CN115161008A - 量子点复合材料及其制备方法、量子点发光器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种量子点复合材料及其制备方法、量子点发光器件。量子点复合材料包括量子点以及量子点表面连接有Si‑O‑Si键。本申请的量子点复合材料，可以提高空穴和电子的注入平衡，进而有利于得到高寿命高效率的QLED器件。本申请的量子点复合材料的量子点的表面具有巯基硅烷和硫醇的复合配体，可以在量子点表面形成Si‑O‑Si键，能够有效阻止载流子电子的注入；使用本申请的量子点复合材料形成发光层，可以提高器件的空穴和电子的注入平衡，进而提高器件的性能。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种量子点复合材料及其制备方法、量子点发光器件。
背景技术
量子点(QD)是一种纳米级半导体材料，具有量子荧光效应；在电或者光的激发下可以发射不同色彩的荧光。量子点显示技术的色域可以达到NTSC的110％，因此量子点材料可以赋予显示器更宽广的色域，使得终端显示拥有更靓丽的色彩表现。量子点发光二极管(QLED)在新型显示技术领域逐渐受到商业界的青睐，这是源于量子点具有发光的色纯度和稳定性好等相对优异的性能。QLED显示器不仅具有结构简单、功耗低、响应时间短、对比度高、视角宽、稳定好、寿命长等优点；同时QLED色彩表现更加完美，色域可轻易达到最严苛的色彩标准BT2020 90％以上。
对于QLED器件，在大部分情况下空穴的注入情况是弱于电子的注入的，因此空穴和电子的注入平衡一直是制约QLED器件性能进一步提高的瓶颈。
因此，亟需提供一种量子点复合材料，解决现有技术中空穴和电子注入不平衡的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种量子点复合材料，可以提高空穴和电子的注入平衡，克服上述现有技术的不足。
本申请实施例提供一种量子点复合材料，所述量子点复合材料包括量子点以及连接在所述量子点表面的硅氧键(Si-O-Si键)。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点(QD)包括IV族、II-VI族、IV-VI族和III-V族中的一种或多种元素。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点(QD)包括量子点水凝胶、钙钛矿量子点中的一种或多种元素。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点复合材料的材料为具有复合配体的量子点。所述复合配体包括巯基硅烷类配体，以及硫醇类配体或油胺类配体。
相应的，本申请实施例还提供一种量子点复合材料(QD-SiOx)的制备方法，包括如下步骤：
提供一量子点，对量子点进行修饰，使得量子点的表面具有硫醇类配体或油胺类配体；采用巯基硅烷类材料对量子点进行修饰，使得所述量子点的表面具有巯基硅烷类配体，即得到具有复合配体的量子点；
对所述具有复合配体的量子点表面的巯基硅烷类配体进行水解，形成硅氧键(Si-O-Si键)，最终形成量子点复合材料。所述量子点复合材料可以记为QD-SiOx。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述巯基硅烷类材料可以包括(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷中的一种或多种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述硫醇类配体的材料包括正辛硫醇、2-乙基己基硫醇、2-丁硫醇、3-巯基-2-戊酮、正十二硫醇，以及这些物质的氨基衍生物中的一种或多种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述油胺类配体的材料包括油酸。
可选的，在本申请的一些实施例中，在所述复合配体量子点中，所述巯基硅烷类配体与所述硫醇类配体和/或所述油胺类配体的体积比为0.3～2.5：1。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述巯基硅烷类配体与所述硫醇类配体的体积比为0.3～2.5：1。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述巯基硅烷类配体与所述油胺类配体的体积比为0.3～2.5：1。
此外，本申请实施例还提供一种量子点墨水，包括如上所述的量子点复合材料或者如上所述的方法制备得到的量子点复合材料。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点复合材料包括量子点及其表面的有机配体。所述量子点在所述量子点墨水中的质量分数为0.1-50wt％。所述有机配体在所述量子点墨水中的质量分数为0.01-50wt％。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点墨水还包括溶剂。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述溶剂选自PGMEA、醇类、水、醚类、酯类和烷类中的一种或多种。
另外，本申请实施例还提供一种量子点发光器件，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层；
其中，所述量子点发光层包括如上所述的量子点复合材料或如上所述的方法制备得到的量子点复合材料；或者，所述量子点发光层采用如上所述的量子点墨水制成。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置在所述阴极与所述量子点发光层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述量子点发光器件还包括空穴功能层，设置在所述阳极与所述量子点发光层之间。所述空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层。
进一步地，所述空穴传输层设置在所述阳极与所述量子点发光层之间，甚至，设置在所述量子点发光层与所述空穴注入层之间。
进一步地，所述空穴注入层设置在所述阳极与所述量子点发光层之间，甚至，设置在所述阳极与所述空穴传输层之间。
本申请的有益效果在于：
本申请的量子点复合材料，可以提高空穴和电子的注入平衡，进而有利于得到高寿命高效率的QLED器件。本申请的量子点复合材料，其量子点的表面具有巯基硅烷和硫醇的复合配体，可以在量子点表面形成硅氧键(Si-O-Si键)，该硅氧键可以有效阻止载流子电子的注入，使用该复合材料可以提高器件的空穴和电子的注入平衡，进而提高器件的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的量子点复合材料的示意图；
图2是本申请实施例提供的量子点发光器件的结构示意图一；
图3是本申请实施例提供的量子点发光器件的结构示意图二；
图4是本申请实施例提供的量子点复合材料制备量子点薄膜的示意图；
图5是本申请实施例提供的量子点发光器件的结构示意图三。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用，并没有强加数字要求或建立顺序。本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在对技术的研究和实践过程中，本申请的发明人发现，QLED的效率不仅依赖于第一部分阐述的量子点材料的进步，也大大依赖于电荷传输层(电子传输层和空穴传输层)；电荷传输层不仅会影响电荷注入到量子点层，而且还影响QLED工作过程中的其他基本过程，制备具有理想性能的电荷传输层对于提高器件效率和寿命至关重要。对于QLED器件，在大部分情况下空穴的注入情况是弱于电子的注入的，因此空穴和电子的注入平衡一直是制约QLED器件性能进一步提高的瓶颈。而本申请的发明人提出一种QLED用QD材料体系，有利于得到高寿命高效率的QLED器件。
本申请实施例提供一种量子点复合材料及其制备方法、量子点发光器件。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
本申请实施例提供一种量子点复合材料，包括量子点以及连接在量子点表面的硅氧键。本申请的复合材料中，由于量子点(QD)上具有硅氧键(Si-O-Si键)，因而量子点复合材料可以记为QD-SiOx。
在本申请的一些实施例中，量子点(QD)包括IV族、II-VI族、IV-VI族和III-V族中的一种或多种元素。进一步地，量子点(QD)可以为ⅢA-ⅤA族(例如，InP、GaAs等)、ⅡB-ⅥA族(例如，CdSe、ZnS、CdS等)。
在本申请的一些实施例中，量子点(QD)还包括但不限于其他高稳定性复合量子点，例如，水凝胶装载量子点结构，CdSe-SiO2。
在本申请的一些实施例中，量子点(QD)可以包括但不限于钙钛矿量子点。
在本申请的一些实施例中，量子点(QD)包括InP、GaAs、CdSe、ZnS、CdS、钙钛矿量子点中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，量子点复合材料的材料为具有复合配体的量子点。具体地，量子点复合材料可以由具有复合配体的量子点水解得到。进一步地，复合配体包括巯基硅烷类配体，以及硫醇类配体或油胺类配体。
在本申请中，巯基与QD具有较强的结合力，所以巯基硅烷可以有效地对量子点进行修饰。量子点表面修饰后巯基硅烷可以易水解形成Si-O-Si键。量子点表面形成的硅氧键可以有效阻止载流子电子的注入，提高空穴电子的注入平衡，进而提高QLED器件的性能及寿命。
本申请实施例还提供一种量子点复合材料(QD-SiOx)的制备方法，包括如下步骤：
提供一量子点，对量子点进行修饰，使得量子点的表面具有硫醇类配体或油胺类配体；采用巯基硅烷类材料对量子点进行修饰，使得量子点的表面具有巯基硅烷类配体，即得到具有复合配体的量子点；
对具有复合配体的量子点表面的巯基硅烷类配体进行水解，形成硅氧键(Si-O-Si键)，最终形成量子点复合材料。量子点复合材料可以记为QD-SiOx。
本申请实施例中，制备复合材料时，基于配体交换的方式。得到原始的QD后，加入复合配体进行交换。
在本申请的一些实施例中，巯基硅烷类材料包括(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，硫醇类配体的材料包括正辛硫醇、2-乙基己基硫醇、2-丁硫醇、3-巯基-2-戊酮、正十二硫醇，以及这些物质的氨基衍生物中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，油胺类配体的材料包括油酸。
在本申请的一些实施例中，巯基硅烷类配体与硫醇类配体和/或油胺类配体的体积比为0.3～2.5：1。例如，巯基硅烷类配体与硫醇类配体的体积比为0.3～2.5：1。例如，巯基硅烷类配体与油胺类配体的体积比为0.3～2.5：1。
可以想象，复合配体包括巯基硅烷类配体以及其他配体，其中的其他配体指的是巯基硅烷类配体之外的其他配体。进一步地，巯基硅烷类配体与其他配体的体积比可以为0.3：1、0.5：1、0.7：1、0.9：1、1.0：1、1.2：1、1.3：1、1.5：1、1.8：1、2.0：1、2.2：1、2.4：1或2.5：1。又例如，巯基硅烷类配体与硫醇类配体和/或油胺类配体的体积比可以为1.3：1。
请参阅图1，图1为基于巯基硅烷修饰QD纳米粒子示意图。图1示出了利用巯基硅烷制备QD-SiOx复合材料的示意图。以CdSe/ZnS量子点为例，在其表面引入(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷和正辛硫醇进行修饰。
本申请利用巯基硅烷((3-巯基丙基)三乙氧基硅烷)对QD进行修饰，得到复合材料。因为巯基与QD具有较强的结合力，所以巯基硅烷可以有效地对量子点进行修饰；修饰后巯基硅烷可以水解形成Si-O-Si键，最终形成复合材料，可以一定程度上降低QLED器件的电子注入，提升光效，同时提高QLED器件的寿命。并且，量子点引入SiOx后其的空穴传输速率没有发生明显的变化。例如，当巯基硅烷类配体与硫醇类配体的体积比为1.3：1时，空穴传输速率大概可以为1.5*10-3cm2/V·s。
本申请实施例中，一般原始量子点的配体为油酸，可以通过配体交换将硫醇类配体、巯基硅烷类配体修饰在量子点的表面。
本申请实施例中，进行配体交换后，利用后处理过程中引入的微量水，修饰后巯基硅烷可以水解形成Si-O-Si键，最终形成量子点复合材料。可以想象，量子点复合材料(QD-SiOx)包括量子点及其表面的有机配体。
本申请实施例中，量子点及复合量子点材料的制备及分散过程中涉及的溶剂包括但不限于：PGMEA、醇类、水、醚类、酯类和烷类中的一种或多种。
本申请实施例还提供一种量子点墨水，包括量子点复合材料。此处的量子点复合材料即上文的量子点复合材料，其结构、制备方法等均可参考上文，此处不再一一赘述。
进一步地，量子点复合材料包括量子点及其表面的有机配体。该量子点在量子点墨水中的质量分数可以为0.1-50wt％。所述有机配体在所述量子点墨水中的质量分数可以为0.01-50wt％。
在本申请的一些实施例中，量子点墨水还可以包括溶剂。进一步地，溶剂选自PGMEA、醇类、水、醚类、酯类和烷类中的一种或多种。例如，醇类溶剂可以为乙醇；例如，醚类溶剂可以为乙醚；例如，酯类溶剂可以为醋酸乙酯；例如，烷类溶剂可以为正辛烷。
请参阅图2，本申请实施例还提供一种量子点发光器件100，包括相对设置的阳极101和阴极102，以及设置在阳极101和阴极102之间的量子点发光层130。
在本申请的一些实施例中，请继续参阅图2，量子点发光器件100还包括电子传输层121，电子传输层121设置在阴极102与量子点发光层130之间。
在本申请的一些实施例中，请参阅图3，量子点发光器件100还包括空穴功能层，设置在阳极101与量子点发光层之间。空穴功能层包括空穴传输层112和/或空穴注入层111。
可以理解，空穴传输层112设置在阳极101与量子点发光层130之间，甚至，设置在量子点发光层130与空穴注入层111之间。也可以理解，空穴注入层111设置在阳极101与量子点发光层130之间，甚至，设置在阳极101与空穴传输层112之间。例如，空穴注入层的材料包括但不限于PEDOT:PSS。例如，空穴传输层的材料包括但不限于TFB
(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-(3-methylpropyl))diphenylamine))。例如，电子传输层的材料包括但不限于氧化锌纳米粒子。
本申请实施例中，量子点发光层130包括如上的量子点复合材料或如上的方法制备得到的量子点复合材料；或者，量子点发光层130采用如上的量子点墨水制成。例如，请参阅图4，图4示出了采用量子点复合材料制备量子点薄膜的示意图，其中的量子点复合材料可以通过硅交联反应形成薄膜。
本申请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
请参阅图1，本申请实施例提供一种量子点复合材料，在CdSe/ZnS核壳量子点的基础上具有复合配体。其中，复合配体为巯基硅烷\硫醇体系，巯基硅烷配体与硫醇配体的体积比为1.3：1。巯基硅烷\硫醇体系的复合配体采用(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷\正辛硫醇进行配体交换制备得到。
实施例2
请参阅图5，本申请实施例提供一种量子点发光器件(QLED器件)，包括依次设置在衬底上的阳极ITO、空穴注入层PEDOT:PSS、空穴传输层TFB、量子点发光层CdSe-ZnS QDs、电子传输层ZnO NPs和阴极Al(Aluminium)。本实施例的量子点发光层的材料CdSe-ZnS采用本申请的复合量子点材料QD-SiO2。本实施例的器件的阳极为透明基板，光线可从阳极发出。
综上，本申请提出一种QLED用QD材料体系，有利于得到高寿命高效率的QLED器件。本申请可以基于巯基硅烷对量子点进行修饰，得到量子点复合材料。本申请的复合材料在基本不改变QLED器件空穴注入速率的情况下，降低电子的注入速率，进而平衡载流子进而提高QLED器件的EQE，同时可以提高QLED的寿命。本发明可以应用到QD-LED、QLED、QD-CF等相关领域。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种量子点复合材料及其制备方法、量子点发光器件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种量子点复合材料，其特征在于，所述量子点复合材料包括量子点以及连接在所述量子点表面Si-O-Si键。
2.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点包括IV族、II-VI族、IV-VI族和III-V族中的一种或多种元素；和/或
所述量子点包括量子点水凝胶、钙钛矿量子点中的一种或多种元素。
3.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点复合材料的材料为具有复合配体的量子点；
所述复合配体包括巯基硅烷类配体，以及硫醇类配体或油胺类配体。
4.一种量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一量子点，对量子点进行修饰，使得量子点的表面具有硫醇类配体或油胺类配体；采用巯基硅烷类材料对量子点进行修饰，使得所述量子点的表面具有巯基硅烷类配体，即得到具有复合配体的量子点；
对所述具有复合配体的量子点表面的巯基硅烷类配体进行水解，形成Si-O-Si键，最终形成量子点复合材料。
5.根据权利要求4所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述巯基硅烷类材料包括(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷中的一种或多种；和/或
所述硫醇类配体的材料包括正辛硫醇、2-乙基己基硫醇、2-丁硫醇、3-巯基-2-戊酮、正十二硫醇，以及这些物质的氨基衍生物中的一种或多种；和/或
所述油胺类配体的材料包括油酸。
6.根据权利要求4所述的量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述巯基硅烷类配体与所述硫醇类配体和/或所述油胺类配体的体积比为0.3～2.5：1。
7.一种量子点墨水，其特征在于，包括如权利要求1～3中任一项所述的量子点复合材料或者如权利要求4～6中任一项所述的方法制备得到的量子点复合材料。
8.根据权利要求7所述的量子点墨水，其特征在于，所述量子点复合材料包括量子点及其表面的有机配体；所述量子点在所述量子点墨水中的质量分数为0.1-50wt％；所述有机配体在所述量子点墨水中的质量分数为0.01-50wt％；
所述量子点墨水还包括溶剂；所述溶剂选自PGMEA、醇类、水、醚类、酯类、烷类中的一种或多种。
9.一种量子点发光器件，其特征在于，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层；
其中，所述量子点发光层包括如权利要求1～3中任一项所述的量子点复合材料或如权利要求4～6中任一项所述的方法制备得到的量子点复合材料；或者，所述量子点发光层采用如权利要求7或8所述的量子点墨水制成。
10.根据权利要求9所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置在所述阴极与所述量子点发光层之间；和/或
所述量子点发光器件还包括空穴功能层，设置在所述阳极与所述量子点发光层之间；所述空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层。
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|---|---|---|---|---|
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| KR20200019388A (ko) * | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 한국과학기술연구원 | 3-mptms 캐핑된 양자점 나노 구조체와 그 제조방법 및 이를 포함하는 전계 발광 소자 |
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