CN117939972A - 一种薄膜及其制备方法、光电器件及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种薄膜及其制备方法、光电器件及显示装置。本申请的薄膜的制备方法,包括提供基板,将金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物设置到所述基板上;于第一温度下进行第一退火处理;以及于第二温度下进行第二退火处理,得到所述薄膜;其中,所述第二温度高于所述第一温度。通过两次退火,形成了聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),在金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层,同时形成了网状碳氮链结构的类石墨相氮化碳,在金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁,为电子的迁移提供通道以提高所述薄膜的电子迁移率,也提高薄膜中材料间连接的牢固度,提升薄膜的耐用度和结构稳定性,即使在高温下也不易开裂。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种薄膜及其制备方法、光电器件及显示装置。
背景技术
QLED(Quantum Dots Light-Emitting Diode,量子点发光器件)是一种新兴的显示器件,结构与OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光显示器)相似,即由空穴传输层、发光层以及电子传输层组成的三明治结构。对比OLED,QLED的特点在于其发光材料采用性能更加稳定的无机量子点。量子点独特的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应和表面效应使其展现出出色的物理性质,尤其是其光学性能。相对于有机荧光染料,胶体法制备的量子点具有光谱可调,发光强度大、色纯度高、荧光寿命长,单光源可激发多色荧光等优势。此外,QLED的寿命长,封装工艺简单或无需封装,有望成为下一代的平板显示器,具有广阔发展前景。QLED是基于无机半导体量子点的电致发光,理论上说,无机半导体量子点的稳定性要高于有机小分子及聚合物;另一方面,由于量子限域效应,使得量子点材料的发光线宽更小,从而使其具有更好的色纯度。目前,QLED的发光效率已经基本达到商业化的需求。
然而,目前QLED仍存在许多应用上的问题,其中器件稳定性和寿命则是较为难以解决的问题。如今QLED常用的电子传输层材料一般为金属氧化物颗粒制成的膜层,此类材料在器件持续运作中可能会因发热、材料应力变化等原因造成颗粒间缝隙增大、开裂等问题从而导致器件发生漏流、短路等问题,甚至造成器件性能下降或者直接导致器件的损伤或者损坏。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种薄膜及其制备方法、光电器件及显示装置,旨在提高薄膜的膜层结构稳定性。
本申请实施例是这样实现的,提供一种薄膜的制备方法,包括:提供基板,将金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物设置到所述基板上;于第一温度下进行第一退火处理;以及于第二温度下进行第二退火处理,得到所述薄膜;其中,所述第二温度高于所述第一温度。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一退火处理的温度为120~150℃;和/或所述第一退火处理的时间为10-30min;和/或所述第二退火处理的温度为350~550℃;和/或所述第二退火处理的时间为5-10min。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一退火处理生成聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),所述第二退火处理生成类石墨相氮化碳。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述金属氧化物材料选自金属氧化物或掺杂金属氧化物,所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆、氧化镍中的至少一种,所述掺杂金属氧化物包括所述金属氧化物和掺杂元素,所述掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn中的至少一种;和/或所述金属氧化物材料的平均粒径为2~10nm;和/或所述聚氰胺类化合物选自三聚氰胺及二聚氰胺中的至少一种;和/或所述醛类化合物的沸点为(-20)~80℃;和/或所述醛类化合物选自碳原子数为1~4的脂肪醛。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述金属氧化物材料的浓度为20~40mg/mL;和/或所述聚氰胺类化合物的浓度为0.5~2mmol/mL;和/或所述混合溶液中的所述醛类化合物与所述聚氰胺类化合物的摩尔比为(2~3):1。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述混合物通过以下方法制得:将所述金属氧化物材料分散至溶剂中,得到第一溶液;向所述第一溶液中加入所述聚氰胺类化合物并混合,使所述聚氰胺类化合物与所述金属氧化物材料发生配位反应,得到第二溶液;向所述第二溶液中加入所述醛类化合物,混合,得到所述混合物。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述溶剂选自乙醇、甲醇、丙醇中的至少一种。
相应的,本申请实施例还提供一种薄膜,所述薄膜包括金属氧化物材料、聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)和类石墨相氮化碳。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述薄膜由所述金属氧化物材料、聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)和类石墨相氮化碳组成。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)与所述金属氧化物材料连接,所述类石墨相氮化碳具有网状碳氮链结构,所述金属氧化物材料嵌设于所述网状碳氮链结构中。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)的含量范围为93.5%~98.5%;和/或所述金属氧化物材料的含量范围为1.0%~1.5%;和/或所述类石墨相氮化碳的含量范围为1%~1.5%。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)选自聚(三聚氰胺醛类化合物)及聚(二聚氰胺醛类化合物)中的至少一种;和/或所述金属氧化物材料选自金属氧化物或掺杂金属氧化物,所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆、氧化镍中的至少一种,所述掺杂金属氧化物包括所述金属氧化物和掺杂元素,所述掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn中的至少一种;和/或所述金属氧化物材料的平均粒径为2~10nm。
相应的,本申请实施例还提供一种光电器件,包括层叠设置的阴极、电子传输层、发光层和阳极,所述电子传输层由上述的薄膜的制备方法制备得到,或者所述电子传输层为上述的薄膜。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述发光层的材料选自量子点材料、掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、或有机-无机杂化钙钛矿型半导体中的至少一种;所述量子点材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种,所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物和IV族单质中的至少一种,所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP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选自所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选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种;所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种;所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,选自CH3(CH2)n-2NH3+或NH3(CH2)nNH3 2+,其中n≥2,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种;和/或所述阴极和所述阳极各自独立选自金属电极、碳电极以及掺杂或非掺杂金属氧化物电极中的一种或者多种形成的复合电极;其中,所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;所述碳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;所述掺杂或非掺杂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;所述复合电极的材料选自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、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2以及TiO2/Al/TiO2中的至少一种。
相应的,本申请实施例还提供一种显示装置,包括上述光电器件。
本申请的薄膜的制备方法,包括提供基板,将金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物设置到所述基板上;于第一温度下进行第一退火处理;以及于第二温度下进行第二退火处理,得到所述薄膜;其中,所述第二温度高于所述第一温度。通过在较低的所述第一温度下进行所述第一退火处理可以使聚氰胺类化合物与醛类化合物反应生成聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)在金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层;以及通过相对较高的所述第二温度下进行所述第二退火处理可以使聚氰胺类化合物发生自身烧结,生成网状碳氮链结构的类石墨相氮化碳,所述类石墨相氮化碳在金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁。如此,一方面可为电子的迁移提供通道以提高所述薄膜的电子迁移率,另一方面可以通过两次退火处理可以有效提高所述薄膜中材料间连接的牢固度,提升所述薄膜的耐用度和结构稳定性,使所述薄膜即使在高温下也不易开裂。
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它的附图。
图1为本申请提供的一种薄膜的制备方法一实施例的流程示意图;
图2为图1中步骤S11一具体实施例的流程示意图;
图3为本申请提供的一种薄膜的制备方法一具体实施例的流程示意图;
图4是本申请提供的一种光电器件一实施例的结构示意图。
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做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”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。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。
本申请提供一种薄膜的制备方法,参阅图1,图1为本申请提供的一种薄膜的制备方法一实施例的流程示意图,具体包括如下步骤:
步骤S11:提供金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合溶液;
步骤S12:提供基板,将所述混合溶液设置到所述基板上;
步骤S13:于第一温度下进行第一退火处理;
步骤S14:于第二温度下进行第二退火处理,得到所述薄膜;其中,所述第二温度高于所述第一温度。
本实施例中,通过在较低的所述第一温度下进行所述第一退火处理可以使聚氰胺类化合物与醛类化合物反应生成聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)在金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层;以及通过在相对较高的所述第二温度下进行所述第二退火处理可以使聚氰胺类化合物发生自身烧结,生成网状碳氮链结构的类石墨相氮化碳,所述类石墨相氮化碳在金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁。如此,一方面可为电子的迁移提供通道以提高所述薄膜的电子迁移率,另一方面可以通过两次退火处理可以有效提高所述薄膜中材料间连接的牢固度,提升所述薄膜的耐用度和结构稳定性,使所述薄膜即使在高温下也不易开裂。
所述步骤S11中:
在一实施例中,所述金属氧化物材料可以为禁带宽度在2.0eV~6.0eV、具有电子迁移能力的金属氧化物。所述纳米金属氧化物选自金属氧化物或掺杂金属氧化物,所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆、氧化镍中的至少一种,所述掺杂金属氧化物包括所述金属氧化物和掺杂元素,所述掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn中的至少一种,所述掺杂元素在所述掺杂金属氧化物中的掺杂比例可以为0~50%。所述金属氧化物材料的平均粒径在2~10nm的范围,比如2~5nm、3~5nm、3~8nm、8~10nm等。
在一实施例中,步骤S11中,所述混合溶液中,所述金属氧化物材料的浓度为20~40mg/mL,比如20~25mg/mL、25~30mg/mL、30~35mg/mL、35~40mg/mL等。此浓度范围能够使金属氧化物材料分散均匀、减少纳米粒子聚集从而能够良好成膜,减少成膜后所述薄膜的缺陷和粗糙度。所述聚氰胺类化合物的浓度为0.5~2mmol/mL,比如0.5~1mg/mL、1~1.5mg/mL、1.5~2mg/mL等。此浓度范围可以实现对所述薄膜的牢固度、耐用度和结构稳定性等的提升,避免浓度过高可能会影响所述薄膜的电子传输性能。
在一实施例中,所述聚氰胺类化合物选自三聚氰胺及二聚氰胺中的至少一种。
在一实施例中,所述醛类化合物的沸点为(-20)~80℃,具体的,可以为(-10)~80℃、(-10)~70℃、0~70℃、0~60℃、10~60℃、20~50℃、30~40℃等。所述沸点的所述醛类化合物的沸点较低,通过较低温度的加热即可沸腾汽化,从而能够通过加热去除两次退火处理之后还残留的所述醛类化合物,从而减小所述薄膜中的所述醛类化合物残留。
进一步的,所述醛类化合物选自碳原子数为1~4的脂肪醛,比如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛中的一种或多种。
在一实施例中,所述混合溶液中,醛类化合物与聚氰胺类化合物的摩尔比为(2~3):1,比如2:1、2.5:1、3:1等。此范围的醛类化合物与聚氰胺类化合物的摩尔比,能够支持醛类化合物与聚氰胺类化合物进行更充分的聚合,同时也避免过多的醛类化合物加入,由于醛类化合物极性相对较小而导致混合物中金属氧化物材料团聚结块,以及过多醛类化合物未聚合而对薄膜的性能产生负面影响。
在一实施例中,所述混合溶液中,还包括溶剂,所述溶剂为极性溶剂,具体的,所述溶剂可以选自乙醇、甲醇、丙醇等中的至少一种。可以理解的,乙醇、甲醇、丙醇仅为所述溶剂的部分列举,所述溶剂并不限定于乙醇、甲醇、丙醇等中的一种。
在一实施例中,参阅图2,图2为图1中步骤S11一具体实施例的流程示意图,步骤S11中所述混合溶液通过以下方法制得:
步骤S111:将所述金属氧化物材料分散至溶剂中,得到第一溶液;
步骤S112:向所述第一溶液中加入所述聚氰胺类化合物并混合,使所述聚氰胺类化合物与所述金属氧化物材料发生配位反应,得到第二溶液;
步骤S113:向所述第二溶液中加入所述醛类化合物,混合,得到所述混合物。
本实施例中,所述金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物的制备方法中,先加入聚氰胺类化合物使其与金属氧化物材料充分混合均匀,聚胺类化合物具有氨基,易形成配体从而被吸附于金属氧化物材料上,以配位键与金属氧化物材料中的金属原子相接。与金属氧化物材料配位后,聚氰胺类化合物能够以配体的形式影响着金属氧化物材料,提高聚氰胺类化合物的分散性,避免金属氧化物材料团聚。
可以理解,所述混合可以为搅拌混合或超声混合等已知混合方式,本申请对混合方式不进行限定。
所述步骤S12中:
所述基板的种类没有限制,可以为常规使用的衬底,例如可以是刚性基板,材料为玻璃;还可以是柔性基板,材料为聚酰亚胺。基板还可以为包括阳极和发光层的基板,步骤S12中的混合物可以设置在发光层表面。基板也可以包括阴极,相应的,步骤S12中的混合物则可以设置在阴极表面。
其中,所述将所述混合溶液设置到所述基板上的方式,可以采用本领域已知的设置溶液的方法,比如溶液法。具体的,所述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、滚涂或浇铸中的至少一种。
所述步骤S13中:
在一实施例中,所述第一温度可以为120~150℃,即所述第一退火处理的温度范围为120~150℃,具体的,所述第一温度可以为120~130℃、130~140℃、140~150℃等。温度范围在120~150℃可以使醛类化合物和聚氰胺类化合物具有较好的聚合反应活性,可以支持醛类化合物和聚氰胺类化合物发生聚合反应生成聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),在金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层。
在一实施例中,所述第一退火处理的时间为10-30min,比如为10-15min、15-20min、20-25min、25-30min等。此时间范围进行第一次退火处理,能够支持充分进行第一次退火处理,支持醛类化合物和聚氰胺类化合物发生聚合反应。
进一步的,所述第一退火处理可以在惰性氛围中进行,比如氮气、氩气等氛围中。
可以理解的,步骤S13中,聚氰胺类化合物不会完全参与与醛类化合物的聚合反应,而存在部分的聚氰胺类化合物未参与聚合。在第一退火处理之后,仍然存在聚氰胺类化合物。在一具体实施例中,所述混合物中仅约50%的聚氰胺类化合物与醛类化合物发生聚合,而未参与反应的聚氰胺类化合物则至少部分可以参与进行步骤S14中的反应。
所述步骤S14中:
在一实施例中,所述第二温度可以为350~550℃,即所述第二次退火处理的温度范围为350~550℃,具体的,所述第二温度可以为350~500℃、400~500℃、450~550℃、350~450℃等。温度范围在350~550℃可以支持在所述金属氧化物材料之间的存在的所述聚氰胺类化合物会发生自身烧结反应,烧结形成氮化碳,其中大部分烧结得到的氮化碳材料为类石墨相氮化碳(g-C3N4),类石墨相氮化碳具有网状碳氮链结构,所述金属氧化物材料嵌设于所述网状碳氮链结构中,从而在金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁,所述网状碳氮链桥梁可以为电子的迁移提供通道,以提高所述薄膜的电子迁移率。另外,还可以避免温度过高对基板以及基板上的其他材料等造成损伤和破坏。
在一实施例中,进行第二退火处理的时间为5-10min,比如为5-6min、6-8min、8-10min等。此时间范围进行第二次退火,一方面能够支持形成类石墨相氮化碳,同时也能避免对基板以及金属氧化物材料等造成损坏。
进一步的,第二退火处理也可以在惰性氛围中进行,比如氮气、氩气氛围中。
可以理解的,第二退火处理中,聚氰胺类化合物生成发生自身烧结反应生成类石墨相氮化碳外,可能生成其他非石墨相氮化碳。
参阅图3,图3为本申请提供的一种薄膜的制备方法一具体实施例的流程示意图,具体包括如下步骤:
步骤S21:提供金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与甲醛的混合溶液;
步骤S22:提供基板,将所述混合溶液设置到所述基板上;
步骤S23:于120~150℃下进行第一退火处理,使聚氰胺类化合物与甲醛聚合生成聚(聚氰胺类化合物甲醛);
步骤S24:于350~550℃下进行第二退火处理,使聚氰胺类化合物发生自身烧结反应,生成类石墨相氮化碳(g-C3N4),形成所述薄膜。
本实施例中,通过在120~150℃下进行第一退火处理可以使聚氰胺类化合物与甲醛反应生成聚(聚氰胺类化合物甲醛),所述聚(聚氰胺类化合物甲醛)在金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层;以及通过在350~550℃下进行第二退火处理可以使聚氰胺类化合物发生自身烧结,生成网状碳氮链结构的类石墨相氮化碳,所述类石墨相氮化碳在金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁。如此,一方面可为电子的迁移提供通道以提高所述薄膜的电子迁移率,另一方面可以通过两次退火处理可以有效提高所述薄膜中材料间连接的牢固度,提升所述薄膜的耐用度和结构稳定性,使所述薄膜即使在高温下也不易开裂。
本申请所述的制备方法通过两次退火处理可以有效提高所述薄膜中材料间连接的牢固度,提升所述薄膜的耐用度和结构稳定性,使所述薄膜即使在高温下也不易开裂。
本实施例中,所述金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物中,聚氰胺类化合物具有多氨基,易吸附于金属氧化物材料上,以配位键与金属原子相接。并且,聚氰胺类化合物与金属氧化物材料配位后,能够以配体的形式影响金属氧化物材料,比如在金属氧化物材料的颗粒与颗粒之间形成同电荷排斥力,一定程度上提升了金属氧化物材料的分散性。同时,聚氰胺类化合物具有多氨基的特点使混合物为弱碱性,弱碱性的环境可以大大提高金属氧化物材料的分散性,可以使得原本呈浅白色的胶体溶液变为完全透明的澄清溶液。此外,在金属氧化物材料成膜时,聚氰胺类化合物与醛类化合物聚合的产物,具有伞形或扇形的构造,使得纳米金属氧化物颗粒在成膜时获得更好的颗粒间距,提升成膜性,提高薄膜的电子传输性能。
本实施例中,通过第一次退火处理和第二次退火处理所形成的薄膜,既包括类石墨相氮化碳,也包括聚(聚氰胺类化合物醛类化合物),其中聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)与所述金属氧化物材料连接,所述类石墨相氮化碳具有网状碳氮链结构,所述金属氧化物材料嵌设于所述网状碳氮链结构中。
本申请提供一种薄膜,所述薄膜包括金属氧化物材料、聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)和类石墨相氮化碳。
在一实施例中,所述薄膜中除了所述金属氧化物材料、聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)和类石墨相氮化碳之外,还可以包括其他材料,比如非石墨相氮化碳、醛类化合物等。
所述薄膜中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)与所述金属氧化物材料配位连接,所述类石墨相氮化碳具有网状碳氮链结构,所述金属氧化物材料嵌设于所述网状碳氮链结构中。
其中,所述金属氧化物材料可以参考上文中的相关描述,此处不进行赘述。
所述薄膜中,金属氧化物材料的含量范围为93.5%~98.5%,比如93.5%~95.0%、95.0%~96.0%、96.0%~97.0%、97.0%~98.0%、98.0%~98.5%等。此含量范围的金属氧化物材料使得薄膜具有较好的电子传输性能。
在一实施例中,所述薄膜中,聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)的含量范围为1.0%~1.5%,比如1.0%~1.1%、1.1%~1.2%、1.2%~1.3%、1.3%~1.4%、1.4%~1.5%等;此含量范围的聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)能够使薄膜中金属氧化物材料具有较好的颗粒间距,较好的成膜性和电子传输性能。
所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)选自聚(三聚氰胺醛类化合物)及聚(二聚氰胺醛类化合物)中的至少一种。在一具体实施例中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)由聚氰胺类化合物与醛类化合物聚合而成。在其他具体实施例中,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)为市售得到。
在一实施例中,所述薄膜中,所述类石墨相氮化碳的含量范围为1.0%~1.5%,比如1.0%~1.1%、1.1%~1.2%、1.2%~1.3%、1.3%~1.4%、1.4%~1.5%等。此含量范围的类石墨相氮化碳能够提供薄膜较好的结构稳定性和电子迁移率。
在一实施例中,本申请提供的所述薄膜由上述薄膜的制备方法制备得到。
本申请还提供一种光电器件,参阅图4,图4是本申请提供的一种光电器件一实施例的结构示意图。光电器件100包括层叠设置的阴极10、电子传输层20、发光层30和阳极40。其中,所述电子传输层20由上文中所述薄膜的制备方法制备得到,或者为上文中的所述薄膜。
本实施例中,所述光电器件100中所述电子传输层20由所述金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合物,经过所述第一次退火处理以及所述第二次退火处理形成。所述聚氰胺类化合物具有多氨基,易吸附于所述金属氧化物材料上,以配位键与金属原子相接。与所述金属氧化物材料配位后,所述聚氰胺类化合物能够以配体的形式影响所述金属氧化物材料,比如在所述金属氧化物材料的颗粒与颗粒之间形成同电荷排斥力,一定程度上提升了所述金属氧化物材料的分散性。同时,所述聚氰胺类化合物具有多氨基的特点使所述混合物为弱碱性,弱碱性的环境可以大大提高所述金属氧化物材料的分散性,可以使得原本呈浅白色的胶体溶液变为完全透明的澄清溶液。经过所述第一次退火处理后,所述醛类化合物和所述聚氰胺类化合物发生聚合反应,在所述金属氧化物材料之间聚合桥连成致密的膜层。经过所述第二次退火处理后,所述金属氧化物材料之间的部分聚氰胺会发生自身烧结反应,烧结形成氮化碳,其中大部分烧结得到的氮化碳材料为类石墨相氮化碳(g-C3N4),从而在所述金属氧化物材料之间构筑形成网状碳氮链桥梁,一方面可为电子的迁移提供通道以提高所述电子传输层20的电子迁移率,另一方面可以通过两次退火处理进一步提高所述电子传输层20中材料间连接的牢固度,提升所述电子传输层20的耐用度和结构稳定性,即使在高温下也不易开裂。
所述光电器件100可以为正置型结构,也可以为倒置型结构。在一实施例中,光电器件100为正置发光二极管,基板与阳极40一侧相连。在另一实施例中,光电器件100为倒置发光二极管,基板与阴极10一侧相连。在一实施例中,光电器件100为顶发射发光二极管。在另一实施例中,光电器件100可以为底发射发光二极管。其中,基板的种类没有限制,可以为常规使用的基板,例如可以是刚性基板,材料为玻璃;还可以是柔性基板,材料为聚酰亚胺。
在一实施例中,所述发光层30的材料选自量子点材料、或掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、或有机-无机杂化钙钛矿型半导体中的至少一种;所述量子点材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种,所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物和IV族单质中的至少一种,所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP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选自所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选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种;所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种;所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,选自CH3(CH2)n- 2NH3+或NH3(CH2)nNH3 2+,其中n≥2,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种。
在一具体实施例中,所述发光层30的材料为油溶性量子点,包括二元相量子点、三元相量子点、四元相量子点;其中所述二元相量子点包括CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS等,所述三元相量子点包括ZnXCd1-XS、CuXIn1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXSe1-XS、ZnXCd1-XTe、PbSeXS1-X等,所述四元相量子点包括ZnXCd1-XS/ZnSe、CuXIn1-XS/ZnS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CuInSeS、ZnXCd1-XTe/ZnS、PbSeXS1-X/ZnS等。所述油溶性量子点表面连接有易溶于极性较低溶剂的配体,所述配体选自酸配体、硫醇配体、胺配体、(氧)膦配体、磷脂、软磷脂、聚乙烯基吡啶等中的至少一种。其中,所述酸配体为十酸、十一烯酸、十四酸、油酸、硬脂酸中的至少一种;所述硫醇配体为八烷基硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇中的至少一种;所述胺配体包括油胺、十八胺、八胺中的至少一种;所述(氧)膦配体为三辛基膦、三辛基氧膦的至少一种。在量子点墨水中,量子点的浓度为10~100mg/mL,比如10~20mg/mL、20~50mg/mL、50~100mg/mL等。在此浓度范围内,量子点的溶液加工性能较好,分散性较好。
在一实施例中,所述阴极10和所述阳极40各自独立选自金属电极、碳电极、掺杂或非掺杂金属氧化物电极以及复合电极中的一种或者多种;其中,所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;所述碳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;所述掺杂或非掺杂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;所述复合电极的材料选自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、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2以及TiO2/Al/TiO2中的至少一种。其中,“/”表示层叠结构,例如复合电极AZO/Ag/AZO表示AZO层、Ag层和AZO层组成的三层层叠设置的复合结构的电极。所述阴极10的厚度为30-100nm。在一具体实施例中,所述阴极10的材料为Ag或者Cu,从而使所述阴极10具有较小的电阻使得载流子能顺利的注入。
在一实施例中,光电器件100还可以包括空穴功能层50,空穴功能层50设置在阳极40与发光层30之间。空穴功能层50可以包括空穴注入层和/或空穴传输层。即空穴功能层50可以只包括空穴注入层和空穴传输层中的任意一层,或者空穴功能层50也可以包括空穴注入层和空穴传输层这两层结构,空穴注入层靠近阳极40一侧设置,空穴传输层靠近发光层30一侧设置。
空穴注入层的材料可以选自具有空穴注入能力的材料,包括但不限于是聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷(F4-TCNQ)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、酞菁铜(CuPc)、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种。其中,所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO中的一种或多种。所述金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的一种或多种。其中,各个化合物中x的取值可以根据化合物中原子的化合价确定。
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)、聚乙烯咔唑、聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、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、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、Spiro-NPB、Spiro-TPD、掺杂或非掺杂的石墨烯、C60、NiO、MoO3、WO3、V2O5、CrO3、MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuOx、CuSCN以及CuS中的一种或多种;其中,各个化合物中x的取值可以根据化合物中原子的化合价确定。
需要说明的是,所述发光器件100还可以包括其他层结构,例如电子注入层。
需要说明的是,所述光电器件100中包括阴极10、发光层30和阳极40在内各个膜层的制备方法,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。
需要说明的是,所述光电器件100是进行封装处理得到的。所述封装处理可采用常用的机器封装,也可以采用手动封装。优选的,所述封装处理的环境中,氧含量和水含量均低于0.1ppm,以保证器件的稳定性。
本申请还涉及一种显示装置,所述显示装置包括本申请提供的光电器件。显示装置可以为任何具有显示功能的电子产品,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来对本申请进行具体说明,以下实施例仅是本申请的部分实施例,不是对本申请的限定。
实施例1
本实施例提供了一种光电器件的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤1:将ITO导电玻璃衬底(ITO层的厚度为120nm)用清洁剂清洗,初步去除表面存在的污渍,随后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗20min,以除去表面存在的杂质,并用高纯氮气吹干。
步骤2:将粒径为2~5nm的纳米ZnO分散于乙醇中,向ZnO-乙醇溶液中加入三聚氰胺,并搅拌30分钟,可明显观察到ZnO-乙醇溶液变得澄清,随后再加入醛类化合物,得到混合溶液,在混合溶液中,纳米ZnO的浓度为30mg/mL,三聚氰胺的浓度为1mmol/mL、醛类化合物的浓度为3mmol/mL,将混合物旋涂于点ITO层上,旋涂转速为3000r/min,时间为10秒,随后在130℃下放置30分钟,使三聚氰胺与醛类化合物反应生成聚(三聚氰胺醛类化合物),随后再升温至550℃下放置5分钟,使部分三聚氰胺发生自身烧结反应,生成类石墨相氮化碳,得到厚度为50nm的电子传输层。
步骤3:在电子传输层上旋涂浓度为30mg/mL的CdSeS/ZnS绿色量子点材料,其中,CdSeS/ZnS绿色量子点材料中CdSeS/ZnS绿色量子点表面连接有辛硫醇配体,且每1mg的CdSeS/ZnS绿色量子点对应0.2mmol的辛硫醇配体。旋涂速度为2000rpm,旋涂时间为30s,然后在80℃加热板上加热10分钟,得到厚度为70nm的发光层。
步骤4:在发光层上旋涂浓度为8mg/mL的TFB材料,其中,旋涂转速为3000r/min,时间为30秒,随后120℃加热10分钟,得到厚度为80nm的空穴传输层;以及在空穴传输层上旋涂PEDOT:PSS材料(其中,PEDOT与PSS的摩尔比为1:1),其中,旋涂转速为5000r/min,时间为30秒,随后150℃加热15分钟,得到厚度为80nm的空穴注入层。
步骤5:通过热蒸发,于真空度不高于3×10-4Pa下,在所述空穴注入层上蒸镀Ag,其中,蒸镀速度为1埃/秒,时间为200秒,得到厚度为60nm阳极;
步骤6:环氧树脂封装,得到光电器件;
实施例2
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中采用纳米TiO2替换实施例1中的纳米ZnO。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中使用的纳米ZrO2替换实施例1中的纳米ZnO。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中使用二聚氰胺替换实施例1中的三聚氰胺。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中三聚氰胺的浓度为0.5mmol/mL。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中三聚氰胺的浓度为2mmol/mL。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中三聚氰胺的浓度为0.3mmol/mL。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中三聚氰胺的浓度为2.5mmol/mL。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中醛类化合物的浓度为2mmol/mL。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中醛类化合物的浓度为1.5mmol/mL。
实施例11
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,混合物中醛类化合物的浓度为3.5mmol/mL。
实施例12
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,在130℃下放置30分钟,随后再升温至350℃下放置5分钟。
实施例13
本实施例与实施例1基本相同,区别之处仅在于:步骤2中,在130℃下放置30分钟,随后再升温至450℃下放置5分钟。
对比例1:
本对比例与本实施例1基本相同,区别之处仅在于,步骤2中将粒径在2~5nm的纳米ZnO以30mg/mL的浓度分散于乙醇中,旋涂于ITO层上,其中旋涂转速为3000r/min,时间为10秒,随后130℃加热30分钟,得到厚度为50nm的电子传输层。
对比例2
本对比例与本实施例1基本相同,区别之处仅在于,步骤2中只进行在130℃下放置30min的处理。
对实施例1-13以及对比例1-2中的QLED发光二极管进行性能测试,测试指标和测试方法如下:
器件T95_1knit寿命(h):指器件在1000尼特起始亮度下,亮度由100%衰减至95%所需的时间;
电子迁移率:测试各光电器件的电流密度(J)-电压(V),绘制曲线关系图,对关系图中空间电荷限制电流(SCLC)区的进行拟合,然后根据著名的Child’s law公式计算电子迁移率:
J=(9/8)εrε0μeV2/d3;
其中,J为电流密度(单位:mA/mm2);εr为相对介电常数;ε0为真空介电常数;μe为电子迁移率;V为加在阴阳极两端的电压(单位:V);d为阴极和阳极之间的距离(单位:mm)。
外量子效率(EQE):采用EQE光学测试仪器测定。
表1实施例1-13以及对比例1-2的发光器件的性能检测结果
由表一可知:
相较于对比例1和对比例2,实施例1-4的光电器件在25℃和80℃下的T95-1k nit寿命均呈现显著增长,尤其在80℃高温下寿命提升了4-8倍,同时电子迁移率和外量子效率EQE均显著提升。通过本申请提供薄膜的制备方法制备的电子传输层,提升了电子传输层的性能,包括电子迁移率,以及提高了电子传输层的材料牢固度、耐用度和结构稳定性。
实施例1和实施例5-8说明制备电子传输层中使用的三聚氰胺过少或过多,均会影响电子传输层的电子传输性能和结构稳定性。其中,实施例7中使用的三聚氰胺的量过少,生成的聚(三聚氰胺甲醛)的量少,同时三聚氰胺生成类石墨相氮化碳的量也较少,从而导致电子传输层的结构不稳定。而实施例8中,较高浓度的三聚氰胺可能导致过多的三聚氰胺未进行聚合以及自身烧结反应存在与电子传输层中,从而影响电子传输性能。
实施例1和实施例9-11说明制备电子传输层中使用的醛类化合物过少或过多,均会影响电子传输层的电子传输性能和结构稳定性。
以上对本申请实施例所提供的薄膜及其制备方法、光电器件及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 (13)
1.一种薄膜的制备方法,其特征在于,包括:
提供金属氧化物材料、聚氰胺类化合物与醛类化合物的混合溶液;
提供基板,将所述混合溶液设置到所述基板上;
于第一温度下进行第一退火处理;以及
于第二温度下进行第二退火处理,得到所述薄膜;
其中,所述第二温度高于所述第一温度。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述第一温度为120~150℃;和/或
所述第一退火处理的时间为10-30min;和/或
所述第二温度为350~550℃;和/或
所述第二退火处理的时间为5-10min。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一退火处理生成聚氰胺类化合物醛类化合物),所述第二退火处理生成类石墨相氮化碳。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述金属氧化物材料选自金属氧化物或掺杂金属氧化物,所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆、氧化镍中的至少一种,所述掺杂金属氧化物包括所述金属氧化物和掺杂元素,所述掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn中的至少一种;和/或
所述金属氧化物材料的平均粒径为2~10nm;和/或
所述聚氰胺类化合物选自三聚氰胺及二聚氰胺中的至少一种;和/或
所述醛类化合物的沸点为(-20)~80℃;和/或
所述醛类化合物选自碳原子数为1~4的脂肪醛。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合物中:
所述金属氧化物材料的浓度为20~40mg/mL;和/或
所述聚氰胺类化合物的浓度为0.5~2mmol/mL;和/或
所述混合溶液中的所述醛类化合物与所述聚氰胺类化合物的摩尔比为(2~3):1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液通过以下方法制得:
将所述金属氧化物材料分散至溶剂中,得到第一溶液;
向所述第一溶液中加入所述聚氰胺类化合物并混合,使所述聚氰胺类化合物与所述金属氧化物材料发生配位反应,得到第二溶液;
向所述第二溶液中加入所述醛类化合物,混合,得到所述混合溶液。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自乙醇、甲醇、丙醇中的至少一种。
8.一种薄膜,其特征在于,所述薄膜包括金属氧化物材料、聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)和类石墨相氮化碳。
9.根据权利要求8所述的薄膜,其特征在于,所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)与所述金属氧化物材料配位连接,所述类石墨相氮化碳具有网状碳氮链结构,所述金属氧化物材料嵌设于所述网状碳氮链结构中。
10.根据权利要求8或9所述的薄膜,其特征在于,
所述聚(聚氰胺类化合物醛类化合物)选自聚(三聚氰胺醛类化合物)及聚(二聚氰胺醛类化合物)中的至少一种;和/或
所述金属氧化物材料选自金属氧化物或掺杂金属氧化物,所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆、氧化镍中的至少一种,所述掺杂金属氧化物包括所述金属氧化物和掺杂元素,所述掺杂元素选自于Mg、Ca、Li、Ga、Al、Co、Mn中的至少一种;和/或
所述金属氧化物材料的平均粒径为2~10nm。
11.一种光电器件,其特征在于,包括层叠设置的阴极、电子传输层、发光层和阳极,所述电子传输层由权利要求1-7任意一项所述的薄膜的制备方法制备得到,或者所述电子传输层为权利要求8-10任意一项所述的薄膜。
12.根据权利要求11所述的光电器件,其特征在于,
所述发光层的材料选自量子点材料、掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、或有机-无机杂化钙钛矿型半导体中的至少一种;所述量子点材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种,所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物和IV族单质中的至少一种,所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP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选自所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选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种;所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种;所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,选自CH3(CH2)n-2NH3+或NH3(CH2)nNH3 2+,其中n≥2,M为二价金属阳离子,选自Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的至少一种,X为卤素阴离子,选自Cl-、Br-、I-中的至少一种;和/或
所述阴极和所述阳极各自独立选自金属电极、碳电极以及掺杂或非掺杂金属氧化物电极中的一种或者多种形成的复合电极;其中,所述金属电极的材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的至少一种;所述碳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;所述掺杂或非掺杂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;所述复合电极的材料选自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、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2以及TiO2/Al/TiO2中的至少一种。
13.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求11-12任一项所述的光电器件。
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---|---|---|---|
PCT/CN2023/124182 WO2024078562A1 (zh) | 2022-10-14 | 2023-10-12 | 薄膜及其制备方法、光电器件 |
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PB01 | Publication |