量子点复合材料及其制备方法、发光器件与流程

文档序号:30058658发布日期:2022-05-17 20:11阅读:277来源:国知局
量子点复合材料及其制备方法、发光器件与流程

1.本技术属于光电技术领域,尤其涉及量子点复合材料及其制备方法,以及发光器件。


背景技术:

2.量子点发光二极管(qled),由于拥有高发光效率、高色纯度、窄发光光谱、发射波长可调等优点而成为新一代优秀显示技术。qled在色纯度、色饱和度和生产成本上与oled、传统lcd相比均有较好的竞争优势。目前,虽然量子点器件的多层半导体三明治结构可以优化量子点的激子复合,但繁杂的半导体材料搭配势必会带来导电导热的问题,造成器件发热、电荷积累等问题。导致量子点器件仍存在许多难以解决的问题,因此qled屏幕尚无法商业化量产。
3.目前,量子点发光层中电荷积累,发热等原因,是影响oled器件的发光效率、使用寿命和安全性的关键原因之一。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于提供量子点复合材料及其制备方法,以及发光器件,旨在一定程度上解决量子点发光层中电荷积累和发热的技术问题。
5.为实现上述申请目的,本技术采用的技术方案如下:
6.第一方面,本技术提供一种量子点复合材料,所述量子点复合材料包括:量子点材料,还包括金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料。
7.本技术第一方面提供的量子点复合材料中,通过金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料的相互作用,可以提供高迁移率的电荷传输通道,可以减小量子点表面的电荷积累,使得电荷注入更加顺畅。同时可以提高量子点材料的散热性能,降低器件发光区域的工作温度,从而提高器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
8.第二方面,本技术提供一种量子点复合材料的制备方法,包括步骤:
9.获取金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料;
10.将所述金属二维烯材料、所述硫化金属二维烯材料和量子点材料分散于有机溶剂中,混合处理,得到量子点复合材料。
11.本技术第二方面提供的量子点复合材料的制备方法,工艺简单,适用于工业化大规模生产和应用,制备的量子点复合材料中金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料可以提高量子点表面的电荷迁移率,提高量子点颗粒间的电荷传输,减少电荷在发光层中的累积,同时提发光层的导热性能,减少发光层的发热现象,从而提高器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
12.第三方面,本技术提供一种发光器件,包括量子点发光层,所述量子点发光层中包含有上述的量子点复合材料,或者包含有上述方法制备的量子点复合材料。
13.本技术第三方面提供的发光器件的量子点发光层中由于包含有上述量子点复合
材料,可有效降低量子点发光层中电荷积累,提发光层的导热性能,减少发光层的发热现象,从而提高发光器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本技术实施例提供的量子点复合材料的制备方法;
16.图2是本技术实施例提供的量子点发光二极管的正型结构示意图;
17.图3是本技术实施例提供的量子点发光二极管的反型结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
19.本技术实施例第一方面提供一种量子点复合材料,量子点复合材料包括:量子点材料,还包括金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料。
20.本技术第一方面提供的量子点复合材料中,包含的金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料具有类似蜂窝的二维网状结构,有利于电子沿着网状晶格的边缘快速移动,提供高迁移率的电荷传输通道,减小量子点表面的电荷积累,使得电荷注入更加顺畅,从而进一步提高其发光寿命。另一方面,二维片层材料本身具有较好的散热性能,而金属二维烯材料的二维网状蜂窝结构为非完全平面的起伏蜂窝结构,具有一定的起伏度,这种周期性起伏会降低声子之间的散射,从而进一步提高其散热性能。另外,硫化金属二维烯材料中,硫元素以加成的方式打开部分共轭烯键以s原子的形式连接到金属二维烯材料中,更大原子半径的硫原子可以进一步提高材料的起伏度,从而进一步提升复合材料的散热性能。并且,硫原子的加入还有利于金属二维烯材料与量子点的配位结合,提高量子点复合材料的稳定性。本技术实施例提供的量子点复合材料,当其应用于发光器件时,通过金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料的相互作用,可有效降低量子点发光层中电荷积累,同时提发光层的导热性能,减少发光层的发热现象,从而提高器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
21.在一些实施例中,金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料的总质量与量子点材料的质量比为1:(15~30),该质量配比的二维烯材料与量子点材料之间有最佳的协同增效作用。若复合材料中金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料含量过少,则对量子点材料的电荷积累、发热等现象改善不佳;若金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料含量过高,则复合材料中量子点材料过少,降低了复合材料的发光效率。在一些具体实施例中,金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料的总质量与量子点材料的质量比可以是1:15、1:17、1:19、1:20、1:22、1:25、1:28或者1:30等。
22.在一些实施例中,金属二维烯材料选自:锗烯、锡烯、铅烯中的至少一种,这些金属
二维烯材料具有类似蜂窝的二维网状结构,电子可沿着网状晶格的边缘快速移动,从而提高量子点表面的电荷迁移率,提高量子点颗粒间的电荷传输,从而减少电子在发光层的累积。同时,金属二维烯材料的二维网状蜂窝结构为非完全平面的起伏蜂窝结构,具有一定的起伏度,这种周期性起伏会降低声子之间的散射,提高量子点复合材料的散热性能,减少发光层的发热现象,从而提高器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
23.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料选自:硫化锗烯、硫化锡烯、硫化铅烯中的至少一种。这些硫化金属二维烯材料,硫元素以加成的方式打开部分的烯键共轭键,以s原子的形式连接至金属二维烯材料表面,s原子在金属二维烯材料表面的引入,均匀的打开部分π键,原子半径更大的s原子可以进一步提高材料的起伏度,从而进一步提升材料的散热性能。而电中性的s原子不会影响金属二维烯材料原有的电荷共轭结构,因此不会降低材料的电荷传输性能。此外,s原子可以与量子点表面的金属结合形成配位键,因而s原子在金属二维烯材料中的加入还有利于金属二维烯材料与量子点的配位结合。
24.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料中,0.5%~5%的烯烃共轭键被硫化加成,即金属二维烯材料0.5%~5%的烯烃共轭键被硫化加成,形成硫化金属二维烯材料。该硫化程度的金属二维烯材料,有效提高了金属二维烯材料的导热性能,同时提高了硫化金属二维烯材料与量子点材料的配位结合,从而提高复合材料的稳定性。若金属二维烯材料的硫化程度过高,则会破坏金属二维烯材料的二维蜂窝网状结构,反而降低材料的导热性能,同时降低金属二维材料的电荷传输性能。在一些具体实施例中,硫化金属二维烯材料中,0.5%、1%、2%、3%、4%或5%的烯烃共轭键被硫化加成。
25.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料的片径为0.5~5nm。在一些实施例中,金属二维烯材料的片径为0.5~5nm。本技术实施例复合材料中,金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料的片径小且均一,有更大的有效比表面积,有利于复合材中金属二维烯材料与量子点材料之间的相互作用,更好的提高量子点材料表面的电荷迁移,减少电荷积累,提高量子点复合材料的散热性能。另外,小片径的材料更有利于制备膜层致密、厚度均一,表面平整的发光层薄膜,有利于降低界面阻抗,提高与相邻功能层之间的结合紧密性,使其在发光器件中有更好的应用性能。在一些具体实施例中,金属二维烯材料的片径为0.5nm、1nm、2nm、3nm、4nm或者5nm。在一些具体实施例中,硫化金属二维烯材料的片径为0.5nm、1nm、2nm、3nm、4nm或者5nm。
26.在一些实施例中,量子点复合材料中量子点材料包括但不限于:元素周期表ii-iv族、ii-vi族、ii-v族、iii-v族、iii-vi族、iv-vi族、i-iii-vi族、ii-iv-vi族、ii-iv-v族半导体化合物中的至少一种,或上述半导体化合物中至少两种组成的核壳结构半导体化合物。在一些具体实施例中,量子点材料选自:cdse、cds、cdte、zno、znse、zns、znte、hgs、hgse、hgte、cdznse中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物。在另一些具体实施例中,量子点材料选自:inas、inp、inn、gan、insb、inasp、ingaas、gaas、gap、gasb、alp、aln、alas、alsb、cdsete、zncdse中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物。在另一些实施例中,量子点材料选自:钙钛矿纳米粒子材料(特别是发光钙钛矿纳米粒子材料)、金属纳米粒子材料、金属氧化物纳米粒子材料中的至少一种。上述各量子点材料具有量子点的特性,
光电性能好。
27.在一些具体实施例中,量子点材料为油性量子点,其表面连接有易溶于低极性溶剂的配体,配体包括: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至少一种。在一些具体实施例中,酸配体为十酸、十一烯酸、十四酸、油酸、硬脂酸中的至少一种;硫醇配体为八烷基硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的至少一种;胺配体包括油胺、十八胺、八胺中的至少一种;(氧)膦配体为三辛基膦、三辛基氧膦的至少一种。
28.在一些实施例中,量子点材料的粒径范围为2~10nm,粒径过小,量子点材料成膜性变差,且量子点颗粒之间的能量共振转移效应显著,不利于材料的应用;粒径过大,量子点材料的量子效应减弱,导致材料的光电性能下降。
29.在一些实施例中,量子点复合材料的溶液中,量子点材料的浓度为1~200mg/ml,优选为20~50mg/ml,在此浓度范围内,量子点复合材料的溶液加工性能较好,分散性较好。
30.在一些实施例中,量子点复合材料中包括量子点材料和金属二维烯材料。在另一些实施例中,量子点复合材料中包括量子点材料和硫化金属二维烯材料。在另一些实施例中,量子点复合材料中同时包括量子点材料、金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料。
31.本技术实施例量子点复合材料可通过以下实施例方法制得。
32.如附图1所示,本技术实施例第二方面提供一种量子点复合材料的制备方法,包括步骤:
33.s10.获取金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料;
34.s20.将金属二维烯材料、硫化金属二维烯材料和量子点材料分散于有机溶剂中,混合处理,得到量子点复合材料。
35.本技术第二方面提供的量子点复合材料的制备方法,将金属二维烯材料、硫化金属二维烯材料和量子点材料分散于有机溶剂中,通过混合处理,使金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料配位结合,形成量子点复合材料的溶液,该量子点复合材料的溶液可直接应用于制备量子点发光层薄膜。本技术实施例提供的量子点复合材料的制备方法,工艺简单,适用于工业化大规模生产和应用。制备的量子点复合材料,通过金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料的相互作用,提高量子点表面的电荷迁移率,提高量子点颗粒间的电荷传输,减少电荷在发光层中的累积,同时提发光层的导热性能,减少发光层的发热现象,从而提高器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
36.具体地,上述步骤s10中,获取金属二维烯材料的步骤包括:在含有气态硫源的氛围下,对金属二维烯材料进行热处理,使硫元素以加成的方式打开部分共轭烯键以s原子的形式连接到金属二维烯材料中,得到硫化金属二维烯材料。通过在金属二维烯材料中引入原子半径较大的硫原子,进一步提高金属二维材料的起伏度,从而进一步提高材料的散热性能,且电中性的硫原子不会影响降低材料的电荷共轭结构,不会降低材料的电子传输迁移性能。另外,引入的硫原子可以与量子点表面的金属结合形成配位键,从而有利于金属二维系材料与量子点的配位结合,提高量子点复合材料的稳定性。
37.在一些实施例中,含有气态硫源的氛围包括:体积比为(0.5~5):(95~99.5)的硫化氢和惰性气体,该配比的硫源气氛,不但有利于硫化氢进攻金属二维烯材料中烯烃共轭键,而且可有效调控硫原子在金属二维烯材料中的硫化比例,有利于得到硫化率合适的硫化金属二维烯材料。若硫化氢气体浓度过高,会过渡破坏金属二维烯材料的二维蜂窝网状
结构,反而降低材料的导电、导热性能。在一些具体实施例中,含有气态硫源的氛围中包括体积百分含量为0.5%、1%、2%、3%、4%或5%的气体,其余为氮气、氩气、氦气等惰性气体。惰性气体可避免金属二维烯材料在高温环境的空气中被氧气等活泼气体分解。
38.在一些实施例中,热处理的条件包括:在温度为80~150℃的条件下反应10~30分钟,该热处理条件金属二维烯材料的化学键交活泼,有利于硫化氢气体进攻金属二维烯材料烯烃共轭键,硫元素以加成的方式打开部分共轭烯键,以s原子的形式连接到金属二维烯材料中。
39.具体地,上述步骤s20中,混合处理的步骤包括:按金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料的总质量与量子点材料的质量比为1:(15~30),将金属二维烯材料、硫化金属二维烯材料和量子点材料分散于有机溶剂中,混合处理10~60分钟,使金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料充分接触反应,通过配位形式形成量子点复合材料,得到量子点复合材料的溶液。该量子点复合材料的溶液可直接应用于沉积制备量子点发光层薄膜,也可干燥后以量子点复合材料的形式存储。
40.在一些实施例中,有机溶剂选自:烷烃类溶剂、卤代芳香烃类溶剂、醇醚类溶剂、醇类有机溶中的至少一种。在一些具体实施例中,烷烃类溶剂包括:正己烷、环己烷、己烷、正辛烷中的一种或多种。在一些具体实施例中,卤代芳香烃类溶剂包括溴苯、碘苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,2-二溴苯225、1,3-二溴苯、邻氯甲苯、对氯甲苯、邻溴甲苯、对溴甲苯中的一种或多种。在一些具体实施例中,醇醚类溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、丙二醇异丙醚、丙二醇正丁醚、丙二醇叔丁醚、二乙二醇醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇己醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇丁醚、三乙二醇乙醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚中的一种或多种。在一些具体实施例中,醇类有机溶剂包括正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、仲戊醇、仲异戊醇、3-戊醇、叔戊醇、环戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基戊醇、4-甲基-2-戊醇、正己醇、2-己醇、2-乙基丁醇、2-甲基戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-乙基-3-戊醇、正庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-乙基己醇、2-甲基环己醇、正辛醇、2-辛醇、3,5,5-三甲基己醇、壬醇、2,6-二甲基-4-庚醇、正癸醇、5-乙基-2-壬醇、十一醇、5-乙基-2-壬醇、十二烷醇、三甲基壬醇、顺-2-甲基环己醇、顺-3-甲基环己醇、顺-4-甲基环乙醇、2-丁氧基乙醇、苯甲醇、α-苯乙醇或β-苯乙醇。本技术上述实施例中有机溶剂对量子点材料、金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料均具有较好的溶解分散作用,有利于金属二维烯材料和/或硫化金属二维烯材料与量子点材料之间的相互配位结合,形成量子点复合材料。
41.在一些实施例中,金属二维烯材料选自:锗烯、锡烯、铅烯中的至少一种。
42.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料选自:硫化锗烯、硫化锡烯、硫化铅烯中的至少一种。
43.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料中,0.5%~5%的烯烃共轭键被硫化加成。
44.在一些实施例中,金属二维烯材料的片径为0.5~5nm。
45.在一些实施例中,硫化金属二维烯材料的片径为0.5~5nm。
46.本技术上述实施例的技术效果在全文均有详细论述,在此不再赘述。
47.本技术实施例第三方面提供一种发光器件,包括量子点发光层,量子点发光层中
包含上述量子点复合材料,或者包含有上述方法制备的量子点复合材料。
48.本技术第三方面提供的发光器件的量子点发光层中由于包含有上述量子点复合材料,可有效降低量子点发光层中电荷积累,提发光层的导热性能,减少发光层的发热现象,从而提高发光器件的稳定性和安全性,延长使用寿命。
49.本技术实施例中,器件不受器件结构的限制,可以是正型结构的器件,也可以反型结构的器件。
50.在一种实施方式中,正型结构发光器件包括相对设置的阳极和阴极的层叠结构,设置在阳极和阴极之间的发光层,且阳极设置在衬底上。进一步的,阳极和发光层之间还可以设置空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等空穴功能层;在阴极和发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层,如附图2所示。在一些具体正型结构器件的实施例中,发光器件包括衬底,设置在衬底表面的阳极,设置在阳极表面的空穴传输层,设置在空穴传输层表面的发光层,设置在发光层表面的电子传输层和设置在电子传输层表面的阴极。
51.在一种实施方式中,反型结构发光器件包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在阳极和阴极之间的发光层,且阴极设置在衬底上。进一步的,阳极和发光层之间还可以设置空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等空穴功能层;在阴极和发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层,如附图3所示。在一些反型结构器件的实施例中,发光器件包括衬底,设置在衬底表面的阴极,设置在阴极表面的电子传输层,设置在电子传输层表面的发光层,设置在发光层表面的空穴传输层,设置在空穴传输层表面的阳极。
52.在一些实施例中,衬底的选用不受限制,可以采用刚性基板,也可以采用柔性基板。在一些具体实施例中,刚性基板包括但不限于玻璃、金属箔片中的一种或多种。在一些具体实施例中,柔性基板包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚醚酮(peek)、聚苯乙烯(ps)、聚醚砜(pes)、聚碳酸酯(pc)、聚芳基酸酯(pat)、聚芳酯(par)、聚酰亚胺(pi)、聚氯乙烯(pv)、聚乙烯(pe)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、纺织纤维中的一种或多种。
53.在一些实施例中,阳极材料的选用不受限制,可选自掺杂金属氧化物,包括但不限于铟掺杂氧化锡(ito)、氟掺杂氧化锡(fto)、锑掺杂氧化锡(ato)、铝掺杂氧化锌(azo)、镓掺杂氧化锌(gzo)、铟掺杂氧化锌(izo)、镁掺杂氧化锌(mzo)、铝掺杂氧化镁(amo)中的一种或多种。也可以选自掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,包括但不限于azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2、zns/ag/zns、zns/al/zns、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2中的一种或多种。
54.在一些实施例中,空穴注入层包括但不限于有机空穴注入材料、掺杂或非掺杂的过渡金属氧化物、掺杂或非掺杂的金属硫系化合物中的一种或多种。在一些具体实施例中,有机空穴注入材料包括但不限于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(pedot:pss)、酞菁铜(cupc)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷(f4-tcnq)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(hatcn)中的一种或多种。在一些具体实施例中,过渡金属氧化物包括但不限于moo3、vo2、wo3、cro3、cuo中的一种或多种。在一些具体实施例中,金属硫
系化合物包括但不限于mos2、mose2、ws2、wse2、cus中的一种或多种。
55.在一些实施例中,空穴传输层可选自具有空穴传输能力的有机材料和/或具有空穴传输能力的无机材料。在一些具体实施例中,具有空穴传输能力的有机材料包括但不限于聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺)(tfb)、聚乙烯咔唑(pvk)、聚(n,n'双(4-丁基苯基)-n,n'-双(苯基)联苯胺)(poly-tpd)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-n,n-苯基-1,4-苯二胺)(pfb)、4,4,4
”-
三(咔唑-9-基)三苯胺(tcta)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(cbp)、n,n
’-
二苯基-n,n
’-
二(3-甲基苯基)-1,1
’-
联苯-4,4
’-
二胺(tpd)、n,n
’-
二苯基-n,n
’-
(1-萘基)-1,1
’-
联苯-4,4
’-
二胺(npb)中的一种或多种。在一些具体实施例中,具有空穴传输能力的无机材料包括但不限于掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯、c60、掺杂或非掺杂的moo3、vo2、wo3、cro3、cuo、mos2、mose2、ws2、wse2、cus中的一种或多种。
56.在一些实施例中,发光层中包括上述量子点复合材料。
57.在一些实施例中,电子传输层的材料包括但不限于zno、tio2、sno、ta2o3、alzno、znsno、insno、alq3、ca、ba、csf、lif、csco3等。
58.在一些实施例中,阴极材料可以是各种导电碳材料、导电金属氧化物材料、金属材料中的一种或多种。在一些具体实施例中,导电碳材料包括但不限于掺杂或非掺杂碳纳米管、掺杂或非掺杂石墨烯、掺杂或非掺杂氧化石墨烯、c60、石墨、碳纤维、多空碳、或它们的混合物。在一些具体实施例中,导电金属氧化物材料包括但不限于ito、fto、ato、azo、或它们的混合物。在一些具体实施例中,金属材料包括但不限于al、ag、cu、mo、au、或它们的合金;其中的金属材料中,其形态包括但不限于致密薄膜、纳米线、纳米球、纳米棒、纳米锥、纳米空心球、或它们的混合物;优选地,的阴极为ag、al。
59.在一些实施例中,本技术实施例发光器件的制备包括步骤:
60.s30.获取沉积有阳极的基板;
61.s40.在阳极表面生长一空穴传输层;
62.s50.接着沉积量子点发光层于空穴传输层上;
63.s60.最后沉积电子传输层于量子点发光层上,并蒸镀阴极极于电子传输层上,得到发光器件。
64.具体地,步骤s30中,为了得到高质量的氧化锌纳米材料薄膜,ito基底需要经过预处理过程。基本具体的处理步骤包括:将ito导电玻璃用清洁剂清洗,初步去除表面存在的污渍,随后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗20min,以除去表面存在的杂质,最后用高纯氮气吹干,即可得到ito正极。
65.具体地,步骤s40中,生长空穴传输层的步骤包括:将ito基板置于旋涂仪上,用配制好的空穴传输材料的溶液旋涂成膜;通过调节溶液的浓度、旋涂速度和旋涂时间来控制膜厚,然后在适当温度下热退火处理。
66.具体地,步骤s50中,沉积量子点发光层于空穴传输层上的步骤包括:将已旋涂上空穴传输层的基片置于旋涂仪上,将配制好一定浓度的量子点复合材料的溶液旋涂成膜,通过调节溶液的浓度、旋涂速度和旋涂时间来控制发光层的厚度,约20~60nm,在适当温度下干燥。
67.具体地,步骤s60中,沉积电子传输层于量子点发光层上的步骤包括:电子传输层为本技术的电子传输复合材料:将已旋涂上量子点发光层的基片置于旋涂仪上,将配制好
一定浓度的电子传输复合材料溶液通过滴涂、旋涂、浸泡、涂布、打印、蒸镀等工艺旋涂成膜,通过调节溶液的浓度、旋涂速度(优选地,转速在2000~6000rpm之间)和旋涂时间来控制电子传输层的厚度,约5~100nm,然后在200℃~250℃的条件下退火成膜,充分去除溶剂。
68.具体地,步骤s60中,阴极制备的步骤包括:将沉积完各功能层的衬底置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层15-30nm的金属银或者铝作为阴极。
69.在进一步实施例中,将得到的qled器件进行封装处理,封装处理可采用常用的机器封装,也可以采用手动封装。优选的,封装处理的环境中,氧含量和水含量均低于0.1ppm,以保证器件的稳定性。
70.为使本技术上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本技术实施例量子点复合材料及其制备方法的进步性能显著的体现,以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
71.实施例1
72.一种量子点复合材料,其制备包括步骤:
73.1、将片径在0.5~3nm的二维锡烯材料置于马弗炉,在氩气气氛中并加热至120摄氏度,随后将0.5%的h2s气体通入马弗炉10分钟后停止通气,保温30分钟后,降温取出硫化二维锡烯材料,制得0.5%的s掺杂的硫化二维锡烯材料;
74.2、在氩气气氛中,将硫化二维锡烯材料以及粒径为5~10nm的cdses/zns绿色量子点分散于正辛烷,质量比为1:20,量子点的浓度为40mg/ml,在25摄氏度下搅拌30分钟,制得硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。备用于制备qled器件。
75.一种量子点发光器件,其制备包括:按顺序将空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层旋涂或沉积到ito基板上,最后再将银ag蒸镀于电子传输层上,封装后制成qled器件。其中,电子传输层材料选用氧化锌zno,空穴传输层材料选用的是tfb,空穴注入层选用的是pedot:pss材料,阴极材料为银ag,阳极基板为ito基板,量子点发光层的材料采用实施例1制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
76.实施例2
77.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中采用二维铅烯材料;并将1%的h2s气体通入马弗炉中,制得1%的s掺杂的硫化二维铅烯材料。步骤2中硫化二维铅烯材料与量子点材料的质量比为1:18。
78.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例2制备的硫化二维铅烯修饰的量子点复合材料的溶液。
79.实施例3
80.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中采用二维锗烯材料;并将0.5%的h2s气体通入马弗炉中,制得0.5%的s掺杂的硫化二维锗烯材料。步骤2中硫化二维锗烯材料与量子点材料的质量比为1:15。
81.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例3制备的硫化二维锗烯修饰的量子点复合材料的溶液,电子传输层材料选用氧化钛tio2。
82.实施例4
83.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中将2%的h2s气体通入马弗炉中,制得2%的s掺杂的硫化二维锡烯材料。
84.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例4制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
85.实施例5
86.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中将5%的h2s气体通入马弗炉中,制得5%的s掺杂的硫化二维锡烯材料。
87.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例5制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
88.实施例6
89.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤2中硫化二维锡烯材料与量子点材料的质量比为1:30。
90.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例6制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
91.实施例7
92.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:二维锡烯材料不经过硫化处理直接与cdses/zns绿色量子点材料制得量子点复合材料。
93.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例7量子点复合材料。
94.实施例8
95.一种量子点复合材料,其与实施例2的区别主要在于:二维铅烯材料不经过硫化处理直接与cdses/zns绿色量子点材料制得量子点复合材料。
96.一种量子点发光器件,其与实施例2的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例8量子点复合材料。
97.实施例9
98.一种量子点复合材料,其与实施例3的区别主要在于:二维锗烯材料不经过硫化处理直接与cdses/zns绿色量子点材料制得量子点复合材料。
99.一种量子点发光器件,其与实施例3的区别主要在于:量子点发光层的材料采用实施例9量子点复合材料。
100.对比例1
101.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用cdses/zns绿色量子点。
102.对比例2
103.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中将0.02%的h2s气体通入马弗炉中,制得0.02%的s掺杂的硫化二维锡烯材料。
104.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用对比例2制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
105.对比例3
106.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤1中将6%的h2s气体通
入马弗炉中,制得6%的s掺杂的硫化二维锡烯材料。
107.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用对比例3制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
108.对比例4
109.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤2中硫化二维锡烯材料与量子点材料的质量比为1:32。
110.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用对比例4制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
111.对比例5
112.一种量子点复合材料,其与实施例1的区别主要在于:步骤2中硫化二维锡烯材料与量子点材料的质量比为1:10。
113.一种量子点发光器件,其与实施例1的区别主要在于:量子点发光层的材料采用对比例5制备的硫化二维锡烯修饰的量子点复合材料的溶液。
114.进一步的,为了验证本技术实施例量子点复合材料及其制备方法、发光器件的进步性,本技术对实施例1~9以及对比例1~5提供的量子点发光器件的性能进行了如下测试:
115.1、器件t95_1knit寿命(小时):指器件在1000尼特起始亮度下,亮度衰减至95%的寿命;
116.2、t95时电压升幅(v):指95%亮度下的电压升幅;
117.3、器件工作温度:使用红外测温仪对发光区域进行温度测定;
118.测试结果如下表1所示:
119.表1
120.[0121][0122]
由上述测试结果可知,发光层采用量子点材料和硫化金属二维烯材料的复合材料的实施例1~6提供的量子点发光器件,以及发光层采用量子点材料和金属二维烯材料的复合材料的实施例7~9提供的量子点发光器件,相对于发光层仅采用量子点材料的对比例1器件,有更长的寿命,更低的工作温度,到达t95时的工作电压升幅也远低于对比例1。说明本技术实施例量子点复合材料中,金属二维烯材料和硫化金属二维烯材料可以提供高迁移率的电荷传输通道,可以减小量子点表面的电荷积累,使得电荷注入更加顺畅,从而进一步提高其发光寿命。并且,可以提高发光层的导热性能,降低发光区域的工作温度,以减缓发光材料及其他层级材料的老化,从而提高qled器件工作寿命。
[0123]
其次,发光层包含硫化金属二维烯材料的实施例1~6量子点发光器件,相对于发光层包含金属二维烯材料的实施例7~9量子点发光器件,工作温度更低,到达t95时的工作电压升幅相当,说明硫化后的金属二维烯材料,进一步提高了器件的散热性能。
[0124]
另外,通过比较实施例1和对比例2和3量子点发光器件的性能可知,当金属二维烯材料硫化程度过高或过低,均会降低复合材料的导电和导热性。通过比较实施例1和对比例4和5可知,当复合材料中量子点材料比例过低或过高,均不利于提高器件的使用寿命。
[0125]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1