电致发光器件、显示装置及照明装置制造方法及图纸

技术编号:16155558 阅读:116 留言:0更新日期:2017-09-06 19:48
本发明专利技术提供一种电致发光器件,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,所述发光层包括经表面改性的碳纳米管和均匀分散在所述碳纳米管周围的量子点,所述碳纳米管的长度至少为所述发光层厚度的一半。本发明专利技术可有效的提高电致发光器件的发光效率,进一步的增加其使用寿命。本发明专利技术还提出了一种显示装置和照明装置。

【技术实现步骤摘要】
电致发光器件、显示装置及照明装置
本专利技术涉及发光器件领域,具体而言,涉及一种电致发光器件、显示装置及照明装置。
技术介绍
量子点是一种三维尺寸都在1-20纳米范围内的无机半导体发光纳米晶。由于其颗粒粒径小于或接近激子玻尔半径,量子点具有激发波长范围宽、粒径可控、半峰宽窄、斯托克斯位移大、光稳定性强等优点,因而被广泛的应用于显示、生物标记、太阳能电池等领域。量子点技术已被应用于显示领域,量子点电致发光器件具有重要的商业应用的价值,其具备半峰宽窄、稳定性高、使用寿命长、发光波长范围广、理论外量子点效率高等优点。量子点电致发光器件一般由阳极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极构成,空穴、电子分别从空穴传输层和电子传输层注入量子点,空穴与电子构成的激子在量子点中复合发光。由于量子点材料的能级较深、电离势较大,同时量子点材料的表面一般修饰有导电性差的长链配体,使得激子注入困难,这使得量子点电致发光器件的运行电压增加,降低了电流效率。另一方面,量子点发光层中存在量子点排列不够牢固和紧密的问题,导致发光层中量子点容易发生团聚,严重降低了量子点电致发光器件的发光效率,增加了器件的热效应。而对于量子点电致发光器件而言,在相同的发光亮度下,器件的电流越低、启动电压越低,越有利于器件使用寿命的延长。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电致发光器件,以解决发光效率低、寿命短的问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种电致发光器件,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,所述发光层包括经表面改性的碳纳米管和均匀分散在所述碳纳米管周围的量子点,所述碳纳米管的长度至少为所述发光层厚度的一半。优选地,所述碳纳米管的长度范围为50纳米-2微米。优选地,所述发光层的厚度范围为30纳米-500纳米。优选地,所述碳纳米管表面修饰有碳原子数范围为5-20的饱和或者不饱和的长链烷基。优选地,所述量子点表面修饰有碳原子数范围为2-20的饱和或者不饱和的烷基链。优选地,所述量子点表面修饰有以下基团中的至少一种:十烷基、十烯基、十一烷基、十一烯基、十二烷基、十二烯基、十三烷基、十三烯基、十四烷基、十四烯基、十五烷基、十五烯基、十六烷基、十六烯基、十七烷基、十七烯基、十八烷基、十八烯基;所述碳纳米管表面修饰有以下基团中的至少一种:十烷基、十烯基、十一烷基、十一烯基、十二烷基、十二烯基、十三烷基、十三烯基、十四烷基、十四烯基、十五烷基、十五烯基、十六烷基、十六烯基、十七烷基、十七烯基、十八烷基、十八烯基。优选地,所述量子点表面修饰有共轭基团。优选地,所述碳纳米管为单壁碳纳米管。优选地,所述碳纳米管交叉排列,构成空间网状结构。优选地,所述碳纳米管的排列方向一致,所述排列方向具有沿着所述发光层厚度方向的分量。优选地,所述碳纳米管和所述量子点的质量比值范围为0.1%-10%。优选地,所述量子点固定在所述碳纳米管的外壁上。优选地,所述量子点与所述碳纳米管之间的距离小于3纳米。根据本专利技术的另一个方面,提供一种显示装置,包括上述的电致发光器件。根据本专利技术的另一个方面,提供一种照明装置,包括上述的电致发光器件。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术中发光层包括量子点和碳纳米管,碳纳米管之间构成的间隙可以对量子点起到固定分散的作用,有效的减少了量子点之间的团聚,同时,利用碳纳米管优良的导电性能,使得量子点中电荷注入效率增加。本专利技术可有效的提高电致发光器件的发光效率,进一步的增加其使用寿命。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中电致发光器件的结构示意图;图2是本专利技术具体实施方式中电致发光器件的结构示意图;图3是本专利技术具体实施方式中量子点与碳纳米管相互作用示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式,对本专利技术实施例中的技术方案进行详细地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式,而不是全部实施方式。基于本专利技术中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本专利技术保护范围。请参阅图1,图1为本专利技术的一种电致发光器件实施例的结构示意图,电致发光器件从下而上依次设置阳极11、空穴传输层12、发光层13、电子传输层14及阴极15,发光层13包括经表面改性的碳纳米管132和均匀分散在碳纳米管132周围的量子点131,碳纳米管132的长度至少为发光层13厚度的一半。本专利技术中量子点分散在碳纳米管的周围。碳纳米管的长度在微米级别,因此碳纳米管在发光层沉积后基本不可移动,不同的碳纳米管之间会存在许多间隙,量子点分散在这些间隙中或者部分沉积在间隙中时被固定;另一方面,碳纳米管的电荷迁移率高,将碳纳米管与量子点混合时,电荷可以通过碳纳米管在多个量子点之间传递,有效的增加了量子点表面的电荷注入,减小了量子点中激子的淬灭,进而有效的提高量子点电致发光器件的效率与寿命。本专利技术中经过表面改性后的碳纳米管与量子点具有相同的极性,使得碳纳米管与量子点具有良好的相容性,极性相同的碳纳米管与量子点在发光层中分散更加均匀。在一个优选的实施方式中,量子点表面修饰有极性配体,碳纳米管表面为亲水改性。在另一个优选的实施方式中,量子点表面修饰有非极性配体,碳纳米管表面为疏水改性。极性配体包括羟基、氨基、羧基中的至少一种官能团,非极性配体包括烷烃链、烯烃链、芳香烃链中的至少一种疏水链。本专利技术中发光层的制备可以通过将包括极性相同的量子点与碳纳米管在溶剂中混合,涂覆至空穴传输层上后干燥制备。当碳纳米管的长度太小时,碳纳米管不能有效传导电荷,并且碳纳米管会自发光,影响发光层的发光纯度。碳纳米管可以通过实验室自制或者在市面上购买,但是不管碳纳米管通过何种途径获得,碳纳米管的长度都具有一定长度分布,大多数碳纳米管分布在一个较大的长度区间中,在该长度区间外依然分布有少量碳纳米管,本专利技术中碳纳米管的长度是指发光层中绝大部分的碳纳米管所具有的长度。本专利技术中碳纳米管的长度至少为发光层厚度的一半。碳纳米管的长度越短,越有利于碳纳米管在发光层的沉积。另一方面,碳纳米管的长度太长会造成发光层粗糙度增加、进而导致电致发光器件的漏电、短路等问题。在一个优选的实施方式中,碳纳米管的长度范围为50纳米-2微米,更加优选为0.1微米-1微米。当然在碳纳米管经表面改性和量子分散较为均匀的前提下,碳纳米管长度范围也可以据实际情况调整到2微米以上。本专利技术中发光层为包括量子点和碳纳米管的混合层,与不掺杂碳纳米管的发光层相比,本专利技术中发光层的厚度在实际制备中会有所增加。在一个优选的实施方式中,发光层的厚度范围为30纳米-500纳米,更加优选为30纳米-100纳米。在一个优选的实施方式中,碳纳米管为表面疏水改性,碳纳米管表面修饰有碳原子数范围为5-20的饱和或者不饱和的长链烷基。长链烷基可以通过多种反应方式修饰在碳纳米管的表面,优选通过碳纳米管表面的官能团与具有长链烷基的配体脱水反应制备。在一个优选的实施方式中,长链烷基通过碳纳米管表面修饰的羧酸基团与胺化合物配体反应制得。胺化合物配体优选包括己胺、庚胺、辛胺、三辛胺、壬胺、十胺、十烯胺、十一胺、十一烯胺、十二胺、十二烯胺、十三胺、十三烯胺、十四胺、十四烯胺、十五胺、十五烯胺、十六胺、十六烯胺、十七胺、十七烯胺、十八胺和十八烯胺中的至少一种。本专利技术本文档来自技高网...
电致发光器件、显示装置及照明装置

【技术保护点】
一种电致发光器件,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,其特征在于,所述发光层包括经表面改性的碳纳米管和均匀分散在所述碳纳米管周围的量子点,所述碳纳米管的长度至少为所述发光层厚度的一半。

【技术特征摘要】
1.一种电致发光器件,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,其特征在于,所述发光层包括经表面改性的碳纳米管和均匀分散在所述碳纳米管周围的量子点,所述碳纳米管的长度至少为所述发光层厚度的一半。2.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述碳纳米管的长度范围为50纳米-2微米。3.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述发光层的厚度范围为30纳米-500纳米。4.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述碳纳米管表面修饰有碳原子数范围为5-20的饱和或者不饱和的长链烷基。5.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述量子点表面修饰有碳原子数范围为2-20的饱和或者不饱和的烷基链。6.根据权利要求1所述的电致发光器件,其特征在于,所述量子点表面修饰有以下基团中的至少一种:十烷基、十烯基、十一烷基、十一烯基、十二烷基、十二烯基、十三烷基、十三烯基、十四烷基、十四烯基、十五烷基、十五烯基、十六烷基、十六烯基、十七烷基、十七烯基、十八烷基、十八烯基;所述碳纳米管表面修饰有以下基团中的至少一种:十烷基、十烯基、十一烷基、十...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘东强王红琴王思元
申请(专利权)人:苏州星烁纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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