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CN108963084A - 电致发光器件及其发光层和应用 - Google Patents

电致发光器件及其发光层和应用 Download PDF

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CN108963084A CN201710954830.1A CN201710954830A CN108963084A CN 108963084 A CN108963084 A CN 108963084A CN 201710954830 A CN201710954830 A CN 201710954830A CN 108963084 A CN108963084 A CN 108963084A
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Abstract

本发明涉及一种电致发光器件的发光层，包含至少一种纳米晶体半导体材料，以及至少一种镧系稀土金属Tb配合物发光材料；其中，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的发射峰值波长比所述纳米晶体半导体材料短。本发明创新性地采用镧系稀土金属Tb配合物发光材料与纳米晶体半导体材料相配合，有利于能量从Tb配合物发光材料转移至纳米晶体半导体材料。同时，镧系稀土金属Tb配合物发光材料中的稀土元素Tb为重金属，具有较强的自旋‑轨道耦合效应，可以高效率地同时利用电致发光器件中的单线态与三线态能量，从而有效提高电致发光器件的发光效率。

Description

电致发光器件及其发光层和应用
技术领域
本发明涉及发光器件技术领域，特别是涉及一种电致发光器件及其发光层和应用。
背景技术
纳米晶体半导体材料，又称纳米晶，由有限数目的原子组成，至少两个维度尺寸均在纳米数量级，外观似一极小的点状物或棒状物/线状物，其内部电子运动在二维空间都受到了限制，量子限域效应特别显著。纳米晶体半导体材料受到光或电的激发，会发出半峰宽很窄的光谱(通常半峰宽小于40nm)，发光颜色主要由粒子大小决定，发光具有光色纯度高、发光量子效率高、性能稳定等特点。
纳米晶体半导体材料由于其发光效率高，发光颜色可控，以及色纯度高等优点，在下一代显示技术中具有巨大的应用潜力。激发方式通常有光致发光和电致发光两种方式。光致发光方式主要是以蓝光LED作为激发光源，应用在照明领域和LCD显示的背光模组等。电致发光器件可以应用于照明和显示领域，尤其显示应用前景更为宽广。
以纳米晶体半导体材料制作的电致发光器件作为一种新兴的发光器件，近年来受到了广泛的关注。由于量子限域效应的特征，以纳米晶体半导体材料制备的电致发光二极管，也被称为QLED(Q代表量子的含义，具体发光材料可包括点状、棒状或线状的材料)。
与传统的有机发光二极管(OLED)相比，QLED具有更加优异的色纯度、亮度和可视角等特点。纳米晶体半导体材料可分散于溶剂中配制成墨水等印刷材料，适用于溶液法制备，可采用打印、移印、旋涂、刮涂等方法制造发光薄膜，实现大面积溶液加工。如采用与喷墨打印(Inkjet Printing)相类似的按需喷墨(Drop on Demand)工艺，可以精确地按所需量将发光材料沉积在设定的位置，沉积形成精密像素薄膜结构，制造大尺寸彩色QLED显示屏。这些特点使得以纳米晶体半导体材料作为发光层的QLED在固态照明、平板显示等领域具有广泛的应用前景，受到了学术界以及产业界的广泛关注。
通过对纳米晶体半导体材料的改进以及QLED器件结构的不断优化，现有 QLED器件的性能得到了大幅度的提高，但是其发光效率距离产业化生产的要求还有一定差距。
发明内容
基于此，有必要提供一种电致发光器件的发光层，该发光层采用纳米晶体半导体材料，且发光效率高，便于产业化生产应用。
一种电致发光器件的发光层，包含至少一种纳米晶体半导体材料，以及至少一种镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料；
其中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的发射峰值波长比所述纳米晶体半导体材料短。
本发明所述纳米晶体半导体材料，指在至少两个维度上的尺寸为1-30nm量级的晶体半导体材料，根据纳米晶体半导体材料在第三个维度上的尺寸大小包含了点状的量子点材料，以及棒状的量子棒材料或者线状的量子线材料；所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料，指镧系稀土元素Tb的有机配位化合物材料。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的发射峰值波长位于可见光波段，具体为380～780nm。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的配体种类包括：以O为配位原子的单齿或多齿配体，以N为配位原子的单齿或多齿配体，以S为配位原子的单齿或多齿配体中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的配体种类包括：以O为配位原子的单齿或多齿配体，以N为配位原子的单齿或多齿配体中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的配体种类包括：含有取代基或不含取代基的氧膦基，含有取代基或不含取代基的苯氧基，含有取代基或不含取代基的苯硫基，含有取代基或不含取代基的羰基，含有取代基或不含取代基的苯并噻唑，含有取代基或不含取代基的苯并咪唑，含有取代基或不含取代基的苯并噁唑，含有取代基或不含取代基的噻唑，含有取代基或不含取代基的咪唑，含有取代基或不含取代基的噁唑，含有取代基或不含取代基的喹啉，含有取代基或不含取代基的邻菲罗啉，含有取代基或不含取代基的吡啶，含有取代基或不含取代基的硝基，含有取代基或不含取代基的冠醚中的至少一种。上述2种或2种以上的配体可以同时存在于一个配体分子中形成多齿配体；多齿配体中的2个或2个以上的配位原子可以为同一种原子，也可以包含不同的配位原子。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的配体种类包括：含有取代基或不含取代基的氧膦基，含有取代基或不含取代基的苯氧基，含有取代基或不含取代基的羰基，含有取代基或不含取代基的苯并噻唑，含有取代基或不含取代基的硝基中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料中还可以含有其它金属，所述其它金属包含碱金属元素(Li、Na、K或Cs)。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料任选自II-VI族纳米晶体半导体材料、III-V族纳米晶体半导体材料、IV-VI族纳米晶体半导体材料、具有钙钛矿晶体类型的纳米晶体半导体材料、由单一或多种碳族元素组成的纳米晶体半导体材料中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料任选自II-VI族的CdSe、 CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、 ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、 ZnSeSTe、CdZnSeSTe；III-V族的InP、InAs、InAsP；IV-VI族的PbS、PbSe、 PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe；具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物半导体材料ABX3，其中A为有机基团或碱金属元素，B为金属元素，X为卤族元素；碳纳米晶体、硅纳米晶体、碳化硅纳米晶体中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料为核壳型，包括单核结构与多核结构，具体包含：均一的一元组分(指由一种元素组成)的单核结构、均一的二元组分(指由两种元素组成)的单核结构、均一的多元组分(指由三种或三种以上元素组成)的单核结构、多元组分的元素浓度渐变的单核结构、二元组分的分立核壳结构、多元组分的分立核壳结构、多元组分的渐变核壳结构。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料的外部可以包含有机配体以溶于低极性溶剂，所述有机配体包含但不限于酸配体、硫醇配体、胺配体、 (氧)膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶等中的一种或多种。所述酸配体包括十酸、十一烯酸、十四酸、油酸和硬脂酸中的一种或多种；所述硫醇配体包括八烷基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇中的一种或多种；所述胺配体包括油胺、十八胺和八胺中的一种或多种；所述(氧)膦配体包括三辛基膦、三辛基氧膦的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料的外部可以包含有机配体以溶于水或其它高极性溶剂，所述配体包含但不限于巯基酸类、巯基醇类。所述的巯基酸类配体包括：巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、3-巯基苯甲酸、 4-巯基苯甲酸、6-巯基己酸、巯基丁二酸、11-巯基十一烷酸、12-巯基十二酸、 16-巯基十六酸中的一种或多种；所述的巯基醇类配体包括：2-巯基乙醇、1-硫代甘油、2-巯基-3-丁醇、4-巯基-1-丁醇、6-巯基-1-己醇、8-巯基-1-辛醇、9-巯基 -1-壬醇、11-巯基-1-十一醇中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述发光层为由所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料共混形成的第一薄膜结构，或所述发光层为由所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层层叠构成的第二薄膜结构，或所述发光层同时含有所述第一薄膜结构和所述第二薄膜结构。
在其中一个实施例中，所述第一薄膜结构中，所述纳米晶体半导体材料占所述第一薄膜结构的1wt％～99wt％。优选地为40wt％～90wt％。
在其中一个实施例中，所述第二薄膜结构中，所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层直接相互层叠设置。
在其中一个实施例中，所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层之间设有其它薄膜层，其中所述其它薄膜层的厚度不超过10nm。
本发明还提供一种电致发光器件，具有所述的发光层。
在其中一个实施例中，该电子发光器件包括依次层叠的第一电极层、发光层和第二电极层。
在其中一个实施例中，所述第一电极层和第二电极层之间还设有功能层；所述功能层为空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种，其与所述发光层之间的位置关系可根据常规设置。
在其中一个实施例中，所述发光层的厚度为10～150nm。
本发明还提供所述的电致发光器件在显示或照明装置中的应用。
本发明的原理及优点如下：
基于纳米晶体半导体材料的优点，为了提高以纳米晶体半导体材料制备发光层的电致发光二极管(QLED)的发光效率。本发明进行了大量的研究分析：
首先尝试直接使用OLED的HTL、ETL与QLED器件的发光层进行搭配，发现效果并不理想，分析其原因在于纳米晶体半导体材料的HOMO、LUMO都较深，空穴、电子注入发光层的效率差异巨大，发光层中的电子与空穴数量不平衡，由此导致材料的不稳定和失效。由此得出结论，目前QLED器件寿命偏低，一个主要的原因可能就来自于发光层中载流子浓度的严重失衡。因此如果在发光层中引入合适的辅助材料以接受空穴与电子的注入，则有可能使发光层中的空穴、电子数量取得很好的平衡，但其中，仍有一个关键问题需要解决，即如何将能量从新引入的辅助材料有效地传递给纳米晶体半导体材料。
另外，纳米晶体半导体材料已经成功应用于彩色滤光片(Color filter)/彩色转换膜(color conversion film)，说明纳米晶体半导体材料的稳定性很好，其本质是纳米晶体半导体材料对于(单线态)激子的能量十分稳定。因此，如果能让电子与空穴在能量给体(energydonnor)材料上复合形成激子，再将能量给体材料上的激子能量传递给纳米晶体半导体材料，纳米晶体半导体材料作为能量受体(energy acceptor)，就有希望获得高效稳定的QLED器件。
基于此，寻找能够有效将能量传递给纳米晶体半导体材料的能量给体材料是提高QLED发光效率的关键所在。发明人经过研究与分析，发现能量给体材料向纳米晶体半导体材料以 resonance energy transfer(FRET)方式进行有效能量传递需要满足以下两个关键条件：
(1)能量给体材料的发射谱与纳米晶体半导体材料的激发谱有较大的重叠；
(2)能量给体材料的激发态(excited state)的衰减寿命(decay lifetime)，需要大大长于纳米晶体半导体材料的激发态的衰减寿命。
其中，关于第一个条件，由于纳米晶体半导体材料一般具有较宽的激发谱，较易找到发射谱与纳米晶体半导体材料的激发谱有较大的重叠的能量给体材料。
第二个条件是提升QLED器件性能的关键与主要挑战。以往报道中所使用的主体材料大多无法有效地利用和转移电致发光器件中的所有能量，器件效率不佳。经过发明人分析发现其原因在于：一方面，大多数有机染料在电致发光器件中仅能利用单线态的能量，三线态的能量由于跃迁禁阻而无法进行发光或者进行有效的能量转移；另一方面，纳米晶体半导体材料的荧光激发态寿命在 ns级别，而多数有机材料单线态的衰减寿命也是在ns级别(例如PVK)，无法满足进行有效能量转移的第二个条件，因此多数有机材料对于纳米晶体半导体材料来说不是好的主体材料。
基于前述研究，本发明创新性地采用镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料与纳米晶体半导体材料相配合，镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的激发态寿命可达到毫秒量级，相对于纳米晶体半导体材料(激发态寿命在纳秒量级)具有通常在10倍以上的激发态寿命，从而有利于能量从Tb配合物发光材料转移至纳米晶体半导体材料。同时，镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料中的稀土元素Tb(铽)为重金属，具有较强的自旋-轨道耦合效应，可以高效率地同时利用电致发光器件中的单线态与三线态能量，从而有效提高电致发光器件的发光效率。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的电致发光器件的结构示意图；
图2为本发明又一实施例所述的电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的电致发光器件及其发光层和应用作进一步详细的说明。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“层叠”另一个元件，它可以是直接层叠到另一个元件之上或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供的电致发光器件的结构如图1所示，包括依次层叠于基板100之上的第一电极层101、发光层103与第二电极层之间102。
另外，根据需要，所述第一电极层101和第二电极层102之间还设有功能层。在本实施例中，电致发光器件的结构如图2所示，包括依次层叠于基板100 之上的第一电极层101、空穴注入层104、空穴传输层或电子阻挡层105、发光层103、电子传输层或空穴阻挡层106、电子注入层107、第二电极层102。
实施例1：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS量子点)/PO-T2T/LiF/Al。
实施例2：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS量子棒)/PO-T2T/LiF/Al
实施例3：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Tb(tpip)3:(InP/ZnSeS 量子点)/PO-T2T/LiF/Al
实施例4：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Tb(BTZ)3:(CdSe/ZnS 量子点)/PO-T2T/LiF/Al。
实施例5：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Cs[Tb(HFA)4)]: (CdSe/ZnS量子点)/PO-T2T/LiF/Al
实施例6：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Cs2Tb (o-O2NC6F4O)5:(CdSe/ZnS量子点)/PO-T2T/LiF/Al
实施例7：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/PVK:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS 量子点)/PO-T2T/LiF/Al
实施例8：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/mCP:Tb(tpip)3/(CdSe/ZnS 量子点)/PO-T2T/LiF/Al
对比例：器件结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/PVK:(CdSe/ZnS量子点)/ PO-T2T/LiF/Al
实施例1-7中，所使用的材料信息如下：
PEDOT:PSS为Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene-sulfonate)；
TFB为Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl) diphenylamine)]；
PVK为Poly(9-vinylcarbazole)；
CdSe/ZnS量子点指以CdSe为核、ZnS为壳的点状纳米晶体半导体材料，发射光谱峰值波长为626nm；
CdSe/ZnS量子棒指以CdSe为核、ZnS为壳的棒状纳米晶体半导体材料，发射光谱峰值波长为620nm；
InP/ZnSeS量子点指以InP为核、ZnSeS为壳的点状纳米晶体半导体材料，发射光谱峰值波长为625nm。
其他有机小分子的结构如下式：
Tb(tpip)3，发射光谱峰值波长为549nm
Tb(BTZ)3，发射光谱峰值波长为550nm
Cs[Tb(HFA)4)]，发射光谱峰值波长为550nm
Cs2Tb(o-O2NC6F4O)5，发射光谱峰值波长为550nm
实施例1-5的具体制备步骤如下：
实施例1：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Tb(tpip)3(1.5mg/ml)和CdSe/ZnS 量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例2：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Tb(tpip)3(1.5mg/ml)和CdSe/ZnS 量子棒(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例3：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Tb(tpip)3(1.5mg/ml)和InP/ZnSeS 量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例4：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Tb(BTZ)3(1.5mg/ml)和CdSe/ZnS 量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例5：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Cs[Tb(HFA)4)](1.5mg/ml)和CdSe/ZnS 量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例6：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Cs2Tb(o-O2NC6F4O)5(1.5mg/ml) 和CdSe/ZnS量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm 的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例7：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将PVK(4mg/ml)、Tb(tpip)3(1.5mg/ml)和CdSe/ZnS 量子点(8mg/ml)的混合物溶于氯苯形成发光层墨水，以2000rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
实施例8
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将mCP(2.5mg/ml)、Tb(tpip)3(1.5mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得第一发光层薄膜；
将CdSe/ZnS量子点(8mg/ml)的混合物溶于二氯苯形成发光层墨水，以 800rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得第二发光层薄膜；形成具有第二薄膜结构的发光层；
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
对比例：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水先后清洗基板表面，以氮气吹干后在 150℃下烘烤1小时，在大气环境下以UV处理5分钟，获得洁净的基板以及ITO 表面。
(2)空穴注入层制备：以3000rpm/min的转速旋涂PEDOT:PSS墨水，旋涂30秒，然后在110℃烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜。
(3)空穴传输层制备：以1500rpm/min的转速旋涂TFB墨水(8mg/ml)，旋涂30秒，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜。
(4)发光层制备：将PVK(4mg/ml)和CdSe/ZnS量子点(8mg/ml)的混合物溶于氯苯形成发光层墨水，以2000rpm的转速旋涂发光层墨水，旋涂30秒，然后在150℃烘烤20分钟获得发光层薄膜。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T (40nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
将上述实施例及对比例的器件在电流密度为10mA/cm2的条件下测试器件电流效率，并将对比例1的电流效率归一化为1，得到相应的电流效率值，其结果如下：
发光层组成 相对电流效率
对比例 PVK:(CdSe/ZnS量子点) 1
实施例1 mCP:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS量子点) 4.5
实施例2 mCP:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS量子棒) 3
实施例3 mCP:Tb(tpip)3:(InP/ZnSeS量子点) 3.5
实施例4 mCP:Tb(BTZ)3:(CdSe/ZnS量子点) 3
实施例5 mCP:Cs[Tb(HFA)4)]:(CdSe/ZnS量子点) 2
实施例6 mCP:Cs2Tb(o-O2NC6F4O)5:(CdSe/ZnS量子点) 2
实施例7 PVK:Tb(tpip)3:(CdSe/ZnS量子点) 2
实施例8 mCP:Tb(tpip)3/(CdSe/ZnS量子点) 2
本发明实施例采用含有镧系稀土金属Tb(铽)配合物发光材料的纳米晶体半导体作为发光层的电致发光器件，相比对比例中的器件，效率有明显提升。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电致发光器件的发光层，其特征在于，包含至少一种纳米晶体半导体材料，以及至少一种镧系稀土金属Tb配合物发光材料；
其中，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的发射峰值波长比所述纳米晶体半导体材料短。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的配体种类包括：以O为配位原子的单齿或多齿配体，以N为配位原子的单齿或多齿配体，以S为配位原子的单齿或多齿配体中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的配体种类包括：以O为配位原子的单齿或多齿配体，以N为配位原子的单齿或多齿配体中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料的配体种类包括：含有取代基或不含取代基的氧膦基，含有取代基或不含取代基的苯氧基，含有取代基或不含取代基的苯硫基，含有取代基或不含取代基的羰基，含有取代基或不含取代基的苯并噻唑，含有取代基或不含取代基的苯并咪唑，含有取代基或不含取代基的苯并噁唑，含有取代基或不含取代基的噻唑，含有取代基或不含取代基的咪唑，含有取代基或不含取代基的噁唑，含有取代基或不含取代基的喹啉，含有取代基或不含取代基的邻菲罗啉，含有取代基或不含取代基的吡啶，含有取代基或不含取代基的硝基，含有取代基或不含取代基的冠醚中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述纳米晶体半导体材料任选自II-VI族纳米晶体半导体材料、III-V族纳米晶体半导体材料、IV-VI族纳米晶体半导体材料、具有钙钛矿晶体类型的纳米晶体半导体材料、由单一或多种碳族元素组成的纳米晶体半导体材料中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述纳米晶体半导体材料任选自II-VI族的CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe；III-V族的InP、InAs、InAsP；IV-VI族的PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe；具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物半导体材料ABX3，其中A为有机基团或碱金属元素，B为金属元素，X为卤族元素；碳纳米晶体、硅纳米晶体、碳化硅纳米晶体中的一种或多种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述发光层为由所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料共混形成的第一薄膜结构，或所述发光层为由所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层层叠构成的第二薄膜结构，或所述发光层同时含有所述第一薄膜结构和所述第二薄膜结构。
8.根据权利要求7所述的电致发光器件的发光层，其特征在于，所述第一薄膜结构中，所述纳米晶体半导体材料占所述第一薄膜结构的1wt％～99wt％；所述第二薄膜结构中，所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层直接相互层叠设置，或所述纳米晶体半导体材料和所述镧系稀土金属Tb配合物发光材料分别形成的两个薄膜层之间设有其它薄膜层，其中所述其它薄膜层的厚度不超过10nm。
9.一种电致发光器件，其特征在于，具有权利要求1-8任一项所述的发光层。
10.权利要求9所述的电致发光器件在显示或照明装置中的应用。
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