电极和QLED器件制造技术

本发明专利技术属于量子点技术领域，尤其涉及一种电极和QLED器件。所述电极含有电极材料和磁性材料；其中，所述电极材料为阳极材料或阴极材料。本发明专利技术的电极中的磁性材料可以调节载流子迁移率，当电极材料为阳极时，磁性材料可调节空穴迁移率，当电极材料为阴极时，磁性材料可调节空穴迁移率，从而改善载流子的注入平衡；因此，该电极用于制备QLED器件时，可有效提高器件的发光效率和稳定性。

Electrodes and QLED Devices

【技术实现步骤摘要】
电极和QLED器件
本专利技术属于量子点
，具体涉及一种电极和QLED器件。
技术介绍
量子点发光二极管(QuantumDotLightEmittingDiodesQLED)是基于无机纳米晶的量子点材料的发光器件，由于其具有波长可调、发射光谱窄、稳定性高、电致发光量子产率高等优点，成为下一代显示技术的有力竞争者。通常在多层结构QLED器件中，影响其发光效率的重要一点即载流子平衡问题。通常可迁移空穴由阳极经空穴注入、传输层到达发光层，并与由阴极经电子注入、传输层迁移的电子复合形成激子，进而激子辐射发射光子。值得注意的是，过多的空穴或电子都会产生三粒子系统从而致使产生的激子淬灭，从而降低器件发光效率和稳定性。因此，在不同类型器件中，改变载流子迁移率，改善载流子注入平衡是提高器件效率和稳定性的有效方法。近年来，由于喷墨打印技术具有高精度、无需Mask、非接触性、按需打印等优点而受到人们的广泛关注。其中基于溶液的功能性材料和先进的喷墨打印设备来制作光电器件，可有效提高材料利用率，降低成本并提高生产效率。但该技术的核心问题是喷墨打印设备对墨水的要求较高，包括墨水化学成分、物理性能、配置方法、打印前后处理方法等，这给墨水配制带来巨大的挑战。除此之外还必须考虑墨水是否会对器件的其他结构造成物理或化学性质的改变和损毁。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电极和QLED器件，旨在解决现有QLED器件中载流子注入不平衡，从而影响器件的发光效率和稳定性的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种电极，所述电极含有电极材料和磁性材料；其中，所述电极材料为阳极材料或阴极材料。本专利技术另一方面提供一种QLED，所述QLED器件含有本专利技术的上述电极。本专利技术提供的电极，含有电极材料和磁性材料，因磁性材料可以调节载流子迁移率(如电子迁移率或空穴迁移率)，当电极材料为阳极时，磁性材料可调节空穴迁移率，当电极材料为阴极时，磁性材料可调节空穴迁移率，从而改善载流子的注入平衡；因此，该电极用于制备QLED器件时，可有效提高器件的发光效率和稳定性。本专利技术提供的QLED器件含有本专利技术的电极，因电极中的磁性材料可以调节载流子迁移率(如电子迁移率或空穴迁移率)，从而改善载流子的注入平衡，因此，该QLED器件具有很好的发光效率和稳定性。附图说明图1为本专利技术的磁性材料施加外场前后的磁矩方向变化图；图2为本专利技术实施例1中不同厚度的磁性层对QLED器件发光效率影响图；图3为本专利技术实施例4中铁掺杂对氧化锌薄膜的载流子迁移率的影响图；图4为本专利技术实施例5中铁掺杂对QLED器件发光效率影响图；图5为本专利技术实施例6中钴掺杂对氧化钛薄膜的载流子迁移率的影响图；图6为本专利技术实施例7中铁掺杂对QLED器件发光效率影响图；图7为本专利技术实施例8中铁掺杂对Poly-TPD薄膜的载流子迁移率的影响图；图8为本专利技术实施例9中铁掺杂对QLED器件发光效率影响图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。载流子在磁场中运动时会受到磁场作用力及磁子的散射作用力而使其运动轨迹发生偏转，从而改变载流子迁移率。在磁性材料中，由于存在长程有序的磁矩，载流子运动会受到磁子、声子以及铁磁/非磁界面散射作用，从而改变载流子迁移率。因此，本专利技术实施例中，在QLED器件中引入磁性材料来改变载流子迁移率，改善器件中的载流子注入平衡，进而提高器件效率和稳定性。具体通过引入表面修饰剂和控制墨水组成，并加入墨水调节器、配制出适合喷墨打印的含磁性材料的墨水，这种含磁性材料的墨水应用于光电转换器件后可用于提升器件的效率。具体地，本专利技术实施例中，利用磁性材料改变载流子迁移率这一特点，通过在电子功能层(即电子注入层或电子传输层)、空穴功能层(即空穴注入层或空穴传输层)、电极(即阴极或阳极)掺杂引入磁性材料，以及在各功能层界面引入由磁性材料组成的磁性层(即电子调节层或空穴调节层)等方式，来改善QLED器件中的载流子注入平衡，提高器件的发光性能和稳定性。具体地，磁性材料的作用原理有：a)一方面，磁性材料可改变载流子迁移率。对由磁性材料功能层制备的QLED器件施加电场后，载流子受电场作用力沿着电场方向运动，但此时部分载流子会受到材料杂质或缺陷散射、声子散射作用而改变运动轨迹，从而造成载流子迁移率的改变。同时，这种变化大小与温度、杂质态缺陷数量等因素密切相关。当存在外加磁场时，载流子在运动过程中会受到洛伦兹力的作用而使载流子运动轨迹偏转，从而在两侧积累形成电场(霍尔效应)，造成载流子迁移率的改变。而对于磁性材料，其自发存在的磁子，会对载流子产生磁子散射、从而造成运动轨迹的偏转，从而导致载流子迁移率改变。在铁磁性材料中由于存在的多种散射作用造成载流子迁移率变化可达2～3个数量级之多，而量子点发光二极管器件因载流子迁移率不同而存在注入不平衡问题，因此可以通过在量子点发光二极管器件中引入磁性材料来调节载流子迁移率，从而改善载流子注入平衡，提高器件效率。b)另一方面，磁性材料可改变真空能级。用磁性材料在QLED器件功能层的界面作为磁性层(MagneticLayer，ML)时，即为本专利技术实施例的电子调节层或空穴调节层；由于磁性材料的磁矩大小和取向不一，使载流子通过界面时需要克服不同势垒高度，从而造成真空能级改变。通常在QLED器件中，改变真空能级能够降低载流子(如电子或空穴)注入势垒，从而改善器件中的载流子注入平衡，进而提高器件效率和稳定性。磁性材料可分为两种，一种是导电磁性材料，一种是绝缘磁性材料。通过控制磁性材料的磁矩大小和取向，改变界面的真空能级，从而调控载流子通过界面时需克服的势垒高度，达到改善载流子注入平衡的效果，进而提高器件效率和稳定性。制备方法可以使用真空法制备常见的铁磁性材料，如分子束外延、物理气相沉积法、磁控溅射法、纳米粒子束流复合沉积法等。但对于绝缘磁性材料，可以采用硫化、挤压、压延、注射成型等方法。c)还一方面，施加外场对磁性材料的影响。当磁性材料以颗粒尺寸分散在电子功能层或空穴功能层时，施加外场后颗粒被磁化，其磁矩沿磁场方向排列，此时撤去外加磁场磁性材料的磁矩排列方向依旧不变(如图1所示)。薄膜内磁矩方向的排列随着外场的变化而改变，其载流子迁移率也随之改变，因此可以通过施加外场来改善载流子注入平衡，优化器件性能。因此，根据磁性材料的作用原理，本专利技术实施例中，通过在电子功能层(即电子注入层或电子传输层)、空穴功能层(即空穴注入层或空穴传输层)、电极(即阴极或阳极)掺杂引入磁性材料，以及在各功能层界面引入由磁性材料组成的磁性层(即电子调节层或空穴调节层)等方式，来改善QLED器件中的载流子注入平衡，提高器件的发光性能和稳定性。本专利技术实施例中的磁性材料包括导电磁性材料和/或绝缘磁性材料。所述导电磁性材料选自铁单质、铁合金、铁氧化物、钴单质、钴合金、钴氧化物、镍单质、镍合金和镍氧化物中的至少一种；所述绝缘磁性材料选自铁氧体和磁性橡胶中的至少一种。在本专利技术一实施例中，将磁性材料制成空穴调节层或电子调节层。如一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极，其特征在于，所述电极含有电极材料和磁性材料；其中，所述电极材料为阳极材料或阴极材料。

【技术特征摘要】
1.一种电极，其特征在于，所述电极含有电极材料和磁性材料；其中，所述电极材料为阳极材料或阴极材料。2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述磁性材料包括导电磁性材料和/或绝缘磁性材料。3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，所述导电磁性材料选自铁单质、铁合金、铁氧化物、钴单质、钴合金、钴氧化物、镍单质、镍合金和镍氧化物中的至少一种；或所述绝缘磁性材料选自铁氧体和磁性橡胶中的至少一种。4.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述磁性材料分散在所述电极材料中。5.如权利要求4所述的电极，其特征在于，所述磁性材料的粒径为8-15nm。6.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极材料为纳米颗粒，所述磁性材料包覆在所述电极材料表面，形成内核为电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄志，向超宇，李乐，张滔，辛征航，李雪，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44