CN112300781B - 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。所述复合材料包括量子点和结合在所述量子点表面的乙二胺四乙酸银;其中,所述乙二胺四乙酸银中的银离子与量子点表面的阴离子相结合。该复合材料中,量子点表面的银的表面等离子共振效应可以诱导局部电磁场增强,从而增大量子点的光的输出耦合以及复合发光速率,将该复合材料用于量子点发光二极管的量子点发光层,可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)显示技术需要用背光源,存在着功耗居高不下,结构工艺复杂,成本高等诸多局限。当量子点取代传统的荧光粉,可极大地提升了显示屏的色域。量子点在背光源模组中的应用表明,显示屏色域可从72%NTSC提升至110%NTSC。然而,当量子点摆脱背光源技术,利用有源矩阵量子点发光二极管显示器件时,相较于传统的背光源LCD,自发光的QLED(Quantum Dot Light Emitting Diode,量子点发光二极管)在黑色表现、高亮度条件等场景下的显示效果更加突出、功耗更小、可适应的温度范围更宽广,并可以制备色域高达130%NTSC的显示屏。
量子点具有优异的光学性质,包括全光谱发光峰位连续可调、色纯度高、稳定性好,是一种优异的发光和光电材料。量子点显示是利用量子点的特殊性能来实现高性能、低成本的显示技术,其色域值可以高达130%NTSC色域左右,超过传统的显示技术色域的覆盖率,展现出极致画质,从而更加自然原色的展现画面。然而,量子点表面包覆着较长的油酸碳链形成势垒阻碍载流子的运动,导致器件中载流子的运输能力低,限制了其在光电子器件上的应用。
因此,现有技术有待于改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管,旨在解决现有量子点的载流子的运输能力低的技术问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明一方面提供一种复合材料,所述复合材料包括量子点和结合在所述量子点表面的乙二胺四乙酸银;其中,所述乙二胺四乙酸银中的银离子与量子点表面的阴离子相结合。
本发明提供的复合材料包括量子点和结合在量子点表面的乙二胺四乙酸银,该乙二胺四乙酸银中的有机基团一方面能溶于有机溶剂,这样能够提高量子点的分散性,防止量子点颗粒团聚,另一方面其具有一定的供电子能力,可以提高量子点的导电性;同时,金属银离子半径较小,容易进入量子点表面的阳离子空位或阳离子缺陷,与阴离子结合,从而减少量子点的表面缺陷,银的表面等离子共振效应可以诱导局部电磁场增强,从而增大量子点的光的输出耦合以及复合发光速率,将该复合材料用于量子点发光二极管的量子点发光层,可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
本发明另一方面提供一种复合材料的制备方法,包括如下步骤:
配置量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液;
将所述量子点胶体溶液与所述乙二胺四乙酸银溶液混合,进行加热处理,然后固液分离,得到所述复合材料。
本发明提供的复合材料的制备方法,将配置的量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液直接混合后加热,进行配体交换即可以得到该复合材料,具有工艺简单和成本低的特点,适合大面积、大规模制备,最终得到的复合材料将其用于量子点发光二极管的量子点发光层,可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
最后,本发明还提供一种量子点发光二极管,包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层由本发明所述的复合材料或本发明所述的制备方法制得的复合材料组成。
本发明提供的量子点发光二极管中的量子点发光层由本发明特有的复合材料或本发明所述的制备方法制得的特有的复合材料组成,该复合材料可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
附图说明
图1为本发明提供的复合材料的结构示意图;其中,1为量子点,2为乙二胺四乙酸银,21为乙二胺四乙酸,22为银;
图2为本发明提供的复合材料中EDTA-Ag的化学结构示意图;其中,M为银;
图3为本发明提供的复合材料的制备方法流程示意图;
图4为本发明提供的量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一方面,本发明实施例提供了一种复合材料,如图1所示,所述复合材料包括量子点1和结合在所述量子点1表面的乙二胺四乙酸银2;其中,所述乙二胺四乙酸银2中的银离子22与量子点1表面的阴离子(图未标注)相结合。
乙二胺四乙酸(EDTA),其化学式为C10H16N2O8,是一种常见的能与金属离子结合的螯合剂。乙二胺四乙酸与银形成乙二胺四乙酸银(简称EDTA-Ag)金属配合物,化学结构如图2所示,EDTA分子中的两个氮原子和四个羧羟基氧原子和银离子结合形成六齿螯合物,M为银离子。由于银离子半径(0.0115nm)较小,容易进入量子点表面的阳离子空位或阳离子缺陷,与阴离子结合,从而形成EDTA-Ag-量子点纳米材料。EDTA-Ag含有有机基团和金属离子,兼有有机和无机的性质,较单独的有机或无机改性调变空间大。
本发明实施例提供的复合材料包括量子点和结合在量子点表面的乙二胺四乙酸银,该乙二胺四乙酸银中的有机基团一方面能溶于有机溶剂,这样能够提高量子点的分散性,防止量子点颗粒团聚,另一方面其具有一定的供电子能力,可以提高量子点的导电性;同时,金属银离子半径较小,容易进入量子点表面的阳离子空位或阳离子缺陷,与阴离子结合,从而减少量子点的表面缺陷,银的表面等离子共振效应可以诱导局部电磁场增强,从而增大量子点的光的输出耦合以及复合发光速率,将该复合材料用于量子点发光二极管的量子点发光层,可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
本发明实施例的所述复合材料用作量子点发光二极管的量子点发光层材料。
在一实施例中,在该复合材料中,所述量子点的质量与所述乙二胺四乙酸银的摩尔比为1g:(0.05-0.15)mol。如果EDTA-Ag的量不足,则不可充分地配合在量子点表面,对量子点的改性效果较小,不能很好提升器件性能;如果量子点结合的EDTA-Ag的量太多,器件的EQE(外量子效率)会受到影响。最优地,保持量子点与EDTA-Ag的质量摩尔比为1g:(0.05-0.15)mol时,可以得到性能最佳的量子点发光层材料。
在一实施例中,在该复合材料中,量子点选自一元相量子点、二元相量子点、三元相量子点和四元相量子点中的至少一种。例如,可以为II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物或IV族单质中的一种或多种。
具体地,该量子点可以包括:C、Si、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe、InP、GaN、GaP、AlP、InN、InAs、GaAs、CaF2、NaYF4、NaCdF4、Cd1-xZnxS、Cd1-xZnxSe、CdSeyS1-y、PbSeyS1-y、ZnXCd1-XTe、CdS/ZnS、InP/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、Cd1-xZnxS/ZnS、Cd1-xZnxSe/ZnSe、CdSe1-xSx/CdSeyS1-y/CdS、CdSe/Cd1-xZnxSe/CdyZn1-ySe/ZnSe、Cd1-xZnxSe/CdyZn1-ySe/ZnSe、CdS/Cd1-xZnxS/CdyZn1-yS/ZnS、Cd1-xZnxSeyS1-y、Cd1- xZnxSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、Cd1-xZnxSe/CdyZn1-yS/ZnS等,不限于此的量子点。
相应地,另一方面,本发明实施例还提供了一种复合材料的制备方法,如图3所示,该制备方法包括如下步骤:
S01:配置量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液;
S02:将所述量子点胶体溶液与所述乙二胺四乙酸银溶液混合,进行加热处理,然后固液分离,得到所述复合材料。
本发明实施例提供的复合材料的制备方法,将配置的量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液直接混合后加热,进行配体交换即可以得到该复合材料,具有工艺简单和成本低的特点,适合大面积、大规模制备,最终得到的复合材料将其用于量子点发光二极管的量子点发光层,可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
在上述步骤S01中:乙二胺四乙酸银溶液可通过如下方法制备:将EDTA和氧化银加入到水中,进行反应,然后干燥得到乙二胺四乙酸银,将乙二胺四乙酸银溶解在有机溶剂中,得到乙二胺四乙酸银溶液。上述过程中,当EDTA与银离子的摩尔比小于1:1,EDTA不够充分与阴离子进行配合,形成金属有机化合物;当EDTA与银离子的摩尔比大于1.2:1,过量的EDTA在后续反应中不好除去。因此,最优地,保持摩尔比,EDTA:Ag1+=1-1.2:1。EDTA通过分子中的两个氮原子和四个羧羟基氧原子和银离子结合形成六齿螯合物。
量子点胶体溶液可以通过如下方法制备:将量子点按照一定比例分散于有机溶剂中,得到量子点胶体溶液。其中有机溶剂可以为1-十八烯(ODE)、1-十六烯、1-二十烯等高沸点烯烷烃。
进一步地,量子点胶体溶液中量子点浓度为20-50mg/mL。在此浓度范围内,量子点在溶剂中不易团聚,可以获得较佳的分散效果,可以在后续配体交换反应的时候获得最佳的接触面积;若量子点的浓度过低会引起在溶剂中的分散度过大,颗粒间的间距过大而引起配体的过量嫁接,最终影响量子点发光层性能;若量子点浓度过高则容易形成团聚物,无法与配体形成良好的接触环境。
在上述步骤S02中:所述加热处理的温度为200-220℃;加热处理的时间为0.5-1h。在上述加热条件下,乙二胺四乙酸可以更好地结合在量子点表面,形成复合材料。更进一步地,将所述量子点胶体溶液与所述乙二胺四乙酸银溶液混合的步骤中,所述量子点胶体溶液中量子点的质量与所述乙二胺四乙酸银溶液中乙二胺四乙酸银的摩尔比为1g:(0.05-0.15)mol。如果EDTA-Ag的量不足,则不可充分地配合在量子点表面,对量子点的改性效果较小,不能很好提升器件性能;如果量子点结合的EDTA-Ag的量太多,器件的EQE(外量子效率)会受到影响。
更进一步地,所述量子点胶体溶液中的溶剂与所述乙二胺四乙酸银溶液中的溶剂为相同的有机溶剂。量子点胶体溶液中的溶剂与乙二胺四乙酸银溶液中的溶剂相同,使得两种溶液混合后溶解性不受影响。具体地,有机溶剂为正己烷,正辛烷,正癸烷,氯仿,ODE等非极性溶剂。
将量子点胶体溶液中与乙二胺四乙酸银溶液混合均匀,加热处理进行配体交换,从而得到含有EDTA-Ag修饰的量子点的溶液,进一步固液分离后得到的复合材料即EDTA-Ag修饰的量子点颗粒。其中,固液分离可以为用极性溶剂对所述复合材料进行沉降处理的步骤。具体地,极性溶剂包括乙酸乙酯、乙醇和丙酮,待反应溶液降至室温,用乙酸乙酯、乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,即先用乙酸乙酯和乙醇进行第一沉淀处理,然后用丙酮进行第二沉淀处理;如此清洗的效果最佳,得到更纯的复合材料即EDTA-Ag修饰的量子点。清洗结束后,将复合材料重新分散于有机溶剂中,制备出EDTA-Ag改性的量子点溶液,用于制备量子点发光二极管的量子点发光层。
最后,本发明实施例还提供一种量子点发光二极管,包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层由本发明实施例的上述复合材料或本发明实施例的上述制备方法制得的复合材料组成。
本发明实施例提供的量子点发光二极管中的量子点发光层由本发明实施例特有的复合材料或本发明实施例上述制备方法制得的特有的复合材料组成,该复合材料可以有效地提升器件的发光效率,从而提高器件的性能。
在一实施例中,量子点发光层与阳极之间还设置有空穴功能层,如空穴传输层,或层叠的空穴注入层和空穴传输层,其中空穴注入层与阳极相邻。在另一实施例中,量子点发光层与阴极之间设置有电子功能层,如电子传输层,或层叠的电子注入层和电子传输层,其中电子注入层与阴极相邻。
在一具体实施例中,一种QLED器件的制备方法包括如下步骤:
A:首先生长一空穴传输层于ITO基板上;
B:然后在空穴传输层上沉积量子点发光层;其中,量子点发光层的材料为如上所述的EDTA-Ag改性的的量子点材料。
C:最后沉积电子传输层于量子点发光层上,并蒸镀阴极于电子传输层上,得到量子点发光二极管。
所述空穴传输层可采用本领域常规的空穴传输材料制成,包括但不限于TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP、PEDOT:PSS、NiO、MoO3、WoO3等或者为其任意组合的混合物,亦可以是其它高性能的空穴传输材料。空穴传输层的制备:将ITO基板置于匀胶机上,用配制好的空穴传输材料的溶液旋涂成膜;通过调节溶液的浓度、旋涂速度和旋涂时间来控制膜厚,然后在适当温度下热退火处理。
所述量子点发光层为如上所述的EDTA-Ag改性的量子点材料。量子点发光层的制备:将已旋涂上空穴传输层的基片置于匀胶机上,将配制好一定浓度的EDTA-Ag改性的量子点溶液旋涂成膜,通过调节溶液的浓度、旋涂速度和旋涂时间来控制发光层的厚度,约20-60nm,在适当温度下干燥。其中,所述的发光量子点为油溶性量子点包括一元相、二元相、三元相、四元相量子点中的至少一种;上文已经详细阐述。为常见的红、绿、蓝三种的任意一种量子点或者其它黄光均可以,该步骤量子点可以为含镉或者不含镉。
所述电子传输层可采用本领域常规的电子传输材料制成,包括但不限于为ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO3和Alq3中的一种。电子传输层的制备:将已旋涂上发光层的的基板置于真空蒸镀腔室内,蒸镀一层约80nm厚的电子传输层,蒸镀速度约为0.01~0.5nm/s。
接着,将沉积完各功能层的衬底置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层15-30nm的金属银或者铝作为阴极,或者使用纳米Ag线或者Cu线,具有较小的电阻使得载流子能顺利的注入。
进一步的,将得到的QLED进行封装处理,所述封装处理可采用常用的机器封装,也可以采用手动封装。优选的,所述封装处理的环境中,氧含量和水含量均低于0.1ppm,以保证器件的稳定性。
在一优选实施例中,提供一种正型构型QLED器件,如图4为该QLED器件的结构示意图,从下而上依次包括衬底1、阳极2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5、阴极6。其中,衬底1的材料为玻璃片,阳极2的材料为ITO基板,空穴传输层3的材料TFB,量子点发光层4的材料为本发明实施例的复合材料即EDTA-Ag改性的量子点,电子传输层5的材料为ZnO,以及阴极6的材料为Al。
本发明先后进行过多次试验,现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述,下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
以利用氧化银,EDTA,CdS/ZnS、ODE、正己烷为例,详细介绍复合材料的制备过程。
1)将1g EDTA于小烧杯中,先加入10ml蒸馏水,形成总浓度为1M的溶液,保温到80℃,在磁力搅拌下慢慢加入适量的氧化银(摩尔比,EDTA:Ag+=1:1),反应2h。制得EDTA-Ag溶液,烘箱干燥。
2)将适量的CdS/ZnS加入到20ml ODE中形成总浓度为20mg/mL的量子点胶体溶液。
3)将适量EDTA-Ag溶解到5ml ODE中,然后与量子点胶体溶液混合均匀后(质量摩尔比,量子点:EDTA-Ag=1g:0.1mol),继续在200℃下搅拌0.5h。反应结束后,待反应溶液降至室温后,用乙酸乙酯+乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,随后重新分散于正己烷,制备出EDTA-Ag改性的CdS/ZnS量子点。
实施例2
以利用氧化银,EDTA,CdSe/ZnS、ODE、正己烷为例,详细介绍复合材料的制备过程。
1)将1g EDTA于小烧杯中,先加入10ml蒸馏水,形成总浓度为1M的溶液,保温到80℃,在磁力搅拌下慢慢加入适量的氧化银(摩尔比,EDTA:Ag+=1.2:1),反应2h。制得EDTA-Ag溶液,烘箱干燥。
2)将适量的CdSe/ZnS加入到20ml ODE中形成总浓度为30mg/mL的量子点胶体溶液。
3)将适量EDTA-Ag溶解到5ml ODE中,然后与量子点胶体溶液混合均匀后(质量摩尔比,量子点:EDTA-Ag=1g:0.05mol),继续在200℃下搅拌0.5h。反应结束后,待反应溶液降至室温后,用乙酸乙酯+乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,随后重新分散于正己烷,制备出EDTA-Ag改性的CdSe/ZnS量子点。
实施例3
以氧化银、EDTA、Cd1-xZnxSe/ZnS、1-十六烯、正辛烷为例,详细介绍复合材料的制备过程。
1)将1g EDTA于小烧杯中,先加入10ml蒸馏水,形成总浓度为1M的溶液,保温到80℃,在磁力搅拌下慢慢加入适量的氧化银(摩尔比,EDTA:Ag+=1:1),反应2h。制得EDTA-Ag溶液,烘箱干燥。
2)将适量的Cd1-xZnxSe/ZnS加入到20ml 1-十六烯中形成总浓度为20mg/mL的量子点胶体溶液。
3)将适量EDTA-Ag溶解到5ml 1-十六烯中,与量子点胶体溶液混合均匀后(质量摩尔比,量子点:EDTA-Ag=1g:0.1mol),继续在200℃下搅拌0.5h。反应结束后,待反应溶液降至室温后,用乙酸乙酯+乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,随后重新分散于正辛烷,制备出EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxSe/ZnS量子点。
实施例4
以氧化银、EDTA、Cd1-xZnxSe/ZnSe、1-十六烯、正辛烷为例,详细介绍复合材料的制备过程。
1)将1g EDTA于小烧杯中,先加入10ml蒸馏水,形成总浓度为1M的溶液,保温到80℃,在磁力搅拌下慢慢加入适量的氧化银(摩尔比,EDTA:Ag+=1.2:1),反应2h。制得EDTA-Ag溶液,烘箱干燥。
2)将适量的Cd1-xZnxSe/ZnSe加入到20ml 1-十六烯中形成总浓度为50mg/mL的量子点胶体溶液。
3)将适量EDTA-Ag溶解到5ml 1-十六烯中,与量子点胶体溶液混合均匀后(质量摩尔比,量子点:EDTA-Ag=1g:0.15mol),继续在200℃下搅拌0.5h。反应结束后,待反应溶液降至室温后,用乙酸乙酯+乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,随后重新分散于正辛烷,制备出EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxSe/ZnSe量子点。
实施例5
以利用氧化银、EDTA、Cd1-xZnxS/ZnS、1-二十烯、正癸烷为例,详细介绍复合材料的制备过程。
1)将1g EDTA于小烧杯中,先加入10ml蒸馏水,形成总浓度为1M的溶液,保温到80℃,在磁力搅拌下慢慢加入适量的氧化银(摩尔比,EDTA:Ag+=1:1),反应2h。制得EDTA-Ag溶液,烘箱干燥。
2)将适量的Cd1-xZnxS加入到20ml 1-二十烯中形成总浓度为20mg/mL的量子点胶体溶液。
3)将适量EDTA-Ag溶解到5ml 1-二十烯中,与量子点胶体溶液混合均匀后(质量摩尔比,量子点:EDTA-Ag=1g:0.1mol),继续在200℃下搅拌0.5h。反应结束后,待反应溶液降至室温后,用乙酸乙酯+乙醇、丙酮分步沉淀并清洗,随后重新分散于正辛烷,制备出EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxS/ZnS量子点。
实施例6
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层为材料TFB,电子传输层的材料为ZnO纳米材料,阴极的材料为Al。
所述量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阳极ITO基板,在ITO基板上制备空穴传输层,
在所述空穴传输层上沉积量子点发光层,量子点发光层材料为实施例1所述方法中得到的EDTA-Ag改性的CdS/ZnS量子点;
在量子点发光层上制备电子传输层;
在所述电子传输层上阴极。
实施例7
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,电子传输层的材料为ZnO纳米材料,阴极的材料为Al。
所述量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阳极ITO基板,在ITO基板上制备空穴传输层,
在所述空穴传输层上沉积量子点发光层;
在所述空穴传输层上沉积量子点发光层,量子点发光层材料为实施例2所述方法中得到的EDTA-Ag改性的CdSe/ZnS量子点;
在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。
实施例8
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,电子传输层的材料为ZnO纳米材料,阴极的材料为Al。
所述量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阳极ITO基板,在ITO基板上制备空穴传输层,
在所述空穴传输层上沉积量子点发光层;
在所述空穴传输层上沉积量子点发光层,量子点发光层材料为实施例3所述方法中得到的EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxSe/ZnS量子点;
在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。
实施例9
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阴极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阴极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,电子传输层的材料为ZnO纳米材料,阳极的材料为Al。
所述量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阴极基板,在阴极基板上制备电子传输层;
在电子传输层上制备量子点发光层,量子点发光层材料为实施例4所述方法中得到的EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxSe/ZnSe量子点;
在量子点发光层上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备阳极。
实施例10
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阴极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阴极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,电子传输层的材料为ZnO纳米材料,阳极的材料为Al。
所述量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阴极基板,在阴极基板上制备电子传输层;
在电子传输层上制备量子点发光层,量子点发光层材料为实施例5所述方法中得到的EDTA-Ag改性的Cd1-xZnxS/ZnS量子点;
在量子点发光层上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备阳极。
对比例1
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,量子点为未改性的CdS/ZnS量子点,电子传输层的材料为ZnO材料,阴极的材料为Al。
对比例2
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,量子点为未改性的CdSe/ZnS量子点,电子传输层的材料为ZnO材料,阴极的材料为Al。
对比例3
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阳极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,量子点为未改性的Cd1-xZnxSe/ZnS量子点,电子传输层的材料为ZnO材料,阴极的材料为Al。
对比例4
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阴极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阴极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,量子点为未改性的Cd1-xZnxSe/ZnSe量子点,电子传输层的材料为ZnO材料,阳极的材料为Al。
对比例5
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阴极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阴极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,量子点为未改性的Cd1-xZnxS/ZnS量子点,电子传输层的材料为ZnO材料,阳极的材料为Al。
将实施例6-10以及对比例1-5制备得到的量子点发光二极管进行性能测试,测试指标和测试方法如下:
(1)外量子效率(EQE):采用EQE光学测试仪器测定。
注:外量子效率测试为所述的QLED器件,即:阳极/空穴传输薄膜/量子点/电子传输薄膜/阴极,或者阴极/电子传输薄膜/量子点/空穴传输薄膜/阳极。
测试结果如下表1所示:
表1
从上表1的数据可见,本发明实施例6-10提供的量子点发光二极管(量子点为EDTA-Ag改性的量子点)的外量子效率,明显高于对比例1-5中未改性的量子点发光二极管的外量子效率,说明实施例得到的量子点发光二极管具有更好的发光效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种复合材料,其特征在于,所述复合材料包括量子点和结合在所述量子点表面的乙二胺四乙酸银;其中,所述乙二胺四乙酸银中的银离子与量子点表面的阴离子相结合,所述量子点的质量与所述乙二胺四乙酸银的摩尔比为1g:(0.05-0.15)mol,所述量子点选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物和II-IV-VI族化合物中的一种或多种;
所述复合材料通过如下步骤生成:
配置量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液;将所述量子点胶体溶液与所述乙二胺四乙酸银溶液混合,进行加热处理,然后固液分离。
2.一种复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
配置量子点胶体溶液和乙二胺四乙酸银溶液;所述量子点胶体溶液中的量子点的质量与所述乙二胺四乙酸银溶液中的乙二胺四乙酸银的摩尔比为1g:(0.05-0.15)mol,所述量子点选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物和II-IV-VI族化合物中的一种或多种;
将所述量子点胶体溶液与所述乙二胺四乙酸银溶液混合,进行加热处理,然后固液分离,得到所述复合材料,所述复合材料包括所述量子点和结合在所述量子点表面的乙二胺四乙酸银;其中,所述乙二胺四乙酸银中的银离子与量子点表面的阴离子相结合。
3.如权利要求2所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述加热处理的温度为200-220℃;和/或,
所述加热处理的时间为0.5-1h。
4.如权利要求2所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述量子点胶体溶液中量子点的浓度为20-50mg/mL。
5.如权利要求2-4任一项所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述固液分离包括用极性溶剂对所述复合材料进行沉降处理。
6.如权利要求5所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述极性溶剂包括乙酸乙酯、乙醇和丙酮,所述极性溶剂对所述复合材料进行沉降处理的步骤包括:用乙酸乙酯和乙醇进行第一沉淀处理,然后用丙酮进行第二沉淀处理。
7.一种量子点发光二极管,包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,其特征在于,所述量子点发光层由权利要求1所述的复合材料或权利要求2-6任一项所述的制备方法制得的复合材料组成。
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