发光器件及其制备方法、显示装置与流程

1.本发明涉及发光及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制备方法、显示装置。


背景技术：

2.qled器件结构包括空穴注入层(hi)、空穴传输层(ht)、发光层(qd)和电子传输层(et)。由于电子传输层通常使用电子迁移率高的金属氧化物半导体纳米粒子如zno、znmgo等，而空穴注入层和空穴传输层的材料采用空穴迁移率相对较低的有机材料，从而导致器件的载流子注入不平衡，导致器件性能下降。同时，量子点是一种无机半导体纳米晶，因此无法通过蒸镀的方式进行沉积，主要通过溶液制程进行加工，例如旋涂、喷墨打印、刮涂等溶液加工工艺。受限于量子点材料自身特点，在成膜过程中容易产生缺陷点。并且，qled器件是在恒流或恒压模式下工作的器件，其工作过程涉及载流子的界面累积，同时发光的强度等因素会造成明显的热效应。这部分热若释放不及时会造成微观的界面局部损坏，材料降解等不利后果。表现在宏观层面上就是，在qled器件点亮工作中会引发局部漏电，持续发热，温度不断升高，导致漏电点周围功能层高温分解、使失效区域不断扩大，降低器件寿命。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种发光器件及其制备方法、显示装置，以解决上述现有技术中qled等发光器件中部分功能层会出现热量聚集、温度过高而使功能层局部分解、失效等的技术问题。
4.本发明提供的发光器件，其包括用于实现发光的多个功能层；至少两个所述功能层之间形成有导热层。
5.其中，所述发光器件为qled器件，多个所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点层和电子传输层；所述电子传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述空穴传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述电子传输层和所述量子点层之间，以及所述空穴传输层和量子点层之间，均形成有所述导热层。
6.其中，所述导热层材料的晶格热导率在80w/m
·
k以上。
7.其中，所述导热层的材质为无机物或有机物。
8.其中，所述发光器件的所述导热层包括第一导热层，所述第一导热层的材质为聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯中的至少一种。
9.其中，所述发光器件为qled器件，多个所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点层和电子传输层；所述电子传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述空穴传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述电子传输层和所述量子点层之间，以及所述空穴传输层和量子点层之间，均形成有所述导热层；所述第一导热层形成在所述量子点层和所述空穴传输层之间。
10.其中，所述发光器件的所述导热层包括第二导热层；所述第二导热层的材质为氧
化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化锌、氧化硅中的至少一种；或者，所述导热层的材质为石墨或碳纳米管形成的薄层结构，所述薄层结构的厚度在2～4纳米。
11.其中，所述发光器件为qled器件，多个所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点层和电子传输层；所述电子传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述空穴传输层和所述量子点层之间形成有所述导热层；或者所述电子传输层和所述量子点层之间，以及所述空穴传输层和量子点层之间，均形成有所述导热层；所述第二导热层形成在所述量子点层和所述电子传输层之间。
12.本发明提供的发光器件的制备方法，其包括依次形成用于实现发光的多个功能层的步骤；在形成至少两个选定的功能层之间，形成导热层。
13.其中，所述发光器件为qled器件；依次形成多个功能层的步骤包括分别形成空穴注入层、空穴传输层、量子点层、电子传输层；所述导热层形成在所述空穴传输层和所述量子点层之间；或者所述导热层形成在所述电子传输层和所述量子点层之间；或者所述导热层形成在所述空穴传输层和所述量子点层之间，以及形成在所述电子传输层和所述量子点层之间。
14.本发明提供的显示装置，其包括上述的发光器件。
15.本发明实施例提供的上述发光器件及其制备方法、显示装置与现有技术相比具有如下优点：
16.本发明提供的发光器件，其用于实现发光的多个功能层中，至少两个功能层之间形成有导热层。位于导热层两侧的功能层，在其上的部分区域出现热量聚集而具有较高的温度时，导热层可以以热传导的方式将相邻的功能层上的温度较高的区域的热量吸收过来，从而降低相应的功能层上的部分区域的温度，避免由于功能层上的部分区域的温度过高而出现漏电，以及出现材料降解、失效等问题，保证功能层能够正常工作，发光器件能够有效地进行发光。
17.本发明提供的发光器件的制备方法，其制备的发光器件与上述发光器件一致，具有与本发明提供的发光器件一致的有益效果，不再赘述。
18.本发明提供的显示装置，其包括上述的发光器件，具有与上述的发光器件一致的有益效果，不再赘述。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明一个实施例中的发光器件的结构示意图；
22.图2为本发明另一个实施例中的发光器件的结构示意图；
23.图3为本发明另一个实施例中的发光器件的结构示意图。
24.图中：
25.1-阳极；2-空穴注入层；3-空穴传输层；4-量子点层；5-电子传输层；6-阴极；7-导
热层。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
27.下面结合附图对本发明提供的发光器件及其制备方法、显示装置的实施例进行说明。
28.在发光器件的一个实施例中，所述发光器件包括用于实现发光的多个功能层。在发光的功能实现上，多个功能层用于相互配合、相互作用以实现发光功能。以发光器件为qled器件为例，如图1所示，多个功能层可以包括阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点层4、电子传输层5和阴极6，其中，量子点层4位于空穴传输层3和电子传输层5之间，在空穴和电子注入量子点层4时，其二者结合形成激子并发光，用于实现发光。
29.在发光器件的多个功能层中，至少两个功能层之间形成有导热层7。位于导热层7两侧的功能层，在其上的部分区域出现热量聚集而具有较高的温度时，导热层7可以以热传导的方式将相邻的功能层上的温度较高的区域的热量吸收过来，从而降低相应的功能层上的部分区域的温度，避免由于功能层上的部分区域的温度过高而出现漏电，以及出现材料降解、失效等问题，保证功能层能够正常工作，发光器件能够有效地进行发光。
30.本发明的发明人认识到：以qled器件为例，发光器件中过热会造成功能层的损坏，而量子点层的热主要来自于：a、电子-空穴在量子点层复合发光时同时带来的热效应，以及，b、电子传输层或空穴传输层分别与量子点层的界面上电荷积聚引发的热效应。上述两种方式所产生的热，在不及时传导的情况下，会引发局部器件的变质损毁。
31.在本发明的一个实施例中，发光器件为qled器件，如图1所示，之间形成有导热层7的两个相邻的功能层为电子传输层5和量子点层4。在此种结构下，对于电子传输层5和量子点层4上热量聚集而温度较高的区域，其热量能够通过热传导的方式传递到至导热层7上，从而使该区域的温度不至于过高，能够避免因区域的高温而出现不良，影响发光器件的正常发光。
32.在本发明的另一个实施例中，如图2所示，之间形成有导热层7的两个相邻的功能层为空穴传输层3和量子点层4。在此种结构下，对于空穴传输层3和量子点层4上热量聚集而温度较高的区域，其热量能够通过热传导的方式传递到至导热层7上，从而使该区域的温度不至于过高，能够避免因区域的高温而出现不良，影响发光器件的正常发光。
33.在本发明的另一个实施例中，如图3所示，之间形成有导热层7的两个相邻的功能层为空穴传输层3和量子点层4，以及电子传输层5和量子点层4，也即是，在发光器件中，具有两个导热层7，该两个导热层7分别形成在空穴传输层3和量子点层4之间，以及电子传输层5和量子点层4之间。在此种结构下，对于空穴传输层3和量子点层4上，以及在电子传输层5和量子点层4上热量聚集而温度较高的区域，其热量能够通过热传导的方式传递到至导热层7上，从而使该区域的温度不至于过高，能够避免因区域的高温而出现不良，影响发光器件的正常发光。
34.本发明的发明人认识到，当固体中温度分布不均匀时，将会有热能从高温处流向低温处，这种现象称为热传导。热导率是衡量材料导热能力的一项指标，温度高区域的分子运动到温度低的区域时，通过碰撞，把平均动能传给其它分子，这样的能量传递宏观上表现为热传导。而固体中热传导的种类，既可以通过电子运动导热(电子热导)，也可以通过格波的传播导热(晶格热导)。在绝缘体和一般半导体中的热传导主要是靠晶格的热导。在本发明的一个实施例中，导热层7的材料的晶格热导率在80w/m
·
k以上。这样设置使导热层7能够更好、更快地从相邻的功能层上以热传导的方式吸收热量，从而更迅速地降低相应功能层上的高温区域的温度，也就能更好地维持相应的功能层上不出现温度过高的区域。
35.在本发明的一个实施例中，导热层7的材质为无机物或有机物。当导热层7的材质为有机物时，其材质具体可以是聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯中的至少一种。当导热层7的材质为无机物时，其具体可以是氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化锌、氧化硅中的至少一种；或者，所述导热层的材质为石墨或碳纳米管形成的薄层结构，所述薄层结构的厚度可以在2～4纳米。
36.在本发明的一个实施例中，发光器件中的导热层7包括第一导热层，第一导热层的材质为有机物，其具体可以是上述列举的多种类型的有机物。在发光器件为qled器件时，第一导热层可以形成在量子点层4和空穴传输层3之间，如图2和图3所示。
37.在本发明的一个实施例中，发光器件中的导热层7包括第二导热层，第二导热层的材质为无机物，其具体可以是上述列举的多种类型的无机物。在发光器件为qled器件时，第二导热层可以形成在量子点层4和电子传输层5之间，如图1和图3所示。
38.综上所述，本发明的发光器件，其多个功能层中，至少两个功能层之间形成有导热层7。位于导热层7两侧的功能层，在其上的部分区域出现热量聚集而具有较高的温度时，导热层7可以以热传导的方式将相邻的功能层上的温度较高的区域的热量吸收过来，从而降低相应的功能层上的部分区域的温度，避免由于功能层上的部分区域的温度过高而出现漏电，以及出现材料降解、失效等问题，保证功能层能够正常工作，发光器件能够有效地进行发光。
39.在本发明提供的发光器件的制备方法的实施例中，其包括依次形成用于实现发光的多个功能层的步骤；以及在形成至少两个选定的功能层之间，形成导热层的步骤。
40.在本发明的一个实施例中，发光器件为qled器件，此时，发光器件的制备方法中，依次形成多个功能层的步骤包括分别形成阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点层4、电子传输层5和阴极6的步骤。
41.其中，阳极1可以为ito(氧化铟锡)。以ito为例，在形成阳极1时，可以依次使用无水乙醇和去离子水，超声清洗ito玻璃基片15分钟，之后烘干，再使用紫外灯照射对基片进行处理10分钟，这样可以提高ito的表面功函数。
42.在形成空穴注入层2时，可以以旋涂的方式在ito玻璃基片上形成pedot：pss(由3，4-乙撑二氧噻吩聚合物和聚苯乙烯磺酸盐组成)，在120摄氏度的温度下退火15分钟改善表面形态。
43.在形成空穴传输层3时，可以在空穴注入层2表面旋涂tfb【(9，9-二辛基芴)-(4，4
’‑
n-异丁基苯-二苯胺)共聚物】材料，在120摄氏度的温度下退火处理15分钟，去除溶剂。
44.在形成量子点层4时，以形成发出红色光的量子点层为例，在tfb膜层上旋涂红色
量子点图层的溶液，在100摄氏度的温度下退火15分钟。
45.以形成在量子点层4和电子传输层5之间的导热层7为例，在形成量子点层4之后，在所形成的量子点层4的表面形成导热层7。在该实施例中，由于导热层7形成在量子点层4和电子传输层5之间，在形成导热层7时，可以选择无机物来制备导热层7。
46.在形成电子传输层5时，可以通过旋涂zno纳米粒子乙醇溶液，在80摄氏度的温度下退火处理15分钟，形成电子传输层。
47.在形成阴极6时，以真空蒸镀的方式形成al材质的阴极7。
48.在形成阴极6后，可以使用玻璃盖板等进行封装，完成发光器件的制备。
49.在上述对各步骤的例举性的解释说明中，导热层7形成在量子点层4和电子传输层5之间，如图1所示，但这仅是一个具体实施例。在本发明的其他的可实施的方案中，导热层7还可以形成在空穴传输层3和量子点层4之间，如图2所示；以及导热层7还可以同时形成在空穴传输层3和量子点层4之间，以及形成在量子点层4和电子传输层5之间。
50.本发明的发光器件的制备方法实际为上述发光器件的实施例中所描述的发光器件，因此，在发光器件的制备方法的实施例中，为简洁起见，没有对所有的技术细节进行限定，如导热层7为有机物或无机物时具体可选择的材料类型等。实际上，除有特殊强调，上述发光器件的实施例中所描述的技术方案均可以适用于发光器件的制备方法的实施例。
51.本发明还提供一种显示装置，在显示装置的实施例中，显示装置包括上述的发光器件。
52.本发明实施例中的显示装置，其包括上述的发光器件，具有与上述发光器件一致的有益效果，不再赘述。
53.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。