CN115895637A - 量子点材料及发光器件 - Google Patents

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CN115895637A
CN115895637A CN202211407389.2A CN202211407389A CN115895637A CN 115895637 A CN115895637 A CN 115895637A CN 202211407389 A CN202211407389 A CN 202211407389A CN 115895637 A CN115895637 A CN 115895637A
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颜志敏
焦福星
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Yungu Guan Technology Co Ltd
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Yungu Guan Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种量子点材料及发光器件,量子点材料包括量子点、以及与所述量子点通过配位键连接的配体,所述配体具有如下式1所示结构:
Figure DDA0003935005850000011
其中,D表示给电子基团;A表示链状基团;
Figure DDA0003935005850000012
表示含N和取代或未取代的芳香环的基团,所述取代的芳香环的取代基选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。本发明能够提高器件的效率和寿命等性能。

Description

量子点材料及发光器件
技术领域
本发明涉及一种量子点材料及发光器件,属于显示技术领域。
背景技术
量子点发光二极管具有色域高、潜在寿命长、视角好、成本低等优势,是极具潜力的发光器件。然而,目前发光器件的效率和寿命等性能较差,亟待提高。
发明内容
本发明提供一种量子点材料及发光器件,以至少解决现有技术存在的器件效率和寿命差等技术问题。
本发明的一方面,提供一种量子点材料,包括量子点、以及与所述量子点通过配位键连接的配体,所述配体具有如下式1所示结构:
Figure BDA0003935005830000011
其中,D表示给电子基团;
A表示链状基团;
Figure BDA0003935005830000012
表示含N和取代或未取代的芳香环的基团,所述取代的芳香环的取代基选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
在一些实施例中,所述D选自磷氧基、有机磷基团、氨基、羧基、硫醇基。
在一些实施例中,所述A包括如下式1-A所示结构的链段:
Figure BDA0003935005830000013
其中,R3、R4、R5、R6各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、含杂原子的给电子取代基;
z选自O、S、—NR或
Figure BDA0003935005830000021
R、R7、R8各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;
n1、n2各自独立地为0或正整数,且n1+n2≥1。
在一些实施例中,所述A中的碳原子数大于或等于2;优选地,所述A中的碳原子数大于或等于4;优选地,所述A中的碳原子数小于或等于40。
在一些实施例中,所述取代或未取代的芳香环选自取代或未取代的苯环;
和/或,所述取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选地,所述取代或未取代的烷基的碳个数为3-10;
和/或,所述取代的芳基的取代基、所述取代的杂芳基的取代基各自独立地选自取代或未取代的烷基,该取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选地,所述取代或未取代的烷基的碳个数为3-10;
和/或,所述杂芳基中的杂原子选自O、S、N中的一种或多种;和/或,所述取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基与所述芳香环通过单键连接或并环连接;
和/或,所述芳香环上的取代基的数量小于或等于5。
在一些实施例中,所述
Figure BDA0003935005830000022
具有如下式1-N所示结构:
Figure BDA0003935005830000023
其中,虚线表示该虚线两端的碳原子相互连接或不连接;
R1、R2各自独立地表示单取代至最大允许取代基,且R1、R2各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、
Figure BDA0003935005830000024
R14、R15各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;R1、R2各自独立地与其各自所在的苯环通过单键连接或并环连接。
在一些实施例中,所述
Figure BDA0003935005830000025
具有如下式1-N1或式1-N2所示结构:
Figure BDA0003935005830000031
在一些实施例中,所述配体选自配体B1-B14。
在一些实施例中,所述量子点具有核壳结构。
优选地,所述核壳结构的核包含CdSe、CdSeS、CdZnSe、CdZnSeS、CdS、CdZnS、InP、InZnP、InGaP、GaP、ZnTeSe、ZnSe、ZnTe、CuInS、CuInZnS、CuInZnSe、AgInZnSe、CuInSe、AgInSe、AgS、AgSe、AgSeS、PbS、PbSe、PbSeS、PbTe、HgS、HgSe、HgTe、CdHgTe、CgHgSe、CdHgS、CdTe、CdZnTe、CdTeSe、CdTeS中的至少一种。
优选地,所述核壳结构的壳包含ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnN、ZnS、AlSb、ZnP、InP、AlS、PbS、HgS、AgS、ZnInS、ZnAlS、ZnSeS、CdSeS、CuInS、CuGaS、CuAlS、AgInS、AgAlS、AgGaS、ZnInP、ZnGaP、CdZnS、CdPbS、CdHgS、PbHgS、CdZnPbS、CdZnHgS、CdInZnS、CdAlZnS、CdSeZnS、AgInZnS、CuInZnS、AgGaZnS、CuGaZnS、CuZnSnS、CuAlZnS、CuCdZnS、MnS、ZnMnS、ZnPbS、WS、ZnWS、CoS、ZnCoS、NiS、ZnNiS、InS、SnS、ZnSnS中的至少一种。
本发明的再一方面,提供一种发光器件,包括量子点发光层,所述量子点发光层包括上述量子点材料。
本发明提供的量子点材料可作为量子点发光器件的量子点发光层材料,增强量子点发光层的空穴注入和传输能力,提升载流子平衡,同时还可以使配体均匀分散在量子点发光层中,避免材料之间的相分离等不良现象,使膜层均一稳定,从而提高器件的效率和寿命等性能。
附图说明
图1为本发明一实施例的量子点材料的结构示意图;
图2为本发明一实施例的发光器件的结构示意图;
图3为本发明另一实施例的发光器件的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中,所述的取代或未取代的烷基(烷基链)可以是不带有支链的直链烷基(正构烷基),也可以是带有支链的异构烷基;例如是碳个数为1-40的烷基,其碳个数例如为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40,例如为甲基、乙基、丙基(正丙基或异丙基)、丁基(正丁基或异丁基)、戊基(正戊基或异戊基)、己基(正己基或异己基)、庚基(正庚基或异庚基)等。
此外,所述的取代或未取代的芳基/芳环可以选自C6-C60芳基(即碳个数为6-60),具体可以选自单环芳基或稠环芳基,单环芳基是指单个苯基或联苯基(即基团中含有至少1个苯基,当含有至少2个苯基时,苯基之间通过单键相连),例如包括苯基、联苯基、三联苯基等;稠环芳基是指含有至少2个芳环、且至少有两个芳环并环连接(即通过共用两个相邻的碳原子互相稠合)的基团,例如包括萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基等。
此外,所述的杂芳基/杂芳环可以选自C3~C60杂芳基,具体可以包括单环杂芳基或稠环杂芳基,单环杂芳基是指单个杂芳基(芳杂环)或者含有多个芳香性基团,其中的至少一个芳香性基团为杂芳基,其余芳香性基团可以是杂芳基或芳基,且该多个芳香性基团的任意两者之间均通过单键连接。示例性地,单环杂芳基包括吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基等;稠环杂芳基是指分子中含有至少两个芳香性基团,其中的至少两者并环连接(即二者之间共用两个相邻的原子互相稠合),且至少一个芳香性基团为杂芳基,示例性地,例如稠环杂芳基可以选自喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、异苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、吖啶基、吩噻嗪基、吩恶嗪基、氢化吖啶基等。
量子点发光二极管具有色域高、潜在寿命长、视角好、成本低等优势,是极具潜力的发光器件。然而,目前发光器件的效率和寿命等性能较差,亟待提高。例如,由于量子点发光器件(QLED)中各膜层材料的性质等原因,使其量子点发光层中空穴注入通常比电子注入困难,从而影响器件的效率和寿命等性能。举例来说,在有机-无机杂化器件中,其空穴传输层(HTL)采用有机材料(如TFB等),而电子传输层(ETL)采用无机材料(如ZnO等),ZnO等无机材料的的导带较深,利于电子的注入,且ZnO作为无机物具有较高的迁移率,从而导致量子点发光层中电子偏多,空穴较少,导致量子点发光层中载流子不平衡,进而使器件的效率和寿命等性能差。此外,在器件的制造或使用过程中,量子点发光层中各材料之间易发生相分离等现象,也是影响器件的效率和寿命等性能的重要因素。
鉴于上述问题,本发明实施例提供一种量子点材料,如图1所示,该量子点材料包括量子点、以及与量子点通过配位键连接的配体,配体具有如下式1所示结构:
Figure BDA0003935005830000051
其中,D表示给电子基团(电子给体);A表示链状基团;
Figure BDA0003935005830000052
表示含N和取代或未取代的芳香环的基团,取代的芳香环的取代基选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
具体地,式1所示的配体中含有给电子基团D、链状基团A、以及含N和芳香环的基团,利于配体与量子点配位,对量子点进行修饰,改善所形成的量子点材料的空穴注入与传输能力,从而提升采用该量子点材料形成的量子点发光层中的载流子平衡。并且,配体通过配位键与量子点连接,可以使配体均匀分散在量子点发光层中,避免材料之间的相分离等不良现象,从而提高器件的效率和寿命等性能。
一般情况下,一个量子点上通过配位键连接有多个配体,形成的量子点材料的结构如图1所示,需要说明的是,图1中示出了一个量子点上连接有三个配体,但并非局限于此,一个量子点上所连接的配体数量一般与配体的结构大小有关,相对而言,配体结构较大时,一个量子点上连接的配体数量较少,而配体结构较小时,一个量子点上连接的配体数量较多。
具体地,D为给电子基团,可提供电子,与量子点配位(即通过配位键与量子点连接),从而使配体与量子点材料通过配位键连接。
一般情况下,给电子基团D含有氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P)等杂原子,即D选自含有这些杂原子中的一种或多种的电子给体。
在一些具体实施例中,上述给电子基团D可以选自磷氧基
Figure BDA0003935005830000061
有机磷基团
Figure BDA0003935005830000062
氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、硫醇基(-SH),其中,R9、R10、R11、R12、R13各自独立地选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
其中,当D选自氨基、羧基、硫醇基时,其通常会脱除一个H,从而与量子点配位;当D选自磷氧基或有机磷基团时,其通常不会脱除H,而是通过孤电子对于量子点配位。
此外,A表示链状基团,其一般包括取代或未取代的烷基链,取代的烷基链的取代基可以选自给电子取代基和/或取代或未取代的烷基,给电子取代基含有氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P)等杂原子,具体可以选自磷氧基、有机磷基团、氨基、羧基、硫醇基,其中,取代的烷基链上的取代基可以有一个或多个,当有多个时,这些取代基可以相同或不同。
A(链状基团)中可以含有一个烷基链,或者含有多个烷基链,相邻的两个烷基链之间通过杂原子连接,该杂原子例如选自O、N、S、P等,当烷基链数量大于或等于3个时,相应地,杂原子的数量大于或等于两个,该些杂原子可以相同或不同。
具体地,A包括如下式1-A所示结构的链段:
Figure BDA0003935005830000063
其中,R3、R4、R5、R6各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、含杂原子的给电子取代基;z选自O、S、—NR或
Figure BDA0003935005830000064
R、R7、R8各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;n1、n2各自独立地为0或正整数,且n1+n2≥1,n1和n2可以相等或不等。
具体地,
Figure BDA0003935005830000065
中具有n1个R3和n1个R4,当n1≥2时,这些R3可以相同或不同,这些R4可以相同或不同。
此外,
Figure BDA0003935005830000071
中具有n2个R5和n2个R6,当n2≥2时,这些R5可以相同或不同,这些R6可以相同或不同。
示例性地,当z为O、S或—NR时,A可以包括多个式1-A所示的链段,相应地,A包括多个烷基链,相邻的两个烷基链之间通过z中的杂原子(O、S或—NR中的N)连接。
示例性地,A可以为式1-A所示的链段(配体相应为如下式1-1所示结构),当z为
Figure BDA0003935005830000072
时,A为一个烷基链,当z为O、S或—NR、且n1、n2均不等于0时,A含有两个烷基链(即
Figure BDA0003935005830000073
),该两个烷基链通过z中的杂原子(O、S或—NR中的N)连接。
Figure BDA0003935005830000074
烷基链的存在利于配体与量子点配位,改善量子点材料的空穴注入和传输能力,同时还可以提高量子点材料在烷烃类溶剂中的溶解性,从而便于采用正交溶剂加工方法形成器件中的量子点发光层等膜层,避免对各膜层的破坏,从而提高器件制备良率和性能。
一般情况下,由于空间效应等因素,A中的碳数越多,越利于配体更多地向量子点配位,A中的碳原子数具体可以大于或等于2,优选大于或等于4。
举例来说,A为式1-A所示结构的链段,z为
Figure BDA0003935005830000075
A中的碳原子数等于
Figure BDA0003935005830000076
中的碳原子数之和,当R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地为H时,n1+1+n2≥2,优选n1+1+n2≥4。
经进一步研究,A中的碳原子数过多,量子点材料过大,也会在一定程度上影响空穴的迁移率,因此,一般优选A中的碳原子数小于或等于40。
示例性地,A中的碳原子数可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、18、20、25、30、35、40或介于其中的任意两者组成的范围之间。
此外,
Figure BDA0003935005830000081
表示含N和取代或未取代的芳香环的基团,其具体可以表示芳胺类化合物,即N与芳香环通过单键连接,芳香环可以选自芳环(如苯环)或杂芳环。
其中,当取代的芳香环的取代基选自取代或未取代的烷基时,该取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选为3-10,例如3、4、5、6、7、8、9或10,控制烷基链长度在这样的范围内,利于进一步改善量子点材料的空穴注入和传输能力,并提高量子点材料在烷烃类溶剂中的溶解性,便于通过正交溶剂加工法制备器件,提高器件的制备良率和性能。
此外,当取代的芳香环的取代基为取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基时,取代的芳基的取代基、取代的杂芳基的取代基可以各自独立地选自取代或未取代的烷基,该取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选为3-10,例如3、4、5、6、7、8、9或10,控制烷基链长度在这样的范围内,利于进一步改善量子点材料的空穴注入和传输能力,并提高量子点材料在烷烃类溶剂中的溶解性,便于通过正交溶剂加工法制备器件,提高器件的制备良率和性能。
此外,当取代的芳香环的取代基为取代或未取代的杂芳基时,杂芳基中的杂原子可以选自O、S、N中的一种或多种。
此外,当取代的芳香环的取代基为取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基时,取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基与芳香环可以通过单键连接或并环连接(即二者之间共用两个相邻的原子)。
此外,
Figure BDA0003935005830000082
中的芳香环上的取代基的数量小于或等于5,例如1、2、3、4或5等。
Figure BDA0003935005830000083
中的芳香环数量可以是一个或多个,例如两个,N与芳香环通过单键连接,一般与两个芳香环连接,N与该两个芳香环可以不成环(如下述式1-N1)或成环,所成的环例如为五元环(如下述式1-N2)等。
具体地,
Figure BDA0003935005830000084
可以具有如下式1-N所示结构:
Figure BDA0003935005830000085
其中,R1、R2各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、
Figure BDA0003935005830000091
R14、R15各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;R1、R2各自独立地与其各自所在的苯环通过单键连接或并环连接;R1、R2各自独立地表示单取代至最大允许取代基,即式1-N中,R1的数量、R2的数量可以各自独立地为1、2、3、4或5(当虚线表示该虚线两端的碳原子相互连接时,R1的数量、R2的数量各自独立地最多为4),当R1的数量为多个时,这些R1可以相同或不同,当R2的数量为多个时,这些R2可以相同或不同。
式1-N中的虚线
Figure BDA0003935005830000092
表示该虚线两端的碳原子相互连接或不连接,具体来说,式1-N中存在两个苯环,该两个苯环分别通过单键与N连接,该两个苯环可以不连接,即上述虚线两端的碳原子不连接,N与两个苯环不成环;或者,两个苯环通过上述虚线所示的位点连接,由此使N与两个苯环成环,例如两个苯环通过化学键直接连接,即上述虚线表示化学键,其一端与一个苯环上的邻位碳原子连接,另一端与另一个苯环上的邻位碳原子连接,N与两个苯环形成五元环;或者两个苯环通过其他基团连接,即虚线表示带有其他基团,N与两个苯环及其他基团连接后形成m元环(m>5且m为整数)。
具体地,
Figure BDA0003935005830000093
可以具有如下式1-N1或式1-N2所示结构:
Figure BDA0003935005830000094
在一些具体实施例中,配体可以选自具有如下结构的配体B1-B8:
Figure BDA0003935005830000095
Figure BDA0003935005830000101
量子点材料中的量子点能够在电场的激发下发光,在一些实施例中,如图1所示,量子点可以具有核壳结构,核壳结构的核可以包含CdSe、CdSeS、CdZnSe、CdZnSeS、CdS、CdZnS、InP、InZnP、InGaP、GaP、ZnTeSe、ZnSe、ZnTe、CuInS、CuInZnS、CuInZnSe、AgInZnSe、CuInSe、AgInSe、AgS、AgSe、AgSeS、PbS、PbSe、PbSeS、PbTe、HgS、HgSe、HgTe、CdHgTe、CgHgSe、CdHgS、CdTe、CdZnTe、CdTeSe、CdTeS中的一种或几种,壳可以包含ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnN、ZnS、AlSb、ZnP、InP、AlS、PbS、HgS、AgS、ZnInS、ZnAlS、ZnSeS、CdSeS、CuInS、CuGaS、CuAlS、AgInS、AgAlS、AgGaS、ZnInP、ZnGaP、CdZnS、CdPbS、CdHgS、PbHgS、CdZnPbS、CdZnHgS、CdInZnS、CdAlZnS、CdSeZnS、AgInZnS、CuInZnS、AgGaZnS、CuGaZnS、CuZnSnS、CuAlZnS、CuCdZnS、MnS、ZnMnS、ZnPbS、WS、ZnWS、CoS、ZnCoS、NiS、ZnNiS、InS、SnS、ZnSnS中的一种或几种,这样,更利于上述配体与量子点配位,并改善量子点材料的空穴注入和传输能力,进一步提高器件的效率等性能。
在一些实施例中,上述量子点材料的制备过程可以包括:将含有配体的第一料液与含有量子点的第二料液混合,以使配体与量子点接触反应,通过该反应,配体与量子点通过配位键键合,得到量子点材料。
其中,第一料液可以由配体与第一溶剂混合制得,具体为配体溶于第一溶剂中形成的溶液,所用第一溶剂例如包括但不限于甲苯、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、苯甲醚等中的一种或几种。
其中,第二料液可以由量子点与第二溶剂混合制得,所用第二溶剂例如包括但不限于C6~C22的烷基伯胺(如十六烷基胺)、C6~C22的烷基仲胺(如二辛基胺)、C6~C40的烷基叔胺(如三辛基胺)、含氮杂环化合物(如吡啶)、C6~C40的烯烃(如十八烯)、C6~C40的脂族烃(如十六烷、十八烷或角鲨烷)、被C6~C30的烷基取代的芳族烃(如苯基十二烷、苯基十四烷或苯基十六烷)、被C6~C22的烷基取代的膦(如三辛基膦)、被C6~C22的烷基取代的膦氧化物(如三辛基膦氧化物),C12~C22的芳族醚(如苯醚、或苄醚)等中的一种或几种。
本发明实施例的发光器件为量子点发光器件(即量子点发光二极管(QLED)),如图2和图3所示,该发光器件包括依次层叠设置的阳极、空穴传输区、量子点发光层、电子传输区和阴极,其中,量子点发光层包括上述量子点材料,由此可以提升量子点发光层中载流子平衡,提高器件的效率和寿命等性能。
空穴传输区可以包括空穴注入层(HIL)和/或空穴传输层(HTL),当包括空穴注入层和空穴传输层时,阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层依次层叠设置。
示例性地,如图2所示,空穴传输区包括空穴传输层;或者,如图3所示,空穴传输区包括空穴注入层和空穴传输层。
电子传输区可以包括电子注入层(EIL)和/或电子传输层(ETL),当包括电子注入层和/或电子传输层时,量子点发光层、电子传输层、电子注入层、阴极依次层叠设置。
如无特别说明,上述各层的材料均可以是这些层的常规材料,所用材料可以商购或通过本领域常规方法自制。
示例性地,阳极包括铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。
示例性地,阴极材料例如包括镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金中的至少一种。
示例性地,空穴注入层材料例如包括PEDOT:PSS等。
此外,空穴传输层的材料包括有机材料,例如包括1,2,4,5-四(三氟甲基)苯(1,2,4,5-Tetrakis(trifluoromethyl)benzene,TFB)。
此外,电子传输层的材料包括无机材料,例如包括ZnO等。
上述发光器件可以通过本领域常规方法制得,例如,其中的空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层等膜层可以通过涂布(如旋涂)、蒸镀、打印等方式形成。
示例性地,发光器件的制备过程可以包括:将含有空穴传输材料的第三料液涂布于阳极上,形成空穴传输层;将含有量子点材料的第四料液涂布于空穴传输层上,形成量子点发光层;将含有电子传输材料的第五料液涂布于量子点发光层上,形成电子传输层。
其中,将含有空穴传输材料的第三料液涂布于阳极上,具体可以直接涂布于阳极上形成空穴传输层(此时制得的发光器件包括依次层叠设置的阳极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、阴极等结构(如图2所示)),或者涂布于形成有空穴注入层的阳极的空穴注入层上,在空穴注入层上形成空穴传输层(此时制得的发光器件包括依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、阴极等结构(如图3所示))。
具体地,第三料液可以是由空穴传输材料与第三溶剂混合制成,第四料液可以是由量子点材料与第四溶剂混合制成,第五料液可以是由电子传输材料与第五溶剂混合制成。
其中,第三溶剂与第四溶剂互为正交溶剂,即空穴传输材料可以溶解于第三溶剂中,但在第四溶剂中基本不溶解,这样,通过正交溶剂加工方法形成各膜层,可以避免在形成量子点发光层时对空穴传输层造成破坏。
此外,第四溶剂与第五溶剂互为正交溶剂,即量子点发光材料可以溶解于第四溶剂中,但在第五溶剂中基本不溶解,这样,通过正交溶剂加工方法形成各膜层,可以避免在形成电子传输层时对量子点发光层造成破坏。
具体地,第三溶剂可以包括有机溶剂,例如包括氯苯等。
具体地,第四溶剂可以包括烷烃类溶剂。
具体地,第五溶剂可以包括醇类溶剂,例如包括乙醇等。
以下通过具体实施例对本发明的有机电致发光器件进行进一步的介绍。
实施例1
本实施例的器件结构如图3所示,包括依次层叠设置的阳极、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:
阳极材料为TIO玻璃;
空穴注入层材料为PEDOT:PSS;
空穴传输层材料为TFB;
量子点发光材料的量子点为核壳结构,其核为CdSe,壳为ZnS,其配体为B4;
电子传输层的材料为ZnO;
阴极的材料为Ag。
实施例2~实施例14:与实施例1的区别仅在于,量子点材料中的配体不同,具体见表1。
对比例1:与实施例1的区别仅在于,量子点上没有配体,即所用量子点材料为核为CdSe、壳为ZnS的核壳结构的量子点。
对比例2:与实施例1的区别仅在于,量子点材料中的配体为丙胺
Figure BDA0003935005830000141
此外,测定实施例1~实施例14、对比例1~2的器件的效率和寿命,测定结果见表1。效率和寿命测试过程如下:
1、寿命:LT95的寿命测试如下:使用亮度计在1000cd/m2亮度下,保持恒定的电流,测量器件的亮度降为950cd/m2的时间,单位为小时(h);
2、效率:在同样亮度下,使用Photo Research公司的PR 750型光辐射计、ST-86LA型亮度计(北京师范大学光电仪器厂)及Keithley4200测试系统测定实施例和对比例中制备得到的有机电致发光器件的电流效率。具体而言,以每秒0.1V的速率提升电压,测定当有机电致发光器件的亮度达到1000cd/m2时的电流密度;同时在PR650上可以直接测试得到器件此时的外量子效率(EQE)。
表1
实施例 配体 效率 寿命
实施例1 B4 17.7% 1513h
实施例2 B1 13.2% 478h
实施例3 B9 10.1% 372h
实施例4 B10 17.4% 1325h
实施例5 B11 17.7% 1091h
实施例6 B7 17.1% 5892h
实施例7 B8 16.1% 6942h
实施例8 B6 17.2% 1542h
实施例9 B2 7.9% 1293h
实施例10 B5 6.9% 1123h
实施例11 B3 8.3% 892h
实施例12 B12 9.8% 902h
实施例13 B13 15.4% 1380h
实施例14 B14 15.2% 1029h
对比例1 / 1.3% 1.7h
对比例2 丙胺 4.9% 200h
从表1可以看出,相对于对比例1和对比例2,实施例1~实施例14中采用由式1所示的配体与量子点通过配位键连接形成的量子点材料,能够显著提高器件的效率和寿命。
此外,从实施例1与实施例3可以看出,实施例1所用的配体B4中,式1的A中的碳原子数更多(大于4),能够更为显著地提高发光器件的效率和寿命等性能。
此外,从实施例1与实施例4~5可以看出,实施例1所用的配体B4中,
Figure BDA0003935005830000151
表示的含N和芳香环的基团中的芳香环上的取代基(烷基)的碳数更多(等于3),能够更为显著地兼顾提高发光器件的效率和寿命等性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种量子点材料,其特征在于,包括量子点、以及与所述量子点通过配位键连接的配体,所述配体具有如下式1所示结构:
Figure FDA0003935005820000011
其中,D表示给电子基团;
A表示链状基团;
Figure FDA0003935005820000012
表示含N和取代或未取代的芳香环的基团,所述取代的芳香环的取代基选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
2.根据权利要求1所述的量子点材料,其特征在于,所述D选自磷氧基、有机磷基团、氨基、羧基、硫醇基。
3.根据权利要求1所述的量子点材料,其特征在于,所述A包括如下式1-A所示结构的链段:
Figure FDA0003935005820000013
其中,R3、R4、R5、R6各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、含杂原子的给电子取代基;
z选自O、S、—NR或
Figure FDA0003935005820000014
R、R7、R8各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;
n1、n2各自独立地为0或正整数,且n1+n2≥1。
4.根据权利要求1或3所述的量子点材料,其特征在于,所述A中的碳原子数大于或等于2;
优选地,所述A中的碳原子数大于或等于4;
优选地,所述A中的碳原子数小于或等于40。
5.根据权利要求1所述的量子点材料,其特征在于,
所述取代或未取代的芳香环选自取代或未取代的苯环;
和/或,所述取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选地,所述取代或未取代的烷基的碳个数为3-10;
和/或,所述取代的芳基的取代基、所述取代的杂芳基的取代基各自独立地选自取代或未取代的烷基,所述取代或未取代的烷基的碳个数大于或等于3,优选地,所述取代或未取代的烷基的碳个数为3-10;
和/或,所述杂芳基中的杂原子选自O、S、N中的一种或多种;
和/或,所述取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基与所述芳香环通过单键连接或并环连接;
和/或,所述芳香环上的取代基的数量小于或等于5。
6.根据权利要求1或5所述的量子点材料,其特征在于,所述
Figure FDA0003935005820000023
具有如下式1-N所示结构:
Figure FDA0003935005820000021
其中,虚线表示该虚线两端的碳原子相互连接或不连接;
R1、R2各自独立地表示单取代至最大允许取代基,且R1、R2各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、
Figure FDA0003935005820000024
R14、R15各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基;R1、R2各自独立地与其各自所在的苯环通过单键连接或并环连接。
7.根据权利要求6所述的量子点材料,其特征在于,所述
Figure FDA0003935005820000025
具有如下式1-N1或式1-N2所示结构:
Figure FDA0003935005820000022
8.根据权利要求1或7所述的量子点材料,其特征在于,所述配体选自具有如下结构的配体B1-B14:
Figure FDA0003935005820000031
Figure FDA0003935005820000041
9.根据权利要求1所述的量子点材料,其特征在于,所述量子点具有核壳结构;
优选地,所述核壳结构的核包含CdSe、CdSeS、CdZnSe、CdZnSeS、CdS、CdZnS、InP、InZnP、InGaP、GaP、ZnTeSe、ZnSe、ZnTe、CuInS、CuInZnS、CuInZnSe、AgInZnSe、CuInSe、AgInSe、AgS、AgSe、AgSeS、PbS、PbSe、PbSeS、PbTe、HgS、HgSe、HgTe、CdHgTe、CgHgSe、CdHgS、CdTe、CdZnTe、CdTeSe、CdTeS中的至少一种;
优选地,所述核壳结构的壳包含ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnN、ZnS、AlSb、ZnP、InP、AlS、PbS、HgS、AgS、ZnInS、ZnAlS、ZnSeS、CdSeS、CuInS、CuGaS、CuAlS、AgInS、AgAlS、AgGaS、ZnInP、ZnGaP、CdZnS、CdPbS、CdHgS、PbHgS、CdZnPbS、CdZnHgS、CdInZnS、CdAlZnS、CdSeZnS、AgInZnS、CuInZnS、AgGaZnS、CuGaZnS、CuZnSnS、CuAlZnS、CuCdZnS、MnS、ZnMnS、ZnPbS、WS、ZnWS、CoS、ZnCoS、NiS、ZnNiS、InS、SnS、ZnSnS中的至少一种。
10.一种发光器件,其特征在于,包括量子点发光层,所述量子点发光层包括权利要求1-9任一项所述的量子点材料。
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