CN117015291A - 复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 - Google Patents
复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117015291A CN117015291A CN202210444136.6A CN202210444136A CN117015291A CN 117015291 A CN117015291 A CN 117015291A CN 202210444136 A CN202210444136 A CN 202210444136A CN 117015291 A CN117015291 A CN 117015291A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- composite material
- emitting device
- layer
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims abstract description 50
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 165
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 65
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 49
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 37
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 26
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- -1 biaryl anthracene derivative Chemical class 0.000 claims description 21
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 20
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 20
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 14
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 6
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- DKHNGUNXLDCATP-UHFFFAOYSA-N dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile Chemical compound C12=NC(C#N)=C(C#N)N=C2C2=NC(C#N)=C(C#N)N=C2C2=C1N=C(C#N)C(C#N)=N2 DKHNGUNXLDCATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 2-carbazol-9-yl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C(=CC=CC=1)N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21)C1=CC=CC=C1 RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FWXNJWAXBVMBGL-UHFFFAOYSA-N 9-n,9-n,10-n,10-n-tetrakis(4-methylphenyl)anthracene-9,10-diamine Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C(N(C=2C=CC(C)=CC=2)C=2C=CC(C)=CC=2)=C2C=CC=CC2=1)C1=CC=C(C)C=C1 FWXNJWAXBVMBGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000764773 Inna Species 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910016001 MoSe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 claims description 3
- 102000003978 Tissue Plasminogen Activator Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000373 Tissue Plasminogen Activator Proteins 0.000 claims description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 3
- 229910003363 ZnMgO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910007717 ZnSnO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XXLJGBGJDROPKW-UHFFFAOYSA-N antimony;oxotin Chemical compound [Sb].[Sn]=O XXLJGBGJDROPKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 3
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 150000002220 fluorenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZTLUNQYQSIQSFK-UHFFFAOYSA-N n-[4-(4-aminophenyl)phenyl]naphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C(C=C1)=CC=C1NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 ZTLUNQYQSIQSFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IXHWGNYCZPISET-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(dicyanomethylidene)-2,3,5,6-tetrafluorocyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]propanedinitrile Chemical compound FC1=C(F)C(=C(C#N)C#N)C(F)=C(F)C1=C(C#N)C#N IXHWGNYCZPISET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-ylphenyl)phenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPCZAUMFXUDMS-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-3-(dibromomethyl)-2-hydroxy-2h-furan-5-one Chemical compound OC1OC(=O)C(Br)=C1C(Br)Br FAPCZAUMFXUDMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGDCSNDMFFFSHY-UHFFFAOYSA-N 4-butyl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC(CCCC)=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LGDCSNDMFFFSHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RBFSUOVKQODUII-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCC1(CCCCCCCC)c2cc(ccc2-c2ccc(cc12)-c1ccc(Nc2ccc(cc2)C(C)CC)cc1)-c1ccccc1 Chemical compound CCCCCCCCC1(CCCCCCCC)c2cc(ccc2-c2ccc(cc12)-c1ccc(Nc2ccc(cc2)C(C)CC)cc1)-c1ccccc1 RBFSUOVKQODUII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001417 caesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Substances ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- SKEDXQSRJSUMRP-UHFFFAOYSA-N lithium;quinolin-8-ol Chemical compound [Li].C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 SKEDXQSRJSUMRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- KKFHAJHLJHVUDM-UHFFFAOYSA-N n-vinylcarbazole Chemical compound C1=CC=C2N(C=C)C3=CC=CC=C3C2=C1 KKFHAJHLJHVUDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本申请公开了一种复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置,所述制备方法包括步骤:提供包含氧化石墨烯和4‑硼苯磺酸的混合物;对所述混合物进行热处理,获得复合材料,将制得的复合材料用于制备发光器件的电子阻挡层,能够阻挡过量电子朝向阳极转移,并且提高发光器件的空穴传导能力,有效促进发光器件的电子‑空穴传输平衡,从而提高发光器件的光电性能和使用寿命,将所述发光器件应用于显示装置中,有利于提高显示装置的显示效果和延长显示装置的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置。
背景技术
发光器件包括但不限于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED),发光器件为“三明治”结构,即包括阳极、阴极以及发光层,其中,阳极与阴极相对设置,发光层设置于阳极与阴极之间。发光器件的发光原理是:电子从器件的阴极注入至发光区,空穴从器件的阳极注入至发光区,电子和空穴在发光区复合形成激子,复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子,从而发光。
目前,发光器件存在载流子注入不平衡的问题,以QLED为例,QLED的电子注入通常大于空穴注入,造成发光层出现电子积累的现象,从而增大非发光复合的几率(例如俄歇复合)而损失能量,并且部分电子会朝向阳极转移,对发光器件的光电性能和使用寿命造成极为不利的影响,导致发光器件在运作过程中出现性能衰减的问题,例如:发光效率下降、使用寿命缩短等。
因此,如何改善发光器件的载流子注入不平衡问题,对发光器件的应用与发展具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置,以改善因载流子注入不平衡而导致发光器件的发光效率不佳的问题。
本申请的技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
提供包含氧化石墨烯和4-硼苯磺酸的混合物;
对所述混合物进行热处理,获得所述复合材料。
进一步地,在所述混合物中,氧化石墨烯:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.05~0.25)。
进一步地,所述混合物还包括硼酸。
进一步地,在所述混合物中,氧化石墨烯:硼酸:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.006~0.03):(0.05~0.25)。
进一步地,所述混合物的制备方法包括步骤:先将氧化石墨烯和硼酸混合,然后加入4-硼苯磺酸混合,获得所述混合物。
进一步地,所述热处理是在水热反应釜内进行,且所述热处理的温度为150℃至180℃,所述热处理的时间为5h至8h。
进一步地,所述制备方法还包括步骤:向所述混合物通入惰性气体;所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的至少一种。
进一步地,所述向所述混合物通入惰性气体的步骤是在80℃至100℃下进行。
进一步地,在所述对所述混合物进行热处理,获得所述复合材料的步骤之后,所述制备方法还包括步骤:对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的所述复合材料。
进一步地,所述对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,包括步骤:过滤所述反应物;
或者,所述对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,包括步骤:向所述反应物中加入沉淀剂,然后过滤或离心,其中,所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈或正辛烷中的至少一种。
第二方面,本申请提供了一种复合材料,所述复合材料包括氧化石墨烯,所述氧化石墨烯的表面连接有4-硼苯磺酸。
进一步地,所述复合材料是采用如第一方面中任意一种所述的制备方法制得。
第三方面,本申请提供了一种发光器件,包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
电子阻挡层,设置于所述发光层与所述阳极之间;
其中,所述电子阻挡层的材料包括如第一方面中任意一种所述的制备方法制得的复合材料;或者,所述电子阻挡层的材料包括如第二方面中任意一种所述的复合材料。
进一步地,所述发光层的材料包括有机发光材料或量子点;
其中,所述有机发光材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种;
所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述量子点的组分选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自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或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自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或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种;
和/或,所述阳极和所述阴极的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种,其中,所述金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca或Mg中的至少一种;所述碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或碳纤维中的至少一种;所述金属氧化物选自氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、氧化锡锑、铝掺杂的氧化锌、镓掺杂的氧化锌、铟掺杂的氧化锌或镁掺杂的氧化锌中的至少一种。
进一步地,所述发光器件还包括空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述发光层与所述电子阻挡层之间,所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层;当所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述电子阻挡层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx、CrOx或CuO中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种;
和/或,所述发光器件还包括电子传输层,所述电子传输层设置于所述发光层与所述阴极之间;所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物;
所述纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO2、纳米SnO2、纳米Ta2O3、纳米ZrO2、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl或纳米ZnOF中的至少一种;所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm。
第四方面,本申请提供了一种显示装置,所述显示装置包括如第三方面中任意一种所述的发光器件。
本申请提供了一种复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置,具有如下技术效果:
在所述复合材料的制备方法中,对包含氧化石墨烯和4-硼苯磺酸的混合物进行热处理,4-硼苯磺酸中的硼元素能够掺杂于氧化石墨烯的空位缺陷中,从而有效钝化氧化石墨烯的空位缺陷态,相较于氧化石墨烯,硼掺杂的氧化石墨烯的价带中导电空穴浓度明显提升;此外,4-硼苯磺酸能够通过自身官能团与氧化石墨烯表面的官能团之间的反应键合于氧化石墨烯的表面,从而有效钝化氧化石墨烯的表面缺陷,使得制得的复合材料具有理想的稳定性。
本申请的发光器件包括设置于阳极与发光层之间的电子阻挡层,电子阻挡层的材料包括所述复合材料,能够阻挡过量电子朝向阳极转移,并且提高发光器件的空穴传导能力,有效促进发光器件的电子-空穴传输平衡,从而提高发光器件的光电性能和使用寿命;此外,当发光器件为QLED时,电子阻挡层中4-硼苯磺酸的硫酸酰基可以用作量子点的配体,使得量子点均匀地分布于电子阻挡层的表面,降低了量子点自身发生团聚的几率,提高了发光层的成膜质量。
将本申请的发光器件应用于显示装置中,有利于提高显示装置的显示效果和延长显示装置的使用寿命。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例中提供的一种复合材料的制备方法的流程示意图。
图2为本申请实施例中提供的第一种发光器件的结构示意图。
图3为本申请实施例中提供的第二种发光器件的结构示意图。
图4为本申请实施例中提供的第三种发光器件的结构示意图。
图5为本申请实施例中提供的第四种发光器件的结构示意图
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。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。
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。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各个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)。
本申请实施例提供了一种硼掺杂的氧化石墨烯的制备方法,如图1所示,所述制备方法包括如下步骤:
S1、提供包含氧化石墨烯和4-硼苯磺酸的混合物;
S2、对步骤S1的混合物进行热处理,获得复合材料。
在步骤S1中,“氧化石墨烯”是指石墨烯的氧化物,其具有层状结构,氧化石墨烯不仅含有SP2杂化碳原子,而且一部分的碳碳双键被含氧官能团打断而形成SP3杂化;氧化石墨烯的表面含有大量官能团,例如:-OH、-COOH、-O-等,赋予氧化石墨烯良好的加工性能;此外,氧化石墨烯具有丰富的缺陷,例如:单空位缺陷、双空位缺陷、异质原子掺杂缺陷、一维线形缺陷(如晶界)等,使得其他元素易于掺杂于氧化石墨烯中,形成不同功能特性的复合材料。
“4-硼苯磺酸”的分子式为C6H7BO5S,CAS号为913836-00-7,在特定反应条件下,4-硼苯磺酸中的硼元素能够掺杂于氧化石墨烯的空位缺陷中形成浅受主掺杂,由于硼原子比碳原子少一个电子,所以硼原子掺杂于氧化石墨烯后形成缺电子体系,具有多余的空穴,即相较于氧化石墨烯,所述复合材料的价带中导电空穴浓度明显提升。此外,4-硼苯磺酸具有羟基和硫酸酰基官能团,在高温高压条件下,4-硼苯磺酸能够通过自身官能团与氧化石墨烯表面的官能团之间的反应键合于氧化石墨烯的表面,例如4-硼苯磺酸的羟基与氧化石墨烯表面的羧基通过缩合反应形成稳定的化学键,即4-硼苯磺酸能够钝化氧化石墨烯的表面缺陷,提高氧化石墨烯的完整度,从而提升氧化石墨烯的稳定性。
在本申请的一些实施例中,在步骤S1的混合物中,氧化石墨烯:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.05~0.25)。若4-硼苯磺酸的含量过少,则对氧化石墨烯的表面缺陷态钝化程度有限,并且硼掺杂的效果有限;若4-硼苯磺酸的含量过多,则会造成浪费。
在本申请的一些实施例中,步骤S1的混合物还包括硼酸。
“硼酸”的分子式为H3BO3,在特定反应条件下,硼酸中的硼元素(B)同样能够掺杂于氧化石墨烯的空位缺陷中形成浅受主掺杂,从而有效钝化氧化石墨烯的空位缺陷态,进一步地提升了所述复合材料的价带中的导电空穴浓度。此外,所述混合物中包括硼酸,能够有效地提升复合材料中硼元素的掺杂效果。
在本申请的一些实施例中,在步骤S1的混合物中,氧化石墨烯:硼酸:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.006~0.03):(0.05~0.25)。若硼酸的含量过多,则可能会影响氧化石墨烯的晶体结构;若硼酸的含量过少,则硼掺杂的效果有限。
在本申请的一些实施例中,步骤S1包括步骤:先将氧化石墨烯和硼酸混合,然后加入4-硼苯磺酸混合,获得混合物。相较于将氧化石墨烯、硼酸和4-硼苯磺酸同时混合,先混合氧化石墨烯和硼酸、再加入4-硼苯磺酸形成混合物的优势在于:先混合氧化石墨烯和硼酸能够提供弱酸性反应条件,从而提高氧化石墨烯和4-硼苯磺酸的反应充分性。
在本申请的一些实施例中,步骤S2中的热处理是在水热反应釜内进行,且热处理的温度为150℃至180℃,且热处理的时间为5h至8h。需要说明的是,热处理工序是在水热反应釜内进行,基于水热反应釜提供的高压密闭环境,因此,热处理的温度无需太高;若热处理工序在常压下进行,则可以将热处理的温度提升至400℃以上。
为了提高步骤S1中混合物的混合均匀性以提高产物得率,在本申请的一些实施例中,所述复合材料的制备方法还包括步骤:向步骤S1中混合物通入惰性气体,其中,“惰性气体”是指化学性质不活泼,且不会与混合物中各个组分发生反应,且具有隔绝氧气和水特性的一类气体,惰性气体包括但不限于是氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的至少一种。作为示例,所述向步骤S1中混合物通入惰性气体的步骤处于步骤S1与步骤S2之间,
在本申请的一些实施例中,所述向步骤S1中混合物通入惰性气体的步骤是在80℃至100℃下进行。
在本申请的一个实施例中,在步骤S1与步骤S2之间,所述复合材料的制备方法还包括步骤:在80℃至100℃下,向所述混合物中鼓吹氮气30min至60min。
为了提高制得的复合材料的纯度,在本申请的一些实施例,在步骤S2之后,所述复合材料的制备方法还包括步骤:对完成热处理的反应物进行固液分离处理,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的复合材料。其中,固液分离处理包括但不限于是沉淀、过滤、倾析或离心中的至少一种。
在本申请的一个实施例中,在步骤S2之后,所述复合材料的制备方法还包括步骤:过滤所述反应物,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的复合材料。
在本申请的另一个实施例中,在步骤S2之后,所述复合材料的制备方法还包括步骤:向所述反应物中加入沉淀剂,然后过滤或离心,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的复合材料,其中,沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈或正辛烷中的至少一种。
本申请实施例还提供了一种复合材料,所述复合材料包括氧化石墨烯,氧化石墨烯的表面连接有4-硼苯磺酸。4-硼苯磺酸中的硼元素能够掺杂于氧化石墨烯的空位缺陷中形成浅受主掺杂,因此,相较于氧化石墨烯,所述复合材料的价带中导电空穴浓度明显提升。此外,4-硼苯磺酸通过自身官能团(如羟基)与氧化石墨烯表面的官能团(如羟基)之间的反应键合于氧化石墨烯的表面,从而钝化氧化石墨烯的表面缺陷,提高氧化石墨烯的完整度,使得复合材料具有理想的稳定性。
在本申请的一些实施例中,复合材料是采用本申请实施例中任意一种所述复合材料的制备方法制得。
本申请实施例还提供了一种发光器件,如图2所示,发光器件包括阳极11、阴极12、发光层13以及电子阻挡层14,阳极11与阴极12相对设置,发光层13设置于阳极11与阴极12之间,电子阻挡层14设置于发光层13与阴极12之间。
在本申请实施例的发光器件中,电子阻挡层14的材料包括本申请实施例中任意一种所述的制备方法制得的复合材料,或者电子阻挡层14的材料包括本申请实施例中任意一种所述的复合材料,能够阻挡过量电子朝向阳极转移,并且提高发光器件的空穴传导能力,有效促进发光器件的电子-空穴传输平衡,从而提高发光器件的光电性能和使用寿命。此外,当发光器件为QLED时,基于复合材料中4-硼苯磺酸连接于氧化石墨烯的表面,且4-硼苯磺酸的硫酸酰基能够与量子点表面的金属阳离子配位结合,即4-硼苯磺酸的硫酸酰基相当于量子点的配体,并且配位结合力强,因此,量子点会均匀地分布于硼掺杂的氧化石墨烯的表面,并与4-硼苯磺酸的硫酸酰基稳定结合,从而降低了量子点自身发生团聚的几率,提高了发光层的成膜质量。电子阻挡层14的厚度例如可以是5nm至10nm。
在本申请实施例中,阳极11、阴极12和发光层13的材料可以是本领域常见的材料,例如:
阳极11和阴极12的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种,金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca或Mg中的至少一种;碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或碳纤维中的至少一种;金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物,例如选自氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锡锑(ATO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、铟掺杂的氧化锌(IZO)或镁掺杂的氧化锌(MZO)中的至少一种。阳极11或阴极12也可以选自掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,复合电极包括但不限于是AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2或TiO2/Al/TiO2中的至少一种。阳极11的厚度例如可以是40nm至160nm,阴极12的厚度例如可以是20nm至120nm。
发光层13的材料包括有机发光材料或量子点。发光层13的厚度例如可以是20nm至60nm。有机发光材料包括但不限于是二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物、芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种。
量子点包括但不限于是红色量子点、绿色量子点或蓝色量子点中的至少一种,并且量子点包括但不限于是单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种。量子点的粒径例如可以是5nm至10nm。
对于单一组分量子点和核壳结构量子点,量子点的组分包括但不限于是II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自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或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自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或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
对于无机钙钛矿量子点,无机钙钛矿量子点的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,有机-无机杂化钙钛矿量子点的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,包括但不限于是CH3(CH2)n-2NH3+(n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+(n≥2),M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
为了获得更佳的光电性能和使用寿命,在本申请的一些实施例中,如图3所示,在图1所示发光器件的基础上,发光器件1还包括空穴功能层15,空穴功能层15设置于阳极11于电子阻挡层14之间。空穴功能层15包括但不限于是空穴传输层或空穴注入层中的至少一种,在本申请的一实施例中,空穴功能层包括层叠设置的空穴注入层和空穴传输层,空穴注入层设置于阳极与电子阻挡层之间,空穴传输层设置于空穴注入层与电子阻挡层之间。空穴功能层15的厚度例如可以是20nm至100nm。
空穴传输层的材料包括但不限于是聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(简称为TFB,CAS号为220797-16-0)、3-己基取代聚噻吩(CAS号为104934-50-1)、聚(9-乙烯咔唑)(简称为PVK,CAS号为25067-59-8)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](简称为Poly-TPD,CAS号为472960-35-3)、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)(简称为PFB,CAS号为223569-28-6)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称为TCTA,CAS号为139092-78-7)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(简称为CBP,CAS号为58328-31-7)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称TPD,CAS号为65181-78-4)或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称NPB,CAS号为123847-85-8)中的至少一种,此外,空穴传输层的材料还可以选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于是NiO、WO3、MoO3以或CuO中的至少一种。空穴传输层的厚度例如可以是10nm至50nm。
需要说明的是,当空穴传输层的材料为TFB时,若不设置电子阻挡层,则过量的电子可能会在空穴传输层处积累,从而引起TFB降解的问题,进而导致空穴传输层老化,使得空穴传输层的空穴传导能力下降。在本申请实施例中,由于空穴传输层与发光层之间设有电子阻挡层,所以过量的电子会被电子阻挡层阻挡而无法积累于空穴传输层,有效延缓空穴传输层的老化,从而提高空穴传输层的稳定性。
空穴注入层的材料包括但不限于是聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(CAS号为155090-83-8)、酞菁铜(简称为CuPc,CAS号为147-14-8)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(简称为F4-TCNQ,CAS号为29261-33-4)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(简称为HATCN,CAS号为105598-27-4)、CrOx、MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。空穴注入层的厚度例如可以是10nm至50nm。
为了获得更佳的光电性能和使用寿命,在本申请的一些实施例中,如图4所示,在图1所示发光器件的基础上,发光器件1还包括电子功能层16,电子功能层16设置于阴极12与发光层13之间。电子功能层包括但不限于是电子注入层和/或电子传输层,当电子功能层包括电子注入层和电子传输层时,电子注入层设置于阴极与发光层之间,电子传输层设置于电子注入层与发光层之间。
电子注入层的材料包括但不限于是碱金属卤化物、碱金属有机络合物以及有机膦化合物中的至少一种,碱金属卤化物包括但不限于是LiF,碱金属有机络合物包括但不限于是8-羟基喹啉锂,有机膦化合物包括但不限于是有机氧化磷、有机硫代膦化合物或有机硒代膦化合物中的至少一种。
电子传输层的材料包括不限于是纳米金属氧化物,纳米金属氧化物可以是未掺杂的金属氧化物纳米颗粒,也可以是掺杂的金属氧化物纳米颗粒。在本申请的一些实施例中,纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO2、纳米SnO2、纳米Ta2O3、纳米ZrO2、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl或纳米ZnOF中的至少一种。纳米金属氧化物的表面可以连接有配体,也可以不连接配体,配体包括但不限于是碳原子数为2至8的羧酸配体或碳原子数为2至8的胺基配体中的至少一种,碳原子数为2至8的羧酸配体例如选自醋酸根、丙酸根或丙烯酸根中的至少一种,碳原子数为2至8的胺基配体例如选自乙醇胺、二乙醇胺或二甘醇胺中的至少一种。纳米金属氧化物的粒径例如可以是2nm至15nm。
需要说明的是,当纳米金属氧化物为纳米ZnO时,由于纳米ZnO为N型半导体材料,电子阻挡层中硼掺杂的氧化石墨烯为P型半导体材料,所以电子阻挡层与电子传输层能够形成内建PN结,发光层处于PN结中,在PN结内建电场力的作用下,更多的空穴与电子汇聚于发光层,从而提高电子-空穴的复合几率,进而提高发光器件的发光效率。
发光器件中各个层的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法,溶液法包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸;沉积法包括化学法和物理法,化学法包括但不限于是化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法或共沉淀法,物理法包括但不限于是热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法。当采用溶液法制备膜层时,需增设干燥处理工序,以使湿膜转变为干膜状态,干燥处理工序包括但不限于是热处理。
以电子阻挡层为例,当采用溶液法制备电子阻挡层时,将固态的硼掺杂的氧化石墨烯分散于乙酸乙酯中,配制成浓度为10mg/mL至30mg/mL的溶液,将所述溶液施加于基板的一侧,然后置于120℃恒温热处理10min,获得电子阻挡层。当发光器件为正置型结构时,所述基板包含阳极,电子阻挡层形成于阳极的一侧;当发光器件为倒置型结构时,所述基板包含层叠设置的阴极和发光层,电子阻挡层形成于发光层远离阴极的一侧。
本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括本申请实施例中任意一种所述的发光器件,所述显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等。
下面通过具体实施例、对比例和实验例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。
实施例1
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S1.1、将50g的氧化石墨烯、2.5g的4-硼苯磺酸以及100mL的去离子水混合,混匀获得混合物;
S1.2、将步骤S1.1的混合物置于80℃下,向混合物鼓吹氮气30min,获得反应体系;
S1.3、取20mL的步骤S1.2制得的反应体系转移至水热反应釜中,放入150℃的烘箱内反应5h,获得反应产物;
S1.3、按照反应产物:乙酸乙酯:乙醇的体积比为3:5.5:1.5的比例,向反应产物中加入乙酸乙酯和乙醇,然后离心处理,收集沉淀物;
S1.4、将经清洗和干燥处理的沉淀物分散于乙酸乙酯,制得浓度为10mg/mL的复合材料溶液以备用。
实施例2
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例1中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.1替换为“将50g的氧化石墨烯、5g的4-硼苯磺酸以及100mL的去离子水混合,混匀获得混合物”。
实施例3
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例1中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.1替换为“将50g的氧化石墨烯、12.5g的4-硼苯磺酸以及100mL的去离子水混合,混匀获得混合物”。
实施例4
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例1中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.1替换为“将50g的氧化石墨烯、0.5g的4-硼苯磺酸以及100mL的去离子水混合,混匀获得混合物”。
实施例5
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例1中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.1替换为“将50g的氧化石墨烯、15g的4-硼苯磺酸以及100mL的去离子水混合,混匀获得混合物”。
实施例6
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S6.1、将50g的氧化石墨烯与100mL的质量分数为0.5%的硼酸溶液(密度为1g/mL)混合,混匀后加入10g的4-硼苯磺酸,获得混合物;
S6.2、将步骤S6.1的混合物置于80℃下,向混合物鼓吹氮气30min,获得反应体系;
S6.3、取20mL的步骤S6.2制得的反应体系转移至水热反应釜中,放入150℃的烘箱内反应5h,获得反应产物;
S6.4、按照反应产物:乙酸乙酯:乙醇的体积比为3:5.5:1.5的比例,向反应产物中加入乙酸乙酯和乙醇,然后离心处理,收集沉淀物;
S6.5、将经清洗和干燥处理的沉淀物分散于乙酸乙酯,制得浓度为10mg/mL的复合材料溶液以备用。
实施例7
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例6中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S6.1中质量分数为0.5%的硼酸溶液的体积由“100mL”替换为“60mL”。
实施例8
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例6中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S6.1中质量分数为0.5%的硼酸溶液的体积由“100mL”替换为“300mL”。
实施例9
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例6中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S6.1中质量分数为0.5%的硼酸溶液的体积由“100mL”替换为“20mL”。
实施例10
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例6中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.1中质量分数为0.5%的硼酸溶液的体积由“100mL”替换为“500mL”。
实施例11
本实施例提供了一种复合材料的制备方法,相较于实施例6中复合材料的制备方法,本实施例中复合材料的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S6.1替换为“将50g的氧化石墨烯、100mL的质量分数为0.5%的硼酸溶液以及10g的4-硼苯磺酸同时混合,获得混合物”。
实施例12
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,所述发光器件为正置型结构的量子点发光二极管,如图5所示,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次设置的衬底10、阳极11、空穴功能层15、电子阻挡层14、发光层13、电子功能层16以及阴极12。
发光器件1中各个层的材料与厚度如下:
衬底10的材料为玻璃,厚度为1mm;
阳极11的材料为ITO,厚度为50nm;
阴极12的材料为Mg/Ag,厚度为30nm;
发光层13的材料为CdZnSeS/ZnS量子点,发光波长为625nm,峰宽为23nm,发光层13的厚度为20nm;
电子阻挡层14的材料为实施例1制得的复合材料,厚度为8nm;
空穴功能层15的材料为TFB,厚度为30nm;
电子功能层16的材料为粒径是8nm的纳米ZnO,厚度为20nm。
本实施例中发光器件的制备方法包括如下步骤:
S12.1、提供衬底,在衬底的一侧溅射ITO以获得ITO层,用棉签蘸取少量肥皂水擦拭ITO层表面以去除表面肉眼可见的杂质,然后将包括ITO的衬底依次采用去离子水超声清洗15min、丙酮超声清洗15min、乙醇超声清洗15min以及异丙醇超声清洗15min,烘干后采用紫外-臭氧表面处理15min,获得包括阳极的衬底;
S12.2、在常温常压的氮气环境下,在步骤S12.1的阳极远离衬底的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(CAS号为223569-31-1)-氯苯溶液,然后置于120℃下恒温热处理10min,获得空穴传输层;
S12.3、在常温常压的氮气环境下,在步骤S12.2的空穴传输层远离阳极的一侧旋涂实施例1制得的浓度为10mg/mL的复合材料溶液,然后置于120℃下恒温热处理10min,获得电子阻挡层;
S12.4、在常温常压的氮气环境下,在步骤S12.3的电子阻挡层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的CdZnSeS/ZnS-正辛烷溶液,然后置于90℃下热处理10min,获得发光层;
S12.5、在常温常压的氮气环境下,在步骤S12.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为15mg/mL的纳米ZnO-乙醇溶液,然后置于120℃下热处理10min,获得电子传输层;
S12.6、在气压为4×10-6mbar的真空环境下,在步骤S12.5的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Mg,Mg靶材以的速率蒸镀10nm厚度,然后蒸镀Ag,Ag靶材以/>的速率蒸镀20nm的厚度,获得阴极,然后采用紫外固化胶封装,获得发光器件。
实施例13
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例2制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例14
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例3制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例15
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例4制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例16
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例5制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例17
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例6制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例18
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例7制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例19
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例8制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例20
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例9制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例21
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例10制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
实施例22
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本实施例中发光器件的区别之处仅在于:将电子阻挡层的材料由“实施例1制得的复合材料”替换为“实施例11制得的复合材料”。
本实施例中发光器件的制备方法参照实施例12进行。
对比例
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例12的发光器件,本对比例的发光器件的区别之处仅在于:省略电子阻挡层。
相较于实施例1的制备方法,本对比例的制备方法区别之处仅在于:省略步骤S12.3。
实验例
对实施例12至实施例22以及对比例的发光器件进行性能检测,采用弗士达FPD光学特性测量设备(由LabView控制QE-PRO光谱仪、Keithley 2400以及Keithley 6485搭建的效率测试系统)检测获得各个发光器件的电压、电流、亮度、发光光谱等参数,然后计算获得外量子点效率、功率效率等关键参数,并采用寿命测试设备测试上述的各个发光器件的使用寿命。外量子点效率的测试方法为积分球测试法;寿命测试采用恒流法,在恒定电流(2mA电流)的驱动下,采用硅光系统测试各个发光器件的亮度变化,记录亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95,h),并计算获得各个发光器件在1000尼特(nit)的亮度下亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95-1K,h),实施例12至实施例22以及对比例的发光器件的性能检测数据详见下表1:
表1实施例12至实施例8以及对比例的发光器件的性能检测数据一览表
由表1可知,实施例12至实施例22中发光器件的综合性能均显著优于对比例的发光器件,以实施例17为例,实施例17中发光器件的EQEmax是对比例中发光器件的EQEmax的1.3倍,且实施例17中发光器件的T95是对比例中发光器件的T95的1.4倍,且实施例17中发光器件的T95-1K是对比例中发光器件的T95-1K的1.2倍,充分说明:在发光层与阴极之间设置电子阻挡层,电子阻挡层的材料为包含氧化石墨烯(表面连接有4-硼苯磺酸)的复合材料,能够提高发光器件的空穴传导能力,促进发光器件的电子-空穴传输平衡,从而提升发光器件的发光效率和使用寿命。
由实施例12至实施例16可知,用于制备电子阻挡层的材料的4-硼苯磺酸添加量过多或过少,均对发光器件的发光效率和使用寿命提升效果有限,若4-硼苯磺酸的添加量过多(例如实施例16),则不但造成浪费,而且对发光器件的综合性能提升程度有限;若4-硼苯磺酸的添加量过少(例如实施例15),则对氧化石墨烯的表面缺陷态钝化程度有限,并且硼掺杂的效果有限。
由实施例17至实施例21可知,当制备电子阻挡层的原料包括硼酸时,用于制备电子阻挡层的材料的硼酸添加量过多或过少,均对发光器件的发光效率和使用寿命提升效果有限,若硼酸的添加量过多(例如实施例21),则能改变氧化石墨烯的晶体结构,使得发光器件的综合性能的提升程度有限;若硼酸的添加量过少(例如实施例20),则对氧化石墨烯的表面缺陷态钝化程度有限,并且硼掺杂的效果有限。
由实施例17和实施例22可知,当制备电子阻挡层的原料包括氧化石墨烯、硼酸和4-硼苯磺酸时,在电子阻挡层的材料(复合材料)的制备过程中,三种原料(氧化石墨烯、硼酸和4-硼苯磺酸)的混合顺序对制得的复合材料的品质具有影响,相较于三种原料同时混合制得的复合材料,采用先混合氧化石墨烯和硼酸、再加入4-硼苯磺酸混合的原料混合顺序制得的复合材料应用于发光器件的电子阻挡层中,更有利于提高发光器件的综合性能。
以上对本申请实施例所提供的一种复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置,进行了详细介绍。本文中使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技术方案及其核心思想;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脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (16)
1.一种复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
提供包含氧化石墨烯和4-硼苯磺酸的混合物;
对所述混合物进行热处理,获得所述复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述混合物中,氧化石墨烯:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.05~0.25)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合物还包括硼酸。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述混合物中,氧化石墨烯:硼酸:4-硼苯磺酸的质量比为1:(0.006~0.03):(0.05~0.25)。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述混合物的制备方法包括步骤:先将氧化石墨烯和硼酸混合,然后加入4-硼苯磺酸混合,获得所述混合物。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热处理是在水热反应釜内进行,且所述热处理的温度为150℃至180℃,所述热处理的时间为5h至8h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括步骤:向所述混合物通入惰性气体;所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述向所述混合物通入惰性气体的步骤是在80℃至100℃下进行。
9.根据权利要求1至8任一项中所述的制备方法,其特征在于,在所述对所述混合物进行热处理,获得所述复合材料的步骤之后,所述制备方法还包括步骤:对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,收集沉淀物,所述沉淀物即为提纯的所述复合材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,包括步骤:过滤所述反应物;
或者,所述对完成所述热处理的反应物进行固液分离处理,包括步骤:向所述反应物中加入沉淀剂,然后过滤或离心,其中,所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈或正辛烷中的至少一种。
11.一种复合材料,其特征在于,所述复合材料包括氧化石墨烯,所述氧化石墨烯的表面连接有4-硼苯磺酸。
12.根据权利要求11所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料是采用如权利要求1至10任一项中所述的制备方法制得。
13.一种发光器件,其特征在于,包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
电子阻挡层,设置于所述发光层与所述阳极之间;
其中,所述电子阻挡层的材料包括如权利要求1至11任一项中所述的制备方法制得的复合材料;或者,所述电子阻挡层的材料包括如权利要求11或12所述的复合材料。
14.根据权利要求13所述的发光器件,其特征在于,所述发光层的材料包括有机发光材料或量子点;
其中,所述有机发光材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、TBPe荧光材料、TTPA荧光材料、TBRb荧光材料或DBP荧光材料中的至少一种;
所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述量子点的组分选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自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或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自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或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种;
和/或,所述阳极和所述阴极的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种,其中,所述金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca或Mg中的至少一种;所述碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或碳纤维中的至少一种;所述金属氧化物选自氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、氧化锡锑、铝掺杂的氧化锌、镓掺杂的氧化锌、铟掺杂的氧化锌或镁掺杂的氧化锌中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的发光器件,其特征在于,所述发光器件还包括空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述发光层与所述电子阻挡层之间,所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层;当所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述电子阻挡层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx、CrOx或CuO中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种;
和/或,所述发光器件还包括电子传输层,所述电子传输层设置于所述发光层与所述阴极之间;所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物;
所述纳米金属氧化物选自纳米ZnO、纳米TiO2、纳米SnO2、纳米Ta2O3、纳米ZrO2、纳米TiLiO、纳米ZnGaO、纳米ZnAlO、纳米ZnMgO、纳米ZnSnO、纳米ZnLiO、纳米InSnO、纳米AlZnO、纳米ZnOCl或纳米ZnOF中的至少一种;所述纳米金属氧化物的粒径为2nm至15nm。
16.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求13至15任一项中所述的发光器件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210444136.6A CN117015291A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210444136.6A CN117015291A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117015291A true CN117015291A (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88560429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210444136.6A Pending CN117015291A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117015291A (zh) |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210444136.6A patent/CN117015291A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN118255382A (zh) | 氧化锌镁的制备方法及包含氧化锌镁的发光器件与电子设备 | |
CN116987298A (zh) | 薄膜、发光器件与显示装置 | |
CN117015291A (zh) | 复合材料及其制备方法、发光器件及显示装置 | |
CN116367583A (zh) | 发光器件、发光器件的制备方法及显示装置 | |
WO2023082964A1 (zh) | 复合物、复合物的制备方法及电致发光器件 | |
WO2024093747A1 (zh) | 复合材料、复合材料的制备方法与包含复合材料的光电器件 | |
CN117998949A (zh) | 复合材料及包含其的发光器件与显示设备 | |
WO2024099114A1 (zh) | 光电器件的制备方法、光电器件与电子设备 | |
CN116425711A (zh) | 化合物、发光器件及其制备方法与显示装置 | |
CN117222244A (zh) | 复合材料、薄膜、发光器件与显示装置 | |
CN117015290A (zh) | 复合材料及其制备方法、发光器件及其制方法、显示装置 | |
CN116437693A (zh) | 发光器件的制备方法、发光器件及显示装置 | |
CN116437690A (zh) | 发光器件的制备方法、发光器件及显示装置 | |
CN117645280A (zh) | 复合材料的制备方法、发光器件与显示装置 | |
CN116813668A (zh) | 化合物、包含化合物的发光器件以及显示装置 | |
CN117998885A (zh) | 金属氧化物及包含其的发光器件与显示设备 | |
CN116234405A (zh) | 发光器件、发光器件的制备方法及显示装置 | |
CN117430092A (zh) | 复合材料、复合材料的制备方法、光电器件与电子设备 | |
CN116437686A (zh) | 发光器件、发光器件的制备方法及显示装置 | |
CN118055673A (zh) | 一种复合材料及其制备方法、光电器件及显示装置 | |
CN116156920A (zh) | 发光器件、发光器件的制备方法及显示装置 | |
CN116981310A (zh) | 发光器件的制备方法、发光器件与显示装置 | |
CN118201382A (zh) | 发光器件及其制备方法、显示装置 | |
CN118265396A (zh) | 一种发光器件及其制备方法、显示装置 | |
CN118265397A (zh) | 发光器件及其制备方法、显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |