CN110299437A - 一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件及其制备方法，所述全无机QLEDs器件，自下而上依次包括ITO导电玻璃、经表面处理的NiO空穴传输层、CdZnSeS/ZnS量子点层、ZnMgO电子传输层和Al阴极。所述制备方法包括以下步骤：(a)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，清洗ITO导电玻璃；(b)将清洗后的ITO导电玻璃吹干，紫外处理；(c)取出处理后的ITO导电玻璃，旋涂经表面处理的NiO纳米颗粒溶液；(d)取量子点溶液旋涂到步骤(c)所得物上，退火；(e)取ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(d)所得物上，退火；(f)将步骤(e)所得物抽真空并蒸镀铝膜。本发明通过构建修饰空穴传输层，降低界面电荷猝灭几率，提高载流子浓度，平衡电子与空穴，提高器件性能。
Description
技术领域
本发明涉及量子点发光二极管及其制法，具体为一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，发光器件由第一代LEDs器件发展到第三代QLEDs器件，最近几年由于QLEDs器件的各个层得到了较大的优化，使得QLEDs器件的发光强度、效率等得到了大幅度的提升。然而，QLEDs的寿命却未得到相应的提升。由于QLEDs的空穴层大都采用有机物，如PEDOT：PSS、TFB、PVB等，这些有机物受空气中的水氧影响较大，导致器件的寿命无法得到提升，而且PEDOT：PSS本身的吸水性也会对量子点的发光性能产生影响。
虽然NiO纳米颗粒受水氧影响较低，在空气中能保持稳定，但是研究表面，单单引入NiO纳米颗粒无法改善QLEDs器件的使用寿命，反而大幅度降低了QLEDs的发光性能。主要是因为量子点层和NiO层直接发生接触，而NiO纳米颗粒会对量子点产生荧光猝灭效应，导致QLEDs器件的性能大幅降低。因此如何解决NiO纳米颗粒对量子点本身的荧光猝灭效应以及提高QLEDs器件的发光性能和使用寿命仍然是目前的一个挑战。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种亮度较高、寿命较长的经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件，本发明的另一目的是提供一种成本低、重复性好的经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件及其制备方法。
技术方案：本发明所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件，自下而上依次包括ITO导电玻璃、经表面处理的NiO空穴传输层、CdZnSeS/ZnS量子点层、ZnMgO电子传输层和Al阴极。
ITO导电玻璃的厚度为150～200nm，经表面处理的NiO空穴传输层的厚度为30～40nm，CdZnSeS/ZnS量子点层的厚度为30～40nm，ZnMgO电子传输层的厚度为20～40nm，所述Al阴极的厚度为200～300nm。
上述经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，包含以下步骤：
(a)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在20～40℃超声机中清洗ITO导电玻璃5～20min；
(b)将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为15～30min；
(c)取出步骤(b)处理后的ITO导电玻璃，旋涂50～100ul、浓度为1～20mg/ml的经表面处理的NiO纳米颗粒溶液；
(d)取50～100ul、浓度为5～20mg/ml的量子点溶液旋涂到步骤(c)所得物上，转速为1000～5000r/min，时间为15～45s，在80～120℃退火5～15min；
(e)取50～100ul、浓度为15～45mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(d)所得物上，在60～100℃退火5～10min；
(f)将步骤(e)所得物抽真空至10-5～10-4Pa，并在700～900℃蒸镀铝膜，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
步骤(c)中，NiO纳米颗粒溶液的表面处理包含以下步骤：
(1)将NiO纳米颗粒溶解在氯苯、氯仿和正己烷任意一种溶剂中，配成1～20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)在1000～5000r/min转速下在ITO导电玻璃(1)上旋涂NiO纳米颗粒溶液10～60s；
(3)将旋涂NiO纳米颗粒溶液的ITO导电玻璃(1)室温下浸泡在浓度为5～20mg/ml的表面修饰溶液中0.5～3h，表面修饰溶液为不同碳链长度的巯基酸，包括三巯基丙酸、四巯基丁酸、五巯基戊酸、六巯基己酸、七巯基庚酸、八巯基辛酸、九巯基壬酸、十巯基癸酸、11-巯基十一烷酸；
(4)使用醇类有机物，包括甲醇、乙醇，清洗NiO薄膜表面1～5min，清洗后在50～100℃烘烤3～10min。
NiO纳米颗粒溶液的制备包含以下步骤：
(1)取1～5mmol的硬脂酸镍、0.4～2mmol的硬脂酸锂、5～10mmol的十八醇、10～20ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在60～100℃下除气20～40min；
(2)除气后升温至240～300℃，在氮气环境中反应3～5h；反应结束后降温至50～70℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml；
(3)待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中提纯，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心；
(4)再次加入正己烷，并重复上述操作2～3次，取最后离心的沉淀物，溶解在氯苯溶剂中。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：
1、与未经处理的无机QLEDs相比，经过NiO薄膜表面处理后的QLEDs的亮度和电流效率得到较大幅度的提升；
2、与未经处理的无机QLEDs相比，NiO对量子点的荧光猝灭效应得到较大的缓解，提升了量子点的发光效率；
3、与未经处理的无机QLEDs相比，经过NiO薄膜表面处理后的QLEDs的寿命得到了大幅的提升。
4、通过将带巯基功能团的长链化学分子链接至NiO纳米颗粒表面后，构建新型修饰空穴传输层，降低界面电荷猝灭几率，提高载流子浓度，平衡电子与空穴，到提高器件性能的目的；
5、无机空穴传输层相比于有机材料，抗水、氧特性更佳，具有更好的稳定性；
6、有利于减化制备工艺，降低成本，结果重复性良好，易于实现大规模生产和商业化。
附图说明
图1为本发明的全无机QLEDs器件的结构示意图。
图2为本发明经表面处理的NiO空穴传输层2的结构示意图。
图3为本发明实施例6所制得的QLEDs器件与对比例QLEDs器件的性能对比图。
具体实施方式
如图1，全无机QLEDs器件自下而上依次为ITO导电玻璃1、经表面处理的NiO空穴传输层2、CdZnSeS/ZnS量子点层3、ZnMgO电子传输层4和Al阴极5。
实施例1
(1)取1mmol的硬脂酸镍、0.4mmol的硬脂酸锂、5mmol的十八醇、10ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在60℃下除气20min，除气后升温至240℃，在氮气环境中反应3h；反应结束后降温至50℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作2次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在氯苯溶剂中，配成1mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在20℃超声机中清洗厚度为150nm的ITO导电玻璃5min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为15min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在1000r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂50ulNiO纳米颗粒溶液10s，室温下浸泡在浓度为5mg/ml的三巯基丙酸表面修饰溶液中0.5h，使用甲醇，清洗1min，清洗后在50℃烘烤3min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为30nm；
(5)用移液枪吸取50ul、浓度为5mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为1000r/min，时间为15s，在80℃退火5min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为30nm；
(6)取50ul、浓度为15mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在60℃退火5min，ZnMgO电子传输层4的厚度为20nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至10-5Pa，并在700℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为200nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
三巯基丙酸也为四巯基丁酸、五巯基戊酸、六巯基己酸、七巯基庚酸、八巯基辛酸、九巯基壬酸、十巯基癸酸、11-巯基十一烷酸等不同碳链长度的巯基酸。
实施例2
(1)取5mmol的硬脂酸镍、2mmol的硬脂酸锂、10mmol的十八醇、20ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在100℃下除气40min，除气后升温至300℃，在氮气环境中反应5h；反应结束后降温至70℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作3次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在氯仿溶剂中，配成20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在40℃超声机中清洗厚度为200nm的ITO导电玻璃20min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为30min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在5000r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂100ul NiO纳米颗粒溶液60s，室温下浸泡在浓度为20mg/ml的五巯基戊酸表面修饰溶液中3h，使用甲醇或乙醇，清洗5min，清洗后在100℃烘烤10min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为40nm；
(5)用移液枪吸取100ul、浓度为20mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为5000r/min，时间为45s，在120℃退火15min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为40nm；
(6)取100ul、浓度为45mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在100℃退火10min，ZnMgO电子传输层4的厚度为40nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至10-4Pa，并在900℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为300nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
实施例3
(1)取3mmol的硬脂酸镍、1.2mmol的硬脂酸锂、7mmol的十八醇、15ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在80℃下除气30min，除气后升温至270℃，在氮气环境中反应4h；反应结束后降温至60℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作3次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在正己烷溶剂中，配成1～20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在30℃超声机中清洗厚度为175nm的ITO导电玻璃12min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为22min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在3000r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂75ulNiO纳米颗粒溶液35s，室温下浸泡在浓度为12mg/ml的七巯基庚酸表面修饰溶液中1.8h，使用乙醇，清洗3min，清洗后在75℃烘烤6min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为35nm；
(5)用移液枪吸取75ul、浓度为12mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为3000r/min，时间为30s，在100℃退火10min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为35nm；
(6)取75ul、浓度为30mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在80℃退火8min，ZnMgO电子传输层4的厚度为30nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至0.00005Pa，并在800℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为250nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
实施例4
(1)取2mmol的硬脂酸镍、0.8mmol的硬脂酸锂、6mmol的十八醇、12ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在65℃下除气25min，除气后升温至250℃，在氮气环境中反应3.5h；反应结束后降温至55℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作2次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在正己烷溶剂中，配成3mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在25℃超声机中清洗厚度为160nm的ITO导电玻璃7min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为17min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在1800r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂60ulNiO纳米颗粒溶液20s，室温下浸泡在浓度为7mg/ml的十巯基癸酸表面修饰溶液中1.2h，使用甲醇，清洗2min，清洗后在60℃烘烤4min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为32nm；
(5)用移液枪吸取55ul、浓度为7mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为2000r/min，时间为18s，在90℃退火7min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为35nm；
(6)取60ul、浓度为17mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在70℃退火6min，ZnMgO电子传输层4的厚度为25nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至0.00003Pa，并在750℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为250nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
实施例5
(1)取4mmol的硬脂酸镍、1.8mmol的硬脂酸锂、9mmol的十八醇、18ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在90℃下除气38min，除气后升温至290℃，在氮气环境中反应4.5h；反应结束后降温至65℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作3次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在氯苯溶剂中，配成18mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在38℃超声机中清洗厚度为195nm的ITO导电玻璃18min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为28min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在4500r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂90ulNiO纳米颗粒溶液50s，室温下浸泡在浓度为18mg/ml的七巯基庚酸表面修饰溶液中2h，使用甲醇，清洗4min，清洗后在90℃烘烤8min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为38nm；
(5)用移液枪吸取90ul、浓度为19mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为4500r/min，时间为40s，在110℃退火13min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为38nm；
(6)取90ul、浓度为40mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在90℃退火9min，ZnMgO电子传输层4的厚度为35nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至0.00008Pa，并在880℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为280nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
实施例6
(1)取2mmol的硬脂酸镍、0.6mmol的硬脂酸锂、9mmol的十八醇、13ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在100℃下除气28min，除气后升温至300℃，在氮气环境中反应3h；反应结束后降温至50℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作3次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在氯苯溶剂中，配成20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在22℃超声机中清洗厚度为160nm的ITO导电玻璃5～20min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为30min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在5000r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂60ulNiO纳米颗粒溶液60s，室温下浸泡在浓度为20mg/ml的11-巯基十一烷酸表面修饰溶液中3h，使用甲醇，清洗5min，清洗后在100℃烘烤4min，经表面处理的NiO空穴传输层2的厚度为35nm，11-巯基十一烷酸处理后的NiO薄膜表面形态如图2所示；
(5)用移液枪吸取100ul、浓度为20mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为2000r/min，时间为35s，在100℃退火15min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为40nm；
(6)取50ul、浓度为20mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在60℃退火10min，ZnMgO电子传输层4的厚度为38nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至10-5Pa，并在800℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为200nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
对比例
(1)取2mmol的硬脂酸镍、0.6mmol的硬脂酸锂、9mmol的十八醇、13ml的十八烯置于三颈烧瓶中，在100℃下除气28min，除气后升温至300℃，在氮气环境中反应3h；反应结束后降温至50℃，获得深绿色溶液，并加入甲醇和正己烷各30ml，待NiO纳米颗粒溶解在正己烷中，加入乙醇和乙酸乙酯的混合物，静置并离心，再次加入正己烷，并重复上述操作3次提纯，取最后离心的沉淀物，溶解在氯苯溶剂中，配成20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，在22℃超声机中清洗厚度为160nm的ITO导电玻璃5～20min；
(3)用氮气枪将清洗后的ITO导电玻璃吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为30min；
(4)取出处理后的ITO导电玻璃，在5000r/min转速下，在ITO导电玻璃1上旋涂60ulNiO纳米颗粒溶液60s；
(5)用移液枪吸取100ul、浓度为20mg/ml的CdZnSeS/ZnS量子点溶液旋涂到步骤(4)所得物上，转速为2000r/min，时间为35s，在100℃退火15min，CdZnSeS/ZnS量子点层3的厚度为40nm；
(6)取50ul、浓度为20mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(5)所得物上，在60℃退火10min，ZnMgO电子传输层4的厚度为38nm；
(7)将步骤(6)所得物抽真空至10-5Pa，并在800℃蒸镀铝膜，Al膜的厚度为200nm，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
将实施例6与对比例所制备的QLEDs器件的性能进行比较，从图3中可以看出，经过11-巯基十一烷酸处理后的QLEDs器件(实施例6所制备的)的最大亮度接近10000cd/m2，而未经过11-巯基十一烷酸处理的QLEDs器件(对比例所制备的)的最大亮度只有不到1000cd/m2。在4V左右，两者的电流密度相差不大，但是经过11-巯基十一烷酸处理后的亮度却是未经处理的亮度的10倍左右，因而电流效率相差约10倍。
Claims (10)
1.一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件，其特征在于：自下而上依次包括ITO导电玻璃(1)、经表面处理的NiO空穴传输层(2)、CdZnSeS/ZnS量子点层(3)、ZnMgO电子传输层(4)和Al阴极(5)。
2.根据权利要求1所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件，其特征在于：所述ITO导电玻璃(1)的厚度为150～200nm，所述经表面处理的NiO空穴传输层(2)的厚度为30～40nm，CdZnSeS/ZnS量子点层(3)的厚度为30～40nm，所述ZnMgO电子传输层(4)的厚度为20～40nm，所述Al阴极(5)的厚度为200～300nm。
3.一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
(a)分别采用去离子水、丙酮、异丙醇，清洗ITO导电玻璃(1)；
(b)将清洗后的ITO导电玻璃(1)吹干，并放置在紫外处理机中，处理时间为15～30min；
(c)取出步骤(b)处理后的ITO导电玻璃(1)，旋涂50～100ul、浓度为1～20mg/ml的经表面处理的NiO纳米颗粒溶液；
(d)取50～100ul、浓度为5～20mg/ml的量子点溶液旋涂到步骤(c)所得物上，转速为1000～5000r/min，时间为15～45s，退火；
(e)取50～100ul、浓度为15～45mg/ml的ZnMgO纳米颗粒溶液旋涂到步骤(d)所得物上，退火；
(f)将步骤(e)所得物抽真空并在700～900℃蒸镀铝膜，即制得经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件。
4.根据权利要求3所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(a)中，清洗在超声机中进行，超声时间为5～20min，温度为20～40℃。
5.根据权利要求3所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(c)中，NiO纳米颗粒溶液的表面处理包含以下步骤：
(1)将NiO纳米颗粒溶解在氯苯、氯仿和正己烷任意一种溶剂中，配成1～20mg/ml的NiO纳米颗粒溶液；
(2)在1000～5000r/min转速下在ITO导电玻璃(1)上旋涂NiO纳米颗粒溶液10～60s；
(3)将旋涂NiO纳米颗粒溶液的ITO导电玻璃(1)室温下浸泡在浓度为5～20mg/ml的表面修饰溶液中0.5～3h；
(4)使用醇类有机物清洗NiO薄膜表面1～5min，清洗后在50～100℃烘烤3～10min。
6.根据权利要求5所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，表面修饰溶液为不同碳链长度的巯基酸，包括三巯基丙酸、四巯基丁酸、五巯基戊酸、六巯基己酸、七巯基庚酸、八巯基辛酸、九巯基壬酸、十巯基癸酸、11-巯基十一烷酸。
7.根据权利要求5所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，醇类有机物包括甲醇、乙醇。
8.根据权利要求3所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(d)中，退火的温度为80～120℃，时间为5～15min。
9.根据权利要求3所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(e)中，退火的温度为60～100℃，时间为5～10min。
10.根据权利要求3所述的一种经表面处理的NiO薄膜的全无机QLEDs器件的制备方法，其特征在于：所述步骤(f)中，抽真空至10-5～10-4Pa。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105609651A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 东南大学 | 自组装聚合物空穴传输层结构的高效量子点发光二极管 |
| CN106384765A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-08 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN107240624A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-10-10 | 上海大学 | NiO复合薄膜、量子点发光器件及其制备和应用 |
| CN108054282A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-18 | 济南大学 | 锌掺杂氧化镍纳米颗粒空穴传输层反置钙钛矿太阳能电池及制备方法 |
| CN109448999A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-08 | 湖北文理学院 | 基于ⅱ型核壳量子点的高效光阳极及其制备方法 |
| CN109545996A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-29 | 河南大学 | 一种量子点发光二极管及制备方法 |
| CN109705660A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | Tcl集团股份有限公司 | 一种复合墨水及其制备方法、器件 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105609651A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 东南大学 | 自组装聚合物空穴传输层结构的高效量子点发光二极管 |
| CN106384765A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-08 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN107240624A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-10-10 | 上海大学 | NiO复合薄膜、量子点发光器件及其制备和应用 |
| CN109705660A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | Tcl集团股份有限公司 | 一种复合墨水及其制备方法、器件 |
| CN108054282A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-18 | 济南大学 | 锌掺杂氧化镍纳米颗粒空穴传输层反置钙钛矿太阳能电池及制备方法 |
| CN109448999A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-08 | 湖北文理学院 | 基于ⅱ型核壳量子点的高效光阳极及其制备方法 |
| CN109545996A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-29 | 河南大学 | 一种量子点发光二极管及制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LIXI WANG,JING CHEN,ETC.,: "Stable quantum dot light-emitting diodes via adopting solution-processed all-inorganic heterostructure", 《SID SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS》 * |
| SHUYI LIU, ETC.,: "Nickel Oxide Hole Injection/Transport Layers for Efficient Solution-Processed Organic Light-Emitting Diodes", 《CHEM. MATER.》 * |
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