量子点薄膜及其制备方法、光电器件及其制备方法与流程
未命名
09-17
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1.本技术属于半导体材料及显示技术领域,尤其涉及量子点薄膜及其制备方法、光电器件及其制备方法。
背景技术:
2.量子点发光二极管(qled)拥有发射光谱可调、发光光谱窄、发光效率高等优点,是下一代平板发光技术备受关注的选择。目前,qled在色纯度、色饱和度和生产成本上与oled、传统lcd相比均有较好的竞争优势。
3.目前,在现有的qled器件中,发光层通常为无机量子点发光材料形成的量子点薄膜。一方面,因为量子点发光层跟电子传输层之间容易出现膜层之间的界面间隙渗透的情况,且互相作为基底成膜时,膜层均匀性差,平整度不佳,造成激子的淬灭,降低器件的性能;另一方面,现有技术中通常采用溶液法制备量子点发光层,而溶液法中量子点溶液的浓度一定的情况下量子点薄膜的折射率也相对固定,无法有效地在成膜工艺中调控量子点发光层的折射率,从而难以达到更好地光萃取效果。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本技术提供一种量子点薄膜的制备方法,可调控量子点薄膜的表面粗糙度及折射率,可用于制备光电器件的发光层,改善器件性能。
5.本技术实施例是这样实现的,提供
6.一种量子点薄膜的制备方法,包括如下步骤:
7.提供导电基板,
8.提供量子点溶液,
9.使所述量子点溶液覆盖所述导电基板的可导电的表面,在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述导电基板表面,形成所述量子点薄膜;
10.其中,所述量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,所述配体包括离子型配体。
11.在一些实施例中,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:
12.将电源电极中的一端与所述导电基板电连接,将所述电源电极的另一端与对电极连接,将对电极浸入所述量子点溶液中;
13.其中,所述电源电极包括正极和负极,与所述导电基板电连接的电源电极的电性与所述离子型配体所带电荷电性相反。
14.在一些实施例中,所述离子型有机配体为阴离子型配体,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:
15.将电源电极的正极与所述导电基板电连接,将电源电极的负极与所述对电极电连接;或者
16.所述离子型配体为阳离子型配体,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:
17.将电源电极的负极与所述导电基板电连接,将电源电极的正极与所述对电极电连接。
18.在一些实施例中,所述离子型配体选自:羧酸盐阴离子配体、膦酸盐阴离子配体、氨基甲酸盐阴离子、聚乙二醇胺阳离子配体、油胺阳离子配体中的至少一种;和/或
19.所述极性溶剂选自氯仿、氯仿与乙腈的混合物、丙二醇甲基醚醋酸酯中的至少一种;和/或
20.所述量子点为核壳结构量子点发光材料,其中所述核壳结构量子点的核或者壳选自
ⅱ‑ⅵ
族化合物、
ⅲ‑ⅴ
族化合物、
ⅱ‑ⅴ
族化合物、
ⅲ‑ⅵ
族化合物、
ⅳ‑ⅵ
族化合物、
ⅰ‑ⅲ‑ⅵ
族化合物、
ⅱ‑ⅳ‑ⅵ
族化合物或ⅳ族单质中的一种或多种。
21.在一些实施例中,所述量子点溶液中,所述带有配体的量子点的浓度为5mg/ml~50mg/ml;和/或
22.所述电压小于等于6v;和/或
23.所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压中,所述施加电压的时间为第一预设时间,所述第一预设时间小于等于30s。
24.在一些实施例中,所述电压大于等于0v且小于等于3.5v。
25.在一些实施例中,所述制备方法还包括:在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压之后,还包括将所述导电基板从所述量子点溶液中取出,继续施加电压;和/或
26.将所述量子点薄膜进行在80℃~110℃下退火处理10min~30min。
27.在一些实施例中,所述将所述导电基板从所述量子点溶液中取出,继续施加电压包括:
28.将所述导电基板从所述量子点溶液中取出后,继续施加电压并持续第二预设时间,其中第二预设时间小于等于30s。
29.本技术实施例提供一种量子点薄膜,所述量子点薄膜采用如上所述的制备方法制备得到。
30.在一些实施例中,所述量子点薄膜的厚度为10nm~200nm,表面粗糙度为0.5nm~4nm,和/或所述量子点薄膜的密度为2g/cm3~3g/cm3,波长630nm的光在所述量子点薄膜中的折射率为1.7~3。
31.在一些实施例中,所述光电器件包括阴极、阳极以及设置于阴极和阳极之间的发光层,其中所述发光层包括如前所述的量子点薄膜。
32.在一些实施例中,所述阴极选自金属电极、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;和/或
33.所述阳极选自金属电极、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。
34.在一些实施例中,所述阴极与所述发光层之间还设置有电子功能层,和/或所述阳极与所述发光层之间还设置有空穴功能层。
35.在一些实施例中,所述电子功能层为电子传输层,所述电子传输层的材料选自zno、tio2、csf、lif、csco3和alq3中的至少一种;和/或
36.所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层,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)(tfb)、聚乙烯咔唑(pvk)、聚(n,n
’‑
双(4-丁基苯基)-n,n
’‑
双(苯基)联苯胺)(poly-tpd)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-n,n-苯基-1,4-苯二胺)(pfb)、4,4’,4
”‑
三(咔唑-9-基)三苯胺(tcata)、4,4
’‑
二(9-咔唑)联苯(cbp)、n,n
’‑
二苯基-n,n
’‑
二(3-甲基苯基)-1,1
’‑
联苯-4,4
’‑
二胺(tpd)、n,n
’‑
二苯基-n,n
’‑
(1-萘基)-1,1
’‑
联苯-4,4
’‑
二胺(npb)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及c60中的至少一种;
37.所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(pedot)、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)、聚酯碳酸铜(cupc)、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的至少一种。
38.本技术实施例提供一种光电器件的制备方法,包括如下步骤:
39.提供电极基板,所述电极基板设置有阳极层;
40.提供量子点溶液,将所述量子点溶液至少覆盖所述电极基板设置有阳极层一侧表面,在所述电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述电极基板设置有阳极层的一侧表面上,形成发光层;
41.在所述发光层远离所述阳极层的一侧表面设置阴极层;或者,
42.提供电极基板,所述电极基板设置有阴极层;
43.提供量子点溶液,将所述量子点溶液至少覆盖所述电极基板设置有阴极层的一侧表面,在所述电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述电极基板设置有阴极层的一侧表面上,形成发光层;
44.在所述发光层远离所述阴极层的一侧表面设置阳极层;
45.其中,所述量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,所述配体包括离子型配体。
46.在一些实施例中,所述制备方法还包括:
47.在形成所述发光层之前,在所述电极基板设置有阳极层的一侧表面设置空穴功能层,和/或在形成所述发光层之后设置所述阴极层之前,在所述发光层远离阳极层的一侧表面设置电子功能层;
48.或者,所述制备方法还包括:
49.在形成所述发光层之前,在所述电极基板设置有阴极层的一侧表面设置电子功能
层,和/或在形成所述发光层之后设置所述阳极层之前,在所述发光层远离阴极层的一侧表面设置空穴功能层。
50.本技术实施例提供一种量子点薄膜的制备方法,通过将可离子化的配体修饰的量子点分散在极性溶剂中,形成静电稳定的量子点溶液,再将导电基板进入量子点溶液中并在导电基板和量子点溶液之间施加电压,通电后,量子点带有的离子型配体发生电离,带电荷的量子点向极性相反的电极聚集成膜,可通过调整电场强度的大小以及通电时间、量子点溶液中量子点浓度来调控薄膜的性能,比如薄膜的厚度、表面粗糙度以及折射率,实现了在成膜阶段调控薄膜的性能。该制备方法制备的薄膜可达到良好的致密度和可变的厚度、粗糙度及折射率,具有广泛的应用前景。
51.进一步地,该制备方法可用于制备量子点发光二极管等光电器件中的量子点发光层,能改善量子点发光层的膜层致密度,并方便地调控其厚度、表面粗糙度和折射率等性能,有效改善现有溶液法制备发光层在量子点溶液浓度确定后仅能改变厚度的性能调控单一性,对于量子点发光二极管的性能和工艺效率的提升有重要意义。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,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。
53.图1是本技术实施例提供的一种量子点薄膜的制备方法的流程图一;
54.图2是本技术实施例提供的一种量子点薄膜的制备方法的流程图二;
55.图3是本技术实施例提供的一种量子点薄膜的制备方法的流程图三;
56.图4是本技术实施例提供的一种光电器件的结构示意图;
57.图5是本技术实施例提供的一种光电器件的制备方法的流程图;
58.图6是本技术实施例1中不同电压下量子点薄膜厚度随通电时间变化的曲线图;
59.图7是本技术实施例2中恒定通电时间下量子点薄膜表面粗糙度随电压大小变化的曲线图;
60.图8是本技术实施例2中恒定通电时间下量子点薄膜密度和光折射率随电压大小变化的点状趋势图。
具体实施方式
61.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。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技术,并不用于限制本技术。在本技术中,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,在本技术的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明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)。
62.请参阅图1,本技术实施例首先提供量子点薄膜的制备方法,包括如下步骤:
63.s1提供导电基板,
64.s2提供量子点溶液,其中,所述量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,所述配体包括离子型配体;
65.s3使所述量子点溶液至少覆盖所述导电基板的导电表面,在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述导电基板表面,形成所述量子点薄膜。
66.步骤s1中,导电基板可以是本领域已知的具有导电性的底或支承体。可以理解,因为需要施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在基板表面,所以该基板应具有导电性,以使得基板在通电后呈现电极性,进而使得量子点在电荷作用下可以沉积在其表面。导电基板的形状或材料没有特别的限定,只要可以作为薄膜的支承体并具有导电性即可。在一些实施例中,导电基板设置有本领域已知的电极材料,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al、ag、cu、mo、au、ba、ca以及mg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ito、fto、ato、azo、gzo、izo、mzo以及amo中的一种或多种,也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,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以及tio2/al/tio2中的一种或多种。
67.步骤s2中,量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂。配体包括离子型配体,该离子型配体在极性溶剂中可发生电离,以使量子点带有电荷,进而在施加电压后量子点可以在电荷作用下移动。在一些实施例中,离子型配体可以是在极性溶剂中可以发生离子化并可以与量子点配位的有机配体或无机配体,离子型有机配体可以选自例如羧酸盐阴离子配体、膦酸盐阴离子配体、氨基甲酸盐阴离子、聚乙二醇胺阳离子配体、油胺阳离子配体中的至少一种;极性溶剂可选自氯仿、氯仿与乙腈的混合物、丙二醇甲基醚醋酸酯中的至少一种。
68.步骤s3中,可以通过将导电基板整体或部分浸入量子点溶液中,使量子点溶液覆盖导电基板的表面;又或者,将导电基板设置有电极材料的一面与量子点溶液接触,使量子点溶液覆盖导电基板设置有电极材料的一面。由此,当施加电压时,量子点能够在电荷的作用下移动并沉积到导电基板设置有电极材料的一面上。
69.在一些实施例中,在导电基板和量子点溶液之间施加电压,包括将电源电极中的一端与所述导电基板电连接,将电源电极的另一端与对电极连接,将对电极浸入所述量子点溶液中,如此连通电源时则在导电基板和量子点溶液之间施加电压。可以理解,电源电极包括正极与负极,与导电基板电连接的电源电极的电性与量子点溶液中离子型有机配体所带电荷电性相反,从而量子点能够在电荷作用下向与之电性相反的导电基板移动并沉积在导电基板设置有电极材料的一面上,形成量子点薄膜。在一些实施例中,导电基板与对电极
相对设置,将导电基板导电的一面朝向对电极设置,更有利于量子点的沉积。
70.在一些实施例中,离子型配体为阴离子型配体,此时将电源电极的正极与导电基板电连接,将电源电极的负极与对电极电连接。在另一些实施例中,离子型配体为阳离子型配体,将电源电极的负极与导电基板电连接,将电源电极的正极与对电极电连接。
71.相应地,参阅图2,在一些实施例中,本实施例提供的量子点薄膜的制备方法包括:
72.s11提供导电基板;
73.s21提供量子点溶液,该量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,配体为阴离子型配体;
74.s31将电源电极的正极与导电基板电连接,将电源电极的负极与对电极连接,将对电极浸入所述量子点溶液中,打开电源通电以在导电基板和量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在导电基板表面,形成量子点薄膜。
75.参阅图3,在另一些实施例中,本实施例提供的量子点薄膜的制备方法包括:
76.s12提供导电基板;
77.s22提供量子点溶液,该量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,有机配体为阳离子型配体;
78.s32将电源电极的负极与导电基板电连接,将电源电极的正极与对电极连接,将对电极浸入所述量子点溶液中,打开电源通电以在导电基板和量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在导电基板表面,形成量子点薄膜。
79.量子点溶液当中,带有配体的量子点的浓度没有特别的限定,本领域技术人员可以理解,不同的量子点浓度实现不同的膜厚及膜层致密度(密度)。在一些实施例中,适合的量子点浓度为5mg/ml~50mg/ml,例如可以是10mg/ml、15mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、40mg/ml或该范围内的任一其他浓度。
80.在施加电压时,在导电基板与量子点溶液之间施加的电压小于等于6v,施加电压的时间为第一预设时间,第一预设时间小于等于30s。可以理解,该电压是大于0v的,第一预设时间是大于0s的。当本实施例的量子点薄膜的制备方法用于制备qled中的量子点发光层时,设置如上所述的电压大小和通电时间,薄膜的表面粗糙度更低,因而qled的漏电电流更小,成膜后的界面缺陷更小,能够与电子传输层有更好的界面性能,qled器件的性能更加稳定。进一步地,当电压小于等于3.5v时,可以使量子点薄膜的折射率更低,所得到的量子点薄膜应用于量子点发光层时,更有利于光的萃取。
81.在一些实施例中,施加的电压的大小以及通电的第一预设时间可以根据所需薄膜的膜厚和密度等膜层性能来确定。例如施加的电压可以为0v~6v,优选0.5v~3.5v,例如可以是3v、2.5v、2v等。当施加的电压过小,将难以得到致密以及足够厚度的量子点薄膜,电压过大,则量子点薄膜的粗糙度急剧增加,表面形貌被破坏。通电的第一预设时间可以是3~30s,可以为10s、15s、20s或25s等。当通电时间过短,则难以有效沉积为薄膜,如果通电时间过长,则薄膜厚度并不再增长,而致密程度继续增加。
82.在本技术实施例中,量子点薄膜的制备方法还包括:
83.在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压之后,还包括将导电基板从所述量子点溶液中取出,继续施加电压。也就是说,在步骤s3、s31或者s32之后,还包括s4:将浸入量子点溶液中的导电基板从量子点溶液中取出,继续施加电压。具体地,在包括步骤s31
的制备方法中,是将连接电源电极的正极的导电基板从量子点溶液中取出;在包括步骤s32的制备方法中,是将连接电源电极的负极的导电基板从量子点溶液中取出。通过将量子点溶液中的导电基板从量子点溶液中取出,溶液中的量子点不再继续沉积到导电基板表面,继续施加电压,以增加量子点在导电基板上的附着力,增加薄膜的致密度和厚度。
84.在一些实施例中,步骤s4将所述导电基板从所述量子点溶液中取出后,继续施加电压并持续第二预设时间,其中第二预设时间小于等于30s。在一些实施例中,第二预设时间小于等于15s,可以实现薄膜良好的致密度。
85.在一些实施例中,所述制备方法还包括在施加电压结束后,将所述量子点薄膜进行在80℃~110℃下退火处理10min~30min。
86.在一些实施例中,浸入量子点溶液中的对电极可以是本领域已知的任意电极种类,例如可以是铂电极、或聚合物电极等,只需要可以与导电基板形成电势差,实现在导电基板和量子点溶液之间施加电场即可。
87.本技术实施例提供的量子点薄膜的制备方法适用于制备各种量子点种类的薄膜,对于量子点的种类没有特别的限定。在一些实施例中,量子点为qd核壳结构量子点发光材料,其中所述核壳结构量子点选自
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族化合物、
ⅲ‑ⅴ
族化合物、
ⅱ‑ⅴ
族化合物、
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族化合物、
ⅳ‑ⅵ
族化合物、
ⅰ‑ⅲ‑ⅵ
族化合物、
ⅱ‑ⅳ‑ⅵ
族化合物或ⅳ族单质中的一种或多种。作为示例,核壳结构量子点的核材料可以但不限于选自cdse、cds、znse、zns、cdte、cdzns、cdznse、znses、znsete、zntes、cdses、cdsete、cdtes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdseste、znseste、cdznseste、inp、inas、inasp中的至少一种,壳材料可以但不限于选自cds、znse、zns、cdses和znses中的至少一种。
88.相应地,本技术的另一实施例提供一种量子点薄膜,量子点薄膜的材料包括带有离子型有机配体的量子点,量子点薄膜的厚度为10nm~200nm,表面粗糙度为0.5nm~4nm。又或者,提供一种量子点薄膜,量子点薄膜的材料包括带有离子型配体的量子点,所述量子点薄膜的密度为2g/cm3~3g/cm3,波长630nm的光在所述量子点薄膜中的折射率为1.7~3。
89.在另一实施例中,量子点薄膜的厚度为10nm~200nm,表面粗糙度为0.5nm~4nm,并且量子点薄膜密度为2g/cm3~3g/cm3,波长630nm的光在所述量子点薄膜中的折射率为1.7~3。
90.本实施例提供的量子点薄膜可以由前述量子点薄膜的制备方法制得。前述量子点薄膜的制备方法中的所有情况均适用于制备本实施例的量子点薄膜,在此不再赘述。
91.本技术实施例还提供一种光电器件,该光电器件采用如前所述的量子点薄膜作为发光层。具体地,参阅图4,光电器件包括阴极60、阳极10以及设置于阴和阳极之间的发光层40,其中发光层40包括如前述量子点薄膜的制备方法制备得到的量子点薄膜。
92.在一些实施例中,光电器件还包括设置于阳极与发光层之间的空穴功能层以及设置于发光层40与阴极60之间的电子功能层50。其中,空穴功能层可以是空穴注入层20、或者空穴传输层30,又或者是空穴注入层20和空穴传输层30的组合;当空穴功能层是空穴注入层20和空穴传输层30的组合时,空穴注入层20靠近阳极10,空穴传输层30靠近发光层40。电子功能层50可以是电子传输层。
93.发光层40的厚度可以为本领域已知的量子点光电器件中发光层40的厚度范围,例如可以是10nm至80nm,比如10nm、20nm、50nm、80nm等。
94.电子功能层50可以电子传输层,电子传输层的材料可以为本领域各种电子传输材料。例如,可以选自但不限于无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种。在一些实施例中,电子传输材料选自zno、tio2、csf、lif、csco3和alq3中的至少一种。
95.电子功能层50的厚度例如可以是20nm至60nm,比如20nm、30nm、40nm、50nm、60nm等。
96.阳极10材料为本领域已知用于阳极的材料,阴极60的材料为本领域已知用于阴极的材料。阳极10和阴极60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al、ag、cu、mo、au、ba、ca以及mg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ito、fto、ato、azo、gzo、izo、mzo以及amo中的一种或多种,也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,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以及tio2/al/tio2中的一种或多种。
97.阳极10的厚度为本领域已知的阳极厚度,例如可以是50nm至120nm,比如50nm、60nm、70nm、80nm、120nm等。阴极60的厚度为本领域已知的阴极60厚度,例如可以是60nm至150nm,比如60nm、80nm、100nm、120nm、150nm等。
98.在一些实施例中,光电器件还可以包括空穴传输层30,空穴传输层30位于阳极10与发光层40之间。空穴传输层30的材料可以选自具有空穴传输能力的有机材料,包括但不限于是聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺)(tfb)、聚乙烯咔唑(pvk)、聚(n,n
’‑
双(4-丁基苯基)-n,n
’‑
双(苯基)联苯胺)(poly-tpd)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-n,n-苯基-1,4-苯二胺)(pfb)、4,4’,4
”‑
三(咔唑-9-基)三苯胺(tcata)、4,4
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二(9-咔唑)联苯(cbp)、n,n
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二苯基-n,n
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二(3-甲基苯基)-1,1
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联苯-4,4
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二胺(tpd)、n,n
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二苯基-n,n
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(1-萘基)-1,1
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联苯-4,4
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二胺(npb)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及c60中的一种或多种。空穴传输层30的材料还可以选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于是掺杂或非掺杂的nio、wo3、moo3以及cuo中的一种或多种。空穴传输层30的厚度例如可以是10nm至100nm。空穴传输层30的厚度例如可以是10nm至100nm,比如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、100nm等。
99.空穴注入层20的材料为本领域已知用于空穴注入层的材料,空穴注入层20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)(pedot)、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)、聚酯碳酸铜(cupc)、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种。空穴注入层20的厚度可以为常规空穴注入层的厚度,例如可以是20nm至80nm,比如20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、80nm等。
100.可以理解,光电器件除上述各功能层外,还可以增设一些常规用于光电器件的有助于提升光电器件性能的功能层,例如电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输辅助层-、界面修饰层等。可以理解,光电器件的各层的材料以及厚度等,可以依据光电器件的发光需求进行调整。
101.在本技术的一些实施例中,光电器件为量子点发光二极管,光电器件可以是正置
型结构的量子点发光二极管,也可以是倒置型结构的量子点发光二极管。正置型结构的量子点发光二极管的基板与阳极10连接,结构可以为玻璃基板-阳极10-空穴注入层20-空穴传输层30-量子点发光层40-电子功能层50-阴极60,倒置型结构的量子点发光二极管的基板与阴极60连接,其结构可以为玻璃基板-阴极60-电子功能层50-量子点发光层40-空穴传输层30-空穴注入层20-阳极10。
102.可以理解的,本技术中提到的至少一种,包括一种、两种以及两种以上的多种。
103.本技术实施例还提供一种光电器件的制备方法。基于相同的发明构思,该制备方法的发光层可以由如前所述的量子点薄膜的制备方法制备。
104.在一实施例中,参阅图5,光电器件的制备方法包括如下步骤:
105.s10提供电极基板,电极基板设置有阳极层或者阴极层;
106.s20在电极基板设置有阳极层或阴极层的一侧表面制备发光层:提供量子点溶液,将量子点溶液至少覆盖电极基板设置有阳极层或阴极层的一侧表面,在电极基板和量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在电极基板表面,形成发光层;
107.量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,配体包括离子型配体。
108.当用于制备包括空穴功能层的正置器件时,电极基板包括阳极层以及空穴功能层,空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层;
109.当用于制备包括电子传输层的倒置器件时,电极基板包括阴极层及电子传输层。
110.可以理解,离子型配体为阴离子型配体,此时将电源电极的正极与电极基板电连接,将电源电极的负极与对电极连接,将对电极浸入量子点溶液中。在另一些实施例中,离子型配体为阳离子型有机配体,将电源电极的负极与电极基板电连接,将电源电极的正极与对电极连接,将对电极浸入量子点溶液中。
111.在一些实施例中,提供一种光电器件的制备方法,光电器件为正置型量子点发光二极管,包括如下步骤:
112.s101提供设置有阳极的电极基板,
113.s102提供量子点溶液,将量子点溶液覆盖所述电极基板设置有阳极层的一侧表面,在电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在电极基板阳极层的表面,形成发光层,
114.s103将电子传输材料设置在所述发光层远离阳极一侧形成电子传输层,
115.s104在电子传输层远离发光层一侧设置阴极。
116.可以理解,当光电器件包括空穴注入层和/或空穴传输层等空穴功能层时,在步骤s101和s102之间,还包括在阳极上先设置空穴注入层或者空穴传输层30、或者依次设置空穴注入层20和空穴传输层30,得到设置有空穴功能层的电极基板的步骤。再将量子点溶液覆盖电极基板设置有空穴功能层的一侧表面,在电极基板和量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在空穴功能层表面。例如将已设置好阳极和空穴功能层的电极基板进入量子点溶液中,并在电极基板及量子点溶液之间施加电压。
117.在一些实施例中,步骤s102包括:提供量子点溶液,将设置有阳极层及空穴注入层的电极基板浸入量子点溶液中,将电源电极的一端与电极基板电连接,将电源电极的另一端与对电极连接,将对电极浸入量子点溶液中,打开电源,在电极基板与量子点溶液之间施加电压。
118.本技术实施例提供另一种光电器件的制备方法,光电器件为倒置型量子点发光二极管,包括如下步骤:
119.在一些实施例中,提供一种光电器件的制备方法,光电器件为正置型量子点发光二极管,包括如下步骤:
120.s201提供设置有阴极的电极基板,
121.s202将电子传输材料设置在所述阴极远离所述基板一侧形成电子传输层,
122.s203提供量子点溶液,将量子点溶液覆盖所述电极基板设置有电子传输层的一侧表面,在电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在电子传输层表面,形成发光层,
123.s204在发光层远离电子传输层一侧设置阳极。
124.可以理解,当光电器件包括空穴注入层和/或空穴传输层等空穴功能层时,在步骤s203和s204之间,还包括在发光层上设置空穴注入层或者空穴传输层30、或者依次设置空穴传输层30和空穴注入层20。
125.在一些实施例中,步骤s203包括:提供量子点溶液,将设置有阴极层及电子传输层的电极基板浸入量子点溶液中,将电源电极的一端与电极基板电连接,将电源电极的另一端与对电极连接,将对电极浸入量子点溶液中,打开电源,在电极基板与量子点溶液之间施加电压。此时,电极基板包括阴极层和电子传输层。
126.在光电器件的制备方法中,发光层的制备方法可以为前述量子点薄膜的制备方法,电极基板即相当于量子点薄膜制备方法中的导电基板;可以理解的是,在光电器件的制备方法中,根据正置型器件或倒置型器件的需要,分别将设置有光电器件的阳极或阴极的基板或设置有空穴功能层(例如空穴注入层和/或空穴传输层)、电子功能层(例如电子传输层)作为沉积量子点发光层的基板。前述量子点薄膜的制备方法中的内容均可适用于光电器件的制备方法,在此不再重复。
127.在本技术实施例的制备方法中所涉及的阴极、阳极、发光层、电子传输层或其他功能层的材料如前所述,在此不再赘述。
128.可以理解,在光电器件还包括电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、空穴注入层和/或界面修饰层等其它功能层时,所述光电器件的制备方法还包括形成所述各功能层的步骤。
129.需要说明的是,本技术实施例中阳极、空穴注入层,空穴传输层、电子传输层及阴极以及其他功能层均可采用本领域已知的技术制备,包括但不限于是溶液法和沉积法,其中,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。当采用溶液法制备阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极以及其他功能层时,需增设干燥处理工序。
130.本技术实施例还提供一种显示装置,包括本技术提供的光电器件。显示装置可以为任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于电视、手机、显示器等等。
131.下面通过具体实施例、对比例和实验例对本技术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技术的部分实施例,并非对本技术作出具体限定。
132.实施例1
133.本实施例提供量子点薄膜的制备方法及所制备的量子点薄膜。
134.配制包括cdse@zns绿色量子点的溶液,溶剂为丙二醇甲基醚醋酸酯,量子点壳层包覆有聚乙二醇羧酸配体,溶液中量子点的浓度为10mg/ml。
135.将导电基板浸入上述含量子点的溶液中,导电基板连接直流稳压电源正极,将直流稳压电源的负极连接铂电极,将铂电极浸入含量子点的溶液中,通电第一预设时间。分别设置电压为3v、5v和10v的组,分别设置通电的第一预设时间为0s~80s范围内。检测所得量子点薄膜的厚度,结果如图6所示。
136.根据图6可以看出,在特定量子点浓度和通电电压下,量子点薄膜的厚度随通电时间先增加,通电时长在30s之后,量子点薄膜的厚度达到一定程度后基本稳定不再变化,此时,继续延长通电时间,则量子点薄膜的密度继续增加。还可以看出,在特定量子点浓度下,若通电时间固定,电压越大,量子点薄膜的厚度越厚。
137.实施例2
138.本实施例提供量子点薄膜的制备方法及所制备的量子点薄膜。
139.本实施例与实施例1的区别在于,设定通电时间为15s,分别设置多组平行样本,分别采用0v~10v范围内不同的通电电压。采用原子力显微镜测得所制备的量子点薄膜的粗糙度,结果如图7所示。利用称重法测得所制得的量子点薄膜的密度(单位体积内薄膜的质量可表征薄膜的致密程度),并测试所制备的薄膜在630nm波长下的光折射率,结果如图8所示。
140.根据图7所示,在量子点溶液的浓度及通电时间一定的情况下,量子点薄膜的表面粗糙度随所施加的电压增加先缓慢增大,随后达到稳定,当电压的大小超过7v之后,量子点薄膜的表面粗糙度急剧增大,因此将通电的电压控制在小于等于6v范围内对于获得较小表面粗糙度的量子点薄膜是更加有利的。
141.根据图8可知,量子点薄膜的致密程度和光折射率随电压增加而逐渐增大,当电压大小达到6v以后,致密程度和光折射率的变化程度放缓。因此将通电的电压控制在小于等于6v范围内对于获得致密的量子点薄膜是更加有利的。此外,考虑到量子点二极管发光器件当中,量子点发光层的折射率低更有利于光的萃取,因此当采用该方法制备量子点发光层时,将通电电压控制在小于等于3.5v的范围内可以获得致密度、膜层厚度和光折射率均较优异且适合量子点发光器件的量子点薄膜。
142.实施例3
143.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
144.在玻璃衬底制备ito阳极,在ito阳极上制备空穴注入层:将水溶性的导电聚合物pedot通过旋涂于阳极上,干燥成膜后,150℃退火20min,厚度为45nm。
145.在空穴注入层上制备空穴传输层:将tfb墨水通过旋涂于空穴注入层上,真空干燥成膜后,230℃退火30min,厚度25nm。
146.在空穴传输层上制备量子点发光层:
147.采用cdse@zns绿色量子点,壳层外面包覆聚乙二醇羧酸配体,极性溶剂为丙二醇甲基醚醋酸酯,配制量子点溶液,溶液中量子点的浓度为20mg/ml;
148.如图4所示,把制备有空穴传输层的基板连接直流稳压电源正极,铂电极连接直流稳压电源的负极,浸入含有上述量子点溶液的容器中,基板有空穴传输层一侧面向铂电极,输入3v的电压,通电时间10s,10s后把基板取出电压继续施加10s,然后断开电源,随后把基板浸入含有纯丙二醇甲基醚醋酸酯溶剂的容器中20s,把没有吸附的量子点清洗掉,随后80℃/15min退火,得到厚度为20nm的量子点发光层。
149.在量子点发光层上制备电子传输层:将zno墨水旋涂于量子点发光层上,真空干燥成膜后,120℃退火15min,厚度为40nm。
150.在电子传输层上制备阴极:al通过蒸镀设置于电子传输层上,厚度为150nm。
151.封装,制备得到器件,以上整个过程都在氮气手套箱中进行。
152.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.65nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.782。
153.实施例4
154.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
155.本实施例参照实施例3制备,与实施例3的区别仅在于,将电压大小改变为2.5v,通电15s,15s后把基板取出电压继续施加10s,量子点发光层的厚度为20nm。
156.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.53nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.746。
157.实施例5
158.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
159.本实施例参照实施例3制备,与实施例3的区别仅在于,量子点表面包覆聚乙二醇胺配体,极性溶剂为乙醇,将电源负极与基板连接,电源正极与铂电极连接,将电压大小改变为2.5v,通电15s,15s后把基板取出电压继续施加10s,量子点发光层的厚度为20nm。
160.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.48nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.724。
161.实施例6
162.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
163.本实施例参照实施例3制备,与实施例3的区别仅在于,将电压大小改变为3.5v,通电8s,8s后把导电基板取出电压继续施加10s,量子点发光层的厚度为20nm。
164.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.72nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.805。
165.实施例7
166.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
167.本实施例参照实施例3制备,与实施例3的区别仅在于,将电压大小改变为5v,通电6s,6s后把铂电极取出电压继续施加10s,量子点发光层的厚度为20nm。
168.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为2.2nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.834。
169.实施例8
170.本实施例提供一种光电器件及其制备方法。
171.本实施例参照实施例3制备,与实施例3的区别仅在于,将导电基板取出后不再继
续通电,量子点发光层的厚度为15nm。
172.在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.68nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.764。
173.对比例1
174.本对比例提供了一种光电器件及其制备方法,相较于实施例3,本对比例1区别之处仅在于:配体为三正辛基氧膦中性配体,溶剂为非极性溶剂正辛烷,将量子点溶液旋涂于空穴传输层上。在本实施例中,测得量子点发光层的表面粗糙度为1.72nm,波长630nm的光在量子点发光层中的折射率为1.875。
175.对实施例3-5以及对比例1中的qled发光二极管进行外量子点效率(eqe)、电流效率和寿命t80@1000nit性能测试,其中外量子效率和电流效率采用ivl eqe光学测试仪器测定,t80@1000nit指在1000尼特下初始亮度衰减至80%的寿命;寿命t80@1000knit及外量子效率检测的驱动电流均为2ma。检测结果如表1所示。
176.表1
[0177][0178]
根据实施例3至实施例8以及对比例1的测试结果可知,当采用本技术实施例所提供的方法制备qled中的量子点发光层时,量子点发光层的表面粗糙度及光折射率明显低于对比例1的方法所制备的量子点发光层的表面粗糙度及光折射率。实施例3至实施例8因采用离子型配体以及极性溶剂的量子点溶液体系,使离子型配体在极性溶剂中电离带有电荷,并在基板与量子点溶液之间施加电场,使得量子点溶液中带有电荷的量子点在电场作用下像基板移动并沉积在基板表面,明显改善了量子点发光层的表面形貌和光折射率。根据表1可以看出,采用本技术实施例的方法制备qled,实施例3至实施例8的qled器件具有较优的外量子点效率、电流效率及寿命,均优于对比例1或与对比例1相当。并且,根据实施例3与实施例6、实施例7相比可以看出,当电压在0~6v范围内时,qled器件均能得到良好的性能,并且小于3v时,具有更佳的外量子点效率、电流效率和寿命。实施例3与实施例8相比,由于取出基板后继续通电,进一步改善了量子点的附着力,避免量子点因附着力小被洗脱掉,增加了发光层的厚度和致密度,因而具有更加的外量子点效率、电流效率和寿命;相反,实施例8中外量子效率、电流效率相比于对比例1均有明显改善,但由于取出导电基板不再继续通电,此时量子点在基板上的附着力不能得到进一步加强,部分量子点会在洗脱程序中被洗脱,导致发光层的厚度和致密度不佳,器件寿命受到影响。
[0179]
由此可见,本技术实施例所提供的量子点发光层成膜性能和表面形貌的改善相应地明显改善了器件的性能,使得器件的发光效率和寿命均得以改善。
[0180]
此外,本技术实施例提供的量子点薄膜的制备方法以及光电器件的制备方法可以通过调整电压大小和通电时间方便地调控膜层厚度、致密程度、表面粗糙度和折射率的要求,能够满足不同场景的需要,应用广泛。
[0181]
以上对本技术实施例所提供的量子点薄膜及其制备方法、光电器件及其制备方法行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术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技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,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技术的限制。
技术特征:
1.一种量子点薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:提供导电基板,提供量子点溶液,使所述量子点溶液至少覆盖所述导电基板的可导电的表面,在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述导电基板表面,形成所述量子点薄膜;其中,所述量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,所述配体包括离子型配体。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:将电源电极的一端与所述导电基板电连接,将所述电源电极的另一端与对电极连接,所述对电极浸入所述量子点溶液中;其中,所述电源电极包括正极和负极,与所述导电基板电连接的电源电极的电性与所述离子型配体所带电荷电性相反。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述离子型配体为阴离子型配体,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:将电源电极的正极与所述导电基板电连接,将所述电源电极的负极与所述对电极电连接;或者所述离子型配体为阳离子型配体,所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压包括:将电源电极的负极与所述导电基板电连接,将所述电源电极的正极与所述对电极电连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述离子型配体选自:羧酸盐阴离子配体、膦酸盐阴离子配体、氨基甲酸盐阴离子配体、聚乙二醇胺阳离子配体、油胺阳离子配体中的至少一种;和/或所述极性溶剂选自氯仿、氯仿与乙腈的混合物、丙二醇甲基醚醋酸酯中的至少一种;和/或所述量子点为核壳结构量子点发光材料,其中所述核壳结构量子点的核或者壳选自
ⅱ‑ⅵ
族化合物、
ⅲ‑ⅴ
族化合物、
ⅱ‑ⅴ
族化合物、
ⅲ‑ⅵ
族化合物、
ⅳ‑ⅵ
族化合物、
ⅰ‑ⅲ‑ⅵ
族化合物、
ⅱ‑ⅳ‑ⅵ
族化合物或ⅳ族单质中的一种或多种。5.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述量子点溶液中,所述带有配体的量子点的浓度为5mg/ml~50mg/ml;和/或所述电压小于等于6v;和/或所述在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压中,所述施加电压的时间为第一预设时间,所述第一预设时间小于等于30s。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述电压大于0v且小于等于3.5v。7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:在所述导电基板和所述量子点溶液之间施加电压之后,将所述导电基板从所述量子点溶液中取出后,继续施加电压;和/或
将所述量子点薄膜进行在80℃~110℃下退火处理10min~30min。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述将所述导电基板从所述量子点溶液中取出后,继续施加电压包括:将所述导电基板从所述量子点溶液中取出后,继续施加电压并持续第二预设时间,其中所述第二预设时间小于等于30s。9.一种量子点薄膜,其特征在于,所述量子点薄膜采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。10.根据权利要求9所述的量子点薄膜,其特征在于,所述量子点薄膜的厚度为10nm~200nm,表面粗糙度为0.5nm~4nm,和/或所述量子点薄膜的密度为2g/cm3~3g/cm3,波长630nm的光在所述量子点薄膜中的折射率为1.7~3。11.一种光电器件,其特征在于,所述光电器件包括阴极、阳极以及设置于阴极和阳极之间的发光层,其中所述发光层包括如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的量子点薄膜,或者所述发光层包括如权利要求9或10任一项所述的量子点薄膜。12.根据权利要求11所述的光电器件,其特征在于,所述阴极选自金属电极、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;和/或所述阳极选自金属电极、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.根据权利要求11所述的光电器件,其特征在于,所述阴极与所述发光层之间还设置有电子功能层,和/或所述阳极与所述发光层之间还设置有空穴功能层。14.根据权利要求13所述的光电器件,其特征在于,所述电子功能层为电子传输层,所述电子传输层的材料选自zno、tio2、csf、lif、csco3和alq3中的至少一种;和/或所述空穴功能层为空穴传输层和/或空穴注入层,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)(tfb)、聚乙烯咔唑(pvk)、聚(n,n
’‑
双(4-丁基苯基)-n,n
’‑
双(苯基)联苯胺)(poly-tpd)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-n,n-苯基-1,4-苯二胺)(pfb)、4,4’,4
”‑
三(咔唑-9-基)三苯胺(tcata)、4,4
’‑
二(9-咔唑)联苯(cbp)、n,n
’‑
二苯基-n,n
’‑
二(3-甲基苯基)-1,1
’‑
联苯-4,4
’‑
二胺(tpd)、n,n
’‑
二苯基-n,n
’‑
(1-萘基)-1,1
’‑
联苯-4,4
’‑
二胺(npb)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯以及c60中的至少一种;所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(pedot)、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)、聚酯碳酸铜(cupc)、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的至少一种。15.一种光电器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:提供电极基板,所述电极基板设置有阳极层;提供量子点溶液,将所述量子点溶液至少覆盖所述电极基板设置有阳极层一侧表面,在所述电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述电极基板设置有阳极层的一侧表面上,形成发光层;在所述发光层远离所述阳极层的一侧表面设置阴极层;或者,提供电极基板,所述电极基板设置有阴极层;提供量子点溶液,将所述量子点溶液至少覆盖所述电极基板设置有阴极层的一侧表面,在所述电极基板和所述量子点溶液之间施加电压,使量子点溶液中的量子点沉积在所述电极基板设置有阴极层的一侧表面上,形成发光层;在所述发光层远离所述阴极层的一侧表面设置阳极层;其中,所述量子点溶液包括带有配体的量子点和极性溶剂,所述配体包括离子型配体。16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:在形成所述发光层之前,在所述电极基板设置有阳极层的一侧表面设置空穴功能层,和/或在形成所述发光层之后设置所述阴极层之前,在所述发光层远离阳极层的一侧表面设置电子功能层;或者,所述制备方法还包括:在形成所述发光层之前,在所述电极基板设置有阴极层的一侧表面设置电子功能层,和/或在形成所述发光层之后设置所述阳极层之前,在所述发光层远离阴极层的一侧表面设置空穴功能层。
技术总结
本申请提供了一种量子点薄膜及其制备方法、光电器件及其制备方法。通过将可离子化的配体修饰的量子点分散在极性溶剂中,形成静电稳定的量子点溶液,再将导电基板进入量子点溶液中并在导电基板和量子点溶液之间施加电压,通电后,量子点带有的离子型配体发生电离,带电荷的量子点向极性相反的电极聚集成膜,可通过调整电场强度的大小以及通电时间、量子点溶液中量子点浓度来调控薄膜的性能,比如薄膜的厚度、表面粗糙度以及折射率,实现了在成膜阶段调控薄膜的性能。该制备方法制备的薄膜可达到良好的致密度和可变的厚度、粗糙度及折射率。率。率。
技术研发人员:眭俊 陈亚文
受保护的技术使用者:广东聚华印刷显示技术有限公司
技术研发日:2022.03.04
技术公布日:2023/9/14
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