一种空穴传输层及其制备方法和在量子点发光二极管中的应用技术

本发明专利技术涉及一种空穴传输层及其制备方法和在量子点发光二极管中的应用，该空穴传输层采用聚合物空穴传输材料与交联剂通过光交联制得，聚合物空穴传输材料的分子结构中至少具有基团，交联剂的结构式为：式中，R为其中，m、p独立地选自大于等于1的自然数。本发明专利技术空穴传输层采用含双二苯甲酮基、烷(氧)基链的交联剂与具有基团的聚合物空穴传输材料通过光交联制得，交联剂含有富电子烷氧基团，具有更高的光敏活性，得到的空穴传输层性能更高，其不仅具有优异的抗溶剂性，且可以有效提升薄膜的界面稳定性，改善空穴注入效果与电子阻挡能力，有效提升器件性能，获得更优异的器件性能，相比现有的采用BP

【技术实现步骤摘要】
一种空穴传输层及其制备方法和在量子点发光二极管中的应用


[0001]本专利技术属于光电材料
，具体涉及一种空穴传输层及其制备方法和在量子点发光二极管中的应用。

技术介绍

[0002]平板显示产业是国民经济发展的重要组成部分。其中，有机发光二极管已经进入量产阶段，但其主要是采用真空蒸镀的方式制备，存在材料利用率低、产品良率差、成本高昂的问题。然而，具有制备工艺简单、材料利用率高与大面积规模化生产等优势的印刷显示技术，被认为是未来大尺寸平板显示的最佳技术选择之一。值得注意的是，采用无机量子点材料的量子点发光二极管(QLED)，因其具有窄的发射光谱和高的色纯度及广色域，可全溶液法印刷制作轻薄、柔性显示器件，而备受产业界与学术界的关注。
[0003]在涂旋法(喷墨打印)制备QLED器件研发过程中，最常用的空穴传输材料是聚合物TFB、 poly
‑
TPD和PVK等。然而，这类聚合物空穴传输材料制备的薄膜，其表面能相对较低，不利于上层发光层溶液的铺展；此外，由于聚合物空穴传输材料对常用有机溶剂具有良好的溶解度，而制备量子点发光层所用的溶剂如甲苯、氯苯也是其良溶剂，因此经常发生制备膜层之间的侵蚀作用，不利于制备稳定的器件界面。虽然正交溶剂法能够制备高性能QLED器件，但是寻找合适的正交溶剂相对困难并且对材料体系具有较大局限性。以上问题严重影响了溶液法(喷墨印刷)制备高性能的QLED器件，制约了QLED的产业化进程。
[0004]文献Nanoscale Horiz.,2017,2,156/>‑
162报道了采用TFB与含有二苯甲酮基团的BP
‑
BP交联剂在365nm光照条件下实现键连从而制备具有抗溶剂性的空穴传输层，反应路线如下：
[0005][0006]通过上述方法获得的空穴传输层虽然具有抗溶剂性，且方法简单、材料易得的优点，然而基于该空穴传输层制备的QLED器件的外量子效率较低，器件性能不理想。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种具有抗溶剂且能够获得优异器件性能的空穴传输层及其制备方法。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供上述空穴传输层在量子点发光二极管中的用途。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种空穴传输层，采用聚合物空穴传输材料与交联剂通过光交联制得，所述聚合物空穴传输材料的分子结构中至少具有基团，所述交联剂的结构式为：式中，R为或
其中，m、p独立地选自大于等于1的自然数。
[0011]根据本专利技术的一些实施方面，所述交联剂的结构式为：
[0012]其中，2≤m≤20。采用该交联剂制备的空穴传输层用于制备器件时，随着m的逐渐增大，器件的整体性能先得到提升，然后下降。优选地，所述m大于等于2小于等于10。更优选地，所述m选自4、5、6、7、8。所述m选自6时，最有利于提升器件的性能。
[0013]根据本专利技术的另一些实施方面，所述交联剂的结构式为：
[0014]其中，1≤p≤10。采用该交联剂制备的空穴传输层用于制备器件时，随着p的逐渐增大，器件的整体性能会出现下降的趋势。优选地，所述p选自1、2、3、4、5。更优选地，所述p选自1、2、3。所述p选自1时，最有利于提升器件的性能。
[0015]根据本专利技术的一些实施方面，所述聚合物空穴传输材料为聚合物和/或其中，n、x独立地选自大于等于1的自然数。
[0016]以聚合物TFB和/或poly
‑
TPD与所述交联剂制备的空穴传输层，有效克服了聚合物空穴传输材料(TFB或poly
‑
TPD)的不抗溶剂性，实现了空穴传输层大于等于98％的抗溶剂性，甚至100％的抗溶剂性，有效避免层间侵蚀问题。
[0017]所述TFB、poly
‑
TPD是现有的已商业化的空穴传输材料。
[0018]根据本专利技术的一些实施方面，所述光交联在波长365nm紫外光照射下进行；或，所述光交联在波长365nm紫外光照射及温度50～80℃下进行。365nm波长较长，对形成的材料薄膜性能损伤程度极低，可以继承甚至超越原有的聚合物空穴传输材料的电学及光学性能。
[0019]根据本专利技术的一些实施例方面，所述光交联采用波长365nm、功率为100mW/cm2的紫外灯光照。
[0020]根据本专利技术的一些实施方面，所述光交联的时间为10～120分钟。
[0021]根据本专利技术的一些实施方面，所述聚合物空穴传输材料与交联剂的质量比为5～
40:1。
[0022]采用紫外光或紫外光和加热联用的交联方法不需要加入额外的光引发剂或催化剂，实现完全交联的反应时间短、反应过程无副产物。
[0023]本专利技术采取的第二技术方案：一种上述所述的空穴传输层的制备方法，所述制备方法包括将所述聚合物空穴传输材料和交联剂溶解在有机溶剂中，通过旋涂或喷墨打印方式制成薄膜，然后通过光交联得到所述空穴传输层。
[0024]根据本专利技术的一些实施方面，所述有机溶剂为甲苯、间二甲苯、苯甲酸甲酯、氯苯、邻二氯苯、环己基苯、茚、苯甲醚中的一种或多种的组合。
[0025]本专利技术采取的第三技术方案：一种上述所述的空穴传输层在量子点发光二极管中的应用。
[0026]本专利技术采取的第四技术方案：一种量子点发光二极管，包括上述所述的空穴传输层。
[0027]进一步地，所述量子点发光二极管包括依次设置的阳极层、空穴注入层、所述空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极层。
[0028]在一些实施例中，所述阳极层采用氧化烟锡(ITO)；所述空穴注入层可通过旋涂聚(3,4
‑ꢀ
乙烯二氧噻吩)(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸盐(PSS)来形成；所述电子传输层采用Zn
y
Mg1‑
y
O，其中，0＜y＜1；所述阴极层采用Al。
[0029]根据本专利技术的一些实施方面，所述量子点发光二极管还包括衬底，所述阳极层设置在所述衬底上。
[0030]在一些实施例中，所述衬底为玻璃。
[0031]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0032]本专利技术的空穴传输层采用含双二苯甲酮基、烷(氧)基链的交联剂与具有双(4
‑
苯基)(4
‑ꢀ
丁基苯基)胺基团的聚合物空穴传输材料通过光交联制得，交联剂含有富电子烷氧基团，具有更高的光敏活性，得到的空穴传输层性能更高，其不仅具有优异的抗溶剂性，且可以有效提升薄膜的界面稳定性，改善空穴注入效果与电子阻挡能力，有效提升器件性能，获得更优异的器件性能，相比现有的采用BP
‑
BP作为交联剂制备的器件性能更优异。
[0033]本专利技术的空穴传输层采用含双二苯甲酮基、烷(氧)基链的交联剂与具有双(4
‑
苯基)(4
‑ꢀ
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空穴传输层，采用聚合物空穴传输材料与交联剂通过光交联制得，所述聚合物空穴传输材料的分子结构中至少具有基团，其特征在于：所述交联剂的结构式为：式中，R为或其中，m、p独立地选自大于等于1的自然数。2.根据权利要求1所述的空穴传输层，其特征在于：所述交联剂的结构式为其中，2≤m≤20。3.根据权利要求2所述的空穴传输层，其特征在于：所述m大于等于2小于等于10。4.根据权利要求3所述的空穴传输层，其特征在于：所述m选自4、5、6、7、8。5.根据权利要求1所述的空穴传输层，其特征在于：所述交联剂的结构式为其中，1≤p≤10。6.根据权利要求5所述的空穴传输层，其特征在于：所述p选自1、2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：易袁秋强，苏文明，刘扬，谢黎明，
申请(专利权)人：苏州欧谱科显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：