CN112117387A - 量子点发光器件及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点发光器件及其应用,铜基量子点是一种常见的黄铜矿半导体材料,具有可调带隙、低毒性、制备简单、成本低等优点,可以作为空穴传输材料用于量子点发光二极管器件中,通过调节铜基量子点的粒径大小可以调节能级,从而更好地与量子点发光层匹配。量子点表面的长链配体大多具有绝缘性质,严重影响了量子点之间的电荷传输,也使得形成的量子点薄膜的电荷传输性较差,如果量子点作为空穴传输材料应用到量子点发光器件中会严重影响器件性能。因此本发明通过采用表面具有短链配体的铜基量子点作为空穴传输材料,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种量子点发光器件及其应用。
背景技术
量子点(Quantum Dot,简称QD)作为新型的发光材料,具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点,已成为目前新型发光二级管中发光材料的研究热点。因此,以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(Quantum Dot Light EmittingDiodes,简称QLED)成为了目前新型显示器件研究的主要方向。
发明内容
本发明实施例提供的一种量子点发光器件,包括:相对设置的阳极和阴极,位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,位于所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,所述空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点。
可选地,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,所述铜基量子点的化学式为CuXY,其中,X=Ga或In,Y=S、Se或Te。
可选地,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
可选地,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
可选地,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
相应地,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例提供的上述量子点发光器件。
相应地,本发明实施例还提供了一种空穴传输材料的制作方法,包括:
采用溶液法制备表面具有长链配体的铜基量子点;
向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使所述短链配体取代所述长链配体;
对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,作为所述空穴传输材料。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述铜基量子点的化学式为CuXY,其中,X=Ga或In,Y=S、Se或Te。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使所述短链配体取代所述长链配体,具体为:
向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,形成混合溶液;
向所述混合溶液中加入氢氧化钠溶液,调节所述混合溶液的PH值;
对所述混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使所述短链配体取代所述长链配体。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述混合溶液的PH值为8-9。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,在对所述混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使所述短链配体取代所述长链配体之后,还包括:
将所述混合溶液静置第二预设时长。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述第一预设时长为1小时-3小时,所述第二预设时长大于2小时。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,具体为:
将取代后的溶液转移到预设溶剂中;
将所述预设溶剂中的表面具有短链配体的铜基量子点取出,进行提纯清洗。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
相应地,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件的制作方法,包括:
形成层叠设置的阳极、空穴传输层、量子点发光层和阴极;其中,所述空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
可选地,在本发明实施例提供的上述制作方法中,形成所述空穴传输层,具体为:
采用旋涂或打印的方式形成所述空穴传输层。
本发明实施例的有益效果如下:
本发明实施例提供的一种量子点发光器件及其应用,铜基量子点是一种常见的黄铜矿半导体材料,具有可调带隙、低毒性、制备简单、成本低等优点,可以作为空穴传输材料用于量子点发光二极管器件中,通过调节铜基量子点的粒径大小可以调节能级,从而更好地与量子点发光层匹配。量子点的制备方法大多采用溶液法,由于长链有机溶剂通常作为量子点配体,有稳定量子点结构、提高量子点合成效率的作用,因此通常在合成量子点时使用长链配体。但是在将量子点作为功能层材料(如空穴传输层)应用时,虽然这些有机长链配体能够使量子点稳定地分散于非极性溶剂中,但是大多数的有机大分子具有绝缘性质,严重影响了量子点之间的电荷传输,也使得形成的量子点薄膜的电荷传输性较差,如果量子点作为空穴传输材料应用到量子点发光器件中会严重影响器件性能。因此本发明通过采用表面具有短链配体的铜基量子点作为空穴传输材料,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的量子点发光器件的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种空穴传输材料的制作方法流程图;
图3为本发明实施例提供的一种短链配体替换长链配体的示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种空穴传输材料的制作方法流程图;
图5为本发明实施例提供的又一种短链配体替换长链配体的示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种空穴传输材料的制作方法流程图;
图7为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
目前很多高效QLED都是基于有机材料(如PEDOT:PSS)作为空穴传输层,有机材料虽然性能优异,但众所周知的是,它的不稳定性使得暴露在空气中的器件对氧气和湿度都很敏感,除此之外,其空穴传输率要低于无机材料约2-3个数量级,也不利于器件的光电性能,因此需要寻找合适的无机材料来替代有机空穴传输材料。
铜基半导体纳米粒子(即铜基量子点)CuXY,X=Ga或In,Y=S、Se或Te,不仅具有合适的禁带宽度,而且也具备组成元素环境友好、成本低廉等特点。如铜铟硒量子点(CISe)是一种常见的黄铜矿半导体材料,具有可调带隙、低毒性、制备简单、成本低等优点,同时可以作为空穴传输材料用于量子点发光二极管器件中。
合成铜基量子点大多使用热注入法溶液合成,反应过程中的温度、保持时间等都会影响量子点的形貌和尺寸,除了这些基本的反应条件之外,反应过程中的有机表面活性分子也就是表面配体也是影响量子点合成的重要条件。在反应过程中,量子点反应成核后有机溶剂包裹在核表面形成有机长链配体,这些配体可以控制核的生长调控量子点尺寸和形貌。有机长链之间的相互作用力可以使量子点很好地分散在大多数的非极性有机溶剂中,而且这些有机长链消除了粒子之间的范德华力,有效地阻止了粒子发生团聚,使得量子点能够稳定地分散在非极性溶剂中。由于为了稳定量子点结构、提高量子点合成效率的作用,这其中会使用到如油胺、油酸、三甲胺、三辛基氧化膦、十八烯、十二硫醇等长链有机溶剂,长链有机溶剂大量的使用会使得量子点表面包裹有绝缘的有机长链,但是在将量子点作为功能层材料应用时,有机长链严重影响了量子点之间的电荷传输,也使得形成的量子点薄膜的电荷传输性较差,如果将长链量子点应用到QLED器件中会严重影响器件性能。
因此,为了提高载流子传输性能以提高QLED器件性能,本发明实施例提供了一种量子点发光器件,如图1所示,包括:相对设置的阳极1和阴极2,位于阳极1和阴极2之间的量子点发光层3,位于阳极1和量子点发光层3之间的空穴传输层4,空穴传输层4的材料为采用本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法制得的表面具有短链配体的铜基量子点。
本发明实施例提供的上述量子点发光器件,通过采用表面具有短链配体的铜基量子点用于空穴传输材料,短链配体可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能;另外,铜基量子点作为一种无机空穴传输材料,具有高的空穴迁移率,稳定性好,并且能够溶剂化处理;并且选择铜基量子点作为空穴传输材料,通过调节粒径大小可以方便调节能级,从而更好地与发光层匹配。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,短链配体的链长一般小于十个碳原子,长链配体的链长一般大于十个碳原子。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,由于含有巯基、氨基、羧基等基团的配体更容易与量子点配位,因此本发明实施例提供的短链配体可以为包括巯基、氨基或羧基的配体。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,短链配体可以包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇等配体,这些短链配体能够与表面具有长链配体的铜基量子点交换形成短链配体的铜基量子点,用于空穴传输层材料的使用,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件中,在短链配体采用3-巯基丙酸(MPA)时,与量子点配位的基团为巯基;在短链配体采用辛酸时,与量子点配位的基团为羧基,在短链配体采用辛胺时,与量子点配位的基团为氨基;在短链配体采用己硫醇时,与量子点配位的基团为巯基。
需要说明的是,本发明实施例仅提供了部分短链配体,当然在具体实施时,短链配体不限于本发明实施例提供的这几种,只要是具备强络合能力的短链配体,都属于本发明保护的范围。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述量子点发光器件可以为正置型结构,也可以为倒置型结构。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述量子点发光器件还可以包括本领域技术人员熟知的其它功能性膜层,在此不做详述。:
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种空穴传输材料的制作方法,如图2所示,包括:
S201、采用溶液法制备表面具有长链配体的铜基量子点;
具体地,铜基量子点的化学式为CuXY,其中,X=Ga或In,Y=S、Se或Te。以CuInSe量子点为例,采用热注入法制备CISe量子点的方法如下:
(1)硒前驱体的制备:向0.3mmol的硒粉(Se)中加入0.5ml的油胺(OAm)和3ml的二苯基膦(DPP),并超声搅拌至完全溶解形成澄清浅黄色的DPP-Se前驱体溶液备用,其中,硒粉为硒源,油胺为配体,二苯基膦能够溶解硒粉;
(2)将0.1mmol的碘化亚铜(CuI)、0.1mmol的醋酸铟(In(OAc)3)、2.0ml油胺(OAm)和2.0ml的十八烯(ODE)添加到一个干净的50ml容量的三颈烧瓶中,为避免反应过程中发生氧化,向三颈烧瓶中通入氮气,使整个实验过程在氮气环境下进行,其中,油胺、十八烯作为溶剂和配体,也可以使用液体石蜡、十二碳硫醇等代替,铜源可也使用氯化亚铜代替,铟源也可使用氯化铟代替;
(3)在室温情况下将步骤(2)中的混合溶液搅拌5min,去除三颈烧瓶和溶液中的空气;
(4)将步骤(3)的混合溶液加热到100℃~150℃,并在此温度下保持5min,确保反应环境无水无氧,可以观察到混合溶液变成澄清浅黄色,随后继续将混合溶液加热至160℃~200℃;
(5)将步骤(1)制备好的DPP-Se前驱体溶液快速的添加到步骤(4)中160℃~200℃的混合溶液中,混合溶液迅速变成黑色,说明CuInSe量子点晶核已经开始生成,并且在此温度下反应系统保持10min,使CuInSe量子点生长完全;
(6)10min后将步骤(5)最后得到的混合溶液的温度降至室温,即合成表面具有长链配体的CuInSe量子点;
(7)在合成的CuInSe量子点溶液中加入丙酮后离心清洗,此过程重复三遍,将清洗干净的CuInSe量子点配置成100mg/ml的溶液备用。
需要说明的是,上述步骤(1)-(7)仅是示例性的说明采用热注入法合成CuInSe量子点的过程,其中一些参数的使用是本案的发明人合成CuInSe量子点时采用的一种参数,当然,上述参数不限于本案的数值,可根据实际需要进行选择,不限制于本发明。另外,当合成其他铜基量子点时,不同物质的参数也是不同的,本领域技术人员可以合理配比。
S202、向表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使短链配体取代长链配体;
具体地,以CuInSe量子点为例,取清洗提纯后的CuInSe量子点分散在非极性溶剂氯仿中,超声至分散完全,氯仿也可用其他非极性溶剂如甲苯代替;向分散完全的CuInSe量子点氯仿溶液中加入短链配体材料,使短链配体逐渐取代长链配体,如图3所示,图3为长链配体交换为短链配体的模拟示意图,其中球形代表CuInSe量子点。
S203、对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,作为空穴传输材料;
具体地,可以使用甲醇溶液提纯清洗。
本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法,通过将铜基量子点表面的长链配体替换成短链配体,用于空穴传输材料,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能;另外,铜基量子点作为一种无机空穴传输材料,具有高的空穴迁移率,稳定性好,并且能够溶剂化处理;并且选择铜基量子点作为空穴传输材料,通过调节粒径大小可以方便调节能级,从而更好地与发光层匹配。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,短链配体的链长一般小于十个碳原子,长链配体的链长一般大于十个碳原子。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,由于含有巯基、氨基、羧基等基团的配体更容易与量子点配位,因此本发明实施例提供的短链配体可以为包括巯基、氨基或羧基的配体。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,短链配体可以包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇等配体,这些短链配体能够与表面具有长链配体的铜基量子点交换形成短链配体的铜基量子点,用于空穴传输层材料的使用,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,在短链配体采用3-巯基丙酸(MPA)时,与量子点配位的基团为巯基;在短链配体采用辛酸时,与量子点配位的基团为羧基,在短链配体采用辛胺时,与量子点配位的基团为氨基;在短链配体采用己硫醇时,与量子点配位的基团为巯基。
需要说明的是,本发明实施例仅提供了部分短链配体,当然在具体实施时,短链配体不限于本发明实施例提供的这几种,只要是具备强络合能力的短链配体,都属于本发明保护的范围。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,向表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使短链配体取代长链配体,如图4所示,具体可以为:
S401、向表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,形成混合溶液;
具体地,向表面具有长链配体的CuInSe量子点溶液中加入3-巯基丙酸(MPA),3-巯基丙酸(MPA)是一种双功能连接分子,可以作为表面竞争配体,使用MPA作为表面竞争配体,MPA的巯基短链与CuInSe量子点表面的有机长链配体替换,将CuInSe量子点交换成有机短链包裹的量子点,既能保证量子点良好的分散性,又能提高量子点的电荷传输性能。另外,配体交换一般是采用具有强络合能力的配体取代弱络合能力的配体,巯基是一种具有强络合能力的配体,因此MPA可以取代原有的长链配体,如图5所示,图5为MPA短链配体替换量子点表面长链配体碳链的交换过程示意图,其中球形代表CuInSe量子点。
具体地,采用MPA作为竞争配体,向具有长链配体的CuInSe量子点溶液中加入3-巯基丙酸(MPA)的同时,还需加入去离子水,CuInSe量子点溶液、MPA和去离子水的体积比可以为2:1:2;采用MPA材料时加入的溶剂是去离子水,当然,在采用其它短链配体材料时,加入的溶剂根据短链配体的类型进行选择,目的是为了让短链配体材料能够溶解在溶剂中。
S402、向混合溶液中加入氢氧化钠溶液,调节混合溶液的PH值;
具体地,短链配体材料在碱性环境下更易与量子点表面结合,以3-巯基丙酸(MPA)短链配体材料为例,由于巯基在碱性环境下更易与量子点表面结合,因此可以向步骤S401中的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,调节混合溶液的PH值至溶液呈碱性,期间可以通过pH计或pH试纸来确定混合溶液的pH值。
S403、对混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使短链配体取代长链配体;
具体地,为了让短链配体和CuInSe量子点表面的长链配体充分交换,可以对步骤S402中调节完PH值后的混合溶液进行搅拌一定时长。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,上述步骤S402中调节完PH值后的混合溶液的PH值为8-9时,短链配体取代长链配体的效果较佳。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,在步骤S403中对混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使短链配体取代长链配体之后,还包括:
将混合溶液静置第二预设时长;
具体地,由于被短链配体取代后的量子点需要转移到一定的溶剂中,以便后续提纯清洗,因此为了让交换后的量子点转移到溶剂中,需要将被短链配体取代后的量子点混合溶液静置一定时长。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,第一预设时长可以为1小时-3小时,第二预设时长至少大于2小时,具体的时长可以根据实际需要进行确定。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述空穴传输材料的制作方法中,步骤S203中对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,如图6所示,具体可以为:
S601、将取代后的溶液转移到预设溶剂中;
具体地,以被MPA短链配体材料取代的CuInSe量子点为例,由于MPA短链配体材料能够溶解在水相中,因此取代后的量子点需要转移到水相(预设溶剂)中,有明显的分层现象;有机相中的就是长链配体,水相中就是短链配体的CuInSe量子点。需要说明的是,由于MPA短链配体材料能够溶解在水相中,所以预设溶剂是水,当然,当采用其它短链配体材料时,预设溶剂根据该短链配体材料能够溶解的溶剂进行选择。
S602、将预设溶剂中的表面具有短链配体的铜基量子点取出,进行提纯清洗;
具体地,将步骤S401中的水相中的短链配体CuInSe量子点取出,可以采用甲醇溶液进行提纯清洗,提纯清洗的次数可以为多次,最后得到的短链配体CuInSe量子点可以分散在去离子水中形成一定浓度的溶液,用于空穴传输层材料的使用,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种量子点发光器件的制作方法,包括:
形成层叠设置的阳极、空穴传输层、量子点发光层和阴极;其中,空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点。
本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法,通过采用表面具有短链配体的铜基量子点用于空穴传输材料,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能;另外,铜基量子点作为一种无机空穴传输材料,具有高的空穴迁移率,稳定性好,并且能够溶剂化处理;并且选择铜基量子点作为空穴传输材料,通过调节粒径大小可以方便调节能级,从而更好地与发光层匹配。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,短链配体的链长一般小于十个碳原子,长链配体的链长一般大于十个碳原子。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,由于含有巯基、氨基、羧基等基团的配体更容易与量子点配位,因此本发明实施例提供的短链配体可以为包括巯基、氨基或羧基的配体。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,短链配体可以包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇等配体,这些短链配体能够与表面具有长链配体的铜基量子点交换形成短链配体的铜基量子点,用于空穴传输层材料的使用,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,在短链配体采用3-巯基丙酸(MPA)时,与量子点配位的基团为巯基;在短链配体采用辛酸时,与量子点配位的基团为羧基,在短链配体采用辛胺时,与量子点配位的基团为氨基;在短链配体采用己硫醇时,与量子点配位的基团为巯基。
需要说明的是,本发明实施例仅提供了部分短链配体,当然在具体实施时,短链配体不限于本发明实施例提供的这几种,只要是具备强络合能力的短链配体,都属于本发明保护的范围。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述量子点发光器件的制作方法中,形成空穴传输层,具体为:
采用旋涂或打印的方式形成空穴传输层;
具体地,由于空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点,因此可以采用旋涂或打印的方式形成空穴传输层。
下面以正置型量子点发光器件为例进行说明其制备方法:
(1)清洗、烘干衬底基板,衬底基板的材料可以为ITO玻璃或其它衬底材料;
(2)在衬底基板上制备空穴注入层;例如在ITO玻璃上旋涂PEDOT:PSS材料,在135℃左右的温度下烘烤20min左右;
(3)在旋涂了空穴注入层的衬底基板上旋涂配制好的短链配体CuInSe量子点溶液,在130℃左右的温度下烘烤5min左右,形成空穴传输层;
(4)在形成空穴传输层的衬底基板上旋涂量子点发光材料,在100℃左右的温度下烘烤5min左右,形成量子点发光层;
(5)在形成有量子点发光层的衬底基板上旋涂ZnO材料,在100℃左右的温度下烘烤5min左右,形成电子传输层;
(6)在形成有电子传输层的衬底基板上蒸镀一层厚度100nm的铝材料,形成阴极;
(7)使用玻璃盖板对制备好的量子点发光器件进行封装。
需要说明的是,本发明是以量子点发光器件为正置型为例进行说明的,当本发明的量子点发光器件为倒置型时,与正置型结构的区别在于在衬底基板上制作膜层的顺序相反,正置型制作顺序为在衬底基板上依次制作阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极,而倒置型制作顺序为在衬底基板上依次制作阴极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极。不管是正置还是倒置,空穴传输层的材料均采用表面具有短链配体的铜基量子点。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例提供的上述量子点发光器件。由于该显示装置解决问题的原理与前述一种量子点发光器件相似,因此该显示装置的实施可以参见前述量子点发光器件的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述显示装置可以为全面屏显示装置,或者也可以为柔性显示装置等,在此不作限定。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述显示装置可以为如图7所示的全面屏的手机。当然,本发明实施例提供的上述显示装置也可以为平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本发明的限制。
本发明实施例提供的一种量子点发光器件及其应用,空穴传输材料的制作方法包括:采用溶液法制备表面具有长链配体的铜基量子点;向表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使短链配体取代长链配体;对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,作为空穴传输材料。铜基量子点是一种常见的黄铜矿半导体材料,具有可调带隙、低毒性、制备简单、成本低等优点,可以作为空穴传输材料用于量子点发光二极管器件中,通过调节铜基量子点的粒径大小可以调节能级,从而更好地与量子点发光层匹配。量子点的制备方法大多采用溶液法,由于长链有机溶剂通常作为量子点配体,有稳定量子点结构、提高量子点合成效率的作用,因此通常在合成量子点时使用长链配体。但是在将量子点作为功能层材料(如空穴传输层)应用时,虽然这些有机长链配体能够使量子点稳定地分散于非极性溶剂中,但是大多数的有机大分子具有绝缘性质,严重影响了量子点之间的电荷传输,也使得形成的量子点薄膜的电荷传输性较差,如果量子点作为空穴传输材料应用到量子点发光器件中会严重影响器件性能。因此本发明通过采用表面具有短链配体的铜基量子点作为空穴传输材料,可以提高量子点的导电性,提高载流子传输效率,提高量子点发光器件性能。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (21)
1.一种量子点发光器件,其特征在于,包括:相对设置的阳极和阴极,位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,位于所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,所述空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点。
2.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,所述铜基量子点的化学式为CuXY,其中,X=Ga或In,Y=S、Se或Te。
3.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
4.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
5.如权利要求4所述的量子点发光器件,其特征在于,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
6.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述的量子点发光器件。
7.一种空穴传输材料的制作方法,其特征在于,包括:
采用溶液法制备表面具有长链配体的铜基量子点;
向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使所述短链配体取代所述长链配体;
对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,作为所述空穴传输材料。
8.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述铜基量子点的化学式为CuXY,其中,X=Ga或In,Y=S、Se或Te。
9.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,以使所述短链配体取代所述长链配体,具体为:
向所述表面具有长链配体的铜基量子点溶液中加入短链配体材料,形成混合溶液;
向所述混合溶液中加入氢氧化钠溶液,调节所述混合溶液的PH值;
对所述混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使所述短链配体取代所述长链配体。
10.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,所述混合溶液的PH值为8-9。
11.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,在对所述混合溶液进行搅拌第一预设时长,以使所述短链配体取代所述长链配体之后,还包括:
将所述混合溶液静置第二预设时长。
12.如权利要求11所述的制作方法,其特征在于,所述第一预设时长为1小时-3小时,所述第二预设时长大于2小时。
13.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,对取代后的溶液进行清洗,得到表面具有短链配体的铜基量子点,具体为:
将取代后的溶液转移到预设溶剂中;
将所述预设溶剂中的表面具有短链配体的铜基量子点取出,进行提纯清洗。
14.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
15.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
16.如权利要求15所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
17.一种量子点发光器件的制作方法,其特征在于,包括:
形成层叠设置的阳极、空穴传输层、量子点发光层和阴极;其中,所述空穴传输层的材料为表面具有短链配体的铜基量子点。
18.如权利要求17所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体的链长小于十个碳原子。
19.如权利要求17所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体为包括巯基、氨基或羧基的配体。
20.如权利要求19所述的制作方法,其特征在于,所述短链配体包括3-巯基丙酸、辛酸、辛胺或己硫醇。
21.如权利要求17所述的制作方法,其特征在于,形成所述空穴传输层,具体为:
采用旋涂或打印的方式形成所述空穴传输层。
Priority Applications (2)
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