量子点发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点发光器件，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料。在量子点发光层中使用一定比例的镉系量子点和无镉量子点作混合发光材料，很大程度地降低了量子点发光器件中Cd元素的含量，同时保证了器件的发光性能。本发明专利技术还涉及所述量子点发光器件的制备方法。

Quantum dot light emitting devices and their preparation methods

The present invention relates to a quantum dot light-emitting device. The quantum dot light-emitting layer comprises a cadmium-based quantum dot material and a cadmium-free quantum dot material. Using a certain proportion of cadmium-based quantum dots and cadmium-free quantum dots as mixed luminescent materials in quantum dot light-emitting layer can greatly reduce the content of Cd element in quantum dot light-emitting devices and ensure the luminescent performance of devices. The invention also relates to the preparation method of the quantum dot light emitting device.

【技术实现步骤摘要】
量子点发光器件及其制备方法
本申请属于显示
，具体涉及一种量子点发光器件及其制备方法。
技术介绍
量子点是一种纳米级别的半导体材料，其直径常在2～20nm之间。通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光激发，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，所以通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。除此之外，量子点还具有色纯度高、发光波长可调、易合成加工等优异性质，因而被广泛应用于量子点发光二极管等光电器件中。量子点发光二极管的发光中心由量子点构成，目前用于电致发光二极管的量子点材料主要是CdSe、CdTe等镉系量子点，这些镉系量子点具有诸如发光谱易调节、半峰宽窄等优点，而被研究的最多。但重金属镉元素对人体和自然环境均存在一定的毒性和污染，含镉量子点不能使用于涉及人体或动植物的任何应用中，所以降低量子点发光器件中的镉含量成为重要解决问题之一。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供一种量子点发光器件及其制备方法。根据本申请的第一方面，提供了一种量子点发光器件，包括量子点发光层，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料。进一步地，所述镉系量子点材料与无镉量子点材料的质量比为1：(0.1～10)。进一步地，所述镉系量子点材料及无镉量子点材料均是红光量子点或绿光量子点中的任意一种。进一步地，所述镉系量子点材料为单一发光峰位的镉系量子点，所述无镉量子点材料为单一发光峰位的无镉量子点。进一步地，所述镉系量子点材料与无镉量子点材料的发光峰位差值小于15nm。进一步地，所述镉系量子点材料的半峰宽低于无镉量子点材料的半峰宽。进一步地，所述镉系量子点材料的半峰宽为10～65nm，所述无镉量子点材料的半峰宽为10～80nm。进一步地，所述无镉量子点包括IIB族-VIA族化合物、IVA族-VIA族化合物、IIIA族-VA族化合物、IB族-VIA族化合物或钙钛矿中的任意一种；所述IIB族元素不包含Cd元素。根据本申请的另一方面，提供了一种量子点发光器件的制备方法，包括以下步骤：S1、准备阳极；S2、依次在S1所述阳极上制备空穴注入层，空穴传输层；S3、在S2所述空穴传输层上制备量子点发光层，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料；S4、在S3所述量子点发光层上制备电子传输层，然后在电子传输层上蒸镀阴极，得到量子点发光器件。进一步地，所述量子点发光层的制备包括：混合镉系量子点溶液与无镉量子点溶液得到量子点混合液，再将所述量子点混合液旋涂于所述空穴传输层上。有益效果：对于量子点发光器件，在量子点发光层中使用一定比例的发射波长相近的镉系量子点和无镉量子点作混合发光材料，获得的量子点发光器件的效率与仅使用镉系量子点材料的器件相当。这种方式最大程度地降低了量子点发光器件中Cd元素的含量，同时保证了器件的发光性能，红光及绿光量子点发光器件中Cd元素的含量分别可以降低80％，50％。具体实施方式下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。本申请提供了一种量子点发光器件，包括量子点发光层，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料。重金属Cd元素的固有毒性是镉系量子点发光器件在商业化使用上的重要问题，特别是红光量子点电致发光器件中的镉元素含量高，较绿光和蓝光器件高出很多。在量子点器件的发光层制备过程中，如果选择完全抛弃镉系量子点材料，合成新的材料用以代替，比如InP，CuInS等不含重金属的量子点材料，与镉系量子点材料相比，发光的半峰宽较宽，应用在量子点发光二极管中，发光性能较差。如果仅是简单地降低量子点发光层中镉系量子点的使用量，而不添加无镉量子点材料时，得到的量子点发光器件的性能较差，效率大大降低。专利技术人证实，通过在镉系量子点材料中掺杂不含重金属的无镉量子点材料，可以很大程度降低量子点发光器件中的Cd元素含量，并且几乎不影响器件的电流效率、外量子效率等性能。量子点器件的发光层制备过程中，若镉系量子点材料与无镉量子点材料的质量比太低，无镉量子点的加入量过少时，尽管保证了器件的发光性能，但相应地，器件中Cd元素的含量并未达到明显减低的效果。若两者比例太高，则无镉量子点的加入量过多，器件的发光性能会受到较大影响，不利于正常使用。当镉系量子点材料与无镉量子点材料的质量比处于1：(0.1～10)时，可以明显降低器件中Cd元素的含量，并且同时保证器件的发光性能。在一个优选的实施方式中，镉系量子点材料与无镉量子点材料的质量比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10。镉系量子点材料及无镉量子点材料的发光颜色一致，均是红光量子点或绿光量子点中的任意一种。两者均为红光量子点时，得到红光量子点发光器件；两者均为绿光量子点时，得到绿光量子点发光器件。镉系量子点材料及无镉量子点材料均为单一发光峰位的量子点，两者发光峰位差值小于15nm。选用半峰宽较窄的量子点材料，有利于提高器件的发光纯度，改善颜色再现性。优选地，镉系量子点材料的半峰宽为15～30nm，无镉量子点材料的半峰宽为15～60nm。本专利技术中所述镉系量子点具体地可以为CdSe、CdTe、CdS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe中的任意一种，但是不限于此。无镉量子点材料可以选自IIB族-VIA族化合物、IVA族-VIA族化合物、IIIA族-VA族化合物、IB族-VIA族化合物或钙钛矿的任意一种，如ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、HgZnTeS、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、CsPbX3(X＝Cl，Br，I)或者CH3NH3PbX3(X＝Cl，Br，I)量子点，但是不限定于此。在一个具体的实施方式中，为了使量子点发光层中的量子点更稳定，镉系及无镉量子点材料表面连接有配体，如酸配体、胺配体、硫醇配体、(氧)膦配体和磷脂等，这两种量子点材料的表面配体可以相同也可以不同。表面配体可以与量子点裸露在表面的原子成键，修饰量子点表面的缺陷能级，有利于量子点稳定地分散在有机溶剂中。上述量子点材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光器件，包括量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料。

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光器件，包括量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层包括镉系量子点材料及无镉量子点材料。2.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料与无镉量子点材料的质量比为1：(0.1～10)。3.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料及无镉量子点材料均是红光量子点或绿光量子点中的任意一种。4.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料为单一发光峰位的镉系量子点，所述无镉量子点材料为单一发光峰位的无镉量子点。5.根据权利要求4所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料与无镉量子点材料的发光峰位差值小于15nm。6.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料的半峰宽低于无镉量子点材料的半峰宽。7.根据权利要求6所述的量子点发光器件，其特征在于，所述镉系量子点材料的半峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红琴，葛婕，张健，王允军，
申请(专利权)人：苏州星烁纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32