CN117812926A - 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置 - Google Patents

功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117812926A
CN117812926A CN202211177931.XA CN202211177931A CN117812926A CN 117812926 A CN117812926 A CN 117812926A CN 202211177931 A CN202211177931 A CN 202211177931A CN 117812926 A CN117812926 A CN 117812926A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
film
quantum dots
functional film
oxide
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
Application number
CN202211177931.XA
Other languages
English (en)
Inventor
周礼宽
杨一行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Technology Group Co Ltd
Original Assignee
TCL Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Technology Group Co Ltd filed Critical TCL Technology Group Co Ltd
Priority to CN202211177931.XA priority Critical patent/CN117812926A/zh
Priority to PCT/CN2023/118874 priority patent/WO2024061105A1/zh
Publication of CN117812926A publication Critical patent/CN117812926A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating

Abstract

本申请公开了一种功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置，所述功能膜包含量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的金属阳离子，所述金属阳离子与所述量子点的表面的第一阴离子形成化学键。本申请中，金属阳离子与量子点表面的第一阴离子形成化学键，从而对量子点表面的阴离子悬挂键起到了钝化作用，减少了量子点表面的缺陷态，消除缺陷态所引进的非辐射通道，有利于提升量子点的荧光量子产率(PLQY)；同时，由于相邻量子点通过金属阳离子连接起来，使得功能膜更加致密，增强了耦合效应，有利于提升载流子传输速度，从而获得更高的激子密度，有利于提升器件的发光效率和寿命。

Description

功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置
技术领域
本申请涉及显示装置领域，尤其涉及一种功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置。
背景技术
量子点发光二极管(QLED，Quantum Dot Light-Emitting Diode)器件具有发光色纯度高、色彩可调控、效率高、稳定性好、可全溶液加工等优点，目前QLED常见的器件结构包括阳极、量子点发光层和阴极。量子点发光层包括量子点，量子点表面存在大量的悬挂键，暴露的悬挂键会在能带隙中形成缺陷态和缺陷能级，造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低。通常，会在量子点材料的制备过程中加入有机配体(例如长链羧酸基、胺基类等有机物)来钝化量子点表面，但这类有机配体多为阴离子，只能部分钝化量子点表面金属阳离子，且其电荷平衡的阳离子表现出较高的溶剂化能和对量子点表面的低亲和力，比如氢离子、碱金属阳离子、NH3 +或N2H5 +等，无法钝化量子点表面的阴离子悬挂键。未钝化的阴离子悬挂键对器件的发光效率或寿命有较大的影响。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置，旨在提供一种具有较高荧光量子效率的功能膜。
本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请提出一种功能膜，所述功能膜包含量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的金属阳离子，所述金属阳离子与所述量子点的表面的第一阴离子形成化学键。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述功能膜由所述量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的所述金属阳离子组成。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属阳离子包括二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述功能膜中，所述金属阳离子的原子百分含量为0.1～5％；和/或，
所述功能膜中，表面连接有所述金属阳离子的所述量子点为第一量子点，所述第一量子点的水合粒径为20～50nm。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述二价金属阳离子包括Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种，所述三价金属阳离子包括Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+及In3+中的至少一种。
第二方面，本申请提供一种功能膜的制备方法，包括以下步骤：
提供处理液和量子点薄膜，所述处理液中含有金属阳离子；
将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触，以使得所述量子点薄膜中的相邻量子点通过所述金属阳离子相互连接，得到功能膜。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属阳离子包括二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种；和/或，
所述处理液中还含有第二阴离子，所述第二阴离子包括硝酸根离子、硫酸根离子、磺酸根离子以及高氯酸根离子中的至少一种；和/或，
将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触的时间为5-30s。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述二价金属阳离子包括Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种，所述三价金属阳离子包括Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+及In3+中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触，以使得所述量子点薄膜中的相邻量子点通过所述金属阳离子相互连接，得到功能膜的步骤包括：
将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜，静置后去除所述液膜，得到功能膜；或者，
将所述量子点薄膜置于所述处理液中，使所述量子点薄膜的至少一表面与所述处理液接触，静置后取出所述量子点薄膜，并去除所述量子点薄膜表面的处理液，得到功能膜。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜的方法包括：使用浓度为2-5mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面重复涂覆多次，形成液膜；或者，
所述将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜的方法包括：使用浓度为5-50mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面进行一次涂覆，形成液膜。
可选的，在本申请的一些实施例中，将所述量子点薄膜置于所述处理液中，使所述量子点薄膜的至少一表面与所述处理液接触，静置后取出所述量子点薄膜，并去除所述量子点薄膜表面的处理液，得到功能膜的步骤中，所述处理液的浓度为5-50mg/mL。
第三方面，本申请提供一种发光器件，所述发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极，所述发光层包括功能膜，所述功能膜包括如上所述的功能膜，或者，所述功能膜经如上文所述的制备方法制得。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述功能膜的量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的一种或多种，所述单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、III-V族化合物和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及HgZnSTe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及SnPbSTe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I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核包括上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和上述单一结构量子点中的至少一种；和/或，
所述阳极和所述阴极分别独立地选自金属电极、碳材料电极、金属氧化物电极或复合电极，所述金属电极的材料选自Ag、Al、Mg、Au、Cu、Mo、Yb、Ca及Ba中的至少一种，所述碳材料电极的材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种，所述金属氧化物电极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种，所述复合电极选自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以及ZnS/Al/ZnS中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴功能层，所述空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层，所述空穴传输层和所述空穴注入层的材料分别独立地选自TFB、CuPc、PVK、Poly-TPD、DNTPD、TCATA、TCCA、CBP、TPD、NPB、NPD、PEDOT:PSS、TAPC、MCC、F4-TCNQ、HATCN、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N苯基氨基)三苯胺、聚苯胺、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属锡化物、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的至少一种；和/或，
所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子功能层，所述电子功能层包括电子传输层和/或电子注入层，所述电子传输层和/或所述电子注入层的材料包括无机材料和/或有机材料，所述无机材料选自掺杂或非掺杂的金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化锌、氧化钡、氧化铝、氧化镍、氧化钛、氧化锡、氧化钽、氧化锆、氧化镍、氧化钛锂、氧化锌铝、氧化锌锰、氧化锌锡、氧化锌锂、氧化铟锡、硫化镉、硫化锌、硫化钼、硫化钨、硫化铜、锡化锌、磷化铟、磷化镓、硫化铜铟、硫化铜镓、钛酸钡中的一种或多种，掺杂的元素包括铝、镁、锂、锰、钇、镧、铜、镍、锆、铈、钆中的一种或多种，所述有机材料选自喹喔啉化合物、咪唑类化合物、三嗪类化合物，含芴类化合物、羟基喹啉化合物中的一种或多种。
第四方面，本申请还提出一种显示装置，所述显示装置包括如上文所述的发光器件。
本申请提供的技术方案中，提供了一种功能膜，其中含有量子点，相邻量子点通过金属阳离子连接，金属阳离子与量子点表面的第一阴离子形成化学键，从而对量子点表面的阴离子悬挂键起到了钝化作用，减少了量子点表面的缺陷态，消除缺陷态所引进的非辐射通道，有利于提升量子点的荧光量子产率(PLQY)；同时，由于相邻量子点通过金属阳离子连接起来，使得功能膜更加致密，增强了耦合效应，有利于提升载流子传输速度，从而获得更高的激子密度，有利于提升器件的发光效率或寿命。
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是本申请第一实施例提供的一种功能膜的制备方法的流程示意图；
图2是本申请第二实施例提供的一种功能膜的制备方法的流程示意图；
图3是本申请第三实施例提供的一种功能膜的制备方法的流程示意图；
图4是本申请第四实施例提供的一种功能膜的制备方法的流程示意图；
图5是本申请一实施例提供的发光器件的结构示意图；
图6是本申请另一实施例提供的发光器件的结构示意图。
附图标记：
100-发光器件；10-阳极；20-发光层；30-电子传输层；40-阴极；50-空穴传输层；60-空穴注入层。
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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；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，以及所述范围内的单一数字，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)。
在本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。
在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
本申请提出一种功能膜，所述功能膜包含量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的金属阳离子，所述金属阳离子与所述量子点的表面的第一阴离子形成化学键。
量子点表面存在部分未被钝化的阴离子悬挂键，为便于描述，本文中，将量子点表面的阴离子定义为第一阴离子。基于量子点具体材料，所述第一阴离子可以是硫阴离子、碲阴离子、硒阴离子等，以核壳结构量子点材料CdZnSe/ZnSeS/ZnS为例，其最外层壳为ZnS，该量子点表面存在部分未被钝化的硫阴离子，即，本示例中，第一阴离子为硫阴离子。本申请提供的技术方案中，提供了一种功能膜，其含有的多个量子点中，相邻量子点通过金属阳离子连接，金属阳离子与量子点表面的第一阴离子形成化学键，从而对量子点表面的阴离子悬挂键起到了钝化作用，减少了量子点表面的缺陷态，消除缺陷态所引进的非辐射通道，有利于提升量子点的荧光量子产率(PLQY)；同时，由于相邻量子点通过金属阳离子连接起来，使得功能膜更加致密，增强了耦合效应，有利于提升载流子传输速度，从而获得更高的激子密度，有利于提升器件的发光效率和寿命。
在一具体实施例中，所述功能膜由所述量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的所述金属阳离子组成。
具体地，所述金属阳离子包括二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种。二价金属阳离子能够连接相邻的两个量子点，三价金属阳离子能够连接相邻的三个量子点。其中，二价金属阳离子可以选自任意一种或多种价态为二价的金属阳离子，例如，二价金属阳离子可以包括但不限于Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种；三价金属阳离子可以选自任意一种或多种价态为三价的金属阳离子，例如，三价金属阳离子可以包括但不限于Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+及In3+中的至少一种。
所述量子点可以是红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点中的一种。量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的一种或多种，所述单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、III-V族化合物和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及HgZnSTe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及SnPbSTe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I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核包括上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和上述单一结构量子点中的至少一种。所述量子点中也含有金属阳离子，为便于区别，将连接相邻量子点的金属阳离子定义为第一金属阳离子，将量子点中的所有金属阳离子定义为第二金属阳离子。
在本申请的一些实施例中，所述功能膜中，所述第一金属阳离子的原子百分含量为0.1～5％，例如，所述第一金属阳离子的原子百分含量可以是0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％、3％、5％以及上述列举的数值中任意两个数值之间范围内的数值等。本申请所述的原子百分含量是指，第一金属阳离子的原子数占功能膜中所有原子的总数的百分比。
在本申请的一些实施例中，所述功能膜中包含多个量子点，其中，至少部分量子点表面连接有所述金属阳离子，本文中，将这种表面连接有所述金属阳离子的所述量子点定义为第一量子点，将其它未与所述金属阳离子发生连接的量子点定义为第二量子点。所述第一量子点的水合粒径为20～50nm。水合粒径反映量子点在溶液态时的综合粒径。本申请中，所述第一量子点的水合粒径范围可以为20～30nm、23～35nm、25～38nm、30～40nm、35～40nm、39～45nm、42～50nm等。
本申请实施例提供一种功能膜的制备方法，图1至4为所述功能膜的制备方法的具体实施例。
参阅图1，所述功能膜的制备方法包括以下步骤：
步骤S10，提供处理液和量子点薄膜，所述处理液中含有金属阳离子。
步骤S20，将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触，以使得所述量子点薄膜中的相邻量子点通过所述金属阳离子相互连接，得到功能膜。
本申请所述的量子点薄膜是指采用量子点发光材料，在基板上形成的薄膜。其具体可采用本领域常规技术实现，例如，化学法或物理法。化学法包括化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法包括物理镀膜法和溶液法，物理镀膜法包括：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、脉冲激光沉积法等；溶液法可以为旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法及条状涂布法等。
本申请中，采用含有金属阳离子的处理液对量子点薄膜进行表面处理，金属阳离子能够对量子点表面的阴离子悬挂键起到钝化作用，从而减少量子点表面的缺陷态，消除缺陷态造成的浅层陷阱和深层陷阱，改善载流子输运能力，消除缺陷态所引进的一些快速的非辐射通道，有利于提升量子点的荧光量子产率(PLQY)，使得器件能够获得更高的电流效率和寿命稳定性。
另一方面，本申请在量子点薄膜成型后，再采用处理液对量子点薄膜表面进行处理，金属阳离子可以作为桥接配体将相邻量子点连接起来，使得量子点薄膜更加致密，增强了耦合效应，有利于提升载流子传输速度。相较而言，如果在薄膜制备阶段就添加处理液，则会因为量子点桥接而产生液相中聚沉的问题，进而影响后续的薄膜制备。
步骤S10中，所述金属阳离子可以选自但不限于二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种。其中，所述二价金属阳离子可以选自但不限于Mg2+、Pd2+、Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种。所述三价金属阳离子可以选自但不限于Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+、In3+中的至少一种。上述金属阳离子有助于将量子点表面阴离子钝化成键形成较少的晶格缺陷。
可以理解，处理液中可以含有一种或者多种金属阳离子，例如，可以含有两种或两种以上的二价阳离子，或者，可以同时含有二价阳离子和三价阳离子。在一些实施例中，所述处理液中含有所述金属阳离子的种类有且只有一种，这里提及的一种指的是，元素种类相同，且价态相同。在至少一实施例中，所述金属阳离子包括Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Al3+及In3+中的一种。相对来说，处理液中只含有一种金属阳离子时，功能膜能够实现短程、长程有序，有助于提高器件性能。
步骤S10中，处理液中还含有阴离子，所述阴离子主要为配合金属阳离子实现电荷平衡，为便于描述和区分，本文中，将这种阴离子定义为第二阴离子。由于第二阴离子的作用是为了配合金属阳离子实现电荷平衡，因此，第二阴离子可以是任意一种能够与阳离子配合形成可溶性盐的阴离子。进一步地，第二阴离子可以为具有对量子点表面低亲和力的阴离子，例如，硝酸根离子、硫酸根离子、磺酸根离子以及高氯酸根离子中的至少一种，相较于卤离子等，上述选择不会影响量子点表面连接的有机配体，避免增加表面缺陷态，影响器件发光效率和寿命。
处理液中的溶剂包括醇相溶剂，醇相溶剂可以选自但不限于甲醇、乙醇、异丙醇及丁醇中的至少一种。
步骤S10中，量子点薄膜可以是由任意一种本领域已知用于量子点发光层的量子点发光材料制成的薄膜。量子点可以是红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点中的一种。量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的一种或多种，所述单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、III-V族化合物和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及HgZnSTe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及SnPbSTe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I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核包括上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和上述单一结构量子点中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，进一步限定了步骤S20中将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触的接触时间，具体地，所述接触的时间可以为5-30s，例如，接触时间可以为5s、6s、7s、8s、10s、12s、15s、17s、18s、20s、22s、25s、26s、28s、30s以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等，控制接触时间在此范围内，有助于确保量子点表面阴离子悬挂键被充分钝化，确保量子点之间有效桥接。
此外，步骤S20中，将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触的方式有多种，例如，将处理液通过溶液法设置在量子点薄膜的表面，或者，将量子点薄膜浸泡在处理液中，等等。其中，溶液法可以为涂覆法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法及条状涂布法等。处理液通过与量子点薄膜的表面接触，实现对量子点薄膜表面进行阳离子钝化以及桥接量子点。
具体来说，在本申请的一些实施例中，如图2和图3所示，所述步骤S20可以按照如下步骤实施：
步骤S21，将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜，静置后去除所述液膜，得到功能膜。
当采用在量子点薄膜的表面形成液膜的接触方式时，采用的处理液的浓度可以为2-50mg/mL，例如，2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等，采用此范围的处理液对量子点薄膜进行处理能够实现量子点之间有效连接，并使得其表面被充分钝化，有效减少其表面的缺陷。
实际加工时，可以采用溶液法的方式在量子点薄膜的表面涂覆处理液，制成液膜，不仅加工效率高，而且形成的液膜厚度均匀可控，有助于使量子点薄膜表面各处被均匀修饰，具体地，可以采用刮涂法、旋涂法。以旋涂为例，本申请不限定旋涂时的具体转速，实施时，旋涂转速以能够成膜覆盖量子点薄膜表面以实现配体交换为准，作为示例，所述旋涂时的转速可以设置为1000-5000rpm，例如，1000rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等，如此，能够在保证铺展性的同时，确保形成的单层液膜具有一定的厚度，从而能够提供足够的阳离子量，以使得量子点表面能够被充分修饰。可以理解的是，旋涂的转速也可以设置得更高，但相应地，可以增加旋涂次数，以确保形成的多层液膜中含有的阳离子量足够充分修饰其覆盖的量子点薄膜表面。
在一实施例中，所述步骤S21可以按照如下步骤操作：
步骤S21a，使用浓度为5-50mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面进行一次涂覆，形成液膜。
采用较高浓度处理液一次涂覆的方法能够使得薄膜表面被充分修饰的同时，避免液膜覆盖薄膜表面的时间过长，从而避免溶剂渗入薄膜内，导致量子点表面缺陷增多。实际操作时，处理液的浓度可以为5mg/mL、6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等。
进一步地，步骤S21a中，在形成液膜后，静置5-30s再去除液膜，确保量子点薄膜中的相邻量子点能够通过金属阳离子相互连接。其中，静置时间可以为5s、6s、7s、8s、10s、12s、15s、17s、18s、20s、22s、25s、26s、28s、30s以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等。
在另一实施例中，所述步骤S21可以按照如下步骤操作：
步骤S21b，使用浓度为2-5mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面重复涂覆多次，形成液膜。实际操作时，处理液的浓度可以为2mg/mL、2.5mg/mL、3mg/mL、3.5mg/mL、4mg/mL、4.5mg/mL、5mg/mL以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等。
采用较低浓度处理液多次涂覆的方式，能够确保薄膜表面被充分修饰的同时，避免液膜覆盖薄膜表面的时间过长，从而避免溶剂渗入薄膜内，导致量子点表面缺陷增多。
进一步地，步骤S21b中，在形成液膜后，静置5-30s再去除液膜，确保量子点薄膜中的相邻量子点能够通过金属阳离子相互连接。其中，静置时间可以为5s、6s、7s、8s、10s、12s、15s、17s、18s、20s、22s、25s、26s、28s、30s以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等。
在一些实施例中，去除液膜的方法可以为冲洗、浸泡、旋涂、离心等。本申请实施例中，处理液采用醇相溶剂作为金属盐的溶剂，基于此，步骤S21中，在将所述处理液与所述量子点薄膜的表面接触一段时间，使得其表面被充分修饰后，可以采用醇相溶剂，例如甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇等，对薄膜表面进行清洗，以去除液膜。
在本申请的一些实施例中，参阅图4，所述步骤S20还可以按照如下步骤实施：
步骤S22，将所述量子点薄膜置于所述处理液中，使所述量子点薄膜的至少一表面与所述处理液接触，静置后取出所述量子点薄膜，并去除所述量子点薄膜表面的处理液，得到功能膜。
本实施例方法将量子点薄膜浸泡或者覆盖在处理液上，使得量子点薄膜的一侧或者两侧表面能够与处理液充分接触，进而使得其表面得以被金属阳离子充分修饰。接触时间可以为5-30s，例如可以是5s、6s、7s、8s、10s、12s、15s、17s、18s、20s、22s、25s、26s、28s、30s以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等。
进一步地，步骤S22中，所述处理液的浓度为5-50mg/mL，例如，5mg/mL、6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL以及上述数值中任意两个数值之间范围内的数值等等，在保证同等面积的薄膜表面被充分修饰的情况下，采用较高浓度(5-50mg/mL)的处理液对薄膜进行处理所需的时间更短，能够避免溶剂渗入薄膜。
在一些实施例中，所述去除量子点薄膜表面的处理液的方法可以为冲洗、涂覆、离心等。
本申请实施例的表面处理方法中，处理液采用醇相溶剂作为金属盐的溶剂，基于此，步骤S22中，在将所述处理液与所述量子点薄膜的表面接触一段时间，使得其表面被充分修饰后，可以采用醇相溶剂，例如甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇等，对薄膜表面进行清洗，以清除量子点薄膜表面的处理液。
本申请实施例还提供一种发光器件100，参阅图5，所述发光器件100包括层叠设置的阳极10、发光层20和阴极40，发光层20包括功能膜，所述功能膜包括如上所述的功能膜，或者，所述功能膜经如上文所述的制备方法制得。
所述功能膜的量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的一种或多种，所述单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、III-V族化合物和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及HgZnSTe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及SnPbSTe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I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核包括上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和上述单一结构量子点中的至少一种。
由于上述功能膜中，量子点具有较高荧光量子效率，使得本发光器件100具有较高的发光效率和寿命；同时，由于薄膜本身具有较强耦合效应，利于载流子传输，从而有利于提升发光器件100的载流子迁移率，在发光层20内获得更高的激子密度，提高器件的发光效率和寿命。
发光层20可以是由单层功能膜构成的单膜层结构，也可以是由多层功能膜构成的复合膜层结构。当发光层20设置为多层结构时，每个膜层都可以设置为所述功能膜，如此，有助于进一步提升包含本发光层20的器件的发光效率和寿命。
其中，发光器件100包括但不限于量子点发光二极管，实际加工时，上述发光器件100可以用本领域已知的量子点发光二极管的制备方法制备。
阴极40和阳极10的材料可以是本领域已知的任一种。阳极10和阴极40的材料例如可以是金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种。金属例如可以是Ag、Al、Mg、Au、Cu、Mo、Yb、Ca及Ba中的一种或多种；碳材料例如可以是石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的一种或多种；金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，包括铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)及铝掺杂氧化镁(AMO)中的一种或几种。此外，所述阳极10和阴极40也可以包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，所述复合电极例如可以是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等。
本领域技术人员可以理解，如图6所示，发光器件100还可以包括设置在阴极40与发光层20之间的电子功能层，所述电子功能层可以是电子传输层30，也可以是电子注入层，还可以是电子注入层和电子传输层30，电子功能层为层叠的电子注入层和电子传输层30时，阴极40、电子注入层、电子传输层30和发光层20依次层叠。所述电子传输层30和/或所述电子注入层的材料包括无机材料和/或有机材料，所述无机材料选自掺杂或非掺杂的金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化锌、氧化钡、氧化铝、氧化镍、氧化钛、氧化锡、氧化钽、氧化锆、氧化镍、氧化钛锂、氧化锌铝、氧化锌锰、氧化锌锡、氧化锌锂、氧化铟锡、硫化镉、硫化锌、硫化钼、硫化钨、硫化铜、锡化锌、磷化铟、磷化镓、硫化铜铟、硫化铜镓、钛酸钡中的一种或多种，掺杂的元素包括铝、镁、锂、锰、钇、镧、铜、镍、锆、铈、钆中的一种或多种，所述有机材料选自喹喔啉化合物、咪唑类化合物、三嗪类化合物，含芴类化合物、羟基喹啉化合物中的一种或多种。
本领域技术人员可以理解，如图6所示，发光器件100还可以包括依次设置在阳极10与发光层20之间的空穴注入层60和空穴传输层50。
空穴传输层50的材料可以选自具有空穴传输能力的有机材料，包括但不限于是TFB、CuPc、PVK、Poly-TPD、DNTPD、TCATA、TCCA、CBP、TPD、NPB、NPD、PEDOT:PSS、TAPC、MCC、F4-TCNQ、HATCN、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N苯基氨基)三苯胺、聚苯胺、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属锡化物、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的至少一种。
空穴注入层60的材料为本领域已知用于空穴注入层60的材料，包括但不限于是TFB、CuPc、PVK、Poly-TPD、DNTPD、TCATA、TCCA、CBP、TPD、NPB、NPD、PEDOT:PSS、TAPC、MCC、F4-TCNQ、HATCN、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N苯基氨基)三苯胺、聚苯胺、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属锡化物、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的至少一种。
形成发光层20及其他功能层例如空穴注入层60、空穴传输层50及电子传输层30的方法可以为化学法或物理法。其中，化学法可以为化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法及共沉淀法等。物理法可以为物理镀膜法或溶液加工法，物理镀膜法可以为热蒸发镀膜法CVD、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PVD、原子层沉积法及脉冲激光沉积法等；溶液加工法可以为旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法及条状涂布法等。本领域技术人员可以根据本领域习知的发光器件的制备方法制备本申请实施例的发光器件100的各个膜层，在此不再赘述。
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
量子点薄膜的制备：
(1)提供一种发光材料溶液，所述发光材料溶液中的发光材料为红色量子点CdZnSe/ZnSeS/ZnS，溶剂为正辛烷，所述发光材料溶液的浓度为10mg/mL。然后，使用发光材料溶液在石英玻璃上，以2000rpm转速旋涂成膜，得到量子点薄膜。
(2)使用10mg/ml的硝酸镉的乙醇溶液，在量子点薄膜上以2000rpm转速旋涂一次，形成液膜，10s后用乙醇在液膜上旋涂，以对量子点薄膜表面进行清洗，得到功能膜。
器件的制备：
本实施例提供一种QLED器件，所述QLED器件的结构为：基板/QLED阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/QLED阴极。
制备器件的方法包括以下步骤：
提供玻璃衬底。
通过磁控溅射在所述玻璃衬底上制备厚度为100nm的ITO薄膜，形成阳极。
在所述阳极上旋涂PEDOT:PSS材料，得到厚度为50nm的空穴注入层。
在所述空穴注入层上旋涂TFB材料，得到厚度为30nm的空穴传输层。
在所述空穴传输层上旋涂发光材料溶液，得到厚度为20nm的量子点薄膜，其中，所述发光材料溶液中的发光材料为红色量子点CdZnSe/ZnSeS/ZnS，溶剂为正辛烷，所述发光材料溶液的浓度为15mg/mL。然后，使用10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液，在量子点薄膜上旋涂(2000rpm)成膜，10s后用乙醇旋涂清洗量子点薄膜，得到发光层。
在发光层上旋涂ZnO材料，得到厚度为30nm的电子传输层。
在所述电子传输层上蒸镀Ag，得到厚度为100nm的阴极，得到发光二极管。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸钙的乙醇溶液。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸铝的乙醇溶液。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸铟的乙醇溶液。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸锰的乙醇溶液。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸铂的乙醇溶液。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸锌的乙醇溶液。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸铜的乙醇溶液。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸铁的乙醇溶液。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸镍的乙醇溶液。
实施例11
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液改为浓度为2mg/mL硫酸锰的乙醇溶液，形成液膜时，旋涂次数由1次改为5次，形成液膜后静置时间由10s改为30s。
实施例12
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液改为浓度为50mg/mL的甲基磺酸铅的乙醇溶液，形成液膜时，旋涂转速由2000rpm改为5000rpm，形成液膜后静置时间由10s改为5s。
实施例13
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液改为浓度为5mg/mL的高氯酸锌乙醇溶液，形成液膜时，旋涂次数由1次改为2次。
实施例14
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
步骤(2)改为：将量子点薄膜置于10mg/ml硝酸镉乙醇溶液中，使得量子点薄膜的下侧面与溶液液面接触10s后，取出量子点薄膜，用乙醇冲洗量子点薄膜表面，得到功能膜。
器件的制备中，“使用10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液，在量子点薄膜上旋涂(2000rpm)成膜，10s后用乙醇旋涂清洗量子点薄膜，得到发光层”改为“将设置有多个膜层的衬底翻转，使量子点薄膜浸在10mg/ml硝酸镉乙醇溶液中，使得量子点薄膜的下侧面与溶液液面接触10s后，用乙醇冲洗量子点薄膜表面，得到发光层，再次翻转衬底，使发光层位于最上层”。
实施例15
本实施例与实施例14基本相同，与实施例14的区别仅在于，本实施例中：
使用的硝酸镉乙醇溶液的浓度由10mg/ml改为5mg/mL，接触时间为30s。
实施例16
本实施例与实施例14基本相同，与实施例14的区别仅在于，本实施例中：
使用的硝酸镉乙醇溶液的浓度由10mg/ml改为50mg/mL，接触时间为5s。
实施例17
本实施例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本实施例中：
使用的处理液由10mg/ml硝酸镉的乙醇溶液改为硝酸锰和硝酸铜溶于乙醇形成的混合溶液，混合溶液中，硝酸锰和硝酸铜的摩尔比为1:1，硝酸锰和硝酸铜的总浓度为10mg/ml。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，与实施例1的区别仅在于，本对比例中：
减少了步骤(2)。
对比例2
量子点溶液的制备：
提供量子点溶液，其中，量子点为红色量子点CdZnSe/ZnSeS/ZnS，溶剂为正辛烷，所述溶液的浓度为20mg/mL。
取量子点溶液5mL，加入0.3mL，50mmol/ml的硝酸镉乙醇溶液，充分搅拌，10min后，加入10ml乙酸乙酯清洗，离心得到沉淀，将沉淀重新分散在正辛烷溶液中，定量15mg/ml，得到处理后的量子点溶液。
器件的制备：
本对比例器件的制备步骤与实施例1的区别仅在于：制备发光层时，采用对比例2制得的处理后的量子点溶液在空穴传输层上直接旋涂成膜得到发光层。
对比例3
本对比例与对比例2基本相同，与对比例2的区别仅在于，本对比例中：
硝酸镉乙醇溶液的加入量为0.5mL。得到的处理后的量子点溶液出现聚沉现象。
对比例4
本对比例与对比例2基本相同，与对比例2的区别仅在于，本对比例中：
使用的处理液为硝酸锌乙醇溶液。
对比例5
本对比例与对比例2基本相同，与对比例2的区别仅在于，本对比例中：
使用的处理液为硝酸铟乙醇溶液。
实验例1
取金属盐溶液(硝酸镉乙醇溶液、硝酸钙乙醇溶液、硝酸铝乙醇溶液、硝酸铟乙醇溶液、硝酸锰乙醇溶液、硝酸铂乙醇溶液、硝酸锌乙醇溶液、硝酸铜乙醇溶液、硝酸铁乙醇溶液、硝酸镍乙醇溶液)进行下述实验：
提供量子点溶液，其中，量子点为红色量子点CdZnSe/ZnSeS/ZnS，溶剂为正辛烷，所述溶液的浓度为20mg/mL。取量子点溶液5mL，加入0.3mL，50mmol/ml的金属盐溶液，充分搅拌，10min后，加入10ml乙酸乙酯清洗，离心得到沉淀，将沉淀重新分散在正辛烷溶液中，定量15mg/ml，得到处理后的量子点溶液。
采用动态光散射仪检测量子点溶液以及处理后的量子点溶液中量子点的水合粒径，结果记入表1中。
表1
由表1可知：
水合粒径测试的数据反映量子点和配体在溶液态综合粒径。量子点溶液中只有一种粒径分布的量子点，而向量子点溶液中加入金属盐溶液后，溶液中出现了两种粒径的量子点，其中第一量子点的水合粒径分布在30～50nm之间，第二量子点的水合粒径分布在10～20nm之间，第一量子点的水合粒径大于第二量子点，这是因为，金属阳离子同时与多个量子点表面的阴离子连接，使得相邻的量子点之间通过金属阳离子桥接，从而导致了水合粒径的增加；
参阅对比例2、对比例3以及上述水合粒径检测的实验步骤可以看出，当金属盐溶液加入量多至0.5ml后，处理后的量子点溶液就出现了聚沉现象，显然，直接在量子点溶液中加入金属盐溶液的方式，只能允许加入少量金属盐溶液进行处理，这必然导致处理后的溶液中第一量子点含量较少。
实验例2
检测实施例1至17，对比例1制得的功能膜中第一金属阳离子含量和第二金属阳离子含量，其中，第一金属阳离子是指连接相邻量子点表面阴离子的金属阳离子，即通过处理液引入的金属阳离子，第二金属阳离子是指量子点本体含有的所有金属阳离子。结果记入表2，检测方法如下：
通过透射电子显微镜(TEM-EDS)对处理前的量子点薄膜和量子点溶液进行表征，可获得量子点各原子的原子百分含量，计算其中所有金属原子的原子百分含量的总和，即为第二金属阳离子的原子百分含量(At％)；
通过透射电子显微镜(TEM-EDS)对处理后的量子点薄膜和量子点溶液进行表征，可获得处理后的样品中各原子的原子百分含量，若采用的处理液中含有的金属阳离子种类为处理前的量子点薄膜或量子点溶液已有的种类，则取该金属元素处理前后的含量差值作为第一金属阳离子的原子百分含量(At％)，若采用的处理液中含有的金属阳离子种类为处理前的量子点薄膜或量子点溶液不具有的新种类，则检测到的该金属元素的原子百分含量即为第一金属阳离子的原子百分含量(At％)。
表2
相邻量子点通过金属阳离子桥接后会导致量子点溶液态水合粒径增大，且由于量子点上连接有所述金属阳离子，导致量子点薄膜中也会含有该金属阳离子。参阅表2，其数据表明，使用本申请方法处理后，量子点薄膜中均含有所述第一金属阳离子。结合实验例1的检测结果即可得出结论：使用本申请方法处理后，量子点薄膜中的相邻量子点通过金属阳离子实现了桥接。
实验例3
测试实施例1至17、对比例1制得的功能膜以及对比例2、4、5制得的处理后的量子点溶液的荧光量子点产率；测试实施例1至17，对比例1、2、4、5制得的器件的光电性能和寿命。检测方法如下：
量子点发光二极管的发射峰(EL)、半峰宽(FWHM)以及电流效率(CE)分别通过Keithley 2400高精度数字源表、Ocean Optic USB2000+光谱仪以及LS-160亮度计测试，并计算所得；
寿命T95@1knit的测试方法为，在恒定电流下，器件的初始亮度L0(nit)衰减至95％所经历的时间，并换算值1000nit下的老化时间。
测试结果如表3所示。
表3
由表三可知：
相较于对比例1的发光二极管，实施例1～17的发光二极管均具有较高的光电性能及较长的寿命T95@1000nit，显然，使用含有金属阳离子的处理液对量子点薄膜进行处理后，金属阳离子与量子点表面的阴离子形成化学键，从而对量子点表面的阴离子悬挂键起到了钝化作用，减少了量子点表面的缺陷态，消除缺陷态所引进的非辐射通道，有利于提升量子点的荧光量子产率(PLQY)；同时，由于相邻量子点通过金属阳离子连接起来，也使得功能膜更加致密，增强了耦合效应，提升了载流子传输速度，从而获得了更高的激子密度，提升了发光器件的发光效率和寿命；而且，对比实施例1至10可以看出，当采用的处理液中含有的金属阳离子为Al3+、Mn2+、Pt2+、Zn2+、Fe3+时，对发光器件的发光效率和寿命的提升效果更佳。
将实施例1和对比例2，实施例7和对比例4，实施例4和对比例5分别进行对比，再分别与对比例1进行对比，可以看出，相较本申请方案，在制备量子点溶液过程中，加入处理液对其进行表面修饰，如果添加的处理液的终浓度较低(例如低于5mmol/mL)，虽然能够实现对器件光电性能和寿命的提升，但提升效果有限，明显低于本申请方案制得的器件的光电性能和寿命；而且，结合对比例3的结果(得到的处理后的量子点溶液出现聚沉现象)来看，如果添加处理液的终浓度偏高，则会因为量子点桥接导致量子点溶液不稳定，出现聚沉现象。
以上对本申请实施例所提供的功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置进行了详细介绍，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 (15)

1.一种功能膜，其特征在于，所述功能膜包含量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的金属阳离子，所述金属阳离子与所述量子点的表面的第一阴离子形成化学键。
2.根据权利要求1所述的功能膜，其特征在于，所述功能膜由所述量子点以及连接至少两个相邻的所述量子点的所述金属阳离子组成。
3.根据权利要求1或2所述的功能膜，其特征在于，所述金属阳离子包括二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的功能膜，其特征在于，所述功能膜中，所述金属阳离子的原子百分含量为0.1～5％；和/或，
所述功能膜中，表面连接有所述金属阳离子的所述量子点为第一量子点，所述第一量子点的水合粒径为20～50nm。
5.根据权利要求3所述的功能膜，其特征在于，所述二价金属阳离子包括Cd2+、Zn2+、Ca2 +、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种，所述三价金属阳离子包括Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+及In3+中的至少一种。
6.一种功能膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供处理液和量子点薄膜，所述处理液中含有金属阳离子；
将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触，以使得所述量子点薄膜中的相邻量子点通过所述金属阳离子相互连接，得到功能膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述金属阳离子包括二价金属阳离子和三价金属阳离子中的至少一种；和/或，
所述处理液中还含有第二阴离子，所述第二阴离子包括硝酸根离子、硫酸根离子、磺酸根离子以及高氯酸根离子中的至少一种；和/或，
将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触的时间为5-30s。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述二价金属阳离子包括Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mn2+、Pt2+、Cu2+、Co2+及Fe2+中的至少一种，所述三价金属阳离子包括Al3+、Fe3+、Ni3+、Cr3+及In3+中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述处理液与所述量子点薄膜的表面进行接触，以使得所述量子点薄膜中的相邻量子点通过所述金属阳离子相互连接，得到功能膜的步骤包括：
将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜，静置后去除所述液膜，得到功能膜；或者，
将所述量子点薄膜置于所述处理液中，使所述量子点薄膜的至少一表面与所述处理液接触，静置后取出所述量子点薄膜，并去除所述量子点薄膜表面的处理液，得到功能膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜的方法包括：使用浓度为2-5mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面重复涂覆多次，形成液膜；或者，
所述将所述处理液设置在所述量子点薄膜的表面，形成液膜的方法包括：使用浓度为5-50mg/mL的处理液在所述量子点薄膜的表面进行一次涂覆，形成液膜。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，将所述量子点薄膜置于所述处理液中，使所述量子点薄膜的至少一表面与所述处理液接触，静置后取出所述量子点薄膜，并去除所述量子点薄膜表面的处理液，得到功能膜的步骤中，所述处理液的浓度为5-50mg/mL。
12.一种发光器件，其特征在于，包括层叠设置的阳极、发光层和阴极，所述发光层包括功能膜，其特征在于，所述功能膜包括如权利要求1至5任意一项所述的功能膜，或者，所述功能膜经权利要求6至11任意一项所述的制备方法制得。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其特征在于，所述功能膜的量子点选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的一种或多种，所述单一结构量子点的材料选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、III-V族化合物和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及HgZnSTe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及SnPbSTe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I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核包括上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料包括CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS、ZnS和上述单一结构量子点中的至少一种；和/或，
所述阳极和所述阴极分别独立地选自金属电极、碳材料电极、金属氧化物电极或复合电极，所述金属电极的材料选自Ag、Al、Mg、Au、Cu、Mo、Yb、Ca及Ba中的至少一种，所述碳材料电极的材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种，所述金属氧化物电极的材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO以及AMO中的至少一种，所述复合电极选自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以及ZnS/Al/ZnS中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括设于所述阳极和所述发光层之间的空穴功能层，所述空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层，所述空穴传输层和所述空穴注入层的材料分别独立地选自TFB、CuPc、PVK、Poly-TPD、DNTPD、TCATA、TCCA、CBP、TPD、NPB、NPD、PEDOT:PSS、TAPC、MCC、F4-TCNQ、HATCN、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N苯基氨基)三苯胺、聚苯胺、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属锡化物、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及C60中的至少一种；和/或，
所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子功能层，所述电子功能层包括电子传输层和/或电子注入层，所述电子传输层和/或所述电子注入层的材料包括无机材料和/或有机材料，所述无机材料选自掺杂或非掺杂的金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化锌、氧化钡、氧化铝、氧化镍、氧化钛、氧化锡、氧化钽、氧化锆、氧化镍、氧化钛锂、氧化锌铝、氧化锌锰、氧化锌锡、氧化锌锂、氧化铟锡、硫化镉、硫化锌、硫化钼、硫化钨、硫化铜、锡化锌、磷化铟、磷化镓、硫化铜铟、硫化铜镓、钛酸钡中的一种或多种，掺杂的元素包括铝、镁、锂、锰、钇、镧、铜、镍、锆、铈、钆中的一种或多种，所述有机材料选自喹喔啉化合物、咪唑类化合物、三嗪类化合物，含芴类化合物、羟基喹啉化合物中的一种或多种。
15.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求12至14任一项所述的发光器件。
CN202211177931.XA 2022-09-22 2022-09-22 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置 Pending CN117812926A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211177931.XA CN117812926A (zh) 2022-09-22 2022-09-22 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置
PCT/CN2023/118874 WO2024061105A1 (zh) 2022-09-22 2023-09-14 功能膜及其制备方法及发光器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211177931.XA CN117812926A (zh) 2022-09-22 2022-09-22 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117812926A true CN117812926A (zh) 2024-04-02

Family

ID=90422248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211177931.XA Pending CN117812926A (zh) 2022-09-22 2022-09-22 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN117812926A (zh)
WO (1) WO2024061105A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102237822B1 (ko) * 2013-11-06 2021-04-08 삼성전자주식회사 금속염 처리로 양자점 광전지의 성능을 향상시키는 방법 및 광전지.
KR101840423B1 (ko) * 2016-04-06 2018-03-20 울산과학기술원 표면처리된 양자점, 양자점의 표면처리 방법, 상기 표면처리된 양자점을 포함하는 양자점 발광 다이오드, 상기 양자점 발광 다이오드의 제조 방법
CN109233801A (zh) * 2017-07-11 2019-01-18 Tcl集团股份有限公司 表面修饰的量子点及其制备方法、应用与qled器件
CN112331779B (zh) * 2019-11-20 2023-03-24 广东聚华印刷显示技术有限公司 量子点发光二极管及其制备方法与量子点发光层钝化方法
CN113054115A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 Tcl集团股份有限公司 量子点发光二极管的制备方法
CN114068828A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 Tcl科技集团股份有限公司 复合膜层及其制备方法和发光二极管
CN114479827A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 Tcl科技集团股份有限公司 复合材料及其制备方法、发光二极管

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024061105A1 (zh) 2024-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2184333B1 (en) Quantum dot electroluminescent device and method for fabricating the same
US20190280235A1 (en) Electroluminescent device, and display device comprising the same
JP7199922B2 (ja) 量子ドット素子及び電子装置
EP3683853B1 (en) Quantum dot device and electronic device
US20220052288A1 (en) Electroluminescent device, manufacturing method thereof, and display device comprising the same
EP3486964A1 (en) Quantum dot device and display device
US20200067005A1 (en) Electroluminescent device, and display device comprising thereof
CN113130775B (zh) 氧化锌纳米粒子及改性方法，量子点发光二极管及制备法
KR20190106819A (ko) 양자점 및 이를 포함하는 발광 소자
EP3503236B1 (en) Electroluminescent device, and display device comprising the same
CN113809271B (zh) 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管
KR20210034953A (ko) 발광소자, 발광소자의 제조 방법과 표시 장치
CN113889584A (zh) 发光器件、制造发光器件的方法、以及包括发光器件的显示设备
CN117812926A (zh) 功能膜及其制备方法及发光器件和显示装置
CN114068828A (zh) 复合膜层及其制备方法和发光二极管
WO2023056838A1 (zh) 薄膜及其制备方法、光电器件
CN118055673A (zh) 一种复合材料及其制备方法、光电器件及显示装置
CN117186871A (zh) 复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法、mini-LED背光模组及显示装置
CN117998885A (zh) 金属氧化物及包含其的发光器件与显示设备
CN117858531A (zh) 复合材料、光电器件及其制备方法
CN116981283A (zh) 发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置
CN115701232A (zh) 发光器件以及发光器件的制造方法
CN117682947A (zh) 电子传输材料、发光器件及其制备方法、显示装置
CN117750863A (zh) 复合材料、复合材料的制备方法、光电器件与电子设备
CN117979731A (zh) 复合材料、量子点发光二极管及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication