光器件、發光器件的制備方法以及顯示裝置。

背景技術：

1、光電器件是指利用半導體的光電效應或熱電效應制成的一類器件，包括但不限于是光電池、發光器件等。以發光器件為例，有機發光二極管(organic?light-emittingdiode,oled)和量子點發光二極管(quantum?dot?light?emitting?diodes,qled)均屬于發光器件，oled或qled具有類似“三明治”的結構，即包括陽極、陰極以及發光層，其中，陽極與陰極相對設置，發光層設置于陽極與陰極之間，光電二極管的發光原理是：電子從器件的陰極注入至發光區，空穴從器件的陽極注入至發光區，電子和空穴在發光區復合形成激子，復合后的激子通過輻射躍遷的形式釋放光子，從而發光。

2、發光器件經過多年的發展，性能指標方面取得了巨大的進步，也展現出巨大的應用發展潛力，但是目前仍存在不足之處，發光器件的光電性能和使用壽命有待進一步地提升，尤其是對于量子點發光二極管。

技術實現思路

1、本技術提供了一種發光器件、發光器件的制備方法以及顯示裝置，從而改善發光器件的光電性能和器件壽命。

2、本技術的技術方案如下：

3、第一方面，本技術提供了一種發光器件，包括：

4、相對設置的陽極與陰極；

5、發光層，設置于所述陽極與所述陰極之間；

6、電子功能層，設置于所述陰極與所述發光層之間，所述電子功能層的材料包含第二碳量子點。

7、可選地，所述電子功能層包括層疊設置的第一電子功能子層和第二電子功能子層，所述第一電子功能子層較所述第二電子功能子層更靠近所述發光層，所述第一電子功能子層的材料包含所述第二碳量子點和/或第一化合物，所述第二電子功能子層的材料包含所述第二碳量子點和/或第二化合物；

8、其中，所述第一化合物和所述第二化合物彼此獨立地選自鋅的氧化物、鈦的氧化物、錫的氧化物、鋇的氧化物、鉭的氧化物、鋁的氧化物、鋯的氧化物、氧化鋅鎂、氧化鋅鈣、氧化鋅鋯、氧化鋅鎵、氧化鋅鋁、氧化鋅鋰、氧化鋅鈦、氧化釔鋅、氧化銦錫以及氧化鈦鋰中的一種或多種。

9、可選地，所述第一電子功能子層和所述第二電子功能子層為下述任意一種情況：

10、(a)所述第一電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第一化合物的混合物，所述第二電子功能子層的材料為所述第二化合物；

11、(b)所述第一電子功能子層的材料為所述第二碳量子點，所述第二電子功能子層的材料為所述第二化合物；

12、(c)所述第一電子功能子層的材料為所述第一化合物；所述第二電子功能子層的材料為所述第二碳量子點，或者所述第二電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第二化合物的混合物。

13、可選地，所述電子功能層的厚度為25nm～60nm；和/或

14、所述第一化合物的平均粒徑為2nm～30nm，和/或所述第二化合物的平均粒徑為2nm～30nm；和/或

15、在情況(a)的條件下，所述第一電子功能子層的厚度為5nm～10nm，所述第二電子功能子層的厚度為20nm～50nm；或者，在情況(b)的條件下，所述第一電子功能子層的厚度為5nm～10nm，所述第二電子功能子層的厚度為20nm～50nm；或者，在情況(c)的條件下，所述第一電子功能子層的厚度為20nm～50nm，所述第二電子功能子層的厚度為5nm～10nm。

16、可選地，當所述第一電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第一化合物的混合物時，所述第一化合物對所述第二碳量子點的質量比為1：(0.01～1)；

17、或者，當所述第二電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第二化合物的混合物時，所述第二化合物對所述第二碳量子點的質量比為1：(0.01～1)。

18、可選地，所述發光器件還包括設置于所述陽極與所述發光層之間的空穴功能層，所述空穴功能層的材料包含第一碳量子點；

19、其中，所述空穴功能層中最靠近所述發光層的第一碳量子點層為第一子層，所述第一子層中所述第一碳量子點的平均帶隙為第一帶隙，所述第一子層的厚度為所述第一子層中最大的所述第一碳量子點的粒徑；所述空穴功能層中最靠近陽極的第一碳量子點層為第二子層，所述第二子層中所述第一碳量子點的平均帶隙為第二帶隙，所述第二子層的厚度為所述第二子層中最大的所述第一碳量子點的粒徑；所述第一帶隙寬于所述第二帶隙。

20、可選地，沿著所述陽極朝向所述發光層的方向上，所述空穴功能層中所述第一碳量子點的平均帶隙逐漸變寬；和/或

21、沿著所述陽極朝向所述發光層的方向上，所述空穴功能層中所述第一碳量子點的平均粒徑逐漸減小；和/或

22、所述空穴功能層中所述第一碳量子點的粒徑分布范圍為1nm～50nm，和/或所述第二碳量子點的平均粒徑為1nm～50nm；和/或

23、所述空穴功能層的材料還包含第三化合物，所述第三化合物選自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁銅、酞菁氧鈦、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基對苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮雜苯并菲、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯基咔唑)、4,4'-二(9-咔唑)聯苯、聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4,4'-環己基二[n,n-二(4-甲基苯基)苯胺]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4'-(n-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(4,4'-(n-(對丁基苯基))二苯胺)]、聚(n,n'-二(4-丁基苯基)-n,n'-二苯基-1,4-苯二胺-co-9,9-二辛基芴)、4,4',4'-三(n-3-甲基苯基-n-苯基氨基)三苯胺、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4',4'-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、n,n'-二苯基-n,n'-(1-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、n,n'-二苯基-n,n'-二(3-甲基苯基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、n,n'-雙[4-(二苯基氨基)苯基]-n,n'-二苯基聯苯胺、n,n'-雙(3-甲基苯基)-n,n'-二苯基-9,9-螺二芴-2,7-二胺、n2,n7-二-1-萘基-n2,n7-二苯基-9,9'-螺二[9h-芴]-2,7-二胺、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、摻雜或非摻雜的氧化鎳、摻雜或非摻雜的氧化鉬、摻雜或非摻雜的氧化鎢、摻雜或非摻雜的氧化釩、摻雜或非摻雜的p型氮化鎵、摻雜或非摻雜的氧化鉻、摻雜或非摻雜的氧化銅、過渡金屬硫化物以及過渡金屬硒化物中的一種或多種。

24、可選地，當所述空穴功能層的材料還包含第三化合物時，在所述空穴功能層中，所述第三化合物對所述第一碳量子點的質量比為1：(0.01～1)。

25、可選地，所述發光層的材料包含有機發光材料和量子點中的一種或多種，其中，所述有機發光材料選自4,4'-雙(n-咔唑)-1,1'-聯苯:三[2-(對甲苯基)吡啶合銥(iii)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺:三[2-(對甲苯基)吡啶合銥、二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物、芴衍生物、tbpe熒光材料、ttpx熒光材料、tbrb熒光材料、dbp熒光材料、延遲熒光材料、tta材料、熱活化延遲材料、含有b-n共價鍵合的聚合物、雜化局域電荷轉移激發態材料以及激基復合物發光材料中的一種或多種；和/或

26、所述量子點選自單一組分量子點、核殼結構量子點、無機鈣鈦礦量子點、有機鈣鈦礦量子點以及有機-無機雜化鈣鈦礦量子點的一種或多種；和/或

27、所述單一組分量子點的材料、所述核殼結構量子點的核的材料以及所述核殼結構量子點的殼的材料彼此獨立地選自ii-vi族化合物、iii-v族化合物、iv-vi族化合物或i-iii-vi族化合物中的至少一種，其中，所述ii-vi族化合物選自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以及hgznste中的一種或多種，所述iii-v族化合物選自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以及inalpsb中的一種或多種，所述iv-vi族化合物選自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete以及snpbste中的一種或多種，所述i-iii-vi族化合物選自cuins、cuinse以及agins中的一種或多種；和/或

28、所述無機鈣鈦礦量子點的結構通式為amx3，其中a為cs+離子，m為二價金屬陽離子，m選自pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+以及eu2+中的一種或多種，x為鹵素陰離子；和/或

29、所述有機鈣鈦礦量子點的結構通式為cmx3，c為甲脒基；和/或

30、所述有機-無機雜化鈣鈦礦量子點的結構通式為bmx3，b選自有機胺陽離子；和/或

31、所述陽極和所述陰極的材料彼此獨立地選自金屬、碳材料以及第一金屬氧化物中的一種或多種，所述金屬選自al、ag、cu、mo、au、ba、pt、ca以及mg中的一種或多種，所述碳材料選自石墨、碳納米管、石墨烯以及碳纖維中的一種或多種，所述第金屬氧化物選自銦摻雜氧化錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫、鋁摻雜氧化鋅、鎵摻雜氧化鋅、銦摻雜氧化鋅、鎂摻雜氧化鋅及鋁摻雜氧化鎂的一種或多種。

32、第二方面，本技術提供了一種發光器件的制備方法，用于制備第一方面中任意一種所述的發光器件，所述發光器件的制備方法包括如下步驟：

33、提供底電極，在所述底電極的一側形成發光層；以及

34、在所述發光層遠離所述底電極的一側形成頂電極；

35、其中，當所述發光器件為正置型結構時，所述底電極為陽極且所述頂電極為陰極，所述在所述底電極的一側形成發光層的步驟之前，所述發光器件的制備方法還包括步驟：在所述發光層遠離所述底電極的一側形成電子功能層；所述頂電極形成于所述電子功能層遠離所述發光層的一側；

36、或者，當所述發光器件為倒置型結構時，所述底電極為陰極且所述頂電極為陽極，所述在所述底電極的一側形成發光層的步驟之前，所述發光器件的制備方法還包括步驟：在所述底電極的一側形成電子功能層；所述發光層形成于所述電子功能層遠離所述底電極的一側；

37、其中，所述電子功能層的材料包含第二碳量子點。

38、可選地，當所述發光器件為正置型結構時，所述在所述發光層遠離所述底電極的一側形成電子功能層的步驟包括：在所述發光層遠離所述底電極的一側依次形成所述第一電子功能子層和所述第二電子功能子層；

39、或者，當所述發光器件為倒置型結構時，所述在所述底電極的一側形成電子功能層的步驟包括：在所述底電極的一側依次形成所述第二電子功能子層和所述第一電子功能子層；

40、其中，所述第一電子功能子層的材料包含所述第二碳量子點和/或第一化合物，所述第二電子功能子層的材料包含所述第二碳量子點和/或第二化合物；所述第一化合物和所述第二化合物彼此獨立地選自鋅的氧化物、鈦的氧化物、錫的氧化物、鋇的氧化物、鉭的氧化物、鋁的氧化物、鋯的氧化物、氧化鋅鎂、氧化鋅鈣、氧化鋅鋯、氧化鋅鎵、氧化鋅鋁、氧化鋅鋰、氧化鋅鈦、氧化釔鋅、氧化銦錫以及氧化鈦鋰中的一種或多種。

41、可選地，當所述第一電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第一化合物的混合物時，所述第一電子功能子層的形成方法包括步驟：沉積包含所述第二碳量子點和所述第一化合物的第一分散液，然后對沉積的所述第一分散液進行第一干燥處理，獲得第一電子功能子層；其中，在所述第一分散液中，所述第一化合物對所述第二碳量子點的質量比為1：(0.01～1)；

42、或者，當所述第二電子功能子層的材料為所述第二碳量子點和所述第二化合物的混合物時，所述第二電子功能子層的形成方法包括步驟：沉積包含所述第二碳量子點和所述第二化合物的第二分散液，然后對沉積的所述第二分散液進行第二干燥處理，獲得第二電子功能子層；其中，在所述第二分散液中，所述第二化合物對所述第二碳量子點的質量比為1：(0.01～1)。

43、可選地，當所述發光器件為正置型結構時，所述在所述底電極的一側形成發光層的步驟之前，所述發光器件的制備方法還包括步驟：在所述底電極的一側形成空穴功能層；或者，當所述發光器件為倒置型結構時，所述在所述發光層遠離所述底電極的一側形成頂電極的步驟之前，所述發光器件的制備方法還包括步驟：在所述發光層遠離所述底電極的一側形成空穴功能層；所述頂電極形成于所述空穴功能層遠離所述發光層的一側；

44、其中，所述空穴功能層中最靠近所述發光層的第一碳量子點層為第一子層，所述第一子層中所述第一碳量子點的平均帶隙為第一帶隙，所述第一子層的厚度為所述第一子層中最大的所述第一碳量子點的粒徑；所述空穴功能層中最靠近陽極的第一碳量子點層為第二子層，所述第二子層中所述第一碳量子點的平均帶隙為第二帶隙，所述第二子層的厚度為所述第二子層中最大的所述第二碳量子點的粒徑；所述第一帶隙寬于所述第二帶隙。

45、第三方面，本技術提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括如第一方面中任意一種所述的發光器件，或者如第二方面中任意一種所述的制備方法制得的發光器件。

46、本技術提供了一種發光器件、發光器件的制備方法以及顯示裝置，具有如下技術效果：

47、在所述發光器件中，電子功能層的材料包含第二碳量子點，第二碳量子點具有較高的導帶和價帶，能夠阻擋電子且易導通空穴，有效改善電子注入過量的問題，從而促進發光器件的電子-空穴傳輸平衡；此外，當含有第二碳量子點的電子功能層與陰極接觸時，由于位于第二碳量子點表面的氧官能團數量較低，例如遠低于采用溶液法合成的金屬氧化物(例如zno)表面的氧官能團，所以能夠減弱陰極與電子功能層之間的化學反應，從而降低電子注入水平，進一步地促進了發光器件的電子-空穴傳輸平衡，從而進一步地提升發光器件的光電器件和器件壽命。

48、所述發光器件的制備方法適用于大規模工業化生產，將所述發光器件或所述發光器件的制備方法制得的發光器件應用于顯示裝置中，有利于提高顯示裝置的顯示效果和延長顯示裝置的使用壽命。