一种薄膜及其制备方法与QLED器件技术

本发明专利技术公开一种薄膜及其制备方法与QLED器件，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子点，其中所述高分子材料包括至少一种阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10万。与现有纯量子点的薄膜相比，本发明专利技术薄膜中含有量子点与高分子材料，利用高分子材料有效隔离量子点并增大量子点之间的相互距离，从而减少量子点之间的相互作用并最大程度抑制量子点之间的无辐射能量转移和浓度淬灭，达到薄膜中量子点发光量子产率的提升。利用这种具有高发光量子产率的薄膜到QLED器件中，就能实现高效率的QLED器件。

A Thin Film and Its Preparation Method and QLED Device

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜及其制备方法与QLED器件
本专利技术涉及量子点
，尤其涉及一种薄膜及其制备方法与QLED器件。
技术介绍
量子点是一种在三个维度尺寸上均被限制在纳米数量级的特殊材料，这种显著的量子限域效应使得量子点具有了诸多独特的纳米性质：发射波长连续可调、发光波长窄、吸收光谱宽、发光强度高、荧光寿命长以及生物相容性好等。这些特点使得量子点在生物标记、平板显示、固态照明、光伏太阳能等领域均具有广泛的应用前景。在典型的电致发光显示应用中，量子点通常是单独成膜从而形成一层仅包含量子点材料的发光层，这与有机发光二极管器件（OLED）中，发光材料（称为客体材料）通常是以一定比例的掺杂浓度混合在阻隔材料中然后成膜的情况是不相同的。在阻隔-客体混合材料发光层的情形中，空穴和电子首先通过各自传输层材料注入到阻隔材料的导带和价带能级上并形成激子，此时激子并不倾向于发生复合，而是通过能量传递的方式将激子转移到客体材料中，在客体材料中激子发生复合发射出相应波长的光子。由于在OLED中，客体有机分子本身并不具有能级束缚的功能，因此如果单独成膜形成仅含客体材料的发光层，会发生非常强烈的无辐射能量转移和浓度淬灭，因此阻隔-客体的混合体系对于OLED来说是一种更有效的获得高发光效率的方式。但对于量子点发光二极管（QLED）来说，由于量子点自身具有核壳结构，因此一般来说，高质量的量子点自身就会具有非常良好的能级束缚及相应的激子束缚能力，所以直接采用纯的量子点材料作为发光层就能够实现很好的器件发光效率，同时器件结构更简单、激子损失途径减少。但是有一些量子点由于核壳结构设计的局限性，导致在这类量子点中对于自身的能级和激子束缚能力很有限，这类量子点虽然能够在溶液状态下（即量子点粒子之间距离比较大）展现出较高的发光量子产率，但在固态薄膜中（即量子点粒子之间紧密堆积）会由于强烈的无辐射能量转移和浓度淬灭导致发光效率显著降低。因此基于这类量子点的QLED器件效率就会很低。因此对于这类自身能级和激子束缚能力有限的量子点，其相应QLED器件的设计和制备方案有待改进。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种薄膜及其制备方法与QLED器件，旨在解决现有一些量子点自身能级和激子束缚能力不足，在固态薄膜中存在无辐射能量转移和浓度淬灭，导致在QLED器件中发光效率低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种薄膜，其中，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子点，其中所述高分子材料包括至少一种阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10万，所述高分子材料还包括至少一种电荷传输调节高分子材料，所述电荷传输调节高分子材料的重均分子量低于10万。所述的薄膜，其中，所述高分子材料由一种阻隔高分子材料和一种电荷传输调节高分子材料组成,所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数低于10%。所述的薄膜，其中，所述阻隔高分子材料的重均分子量在10-30万之间，所述量子点占薄膜的质量分数为0.5-25%。所述的薄膜，其中，所述阻隔高分子材料的重均分子量在30-50万之间，所述量子点占薄膜的质量分数为0.5-60%。所述的薄膜，其中，所述阻隔高分子材料的重均分子量在50-150万之间，所述量子点占薄膜的质量分数为0.5-90%。所述的薄膜，其中，所述量子点占薄膜的质量分数为0.5-20%。所述的薄膜，其中，所述量子点占薄膜的质量分数为2-10%。所述的薄膜，其中，所述阻隔高分子材料的载流子迁移率在10-6cm2V-1s-1以下，所述电荷传输调节高分子材料选自导电高分子，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数为0.5-5%。所述的薄膜，其中，所述导电高分子选自聚乙炔、聚苯硫醚、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种。所述的薄膜，其中，所述阻隔高分子材料的载流子迁移率在10-6cm2V-1s-1以上，所述电荷传输调节高分子材料选自非导电高分子，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数为5-10%。所述的薄膜，其中，所述非导电高分子选自酚醛树脂、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯和聚碳酸酯中的一种。一种薄膜的制备方法，其中，包括步骤：将量子点和高分子材料混合在分散介质中；将混合后的溶液制成薄膜，得到所述薄膜；其中所述高分子材料包括至少一种阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10万，所述高分子材料还包括至少一种电荷传输调节高分子材料，所述电荷传输调节高分子材料的重均分子量低于10万。所述的薄膜的制备方法，其中，所述高分子材料由一种阻隔高分子材料和一种电荷传输调节高分子材料组成，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数低于10%。所述的薄膜的制备方法，其中，所述量子点为油溶性量子点，所述油溶性量子点的表面配体为硫醇或羧酸。所述的薄膜的制备方法，其中，所述量子点选自CdTe、CdTeS及以CdTe或CdTeS为核的核壳量子点中的一种。所述的薄膜的制备方法，其中，所述薄膜中，所述量子点的质量分数为0.5-20%。所述的薄膜的制备方法，其中，所述量子点的质量分数为2-10%。一种QLED器件，所述QLED器件包括量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层为本专利技术所述薄膜。所述的QLED器件，其中，所述薄膜的厚度为10-80nm。有益效果：与现有纯量子点的薄膜相比，本专利技术薄膜中含有量子点与高分子材料，利用高分子材料有效隔离量子点并增大量子点之间的相互距离，从而减少量子点之间的相互作用并最大程度抑制量子点之间的无辐射能量转移和浓度淬灭，达到薄膜中量子点发光量子产率的提升。阻隔高分子材料的分子量若过小，无法起到足够的隔离效果，因此要求能够实现有效隔离量子点的阻隔高分子材料的重均分子量在10万以上；阻隔高分子材料的分子量越高，对于量子点相互之间的隔离效果就越好，因而在量子点薄膜中所能容纳的量子点的重量含量就越高。利用这种具有高发光量子产率的薄膜到QLED器件中，就能实现高效率的QLED器件。附图说明图1为本专利技术中PVK的结构式。图2为本专利技术中TFB的结构式。图3为本专利技术中poly-TPD的结构式。图4为本专利技术中MEH-PPV的结构式。图5为本专利技术中PVK的衍生物的结构式。图6为本专利技术中PVK的另一衍生物的结构式。图7为本专利技术中PVK的又一衍生物的结构式。图8为本专利技术实施例14中量子点发光二极管的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种薄膜及其制备方法与QLED器件，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现有某些量子点自身的核壳结构对于能级和激子束缚能力很有限，其虽然能够在溶液状态下（此时量子点粒子之间距离大）展现出较高的发光量子产率，但在固态薄膜中（此时量子点粒子之间紧密堆积）会由于强烈的无辐射能量转移和浓度淬灭导致发光效率显著降低。这是因为当量子点的核壳结构在能级上不能很好对电子云或者激子进行束缚时，电子云或者激子就会更容易扩散到量子点表面，此时如果量子点之间的距离很近相互作用很强（例如固态薄膜中的情形），那么量子点中扩散到表面的电子云或者激子就会发生强烈的相互作用，从而发生强烈的无辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子点，其中所述高分子材料包括至少一种阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10万，所述高分子材料还包括至少一种电荷传输调节高分子材料，所述电荷传输调节高分子材料的重均分子量低于10万。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子点，其中所述高分子材料包括至少一种阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10万，所述高分子材料还包括至少一种电荷传输调节高分子材料，所述电荷传输调节高分子材料的重均分子量低于10万。2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数低于10%。3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述高分子材料由一种阻隔高分子材料和一种电荷传输调节高分子材料组成。4.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述量子点占薄膜的质量分数为0.5-20%。5.根据权利要求4所述的薄膜，其特征在于，所述量子点占薄膜的质量分数为2-10%。6.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述阻隔高分子材料选自PVK及其衍生物、TFB及其衍生物、poly-TPD及其衍生物和MEH-PPV及其衍生物中的一种或多种。7.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述量子点选自CdTe、CdTeS及以CdTe或CdTeS为核的核壳量子点中的一种。8.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述阻隔高分子材料的载流子迁移率在10-6cm2V-1s-1以下，所述电荷传输调节高分子材料选自导电高分子，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数为0.5-5%。9.根据权利要求8所述的薄膜，其特征在于，所述导电高分子选自聚乙炔、聚苯硫醚、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种。10.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜，其特征在于，所述阻隔高分子材料的载流子迁移率在10-6cm2V-1s-1以上，所述电荷传输调节高分子材料选自非导电高分子，所述电荷传输调节高分子材料占高分子材料的质量分数为5-10%。11.根据权利要求10所述的薄膜，其特征在于，所述非导电高分子选自酚醛树脂、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯和聚碳酸酯中的一种。12.一种薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：将量子点和高分子材料混合在分散介质中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一行，程陆玲，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44