CN113122228B - 量子点及其改性方法和量子点发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明属于量子点技术领域,尤其涉及一种量子点,所述量子点的表面结合有含钛有机配体。本发明量子点通过表面结合有含钛有机配体,不但能够减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力,减少非辐射跃迁,而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率,使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层,进一步提高发光效率。
Description
技术领域
本发明属于量子点技术领域,尤其涉及一种量子点及其改性方法和量子点发光二极管。
背景技术
量子点是指激子在三维空间方向上均被束缚住的半导体纳米材料,粒径一般在1-100nm。由于“量子限域”效应的存在,随着量子点尺寸进一步减小,连续的能带结构变成不连续的分立能级结构,受激后可以发出显著荧光。通过调节量子点的尺寸可以得到具有不同能带宽度的量子点。具有不同能带宽度的量子点,在一定波长的激发条件下将会发出不同能量的光子,也就是不同颜色的光。因此,通过一定的方式来调整量子点的尺寸和化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区,甚至是近红外区。量子点由于具有显著的量子点限域效应,使得其具有发光波长可调、峰宽窄、发光效率高、寿命长、热稳定性高和优良的可溶液加工性等优点,在新型显示和照明、太阳能电池、生物标记等领域具有广泛地应用前景。量子点发光二极管(QLED)拥有发射光谱可调、发光光谱窄、发光效率高等优点,是下一代平板发光技术备受关注的选择。目前,QLED在色纯度、色饱和度和生产成本上与OLED、传统LCD相比均有较好的竞争优势。
然而,目前QLED仍存在发光效率低下、寿命不高等问题,暂时还无法被大规模商业应用。由于量子点的尺寸较小,因此其比表面积非常大,同时表面存在的悬挂键也会非常多,而暴露于外界的悬挂键很容易造成缺陷和缺陷能级,造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低。并且,悬挂键还会连接反应中所加入的有机配体(如有机羧酸、有机膦、有机胺类等),在量子点成膜时,其连接的长链的有机配体会形成较大的空间位阻,造成量子点成膜后排列间隔较大,量子点与量子点间的间距较宽造成电荷传输效率低下。
发明内容
本发明旨在解决量子点的应用问题。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种量子点,所述量子点的表面结合有含钛有机配体。
相应地,一种量子点的改性方法,包括以下步骤:
获取量子点溶液、获取含钛有机物;
在保护气体氛围下,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,混合处理后分离,得到改性后的量子点。
相应地,一种量子点发光二极管,所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层中包含有上述的量子点,或者包含有上述方法改性后的量子点。
本发明提供的量子点的表面结合有含钛有机配体,一方面,通过含钛有机配体与量子点表面的悬挂键结合,减少了量子点的缺陷态和缺陷能级,从而减少非辐射跃迁导致的损失,提高量子点的发光效率;另一方面,含钛有机配体以配位键的形式连接在量子点表面,可以在量子点膜层起到载流子中继作用,促进载流子在量子点之间的传输,从而使得空穴与电子更容易渗透到量子点发光层中,增加发光层内层量子点的发光效率,进一步提高发光效率。
本发明提供的量子点的改性方法,在保护气体氛围下,将含钛有机物溶解于量子点溶液中,通过混合处理后即可分离得到改性后的量子点,所述改性后的量子点的表面结合有含钛有机配体,不但减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力,减少非辐射跃迁,而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率,使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层,进一步提高发光效率。本发明量子点的改性方法,操作简单,条件温和,适用于工业化大规模生产和应用。
本发明提供的量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层中包含有上述结合有含钛有机配体的量子点,其缺陷态和缺陷能级少,载流子传输性能好的量子点,因而有效确保了量子点功能层中电荷传输效率,提高其发光效率,从而提高量子点发光二极管的整体光电性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的量子点的改性方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚,对本发明实施例中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一部分实施例,而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地,本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
本发明实施例提供了一种量子点,所述量子点的表面结合有含钛有机配体。
本发明实施例提供的量子点的表面结合有含钛有机配体,一方面,通过含钛有机配体与量子点表面的悬挂键结合,减少了量子点的缺陷态和缺陷能级,从而减少非辐射跃迁导致的损失,提高量子点的发光效率;另一方面,含钛有机配体以配位键的形式连接在量子点表面,可以在量子点膜层起到载流子中继作用,促进载流子在量子点之间的传输,从而使得空穴与电子更容易渗透到量子点发光层中,增加发光层内层量子点的发光效率,进一步提高发光效率。
进一步实施例中,所述含钛有机配体的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18。本发明实施例量子点表面连接的含钛有机配体的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,且m和n为正整数,其为短链、多支链配体,既能够有效防止量子点之间发生聚集,增加量子点的稳定性,又降低了量子点的空间位阻,提高电荷传输效率,有利于量子点成膜时排列更有序、紧凑,从而提高量子点层的发光效率。
进一步实施例中,所述量子点的表面结合有Ti[(CnH2n+1)2N]m配体,其中,2≤m≤4,1<n≤8,且m和n为正整数。本发明实施例量子点表面连接的Ti[(CnH2n+1)2N]m配体为2、3或4支链的配体,且链长小于8,多支链、短链的含钛的Ti[(CnH2n+1)2N]m配体,能够更好的同时调控量子点的稳定性和电荷传输效率,进一步提高量子点层的发光效率。
进一步实施例中,所述量子点的表面包含有VI族原子。本发明实施例中量子点表面包含有O、S、Se、Te等VI族原子,这些原子与含钛有机配体Ti[(CnH2n+1)2N]m有更好的结合效果,含钛有机配体中钛原子与VI族原子以配位键的形式更稳定的连接在量子点表面,不但减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力,减少非辐射跃迁,而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率,使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层,进一步提高发光效率。在一些实施例中,所述量子点的表面包含有硫原子和/或硒原子,含钛有机配体Ti[(CnH2n+1)2N]m中钛原子与量子点表面的S和Se有更好的结合效果。
在一些具体实施例中,所述量子点表面包含有O、S、Se、Te等VI族原子,同时量子点表面结合有含钛有机配体,其分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18。
进一步实施例中,本发明实施例量子点的材料可以是任意量子点材料。如:在一些实施例中,所述量子点材料包括但不限于:元素周期表II-IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族半导体化合物中的至少一种,或上述半导体化合物中至少两种组成的核壳结构半导体化合物,所述半导体化合物的表面包含VI族原子。在一些具体实施例中,所述量子点材料选自:CdSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnSe中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物。在另一些具体实施例中,所述量子点材料选自:InAs、InP、InN、GaN、InSb、InAsP、InGaAs、GaAs、GaP、GaSb、AlP、AlN、AlAs、AlSb、CdSeTe、ZnCdSe中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物,所述半导体纳米晶化合物的表面包含有VI族原子。上述各量子点材料具有量子点的特性,光电性能好。
进一步实施例中,所述量子点的表面还结合有:酸配体、硫醇配体、胺配体、膦配体、氧膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶中的至少一种配体。本发明实施例量子点表面还结合有酸配体、硫醇配体、胺配体、膦配体、氧膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶等配体,这些配体的存在一定程度上可以进一步钝化量子点表面缺陷态,较好的维持量子点表面晶格结构和界面的稳定性,从而提高量子点的稳定性,提高量子点层的发光效率。在一些实施例中,所述酸配体选自:十酸、十一烯酸、十四酸、油酸、硬脂酸中的至少一种。在一些实施例中,所述硫醇配体选自:八烷基硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的至少一种。在一些实施例中,所述胺配体选自:油胺、十八胺、八胺中的至少一种。在一些实施例中,所述膦配体包括:三辛基膦。在一些实施例中,所述氧膦配体包括:三辛基氧膦。
所述量子点和所述含钛有机配体的含量对提高无机纳米材料的极性有影响。在一些实施例中,所述量子点和所述含钛有机配体的质量摩尔比为10mg~20mg:0.005mmol~0.05mmol。此时,所述含钛有机配体的含量合适,可以通过其钛原子与所述量子点无机纳米材料表面的硫族元素充分配位,调节所述无机纳米材料的极性。若所述含钛有机配体的含量过高,则由于没有足够的配位位点与含钛有机配体结合,含钛有机配体容易残留在量子点无机纳米材料中,影响无机纳米材料的属性。若所述含钛有机配体的含量过低,则含钛有机物对无机纳米材料的极性调节作用较弱,成膜时对提高无机纳米材料或与之接触的传输层的成膜均匀性的作用不显著。
本发明实施例提供的量子点可以通过下述方法制备获得。
相应地,如附图1所示,本发明实施例还提供了一种量子点的改性方法,包括以下步骤:
S10.获取量子点溶液、获取含钛有机物;
S20.在保护气体氛围下,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,混合处理后分离,得到改性后的量子点。
本发明实施例提供的量子点的改性方法,在保护气体氛围下,将含钛有机物溶解于量子点溶液中,通过混合处理后即可分离得到改性后的量子点,所述改性后的量子点的表面结合有含钛有机配体,不但减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力,减少非辐射跃迁,而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率,使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层,进一步提高发光效率。本发明实施例量子点的改性方法,操作简单,条件温和,适用于工业化大规模生产和应用。
具体地,上述步骤S10中,获取量子点溶液、获取含钛有机物。本发明实施例所述量子点溶液的浓度为1~200mg/mL,在此浓度范围内,量子点分散性较好,且量子点的溶液加工性能较好。进一步实施例中,量子点溶液的浓度为10~50mg/mL,在此浓度范围内,量子点有更好的分散稳定性和加工性能。在一些具体实施例中,量子点溶液的浓度可以是10mg/mL、20mg/mL、30mg/mL、40mg/mL或50mg/mL。
进一步实施例中,所述量子点溶液中的溶剂选自:氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、正己烷、正辛烷、氯苯、乙腈、环己烷、甲苯、苯、二甲苯中的至少一种。本发明实施例采用的这些溶剂对量子点材料均有较好的溶解分散性,有利于后续含钛有机物与量子点表面原子连接结合。
进一步实施例中,所述量子点溶液中的量子点的表面包含有VI族原子。本发明实施例量子点的表面包含的O、S、Se、Te等VI族原子,与含钛有机物有较好的结合性能,使含钛有机物以配位键的形式连接在量子点表面,既减少了量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力,减少非辐射跃迁,又可以在量子点膜层起到载流子中继作用,促进载流子在量子点之间的传输,使得空穴和电子更容易渗透到发光层的里层,增加内层量子点发光效率,进一步提高发光效率。
在一些实施例中,所述量子点材料包括但不限于:元素周期表II-IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族半导体化合物中的至少一种,或上述半导体化合物中至少两种组成的核壳结构半导体化合物,所述半导体化合物的表面包含VI族原子。在一些具体实施例中,所述量子点材料选自:CdSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnSe中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物。在另一些具体实施例中,所述量子点材料选自:InAs、InP、InN、GaN、InSb、InAsP、InGaAs、GaAs、GaP、GaSb、AlP、AlN、AlAs、AlSb、CdSeTe、ZnCdSe中的至少一种半导体纳米晶化合物,或至少两种组成的混合类型、梯度混合类型、核壳结构类型或联合类型等结构的半导体纳米晶化合物,所述半导体纳米晶化合物的表面包含有VI族原子。上述各量子点材料具有量子点的特性,光电性能好。
具体地,上述步骤S20中,在保护气体氛围下,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,混合处理后分离,得到改性后的量子点,所述改性后的量子点的表面结合有含钛有机配体。本发明实施例含钛有机物与量子点的结合在保护气氛下,通过混合处理即可制得表面结合有含钛有机配体的量子点,制备方法简单,条件温和,容易操作。
进一步实施例中,所述混合处理后分离的步骤包括:将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,在室温下混合处理至少30分钟,使含钛有机物充分地与量子点表面的悬挂键结合,然后用乙酸乙酯、乙醇或丙酮中的至少一种溶剂分离纯化,沉淀得到改性后的量子点。在一些实施例中,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,在室温下混合处理30~60分钟后,用乙酸乙酯、乙醇和丙酮的混合溶剂沉淀量子点,并用混合溶剂多次清洗,分离得到改性后的量子点。
进一步实施例中,所述含钛有机物的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,且m和n为正整数。本发明实施例量子点表面连接的含钛有机物的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,其为短链、多支链配体,既能够有效防止量子点之间发生聚集,增加量子点的稳定性,又降低了量子点的空间位阻,提高电荷传输效率,有利于量子点成膜时排列更有序、紧凑,从而提高量子点层的发光效率。
进一步实施例中,所述含钛有机物选自:四(二甲基胺基)钛和/或四(二乙基胺基)钛。本发明实施例采用的四(二甲基胺基)钛和/或四(二乙基胺基)钛的含钛有机物均为四支链且链短的化合物,其中钛原子与量子点表面的悬挂键有较好的配位效果,通过配位键连接在量子点表面后使量子点表面接枝有短链、多支链的配体,既能够有效防止量子点之间发生聚集,增加量子点的稳定性,又降低了量子点的空间位阻,提高电荷传输效率,有利于量子点成膜时排列更有序、紧凑,从而提高量子点层的发光效率。
进一步实施例中,所述混合处理后的混合溶液中,所述含钛有机物的浓度为所述量子点溶液的浓度的10%~50%。本发明实施例含钛有机物的浓度为所述量子点溶液的浓度的10%~50%,该浓度配比能够充分确保含钛有机物与量子点表面的悬挂键充分结合,形成表面结合有Ti[(CnH2n+1)2N]m配体的量子点。通过量子点表面连接的Ti[(CnH2n+1)2N]m配体,减少量子点表面的暴露悬挂键,减少缺陷态和缺陷能级,从而减少非辐射跃迁损失,提高量子点的发光效率。同时可以在量子点膜层起到载流子中继作用,促进载流子在量子点之间的传输,使得空穴和电子更容易渗透到发光层的里层,增加内层量子点发光效率,进一步提高发光效率。在一些实施例中,量子点溶液的浓度为1~200mg/mL时,所述混合处理后的混合溶液中,所述含钛有机物的浓度为0.1~100mg/mL。在一些实施例中,量子点溶液的浓度为10~50mg/mL时,所述混合处理后的混合溶液中,所述含钛有机物的浓度为1~25mg/mL。在一些实施例中,量子点溶液的浓度为10~40mg/mL时,所述混合处理后的混合溶液中,所述含钛有机物的浓度为2~10mg/mL。
在一些实施例中,所述保护气体选自:氮气、氩气、氦气中的至少一种。本发明实施例在氮气、氩气、氦气中的至少一种保护气体氛围下,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,混合处理使含钛有机金属化合物连接到量子点表面,得到改性后的量子点,其中,保护气体氛围能够有效防止含钛有机金属化合物的氧化和分解,确保其与量子点更好接触反应。
相应地,本发明实施例还提供了一种量子点发光二极管,所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层中包含有上述的量子点,或者包含有上述方法改性后的量子点。
本发明实施例提供的量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层中包含有上述结合有含钛有机配体的量子点,所述含钛有机配体的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,该量子点缺陷态和缺陷能级少,载流子传输性能好,因而有效确保了量子点功能层中电荷传输效率,提高其发光效率,从而提高量子点发光二极管的整体光电性能。
进一步实施例中,本发明实施例所述量子点发光二极管分正型结构和反型结构。
在一种实施方式中,正型结构量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极的层叠结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,且所述阳极设置在衬底上。进一步的,所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等空穴功能层;在所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。在一些正型结构器件的实施例中,所述量子点发光二极管包括衬底,设置在所述衬底表面的阳极,设置在阳极表面的所述空穴注入层,设置在所述空穴注入层表面的空穴传输层,设置在所述空穴传输层表面的量子点发光层,设置在量子点发光层表面的电子传输层和设置在电子传输层表面的阴极。在一种实施方式中,反型结构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,且所述阴极设置在衬底上。进一步的,所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等空穴功能层;在所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。在一些反型结构器件的实施例中,所述量子点发光二极管包括衬底,设置在所述衬底表面的阴极,设置在阴极表面的所述电子传输层,设置在所述电子传输层表面的量子点发光层,设置在所述量子点发光层表面的空穴传输层,设置在空穴传输层表面的空穴注入层和设置在空穴注入层表面的阳极。
在一具体实例中,如附图2所示,所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阳极和所述量子点发光层的空穴传输层,设置在阴极和所述述量子点发光层的电子传输层。
进一步实施例中,衬底层包括钢性、柔性衬底等;
阳极包括ITO、FTO或ZTO等;
空穴注入层包括:PEODT:PSS、WoO3、MoO3、NiO、V2O5、HATCN、HATCN、CuS等;
空穴传输层既可以是小分子有机物,也可以是高分子导电聚合物,包括:TFB、PVK、TCTA、TAPC、Poly-TBP、Poly-TPD、NPB、CBP、PEODT:PSS、MoO3、WoO3、NiO、CuO、V2O5、CuS等;
量子点发光层包括上述表面结合有Ti[(CnH2n+1)2N]m配体的量子点,其中,m≤4,1<n≤18;
电子传输层包括:ZnO、ZnMgO、ZnMgLiO、ZnInO、ZrO、TiO2、Alq3、TAZ、TPBI、PBD、BCP、Bphen的一种或多种;
阴极包括:Al、Ag、Au、Cu、Mo、或它们的合金。
在一些具体实施例中,量子点发光二极管为反型结构器件,包括制备步骤:首先将电子传输层沉积在ITO基板上,其中所述电子传输层材料为ZnO;接着将含Ti有机金属化合物配体的量子点沉积在电子传输层之上,该量子点为CdSe/ZnS核壳绿色量子点;最后打印空穴传输层于量子点发光层上,并蒸镀Al阳极于空穴传输层上,得到QLED发光二极管。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本发明实施例量子点及其改性方法的进步性能显著的体现,以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种绿色核壳型CdSe/ZnS量子点,包括步骤:
①将绿色核壳型CdSe/ZnS量子点溶解于正辛烷溶剂中,得到浓度为20mg/mL的量子点溶液;
②在氩气气氛中,将四(二甲基胺基)钛(TDMAT)溶解到量子点溶液中使混合溶液中四(二甲基胺基)钛(TDMAT)的浓度为2mg/mL,室温下搅拌30分钟;
③反应结束后,用乙酸乙酯、乙醇、丙酮沉淀并清洗,制得绿色核壳型CdSe/ZnS量子点。
实施例2
本实施例提供了一种绿色核壳型CdSe/ZnS量子点,包括步骤:
①将绿色核壳型CdSe/ZnS量子点溶解于正辛烷溶剂中,得到浓度为15mg/mL的量子点溶液;
②在氩气气氛中,将四(二甲基胺基)钛(TDMAT)溶解到量子点溶液中使混合溶液中四(二甲基胺基)钛(TDMAT)的浓度为2mg/mL,室温下搅拌30分钟;
③反应结束后,用乙酸乙酯、乙醇、丙酮沉淀并清洗,制得绿色核壳型CdSe/ZnS量子点。
实施例3
本实施例提供了一种蓝色核壳型CdSe/ZnS量子点,包括步骤:
①将绿色核壳型CdSe/ZnS量子点溶解于正辛烷溶剂中,得到浓度为30mg/mL的量子点溶液;
②在氩气气氛中,将四(二甲基胺基)钛(TDMAT)溶解到量子点溶液中使混合溶液中四(二甲基胺基)钛(TDMAT)的浓度为3mg/mL,室温下搅拌30分钟;
③反应结束后,用乙酸乙酯、乙醇、丙酮沉淀并清洗,制得蓝色核壳型CdSe/ZnS量子点。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于:量子点没有经过TDMAT配体交换反应处理。
进一步的,为了验证本发明实施例制备的量子点的进步性,本发明实施例进行了性能测试。
将实施例1~3制备的量子点制成量子点发光二极管器件,QLED结构为:阴极/电子传输薄膜/量子点/空穴传输薄膜/阳极。
测试例1
空穴迁移率测试:测试采用实施例1~3量子点制成QLED器件的电流密度(J)-电压(V),绘制曲线关系图,对关系图中空间电荷限制电流(SCLC)区的进行拟合,然后根据著名的Child’s law公式计算空穴迁移率:J=(9/8)εrε0μeV2/d3,其中,J表示电流密度,单位mAcm-2;εr表示相对介电常数,ε0表示真空介电常数;μe表示空穴迁移率,单位cm2V-1s-1;V表示驱动电压,单位V;d表示膜厚度,单位m,测试结果如下表1所示:
测试例2
外量子效率(EQE)测试:采用EQE光学测试仪器测定,测试结果如下表1所示:
表1
从上表1测试结果可见,本发明实施例1~3制备的量子点制成QLED器件的空穴迁移率明显高于对比例1,而且QLED器件的EQE也明显更高。说明本发明实施例通过对改性方法制备的量子点,提高了量子点的发光效率。
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 (10)
1.一种量子点,其特征在于,所述量子点的表面结合有含钛有机配体;其中,所述含钛有机配体的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,且m和n为正整数,所述量子点的表面包含有硫原子和/或硒原子。
2.如权利要求1所述的量子点,其特征在于,所述量子点的表面还结合有:酸配体、硫醇配体、胺配体、膦配体、氧膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶中的至少一种配体。
3.如权利要求2所述的量子点,其特征在于,所述酸配体选自:十酸、十一烯酸、十四酸、油酸、硬脂酸中的至少一种;和/或
所述硫醇配体选自:八烷基硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的至少一种;和/或
所述胺配体选自:油胺、十八胺、八胺中的至少一种;和/或
所述膦配体包括:三辛基膦;和/或
所述氧膦配体包括:三辛基氧膦。
4.如权利要求1~3任一所述的量子点,其特征在于,所述量子点和所述含钛有机配体的质量摩尔比为10mg~20mg:0.005mmol~0.05mmol。
5.一种量子点的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取量子点溶液、获取含钛有机物;其中,所述含钛有机物的分子式为Ti[(CnH2n+1)2N]m,其中,m≤4,1<n≤18,且m和n为正整数,所述量子点的表面包含有硫原子和/或硒原子;
在保护气体氛围下,将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,混合处理后分离,得到改性后的量子点。
6.如权利要求5所述的量子点的改性方法,其特征在于,所述混合处理后分离的步骤包括:将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中,在室温下混合处理30~60分钟后,用乙酸乙酯、乙醇或丙酮中的至少一种溶剂分离纯化,得到改性后的量子点。
7.如权利要求5或6所述的量子点的改性方法,其特征在于所述含钛有机物选自:四(二甲基胺基)钛和/或四(二乙基胺基)钛。
8.如权利要求7所述的量子点的改性方法,其特征在于,所述量子点溶液的浓度为1~200mg/mL;和/或
所述混合处理后的混合溶液中,所述含钛有机物的浓度为所述量子点溶液的浓度的10%~50%。
9.如权利要求8所述的量子点的改性方法,其特征在于,所述量子点溶液中的溶剂选自:氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、正己烷、正辛烷、氯苯、乙腈、环己烷、甲苯、苯、二甲苯中的至少一种;和/或
所述量子点溶液中的量子点的表面包含有VI族原子;和/或
所述保护气体选自:氮气、氩气、氦气中的至少一种。
10.一种量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,所述量子点发光层中包含有如权利要求1~4任一所述的量子点,或者包含有如权利要求5~9任一所述方法改性后的量子点。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110133757A (ko) * | 2010-06-07 | 2011-12-14 | 이순원 | 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속산화박막 패턴 형성방법 및 엘이디 소자의 제조방법 |
CN106601925A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-04-26 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光层、量子点发光二极管及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106366121B (zh) * | 2015-12-18 | 2017-07-14 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 经钛配体修饰的黑磷及其制备方法与应用 |
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 |
US10717927B2 (en) * | 2016-07-14 | 2020-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Indium-based quantum dots and production methods thereof |
CN109233800A (zh) * | 2017-07-11 | 2019-01-18 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点配体交换方法与量子点墨水 |
CN109233801A (zh) * | 2017-07-11 | 2019-01-18 | Tcl集团股份有限公司 | 表面修饰的量子点及其制备方法、应用与qled器件 |
CN109694704A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | Tcl集团股份有限公司 | 粒子及其制备方法和qled器件 |
CN110452681A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-15 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点溶液及其制备方法 |
-
2019
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110133757A (ko) * | 2010-06-07 | 2011-12-14 | 이순원 | 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속산화박막 패턴 형성방법 및 엘이디 소자의 제조방법 |
CN106601925A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-04-26 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光层、量子点发光二极管及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
In Situ Photoluminescence of Colloidal Quantum Dots During Gas Exposure-The Role of Water and Reactive Atomic Layer Deposition Precursors;Jakob Kuhs等;ACS Appl. Mater. Interfaces;第11卷;26277-26287 * |
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