[發(fā)明專利]一種Ce3+

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110741110.3
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113488596B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅家俊;唐江;郭慶勛;楊龍波;王亮;段家順
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 祝丹晴

本發(fā)明屬于光電器件領(lǐng)域，公開了一種Ce³⁺基鹵化物電致發(fā)光器件，自上而下依次包括頂電極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和底電極，其中，所述發(fā)光層采用的材料為Ce³⁺基鹵化物材料，其結(jié)構(gòu)通式為A_mCe_nX_k，其中A為Na，K，Rb，Cs中的一種或多種，X為Cl，Br，I中的一種或多種，Ce的化學(xué)價態(tài)為+3，m+3n＝k；該類Ce基鹵化物材料具有高效光致發(fā)光效率、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和較短的激發(fā)態(tài)壽命，可用于電致發(fā)光器件。所述空穴傳輸層和電子傳輸層分別用于將空穴和電子注入到發(fā)光層中。該電致發(fā)光器件具有制備工藝簡單、成本更低、毒性低的特點。

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Ce³⁺基鹵化物電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)

近年來，金屬鹵化物材料以其高光致發(fā)光量子產(chǎn)率、良好的電荷輸運能力和優(yōu)異的色純度在顯示領(lǐng)域發(fā)展迅速，得到了科技界和企業(yè)界的高度關(guān)注。基于金屬鹵化物材料的發(fā)光二極管(LED)效率已突破20％，與商業(yè)化的有機發(fā)光二極管效率相當(dāng)，但目前高效金屬鹵化物發(fā)光二極管的研究主要基于鉛基鈣鈦礦材料，鉛是一種有神經(jīng)毒性的重金屬元素，在實際應(yīng)用中含量要受到嚴(yán)格的控制。

因此，開發(fā)新型低毒非鉛金屬鹵化物材料有助于實現(xiàn)鈣鈦礦材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前已經(jīng)開發(fā)出了Sn/Ge基，雙鈣鈦礦以及類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的Bi/Sb 基鹵化物，但此類鈣鈦礦的熒光量子產(chǎn)率普遍偏低，不具有在LED領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

三價鑭系Ce³⁺離子不僅具有與Pb²⁺相似的離子半徑，而且具有發(fā)光產(chǎn)率高、發(fā)射線寬窄、輻射復(fù)合速率快、穩(wěn)定性好等優(yōu)良的發(fā)光性能。在鹵化鉛鈣鈦礦中用低毒的Ce³⁺離子替代Pb²⁺離子，有望結(jié)合彼此的優(yōu)點，但目前Ce³⁺基金屬鹵化物在電致發(fā)光領(lǐng)域仍未被探索。

本發(fā)明的目的在于提供一種Ce³⁺基鹵化物電致發(fā)光器件，旨在解決新型非鉛金屬鹵化物材料在LED應(yīng)用上表現(xiàn)不佳的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種Ce³⁺基鹵化物電致發(fā)光器件，其特征在于，自上而下依次包括頂電極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和底電極；

所述發(fā)光層采用的材料為Ce³⁺基鹵化物發(fā)光材料，所述Ce³⁺基鹵化物發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)通式為A_mCe_nX_k，其中A為Na、K、Rb、Cs中的一種或多種，X為Cl、Br、I中的一種或多種，且m+3n＝k。

進一步地，所述發(fā)光層采用Cs₃CeBr₆材料。

進一步地，所述發(fā)光層采用雙源共蒸真空熱蒸發(fā)法制備。

進一步地，所用蒸發(fā)源為CsBr和CeBr₃。

進一步地，所述空穴傳輸層采用2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮雜苯并菲(HAT-CN)和4，4′-環(huán)己基二[N，N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC) 制得。

進一步地，所述電子傳輸層采用氧化鋅(ZnO)和氮化硅(Si₃N₄)制得。

進一步地，所述頂電極為Al電極。

進一步地，所述底電極為ITO電極。

通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果：