一种空穴传输薄膜、光电器件、制备方法及显示装置与流程

本申请涉及显示，尤其涉及一种空穴传输薄膜、光电器件、制备方法及显示装置。

背景技术：

1、光电器件是指根据光电效应制作的器件，其在新能源、传感、通信、显示、照明等领域具有广泛的应用，如太阳能电池、光电探测器、有机电致发光器件(oled)或量子点电致发光器件(qled)。

2、传统的光电器件的结构主要包括阳极、空穴注入层、空穴传输层(即空穴传输薄膜)、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极。在电场的作用下，光电器件的阳极产生的空穴和阴极产生的电子发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，最终迁移到发光层，当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。

3、由于空穴传输是有机材料，电子传输为无机材料，无机纳米颗粒的电子迁移效率远大于空穴，因此需要高空穴迁移效率的空穴传输材料与之匹配。高空穴迁移效率的空穴传输材料理论上能改善上述问题，但是器件实际的电流效率并不高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种空穴传输薄膜、光电器件、制备方法及显示装置，旨在改善相关技术的空穴传输材料制作的光电器件电流效率不高的问题。

2、本申请实施例是这样实现的，一种空穴传输薄膜，所述空穴传输薄膜包括第一聚合物和第二聚合物；

3、所述第一聚合物是由含芴的基团和含三苯胺的基团形成的嵌段共聚物；

4、所述第二聚合物是由含芴的基团、含三苯胺的基团和自交联基团形成的嵌段共聚物，并且所述第二聚合物中的氢原子全部或者部分被氟原子取代。

5、可选的，从所述空穴传输薄膜的一面到另一面，所述第二聚合物的含量递增或递减。

6、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一聚合物的结构通式如下：

7、

8、其中，n’、m’、p’为摩尔分数，n’+m’+p’＝1，0<n’<1，0≤m’<1，0≤p’<1，r1’～r6’是相同或不同的基团，且r1’～r6’为c1～c20的烷基、芳香基团或者杂芳基团。

9、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二聚合物的结构通式如下：

10、

11、其中n、m、p、q为摩尔分数，n+m+p+q＝1，0<n<0.95，0≤m<0.95，0≤p<0.95，0<p<0.05；

12、r1～r6是相同或不同的基团，且r1～r6为c1～c20的烷基、芳香基团或者杂芳基团，r7含有交联健。

13、可选的，在本申请的一些实施例中，所述r7为以下结构式中的其中一个：

14、

15、其中，r8为c1～c20的烷基，或者r8为c1～c20的烷基，并且至少一个碳原子被杂原子取代，当有多个碳原子被杂原子取代时，杂原子位于非相邻位。

16、可选的，在本申请的一些实施例中，所述自交联基团在所述第二聚合物中的摩尔分数大于0，并且小于或等于5％。

17、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二聚合物中含三苯胺的基团在所述第二聚合物中的摩尔分数小于所述第一聚合物中含三苯胺的基团在所述第一聚合物中的摩尔分数。

18、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二聚合物在所述空穴传输薄膜的材料中的重量百分比大于或等于5％，且小于或等于40％。

19、本申请实施例还提供一种光电器件的制备方法，包括如下步骤：

20、提供包括第一聚合物和第二聚合物的材料溶液，其中，所述第一聚合物是由含芴的基团和含三苯胺的基团形成的嵌段共聚物；所述第二聚合物是由含芴的基团、含三苯胺的基团和自交联基团形成的嵌段共聚物，并且所述第二聚合物中的氢原子全部或者部分被氟原子取代；

21、提供基板，所述基板上形成有阳极，将所述材料溶液设置在所述阳极上，并进行交联处理，得到空穴传输薄膜；

22、在所述空穴传输薄膜上制作阴极。

23、可选的，在本申请的一些实施例中，所述交联处理为加热处理或紫外光辐照处理。

24、相应的，本申请实施例还提供一种光电器件，包括依次层叠设置的阴极、发光层、空穴传输薄膜及阳极，所述空穴传输薄膜包括第一面和第二面，所述第一面朝向所述阳极，所述第二面朝向所述发光层，所述空穴传输薄膜包括第一聚合物和第二聚合物；

25、所述第一聚合物是由含芴的基团和含三苯胺的基团形成的嵌段共聚物；所述第二聚合物是由含芴的基团、含三苯胺的基团和自交联基团形成的嵌段共聚物，并且所述第二聚合物中的氢原子全部或者部分被氟原子取代。

26、可选的，从所述第一面到所述第二面，所述第一聚合物的含量递减，所述第二聚合物的含量递增。

27、相应的，本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述光电器件。

28、本申请的空穴传输薄膜的材料包括第一聚合物和第二聚合物；第一聚合物是由含芴的基团和含三苯胺的基团形成的嵌段共聚物；第二聚合物是由含芴的基团、含三苯胺的基团和自交联基团形成的嵌段共聚物，并且第二聚合物中的氢原子全部或者部分被氟原子取代。本实施例的空穴传输薄膜的homo能级是由含芴的基团和含三苯胺的基团所决定的，空穴传输薄膜的homo能级可以是-5.8ev～-4.8ev范围内的能级，位于一般的空穴注入层的homo能级与发光层的homo能级之间，可以满足空穴注入层向发光层注入空穴的能级要求。

29、并且，本实施例的空穴传输薄膜的材料在制作成空穴传输薄膜的过程中，第二聚合物由于存在氟原子，更倾向于位于空穴传输薄膜的上层(以图1的结构为参考)。这是由于氟原子电负性大，原子半径小，c-f键短，键能高达500kj/mol，相邻氟原子的相互排斥,使氟原子不在同一平面内，而是沿碳链作螺旋分布。特别是在全氟碳链中，两个氟原子的范德华半径之和大约为0.27nm，基本上将c-c-c键包围填充。这种几乎无空隙的空间屏障使任何原子或基团都不能进入而破坏c-c键。因而在成膜过程中，含氟基团倾向富集到空穴传输薄膜与空气(靠发光层的一侧)的界面，并向空气中伸展，越靠近顶层，第二聚合物的含量越多。同时由于第二聚合物还包括自交联基团，空穴传输薄膜成型时会第二聚合物的嵌段共聚物分子之间发生交联反应，使得空穴传输薄膜的上层(靠发光层的一侧)主要为交联聚合物，具有更好的抗溶剂性，可以防止发光层的材料成分渗透至空穴传输薄膜中，从而可以减少空穴传输薄膜与发光层发生界面互溶的情况，以提高器件的电流效率。

技术特征：

1.一种空穴传输薄膜，其特征在于，所述空穴传输薄膜包括第一聚合物和第二聚合物；

2.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，从所述空穴传输薄膜的一面到另一面，所述第二聚合物的含量递增或递减。

3.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述第一聚合物的结构通式如下：

4.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述第二聚合物的结构通式如下：

5.根据权利要求4所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述r7为以下结构式中的其中一个：

6.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述自交联基团在所述第二聚合物中的摩尔分数大于0，并且小于或等于5％。

7.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述第二聚合物中含三苯胺的基团在所述第二聚合物中的摩尔分数小于所述第一聚合物中含三苯胺的基团在所述第一聚合物中的摩尔分数。

8.根据权利要求1所述的空穴传输薄膜，其特征在于，所述第二聚合物在所述空穴传输薄膜的材料中的重量百分比大于或等于5％，且小于或等于40％。

9.一种光电器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述交联处理为加热处理或紫外光辐照处理。

11.一种光电器件，包括依次层叠设置的阴极、发光层、空穴传输薄膜及阳极，所述空穴传输薄膜包括第一面和第二面，所述第一面朝向所述阳极，所述第二面朝向所述发光层，其特征在于，所述空穴传输薄膜包括第一聚合物和第二聚合物；

12.根据权利要求11所述的光电器件，其特征在于，从所述第一面到所述第二面，所述第一聚合物的含量递减，所述第二聚合物的含量递增。

13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求11或12所述的光电器件。

技术总结
本申请公开一种空穴传输薄膜、光电器件、制备方法及显示装置，空穴传输薄膜包括第一聚合物和第二聚合物；第一聚合物是由含芴的基团和含三苯胺的基团形成的嵌段共聚物；第二聚合物是由含芴的基团、含三苯胺的基团和自交联基团形成的嵌段共聚物，并且第二聚合物中的氢原子全部或者部分被氟原子取代。本申请的空穴传输薄膜靠近顶层主要是第二聚合物，第二聚合物中的交联结构，具有更好的抗溶剂性，可以防止发光层的材料成分渗透至空穴传输薄膜中，从而可以减少两者发生界面互溶的情况，以提高器件的电流效率。

技术研发人员：闫晓林,侯文军,杨一行
受保护的技术使用者：TCL科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15