纳米复合颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米复合颗粒，所述纳米复合颗粒包括In2S3纳米核，所述In2S3纳米核由ZnS壳层包覆。以所述In2S3/ZnS核壳纳米复合颗粒作为电子传输材料可以提高电子传输能力，增强量子点发光层器件的发光效率。强量子点发光层器件的发光效率。强量子点发光层器件的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
纳米复合颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于显示
，尤其涉及一种纳米复合颗粒及其制备方法，以及一种量子点发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]半导体量子点(QDs)具有量子尺寸效应，因此可以通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光，其中，CdSe QDs的发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光。在传统的无机电致发光器件中，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，然后在发光层复合形成激子发光。宽禁带半导体中导带电子可以在高电场下加速获得足够高的能量撞击QDs使其发光。
[0003]金属硫化物是金属离子与硫离子结合而成的一类化合物，尤其是过渡金属的硫化物更是重要的现代无机材料，作为极为重要的无机半导体材料，其优良的各种性能是不容被忽视的。硫系半导体材料已经在太阳能电池、催化剂、导电涂料、电极、传感器和热电制冷材料等领域被广泛应用。In2S3是一种n型导电的禁带宽度在2.0-2.3eV的半导体材料，且具有较高的电子迁移率，这些特点决定了In2S3可成为合适的电子传输层材料。与此同时，In2S3是
Ⅲ-Ⅵ
族半导体材料，具有三种晶体结构，分别为立方晶系In2S3、四方晶系In2S3和三方晶系In2S3。此外，In2S3化学性质稳定、资源丰富、价格便宜。但是，由于，In2S3禁带宽度较窄、导带高，单独作为电子传输层材料会导致电子难以注入，电子传输能力不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种纳米复合颗粒及其制备方法，旨在解决In2S3单独作为电子传输层材料时电子难以注入，电子传输能力不足的问题。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种以上述纳米复合颗粒作为电子传输层材料的量子点发光二极管及其制备方法。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术第一方面提供一种纳米复合颗粒，所述纳米复合颗粒包括In2S3纳米核，所述In2S3纳米核由ZnS壳层包覆。
[0008]本专利技术第二方面提供一种纳米复合颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将铟盐溶于有机溶剂中，制备铟盐溶液；在所述铟盐溶液中加入硫源混合反应后沉降处理得到第一沉降物；
[0010]将所述第一沉降物和锌盐溶于有机溶剂中，加入硫源混合反应，制备前驱体溶液；
[0011]待所述前驱体溶液冷却后沉降处理，得到所述纳米复合颗粒。
[0012]本专利技术第三方面提供一种量子点发光二极管，包括相对设置的阴极和阳极的层叠结构，在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层，以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输层，所述电子传输层的材料为在In2S3纳米核外包覆ZnS壳层的核壳纳米复合颗粒。
[0013]本专利技术第四方面提供一种量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
[0014]提供基板；
[0015]提供铟盐、锌盐和硫源，将所述铟盐溶于有机溶剂中，制备铟盐溶液；在所述铟盐溶液中加入硫源混合反应后沉降处理得到第一沉降物；将所述第一沉降物和锌盐溶于有机溶剂中，加入硫源混合反应，制备前驱体溶液；
[0016]在所述基板表面沉积所述前驱体溶液后，进行退火处理，得到电子传输层。
[0017]本专利技术提供的纳米复合颗粒为In2S3/ZnS核壳纳米复合颗粒，采用ZnS外壳包覆In2S3纳米核，可以有效阻挡空穴从发光层传输到阴极而导致发光层的电子和空穴复合效率降低的问题。具体的，本专利技术以宽带隙半导体(ZnS)为壳层，包覆带隙相对较窄的半导体(In2S3)纳米微粒，ZnS为壳层，可以填补In2S3表面的硫空位，降低表面硫缺陷的形成，使得电子空穴对在电子传输层的辐射组合减少，提高电子传输性能，增强量子点发光层器件的发光效率；同时ZnS作为In2S3纳米核的壳层，可以提高核壳结构纳米晶的稳定性，有利于电子的传输，进一步提高电子传输性能，增强量子点发光层器件的发光效率。
[0018]本专利技术提供的纳米复合颗粒的制备方法，先制备第一沉降物，然后将第一沉降物与锌盐溶于有机溶剂中，然后加入硫源反应，经沉降即可获得。该方法操作简单，易于实现大规模制备。更重要的是，本专利技术提供的方法制备得到的纳米复合颗粒，能够提高电子传输能力，增强量子点发光层器件的发光效率。
[0019]本专利技术提供的量子点发光二极管，以上述的纳米复合颗粒作为电子传输层材料。所述纳米复合颗粒作为电子传输材料可以提高电子传输能力，增强量子点发光层器件的发光效率。
[0020]本专利技术提供的量子点发光二极管的制备方法，先制备第一沉降物，然后将第一沉降物与锌盐溶于有机溶剂中，然后加入硫源反应，形成的前驱体溶液沉积在基板表面后进行退火处理，制备电子传输层。以上述纳米复合颗粒作为电子传输材料可以提高电子传输能力，增强量子点发光层器件的发光效率。此外，该方法只需在常规的量子点发光二极管的制备方法基础上，变更电子传输层的材料即可，操作简单，且工艺成熟可靠。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的电子传输材料的制备流程示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的量子点发光二极管的制备示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]本专利技术实施例第一方面提供一种纳米复合颗粒，所述纳米复合颗粒包括In2S3纳米
核，所述In2S3纳米核由ZnS壳层包覆。
[0026]本专利技术实施例提供的纳米复合颗粒为In2S3/ZnS核壳纳米复合颗粒，通过采用ZnS外壳包覆In2S3纳米核，可以有效阻挡空穴从发光层传输到阴极而导致发光层的电子和空穴复合效率降低的问题。具体的，本专利技术以宽带隙半导体(ZnS)为壳层，包覆带隙相对较窄的半导体(In2S3)纳米微粒，ZnS为壳层，可以填补In2S3表面的硫空位，降低表面硫缺陷的形成，使得电子空穴对在电子传输层的辐射组合减少，提高电子传输性能，增强量子点发光层器件的发光效率；同时ZnS作为In2S3纳米核的壳层，可以提高核壳结构纳米晶的稳定性，有利于电子的传输，进一步提高电子传输性能，增强量子点发光层器件的发光效率。
[0027]在优选实施例中，所述纳米复合颗粒中，铟和锌的摩尔比为1：0.05～0.1，从而使得ZnS壳层可以完整包覆In2S3纳米核，且控制所述ZnS壳层的厚度在合适范围内，进而提高电子传输性能，增强量子点发光层器件的发光效率。当所述In2S3/ZnS核壳纳米复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将铟盐溶于有机溶剂中，制备铟盐溶液；在所述铟盐溶液中加入硫源混合反应后沉降处理得到第一沉降物；将所述第一沉降物和锌盐溶于有机溶剂中，加入硫源混合反应，制备前驱体溶液；待所述前驱体溶液冷却后沉降处理，得到所述纳米复合颗粒。2.如权利要求1所述的纳米复合颗粒的制备方法，其特征在于，制备前驱体溶液的步骤中，按照铟与锌的摩尔比为1：0.05～0.1的比例，将所述第一沉降物和锌盐溶于有机溶剂中。3.如权利要求2所述的纳米复合颗粒的制备方法，其特征在于，制备前驱体溶液的步骤中，按照硫源中的硫原子与锌盐中的锌原子的摩尔比为0.8～1.2：1的比例，在第一沉降物和锌盐的混合溶液中加入所述硫源。4.如权利要求1至3任一项所述的纳米复合颗粒的制备方法，其特征在于，在所述铟盐溶液中加入硫源混合反应的步骤，在温度为60℃～80℃的条件下进行，且反应时间为2h～4h。5.如权利要求1至3任一项所述的纳米复合颗粒的制备方法，其特征在于，所述铟盐选自醋酸铟、硝酸铟、氯化铟、硫酸铟中的至少一种；和/或所述硫源选自硫化钠、硫化钾、硫脲、硫化胺中的至少一种；和/或所述有机溶剂选自异丙醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲醇中的至少一种；和/或所述锌盐为可溶性无机锌盐或有机锌盐，选自醋酸锌、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、二水合乙酸锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斯纳，吴龙佳，吴劲衡，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：