CN111952471B - 基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 - Google Patents
基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111952471B CN111952471B CN202010828295.7A CN202010828295A CN111952471B CN 111952471 B CN111952471 B CN 111952471B CN 202010828295 A CN202010828295 A CN 202010828295A CN 111952471 B CN111952471 B CN 111952471B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- quantum dot
- preparation
- sio
- emitting diode
- 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.)
- Active
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 127
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 26
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 24
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 14
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 14
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 13
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 12
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- MNZAKDODWSQONA-UHFFFAOYSA-N 1-dibutylphosphorylbutane Chemical compound CCCCP(=O)(CCCC)CCCC MNZAKDODWSQONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- KRIXEEBVZRZHOS-UHFFFAOYSA-N tetradecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O KRIXEEBVZRZHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-N tributylphosphine Chemical compound CCCCP(CCCC)CCCC TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 5
- NJSVDVPGINTNGX-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(propyl)silyl]oxymethanamine Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OCN NJSVDVPGINTNGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003287 bathing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 4
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical group [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
- H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
Abstract
本发明涉及一种基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，先制备TFB/Au@SiO2壳核结构纳米颗粒溶液，在ITO玻璃上制备空穴注入层、空穴传输层、以及量子点发光层，随后制备电子传输层和电极，空穴传输层利用TFB/Au@SiO2壳核结构纳米颗粒溶液旋涂制备。本发明制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，其通过在空穴传输层中掺杂金纳米颗粒，使得空穴传输层的迁移率提升，同时利用等离子激元增强原理提高器件的发光强度，使得电子和空穴在量子点层实现了有效的复合，抑制了俄歇复合的发生，同时降低了开启电压，提高了在同等电压下的发光强度、EQE，可使量子点发光二极管的性能大大提高。有效的解决了叠层量子点发光二极管开启电压过大以及电流密度较小的缺点。
Description
技术领域
本发明属于光电材料与器件领域，具体涉及一种基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，信息交流与传递成为了日常生活中必不可少的一部分。显示器件的发展是信息交流与传递的基础，因而它成为了许多光电领域科学家们重点关注的方向。量子点发光二极管器件，因为其优异的电致发光性能、广色域等优点，成为了显示器件里备受瞩目的新星，作为一种最有可能实现实用化的显示器件，成为了众多科学家们研究的对象，在信息交流和传递等领域起着至关重要的作用。随着人们对于图像质量和画质要求的提高，对量子点发光二极管提出了更高的要求。而目前为止，人们主要是提升量子点发光二极管的亮度、外量子效率以及解决其寿命问题。为此人们做了大量的研究和实验，主要是从几个方面入手，一个是通过对量子点表面配体进行改进，从而提升其电流密度，一个是提升空穴传输层迁移率或使得能级更加匹配，从而提升空穴电流注入，另一个是减小电子传输层电流密度使得电子和空穴注入更加平衡。
近年来，为了进一步提高空穴传输层的迁移率，改善性能和解决其外量子效率较低等问题，人们试图利用掺杂导电性更强的物质对空穴电流密度进行控制，提高在电流传输过程中，空穴传输层注入空穴的能力，使得空穴和电子的注入更加平衡，使得量子点发光二极管性能得到显著的提高，这为提升量子点发光二极管的整体性能开辟了另一新的研究方向和可能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，解决了叠层量子点发光二极管开启电压过大以及电流密度较小的缺点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于AAu@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1:选取ITO玻璃作为发光二极管的衬底，所述ITO玻璃包括玻璃衬底以及所述玻璃衬底表面覆盖的ITO薄膜；
步骤S2:制备量子点溶液;
步骤S3:制备Au@SiO2壳核结构纳米颗粒，并将Au@SiO2壳核结构纳米颗粒掺杂空穴传输层材料TFB氯苯溶液，得到TFB/Au纳米颗粒溶液；
步骤S4:在ITO导电玻璃上旋涂PEDOT：PSS溶液，并通过退火干燥形成薄膜；
步骤S5:将TFB/Au纳米颗粒溶液旋涂于PEDOT：PSS薄膜上，并通过退火干燥形成空穴传输层；
步骤S6:在空穴传输层上量子点溶液，形成量子点发光中心层；
步骤S7:配置ZnO溶液，在量子点膜层之上旋涂该溶液，形成氧化锌的电子传输层；
步骤S8:利用真空镀膜机，将铝蒸镀在步骤S7所制备的样片上，形成铝电极；
步骤S9:在步骤S8的基础上，再依次蒸镀HATCN 和MoO3；
步骤S10:重复步骤S4-S8，依次形成PEDOT：PSS薄膜、空穴传输层、量子点发光中心层、电子传输层和铝电极，得到基于Au@SiO2等离子激元增强的叠层结构量子点发光二极管。
进一步的，所述量子点溶液为CdSe量子点溶液。
进一步的，所述步骤S2具体为：
步骤S21:将氧化镉粉末、1-十四基磷酸以及三正丁基氧化膦在排空加热条件下混合后制备成镉前驱体溶液；
步骤S22:在惰性气体保护下将硒粉末溶于三丁基膦中，制备得到硒前驱体溶液；
步骤S23:将硒前驱体溶液注入至镉前驱体溶液中生成混合溶液
步骤S24:将所得混合溶液降温至第一温度后保温一定时间，移除热源后再将混合溶液冷却降温至第二温度，得到所述CdSe量子点溶液。
进一步的，所述CdSe量子点溶液的制备过程中，镉前驱体溶液的制备温度为240℃-360℃；硒前驱体溶液的制备温度为100-220℃；混合溶液的生成温度为250℃-330℃，混合溶液的保温时间为1min-20min，第一温度为220℃-270℃，第二温度为80℃-140℃；所得CdSe量子点前驱体溶液中Se和Cd的摩尔比为1:4。
进一步的，所述步骤S3具体为：
步骤S31:制备Au纳米颗粒：用量筒量取氯金酸加进圆底烧瓶中搅拌加热至沸腾,称量柠檬酸钠加入去离子水制成柠檬酸钠溶液，快速加进上述烧瓶中,持续加热溶液使沸腾,等冷却溶液到室温,得到Au纳米颗粒；
步骤S32:制备Au@SiO2壳核结构：用移液枪加入APTMS搅拌一定时间，再用移液枪加入硅酸钠溶液于室温下搅拌，把溶液进行水浴，在水浴烧杯中插入温度计对温度进行控制，搅拌一定时间;用移液枪向四个试管溶液，冰浴冷却使之停止反应;室温下离心得到Au@SiO2壳核结构；
步骤S33:取Au@SiO2壳核结构纳米颗粒掺杂空穴传输层材料TFB氯苯溶液。
进一步的，所述Au纳米颗粒制备中氯金酸的浓度为0.01-0.05wt%，用量为100-300ml；柠檬酸钠的浓度为1-2wt%,用量为2-3ml，加热时间为30-60min;
所述Au@SiO2壳核结构制备中，APTMS的浓度为1-3mM，搅拌时间为15-30min；硅酸钠浓度为0.5-1wt%，搅拌1-5min；水浴温度为60-90℃，搅拌时间为10-60min。
进一步的，TFB氯苯溶液浓度为5-10mg/ml, Au@SiO2壳核结构纳米颗粒浓度为1-5mg/ml。
进一步的，所述PEDOT：PSS溶液体积为30-80μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
进一步的，所述TFB/Au@SiO2壳核结构纳米颗粒溶液体积为30-80μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
进一步的，所述量子点溶液的体积为50-120μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s；所述ZnO溶液的体积为50-120μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
进一步的，蒸镀HATCN厚度为30-40nm、MoO3厚度为5-10nm。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，其通过在空穴传输层中掺杂金纳米颗粒，使得空穴传输层的迁移率提升，同时利用等离子激元增强原理提高器件的发光强度，使得电子和空穴在量子点层实现了有效的复合，抑制了俄歇复合的发生，同时降低了开启电压，提高了在同等电压下的发光强度、EQE等等。可使量子点发光二极管的性能大大提高
附图说明
图1是本发明一实施例中ITO玻璃衬底的结构示意图
图2是本发明一实施例中PEDOT：PSS旋涂于ITO的结构示意图；
图3是本发明一实施例中TFB/Au@SiO2壳核结构纳米颗粒旋涂于PEDOT：PSS层的结构示意图；
图4是本发明一实施例中量子点溶液旋涂于TFB层的结构示意图；
图5是本发明一实施例中ZnO旋涂于量子点层的结构示意图；
图6是本发明一实施例中在ZnO层上蒸镀银电极、HATCN和MoO3的结构示意图；
图7是本发明一实施例中叠层结构量子点发光二极管；
图中：1-玻璃衬底，2-ITO薄膜，3-PEDOT：PSS薄膜，4-Au@SiO2壳核结构纳米颗粒，5-TFB薄膜，6-量子点层，7-ZnO薄膜，8-Al电极，9-HATCN，10-MoO3。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，
实施例一
（1）分别称取0.0207g氧化镉粉末、0.112g 1-十四基磷酸和2.0g三正丁基氧化膦，置入一50mL三颈烧瓶中，先氩气排空30min，随后在氩气保护下加热至240℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即为镉前驱体溶液；
（2）分别称取0.0316g硒粉、1.0g三丁基膦，置入另一50mL三颈烧瓶中，随后在氩气保护下加热至100℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即得硒前驱体溶液；
（3）在250℃下，将硒前驱体溶液迅速注入到镉前驱体溶液中，随后将混合溶液温度降至220℃，并保温1min，然后去掉热源，再冷却降温至80℃，加入10mg有机物得到CdSe量子点溶液；
（4）用量筒量取100ml0.01 wt%氯金酸加进圆底烧瓶中搅拌加热至沸腾。称量柠檬酸钠加入去离子水制成1 wt%柠檬酸钠溶液，取2ml上述溶液快速加进上述烧瓶中。持续加热溶液30min使沸腾。等冷却溶液到室温。用移液枪加入1ml MAPTMS搅拌15min，再用移液枪加入0.5wt%硅酸钠溶液于室温下搅拌1min，把溶液进行60℃水浴，在水浴烧杯中插入温度计对温度进行控制，搅拌10min。用移液枪向四个试管溶液，冰浴冷却使之停止反应。室温下离心得到Au@SiO2壳核结构纳米颗粒。
（5）用注射器取PEDOT：PSS溶液，利用0.45μm的过滤头对PEDOT：PSS进行过滤，调整匀胶机转速为高速2000rpm/min保持40s，在旋涂时滴加50μl滴PEDOT溶液，随后放于电热板上120℃下退火20min。
（6）调整匀胶机参数高速2000rpm/min保持40s，在旋涂时用移液枪取65μlTFB/Au纳米颗粒溶液于器件表面，随后放于电热板上110℃下退火20min。
（7）利用0.2μm的过滤头对量子点溶液进行过滤，调整匀胶机转速为高速2000rpm/min保持40s。在旋涂过程中，用过滤头滴加50μl量子点溶液。
（8）在旋涂过程中用移液枪取80μlZnO溶液于器件表面, 调整匀胶机转速高速2000rpm/min保持40s，随后放于电热板上120℃下退火15min。对阳极部分用丙酮进行擦洗，确保阳极露出来。
（9）把器件放入真空镀膜机中，真空度抽到10-4数量级。设置蒸镀Al电极厚度为100nm进行电极蒸镀。蒸镀完成后，把掩膜版从蒸镀机中拿出，把ITO从掩膜版上小心的揭下来。
（10）蒸镀完成后，再分别蒸镀HATCN 50nm和MoO310nm
（11）重复（5）（6）（7）（8）（9）。
实施例二
（1）分别称取0.0614g氧化镉粉末、0.336g 1-十四基磷酸和1.5g三正丁基氧化膦，置入一50mL三颈烧瓶中，先氩气排空80min，随后在氩气保护下加热至300℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即为镉前驱体溶液；
（2）分别称取0.0812g硒粉、3.0g三丁基膦，置入另一50mL三颈烧瓶中，随后在氩气保护下加热至170℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即得硒前驱体溶液；
（3）在300℃下，将硒前驱体溶液迅速注入到镉前驱体溶液中，随后将混合溶液温度降至250℃，并保温15min，然后去掉热源，再冷却降温至100℃，加入10mg有机物得到CdSe量子点溶液；
（4）用量筒量取150ml0.02 wt%氯金酸加进圆底烧瓶中搅拌加热至沸腾。称量柠檬酸钠加入去离子水制成1.5 wt%柠檬酸钠溶液，取2.5ml上述溶液快速加进上述烧瓶中。持续加热溶液40min使沸腾。等冷却溶液到室温。用移液枪加入1.5mMAPTMS搅拌20min，再用移液枪加入0.7wt%硅酸钠溶液于室温下搅拌2min，把溶液进行80℃水浴，在水浴烧杯中插入温度计对温度进行控制，搅拌15min。用移液枪向四个试管溶液，冰浴冷却使之停止反应。室温下离心得到Au@SiO2壳核结构纳米颗粒。
（5）用注射器取PEDOT：PSS溶液，利用0.45μm的过滤头对PEDOT：PSS进行过滤，调整匀胶机转速为高速3000rpm/min保持50s，在旋涂时滴加60μl滴PEDOT溶液，随后放于电热板上100℃下退火15min。
（6）调整匀胶机参数高速3000rpm/min保持50s，在旋涂时用移液枪取70μlTFB/Au纳米颗粒溶液于器件表面，随后放于电热板上120℃下退火15min。
（7）利用0.2μm的过滤头对量子点溶液进行过滤，调整匀胶机转速为高速2000rpm/min保持50s。在旋涂过程中，用过滤头滴加60μl量子点溶液。
（8）在旋涂过程中用移液枪取90μl ZnO于器件表面, 调整匀胶机转速高速3000rpm/min保持40s，随后放于电热板上100℃下退火20min。对阳极部分用丙酮进行擦洗，确保阳极露出来。
（9）把器件放入真空镀膜机中，真空度抽到10-4数量级。设置蒸镀Al电极厚度为100nm进行电极蒸镀。蒸镀完成后，把掩膜版从蒸镀机中拿出，把ITO从掩膜版上小心的揭下来。
（10）蒸镀完成后，再分别蒸镀HATCN 45nm和MoO37nm
（11）重复（5）（6）（7）（8）（9）。
实施例三
（1）分别称取0.0608g氧化镉粉末、0.326g 1-十四基磷酸和1.48g三正丁基氧化膦，置入一50mL三颈烧瓶中，先氩气排空80min，随后在氩气保护下加热至300℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即为镉前驱体溶液；
（2）分别称取0.0821g硒粉、3.0g三丁基膦，置入另一50mL三颈烧瓶中，随后在氩气保护下加热至170℃，使溶质完全溶解形成透明溶液，即得硒前驱体溶液；
（3）在300℃下，将硒前驱体溶液迅速注入到镉前驱体溶液中，随后将混合溶液温度降至250℃，并保温15min，然后去掉热源，再冷却降温至100℃，加入9mg有机物得到CdSe量子点溶液；
（4）用量筒量取200ml0.03 wt%氯金酸加进圆底烧瓶中搅拌加热至沸腾。称量柠檬酸钠加入去离子水制成2 wt%柠檬酸钠溶液，取3ml上述溶液快速加进上述烧瓶中。持续加热溶液45min使沸腾。等冷却溶液到室温。用移液枪加入1.5mMAPTMS搅拌23min，再用移液枪加入0.4wt%硅酸钠溶液于室温下搅拌5min，把溶液进行90℃水浴，在水浴烧杯中插入温度计对温度进行控制，搅拌20min。用移液枪向四个试管溶液，冰浴冷却使之停止反应。室温下离心得到Au@SiO2壳核结构纳米颗粒。
（5）用注射器取PEDOT：PSS溶液，利用0.45μm的过滤头对PEDOT：PSS进行过滤，调整匀胶机转速为高速3000rpm/min保持60s，在旋涂时滴加65μl滴PEDOT溶液，随后放于电热板上120℃下退火20min。
（6）调整匀胶机参数高速3000rpm/min保持50s，在旋涂时用移液枪取60μlTFB/Au纳米颗粒溶液于器件表面，随后放于电热板上120℃下退火20min。
（7）利用0.2μm的过滤头对量子点溶液进行过滤，调整匀胶机转速为高速2000rpm/min保持60s。在旋涂过程中，用过滤头滴加70μl量子点溶液。
（8）在旋涂过程中用移液枪取100μlZnO于器件表面, 调整匀胶机转速高速3000rpm/min保持60s，随后放于电热板上110℃下退火20min。对阳极部分用丙酮进行擦洗，确保阳极露出来。
（9）把器件放入真空镀膜机中，真空度抽到10-4数量级。设置蒸镀Al电极厚度为100nm进行电极蒸镀。蒸镀完成后，把掩膜版从蒸镀机中拿出，把ITO从掩膜版上小心的揭下来。
（10）蒸镀完成后，再分别蒸镀HATCN 40nm和MoO35nm
（11）重复（5）（6）（7）（8）（9）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:选取ITO玻璃作为发光二极管的衬底，所述ITO玻璃包括玻璃衬底以及所述玻璃衬底表面覆盖的ITO薄膜；
步骤S2:制备量子点溶液;
步骤S3:制备Au@SiO2壳核结构纳米颗粒，并将Au@SiO2壳核结构纳米颗粒掺杂空穴传输层材料TFB氯苯溶液，得到TFB/Au纳米颗粒溶液；
步骤S4:在ITO导电玻璃上旋涂PEDOT：PSS溶液，并通过退火干燥形成薄膜；
步骤S5:将TFB/Au纳米颗粒溶液旋涂于PEDOT：PSS薄膜上，并通过退火干燥形成空穴传输层；
步骤S6:在空穴传输层上旋涂量子点溶液，形成量子点发光中心层；
步骤S7:配置ZnO溶液，在量子点膜层之上旋涂该溶液，形成氧化锌的电子传输层；
步骤S8:利用真空镀膜机，将铝蒸镀在步骤S7所制备的样片上，形成铝电极；
步骤S9:在步骤S8的基础上，再依次蒸镀HATCN 和MoO3；
步骤S10:重复步骤S4-S8，依次形成PEDOT：PSS薄膜、空穴传输层、量子点发光中心层、电子传输层和铝电极，得到基于Au@SiO2等离子激元增强的叠层结构量子点发光二极管；
所述量子点溶液为CdSe量子点溶液；
所述步骤S2具体为：
步骤S21:将氧化镉粉末、1-十四基磷酸以及三正丁基氧化膦在排空加热条件下混合后制备成镉前驱体溶液；
步骤S22:在惰性气体保护下将硒粉末溶于三丁基膦中，制备得到硒前驱体溶液；
步骤S23:将硒前驱体溶液注入至镉前驱体溶液中生成混合溶液
步骤S24:将所得混合溶液降温至第一温度后保温一定时间，移除热源后再将混合溶液冷却降温至第二温度，得到所述CdSe量子点溶液；所述CdSe量子点溶液的制备过程中，镉前驱体溶液的制备温度为240℃-360℃；硒前驱体溶液的制备温度为100-220℃；混合溶液的生成温度为250℃-330℃，混合溶液的保温时间为1min-20min，第一温度为220℃-270℃，第二温度为80℃-140℃；所得CdSe量子点前驱体溶液中Se和Cd的摩尔比为1:4。
2.根据权利要求1所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
步骤S31:制备Au纳米颗粒：用量筒量取氯金酸加进圆底烧瓶中搅拌加热至沸腾,称量柠檬酸钠加入去离子水制成柠檬酸钠溶液，快速加进上述烧瓶中,持续加热溶液使沸腾,等冷却溶液到室温,得到Au纳米颗粒；
步骤S32:制备Au@SiO2壳核结构：用移液枪加入APTMS搅拌一定时间，再用移液枪加入硅酸钠溶液于室温下搅拌，把溶液进行水浴，在水浴烧杯中插入温度计对温度进行控制，搅拌一定时间;用移液枪向四个试管溶液，冰浴冷却使之停止反应;室温下离心得到Au@SiO2壳核结构；
步骤S33:取Au@SiO2壳核结构纳米颗粒掺杂空穴传输层材料TFB氯苯溶液。
3.根据权利要求2所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述Au纳米颗粒制备中氯金酸的浓度为0.01-0.05wt%，用量为100-300ml；柠檬酸钠的浓度为1-2wt%,用量为2-3ml，加热时间为30-60min;
所述Au@SiO2壳核结构制备中，APTMS的浓度为1-3mM，搅拌时间为15-30min；硅酸钠浓度为0.5-1wt%，搅拌1-5min；水浴温度为60-90℃，搅拌时间为10-60min。
4.根据权利要求2所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，TFB氯苯溶液浓度为5-10mg/ml, Au@SiO2壳核结构纳米颗粒浓度为1-5mg/ml。
5.根据权利要求1所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述PEDOT：PSS溶液体积为30-80μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
6.根据权利要求1所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述TFB/Au纳米颗粒溶液体积为30-80μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
7.根据权利要求1所述的基于Au@SiO2等离子激元增强的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点溶液的体积为50-120μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s；所述ZnO溶液的体积为50-120μl；匀胶机旋涂转速为2000-4000rpm，旋涂时间为30-60s，退火温度为100-150℃，退火时间为10-30min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010828295.7A CN111952471B (zh) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010828295.7A CN111952471B (zh) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111952471A CN111952471A (zh) | 2020-11-17 |
| CN111952471B true CN111952471B (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=73342505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010828295.7A Active CN111952471B (zh) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111952471B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117957937A (zh) * | 2022-08-26 | 2024-04-30 | 北京京东方技术开发有限公司 | 发光器件及其制备方法、显示面板、显示装置 |
| CN115996586A (zh) * | 2022-12-10 | 2023-04-21 | 福州大学 | 一种基于球型核壳CdS/Cu2S/CdS量子阱发光层的QLED制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105261932A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-20 | 浙江大学 | 一种基于局域表面等离激元与量子点中激子强耦合的光源 |
| CN108192619A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-22 | 福州大学 | 一种金/二氧化硅核壳微结构与半导体量子点复合量子点发光薄膜的制备方法 |
| CN108232042A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-29 | 福州大学 | 一种贵金属/二氧化硅复合粒子与半导体量子点混合量子点发光二极管器件的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107833976A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-03-23 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Qled器件的制作方法及qled器件 |
-
2020
- 2020-08-18 CN CN202010828295.7A patent/CN111952471B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105261932A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-20 | 浙江大学 | 一种基于局域表面等离激元与量子点中激子强耦合的光源 |
| CN108192619A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-22 | 福州大学 | 一种金/二氧化硅核壳微结构与半导体量子点复合量子点发光薄膜的制备方法 |
| CN108232042A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-29 | 福州大学 | 一种贵金属/二氧化硅复合粒子与半导体量子点混合量子点发光二极管器件的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Surface Plasmon Enhanced Phosphorescent Organic Light Emitting Diodes;Bazan, Guillermo, and Mikhailovsky, Alexander;《 United States: N. p., 2008. Web. doi:10.2172/1001222》;第2-18页 * |
| Surface plasmon-enhanced quantum dot light-emitting diodes by incorporating gold nanoparticles;Jiangyong Pan,等;《OPTICS EXPRESS》;第第24卷卷;第A33-A43页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111952471A (zh) | 2020-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peng et al. | Efficient vacuum-free-processed quantum dot light-emitting diodes with printable liquid metal cathodes | |
| CN111952471B (zh) | 基于Au@SiO2等离子激元增强量子点发光二极管的制备方法 | |
| CN112538163B (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN109768172B (zh) | 一种双功能电子传输层倒置结构量子点发光器件及其制备方法 | |
| CN110444620B (zh) | 一种量子点红外上转换器件及其制备方法 | |
| CN108630827A (zh) | 一种量子点固态膜、量子点发光二极管及其制备方法 | |
| Zhu et al. | All-solution-processed high-performance quantum dot light emitting devices employing an inorganic thiocyanate as hole injection layer | |
| CN111952469B (zh) | 基于Au等离子机元增强的叠层量子点发光二极管制备方法 | |
| CN209626258U (zh) | 一种发光器件 | |
| CN110838560B (zh) | 核壳纳米材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN113120947A (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN110729406A (zh) | 一种混合空穴注入层qled器件及其制备方法 | |
| CN112349850A (zh) | 无机半导体材料及其制备方法 | |
| CN111952474B (zh) | 一种基于有机物聚合的量子点发光二极管及其制备方法 | |
| Li et al. | Enhanced electron transportation of PF-NR 2 cathode interface by gold nanoparticles | |
| CN111864099B (zh) | 氧化镍复合薄膜及其制备方法和led | |
| CN112625674B (zh) | 复合材料和量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN110838551A (zh) | 复合材料和量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN113130778A (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN113054118B (zh) | 复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法 | |
| CN110963535A (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN112542554B (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN112397656B (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
| CN113130783B (zh) | 发光二极管及其制备方法 | |
| CN113130834B (zh) | 发光二极管及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |