CN113130784B - 复合材料及其制备方法和应用、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应用、量子点发光二极管。所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物;其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。该复合材料具有很好的电子传输性能,用于量子点发光二极管的电子传输层,可以提高电子传输效率,增加传输层的电荷传输通量,从而提高器件的发光性能。
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应用、量子点发光二极管。
背景技术
量子点材料因具有独特的光学特性而被广泛应用于发光领域,用其作发光层可制成量子点发光二极管(QLED)。与有机电致发光二极管相比,量子点发光二极管具有发光光谱窄、色域广、稳定性好、寿命长、制作成本低等优势。其中,优化器件结构是提升QLED性能的一个大方向,如何通过优化电荷传输层来提高发光层的发光效率是最为重要的一个环节。
目前,ZnO、TiO2等金属氧化物半导体材料常被用于制备QLED电子传输层,然而这些材料虽然有禁带宽度大、稳定性好、与量子点材料能级匹配度高等优点,但由于无机金属氧化物纳米材料表面缺陷较多、分散性较差、成膜均匀性较差,导致其电荷传输性能不如有机电子传输层材料。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种复合材料及其制备方法和应用,旨在解决现有n型金属氧化物电子传输性能不理想的技术问题。
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的制备方法,包括如下步骤:
配制含有n型金属氧化物纳米颗粒和立方烷类化合物的混合溶液;
将所述混合溶液进行固液分离,得到复合材料;
其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。
本发明提供的复合材料的制备方法将n型金属氧化物纳米颗粒与立方烷类化合物的共同分散在溶液中,经固液分离得到复合材料,该复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物,因该立方烷类化合物表面有丰富的电子云,可以跟n型氧化物纳米颗粒表面的相对远离电子的金属原子产生相互作用力,从而使立方烷类化合物以较近的分子距离吸附在n型金属氧化物纳米颗粒表面,可以为n型金属氧化物纳米颗粒提供桥连效应,因此该制备方法得到的复合材料具有很好的电子传输性能,用于量子点发光二极管的电子传输层,可以提高电子传输效率,增加传输层的电荷传输通量,从而提高器件的发光性能。
本发明另一方面提供一种复合材料,所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物;其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。
本发明提供的复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物,该立方烷类化合物表面有丰富的电子云,可以跟n型氧化物纳米颗粒表面的相对远离电子的金属原子产生相互作用力,从而使立方烷类化合物以较近的分子距离吸附在n型金属氧化物纳米颗粒表面,可以为n型金属氧化物纳米颗粒提供桥连效应,从而提高颗粒间的电子传输效率,将该复合材料用于量子点发光二极管的电子传输层,可以提高电子传输效率,增加传输层的电荷传输通量,从而提高器件的发光性能。
本发明的另一个目的在于提供一种量子点发光二极管,旨在解决量子点发光二极管的电子传输性能不理想的技术问题。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,所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子传输层,所述电子传输层由本发明所述的制备方法得到的复合材料或本发明所述的复合材料组成。
本发明提供的量子点发光二极管的电子传输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,该复合材料具有很好电子传输性能,可以促进电子-空穴在量子点发光层有效地复合,降低激子累积对器件性能的影响,从而提高器件发光效率和显示性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的复合材料的制备方法流程示意图;
图2为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的制备方法,如图1所示,该制备方法包括如下步骤:
S01:配制含有n型金属氧化物纳米颗粒和立方烷类化合物的混合溶液;
S02:将所述混合溶液进行固液分离,得到复合材料;
其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。
本发明实施例提供的复合材料的制备方法,该制备方法中将n型金属氧化物纳米颗粒与立方烷类化合物的共同分散在溶液中,经固液分离得到复合材料,该复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物,因该立方烷类化合物表面有丰富的电子云,可以跟n型氧化物纳米颗粒表面的相对远离电子的金属原子产生相互作用力,从而使立方烷类化合物以较近的分子距离吸附在n型金属氧化物纳米颗粒表面,可以为n型金属氧化物纳米颗粒提供桥连效应,因此该制备方法得到的复合材料具有很好的电子传输性能,用于量子点发光二极管的电子传输层,可以提高电子传输效率,增加传输层的电荷传输通量,从而提高器件的发光性能。
上述步骤S01中,所述混合溶液中的n型金属氧化物纳米颗粒选自氧化锌纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒和氧化钛纳米颗粒中的至少一种,用立方烷类化合物复配上述n型金属氧化物纳米颗粒,以提高其电子传输性能;所述混合溶液中n型金属氧化物纳米颗粒的浓度范围为10-100mg/mL,该浓度范围内n型金属氧化物纳米颗粒可以分散均匀。所用的溶剂为极性或中性溶剂,沸点在150-200℃之间为佳。
所述混合溶液中的立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物,该碳原子数不小于8的立方烷类化合物包括:碳原子数为8的立方烷、碳原子数大于8的有碳支链的立方烷和碳元素大于8的无碳支链或有碳支链的高立方烷中的至少一种。其中,碳原子数为8的立方烷即为五环辛烷,所述碳原子数大于8的有碳支链的立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链,即碳原子数为8的立方烷上连接1-4个碳的支链,如1-乙基-立方烷;所述碳原子数大于8的无碳支链的高立方烷选自9-20个碳的高立方烷:如9个碳的无碳支链的高立方烷、10个碳的无碳支链的高立方烷、12个碳的无碳支链的高立方烷等;而所述碳原子数大于8的有碳支链的高立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链,即在上述无碳支链的高立方烷上连接1-4个碳的支链。
进一步地,配制含有n型金属氧化物纳米颗粒和立方烷类化合物的混合溶液的步骤包括:先配置n型金属氧化物纳米颗粒溶液,然后将立方烷类化合物分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒溶液中,得到混合溶液。进一步地,在得到的所述混合溶液中,所述n型金属氧化物纳米颗粒与所述立方烷类化合物的质量比为1:(0.15-0.3),即立方烷类化合物的添加量为n型金属氧化物纳米颗粒质量的15%~30%。若立方烷类化合物比例低于15%,立方烷类化合物在金属氧化物颗粒表面的吸附率过低,这样成膜后在整个膜层间的占比过低,无法对n型金属氧化物改性效果较低;若立方烷类化合物比例过高,容易形成团聚或结块,而且成膜后导致膜层部分位点断路,影响材料整体传输性能。因此,上述比例范围内的改性效果最佳。为保证混合均匀,将立方烷类化合物分散在所述溶液需要搅拌30分钟以上。
进一步地,上述步骤S02中,所述固液分离包括沉降处理或退火处理。将配制含n型金属氧化物纳米颗粒和立方烷类化合物的混合溶液后,然后将混合溶液进行沉降处理析出溶液中的沉降物,收集该沉降物清洗干燥,得到该复合材料。该沉降处理通过加入沉淀剂实现。对于退火处理,可以直接将混合溶液在130-200℃条件下进行退火处理,得到粉末的复合材料。在一具体实施例中,为了得到该复合材料薄膜,将混合溶液沉积在基板上进行退火处理,从而得到复合材料薄膜;具体地,所述退火处理的温度为130-200℃;所述退火处理的时间为20-40min。该退火条件可以更好地去除溶剂,形成紧实致密的颗粒分布均匀的复合材料薄膜。
对于上述退火处理,若温度低于130℃,则立方烷类化合物可能会以固体形态团聚,这样与电子传输材料即n型金属氧化物纳米颗粒难以充分混合均匀;立方烷的分解温度为200℃,因此整个制备过程的退火温度均不可以超过200℃,防止分解。而且退火温度以略低于溶剂的沸点较佳,若温度过高容易使溶剂爆沸形成气泡,温度过低则溶剂可能会无法完全挥发。因此,在130~200℃下退火可以使溶剂逐渐挥发,溶剂挥发过程中使两者结合得更紧密。
具体一实施例中,上述复合材料的制备包括以下步骤:
S1、在惰性气氛中,将一定量的n型金属氧化物纳米颗粒分散于极性溶剂或墨水中,完全分散后加入一定量的立方烷类化合物,得到混合溶液;
S2、将混合溶液用沉积或旋涂等方法成膜,随后置于惰性气氛下,在140~180℃退火一定时间;得到复合材料薄膜,可以用作QLED的电子传输层。
另一方面,本发明实施例还提供了一种复合材料,所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物;其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。
本发明实施例提供的复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物,该立方烷类化合物表面有丰富的电子云,可以跟n型氧化物纳米颗粒表面的相对远离电子的金属原子产生相互作用力,从而使立方烷类化合物以较近的分子距离吸附在n型金属氧化物纳米颗粒表面,可以为n型金属氧化物纳米颗粒提供桥连效应,从而提高颗粒间的电子传输效率,将该复合材料用于量子点发光二极管的电子传输层,可以提高电子传输效率,增加传输层的电荷传输通量,从而提高器件的发光性能。
本发明实施例提供的上述复合材料即由上述制备方法得到。
进一步地,复合材料中n型金属氧化物纳米颗粒选自氧化锌纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒和氧化钛纳米颗粒中的至少一种,上述金属氧化物禁带宽度在2.0eV~6.0eV,具有电子迁移能力,颗粒尺寸在3~15nm之间为佳;用立方烷类化合物复配上述n型金属氧化物纳米颗粒,以提高其电子传输性能。立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物,该碳原子数不小于8的立方烷类化合物包括:碳原子数为8的立方烷、碳原子数大于8的有碳支链的立方烷和碳元素大于8的无碳支链或有碳支链的高立方烷中的至少一种。其中,碳原子数为8的立方烷即为五环辛烷,所述碳原子数大于8的有碳支链的立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链,即碳原子数为8的立方烷上连接1-4个碳的支链,如1-乙基-立方烷;所述碳原子数大于8的无碳支链的高立方烷选自9-20个碳的高立方烷:如9个碳的无碳支链的高立方烷、10个碳的无碳支链的高立方烷、12个碳的无碳支链的高立方烷等;而所述碳原子数大于8的有碳支链的高立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链,即在上述无碳支链的高立方烷上连接1-4个碳的支链。
更进一步地,所述复合材料中,n型金属氧化物纳米颗粒与立方烷类化合物的质量比为1:(0.15-0.3)。上述比例范围内的复合材料的复配效果最佳。
本发明实施例的上述复合材料具有很好的电子传输性能,可以将该复合材料作为电子传输材料。因此,本发明实施例还提供上述复合材料或上述制备方法得到的复合材料作为电子传输材料的应用。具体地,可以将该复合材料作为电子传输材料用于量子点发光二极管的电子传输层,可以有效提高器件的发光效率。
最后,本发明实施例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,所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子传输层,所述电子传输层由本发明实施例上述的制备方法得到的复合材料或本发明实施例上述复合材料组成。
本发明实施例提供的量子点发光二极管中的电子传输层由本发明实施例特有的复合材料或本发明实施例所述的制备方法制得的特有的复合材料组成,该复合材料具有很好的电子传输性能,可以促进电子-空穴在量子点发光层有效地复合,降低激子累积对器件性能的影响,从而提高器件发光效率和显示性能。
本发明实施例的电子传输层通过立方烷类化合物加上n型金属氧化物形成复配材料,立方烷类化合物表面丰富的电子云可以跟n型氧化物纳米颗粒表面的相对远离电子的金属原子产生相互作用力,使得立方烷类化合物可以以较近的分子距离吸附在n型金属氧化物颗粒表面,并在电子传输层成膜后为金属氧化物颗粒提供桥连效应,从而提高颗粒间、电子传输层内以及器件间的电子传输效率。同时,立方烷类化合物表面丰富的电子云还可以增加电子传输层的电荷传输通量,进一步提高其电子传输性能,进而提高QLED发光效率。
在一实施例中,电子传输层与阴极之间还设置有电子注入层。在另一实施例中,量子点发光层与阳极之间设置有空穴功能层,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。
本发明实施例提供的量子点发光二极管包括正置结构和倒置结构。
在一种实施方式中,正置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,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,且所述阳极设置在衬底上。进一步的,在所述阴极和所述电子传输层之间还可以设置电子注入层,所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴阻挡层等电子功能层;在所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层。在一些正置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,倒置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,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,且所述阴极设置在衬底上。进一步的,在所述阴极和所述电子传输层之间还可以设置电子注入层,所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴阻挡层等电子功能层;在所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层。在一些倒置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。
上述器件中的电子传输层由本发明实施例上述复合材料或本发明实施例的上述制备方法得到的复合材组成。电子传输层所制备方式为旋涂工艺,包括滴涂、旋涂、.浸泡、涂布、打印、蒸镀等不限于此的制备方式。
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、PEDOT:PSS、CBP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: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。
所述量子点发光层的量子点为油溶性量子点,具体可以是包括二元相、三元相、四元相量子点中的至少一种;其中二元相量子点包括CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS等不限于此,三元相量子点包括ZnXCd1-XS、CuXIn1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXSe1-XS、ZnXCd1-XTe、PbSeXS1-X等不限于此,四元相量子点包括,ZnXCd1-XS/ZnSe、CuXIn1-XS/ZnS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CuInSeS、ZnXCd1-XTe/ZnS、PbSeXS1-X/ZnS等不限于此。则为常见的红、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。该材料的量子点发光层具有激发光谱宽并且连续分布,发射光谱稳定性高等特点。发光层的制备:将已旋涂上空穴传输层的基片匀胶机上,将配制好一定浓度的发光物质溶液旋涂成膜,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。
进一步,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。
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
复合材料薄膜的制备:
提供原材料:金属氧化物为氧化锌,立方烷化合物为8碳的立方烷;在氩气气氛中,将氧化锌纳米颗粒溶解于正辛醇溶剂中,在溶剂中的浓度为20mg/mL,在150摄氏度下搅拌30分钟至完全溶解,并按5.0mg/mL的比例加入立方烷,继续搅拌30分钟得到混合溶液。将混合溶液用沉积在基板上,随后置于惰性气氛下,在180摄氏度下退火一定时间,得到复合材料薄膜。
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(即上述复合材料薄膜)、阴极(材料为Ag)。
实施例2
复合材料薄膜的制备:
提供原材料:金属氧化物为氧化锆,立方烷化合物为12碳的高立方烷;在氩气气氛中,将氧化锆纳米颗粒溶解于正己醇溶剂中,在溶剂中的浓度为30mg/mL,在140摄氏度下搅拌30分钟至完全溶解,并按5.0mg/mL的比例加入该高立方烷,继续搅拌30分钟得到混合溶液。将混合溶液用沉积在基板上,随后置于惰性气氛下,在160摄氏度下退火一定时间,得到复合材料薄膜。
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(即上述复合材料薄膜)、阴极(材料为Ag)。
实施例3
复合材料薄膜的制备:
提供原材料:金属氧化物为氧化钛,立方烷化合物为1-乙基-立方烷;在氩气气氛中,将氧化钛纳米颗粒溶解于正辛醇溶剂中,在溶剂中的浓度为20mg/mL,在150摄氏度下搅拌30分钟至完全溶解,并按5.0mg/mL的比例加入1-乙基-立方烷,继续搅拌30分钟得到混合溶液。将混合溶液用沉积在基板上,随后置于惰性气氛下,在180摄氏度下退火一定时间,得到复合材料薄膜。
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(即上述复合材料薄膜)、阴极(材料为Ag)。
对比例1:
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(ZnO薄膜)、阴极(材料为Ag)。
本对比例与实施例1的区别在于:电子传输层为纯ZnO,没有加入立方烷类化合物进行复配。
对比例2:
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(ZrO2薄膜)、阴极(材料为Ag)。
本对比例与实施例2的区别在于:电子传输层为纯ZrO2,没有加入立方烷类化合物进行复配。
对比例3:
一种量子点发光二极管,如图2所示:从下到上依次包括:阳极基板(ITO)、空穴传输层(材料为PEDOT:PSS)、量子点发光层、电子传输层(TiO2薄膜)、阴极(材料为Ag)。
本对比例与实施例1的区别在于:电子传输层为纯TiO2,没有加入立方烷类化合物进行复配。
性能测试
将实施例1-3以及对比例1-3中的电子传输层薄膜和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)电子迁移率:测试电子传输层薄膜的电流密度(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公式计算电子迁移率:
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表示电子迁移率,单位cm2V-1s-1;V表示驱动电压,单位V;d表示膜厚度,单位m。
(2)电阻率:采用同一电阻率测试仪器测定电子传输层薄膜电阻率。
(3)外量子效率(EQE):采用EQE光学测试仪器测定。
注:电子迁移率和电阻率测试为单层薄膜结构器件,即:阴极/电子传输层薄膜/阳极。外量子效率测试为所述的QLED器件,即:阳极/空穴传输层/量子点发光层/电子传输层/阴极,或者阴极/电子传输层/量子点发光层/空穴传输层/阳极。
测试结果如下表1所示:
表1
项目 | 电子迁移率/(cm<sup>2</sup>/(V.s)) | 电阻率/(Ω.cm) | 外量子效率(EQE)/(%) |
对比例1 | 3.03×10<sup>2</sup> | 2.72×10<sup>-4</sup> | 4.67 |
对比例2 | 3.12.×10<sup>2</sup> | 2.51×10<sup>-4</sup> | 5.12 |
对比例3 | 2.75.×10<sup>2</sup> | 3.01×10<sup>-4</sup> | 4.51 |
实施例1 | 4.12×10<sup>2</sup> | 1.95×10<sup>-4</sup> | 6.24 |
实施例2 | 4.87×10<sup>2</sup> | 1.75×10<sup>-4</sup> | 6.52 |
实施例3 | 4.25×10<sup>2</sup> | 1.83×10<sup>-4</sup> | 6.87 |
从上表1可见,本发明实施例1-3提供的电子传输层薄(即复合材料薄膜),电阻率明显低于对比例1中电子传输层薄膜的电阻率,而电子迁移率明显高于对比例1中电子传输层薄膜。本发明实施例1-3提供的量子点发光二极管的外量子效率,明显高于对比例1中的量子点发光二极管的外量子效率,说明本发明实施例得到的量子点发光二极管具有更好的发光效率。
值得注意的是,本发明提供的具体实施例均以蓝光量子点CdXZn1-XS/ZnS作为发光层材料,是基于蓝光发光体系是使用较多的体系(由于蓝光量子点的发光二极管要达到高效率比较困难,因此更具参考价值),并不代表本发明仅用于蓝光发光体系。
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 (9)
1.一种复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
配制含有n型金属氧化物纳米颗粒和立方烷类化合物的混合溶液,所述混合溶液中的所述n型金属氧化物纳米颗粒与所述立方烷类化合物的质量比为1:(0.15-0.3);
将所述混合溶液进行固液分离,得到复合材料;所述固液分离包括在130-200℃的条件下退火处理;
其中,所述复合材料包括所述n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的所述立方烷类化合物,所述立方烷类化合物吸附在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物。
2.如权利要求1所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳原子数不小于8的立方烷类化合物包括:碳原子数为8的立方烷、碳原子数大于8的有碳支链的立方烷和碳元素大于8的无碳支链或有碳支链的高立方烷中的至少一种。
3.如权利要求2所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳原子数大于8的有碳支链的立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链;和/或,
所述碳原子数大于8的无碳支链的高立方烷选自9-20个碳的高立方烷;和/或,
所述碳原子数大于8的有碳支链的高立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合溶液中的n型金属氧化物纳米颗粒的浓度范围为10-100mg/mL;和/或,
所述混合溶液中的n型金属氧化物纳米颗粒选自氧化锌纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒和氧化钛纳米颗粒中的至少一种。
5.一种复合材料,其特征在于,所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述n型金属氧化物纳米颗粒之间的立方烷类化合物,所述立方烷类化合物吸附在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面;其中,所述立方烷类化合物为碳原子数不小于8的立方烷类化合物,所述n型金属氧化物纳米颗粒与所述立方烷类化合物的质量比为1:(0.15-0.3)。
6.如权利要求5所述的复合材料,其特征在于,所述n型金属氧化物纳米颗粒选自氧化锌纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒和氧化钛纳米颗粒中的至少一种;和/或,
所述碳原子数不小于8的立方烷类化合物包括:碳原子数为8的立方烷、碳原子数大于8的有碳支链的立方烷和碳元素大于8的无碳支链或有碳支链的高立方烷中的至少一种。
7.如权利要求6所述的复合材料,其特征在于,所述碳原子数大于8的有碳支链的立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链;和/或,
所述碳原子数大于8的无碳支链的高立方烷选自9-20个碳的高立方烷;和/或,
所述碳原子数大于8的有碳支链的高立方烷中,碳支链为1-4个碳的支链。
8.如权利要求1-4任一项所述的制备方法得到的复合材料或权利要求5-7任一项所述的复合材料作为电子传输材料的应用。
9.一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,所述阴极和所述量子点发光层之间设置有电子传输层,其特征在于,所述电子传输层由权利要求1-4任一项所述的制备方法得到的复合材料或权利要求5-7任一项所述的复合材料组成。
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WO2010057770A2 (de) * | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Evonik Degussa Gmbh | Formulierungen enthaltend ein gemisch von zno-cubanen und sie einsetzendes verfahren zur herstellung halbleitender zno-schichten |
WO2019128992A1 (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Tcl集团股份有限公司 | 电子传输薄膜及其制备方法和应用 |
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KR101626525B1 (ko) * | 2014-09-18 | 2016-06-01 | 홍익대학교 산학협력단 | 합금화된 나노입자 전자 수송층을 포함하는 양자점-발광 소자 및 그 제조방법 |
CN109301074A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | Tcl集团股份有限公司 | 一种电子传输层材料的制备方法与qled器件 |
KR102540847B1 (ko) * | 2018-03-14 | 2023-06-05 | 삼성전자주식회사 | 전계 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010057770A2 (de) * | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Evonik Degussa Gmbh | Formulierungen enthaltend ein gemisch von zno-cubanen und sie einsetzendes verfahren zur herstellung halbleitender zno-schichten |
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