量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件技术

本发明专利技术公开了一种量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件，旨在解决现有的QLED器件中载流子注入不平衡等影响器件光电效应的问题，其技术方案要点是：包括：一，选择量子点的核，所述核包括II‑V族化合物半导体、III‑V族化合物半导体、IV‑VI族化合物半导体中的一种或多种；二，确定需要生成的量子点的壳，所述壳包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的一种或几种；三，配置量子点及纳米颗粒一锅合成法，根据步骤一选择的核、步骤二确定的壳，按照量子点及纳米颗粒一锅合成法制备出量子点发光层原料。本发明专利技术的量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件，可以改善QLED器件载流子注入不平衡、漏电流高的问题，以加强光电效应。

Preparation of Quantum Dot Luminescent Layer Materials and Luminescent Devices Using the Method

The invention discloses a method for preparing raw materials of quantum dot luminescent layer and a light-emitting device applying the method, aiming at solving the problems affecting the photoelectric effect of devices such as unbalanced carrier injection in existing QLED devices. The technical scheme essentials are as follows: 1. Selecting the nuclei of quantum dots, which include II_V compound semiconductor, III_V compound semiconductor and IV_VI group semiconductor. One or more of compound semiconductors; two, determine the shell of quantum dots that need to be generated, which includes one or more of ZnS, ZnSe, CdS, CdSe, CdZnS, CdZnSe and CdZnSeS; three, configure quantum dots and nanoparticles by one-pot synthesis method, and prepare quantum dots by one-pot synthesis method according to the core selected in step one and the shell determined in step two, according to the one-pot synthesis method of quantum dots and nanoparticles. Luminescent Layer Raw Materials. The preparation method of the raw material of the quantum dot light emitting layer and the light emitting device using the method can improve the problems of unbalanced carrier injection and high leakage current of the QLED device, so as to enhance the photoelectric effect.

【技术实现步骤摘要】
量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件
本专利技术涉及光电元件领域，更具体地说，它涉及一种量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件。
技术介绍
基于荧光半导体量子点的发光二极管（Quantumdotlight-emittingdiode,QLED）因为具有制备工艺简单、寿命长、色纯度高、色温适中、稳定性好等优点，在下一代照明和平板显示领域有着巨大的应用前景。目前，在广大科研工作者不懈的研究下，无论是量子点材料还是量子点发光二极管的各项性能参数都得到了极大的提升。但是目前QLED仍存在很多需要解决的问题，尤其是电子和空穴注入的不平衡，对QLED器件寿命和发光效率等影响重大；同时，发光层中量子点之间的相互作用也会在很大程度上影响QLED的光电特性。现有的做法有：1、引入超薄绝缘层减缓电子的注入速率（nature.2014,515,96）。此方法需要精确控制绝缘层的厚度，增大了大规模生产的工艺难度；2、以NiO等无机氧化物代替传统的有机空穴传输层增大空穴注入的效率，但迄今为止此方法的优势并未明显体现；3、在量子点发光层外通过纳米粒子、溶胶凝胶或者化学浴沉积的方式引入第二电子/空穴传输层，且该电子/空穴传输层材料与核壳结构量子点发光层的壳层材料一致（CN201610036399.8），以此改善电子/空穴的传输效率。尽管传输层材料与量子点发光层的壳层材料一致，但是此方法未充分考虑二者的表面配体和正交溶剂选择之间的矛盾以及物相结构等一致性问题；同时，溶胶凝胶或化学浴等过程中可能会对已有功能层产生破坏作用，也增大了工艺的复杂性。因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种量子点发光层原料制备方法以及应用该方法的发光器件，可以改善QLED器件载流子注入不平衡、漏电流高的问题，以加强光电效应。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种量子点发光层原料制备方法，包括：步骤一，选择量子点的核，所述核包括II-V族化合物半导体、III-V族化合物半导体、IV-VI族化合物半导体中的一种或多种；步骤二，确定需要生成的量子点的壳，所述壳包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的一种或几种；步骤三，配置量子点及纳米颗粒一锅合成法，根据步骤一选择的核、步骤二确定的壳，按照量子点及纳米颗粒一锅合成法制备出量子点发光层原料；所述量子点发光层原料包括量子点以及纳米颗粒，所述量子点包括核以及包覆于核的壳，所述纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致。通过采用上述技术方案，因为量子点和纳米颗粒是同一反应体系中得到，所以纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致。此时：纳米颗粒可以对量子点之间的间隙进行充分填充，并充当电子/空穴（载流子）传输层；纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致可以提高混合的均一性，在降低工艺难度，且无需后期共混，避免引入新的物质作为载流子传输层造成潜在破坏，影响制成的器件的原有功效；引入该原料作为量子点发光层，可以在不影响器件载流子注入情况下，增大量子点之间的电荷传输性，减少漏电流，从而提高器件效率；该原料制成的发光层能有效阻挡电子或者空穴以及载流子的传输，能够将电子、空穴有效束缚在量子点发光层中，从而提高器件的效率；通过调控纳米颗粒以及壳的厚度，根据量子尺寸效应，当壳层材料纳米颗粒的尺寸小于核壳量子点壳层的厚度时，可以实现载流子传输层的禁带宽度更大，这更有利电子和空穴的注入以及在发光层内的复合，提高器件性能。本专利技术进一步设置为：包括量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括依次排列连接的第一电极层、第一电荷传输层、量子点发光层、第二电荷传输层、第二电极层以及衬底，所述量子点发光层包括多个量子点以及纳米颗粒，所述量子点包括核以及包覆于核的壳，所述纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致，多个所述纳米颗粒形成第二空穴传输层和/或第二电子传输层。通过采用上述技术方案，量子点发光二级管的量子点发光层采用前述方法制成的原料制备，其包括材料、配体、物相均一致的纳米颗粒和量子点的壳，从而通过其制成的量子点发光二极管具有前述权要的特性，可以增大电荷传输性能，减少漏电问题，进而加强器件光电效应。本专利技术进一步设置为：当所述量子点发光二极管为正置型，所述第一电荷传输层为空穴传输层，所述第二电荷传输层为电子传输层；当所述量子点发光二极管为倒置型，所述第一电荷传输层为电子传输层，所述第二电荷传输层为空穴传输层。通过采用上述技术方案，量子点发光二极管包括有正置型和倒置型两种。本专利技术进一步设置为：所述量子点发光层的厚度为5~120nm。本专利技术进一步设置为：所述纳米颗粒尺寸范围为0.5~30nm，所述壳的厚度范围为0.5~30nm。本专利技术进一步设置为：所述量子点在量子点发光层中的浓度为1~60mg/mL。通过采用上述技术方案，量子点发光层可以尽量避免对电荷传输层造成干扰，并增大量子点之间的电荷传输性，减少漏电流，从而提高器件效率。本专利技术进一步设置为：包括发光模组，所述发光模组包括若干量子点发光二极管。本专利技术进一步设置为：包括显示装置，所述显示装置包括若干发光模组。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：设置有量子点发光层原料制备方法用于制备出量子点发光层原料，制备出的原料中壳材料一部分包覆在量子点外，另一部分独立生成在纳米颗粒；因为量子点和纳米颗粒是同一反应体系中得到，所以纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致；此时由于和壳材料一致的纳米颗粒可以对量子点之间的间隙充分填充，且可以在量子点发光层中充当载流子传输层，起到调节载流子传输的作用，因此在利用上述量子点发光层原料制备成发光层，并制成发光器件后可以增大电荷传输性能，减少漏电流，从而提高器件性能。附图说明图1为本专利技术实施例一的流程图；图2为本专利技术的实施例一的量子点及纳米颗粒一锅合成法的反应示意图；图3为本专利技术的实施例二的量子点发光二极管的结构视图。图中：A1、纳米颗粒；A2、量子点；1、第一电极层；2、第一电荷传输层；3、量子点发光层；4、第二电荷传输层；5、第二电极层；6、衬底。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例一，量子点发光层原料制备方法，参照图，包括：步骤一，选择量子点的核，所述核包括II-V族化合物半导体、III-V族化合物半导体、IV-VI族化合物半导体中的一种或多种；步骤二，确定需要生成的量子点的壳，所述壳包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的一种或几种；步骤三，配置量子点及纳米颗粒一锅合成法，根据步骤一选择的核、步骤二确定的壳，按照量子点及纳米颗粒一锅合成法制备出量子点发光层原料。如图1为量子点及纳米颗粒一锅合成法的反应示意图，其中A1为纳米颗粒、A2为量子点。通过一锅法合成制备出的量子点发光层原料，其包括量子点以及纳米颗粒，量子点又包括核以及包覆于核的壳，而纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致。由于通过一锅合成法制备出的原料，其壳材料一部分包覆在量子点外，另一部分独立生成在纳米颗粒，且因为量子点和纳米颗粒是同一反应体系中得到，所以纳米颗粒和壳的材料、配体、物相均一致。同时根据以上内容，纳米颗粒还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光层原料制备方法，其特征在于，包括：步骤一，选择量子点（A2）的核，所述核包括II‑V族化合物半导体、III‑V族化合物半导体、IV‑VI族化合物半导体中的一种或多种；步骤二，确定需要生成的量子点（A2）的壳，所述壳包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的一种或几种；步骤三，配置量子点及纳米颗粒一锅合成法，根据步骤一选择的核、步骤二确定的壳，按照量子点及纳米颗粒一锅合成法制备出量子点发光层原料；所述量子点发光层原料包括量子点（A2）以及纳米颗粒（A1），所述量子点（A2）包括核以及包覆于核的壳，所述纳米颗粒（A1）和壳的材料、配体、物相均一致。

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光层原料制备方法，其特征在于，包括：步骤一，选择量子点（A2）的核，所述核包括II-V族化合物半导体、III-V族化合物半导体、IV-VI族化合物半导体中的一种或多种；步骤二，确定需要生成的量子点（A2）的壳，所述壳包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的一种或几种；步骤三，配置量子点及纳米颗粒一锅合成法，根据步骤一选择的核、步骤二确定的壳，按照量子点及纳米颗粒一锅合成法制备出量子点发光层原料；所述量子点发光层原料包括量子点（A2）以及纳米颗粒（A1），所述量子点（A2）包括核以及包覆于核的壳，所述纳米颗粒（A1）和壳的材料、配体、物相均一致。2.一种应用量子点发光层原料制备方法的发光器件，其特征在于：包括量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括自上而下依次叠置的第一电极层（1）、第一电荷传输层（2）、量子点发光层（3）、第二电荷传输层（4）、第二电极层（5）以及衬底（6），所述量子点发光层（3）包括多个量子点（A2）以及纳米颗粒（A1），所述量子点（A2）包括核以及包覆于核的壳，所述纳米颗粒（A1）和壳的材料、配体、物相均一致，多个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟，李霞，张超，
申请(专利权)人：嘉兴纳鼎光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33