CN113130788B - 复合材料、薄膜、量子点发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合材料,包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种复合材料和一种量子点发光二极管。
背景技术
量子点发光二级管(QLED)是一种新兴的显示器件,结构与有机发光二级管(OLED)相似,具有理论发光效率高、荧光寿命长、色域度高、单光源可激发多色荧光、可溶液加工、制备成本低廉、封装工艺简单等一系列优点,在未来显示技术和照明领域表现出广阔的应用前景,有望引领下一代显示技术新潮流。经过近几年的快速发展,尤其以合金核壳量子点的重建与厚壳的生长方向极大的推动了QLED各项指标取得了大幅度提升。比如:在未使用任何光取出技术的前提下,河南大学的申怀彬等实现了最高亮度和外量子效率分别达到356,000cd/m2、614,000cd/m2、62,600cd/m2和21.6%、22.9%、8.05%的红绿蓝三元色QLED,这些研究成果不仅极大的推动了QLED的快速发展,同时也在原理上展示了QLED在显示技术领域得到商业化应用的可能性。
然而,尽管QLED取得了突飞猛进的研究进展,但其中仍然存在较多的问题未能彻底解决,其中各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭问题成为了限制QLED性能指标提升的重要因素,这也严重制约了QLED迈向产业化发展之路。众所周知,导致QLED器件工作时电子与空穴注入不平衡的最大原因在于空穴传输材料的电荷迁移率比电子传输层材料的要低。一方面,载流子注入势垒的增加会使得器件的工作电压持续升高,容易降低乃至猝灭量子点的发光。另一方面,不平衡的电荷注入容易造成过多的载流子在界面处堆积,引发激子的非辐射复合,造成器件性能发生衰减。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合材料,以及一种量子点发光二极管,旨在解决量子点发光二极管各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明第一方面提供一种复合材料,包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
本发明第二方面提供一种薄膜,所述薄膜包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级;或所述薄膜包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
本发明第三方面提供一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极,在所述阳极和所述阴极之间设置的量子点发光层,以及电子传输层、空穴传输层、空穴注入层、非发光量子点层中的至少一层,且所述电子传输层、所述空穴传输层、所述空穴注入层中的至少一层包含载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV;和/或
所述非发光量子点层包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级。
本发明提供的复合材料,包括载流子功能材料和非发光量子点,其中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。由此得到的复合材料,通过添加最高占据分子轨道能级或最低占据分子轨道能级差值小于或等于0.5eV的非发光量子点,加快电子或空穴的注入,能够显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
本发明提供的薄膜,最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级的非发光量子点,或者包括载流子功能材料和非发光量子点,其中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。由此得到的薄膜,能够加快电子或空穴的注入,显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
本发明提供的发光二极管,电子传输层、空穴传输层、空穴注入层的至少一层中包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV;或者包括非量子点发光层。由此得到的发光二极管,能够加快电子或空穴的注入,显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
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。
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更多个该特征。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。
本发明实施例第一方面提供一种复合材料,包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
本发明实施例提供的复合材料,包括载流子功能材料和非发光量子点,其中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。由此得到的复合材料,通过添加最高占据分子轨道能级或最低占据分子轨道能级差值小于或等于0.5eV的非发光量子点,加快电子或空穴的注入,能够显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
应当说明的是,本发明实施例中所指的能级之间的差值为绝对值。
本发明实施例中,所述载流子功能材料作为主要功能材料,所述非发光量子点作为掺杂材料,用于辅助所述载流子功能材料提高其主体功能,如提升载流子的注入速率,进而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在一些实施例中,以所述复合材料的总重量为100%计,所述非发光量子点的重量百分含量为0.5~50%。若所述非发光量子点含量太低,则可能导致非发光量子点不能较好的促进载流子的平缓迁移;若所述非发光量子点含量太高,则可能造成自身迁移率低而引起复合材料整体迁移率过低等问题。
在一些实施例中,所述非发光量子点包括最高占据分子轨道能级各不相同的第一量子点、第二量子点...以及第N量子点,其中,N为大于等于2的自然数。在这种情况下,载流子能够从能级较深、势垒较小的非发光量子点逐渐进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点,或者载流子优先进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点点;然后再进入能级较深、势垒较小的非发光量子点,形成阶梯式的传输过程,降低载流子注入不平衡导致的各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭,提高发光器件的效率、稳定性和使用寿命。
在一些实施例中,所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。此时,复合材料由N种非发光量子点和载流子功能材料组成,且所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。在这种情况下,由于相邻非发光量子点之间的能级差值较小,因此,更有利于载流子能够从能级较深、势垒较小的非发光量子点依次进入到能级较浅、势垒较高的非发光量子点,或者载流子优先进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点;然后再进入能级较深、势垒较小的非发光量子点,形成阶梯式的传输过程,降低载流子注入不平衡导致的各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭,提高发光器件的效率、稳定性和使用寿命。
在上述实施例的基础上,所述非发光量子点为半导体纳米晶。所述半导体纳米晶没有壳层包覆,在可见光区中不具备发光能力或发光性能很弱,不作为发光量子点使用。
根据载流子功能材料的类型,所述复合材料分为以下几种情形。
在第一种实施情形中,所述复合材料中的载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,通过在空穴传输材料中添加非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,使得空穴能够进行阶梯式传输,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于等于5.0eV。在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级为5.6eV~7.0eV。所述非发光量子点可根据上述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级进行选择。
在一些实施例中,所述空穴传输材料选自聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、p-型金属氧化物、碳质材料中的至少一种。
在上述实施例的基础上,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdTe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶、掺杂CdSe纳米晶、掺杂CdTe纳米晶、掺杂CdS纳米晶、掺杂ZnS纳米晶、掺杂CdZnS纳米晶、掺杂AlP纳米晶、掺杂ZnSe纳米晶、掺杂ZnSeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与空穴传输材料组合,并使得所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,从而使得空穴能够进行阶梯式传输,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在第二种实施情形中,所述复合材料中的载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,通过在空穴注入材料中添加非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,使得空穴能够进行阶梯式注入,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在一些实施例中,所述空穴注入材料选自聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚(对亚苯基)、聚芴、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯、(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯衍生物、MoO3、WoO3、NiO、HATCN、CuO、V2O5、CuS中的至少一种。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与空穴注入材料组合,并使得所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,从而使得空穴能够进行阶梯式注入,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在一些实施例中,所述非发光量子点含有表面配体。所述非发光量子点的表面配体可以较好的起到分散量子点的作用。若是没有表面配体,则所述非发光量子点由于比表面积过大,在溶液状态时非常容易自发聚集、沉淀。
在一些实施例中,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,在于空穴注入层混合时,尤其是PEDOT:PSS混合时,由于多苯环羧基配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在一些实施例中,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。这些表面配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在第三种实施情形中,所述复合材料中的载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,通过在电子传输材料中添加非发光量子点,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV,使得电子能够进行阶梯式注入,有利于提升电子的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级小于或等于4.5eV。在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级为3.1eV~4.1eV。所述非发光量子点可根据上述电子传输材料的最高占据分子轨道能级进行选择。
在一些实施例中,所电子传输材料包括ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3中的至少一种。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自InP纳米晶、AlP纳米晶、InAlP纳米晶、GaAs纳米晶、GaSb纳米晶、GaAsSb纳米晶、CdS纳米晶、CdTe纳米晶、CdTeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与电子传输材料组合,并使得所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV,从而使得电子能够进行阶梯式传输,有利于提升电子的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
本发明实施例第二方面提供一种薄膜,所述薄膜包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级;或所述薄膜包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
本发明实施例提供的薄膜,最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级的非发光量子点,或者包括载流子功能材料和非发光量子点,其中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。由此得到的薄膜,能够加快电子或空穴的注入,显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
在一种实施方式中,所述薄膜包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于发光量子点的最高占据分子轨道能级。此时,所述薄膜作为界面修饰层,设置在临近量子点发光层的一表面,可以有效提高载流子在量子点发光层中的复合效率,提高量子点发光二极管性能。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶中的至少一种,且所述非发光量子点含有表面配体。所述非发光量子点的表面配体可以较好的起到分散量子点的作用。若是没有表面配体,则所述非发光量子点由于比表面积过大,在溶液状态时非常容易自发聚集、沉淀。
在一些实施例中,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,由于多苯环羧基配体具有显著的共轭效应,能够起到偶极子的作用,在不改变非发光量子点自身光禁带宽度的前提下,改变导带与价带的位置。即:使得非发光量子点的最高占据分子轨道能级逐渐加深,减少空穴从空穴传输层至量子点发光层间的势垒,加快空穴注入至量子点发光层。
在一些实施例中,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。这些表面配体具有共轭离域大π键,有助于增强其导电性。
在另一种实施方式中,所述复合薄膜由包括载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV。
在一些实施例中,所述薄膜包括载流子功能材料和非发光量子点,且以所述薄膜的总重量为100%计,所述非发光量子点的重量百分含量为0.5~50%。若所述非发光量子点含量太低,则可能导致非发光量子点不能较好的促进载流子的平缓迁移;若所述非发光量子点含量太高,则可能造成自身迁移率低而引起复合材料整体迁移率过低等问题。
在一些实施例中,所述非发光量子点包括最高占据分子轨道能级各不相同的第一量子点、第二量子点...以及第N量子点,其中,N为大于等于2的自然数。在这种情况下,载流子能够从能级较深、势垒较小的非发光量子点逐渐进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点,或者载流子优先进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点点;然后再进入能级较深、势垒较小的非发光量子点,形成阶梯式的传输过程,降低载流子注入不平衡导致的各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭,提高发光器件的效率、稳定性和使用寿命。
在一些实施例中,所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。此时,复合材料由N种非发光量子点和载流子功能材料组成,且所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。在这种情况下,由于相邻非发光量子点之间的能级差值较小,因此,更有利于载流子能够从能级较深、势垒较小的非发光量子点依次进入到能级较浅、势垒较高的非发光量子点,或者载流子优先进入能级较浅、势垒较高的非发光量子点;然后再进入能级较深、势垒较小的非发光量子点,形成阶梯式的传输过程,降低载流子注入不平衡导致的各层界面间引发的非辐射复合与发光淬灭,提高发光器件的效率、稳定性和使用寿命。
在上述实施例的基础上,所述非发光量子点为半导体纳米晶。所述半导体纳米晶没有壳层包覆,在可见光区中不具备发光能力或发光性能很弱,不作为发光量子点使用。
根据载流子功能材料的类型,所述薄膜分为以下几种情形。
在第一种实施情形中,所述薄膜为空穴传输薄膜,所述载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,非发光量子点在不发光的前提下提供能带,由于非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于空穴传输材料的最高占据分子轨道能级,当形成混合层时,随着混合层中自然数N的增加,第N非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于第N-1非发光量子点的最高占据分子轨道能级,差值小于或等于0.5eV。该种结构非常有利于形成梯度变化的最高占据分子轨道能级,使得空穴在混合层中能够以阶梯传输的方式逐步的注入到量子点发光层中,可以大大提高空穴的传输与注入速率,提高空穴和电子在量子点层中的复合效率。
在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于等于5.0eV。在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级为5.6eV~7.0eV。所述非发光量子点可根据上述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级进行选择。
在一些实施例中,所述空穴传输材料选自聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、p-型金属氧化物、碳质材料中的至少一种。
在上述实施例的基础上,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdTe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶、掺杂CdSe纳米晶、掺杂CdTe纳米晶、掺杂CdS纳米晶、掺杂ZnS纳米晶、掺杂CdZnS纳米晶、掺杂AlP纳米晶、掺杂ZnSe纳米晶、掺杂ZnSeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与空穴传输材料组合形成的薄膜中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,从而使得空穴能够进行阶梯式传输,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在第二种实施情形中,所述薄膜为空穴注入薄膜,所述载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV。
在一些实施例中,所述非发光量子点含有表面配体。所述非发光量子点的表面配体可以较好的起到分散量子点的作用。若是没有表面配体,则所述非发光量子点由于比表面积过大,在溶液状态时非常容易自发聚集、沉淀。
在一些实施例中,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,在于空穴注入层混合时,尤其是PEDOT:PSS混合时,由于多苯环羧基配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在一些实施例中,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。这些表面配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在第三种实施情形中,所述薄膜为电子传输薄膜,所述载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,非发光量子点在不发光的前提下提供能带,由于非发光量子点的最低未占据分子轨道能级小于电子传输材料的最低未占据分子轨道能级,且随着非发光量子点中随着自然数n的增加,第N非发光量子点的最低非占据分子轨道能级小于第N-1非发光量子点的最低非占据分子轨道能级,差值小于或等于0.5eV。因此,当形成混合层时,有利于形成梯度变化的最低未占据分子轨道能级,降低电子的传递速率,使得电子在混合层中能够以阶梯传输的方式逐步的注入到量子点发光层中,提高空穴和电子在量子点层中的复合效率。
在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级小于或等于4.5eV。在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级为3.1eV~4.1eV。所述非发光量子点可根据上述电子传输材料的最高占据分子轨道能级进行选择。
在一些实施例中,所电子传输材料包括ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3中的至少一种。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自InP纳米晶、AlP纳米晶、InAlP纳米晶、GaAs纳米晶、GaSb纳米晶、GaAsSb纳米晶、CdS纳米晶、CdTe纳米晶、CdTeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与电子传输材料组合,并使得所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV,从而使得电子能够进行阶梯式传输,有利于提升电子的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
本发明实施例第三方面提供一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极,在所述阳极和所述阴极之间设置的量子点发光层,以及电子传输层、空穴传输层、空穴注入层、非发光量子点层中的至少一层,且所述电子传输层、所述空穴传输层、所述空穴注入层中的至少一层包含载流子功能材料和非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV;和/或
所述非发光量子点层包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于所述量子点发光层中的量子点的最高占据分子轨道能级。
本发明实施例提供的发光二极管,电子传输层、空穴传输层、空穴注入层的至少一层中包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最高占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV,或所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级与所述载流子功能材料的最低占据分子轨道能级之间的差值小于或等于0.5eV;或者包括非量子点发光层。由此得到的发光二极管,能够加快电子或空穴的注入,显著的提升电子或空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能指标。
在第一种实施方式中,所述量子点发光二极管至少包括非发光量子点层,所述非发光量子点层设置在所述量子点发光层的一表面。其中,所述非发光量子点层包括非发光量子点,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级小于所述量子点发光层中的量子点的最高占据分子轨道能级。此时,所述薄膜作为界面修饰层,设置在临近量子点发光层的一表面,可以有效提高载流子在量子点发光层中的复合效率,提高量子点发光二极管性能。应当注意的是,当所述量子点发光二极管含有空穴传输层时,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于空穴传输层的最高占据分子轨道能级,能级差值小于或等于0.5eV。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶中的至少一种,且所述非发光量子点含有表面配体。所述非发光量子点的表面配体可以较好的起到分散量子点的作用。若是没有表面配体,则所述非发光量子点由于比表面积过大,在溶液状态时非常容易自发聚集、沉淀。
在一些实施例中,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。在这种情况下,一方面,通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,由于多苯环羧基配体具有显著的共轭效应,能够起到偶极子的作用,在不改变非发光量子点自身光禁带宽度的前提下,改变导带与价带的位置。即:使得非发光量子点的最高占据分子轨道能级逐渐加深,减少空穴从空穴传输层至量子点发光层间的势垒,加快空穴注入至量子点发光层。另一方面,在沉淀表面多苯环羧酸配体的非发光量子点时,在热处理的过程中由于多苯环羧酸配体会以非发光量子点作为金属配位中心,然后通过自主装的方式,形成一种结构有序的膜,从而非常有助于后续发光量子点膜的沉淀。因此,采用上述空穴注入层与具有多苯环羧酸配体修饰对的非发光量子点的混合层是不仅可以有助于形成高质量的量子点膜,同时,可以有效提高载流子在量子点发光层中的复合效率,最大程度上提高QLED器件性能指标。
在一些实施例中,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。这些表面配体具有共轭离域大π键,有助于增强其导电性。
在第二种实施方式,所述量子点发光二极管至少包括空穴传输层,所述空穴传输层设置在所述阳极和所述量子点发光层之间。所述载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;所述非发光量子点的最低未占据分子轨道的能级小于所述量子点发光层的最低未占据分子轨道能级。在这种情况下,一方面,非发光量子点在不发光的前提下提供能带,由于非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于空穴传输材料的最高占据分子轨道能级,当形成混合层时,随着混合层中自然数N的增加,第N非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于第N-1非发光量子点的最高占据分子轨道能级。该种结构非常有利于形成梯度变化的最高占据分子轨道能级,使得空穴在混合层中能够以阶梯传输的方式逐步的注入到量子点发光层中,可以大大提高空穴的传输与注入速率,提高空穴和电子在量子点层中的复合效率。另一方面,非发光量子点的最低未占据分子轨道能级小于量子点发光层的最低未占据分子轨道的能级,能够有效防止电子向阳基一层传输,能够最大程度的限制载流子在量子点发光层中复合,降低漏电流,减少能耗。因此,采用上述空穴注入层与非发光量子点的混合层可以有效提高载流子在量子点发光层中的复合效率,最大程度上提高QLED器件性能指标。
在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于等于5.0eV。在一些实施例中,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级为5.6eV~7.0eV。
在一些实施例中,所述空穴传输材料选自聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、p-型金属氧化物、碳质材料中的至少一种。
在上述实施例的基础上,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdTe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶、掺杂CdSe纳米晶、掺杂CdTe纳米晶、掺杂CdS纳米晶、掺杂ZnS纳米晶、掺杂CdZnS纳米晶、掺杂AlP纳米晶、掺杂ZnSe纳米晶、掺杂ZnSeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与空穴传输材料组合形成的薄膜中,所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV,从而使得空穴能够进行阶梯式传输,有利于提升空穴的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
在第三种实施方式,所述量子点发光二极管至少包括空穴注入层,所述空穴注入层设置在所述阳极和所述量子点发光层之间。其中,所述载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;所述非发光量子点的最低未占据分子轨道能级小于所述量子点发光层的最低未占据分子轨道能级。在这种情况下,通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,在与空穴注入材料混合时,尤其是PEDOT:PSS混合时,由于多苯环羧基配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。另一方面,非发光量子点自身由于最高占据分子轨道能级小于空穴注入材料,故而有助于加快空穴的注入。因此,采用该种方式对空穴注入层进行优化,改进能够显著的提升空穴的注入速率,从而提高载流子在量子点层中的复合,提高QLED器件性能指标。
在一些实施例中,所述非发光量子点含有表面配体。所述非发光量子点的表面配体可以较好的起到分散量子点的作用。若是没有表面配体,则所述非发光量子点由于比表面积过大,在溶液状态时非常容易自发聚集、沉淀。
在一些实施例中,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。通过采用具有多苯环羧酸配体的非发光量子点进行配体修饰,在于空穴注入层混合时,尤其是PEDOT:PSS混合时,由于多苯环羧基配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在一些实施例中,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。这些表面配体具有共轭离域大π键,能够与PEDOT发生显著的共轭效应,促进PEDOT与PSS发生分离,有助于增强其导电性。
在第四种实施情形中,所述薄膜为电子传输薄膜,所述载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV。在这种情况下,非发光量子点在不发光的前提下提供能带,由于非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于空穴传输材料的最高占据分子轨道能级,当形成混合层时,随着混合层中自然数N的增加,第N非发光量子点的最高占据分子轨道能级大于第N-1非发光量子点的最高占据分子轨道能级,差值小于或等于0.5eV。该种结构非常有利于形成梯度变化的最高占据分子轨道能级,使得空穴在混合层中能够以阶梯传输的方式逐步的注入到量子点发光层中,可以大大提高空穴的传输与注入速率,提高空穴和电子在量子点层中的复合效率。另外,所述非发光量子点的最低未占据分子轨道能级小于量子点发光层的最低未占据分子轨道能级,能够有效防止电子向阳极一侧传输,能够最大程度的限制载流子在量子点发光层中复合,降低漏电流,减少能耗。因此,采用上述空穴注入层与非发光量子点的混合层可以有效提高载流子在量子点发光层中的复合效率,最大程度上提高QLED器件性能指标。
在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级小于或等于4.5eV。在一些实施例中,所电子传输材料的最低非占据分子轨道能级为3.1eV~4.1eV。
在一些实施例中,所电子传输材料包括ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3中的至少一种。
在一些实施例中,所述非发光量子点选自InP纳米晶、AlP纳米晶、InAlP纳米晶、GaAs纳米晶、GaSb纳米晶、GaAsSb纳米晶、CdS纳米晶、CdTe纳米晶、CdTeS纳米晶中的至少一种。上述非发光量子点与电子传输材料组合,并使得所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV,从而使得电子能够进行阶梯式传输,有利于提升电子的注入速率,从而促进空穴和电子在量子点层中的复合,提高量子点发光二极管器件性能。
本申请实施例所述量子点发光二极管还可以包括衬底,底电极设置在所述衬底上。
具体的,所述衬底可以为刚性衬底或柔性衬底,包括但不限于玻璃、硅晶片、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜中的至少一种。
所述阳极的选择没有严格的限定,可以选择金属或其合金、导电金属氧化物、金属和氧化物的组合物中的至少一种。所述金属或其合金包括但不限于镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或其中的两种或两种以上形成的合金;所述导电金属氧化物包括但不限于氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氟掺杂的氧化锡;所述金属和氧化物的组合物包括但不限于ZnO和Al或者SnO2和Sb。所述阳极为底电极时,厚度为20nm-150nm;所述阳极为顶电极时,厚度为60nm-130nm。
当所述空穴注入层不含非发光量子点时,空穴注入层的材料可采用本领域常规的空穴注入材料制成,可以为聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚(对亚苯基)、聚芴、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯(PEDOT:PSS)、其衍生物、MoO3、WoO3、NiO、HATCN、CuO、V2O5、CuS中的一种,但不限于此。所述空穴注入层的厚度为20nm-150nm。
当所述空穴传输层不含非发光量子点时,空穴传输层的材料可采用本领域常规的空穴传输材料制成,可以为聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)(TFB)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(TPD)、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷(TAPC)、p-型金属氧化物(例如NiO、WO3、或MoO3)、碳质材料例如石墨烯氧化物中的一种,但不限于此。空穴传输层的厚度为30nm-100nm。
所述量子点发光层的量子点可以为量子点晶核,也可以为核壳结构量子点。其中,所述量子点晶核或核壳结构量子点的壳层可独立选自II-VI族元素形成的半导体化合物、III-V族元素形成的半导体化合物、IV-VI族元素形成的半导体化合物。其中,所述II-VI族元素形成的半导体化合物包括但不限于:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe;III-V族元素形成的半导体化合物包括但不限于:GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb;IV-VI族元素形成的半导体化合物包括但不限于:SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe。所述量子点发光层的厚度为30nm~120nm。
当所述电子传输层不含非发光量子点时,所述电子传输层的材料可采用本领域常规的电子传输材料制成,可以为ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3的一种,但不限于此。在一些实施例中,所述电子传输层的材料选自ZnO。所述电子传输层的厚度为10nm-120nm。
所述阴极的选择可以采用常规的阴极材料,包括金属或其合金例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯、或钡;多层结构材料包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属氧化物、或其组合的第一层、和金属层的结构,其中所述金属层包括碱土金属、13族金属、或其组合。例如LiF/Al、LiO2/Al、LiF/Ca、Liq/Al、和BaF2/Ca,但是不限于此。所述阴极为底电极时,厚度为20nm-150nm;所述阴极为顶电极时,厚度为60nm-130nm。
在一些实施例中,所述量子点发光二极管还可以包括封装层。所述封装层可以设置在顶电极(远离衬底的电极)表面,也可以设置在整个量子点发光二极管表面。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输材料为TFB,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层厚度为100nm。量子点发光层中,量子点为InP/ZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例1
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层材料为TFB,厚度为100nm。量子点发光层中,量子点为InP/ZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例2
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输材料为TFB,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层厚度为100nm。量子点发光层中,量子点为CdZnS/ZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例2
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层材料为TFB,厚度为100nm。量子点发光层中,量子点为CdZnS/ZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例3
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输材料为TFB,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层的总厚度为100nm。量子点发光层为CdZnSe/CdZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例3
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnSe/CdZnS,厚度为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例4
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输层为PVK,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层的总厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例4
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例5
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输材料为PVK,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层的总厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例5
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例6
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、混合空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;混合空穴传输层中,空穴传输层为PVK,非发光量子点为ZnS非发光量子点,混合层的总厚度为100nm。量子点发光层为CdZnSe/CdZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例6
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnSe/CdZnS,厚度均为80nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为60nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
实施例7
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为三联苯-4-羧酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例7
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例8
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为三联苯二羧酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例8
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例9
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为4,4'-联苯二甲酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例9
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为470nm,峰宽为26nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例10
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为三联苯-4-羧酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例10
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例11
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为三联苯二羧酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例11
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例12
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、混合空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;混合空穴注入层中,空穴注入材料为PEDOT:PSS,非发光量子点为CdS,表面配体为4,4'-联苯二甲酸,混合层总厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例12
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为100nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;量子点发光层为CdZnS/ZnSe/ZnS,厚度均为70nm,发光波长为475nm,峰宽为22nm;所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
实施例13
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为80nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为100nm。量子点发光层为InP/ZnS,厚度均为80nm,发光波长为530nm,峰宽为39nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnMgO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例13
一种量子点发光二极管,与实施例13的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例13中ZnO和ZnMgO非发光量子点的混合物。
实施例14
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为100nm。量子点发光层为CdSe/CdS,厚度均为80nm,发光波长为620nm,峰宽为31nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnAlO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例14
一种量子点发光二极管,与实施例14的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例14中ZnO和ZnAlO非发光量子点的混合物。
实施例15
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为80nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm,发光波长为450nm,峰宽为17nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnZrO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例15
一种量子点发光二极管,与实施例15的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例15中ZnO和ZnZrO非发光量子点的混合物。
实施例16
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为80nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为InP/ZnS,厚度均为80nm,发光波长为536nm,峰宽为42nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnMgO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例16
一种量子点发光二极管,与实施例16的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例16中ZnO和ZnMgO非发光量子点的混合物。
实施例17
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为80nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为CdSe/CdS,厚度均为80nm,发光波长为630nm,峰宽为33nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnAlO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例17
一种量子点发光二极管,与实施例17的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例17中ZnO和ZnAlO非发光量子点的混合物。
实施例18
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、混合电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为80nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为PVK,厚度为100nm。量子点发光层为CdZnS/ZnS,厚度均为80nm,发光波长为440nm,峰宽为17nm;所述混合电子传输层中,电子传输材料为ZnO;非发光量子点为ZnZrO非发光量子点,混合层总厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为50nm。
对比例18
一种量子点发光二极管,与实施例18的不同之处在于:电子传输层仅为ZnO,代替实施例18中ZnO和ZnZrO非发光量子点的混合物。
实施例19
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,厚度为20nm,表面配体为三联苯-4-羧酸,厚度为60nm;发光量子点层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例19
一种量子点发光二极管,与实施例19的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
实施例20
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,表面配体为三联苯二羧酸,厚度为20nm;发光量子点层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例20
一种量子点发光二极管,与实施例20的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
实施例21
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,表面配体为[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸,厚度为20nm;发光量子点层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例21
一种量子点发光二极管,与实施例21的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
实施例22
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,表面配体为[1,1':4',1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸,厚度为20nm;发光量子点层为CdZnSe/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例22
一种量子点发光二极管,与实施例22的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
实施例23
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,表面配体为三联苯-4-羧酸,厚度为20nm;发光量子点层为CdZnS/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例23
一种量子点发光二极管,与实施例23的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
实施例24
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
在衬底上依次沉积阳极、空穴注入层、空穴传输层、非发光量子点层、发光量子点层、电子传输层和阴极。其中,所述衬底为玻璃基底;底电极为ITO,厚度为100nm;空穴注入层为PEDOT:PSS,厚度为40nm;空穴传输层为TFB,厚度为80nm;非发光量子点层为CdS,表面配体为三联苯二羧酸,厚度为20nm;发光量子点层为CdZnS/ZnS,厚度均为70nm。所述电子传输层为ZnO,厚度为50nm;顶电极为Al,厚度为60nm。
对比例24
一种量子点发光二极管,与实施例24的不同之处在于:不含无非发光量子点层,仅有CdZnSe/ZnS发光量子点层。
表1
以上对比例1~24与实施例1~24中制备的量子点发光二级管进行性能测试,测试方法如下:
(1)外量子点效率:
注入到量子点中的电子-空穴对数转化为出射的光子数的比值,单位是%,是衡量电致发光器件优劣的一个重要参数,采用EQE光学测试仪器测定即可得到。具体计算公式如下:
式中ηe为光输出耦合效率,ηr为复合的载流子数与注入载流子数的比值,χ为产生光子的激子数与总激子数的比值,KR为辐射过程速率,KNR为非辐射过程速率。
测试条件:在室温下进行,空气湿度为30~60%。
(2)空穴迁移率:单位电场作用下载流子获得的平均速率,反应了载流子在电场作用下的运输能力,单位为cm2/(V·s)。通过制备相应的纯空穴型器件,然后采用空间电荷受限的电流法(SCLC)测定即可得到。纯空穴型器件结构如下:ITO/PEDOT:PSS/待测定混合层/Au/。
式中,d为待定混合层厚度,单位为nm,F为施加电场,单位为V/m,L为整个器件的厚度,单位为nm。
(3)电子迁移率:单位电场作用下载流子获得的平均速率,反应了载流子在电场作用下的运输能力,单位为cm2/(V·s)。通过制备相应的纯电子型器件,然后采用空间电荷限制电流(SCLC)法进行。纯电子型器件结构如下:阳极/待测定电子传输材料/阴极。具体公式如下:
J=(9/8)εrεoμeV2/d3
式中,J表示电流密度,单位为mA·cm-2;εr表示相对介电常数,εo表示真空介电常数,μe电子迁移率,单位为cm2/(V·s);V表示驱动电压,单位为V;d表示膜厚度,单位为m。
测试条件:在室温下进行,空气湿度为30~60%。
测试结果如下表1所示。
表1
表1中数据为对照组与实施例制备成器件后所测得的器件外量子效率(EQEmax)、空穴迁移率(cm2/(V·s))和电子迁移率(cm2/(V·s))。
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 (24)
1.一种复合材料,其特征在于,所述复合材料用于载流子传输或注入,包括载流子功能材料和非发光量子点,
所述载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;或
所述载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;或
所述载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV。
2.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,以所述复合材料的总重量为100%计,所述非发光量子点的重量百分含量为0.5~50%。
3.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点包括最高占据分子轨道能级各不相同的第一量子点、第二量子点...以及第N量子点,其中,N为大于等于2的自然数。
4.如权利要求3所述的复合材料,其特征在于,所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。
5.如权利要求1至4任一项所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点为半导体纳米晶。
6.如权利要求1至4任一项所述的复合材料,其特征在于,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于等于5.0eV。
7.如权利要求6所述的复合材料,其特征在于,所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级为5.6eV~7.0eV。
8.如权利要求7所述的复合材料,其特征在于,所述空穴传输材料选自聚(9 ,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N ,N ,N ',N '-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4 ,4 ',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4 ,4 ',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1 ,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、p-型金属氧化物、碳质材料中的至少一种。
9.如权利要求7至8任一项所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdTe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶、掺杂CdSe纳米晶、掺杂CdTe纳米晶、掺杂CdS纳米晶、掺杂ZnS纳米晶、掺杂CdZnS纳米晶、掺杂AlP纳米晶、掺杂ZnSe纳米晶、掺杂ZnSeS纳米晶中的至少一种。
10.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述空穴注入材料选自聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚(对亚苯基)、聚芴、聚(3 ,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(3 ,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯、(3 ,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯衍生物、MoO3、WoO3、NiO、HATCN、CuO、V2O5、CuS中的至少一种。
11.如权利要求9所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点选自CdSe纳米晶、CdS纳米晶、ZnS纳米晶、CdZnS纳米晶、AlP纳米晶、ZnSe纳米晶、ZnSeS纳米晶中的至少一种。
12.如权利要求11所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点含有表面配体。
13.如权利要求12所述的复合材料,其特征在于,所述表面配体选自多苯环羧酸结构,且苯环与苯环之间的碳原子数小于或等于2。
14.如权利要求12或13所述的复合材料,其特征在于,所述表面配体选自三联苯-4-羧酸、三联苯二羧酸、[1,1':4',1''-三联苯]-3,3'',5,5''-四羧酸、4,4'-联苯二甲酸中的至少一种。
15.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述电子传输材料的最低非占据分子轨道能级小于或等于4.5eV。
16.如权利要求15所述的复合材料,其特征在于,所述电子传输材料的最低非占据分子轨道能级为3.1eV~4.1 eV。
17.如权利要求16所述的复合材料,其特征在于,所述电子传输材料包括ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3中的至少一种。
18.如权利要求15至17任一项所述的复合材料,其特征在于,所述非发光量子点选自InP纳米晶、AlP纳米晶、InAlP纳米晶、GaAs纳米晶、GaSb纳米晶、GaAsSb纳米晶、CdS纳米晶、CdTe纳米晶、CdTeS纳米晶中的至少一种。
19.一种薄膜,其特征在于,所述薄膜用于载流子传输或注入,所述薄膜包括非发光量子点,所述薄膜为空穴传输薄膜,包括载流子功能材料和非发光量子点,所述载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;或
所述薄膜为空穴注入薄膜,包括载流子功能材料和非发光量子点,载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;或
所述薄膜为电子传输薄膜,包括载流子功能材料和非发光量子点,所述载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV。
20.如权利要求19所述的薄膜,其特征在于,所述薄膜包括载流子功能材料和非发光量子点,且以所述薄膜的总重量为100%计,所述非发光量子点的重量百分含量为0.5~50%。
21.如权利要求19或20所述的薄膜,其特征在于,所述非发光量子点包括最高占据分子轨道能级各不相同的第一量子点、第二量子点...以及第N量子点,其中,N为大于等于2的自然数。
22.如权利要求21所述的薄膜,其特征在于,所述第N量子点与第N-1量子点的最高占据分子轨道能级的差值小于或等于0.5eV。
23.如权利要求19所述的薄膜,其特征在于,所述非发光量子点为半导体纳米晶。
24.一种量子点发光二极管,其特征在于,包括相对设置的阳极和阴极,在所述阳极和所述阴极之间设置的量子点发光层,以及电子传输层、空穴传输层、空穴注入层、非发光量子点层中的至少一层;
所述电子传输层包含载流子功能材料和非发光量子点,且所述载流子功能材料为电子传输材料,且所述非发光量子点的最低占据分子轨道能级比所述电子传输材料的最低占据分子轨道能级小,且差值小于等于0.5eV;和/或
所述空穴传输层包含载流子功能材料和非发光量子点,且所述载流子功能材料为空穴传输材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;所述非发光量子点的最低未占据分子轨道的能级小于所述量子点发光层的最低未占据分子轨道能级;和/或
所述空穴注入层包含载流子功能材料和非发光量子点,且所述载流子功能材料为空穴注入材料,且所述非发光量子点的最高占据分子轨道能级比所述空穴注入材料的最高占据分子轨道能级大,且差值小于等于0.5eV;所述非发光量子点的最低未占据分子轨道能级小于所述量子点发光层的最低未占据分子轨道能级。
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