发光器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了发光器件及其制备方法和应用。该制备方法中在惰性气体和氧气的混合气氛中形成电子传输层，其中，所述电子传输层中包括ZnO，所述混合气氛中的氧含量为5～10v％。该制备方法仅通过改变形成电子传输层时的气氛环境即可显著提高电子传输层的稳定性，不仅工艺简单，还能有效解决发光器件的发光区域随着在空气中放置时间的加长出现发光区域减小或不均匀问题，同时提高发光器件初始效率且使其长时间保持稳定。长时间保持稳定。

【技术实现步骤摘要】
发光器件及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电子领域，具体而言，涉及发光器件及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前大部分的电致发光的QD
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LED多采用金属氧化物纳米颗粒作为电子传输层的制作材料，通常将金属氧化物纳米颗粒分散在极性有机溶剂中，例如碳链长度为1
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4的低级醇中(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇的一种或多种的组合)。目前常用的电子传输层为ZnO纳米颗粒旋涂成膜，而ZnO作为一种n型半导体气敏材料容易吸附空气中的氧气等气体，造成QLED器件发光区域随在空气中放置时间的加长出现发光区域减小或不均匀问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为此，本专利技术的一个目的在于提出发光器件及其制备方法和应用。该制备方法仅通过改变形成电子传输层时的气氛环境即可显著提高电子传输层的稳定性，不仅工艺简单，还能有效解决发光器件的发光区域随着在空气中放置时间的加长出现发光区域减小或不均匀问题，同时提高发光器件初始效率且使其长时间保持稳定。
[0004]本申请主要是基于以下问题和发现提出的：
[0005]目前，研究已经证实ZnO表面能吸附氧气，氧气夺取ZnO内部的电子变成氧离子，其表面和内部的电子浓度差会形成晶界势垒，束缚自由电子的移动，造成材料的电导率降低。将制备完成的QLED器件放置在空气中一段时间后，由于量子点发光区表面有UV胶封装，若封装气密性不足，将会有氧气从四周向发光区扩散，导致四周区域ZnO电阻升高，发光亮度减弱，而量子点中心区域仍可以保持较高亮度，出现发光面积减小或发光不均匀问题(如图1所示，QLED器件在空气中放置前发光区面积较大，而放置在空气中一段时间后由于氧气从器件四周的UV树脂渗透进入器件内部与电子传输层金属氧化物纳米颗粒结合，导致发光区域面积减小)。然而，本申请的专利技术人发现，由于能级结构不匹配的原因，空穴注入效率普遍比电子注入效率偏低，导致量子点中电荷注入不平衡，量子点呈现非电中性，大大降低了量子点发光效率，而当量子点器件放置在空气中一段时间后，由于ZnO吸附氧气造成电子传输层整体电阻升高，适当降低了电子传输层注入效率，反而会使空穴注入与电子注入效率趋向平衡，量子点器件效率提高。
[0006]为此，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种制备发光器件的方法。根据本专利技术的实施例，该制备方法中，在惰性气体和氧气的混合气氛中形成电子传输层，其中，所述电子传输层中包括ZnO，所述混合气氛中的氧含量为5～10v％。
[0007]根据本专利技术上述实施例的制备发光器件的方法，通过在惰性气体中混入5～10v％的氧气作为环境气氛来形成电子传输层，一方面可以利用惰性气体来保护ZnO的稳定性，另一方面可以使混合气氛中的氧气直接均匀的吸附在包括ZnO的电子传输层表面占位，保证发光器件即使在空气中长时间放置，电子传输层四周和中心区域的氧气浓度也不会发生明
显变化，电子传输层四周和中心区域的电阻无明显差异和变化，电子注入无明显变化，提升了发光区域的稳定性；同时，微氧气氛会使电子传输层整体电阻的略微提高，能促使发光器件初始效率提高且长时间保持稳定。综上，该制备方法仅通过改变形成电子传输层时的气氛环境即可显著提高电子传输层的稳定性，不仅工艺简单，还能有效解决发光器件的发光区域随着在空气中放置时间的加长出现发光区域减小或不均匀问题，同时提高发光器件初始效率且使其长时间保持稳定。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例的制备发光器件的方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]在本专利技术的一些实施例中，至少满足以下条件之一：所述电子传输层由ZnO纳米粒子形成，或者由ZnO纳米粒子和选自NiO、W2O3、Mo2O3、TiO2、SnO、ZrO2和Ta2O3中至少一种的纳米粒子形成；所述混合气氛中的氧含量为6～8v％。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述发光器件为QLED器件。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，制备发光器件的方法包括：(1)在透明阳极衬底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层；(2)于氧含量为5～10v％的惰性气体和氧气的混合气氛中，在所述量子点发光层上沉积包括ZnO的电子传输层；(3)在所述电子传输层上沉积金属阴极；(4)使用UV树脂进行封装。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)包括：(3
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1)在所述电子传输层上沉积金属氧化物纳米颗粒，以便形成电子注入层；(3
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2)在所述电子注入层上沉积金属阴极。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，步骤(3
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1)中，所述金属氧化物纳米颗粒与形成所述电子传输层的金属氧化物纳米颗粒不同。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，至少满足以下条件之一：所述空穴注入层的厚度为30～40nm；所述空穴传输层的厚度为25～35nm；所述量子点发光层的厚度为20～35nm；所述电子传输层的厚度为35～45nm；所述金属阴极的厚度为80～160nm，所述金属阴极对可见光反射不低于98％。
[0015]根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种发光器件。根据本专利技术的实施例，该发光器件采用上述制备方法得到。与现有发光器件相比，该发光器件的电子传输层稳定性好且初始效率高，即便在空气中放置较长时间，也不易出现发光区域减小或不均匀问题。
[0016]根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种显示基板。根据本专利技术的实施例，该显示基板具有上述发光器件或采用上述制备方法得到的发光器件。与现有技术相比，该显示基板的发光效率高，且发光均匀性和稳定性好。
[0017]根据本专利技术的第四个方面，本专利技术提出了一种显示装置。根据本专利技术的实施例，该显示装置具有上述显示基板。与现有技术相比，该显示装置的发光效率高，且发光均匀性和稳定性好，具有更好的显示效果和更长的使用寿命。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是现有QLED发光器件在空气中放置前后发光区变化的对比图。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0022]根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种制备发光器件的方法。根据本专利技术的实施例，该制备方法中，在惰性气体和氧气的混合气氛中形成电子传输层，其中，电子传输层中包括ZnO，混合气氛中的氧含量为5～10v％。该制备方法仅通过改变形成电子传输层时的气氛环境即可显著提高电子传输层的稳定性，不仅工艺简单，还能有效解决发光器件的发光区域随着在空气中放置时间的加长出现发光区域减小或不均匀问题，同时提高发光器件初始效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备发光器件的方法，其特征在于，在惰性气体和氧气的混合气氛中形成电子传输层，其中，所述电子传输层中包括ZnO，所述混合气氛中的氧含量为5～10v％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少满足以下条件之一：所述电子传输层由ZnO纳米粒子形成，或者由ZnO纳米粒子和选自NiO、W2O3、Mo2O3、TiO2、SnO、ZrO2和Ta2O3中至少一种的纳米粒子形成；所述混合气氛中的氧含量为6～8v％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发光器件为QLED器件。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括：(1)在透明阳极衬底上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层；(2)于氧含量为5～10v％的惰性气体和氧气的混合气氛中，在所述量子点发光层上沉积包括ZnO的电子传输层；(3)在所述电子传输层上沉积金属阴极；(4)使用UV树脂进行封装。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：(3
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【专利技术属性】
技术研发人员：龙能文，杨紫琰，管子豪，
申请(专利权)人：合肥福纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：