[發(fā)明專(zhuān)利]一種稀土電致深藍(lán)光器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011256112.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112467044B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐江;楊龍波;羅家俊;譚智方;李京徽;高亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L51/50
• 分類(lèi)號(hào): H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發(fā)明屬于光電器件領(lǐng)域，公開(kāi)了一種稀土電致深藍(lán)光器件，自上而下依次包括頂電極、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和底電極，其中，所述發(fā)光層采用的材料為Eu基鈣鈦礦型材料，Eu基鈣鈦礦型材料中，Eu元素占據(jù)鈣鈦礦ABX₃結(jié)構(gòu)中的B位，且不含Pb；所述電子傳輸層和所述空穴傳輸層用于將電子或空穴局域在所述發(fā)光層，并調(diào)節(jié)電子和空穴的注入平衡。本發(fā)明通過(guò)使用Eu基鈣鈦礦型材料(如CsEuBr₃)作為發(fā)光層材料構(gòu)建稀土電致深藍(lán)光器件，由于該材料為無(wú)機(jī)材料，其穩(wěn)定性好、不易老化、壽命長(zhǎng)，能夠拓寬現(xiàn)有顯示的色域，解決OLED穩(wěn)定性差、易老化容易導(dǎo)致藍(lán)光色彩失真的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電器件領(lǐng)域，更具體地，涉及一種稀土電致深藍(lán)光器件，尤其適用于420nm-450nm波長(zhǎng)范圍的深藍(lán)光電致發(fā)光。

背景技術(shù)

高效穩(wěn)定的電致藍(lán)光(藍(lán)光LED)技術(shù)是科研界和產(chǎn)業(yè)界亟待攻破重點(diǎn)和難點(diǎn)，具有極大科研與應(yīng)用價(jià)值和重大的國(guó)家戰(zhàn)略意義。目前基于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的顯示器逐漸成為主流的先進(jìn)顯示技術(shù)并占據(jù)了中高端顯示市場(chǎng)。然而，OLED顯示屏仍舊飽受藍(lán)光器件的低效率、短壽命困擾，AMOLED顯示屏中藍(lán)光LED外量子效率不足10％，相同亮度下壽命不及紅綠LED的十分之一，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間工作后的顯示屏嚴(yán)重的色彩偏移問(wèn)題。并且核心的OLED材料與專(zhuān)利大都掌握在美國(guó)、韓國(guó)和日本手中(美國(guó)UDC、韓國(guó)三星、日本出光)，嚴(yán)重制約了國(guó)家實(shí)現(xiàn)在先進(jìn)顯示領(lǐng)域的快速發(fā)展和超越的戰(zhàn)略目標(biāo)。新興的藍(lán)光量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)雖然進(jìn)展非常迅速，但其量子點(diǎn)含鎘、需要目前尚不成熟的打印工藝，而且穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)；藍(lán)光鈣鈦礦發(fā)光二極管(PeLED)則效率仍有欠缺，光譜穩(wěn)定性和工作穩(wěn)定性離實(shí)用還有很大距離，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。因此，電致藍(lán)光技術(shù)需要新的突破，以滿足高效率、高穩(wěn)定性的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種稀土電致深藍(lán)光器件，其中通過(guò)使用Eu基鈣鈦礦型材料(Eu元素占據(jù)鈣鈦礦ABX₃結(jié)構(gòu)中的B位，且不含Pb；如CsEuBr₃)作為發(fā)光層材料構(gòu)建稀土電致深藍(lán)光器件，由于該材料為無(wú)機(jī)材料，其穩(wěn)定性好、不易老化、壽命長(zhǎng)；并且，本發(fā)明優(yōu)選采用鈍化晶界的方法，有效抑制了缺陷發(fā)光，得到了半峰寬較窄的純凈深藍(lán)光發(fā)射。本發(fā)明能夠拓寬現(xiàn)有顯示的色域，解決OLED穩(wěn)定性差、易老化容易導(dǎo)致藍(lán)光色彩失真的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明相較于其他稀土材料有較高的激子遷移率，可實(shí)現(xiàn)大的電荷注入，相較于Pb基鈣鈦礦材料，又在穩(wěn)定性和無(wú)毒性方面有優(yōu)勢(shì)，是一種理想的深藍(lán)光電致發(fā)光器件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種稀土電致深藍(lán)光器件，其特征在于，自上而下依次包括頂電極、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和底電極，其中，所述發(fā)光層采用的材料為Eu基鈣鈦礦型材料；所述Eu基鈣鈦礦型材料中，Eu元素占據(jù)鈣鈦礦ABX₃結(jié)構(gòu)中的B位，且不含Pb；

所述電子傳輸層和所述空穴傳輸層用于將電子或空穴局域在所述發(fā)光層，并調(diào)節(jié)電子和空穴的注入平衡。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述Eu基鈣鈦礦型材料為CsEuBr₃材料。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述CsEuBr₃材料被Cs₄EuBr₆材料鈍化。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，用于鈍化的所述Cs₄EuBr₆材料與所述CsEuBr₃材料的摩爾比為(10％-20％)：1。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述發(fā)光層采用雙源共蒸熱蒸發(fā)法制備所得，所用蒸發(fā)源為CsBr和EuBr₂。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述空穴傳輸層采用無(wú)機(jī)空穴傳輸層材料；優(yōu)選采用NiOx或MoO₃材料，x滿足1～3/2。