发光器件及发光器件的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种发光器件的制备方法及发光器件，该发光器件的制备方法包括：准备钙钛矿前体液，准备发光器件的功能基板，将钙钛矿前体液覆盖于功能基板的上表面，得到钙钛矿前体液态层，对钙钛矿前体液态层进行加热，从而形成包括纳米片的钙钛矿发光层；钙钛矿前体液包括至少一芳香族化合物，调节该芳香族化合物在钙钛矿前体液中的摩尔比例从而调节钙钛矿发光层中纳米片的平行于功能基板的水平偶极比例，使得水平偶极比例为大于67％。使得水平偶极比例为大于67％。使得水平偶极比例为大于67％。

【技术实现步骤摘要】
发光器件及发光器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及LED发光器件
，具体而言，涉及一种发光器件及发光器件的制备方法。

技术介绍

[0002]在LED领域，器件的外量子效率(EQE)是一个衡量器件优劣最重要的指标之一。目前限制LED器件发光效率的最重要的因素是器件的出光率。提高器件出光率的手段包括在器件中设置微结构，使原本限制在器件内部全反射(微腔效应)的一部分光可以被提取出来，从而提高器件的出光率。在OLED领域，研究者通过合成有一定取向性的有机发光层小分子，这种小分子的偶极排列亦具有取向性。通过热蒸镀的方法，使这些具有取向性的有机分子水平排列。形成的有机发光层偶极倾向于平行基底排列，从而提高了垂直基底方向的光子发射比例，且降低了来自于电极的等离子激元对发射光的损耗，从而提高了发光器件的出光率，且该发光器件具有良好的荧光发射。在钙钛矿发光二极管(PeLED)领域，研究者也有在研究制备得到跃迁偶极距平行于基底排列的纳米片作为发光层，但发光效率不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种发光器件及发光器件的制备方法，以解决现有技术中难以兼顾偶极平行于基底及高荧光效率的问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种发光器件的制备方法，制备方法包括：准备钙钛矿前体液，准备发光器件的功能基板，将钙钛矿前体液覆盖于功能基板的上表面，得到钙钛矿前体液态层，对钙钛矿前体液态层进行加热，从而形成包括纳米片的钙钛矿发光层；其中，准备钙钛矿前体液包括：将至少一种芳香族化合物、第一阳离子化合物和第二阳离子化合物溶解于第一极性溶剂中得到第一溶液，将锂离子化合物溶解于第二极性溶剂得到第二溶液，将第一溶液和第二溶液按照一定比例混合得到第三溶液，将第三溶液稀释或者不稀释得到钙钛矿前体液；其中，芳香族化合物具有苯或者萘的基本结构，且芳香族化合物具有烷基胺取代基及卤素取代基；第一阳离子化合物中的第一阳离子选自铯离子、甲胺离子、甲脒离子中的一种或多种，第二阳离子化合物中的第二阳离子选自铅离子、锡离子中的一种或两种，调节芳香族化合物在钙钛矿前体液中的摩尔比例从而调节钙钛矿发光层中纳米片的平行于功能基板的水平偶极比例，使得水平偶极比例为大于67％。
[0005]进一步地，钙钛矿前体液中芳香族化合物、第一阳离子化合物、第二阳离子化合物、锂离子化合物的摩尔浓度比为(0.5～1.5)：1.75：1.4：0.25。
[0006]进一步地，烷基胺取代基为甲胺基、丙胺基、乙胺基或者丁胺基，优选地，卤素取代基为溴。
[0007]进一步地，芳香族化合物包括溴苯丁胺和溴苯乙胺，溴苯丁胺和溴苯乙胺的摩尔比小于等于3：1。
[0008]进一步地，第一阳离子化合物、第二阳离子化合物和锂离子化合物中的阴离子均
为卤素离子，优选地，卤素离子为溴。
[0009]进一步地，加热的温度范围为85～130℃。进一步地，将第三溶液用第一极性溶剂或第二极性溶剂稀释，优选地，第一极性溶剂和第二极性溶剂均为二甲基亚砜。
[0010]进一步地，准备发光器件的功能基板的过程包括：准备含第一电极层的基板，在第一电极层上设置空穴注入层，在空穴注入层上设置空穴传输层。
[0011]进一步地，空穴注入层的制备方法包括：将氧化镍前体液设置于第一电极层上，并加热氧化镍前体液得到空穴输入层，优选空穴传输层的材料为TFB。
[0012]进一步地，制备方法还包括：在钙钛矿发光层上设置电子传输层，在电子传输层上设置第二电极层；优选地，电子传输层的材料为TPBi，第二电极层包括氟化锂电极层和铝电极层。
[0013]根据本专利技术的一个方面，提供了一种发光器件，发光器件包括依次叠置的功能基板和钙钛矿发光层，钙钛矿发光层中的钙钛矿材料包括多个纳米片，且A％的纳米片的偶极平行于功能基板，A大于67。
[0014]进一步地，发光器件按照上述任一制备方法制备得到，A大于等于80且小于等于90。
[0015]进一步地，发光器件的外量子效率大于等于23％，纳米片的荧光量子产率大于等于75％；优选地，纳米片的横向尺寸为16.6～30.6nm。
[0016]应用本申请的技术方案，发光器件钙钛矿发光层制备方法为原位成膜法，通过控制芳香族化合物的比例，可形成具有取向性排列的同时具有优异光学性能的纳米片，使纳米片的偶极平行于衬底排列，从而提高发光器件的出光率。该方法操作简单，不需要首先合成钙钛矿纳米晶再成膜，成功避免了将钙钛矿纳米晶分散液在成膜过程中光学性能损失的问题，且不需要进一步调控发光材料的排列取向，且该方法对钙钛矿发光层的电致发光光谱形状无影响，电致发光光谱形状仍然近似高斯函数。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了实施例1的发光器件的剖面像差校正扫描透射电镜图；
[0019]图2示出了实施例2的器件的角度分布PL图；
[0020]图3示出了实施例2的器件的聚焦平面成像图；
[0021]图4a示出了实施例1的发光器件纳米片的剖面像差校正高倍扫描电镜图；
[0022]图4b示出了实施例1的发光器件纳米片高分辨率扫描电镜图；
[0023]图5示出了实施例2的器件纳米片尺寸统计分布图；
[0024]图6示出了软件模拟的发光器件出光率和水平偶极比例关系图；
[0025]图7示出了实施例1的发光器件在6V电压下的电致发光光谱图；
[0026]图8示出了实施例1的发光器件在不同电压下的外量子效率(EQE)变化图；
[0027]图9a示出了实施例2所制备的石英器件的薄膜吸收及发射光谱；
[0028]图9b示出了实施例2所制备的石英器件在不同激发密度下的PLQY变化情况；
[0029]图10示出了对比例1所制备石英器件的薄膜的吸收及发射光谱；
[0030]图11示出了实施例6所制备石英器件的薄膜的吸收及发射光谱；
[0031]图12示出了实施例2和对比例2所制备石英器件在不同激发密度下的PLQY变化情况；
[0032]图13示出了对比例1和实施例6所制备的石英器件在不同激发密度下的PLQY变化情况；
[0033]图14示出了具体实施例和对比例中，芳香族化合物的比例和对应的水平偶极比例的变化情况。
具体实施方式
[0034]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0036]本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：准备钙钛矿前体液，准备所述发光器件的功能基板，将所述钙钛矿前体液覆盖于所述功能基板的上表面，得到钙钛矿前体液态层，对所述钙钛矿前体液态层进行加热，从而形成包括纳米片的钙钛矿发光层；其中，所述准备钙钛矿前体液包括：将至少一种芳香族化合物、第一阳离子化合物和第二阳离子化合物溶解于第一极性溶剂中得到第一溶液，将锂离子化合物溶解于第二极性溶剂得到第二溶液，将所述第一溶液和所述第二溶液按照一定比例混合得到第三溶液，将所述第三溶液稀释或者不稀释得到所述钙钛矿前体液；其中，所述芳香族化合物具有苯或者萘的基本结构，且所述芳香族化合物具有烷基胺取代基及卤素取代基；所述第一阳离子化合物中的第一阳离子选自铯离子、甲胺离子、甲脒离子中的一种或多种，所述第二阳离子化合物中的第二阳离子选自铅离子、锡离子中的一种或两种，调节所述芳香族化合物在所述钙钛矿前体液中的摩尔比例从而调节所述钙钛矿发光层中所述纳米片的平行于所述功能基板的水平偶极比例，使得所述水平偶极比例为大于67％。2.根据权利要求1所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前体液中所述芳香族化合物、所述第一阳离子化合物、所述第二阳离子化合物、所述锂离子化合物的摩尔浓度比为(0.5～1.5)：1.75：1.4：0.25。3.根据权利要求1所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述烷基胺取代基为甲胺基、丙胺基、乙胺基或者丁胺基，优选地，所述卤素取代基为溴。4.根据权利要求1～3所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述芳香族化合物包括溴苯丁胺和溴苯乙胺，所述溴苯丁胺和所述溴苯乙胺的摩尔比小于等于3：1。5.根据权利要求1所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述第一阳离子化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：金一政，崔洁圆，刘杨，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：