[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN110890470A - 一种量子点发光二极管 - Google Patents

一种量子点发光二极管 Download PDF

Info

Publication number
CN110890470A
CN110890470A CN201811046126.7A CN201811046126A CN110890470A CN 110890470 A CN110890470 A CN 110890470A CN 201811046126 A CN201811046126 A CN 201811046126A CN 110890470 A CN110890470 A CN 110890470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
electron transport
layer
transport layer
dot light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811046126.7A
Other languages
English (en)
Inventor
覃辉军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Research America Inc
Original Assignee
TCL Research America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Research America Inc filed Critical TCL Research America Inc
Priority to CN201811046126.7A priority Critical patent/CN110890470A/zh
Priority to PCT/CN2019/104735 priority patent/WO2020048527A1/zh
Publication of CN110890470A publication Critical patent/CN110890470A/zh
Priority to US17/039,657 priority patent/US20210020858A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明公开一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极及设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层,其中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。

Description

一种量子点发光二极管
技术领域
本发明涉及量子点发光器件领域,尤其涉及一种量子点发光二极管。
背景技术
近年来,由于胶体量子点具有量子效率高、光纯度高、发射波长可调节等特点,成为最具有发展前景的新型显示材料。目前研究者们已经制备出光致发光效率高达100%的量子点材料,应用在生物标记、传感器件以及发光二极管(LED)中。
在量子点发光二极管制备过程中,器件的外量子效率很低,据报道的红绿蓝的器件效率都不足20%。为什么量子点材料的光致发光效率和电致发光效率差别如此之大呢,这主要是由于量子点材料使用光激发,而器件使用电激发。在器件结构中,量子点发光层对其他功能层如电子传输层、空穴传输层的要求较高,需其他功能层在功函数、传输性能、稳定性等各方面达到比较理想的情况才能得到较高的器件效率与寿命。决定量子点器件效率的一个很重要的因素就是电子传输速率与空穴传输速率达到平衡,常规器件结构普遍电子传输速率大于空穴传输速率,两者难达到平衡,导致器件效率和使用寿命较低。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管,旨在解决器件效率/使用寿命较低的问题。
本发明的技术方案如下:
一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极及设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层,其中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。
有益效果:本发明所述第一复合材料中,发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第一油溶性有机配体,该第一油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。
图2为图1中量子点发光层的结构示意图。
图3为图1中电子传输层的结构示意图。
图4为图1中量子点发光层与电子传输层结合的一结构示意图。
图5为图1中量子点发光层与电子传输层结合的另一结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点发光二极管,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极及设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层,其中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。
本发明所述第一复合材料中,发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第一油溶性有机配体,该第一油溶性有机配体使得复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
本实施例中,量子点发光二极管有多种形式,且所述量子点发光二极管分为正式结构和反式结构,本实施例将主要以如图1所示的正式结构的量子点发光二极管进行介绍。具体地,如图1所示,所述量子点发光二极管包括从下往上层叠设置的衬底1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6和阴极7;其中所述量子点发光层5包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。下面对所述量子点发光层5的结构作详细介绍。
在一种实施方式中,所述量子点发光层5为一层第一量子点发光层51,如图2中结构1所示。所述第一量子点发光层材料中,发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第一油溶性有机配体,该第一油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种实施方式中,所述量子点发光层还包括第二量子点发光层,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点。本实施例所述量子点发光层中,当所述第一量子点发光层为一层,所述第二量子点发光层为一层时,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层层叠设置;当所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层中的至少一种为多层时,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层交替层叠设置。优选的,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层中的至少一种为多层,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层交替层叠设置。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。另外,由于水溶性发光量子点材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替层叠设置,能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。更优选的,为保持合适的电子传输距离,且将器件不至于太厚,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层。下面结合图2对所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为2-6层的情形作一一介绍。需说明的是,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数可以相同,也可以不同。
在其中的一种优选的实施方式中,所述量子点发光层5由层叠设置的一层第一量子点发光层521和一层第二量子点发光层522构成的两层结构,见图2中结构2所示。
在其中的一种优选的实施方式中,所述量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层531、第二量子点发光层532和第一量子点发光层533构成的三层结构,见图2中结构3所示。
在其中的一种优选的实施方式中,所述量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层541、第二量子点发光层542、第一量子点发光层543和第二量子点发光层544构成的四层结构,见图2中结构4所示。
在其中的一种优选的实施方式中,所述量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层551、第二量子点发光层552、第一量子点发光层553、第二量子点发光层554和第一量子点发光层555构成的五层结构,见图2中结构5所示。
在其中的一种优选的实施方式中,所述量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层561、第二量子点发光层562、第一量子点发光层563、第二量子点发光层564、第一量子点发光层565和第二量子点发光层566构成的六层结构,见图2中结构6所示。
在一种优选的实施方式中,当所述量子点发光层为一层第一量子点发光层时,所述量子点发光二极管还包括与所述第一量子点发光层层叠设置的电子传输层,所述第一量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括第一电子传输层和第二电子传输层,第一层第二电子传输层叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层叠设在所述第一层第二电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。本实施例所述第二复合材料中,颗粒表面具有混合配体:第二卤素配体和第二油溶性有机配体,该第二油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第二油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
结合图1所示,上述实施例中所述电子传输层6包括第一电子传输层和第二电子传输层,第一层第二电子传输层叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层叠设在所述第一层第二电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。另外,由于水溶性电子传输材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替叠层设置,能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。进一步在一种优选的实施方式中,为保持合适的电子传输距离,且将器件不至于太厚,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为3-6层。下面结合图3对所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为2-6层的情形作一一介绍。需说明的是,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数可以相同,也可以不同。
在其中的进一步一种优选的实施方式中,第一层第二电子传输层621叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层622叠设在所述第一层第二电子传输层621上形成两层的叠层结构,见图3中结构1所示。
在其中的进一步一种优选的实施方式中,第一层第二电子传输层631叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层632叠设在所述第一层第二电子传输层631上,第二层第二电子传输层633叠设在所述第一层第一电子传输层632上形成三层的叠层结构,见图3中结构2所示。
在其中的进一步一种优选的实施方式中,第一层第二电子传输层641叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层642叠设在所述第一层第二电子传输层641上,第二层第二电子传输层643叠设在所述第一层第一电子传输层642上,第二层第一电子传输层644叠设在所述第二层第二电子传输层643上形成四层的叠层结构,见图3中结构3所示。
在其中的进一步一种优选的实施方式中,第一层第二电子传输层651叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层652叠设在所述第一层第二电子传输层651上,第二层第二电子传输层653叠设在所述第一层第一电子传输层652上,第二层第一电子传输层654叠设在所述第二层第二电子传输层653上,第三层第二电子传输层655叠设在所述第二层第一电子传输层653上形成五层的叠层结构,见图3中结构4所示。
在其中的进一步一种优选的实施方式中,第一层第二电子传输层661叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层662叠设在所述第一层第二电子传输层661上,第二层第二电子传输层663叠设在所述第一层第一电子传输层662上,第二层第一电子传输层664叠设在所述第二层第二电子传输层663上,第三层第二电子传输层665叠设在所述第二层第一电子传输层664上,第三层第一电子传输层666叠设在所述第三层第二电子传输层665上形成六层的叠层结构,见图3中结构5所示。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层和第二量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点;
所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括至少一层第一电子传输层和至少一层第二电子传输层,所述量子点发光层中最远离所述阳极的一层为第一量子点发光层,第一层第二电子传输层叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层叠设在所述第一层第二电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。由于水溶性电子传输材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替叠层设置,能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为3-6层。作为举例,如图4所示,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3层,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为4层;具体地,量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层531、第二量子点发光层532和第一量子点发光层533构成的三层结构,电子传输层6由依次层叠设置的第二电子传输层641、第一电子传输层642、第二电子传输层643和第一电子传输层644构成的四层结构,其中第一层第二电子传输层641叠设在所述第一量子点发光层533上,第一层第一电子传输层642叠设在所述第一层第二电子传输层641上,第二层第二电子传输层643叠设在所述第一层第一电子传输层642上,第二层第一电子传输层644叠设在所述第二层第二电子传输层643上。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层和第二量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点;所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括至少一层第一电子传输层和至少一层第二电子传输层,所述量子点发光层中最远离所述阳极的一层为第二量子点发光层,第一层第一电子传输层叠设在所述第二量子点发光层上,第一层第二电子传输层叠设在所述第一层第一电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。另外,由于水溶性电子传输材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替叠层设置,能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为3-6层。作为举例,如图5所示,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为4层,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为3层;具体地,量子点发光层5由依次层叠设置的第一量子点发光层541、第二量子点发光层542、第一量子点发光层543和第二量子点发光层544构成的四层结构,电子传输层6由依次层叠设置的第一电子传输层631、第二电子传输层632和第一电子传输层633构成的三层结构,其中第一层第一电子传输层631叠设在所述第二量子点发光层544上,第一层第二电子传输层632叠设在所述第一层第一电子传输层631上,第二层第一电子传输层633叠设在所述第一层第二电子传输层632上。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层和第二量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点;
所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述量子点发光层中最远离所述阳极的一层为第二量子点发光层,所述电子传输层为一层第一电子传输层,所述第一电子传输层叠设在所述第二量子点发光层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。同时,由于水溶性量子点材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替叠层设置,同样能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层和第二量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点;
所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述量子点发光层中最远离所述阳极设置的一层为第一量子点发光层,所述电子传输层为一层第二电子传输层,所述第二电子传输层叠设在所述最远离所述阳极设置的第一量子点发光层上;其中,所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。在器件中,不同的功能层需要水溶性和油溶性相邻,不能同为水溶性或同为油溶性。同时,由于水溶性量子点材料表面无有机配体,在同一功能层中,采用水溶性层和油溶性层交替叠层设置,同样能进一步降低电子传输距离,提高电子传输效率。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二电子传输层材料可以选自具有良好电子传输性能的材料,例如可以选自但不限于n型的ZnO颗粒、TiO2颗粒、Ca颗粒、Ba颗粒、ZrO2颗粒、CsF颗粒、LiF颗粒、CsCO3颗粒和Alq3颗粒等中的一种或多种。这些水溶性电子传输材料以离子形式可以分散在水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮等溶液中,纳米颗粒大小为5-15 nm,无表面配体。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二量子点发光层材料为表面结合水溶性配体的发光量子点。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述水溶性配体选自卤素离子配体、碳原子数小于8的巯基醇、碳原子数小于8的巯基胺和碳原子数小于8的巯基酸中的一种或多种。作为举例,所述卤素离子配体选氯离子、溴离子和碘离子中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数小于8的巯基醇选自2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇、4-巯基-1-丁醇 、5-巯基-1-戊醇和6-巯基-1-己醇等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数小于8的巯基胺选自2-巯基乙胺、3-巯基丙胺、4-巯基丁胺、5-巯基戊胺、6-巯基己胺和2-氨基-3-巯基丙酸等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数小于8的巯基酸选自2-巯基乙酸、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基丁二酸、6-巯基己酸、4-巯基苯甲酸和半胱氨酸等中的一种或多种。需说明的是,在一个量子点发光二极管中,量子点发光层包括多层第二量子点发光层时,每层的第二量子点发光层材料可以为同一种,也可以为多种。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述发光量子点选自Au、Ag、Cu、Pt、C、CdSe、CdS、CdTe、CdS、CdZnSe、CdSeS、PbSeS、ZnCdTe、CdS/ZnS、CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe、CdSeS/CdSeS/CdS、CdSe/CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdS/CdZnS/CdZnS/ZnS、NaYF4、NaCdF4、CdZnSeS、CdSe/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、CdZnSe/CdZnS/ZnS和InP/ZnS等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述衬底可以为刚性材质的衬底,如玻璃等,也可以为柔性材质的衬底,如PET或PI等中的一种。
在一种优选的实施方式中,所述阳极可以选自铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述空穴传输层材料可以选自NiO、CuO、CuS、TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA和CBP等中的一种或多种。更优选的,所述空穴传输层的厚度为20-40nm。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层的厚度为20-60nm。
在一种优选的实施方式中,所述阴极可选自铝(Al)电极、银(Ag)电极和金(Au)电极等中的一种。更优选的,所述阴极的厚度为60-100nm。
需说明的是,本发明实施例量子点发光二极管还可以包含以下功能层的一层或者多层:设置于量子点发光层和电子传输层之间的电子阻挡层,设置于电子传输层与阴极之间的电子注入层。下面对本发明实施例中所述第一复合材料作详细说明。
所述第一复合材料,其中,包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。
本实施例所述第一复合材料中,发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第一油溶性有机配体,该第一油溶性有机配体使得复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点选自II-VI族量子点、III-V族量子点或IV-VI族量子点。具体的,所述发光量子点可以选自II-VI族、III-V族、IV-VI族的单核量子点和合金量子点,II-VI族、III-V族、IV-VI族的核壳型量子点中的一种或多种。作为举例,II-VI族单核量子点和合金量子点选自CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe和CdZnSeSTe等中的一种;III-V族单核量子点和合金量子点选自InP、GaP、GaAs、InAs、InAsP、GaAsP、InGaP、InGaAs和InGaAsP等中的一种;IV-VI族单核量子点和合金量子点选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe和PbSTe等中的一种;所述II-VI族、III-V族、IV-VI族的核壳型量子点选自CdZnSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS、CdTe/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS、CdTe/ZnS、CdTe/CdSe、CdTe/ZnTe、CdSe/CdS和CdSe/ZnS等中的一种。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点选自以III-V族材料或II-VI族材料为核,II-VI族材料为壳的核壳量子点。作为举例,以上核壳量子点中的核或者壳化合物选自以下中的一种或多种: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、GaP、GaAs、InAs、InAsP、GaAsP、InGaP、InGaAs、InGaAsP;IV-VI族的PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe。
进一步在一种优选的实施方式中,所述发光量子点选自以II-VI族材料为核,II-VI族材料为壳的核壳(核层材料和壳层材料均为II-VI族材料)结构量子点。II-VI族的核壳结构量子点,其发光效率高,半峰宽窄。其表面阳离子一般为Zn2+或Cd2+,表面阴离子一般为Se2-或S2-,比电子传输层所选的ZnO、ZnS或SnO等材料能量势垒低。例如,所述发光量子点选自CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe、CdSeS/CdSeS/CdS、CdSe/CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdS/CdZnS/CdZnS/ZnS、CdSe/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS和CdZnSe/CdZnS/ZnS中的一种或多种。上述量子点的发光性能优异,从而保证量子点发光材料中电子传输的有效性。
在一种优选的实施方式中,所述第一卤素配体选自氯离子、溴离子和碘离子中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第一卤素配体为氯离子。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在发光量子点表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第一油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的直链有机配体、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺、取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的直链有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述碳原子数大于等于8的有机羧酸选自辛酸、壬酸、癸酸、十一烷基酸、十二烷基酸、十三烷基酸、十四烷基酸、十六烷基酸和十八烷基酸等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十四硫醇、十六硫醇、十八硫醇、1,8-辛二硫醇和1,10-癸二硫醇等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的有机磷酸选自十二烷基膦酸、十四烷基磷酸、十六烷基磷酸和十八烷基磷酸等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的伯胺选自辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺选自二丁基胺、二己基胺、二庚基胺、二辛基胺、二壬基胺、二癸基胺、三丁基胺、三己基胺、三庚基胺、三辛基胺、三壬基胺、三癸基胺等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的烷胺基膦选自三(二甲胺基)膦、三(二乙胺基)膦、三(二丙胺基)膦、三(二丁胺基)膦、三(二戊胺基)膦、三(二己胺基)膦、三(二庚胺基)膦、三(二辛胺基)膦和二苄基二乙基胺基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的烷氧基膦选自三丁基氧膦、三戊基氧膦、三己基氧膦、三庚基氧膦、三辛基氧膦、三壬基氧膦、三癸基氧膦、二苯基甲氧基膦、二苯基乙氧基膦、二苯基丙氧基膦、二苯基丁氧基膦、二甲基苯基氧膦、二乙基苯基氧膦、二丙基苯基氧膦、二丁基苯基氧膦、甲基二苯基氧膦、乙基二苯基氧膦、丙基二苯基氧膦、丁基二苯基氧膦和氯(二异丙基氨基)甲氧基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的硅烷基膦选自三(三甲硅烷基)膦、三(三乙硅烷基)膦、三(三丙硅烷基)膦、三(三丁硅烷基)膦、三(三戊硅烷基)膦、三(三己硅烷基)膦、三(三庚硅烷基)膦和三(三辛硅烷基)膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述支链碳原子数大于等于4的烷基膦选自三丁基膦、三庚基膦和三辛基膦中的一种或多种,但不限于此。
在一种具体的实施方式中,所述第一油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和取代或未取代的烷胺基膦中的一种或多种。因为有机磷酸和硫醇类配体与发光量子点表面的阳离子分别以离子键和氢键结合,烷胺基膦中与发光量子点表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证复合材料的溶解性和传输性,且这几类配体与发光量子点表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
下面对本发明实施例中第二复合材料进行详细说明。
所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶。
本实施例所述第二复合材料中,颗粒表面具有混合配体:第二卤素配体和第二油溶性有机配体,该第二油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述油溶性的第二复合材料,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第二油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。颗粒表面连接的第二油溶性有机配体,起到钝化表面的作用,表面缺陷少。
在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料在可见波段无发射,从而确保了所述第二复合材料可以作为电子传输材料。
在一种优选的实施方式中,所述无机半导体纳米晶的粒径为2-7nm。所述无机半导体纳米晶尺寸小,颗粒均匀,其分散于溶剂中具有较好的分散性,且分散于溶剂中形成的溶液澄清无沉淀。
在一种优选的实施方式中,所述无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒,但不限于此。在另一种优选的实施方式中,所述无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒,所述金属硫化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒,但不限于此。本发明实施方式中,采用所述材料组成的无机半导体纳米晶,在可见波段无发射,可作为电子传输材料,不会影响量子点器件发光层的发射颜色。
在一种优选的实施方式中,所述第二卤素配体选自氯离子、溴离子和碘离子中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二卤素配体为氯离子。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第二油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的直链有机配体、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺、取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的直链有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述碳原子数大于等于8的有机羧酸选自辛酸、壬酸、癸酸、十一烷基酸、十二烷基酸、十三烷基酸、十四烷基酸、十六烷基酸和十八烷基酸等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十四硫醇、十六硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的有机磷酸选自十二烷基膦酸、十四烷基磷酸、十六烷基磷酸和十八烷基磷酸等中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的伯胺选自辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺选自二丁基胺、二己基胺、二庚基胺、二辛基胺、二壬基胺、二癸基胺、三丁基胺、三己基胺、三庚基胺、三辛基胺、三壬基胺、三癸基胺等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的烷胺基膦选自三(二甲胺基)膦、三(二乙胺基)膦、三(二丙胺基)膦、三(二丁胺基)膦、三(二戊胺基)膦、三(二己胺基)膦、三(二庚胺基)膦、三(二辛胺基)膦和二苄基二乙基胺基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的烷氧基膦选自三丁基氧膦、三戊基氧膦、三己基氧膦、三庚基氧膦、三辛基氧膦、三壬基氧膦、三癸基氧膦、二苯基甲氧基膦、二苯基乙氧基膦、二苯基丙氧基膦、二苯基丁氧基膦、二甲基苯基氧膦、二乙基苯基氧膦、二丙基苯基氧膦、二丁基苯基氧膦、甲基二苯基氧膦、乙基二苯基氧膦、丙基二苯基氧膦、丁基二苯基氧膦和氯(二异丙基氨基)甲氧基膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述取代或未取代的硅烷基膦选自三(三甲硅烷基)膦、三(三乙硅烷基)膦、三(三丙硅烷基)膦、三(三丁硅烷基)膦、三(三戊硅烷基)膦、三(三己硅烷基)膦、三(三庚硅烷基)膦和三(三辛硅烷基)膦中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述支链碳原子数大于等于4的烷基膦选自三丁基膦、三庚基膦和三辛基膦中的一种或多种,但不限于此。
在一种具体的实施方式中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和取代或未取代的烷胺基膦中的一种或多种。因为有机磷酸和硫醇类配体与无机半导体纳米晶表面的阳离子分别以离子键和氢键结合,烷胺基膦与无机半导体纳米晶表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证第一电子传输层材料的溶解性和传输性,且这几类配体与无机半导体纳米晶表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
在一种具体的实施方式中,所述第二油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦,所述颗粒为金属硫化物颗粒。其中取代或未取代的烷胺基膦与颗粒表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,且第二卤素配体的离子键较强,与颗粒表面结合较强,不易脱落。另外烷胺基膦、碘配体与金属硫化物颗粒结合时,无-OH与金属硫化物颗粒表面结合,不会造成金属硫化物颗粒的水解或氧化。
在一种具体的实施方式中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述颗粒为金属氧化物颗粒。其中有机磷酸与金属氧化物颗粒以离子键结合,结合能力较强。金属氧化物颗粒不会直接和-OH结合,不易水解变质。
在一种具体的实施方式中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,所述颗粒为金属硫化物颗粒。其中硫醇与金属硫化物颗粒表面的阳离子以氢键结合,结合能力较强,不易脱落。另外硫醇与金属硫化物颗粒结合时,无-OH与金属硫化物颗粒表面结合,不会造成金属硫化物颗粒的水解或氧化。
在一种优选的实施方式中,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素。由于第二油溶性有机配体的存在,能较大幅度的降低其电子传输性能,通过进一步掺杂金属元素,能降低电子传输层向发光层的注入势垒或形成多余的自由电子,可以适当提高电子传输性能,从而进一步调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而进一步提高发光层的发光效率。优选地,按质量百分比计,所述金属掺杂元素占所述无机半导体纳米晶的0.5-10%。
在一种优选的实施方式中,所述金属掺杂元素选自Mg、Mn、Al、Y、V和Ni中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒、ZnS颗粒或SnO颗粒,所述金属掺杂元素为Al、V或Y。这几种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。更优选的,所述金属掺杂元素为Y。
在另一种实施方式中,所述第一量子点发光层材料可以为第三复合材料,所述第三复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一油溶性有机配体和水溶性配体。该第一油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。所述发光量子点,表面为第一油溶性有机配体和水溶性配体混合配体,能平衡器件发光层中电子与空穴传输速率,提高发光层的载流子迁移率,从而提高器件的发光效率和使用寿命。优选的,所述水溶性配体选自选自卤素离子配体、碳原子数小于8的巯基醇、碳原子数小于8的巯基胺和碳原子数小于8的巯基酸中的一种或多种。所述水溶性配体的具体种类在上文中有记载,在此不再赘述。所述发光量子点和第一油溶性有机配体的具体种类在上文中同样有记载,在此不再赘述。
下面对上述实施例中所述第三复合材料的制备方法进行详细说明,所述第三复合材料的制备方法包括以下步骤:
提供发光量子点溶液,所述发光量子点溶液包括发光量子点和第一非极性溶剂,其中,所述发光量子点表面结合有第一油溶性有机配体;
将所述发光量子点溶液装入透析袋中后,置于交换介质中,形成配体交换反应体系,其中所述交换介质包括极性溶剂、第二非极性溶剂 和水溶性配体;
使第一油溶性有机配体脱离量子点表面后进入交换介质中,使交换介质中的水溶性配体进入透析袋中与量子点结合。
上述制备方法通过将发光量子点溶液置于透析袋中,然后放置在交换介质中,其中所述发光量子点溶液中含有发光量子点,所述发光量子点表面结合有第一油溶性有机配体,所述交换介质中含有极性溶剂、第二非极性溶剂和水溶性配体。利用透析袋里外的配体溶液浓度差,透析袋中发光量子点原表面的第一油溶性有机配体会部分进到透析袋外的交换介质中,而交换介质中的水溶性配体会进到透析袋中与发光量子点表面的阳离子结合,在量子点表面形成第一油溶性有机配体、水溶性配体混合配体。这样经过配体交换的发光量子点,表面为油溶性有机配体和水溶性配体混合配体,能平衡器件发光层中电子与空穴传输速率,提高发光层的载流子迁移率,从而提高器件的发光效率和使用寿命。另外,该方法操作简单,能有效地进行配体交换,且交换后不需要进行清洗,不需要加入沉淀剂,能保证发光量子点的产率和发光效率。
在一种优选的实施方式中,所述第一非极性溶剂选自三氯甲烷、四氯化碳、正己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、石油醚、苯甲醚、苯乙醚、环氧丙基苯基醚、苯、邻二氯苯、对二氯苯、邻二甲苯、对二甲苯、正辛基苯、正己基苯、环己基苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,4-三乙基苯和1,2,4-三甲氧基苯等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第二非极性溶剂选自三氯甲烷、四氯化碳、正己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、石油醚、苯甲醚、苯乙醚、环氧丙基苯基醚、苯、邻二氯苯、对二氯苯、邻二甲苯、对二甲苯、正辛基苯、正己基苯、环己基苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,4-三乙基苯和1,2,4-三甲氧基苯等中的一种或多种。
需说明的是,所述第一非极性溶剂所选的非极性溶剂种类与所述第二非极性溶剂所选的非极性溶剂种类可以相同,也可以不同。优选的,所述第一非极性溶剂所选的非极性溶剂种类与所述第二非极性溶剂所选的非极性溶剂种类相同。
在一种优选的实施方式中,所述极性溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲酰胺、甲基甲酰胺、甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、天冬酰胺、吡啶酰胺、水杨酰胺、四氢呋喃-2-甲酰胺和四氢呋喃等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,在20-70℃条件下,使油溶性有机配体脱离量子点表面后,使交换介质中的水溶性配体进入透析袋中与量子点结合。
进一步在一种优选的实施方式中,所述使油溶性有机配体脱离量子点表面,使交换介质中的水溶性配体进入透析袋中与量子点结合的步骤中,所述配体交换反应体系的温度为20-70℃,所述透析袋的材料为聚偏二氟乙烯。
进一步在一种优选的实施方式中,所述发光量子点的粒径为3.5nm以上,所述透析袋的截留分子量为3500 KD以下,如可用规格为截留分子量为3500 KD的透析袋;
或者,所述发光量子点的粒径为5nm以上,所述透析袋的截留分子量为7000KD以下,如可用规格为截留分子量为3500 KD或7000KD的透析袋;
或者,所述发光量子点的粒径为7nm以上,所述透析袋的截留分子量为14000KD以下,如可用规格为截留分子量为3500 KD、7000KD或14000KD的透析袋。
在另一种实施方式中,所述第一电子传输层材料也可以为第四复合材料,所述第四复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二油溶性有机配体和水溶性配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶。该第二油溶性有机配体使得第二复合材料依然为油溶性。所述颗粒表面为第二油溶性有机配体和水溶性配体混合配体,能平衡器件发光层中电子与空穴传输速率,提高发光层的载流子迁移率,从而提高器件的发光效率和使用寿命。优选的,所述水溶性配体选自选自卤素离子配体、碳原子数小于8的巯基醇、碳原子数小于8的巯基胺和碳原子数小于8的巯基酸中的一种或多种。所述水溶性配体的具体种类在上文中有记载,在此不再赘述。所述颗粒和第二油溶性有机配体的具体种类在上文中同样有记载,在此不再赘述。其中,除了采用颗粒替代发光量子点,第二油溶性有机配体替代第一油溶性有机配体之外,所述第四复合材料的制备方法与所述第三复合材料的制备方法一致。
本发明实施例还提供一种如图1所述正式结构的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供一衬底,在所述衬底上形成阳极;
在所述阳极上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备量子点发光层;
在所述量子点发光层上制备电子传输层;
在所述电子传输层上制备阴极,得到所述量子点发光二极管;
其中,所述量子点发光层包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。
本发明中,各层制备方法可以是化学法或物理法,其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种;物理法包括但不限于溶液法(如旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法或条状涂布法等)、蒸镀法(如热蒸镀法、电子束蒸镀法、磁控溅射法或多弧离子镀膜法等)、沉积法(如物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法等)中的一种或多种。
下面对本发明实施例中第一复合材料的制备方法进行详细说明。
本发明实施例提供一种第一复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体和第三油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,得到所述第一复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例含卤素的阳离子前驱物和阴离子前驱体在高温下反应,反应得到发光量子点,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第三油溶性有机配体结合到发光量子点表面。采用本实施例方法,可以获得不同配体搭配的量子点,制备得到的所述发光量子点表面缺陷小,并通过控制粒径大小(优选为10nm-20nm)可实现可见波段内有发射峰,可作为发光量子点。采用该方法反应得到的第一复合材料,其发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第三油溶性有机配体,该第三油溶性有机配体使得复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;和/或,所述金属卤化物为铅元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为CdCl2、CdBr2和CdI2中的一种或多种;所述金属卤化物为PbCl2、PbBr2和PbI2等中的一种或多种。进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物中还包括锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种。再进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体可以选自S的前驱体、Se的前驱体和Te的前驱体中的一种或多种。
其中,所述S的前驱体可以选自硫单质和碳原子数大于等于8的硫醇中的一种或两种,所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散硫单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯、硫-三丁基膦、硫-三庚基膦、硫-三辛基膦中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。
其中,所述Se的前驱体可以为硒单质,所述硒单质是与非配位溶剂混合后以硒-非配位溶剂的形式加入的。将所述硒单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散硒单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述硒-非配位溶剂选自硒-十二烯、硒-十四烯、硒-十六烯、硒-十八烯、硒-三丁基膦、硒-三庚基膦、硒-三辛基膦中的一种或多种。
其中,所述Te的前驱体可以为碲单质,所述碲单质是与非配位溶剂混合后以碲-非配位溶剂的形式加入的。将所述碲单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散碲单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述碲-非配位溶剂选自碲-十二烯、碲-十四烯、碲-十六烯、碲-十八烯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为铟的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为InCl3、InBr3和InI3等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体选自:P元素的前驱体和As元素的前驱体中的一种或多种。作为举例,所述P元素的前驱体包括三(三甲基硅基)磷酸盐(tris(trimethylsilyl)phosphine)或烷基膦类化合物(alkyl phosphines)(例如三乙基磷(triethyl phosphine)、三丁基磷(tributyl phosphine)、三正辛基磷(trioctylphosphine)、三苯基膦(triphenyl phosphine)和三环己基膦(tricyclohexylphosphine)),但不限于此。所述As元素的前驱体包括碘化砷(aluminum iodide)、溴化砷(aluminum bromide)、氯化砷(arsenic chloride)、氧化砷(aluminum oxide)和硫酸砷(aluminum sulfate)等中的至少一种,但不限于此。
在一种优选的实施方式中,所述第三油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、碳原子数大于等于8的伯胺和支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点的粒径在10nm以上。本实施例采用在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小,制备得到的所述发光量子点,在可见波段有发射峰。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,生长完成后,在降温的过程中加入第五油溶性有机配体,使第五油溶性有机配体结合在发光量子点表面,得到所述第一复合材料,其中所述第五油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本发明实施例提供一种第一复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体、第四油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,得到所述第一复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例含卤素的阳离子前驱物和阴离子前驱体在高温下反应,反应得到发光量子点,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第四油溶性有机配体结合到发光量子点表面。采用本实施例方法,可以获得不同配体搭配的量子点,制备得到的所述发光量子点表面缺陷小,并通过控制粒径大小(优选为10nm-20nm)可实现可见波段内有发射峰,可作为发光量子点。采用该方法反应得到的第一复合材料,其发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第四油溶性有机配体,该第四油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;和/或,所述金属卤化物为铅元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为CdCl2、CdBr2和CdI2中的一种或多种;所述金属卤化物为PbCl2、PbBr2和PbI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物中还包括锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体可以选自S的前驱体、Se的前驱体和Te的前驱体中的一种或多种。
其中,所述S的前驱体可以选自硫单质和碳原子数大于等于8的硫醇中的一种或两种,所述硫单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的硫离子和/或硫醇与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。
其中,所述Se的前驱体可以为硒单质,所述硒单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的硒离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。
其中,所述Te的前驱体可以为碲单质,所述碲单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的碲离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为铟的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为InCl3、InBr3和InI3等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体选自:P元素的前驱体和As元素的前驱体中的一种或多种。作为举例,所述P元素的前驱体包括三(三甲基硅基)磷酸盐(tris(trimethylsilyl)phosphine)或烷基膦类化合物(alkyl phosphines)(例如三乙基磷(triethyl phosphine)、三丁基磷(tributyl phosphine)、三正辛基磷(trioctylphosphine)、三苯基膦(triphenyl phosphine)和三环己基膦(tricyclohexylphosphine)),但不限于此。所述As元素的前驱体包括碘化砷(aluminum iodide)、溴化砷(aluminum bromide)、氯化砷(arsenic chloride)、氧化砷(aluminum oxide)和硫酸砷(aluminum sulfate)等中的至少一种,但不限于此。
在一种优选的实施方式中,所述第四油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点的粒径在10nm以上。本实施例采用在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小,制备得到的所述发光量子点,在可见波段有发射峰。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,生长完成后,在降温的过程中加入第五油溶性配体,使第五油溶性配体结合在发光量子点表面,得到所述第一复合材料,其中所述第五油溶性配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本发明实施例提供一种第一复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体和第三油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体、第四油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,得到所述第一复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例含卤素的阳离子前驱物和阴离子前驱体在高温下反应,反应得到发光量子点,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体结合到发光量子点表面。采用本实施例方法,可以获得不同配体搭配的量子点,制备得到的所述发光量子点表面缺陷小,并通过控制粒径大小(优选为10nm-20nm)可实现可见波段内有发射峰,可作为发光量子点。采用该方法反应得到的第一复合材料,其发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体、第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体,该第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;和/或,所述金属卤化物为铅元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为CdCl2、CdBr2和CdI2中的一种或多种;所述金属卤化物为PbCl2、PbBr2和PbI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物中还包括锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体可以选自S的前驱体、Se的前驱体和Te的前驱体中的一种或多种。
其中,所述S的前驱体可以选自硫单质和碳原子数大于等于8的硫醇中的一种或两种,所述硫单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的硫离子和/或硫醇与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。
其中,所述Se的前驱体可以为硒单质,所述硒单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的硒离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。
其中,所述Te的前驱体可以为碲单质,所述碲单质与第四油溶性有机配体混合后,形成的碲离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到发光量子点,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第三油溶性有机配体和第四油溶性有机配体会结合到发光量子点表面。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为铟的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为InCl3、InBr3和InI3等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体选自:P元素的前驱体和As元素的前驱体中的一种或多种。作为举例,所述P元素的前驱体包括三(三甲基硅基)磷酸盐(tris(trimethylsilyl)phosphine)或烷基膦类化合物(alkyl phosphines)(例如三乙基磷(triethyl phosphine)、三丁基磷(tributyl phosphine)、三正辛基磷(trioctylphosphine)、三苯基膦(triphenyl phosphine)和三环己基膦(tricyclohexylphosphine)),但不限于此。所述As元素的前驱体包括碘化砷(aluminum iodide)、溴化砷(aluminum bromide)、氯化砷(arsenic chloride)、氧化砷(aluminum oxide)和硫酸砷(aluminum sulfate)等中的至少一种,但不限于此。
在一种优选的实施方式中,所述第三油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种;
和/或所述第四油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃;和/或所述第二温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点的粒径在10nm以上。本实施例采用在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小,制备得到的所述发光量子点,在可见波段有发射峰。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,生长完成后,在降温的过程中加入第五油溶性配体,使第五油溶性配体结合在发光量子点表面,得到所述第一复合材料,其中所述第五油溶性配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本发明实施例提供一种第一复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行发光量子点的生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第五油溶性配体,使第五油溶性配体结合在发光量子点表面,得到所述第一复合材料,其中所述第五油溶性配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例含卤素的阳离子前驱物和阴离子前驱体在高温下反应,反应得到发光量子点,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第五油溶性有机配体结合到发光量子点表面。采用本实施例方法,可以获得不同配体搭配的量子点,制备得到的所述发光量子点表面缺陷小,并通过控制粒径大小(优选为10nm-20nm)可实现可见波段内有发射峰,可作为发光量子点。采用该方法反应得到的第一复合材料,其发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第五油溶性有机配体,该第五油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;和/或,所述金属卤化物为铅元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为CdCl2、CdBr2和CdI2中的一种或多种;所述金属卤化物为PbCl2、PbBr2和PbI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物中还包括锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体可以选自S的前驱体、Se的前驱体和Te的前驱体中的一种或多种。
其中,所述S的前驱体可以选自硫单质和碳原子数大于等于8的硫醇中的一种或两种,所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散硫单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯中的一种或多种。作为举例,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇等中的一种或多种。
其中,所述Se的前驱体可以为硒单质,所述硒单质是与非配位溶剂混合后以硒-非配位溶剂的形式加入的。将所述硒单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散硒单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述硒-非配位溶剂选自硒-十二烯、硒-十四烯、硒-十六烯、硒-十八烯中的一种或多种。
其中,所述Te的前驱体可以为碲单质,所述碲单质是与非配位溶剂混合后以碲-非配位溶剂的形式加入的。将所述碲单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。需说明的是,所述非配位溶剂除用于分散碲单质之外,还可作为配体结合到发光量子点表面。作为举例,所述碲-非配位溶剂选自碲-十二烯、碲-十四烯、碲-十六烯、碲-十八烯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物为铟的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物为InCl3、InBr3和InI3等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体选自:P元素的前驱体和As元素的前驱体中的一种或多种。作为举例,所述P元素的前驱体包括三(三甲基硅基)磷酸盐(tris(trimethylsilyl)phosphine)或烷基膦类化合物(alkyl phosphines)(例如三乙基磷(triethyl phosphine)、三丁基磷(tributyl phosphine)、三正辛基磷(trioctylphosphine)、三苯基膦(triphenyl phosphine)和三环己基膦(tricyclohexylphosphine)),但不限于此。所述As元素的前驱体包括碘化砷(aluminum iodide)、溴化砷(aluminum bromide)、氯化砷(arsenic chloride)、氧化砷(aluminum oxide)和硫酸砷(aluminum sulfate)等中的至少一种,但不限于此。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃;和/或所述第二温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述发光量子点的粒径在10nm以上。本实施例采用在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小,制备得到的所述发光量子点,在可见波段有发射峰。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
下面对本发明实施例所述第二复合材料的制备方法作详细介绍:
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为有机醇;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行无机半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例用有机醇作为阴离子前驱物,含卤素的阳离子前驱物在高温下与有机醇发生醇解反应,反应得到金属氧化物半导体纳米晶,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第六油溶性有机配体结合到金属氧化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属氧化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第六油溶性有机配体,该第六油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第六油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,CdCl2、CdBr2和CdI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、CdCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、碳原子数大于等于8的伯胺和支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸。其中有机磷酸与金属氧化物颗粒以离子键结合,结合能力较强。金属氧化物颗粒不会直接和-OH结合,不易水解变质。
在一种优选的实施方式中,所述有机醇选自辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇和十八醇等中的一种或多种。在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒。优选的,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第八油溶性有机配体,使第八油溶性有机配体结合在半导体纳米晶表面,得到所述第二复合材料,其中所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
进一步在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒或SnO颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这几种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体、第七油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为有机醇;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例用有机醇作为阴离子前驱物,含卤素的阳离子前驱物在高温下与有机醇发生醇解反应,反应得到金属氧化物半导体纳米晶,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第七油溶性有机配体结合到金属氧化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属氧化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第七油溶性有机配体,该第七油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第七油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,CdCl2、CdBr2和CdI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、CdCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第七油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述有机醇选自辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇和十八醇等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒。优选的,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第八油溶性有机配体,使第八油溶性有机配体结合在半导体纳米晶表面,得到所述第二复合材料,其中所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
进一步在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒或SnO颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这几种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体、第七油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为有机醇;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例用有机醇作为阴离子前驱物,含卤素的阳离子前驱物在高温下与有机醇发生醇解反应,反应得到金属氧化物半导体纳米晶,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体结合到金属氧化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属氧化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体,该油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,CdCl2、CdBr2和CdI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、CdCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种;
和/或所述第七油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述第七油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦。因为有机磷酸与无机半导体纳米晶表面的阳离子以离子键结合,烷胺基膦与无机半导体纳米晶表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证第二复合材料的溶解性和传输性,且这两类配体与无机半导体纳米晶表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
在一种优选的实施方式中,所述有机醇选自辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇和十八醇等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒。优选的,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第八油溶性有机配体,使第八油溶性有机配体结合在半导体纳米晶表面,得到所述第二复合材料,其中所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇。本实施例中,用有机醇作为阴离子前驱物,含卤素的阳离子前驱物在高温下与有机醇发生醇解反应,反应得到金属氧化物半导体纳米晶,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体、第七油溶性有机配体和第八油溶性有机配体结合到金属氧化物半导体纳米晶表面。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述第七油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦,所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇。因为有机磷酸和硫醇类配体与无机半导体纳米晶表面的阳离子分别以离子键和氢键结合,烷胺基膦与无机半导体纳米晶表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证第二复合材料的溶解性和传输性,且这几类配体与无机半导体纳米晶表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
进一步在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒或SnO颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这几种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为有机醇;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第八油溶性有机配体,使第八油溶性有机配体结合在半导体纳米晶表面,得到所述第二复合材料,其中所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例用有机醇作为阴离子前驱物,含卤素的阳离子前驱物在高温下与有机醇发生醇解反应,反应得到金属氧化物半导体纳米晶,含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第八油溶性有机配体结合到金属氧化物半导体纳米晶表面。采用该方法反应得到的第二复合材料,尺寸小且均匀、表面缺陷少,在可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属氧化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第八油溶性有机配体,该第八油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第八油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
镉元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,CdCl2、CdBr2和CdI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、CdCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述有机醇选自辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇和十八醇等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒。优选的,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
进一步在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒或SnO颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这几种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体、第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和/或硫单质;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例中,含卤素的阳离子前驱物与含硫的阴离子前驱体在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第六油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属硫化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第六油溶性有机配体,该第六油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第六油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇。含卤素的阳离子前驱物与硫醇在高温下发生醇解反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第六油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在另一种实施方式中,所述阴离子前驱体为硫单质。其中所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。含卤素的阳离子前驱物与硫单质在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第六油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。
在一种优选的实施方式中,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯中的一种或多种。
在又一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和硫单质。其中所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。含卤素的阳离子前驱物与硫醇和硫单质在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第六油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在一种优选的实施方式中,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒。优选的,所述金属硫化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体、第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体、第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
进一步在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
再进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnS颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体和第七油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和/或硫单质;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例中,含卤素的阳离子前驱物与含硫的阴离子前驱体在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第七油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属硫化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第七油溶性有机配体,该第七油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第七油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇。含卤素的阳离子前驱物与硫醇在高温下发生醇解反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第七油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在另一种实施方式中,所述阴离子前驱体为硫单质。其中所述硫单质与第七油溶性有机配体混合后,形成的硫离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到硫化物半导体纳米晶,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第七油溶性有机配体会结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。
在又一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和硫单质。其中所述硫单质与第七油溶性有机配体混合后,形成的硫离子和硫醇与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到硫化物半导体纳米晶,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第七油溶性有机配体会结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的硫醇选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第七油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
进一步在一种优选的具体实施方式中,所述第七油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦。其中取代或未取代的烷胺基膦与颗粒表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,且卤素配体的离子键较强,与颗粒表面结合较强,不易脱落。另外烷胺基膦、碘配体与金属硫化物颗粒结合时,无-OH与金属硫化物颗粒表面结合,不会造成金属硫化物颗粒的水解或氧化。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒。优选的,所述金属硫化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnS颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体和第七油溶性有机配体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和/或硫单质;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,得到所述第二复合材料,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例中,含卤素的阳离子前驱物与含硫的阴离子前驱体在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属硫化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体,该第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体使得第二复合材料依然为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇。含卤素的阳离子前驱物与硫醇在高温下发生醇解反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在另一种实施方式中,所述阴离子前驱体为硫单质。其中所述硫单质与第七油溶性有机配体混合后,形成的硫离子与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到硫化物半导体纳米晶,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体会结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。
在又一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和硫单质。其中所述硫单质与第七油溶性有机配体混合后,形成的硫离子和硫醇与阳离子前驱物中的金属离子在高温下发生反应,成核得到硫化物半导体纳米晶,成核后含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子、第六油溶性有机配体和第七油溶性有机配体会结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的硫醇可以选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的有机磷酸、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种;
和/或所述第七油溶性有机配体选自取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第六油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述第七油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦。因为有机磷酸与无机半导体纳米晶表面的阳离子以离子键结合,烷胺基膦与无机半导体纳米晶表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证第二复合材料的溶解性和传输性,且这两类配体与无机半导体纳米晶表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
进一步在一种优选的实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇或硫醇和硫单质,加入的硫醇的使用量大于半导体纳米晶成核的使用量,所述第六油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述第七油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。因为有机磷酸和硫醇类配体与无机半导体纳米晶表面的阳离子分别以离子键和氢键结合,烷胺基膦与无机半导体纳米晶表面的阳离子能同时以P的孤电子对或-NH2中的氢键结合,结合能力强,不易脱落,能保证第二复合材料的溶解性和传输性,且这几类配体与无机半导体纳米晶表面离子不会以-OH结合,不会发生水解。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒。优选的,所述金属硫化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒,但不限于此。上述无机半导体纳米晶在小粒径时(2-7nm),主要靠缺陷态发光。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体和第六油溶性有机配体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnS颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
本发明实施例提供一种第二复合材料的制备方法,其中,包括步骤:
将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物,所述阳离子前驱体为金属卤化物;
将阴离子前驱体分散到溶剂中,在第二温度下加热,得到第二混合物,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和/或硫单质;
在第三温度下加热所述第一混合物,在加热过程中注入所述第二混合物进行半导体纳米晶的晶体生长,晶体生长完成后,在降温的过程中加入第八油溶性有机配体,使第八油溶性有机配体结合在半导体纳米晶表面,得到所述第二复合材料,其中所述第八油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,其中,所述第三温度高于所述第一温度和所述第二温度。
本实施例中,含卤素的阳离子前驱物与含硫的阴离子前驱体在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第八油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。所述金属硫化物半导体纳米晶表面具有混合配体:第二卤素配体和第八油溶性有机配体,该第八油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料中,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第八油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
在一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇。含卤素的阳离子前驱物与硫醇在高温下发生醇解反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第八油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在另一种实施方式中,所述阴离子前驱体为硫单质。其中所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。含卤素的阳离子前驱物与硫单质在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第八油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。
在一种优选的实施方式中,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯中的一种或多种。
在又一种实施方式中,所述阴离子前驱体为碳原子数大于等于8的硫醇和硫单质。其中所述硫单质是与非配位溶剂混合后以硫-非配位溶剂的形式加入的。将所述硫单质分散在非配位溶剂中,以形成均匀液体,方便后续注入。含卤素的阳离子前驱物与硫醇和硫单质在高温下发生反应,得到金属硫化物半导体纳米晶。含卤素的阳离子前驱物中的卤素离子和第八油溶性有机配体结合到金属硫化物半导体纳米晶表面。此外,过量的硫醇也能结合到金属硫化物半导体纳米晶表面作为表面配体。其中,当加入的硫醇使用量大于金属硫化物半导体纳米晶生长成核的使用量时,表示硫醇过量。
在一种优选的实施方式中,所述硫-非配位溶剂选自硫-十二烯、硫-十四烯、硫-十六烯、硫-十八烯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述碳原子数大于等于8的硫醇可以选自辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇、十七硫醇和十八硫醇中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自:锌元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锡元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种;或者,
锗元素的氯化物、溴化物和碘化物中的一种或多种。作为举例,所述金属卤化物选自:ZnCl2、ZnBr2和ZnI2等中的一种或多种;或者,SnCl2、SnBr2和SnI2等中的一种或多种;或者,GeCl2、GeBr2和GeI2等中的一种或多种。
进一步在一种优选的实施方式中,所述金属卤化物选自ZnCl2、SnCl2和GeCl2等中的一种。因为氯相对于溴、碘的原子半径小,在颗粒表面作为表面配体时,电子传输需要经过的距离短,这样可以提高电子传输性。
在一种优选的实施方式中,所述第一温度为110-190℃。
在一种优选的实施方式中,所述第二温度为110-190℃。
本实施例中,制备得到的无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒。优选的,所述金属硫化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒,但不限于此。采用本实施例方法在较高的温度下成核,并通过控制粒径大小(优选为2-7nm),制备得到的所述无机半导体纳米晶,表面缺陷小,实现可见波段没有发射峰,不会干涉器件结构中发光层的发射。其中,所述较高的温度即为本实施例中的第三温度。优选的,所述第三温度为210-350℃。更优选的,所述第三温度为230-300℃。
在一种优选的实施方式中,所述将阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到第一混合物的步骤,具体包括:将掺杂金属盐、阳离子前驱体分散到溶剂中,在第一温度下加热,得到所述第一混合物。
在一种优选的实施方式中,所述掺杂金属盐选自Mg盐、Mn盐、Al盐、Y盐、V盐和Ni盐中的一种或多种,但不限于此。作为举例,所述Mg盐可以选自MgCl2、MgI2、Mg(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Mn盐可以选自MnCl2、MnI2、Mn (NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Al盐可以选自AlCl3、AlI3、Al(CH3COO)3中的一种或多种,但不限于此; 所述Y盐可以选自YCl2、Y(CH3COO)2、Y(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述V盐可以选自VCl2、V(CH3COO)2、V(NO3)2中的一种或多种,但不限于此; 所述Ni盐可以选自NiCl2、Ni(CH3COO)2、Ni(NO3)2中的一种或多种,但不限于此。
进一步在一种优选的实施方式中,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶选自ZnS颗粒,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素Al、V或Y。这种无机半导体纳米晶的HOMO能级能更好地与发光层量子点的HOMO能级相匹配,优选的掺杂离子能降低电子传输层向发光层的注入势垒,从而保证传输层材料与发光层材料之间电子传输的有效性。优选的,所述金属掺杂元素为Y。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、35nm的空穴传输层、20nm的量子点发光层、40 nm电子传输层和100nm阴极。该量子点发光层为表面配体为十八烷基磷酸和Cl-混合配体的CdZnS/ZnS量子点层。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、35 nm的空穴传输层。
3) 使用表面配体为十八烷基磷酸和Cl-混合配体的CdZnS/ZnS量子点庚烷溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法形成20nm量子点发光层。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法涂布ZnO甲醇溶液,厚度为40nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备100nm厚的Ag电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例2:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、35nm的空穴传输层、40nm的量子点发光层、50 nm电子传输层和100nm阴极。该量子点发光层为表面配体为十八烷基磷酸和3-巯基丙酸混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层和极性CdZnSe/ZnSe量子点发光层,各层为20nm。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、35 nm的空穴传输层。
3) 使用20mg/ml的发光量子点庚烷溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法形成表面配体为十八烷基磷酸和3-巯基丙酸混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点发光层。再用20mg/ml的CdZnSe/ZnSe乙醇溶液,涂布形成20nm的极性CdZnSe/ZnSe量子点发光层。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法涂布ZnO庚烷溶液,薄膜厚度分别为50 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备100nm厚的Ag电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例3:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、20 nm的空穴传输层、30 nm的量子点发光层、60 nm电子传输层和80 nm阴极。该发光层为表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层、极性CdZnSe/ZnSe量子点发光层,表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层,各层10nm。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、20 nm的空穴传输层。
3) 使用20mg/ml的辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点庚烷溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法形成表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层,再用20mg/ml的CdZnSe/ZnSe乙醇溶液,涂布形成10nm的极性CdZnSe/ZnSe量子点发光层,再用20mg/ml的辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点庚烷溶液,形成表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法涂布ZnO甲醇溶液,薄膜厚度分别为60 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备80nm厚的Al电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例4:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、20 nm的空穴传输层、60 nm的量子点发光层、60 nm电子传输层和80 nm阴极。该发光层为表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层,各层为10nm。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、20 nm的空穴传输层。
3) 使用20mg/ml的表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点庚烷溶液和CdZnSe/ZnS甲醇溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法依次形成表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层,各层为10nm。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法涂布ZnO甲醇溶液,薄膜厚度分别为60 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备80nm厚的Al电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例5:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、35nm的空穴传输层、20nm的量子点发光层、50 nm电子传输层和100nm阴极。该发光层和电子传输层均采用混合配体量子点。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、35 nm的空穴传输层。
3) 使用表面配体为十八烷基磷酸和Cl-混合配体的CdZnS/ZnS量子点庚烷溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法形成20nm量子点发光层。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法依次涂布ZnO甲醇溶液、表面配体为十八烷基磷酸和Cl-的ZnO庚烷溶液、ZnO甲醇溶液、表面配体为十八烷基磷酸和Cl-的ZnO庚烷溶液、ZnO甲醇溶液,其各层薄膜厚度分别为10 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备100nm厚的Ag电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例6:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、20 nm的空穴传输层、30 nm的量子点发光层、50 nm电子传输层和80 nm阴极。该发光层和电子传输层均采用混合配体量子点。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、20 nm的空穴传输层。
3) 使用20mg/ml的辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点庚烷溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法形成表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层,再用20mg/ml的CdZnSe/ZnSe乙醇溶液,涂布形成10nm的极性CdZnSe/ZnSe量子点发光层,再用20mg/ml的辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点庚烷溶液,形成表面配体为辛硫醇和Br-混合配体的CdZnSe/ZnSe量子点层,每层10nm。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法依次涂布ZnO甲醇溶液、表面配体为十八烷基磷酸和Cl-的ZnO庚烷溶液、ZnO甲醇溶液、表面配体为十八烷基磷酸和Cl-的ZnO庚烷溶液、ZnO甲醇溶液,其各层薄膜厚度分别为10 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备80nm厚的Al电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
实施例7:1)量子点发光二极管结构从下往上包括依次设置的玻璃衬底、ITO阳极、空穴注入层、40nm的空穴传输层、60nm的量子点发光层、60 nm电子传输层和70nm阴极。该电子传输层为混合配体传输层,发光层为混合配体发光层。该量子点发光二极管器件的制备方法如下:
2) 在该ITO底电极上依次涂布空穴注入层、40 nm的空穴传输层。
3)使用20mg/ml的表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点庚烷溶液和CdZnSe/ZnS甲醇溶液,在空穴传输层上使用转速为2000rpm的旋涂法依次形成表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层、表面配体为三(二甲胺基)膦和6-巯基-1-己醇混合配体的CdZnSe/ZnS量子点层、极性CdZnSe/ZnS量子点发光层,各层为10nm。
4) 在量子点发光层上使用旋涂法依次涂布表面配体为辛硫醇和3-巯基丙酸的ZnS:Mn庚烷溶液、极性ZnO溶液、表面配体为辛硫醇和3-巯基丙酸的ZnS:Mn庚烷溶液、极性ZnO溶液、表面配体为辛硫醇和3-巯基丙酸的ZnS:Mn庚烷溶液,各层薄膜厚度为10 nm。
5) 在电子传输层上使用蒸镀法制备70nm厚的Al电极。
6) 最后对制成的量子点发光二极管,用紫外固化胶进行封装,得到量子点发光二极管器件。
综上所述,本发明提供一种量子点发光二极管。本发明所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料中,发光量子点表面具有混合配体:第一卤素配体和第一油溶性有机配体,该第一油溶性有机配体使得第一复合材料依然为油溶性。与现有表面为单纯油溶性有机配体的油溶性复合材料相比,本发明油溶性的第一复合材料中,第一卤素配体能够提高量子点的电子传输性,提高发光层中载流子的传输速率,从而平衡器件发光层中的电子传输速率和空穴传输速率,进而提高器件的发光效率,降低工作电压,提高器件使用寿命。进一步地,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料中,颗粒表面具有混合配体:第二卤素配体和第二油溶性有机配体,该第二油溶性有机配体使得第二复合材料为油溶性。所述第二复合材料,第二卤素配体能够提高电子传输性能,第二油溶性有机配体能够有效降低电子传输速率,使材料本身的电子传输性能可调节,从而调节器件中电子传输速率与空穴传输速率,进而提高发光层的发光效率。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (25)

1.一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极及设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层,其特征在于,所述量子点发光层包括第一量子点发光层,所述第一量子点发光层材料为第一复合材料,所述第一复合材料包括:发光量子点、结合在所述发光量子点表面的第一卤素配体和第一油溶性有机配体。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述发光量子点选自II-VI族量子点、III-V族量子点或IV-VI族量子点;或者,
所述发光量子点选自以III-V族材料或II-VI族材料为核,II-VI族材料为壳的核壳量子点。
3.根据权利要求2所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述发光量子点选自以II-VI族材料为核,II-VI族材料为壳的核壳量子点。
4.根据权利要求3所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述发光量子点选自CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe、CdSeS/CdSeS/CdS、CdSe/CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdZnSe/CdZnSe/ZnSe、CdS/CdZnS/CdZnS/ZnS、CdSe/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS和CdZnSe/CdZnS/ZnS中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述发光量子点的粒径为10-20nm。
6.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第一卤素配体选自氯离子、溴离子和碘离子中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第一油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的直链有机配体、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺、取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述碳原子数大于等于8的直链有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第一复合材料中,所述第一油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和取代或未取代的烷胺基膦中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,当所述量子点发光层为一层第一量子点发光层时,所述量子点发光二极管还包括与所述第一量子点发光层层叠设置的电子传输层,所述第一量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括至少一层第一电子传输层和至少一层第二电子传输层,第一层第二电子传输层叠设在所述第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层叠设在所述第一层第二电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。
11.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光层还包括第二量子点发光层,所述第二量子点发光层材料为水溶性发光量子点。
12.根据权利要求11所述的量子点发光二极管,其特征在于,当所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层中的至少一种为多层时,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层交替层叠设置。
13.根据权利要求12所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第一量子点发光层与所述第二量子点发光层的总层数为3-6层。
14.根据权利要求11所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括至少一层第一电子传输层和至少一层第二电子传输层,当所述量子点发光层中最远离所述阳极设置的一层为第一量子点发光层时,第一层第二电子传输层叠设在所述最远离所述阳极设置的第一量子点发光层上,第一层第一电子传输层叠设在所述第一层第二电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。
15.根据权利要求11所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述电子传输层包括至少一层第一电子传输层和至少一层第二电子传输层,当所述量子点发光层中最远离所述阳极的一层为第二量子点发光层时,第一层第一电子传输层叠设在所述最远离所述阳极设置的第二量子点发光层上,第一层第二电子传输层叠设在所述第一层第一电子传输层上,在后的每一电子传输层叠设在每一在前的不同种类的电子传输层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。
16.根据权利要求10、14或15所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第一电子传输层与所述第二电子传输层的总层数为3-6层。
17.根据权利要求11所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述量子点发光层中最远离所述阳极设置的一层为第二量子点发光层,所述电子传输层为一层第一电子传输层,所述第一电子传输层叠设在所述最远离所述阳极设置的第二量子点发光层上;其中,所述第一电子传输层材料为第二复合材料,所述第二复合材料包括:颗粒、结合在所述颗粒表面的第二卤素配体和第二油溶性有机配体,所述颗粒为无机半导体纳米晶;
或者,所述量子点发光二极管还包括与所述量子点发光层层叠设置的电子传输层,所量子点发光层靠近所述阳极一侧设置,所述电子传输层靠近所述阴极一侧设置,所述量子点发光层中最远离所述阳极设置的一层为第一量子点发光层,所述电子传输层为一层第二电子传输层,所述第二电子传输层叠设在所述最远离所述阳极设置的第一量子点发光层上;其中,所述第二电子传输层材料为水溶性电子传输材料。
18.根据权利要求10、14、15或17所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机半导体纳米晶的粒径为2-7nm;和/或,所述第二复合材料在可见波段无发射。
19.根据权利要求10、14、15或17所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机半导体纳米晶为金属氧化物颗粒,所述金属氧化物颗粒选自ZnO颗粒、CdO颗粒、SnO颗粒或GeO颗粒;或者,
所述无机半导体纳米晶为金属硫化物颗粒,所述金属氧化物颗粒选自ZnS颗粒、SnS颗粒或GeS颗粒。
20.根据权利要求10、14、15或17所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第二卤素配体选自氯离子、溴离子和碘离子中的一种或多种。
21.根据权利要求10、14、15或17所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第二油溶性有机配体选自碳原子数大于等于8的直链有机配体、支链碳原子数大于等于4的仲胺或叔胺、取代或未取代的烷胺基膦、取代或未取代的烷氧基膦、取代或未取代的硅烷基膦和支链碳原子数大于等于4的烷基膦中的一种或多种。
22.根据权利要求21所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述碳原子数大于等于8的直链有机配体选自碳原子数大于等于8的有机羧酸、碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和碳原子数大于等于8的伯胺中的一种或多种。
23.根据权利要求10、14、15或17所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第二复合材料中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇、碳原子数大于等于8的有机磷酸和取代或未取代的烷胺基膦中的多种;
或者,所述第二复合材料中,所述第二油溶性有机配体为取代或未取代的烷胺基膦,所述颗粒为金属硫化物颗粒;
或者,所述第二复合材料中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的有机磷酸,所述颗粒为金属氧化物颗粒;
或者,所述第二复合材料中,所述第二油溶性有机配体为碳原子数大于等于8的硫醇,所述颗粒为金属硫化物颗粒;
或者,所述第二复合材料中,所述无机半导体纳米晶中含有金属掺杂元素。
24.根据权利要求23所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述金属掺杂元素选自Mg、Mn、Al、Y、V和Ni中的一种或多种;或者,所述无机半导体纳米晶选自ZnO颗粒、ZnS颗粒或SnO颗粒。
25.根据权利要求11至15任一项所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述第二量子点发光层材料为表面结合水溶性配体的发光量子点,所述水溶性配体选自选自卤素离子配体、碳原子数小于8的巯基醇、碳原子数小于8的巯基胺和碳原子数小于8的巯基酸中的一种或多种。
CN201811046126.7A 2018-09-07 2018-09-07 一种量子点发光二极管 Pending CN110890470A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811046126.7A CN110890470A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种量子点发光二极管
PCT/CN2019/104735 WO2020048527A1 (zh) 2018-09-07 2019-09-06 一种复合材料与量子点发光二极管
US17/039,657 US20210020858A1 (en) 2018-09-07 2020-09-30 Composite material and quantum dot light emitting diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811046126.7A CN110890470A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种量子点发光二极管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110890470A true CN110890470A (zh) 2020-03-17

Family

ID=69744668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811046126.7A Pending CN110890470A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种量子点发光二极管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110890470A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112151648A (zh) * 2020-10-27 2020-12-29 合肥福纳科技有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
WO2021136119A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN113421986A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 合肥福纳科技有限公司 Qd发光层、量子点发光器件及其制备方法
WO2022135528A1 (zh) * 2020-12-24 2022-06-30 清华大学 锌基金属有机纳米颗粒及其制备方法以及光刻胶
WO2022137319A1 (ja) * 2020-12-22 2022-06-30 シャープ株式会社 発光素子、および発光装置
CN114686232A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
WO2022143961A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022143962A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022160109A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光器件、显示装置和制作方法
CN114907846A (zh) * 2021-02-10 2022-08-16 华中科技大学 量子点材料以及制备方法、应用
WO2023040852A1 (zh) * 2021-09-15 2023-03-23 Tcl科技集团股份有限公司 发光器件、发光器件的制备方法和显示面板
WO2024139481A1 (zh) * 2022-12-29 2024-07-04 广东聚华新型显示研究院 发光器件及制备方法、显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104974759A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 韩国机械研究院 由卤素盐稳定化的量子点及其制造方法
CN106449909A (zh) * 2016-12-05 2017-02-22 Tcl集团股份有限公司 无机钙钛矿量子点发光二极管及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104974759A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 韩国机械研究院 由卤素盐稳定化的量子点及其制造方法
CN106449909A (zh) * 2016-12-05 2017-02-22 Tcl集团股份有限公司 无机钙钛矿量子点发光二极管及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDERSON NICHOLAS C.等: "Soluble, Chloride-Terminated CdSe Nanocrystals: Ligand Exchange Monitored by 1H and 31P NMR Spectroscopy", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》 *
IP ALEXANDER H.等: "Hybrid passivated colloidal quantum dot solids", 《NATURE NANOTECHNOLOGY》 *
JIN CHANG.等: "Colloidal semiconductor nanocrystals: controlled synthesis and surface chemistry in organic media", 《RSC ADV》 *
KIM WHI DONG等: "Role of Surface States in Photocatalysis: Study of Chlorine-Passivated CdSe Nanocrystals for Photocatalytic Hydrogen Generation", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021136119A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN112151648B (zh) * 2020-10-27 2022-08-12 合肥福纳科技有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN112151648A (zh) * 2020-10-27 2020-12-29 合肥福纳科技有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
WO2022137319A1 (ja) * 2020-12-22 2022-06-30 シャープ株式会社 発光素子、および発光装置
WO2022135528A1 (zh) * 2020-12-24 2022-06-30 清华大学 锌基金属有机纳米颗粒及其制备方法以及光刻胶
CN114686232A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
CN114686232B (zh) * 2020-12-30 2023-12-26 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
WO2022143961A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022143962A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022160109A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光器件、显示装置和制作方法
CN114907846A (zh) * 2021-02-10 2022-08-16 华中科技大学 量子点材料以及制备方法、应用
CN114907846B (zh) * 2021-02-10 2023-08-01 华中科技大学 量子点材料以及制备方法、应用
CN113421986A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 合肥福纳科技有限公司 Qd发光层、量子点发光器件及其制备方法
WO2023040852A1 (zh) * 2021-09-15 2023-03-23 Tcl科技集团股份有限公司 发光器件、发光器件的制备方法和显示面板
WO2024139481A1 (zh) * 2022-12-29 2024-07-04 广东聚华新型显示研究院 发光器件及制备方法、显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110890470A (zh) 一种量子点发光二极管
US20210020858A1 (en) Composite material and quantum dot light emitting diode
US11011672B2 (en) Quantum dots and devices including the same
US11746290B2 (en) Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
KR102181060B1 (ko) 금속 이온 표면 처리된 금속 산화물 나노입자, 이것을 포함하는 양자점-발광 소자 및 그 제조 방법
KR101993922B1 (ko) 양자점 및 이를 포함하는 소자
CN110890467A (zh) 一种量子点发光二极管
KR101525524B1 (ko) 나노 결정 입자 및 그의 합성 방법
US20150083969A1 (en) Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
US20210020838A1 (en) Composite material and preparation method therefor and quantum dot light-emitting diode
EP2721633B1 (en) Stabilized nanocrystals
CN113122231B (zh) 一种量子点及其制备方法与量子点发光二极管
KR102584733B1 (ko) 퀀텀닷
US9376616B2 (en) Nanoparticle phosphor and method for manufacturing the same, semiconductor nanoparticle phosphor and light emitting element containing semiconductor nanoparticle phosphor, wavelength converter and light emitting device
CN110885674A (zh) 一种复合材料及其制备方法
US20220025256A1 (en) Quantum dots, quantum dot-polymer composite, and electronic device including the same
KR102718896B1 (ko) 양자점을 포함하는 전자 소자
CN110890469A (zh) 一种复合材料及其制备方法
US20230365862A1 (en) Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
CN110890468A (zh) 一种复合材料及其制备方法
KR20240031196A (ko) 전계발광소자 및 이를 포함하는 표시 장치
CN110885672A (zh) 一种量子点的配体交换方法
KR20240072861A (ko) 양자점, 양자점의 제조방법 및 전자장치
KR20240072859A (ko) 양자점, 양자점의 제조방법 및 전자장치
Choi Synthesis and characterization of GaP quantum dots and their application as color converters in LEDs

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200317