电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件技术

本申请提供了一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。该制作方法包括：制备纳米粒子，纳米粒子包括核体和包裹在核体外的壳层，核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，半导体材料的禁带宽度大于壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的电荷传输层。该方法操作简单，适用于多种溶液法制程，且制作得到的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件
本申请涉及光电领域，具体而言，涉及一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。
技术介绍
现有技术中，常见的电荷传输层有两种，第一种是完全连续的导电层，如图1所示，该种电荷传输层01不具有纳米材料的特性。第二种是由导电的纳米晶堆积形成的膜层，如图2所示。纳米晶02作为电荷传输层的材料在QLED上表现突出，且适合溶液加工。但该种电荷传输层层在实际制作中存在问题，分两种情况讨论。第一种情况，纳米晶表面很稳定，有清晰的边界，不存在边界融合的问题，但是由于各纳米晶的表面带有不导电的配体，纳米晶间的传输性能较差，电荷迁移需要以跳跃的形式实现。第二种情况，纳米晶的表面不稳定，纳米晶成膜后，存在取向结晶的过程，该过程会导致纳米晶的晶筹变大，该过程逐渐进行，且不可逆，使得晶粒间发生融合，形成更大尺寸的晶粒。这一方面会增加电荷传输层的导电性；另一方面由于纳米晶的晶筹变大，导致电荷传输层的性能不够稳定，具体体现为使得量子限域效应减弱，且还使得电荷传输层的材料的能级结构会发生变化，导带底变深，对于电子注入要求较高的蓝绿QLED器件，导带底变深会降低器件的发光效率。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
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的理解，因此，
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中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件，以解决现有技术中的电荷传输层中的纳米晶发生融合团聚的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种电荷传输层的制作方法，该制作方法包括：制备纳米粒子，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将上述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的上述电荷传输层。进一步地，上述溶液法包括旋涂法、喷墨打印法、喷涂法、丝网印刷法、刮涂法、滴涂法、刷涂法、转印法、浸涂法和辊涂法中的一种。进一步地，上述溶液法为旋涂法，采用上述旋涂法形成上述电荷传输层的过程包括：步骤S1，配置旋涂溶液，上述旋涂溶液包括旋涂溶剂与上述旋涂溶剂中的上述纳米粒子；步骤S2，将上述旋涂溶液旋涂在上述基底的表面上并干燥，形成上述电荷传输层。进一步地，上述溶液法为喷墨打印法，上述喷墨打印法形成上述电荷传输层的过程包括：配置打印墨水，上述打印墨水包括打印溶剂与上述打印溶剂中的上述纳米粒子；采用喷墨打印法在上述基底的表面上打印上述打印墨水并干燥，形成上述电荷传输层。进一步地，上述纳米粒子的制备过程包括：将核体、分散溶液和上述电子传输材料或上述空穴传输材料的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且上述混合溶液中，上述核体分散于上述分散溶液中；向上述混合溶液中加入碱溶液，上述碱溶液与上述金属前躯体反应，在上述核体表面形成壳层，形成上述纳米粒子。进一步地，上述核体的粒径在1～100nm之间，优选在3～10nm之间；上述壳层的厚度在1～10nm之间，优选在2～5nm之间。进一步地，上述核体的材料为宽禁带半导体材料，上述宽禁带半导体材料的禁带宽度Eg≥2.3eV，或者上述核体的材料为绝缘材料，优选上述绝缘材料选自SiO2、ZrO2、HfO2、Al2O3与MgO中的至少一种。进一步地，上述电子传输材料选自SnO2、TiO2、WO3和ZnO中的至少一种，上述空穴传输材料选自CuO、Cu2O和NiO中的至少一种。根据本申请的另一方面，提供了一种电荷传输层，该电荷传输层包括多个堆积的纳米粒子，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度。根据本申请的再一方面，提供了一种墨水，该墨水包括纳米粒子和溶剂，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度。根据本申请的又一方面，提供了一种光电器件，包括电荷传输层，该电荷传输层为上述的电荷传输层。应用本申请的技术方案，采用溶液法制备电荷传输层，该方法操作简单，适用于多种溶液法制程。形成的电荷传输层包括多个纳米粒子，各纳米粒子包括核体和壳层，壳层使用半导体电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为准连续的蜂窝(或者网络)结构，起到传输电荷的作用。并且，壳层在结晶过程中，由于其晶筹尺寸存在上限，即略大于2倍壳层厚度。因此，制作的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了现有技术中的一种电荷传输层的结构示意图；图2示出了现有技术中的另一种电荷传输层的结构示意图；以及图3示出了根据本申请的电荷传输层的实施例的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：01、电荷传输层；02、纳米晶；10、电荷传输层；11、核体；12、壳层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的电荷传输层中的纳米晶容易发生融合团聚，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电荷传输层的制作方法，该制作方法包括：制备纳米粒子，如图3所示，上述纳米粒子包括核体11和包裹在上述核体外的壳层12，上述核体11的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，上述壳层12的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述核体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将上述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的如图3所示的上述电荷传输层10。应用本申请的技术方案，采用溶液法制备电荷传输层，该方法操作简单，且形成的电荷传输层更加均匀。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电荷传输层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：制备纳米粒子，所述纳米粒子包括核体和包裹在所述核体外的壳层，所述核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，所述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将所述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的所述电荷传输层。

【技术特征摘要】
1.一种电荷传输层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：制备纳米粒子，所述纳米粒子包括核体和包裹在所述核体外的壳层，所述核体的材料为绝缘材料和/或者半导体材料，所述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将所述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的所述电荷传输层。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法包括旋涂法、喷墨打印法、喷涂法、丝网印刷法、刮涂法、滴涂法、刷涂法、转印法、浸涂法和辊涂法中的一种。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法为旋涂法，采用所述旋涂法形成所述电荷传输层的过程包括：步骤S1，配置旋涂溶液，所述旋涂溶液包括旋涂溶剂与所述旋涂溶剂中的所述纳米粒子；以及步骤S2，将所述旋涂溶液旋涂在所述基底的表面上并干燥，形成所述电荷传输层。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法为喷墨打印法，所述喷墨打印法形成所述电荷传输层的过程包括：配置打印墨水，所述打印墨水包括打印溶剂与所述打印溶剂中的所述纳米粒子；采用喷墨打印法在所述基底的表面上打印所述打印墨水并干燥，形成所述电荷传输层。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述纳米粒子的制备过程包括：将核体、分散溶液和所述电子传输材料或所述空穴传输材料的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且所述混合溶液中，所述核体分散于所述分散溶液中；以及向所述混合溶液中加入碱溶液，所述碱溶液与所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：高远，谢松均，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33