本发明专利技术涉及一种新的发光层包含有金属纳米团簇(nanocluster)的薄膜电致发光器件，特别是以金属纳米团簇为发光体的发光二极管，从而为用于显示器件，照明及其他场合中的技术增加了一种选项。本发明专利技术的还涉及此薄膜发光器件的制备方法，特别是基于溶液的制备方法.本发明专利技术的还提供此薄膜发光器件的各种应用。
【技术实现步骤摘要】
所属
:本专利技术涉及一种新型的包含有金属纳米团簇的电致发光器件,特别是一种发光二极管，及其器件结构,其生产方法及其在照明和显示技术及其他场合中的应用。
技术介绍
:到目前为止薄膜发光器件已有多种技术选项,如有机发光二极管(OLEDs)(参见TANG等Appl.Phys.Lett.1987,51,p913),量子点发光二极管(QDLEDs)(参见Allvisatos等Nature 1994，370,p354)，及有机发光电池(OLEECs))(参见Qibong Pei等Science 1993，260,p1086)等。各种技术的不同取决与发光层的组成，特别是发光材料。各种技术有不同的问题，如OLEDs的发光谱线很宽，缺乏高效稳定的蓝色发光体等；QDLEDs的材料有毒性及稳定性不够；OLEECs的寿命很短，等。人们总是希望，有新的材料或技术出现，能弥补现有技术的缺陷，或通过结合现有技术提供一个更好的显示技术。贵金属的纳米粒子显示由尺寸可调的光电特性。如金的纳米粒子，通过将在基态和激发态传导电子限制在尺寸比电子更小的平均自由程(≈20纳米)，可实现由尺寸可调的等离子体吸收宽度。通过对自由电子的进一步约束，达到第二临界尺寸规模，即电子的费米波长(≈0.7纳米)时，将导致离散的量子受限的电子能级。事实上，这种尺寸很小的金属纳米粒子，即金属纳米团簇(nanocluster)具有发光性能，而且很高的光致发光效率，如Jie Zheng等在Phys.Rev.Lett.Vol93,077402中报道的。到目前为止，这类新的发光材料在生物标识等领域被广泛的研究，但在电致发光器件上鲜有研究。Jose I.Gonzalez等在Phys.Rev.Lett.Vol93,147402中报道一种含有金纳米团簇的电致发光器件，但此器件不是薄膜发光器件，而且是由交流电驱动。
技术实现思路
本专利技术提供一种新的发光层包含有金属纳米团簇(nanocluster)的薄膜发光器件，特别是以金属纳米团簇为发光体的发光二极管，从而扩展了可用于显示器件，照明及其他场合中的技术选项。本专利技术的第二个目的是提供此薄膜发光器件的制备方法，特别是基于溶液的制备方法.本专利技术的第三个目的是提供此薄膜发光器件的各种应用。附图简述图1是按照本专利技术的一种发光器件结构。图中101.基板，102.阳极，103.EML，104.阴极。图2是按照本专利技术的一种优先的发光器件结构图。图中201.基板，202.阳极，203.EML，204.阴极，205.HIL或HTL或EBL。图3是按照本专利技术的另一种优先的发光器件结构图。图中301.基板，302.阳极，303.EML，304.阴极，305.EIL或ETL或HBL。图4是按照本专利技术的一种特别优先的发光器件结构图。图中401.基板，402.阳极，403.EML，404.阴极，405.EIL或ETL或HBL，406.HIL或HTL或EBL。其中HIL表示空穴注入层，HTL表示空穴传输层，HBL表示空穴阻挡层，EIL表示电子注入层，ETL表示电子传输层，EBL表示电子阻挡层，EML表示发光层。专利技术的详细描述应当认识到，以下所做的描述和显示的具体实施是本专利技术的实例，并不意味着以任何方式另外限制本专利技术的范围。实际上，出于简洁的目的，在此可能没有详细描述常规电子器件、制造方法、半导体器件，以及纳米晶体、纳米线(NW)、纳米棒、纳米管和纳米带技术，相关的有机材料，以及系统的其它功能。本专利技术提供一种新型的电致发光器件,包含1)一发光层(EML),其中至少包含一种金属纳米团簇(nanocluster),其特征在于所述的金属纳米团簇的核小于4nm；2)布置于发光层一侧的阳极；3)布置于发光层另一侧的阴极。在一个优先的实施方案中，金属纳米团簇具有发光性能。这里所谓的发光性能是指此材料吸收一定量某一形式的能量后(如光能，电能，化学能，机械能)，以光能的形式重新释放。在某些实施例中，金属纳米团簇的光致发光量子效率至少为5％，较好的是至少为10％，更好的是至少为20％，最好的是至少为40％。在某些实施方案中，本专利技术的电致发光器件的发光波长范围从UV到近红外，较好的从350nm到850nm，更好的从380nm到800nm，最好是从380nm到680nm.一般地，金属纳米团簇包含有一个金属原子组成的核和一个在金属核周围的帽(Cap)。帽的作用是对核起保护，稳定作用，并能增加纳米团簇在各种溶剂中的溶解性。帽一般由有机材料材料组成。在某个优先的实施方案中，帽可包含有巯基化合物(Thiols)，如烷基硫醇，十八硫醇等，高聚物，树枝状聚合物，DNA寡核苷酸(DNA oligonucleotides),谷胱甘肽(Glutathione),肽(peptides)和蛋白质，及其衍生物。更优先的，帽可包含有树枝状聚合物，选自各种不同代的OH-封端的树枝状聚合物聚(酰氨基胺)PAMAM。此类树枝状聚合物有市售，如Aldrich公司。按照本专利技术的电致发光器件中，金属纳米团簇的核小于4nm。在一个优先的实施方案中，金属纳米团簇的核小于3nm，更好的是小于2nm，最好的是小于1nm。在某些实施例中，金属纳米团簇的核的大小可以所包含的金属的原子数来衡量。一般地，金属原子数不大于200，较好的不大于150，更好的不大于100，最好是不大于80。在一个优先的实施方案中，金属纳米团簇的核所包含的金属的原子数是所谓的幻数(magic number)，他们是2，8，20，28，50，82，126等。当金属纳米团簇的核所包含的金属的原子数是这些幻数时,它的稳定性较高。金属纳米团簇的核可以包含任何金属元素。在一个优先的实施方案中，金属纳米团簇的核的金属元素选自Au，Ag，Pt，Pd，Cu及它们的合金或任何组合。在一个更加优先的实施方案中，金属纳米团簇的核的金属元素选自Au，Ag及它们的合金或任何组合。在一个最优先的实施方案中，金属纳米团簇的核的金属元素选自Au或Ag。各种金属纳米团簇的合成，表征方法，及性能在很多的综述中有详细的介绍，如Li Shang等，Nano Today(2011)6,401-418,Jie Zhang等,Annu.Rev.Phys.Chem.(2007)58,409-31,Marie-Christine Daniel&Didier Astruc,Chem.Rev.2004,104,293-346，Jun Yang等,Chem.Soc.Rev.2011,40,1672-1696。特此将上述列出的文献中的内容并入本文作为参考。在某些实施例中，所述的金属纳米团簇的核是包含有两种不同的材料具有至少有一个外壳的核/壳(Core/Shell)结构的异质结构。具有核/壳结构的金属纳米团簇的例子和合成可参照Christopher J.Serpell等,Nat.Chem.3(2011),478，S.Mohan等，Appl.Phys.Lett.91(2007),253107，Tetsu Yonezawa,Nanostructure Sci.Technol.(2006)251。在一个优先的实施方案中，按照本专利技术的电致发光器件中其EML还包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电致发光器件,包含1)一发光层(EML),其中至少包含一种金属纳米团簇(nanocluster)，其特征在于所述的金属纳米团簇的核小于4nm；2)布置于发光层一侧的阳电极；3)布置于发光层另一侧的阴电极。
【技术特征摘要】
1.一种电致发光器件,包含1)一发光层(EML),其中至少包含一种金属纳米团簇(nanocluster)，其特征在于所述的金属纳米团簇的核小于4nm；2)布置于发光层一侧的阳电极；3)布置于发光层另一侧的阴电极。2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于：所述的金属nanocluster的核小于2nm。3.根据权利要求1-2任何一个所述的电致发光器件，其特征在于：所述的金属纳米团簇包含有金属元素，选自Au，Ag，Pt，Pd，Cu及它们的任何组合。4.根据权利要求1-3任何一个所述的电致发光器,其中发光层中还包含至少一种的基质材料。5.根据权利要求1-4任何一个所述的电致发光器件，其特征在于：所述的基质包含有无机材料，优先的是无机半导体材料选自II-VI族,III-V族,IV-VI族,III-VI族,IV族，它们的合金和/或组合,并优先选自ZnO,ZnS,ZnSe,ZnTe,GaN,GaP,Ga2O3,AlN,CdSe,CdS,CdTe,CdZnSe及它们的任何合金和/或组合。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘才法，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：潘才法，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。