CAO WEIRAN (CN)
CN102365767A | 2012-02-29 | |||
CN106206979A | 2016-12-07 | |||
CN106206971A | 2016-12-07 | |||
CN106784348A | 2017-05-31 | |||
US20160190457A1 | 2016-06-30 |
权利要求书 [权利要求 1] 一种含有贵金属纳米材料的 QLED, 包括依次层叠设置的阳极、 空穴 功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 其特征在于, 所述 QLE D中含有贵金属纳米材料, 且所述贵金属纳米材料为纳米贵金属核壳 结构复合材料, 包括贵金属核和包裹所述贵金属核的壳层结构; 所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中的至少一层惨杂有所 述纳米贵金属核壳结构复合材料; 或所述纳米贵金属核壳结构复合材 料作为纳米贵金属核壳层设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功 能层的任一相邻两层结构之间。 [权利要求 2] 如权利要求 1所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述壳层结构的材料为二氧化硅、 二氧化钛、 碳、 高分子材料中的至少 一种。 [权利要求 3] 如权利要求 2所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述高分子材料包括聚乙烯吡咯烷酮。 [权利要求 4] 如权利要求 1所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述壳层结构的厚度为 l-100nm。 [权利要求 5] 如权利要求 1所述的含有贵金属纳米材料的 QLED 其特征在于, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的贵金属核为金 · 银、 铜、 铂或上述 金属的合金。 [权利要求 6] 如权利要求 1所述的含有贵金属纳米材料的 QLED 其特征在于, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的形状包括球形 · 棒状、 立方体或片 状。 [权利要求 7] 如权利要求 1-6任一所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于 , 所述空穴功能层包括空穴注入层、 空穴传输层中的至少一层; 和 / 所述电子功能层包括电子传输层、 电子注入层中的至少一层。 [权利要求 8] 如权利要求 7所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述空穴功能层同吋包括空穴注入层、 空穴传输层, 所述空穴注入层、 空穴传输层中的至少一层含有惨杂有所述纳米贵金属核壳结构复合材 料; 或所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米贵金属核壳层设置 在所述空穴注入层、 空穴传输之间。 如权利要求 7所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述电子功能层同吋包括电子传输层、 电子注入层, 所述电子传输层、 电子注入层中的至少一层含有惨杂有所述纳米贵金属核壳结构复合材 料; 或所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米贵金属核壳层设置 在所述电子传输层、 电子注入层之间。 如权利要求 1-6、 8、 9任一所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特 征在于, 所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中的至少一层 惨杂有所述纳米贵金属核壳结构复合材料, 且以被惨杂的功能层的总 重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分 比为 0.1-10%。 如权利要求 1-6、 8、 9任一所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特 征在于, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米贵金属核壳层设 置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之 间, 且所述纳米贵金属核壳层的厚度为 l-100nm。 如权利要求 10所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述空穴功能层包括空穴注入层, 且所述空穴注入层中惨杂有纳米贵金 属核壳结构复合材料, 且以所述空穴注入层的总重量为 100%计, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。 如权利要求 10所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述空穴功能层包括空穴传输层, 且所述空穴传输层中惨杂有纳米贵金 属核壳结构复合材料, 且以所述空穴传输层的总重量为 100%计, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。 如权利要求 10所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 [权利要求 15] 如权利要求 10所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述电子功能层包括电子传输层, 且所述电子传输层中惨杂有纳米贵金 属核壳结构复合材料, 且以所述电子传输层的总重量为 100%计, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。 [权利要求 16] 如权利要求 10所述的含有贵金属纳米材料的 QLED, 其特征在于, 所 述电子功能层包括电子注入层, 且所述电子注入层中惨杂有纳米贵金 属核壳结构复合材料, 且以所述电子注入层的总重量为 100%计, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。 [权利要求 17] 一种含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 包括以下步骤: 制备纳米贵金属核壳结构复合材料; 在空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料中的至少一种中添 加所述纳米贵金属核壳结构复合材料, 制备对应的功能层材料; 提供阳极, 依次沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料 , 得到对应的空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层, 在所述电子 功能层上形成阴极; 或提供阴极, 依次沉积电子功能材料、 量子点发 光材料、 空穴功能材料, 得到对应的电子功能层、 量子点发光层、 空 穴功能层, 在所述空穴功能层上形成阳极。 [权利要求 18] 一种含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 包括以下步骤: 制备纳米贵金属核壳结构复合材料; 提供阳极, 依次沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料 , 得到对应的空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层, 在所述电子 功能层上形成阴极, 且在所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能 层的任一相邻两层结构之间沉积有所述纳米贵金属核壳结构复合材料 , 形成纳米贵金属核壳层; 或提供阴极, 依次沉积电子功能材料、 量 子点发光材料、 空穴功能材料, 得到对应的电子功能层、 量子点发光 层、 空穴功能层, 在所述空穴功能层上形成阳极, 且在所述电子功能 层、 量子点发光层、 空穴功能层的任一相邻两层结构之间沉积有所述 纳米贵金属核壳结构复合材料, 形成纳米贵金属核壳层 |
[0001] 本发明属于平板显示技术领域, 尤其涉及一种含有贵金属纳米材料的 QLED及 其制备方法。
背景技术
[0002] 量子点具有发光峰窄、 量子产额高等优点, 加上可利用印刷工艺制备, 所以基 于量子点的发光二极管 (即量子点发光二极管: QLED)近来受到人们的普遍关注 , 其器件性能指标也发展迅速。 为了提高量子点的发光效率, 通常在 QLED器件 的空穴注入层中惨入贵金属的纳米颗粒或空穴 注入层上旋涂一层纳米颗粒, 利 用贵金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振 (LSPR)增强量子点的发光效率。 当 金属纳米颗粒成膜后, 纳米颗粒会相距很近, 这样在入射电场的驱动下, 它们 之间的相互作用无法忽略, 当两个金属纳米颗粒靠得很近吋, 一个偶极子的辐 射场会破坏相邻的偶极子的辐射场, 造成自由电子所受的力的变化, 从而导致 共振频率的变化, 影响其增强效应。 另外, 贵金属纳米颗粒的表面缺陷会导致 电子和空穴无辐射复合, 影响发光效率。 因此, 如何进一步修饰贵金属纳米颗 粒, 更好利用其 LSRP增强效应, 从而提高 QLED器件的发光效率是目前研究的 一个重点。
技术问题
[0003] 本发明的目的在于提供一种含有贵金属纳米材 料的 QLED及其制备方法, 旨在 解决现有含有贵金属纳米材料的 QLED中的贵金属纳米颗粒影响 LSRP增强效应 、 且贵金属纳米颗粒的表面缺陷会导致电子和空 穴无辐射复合, 同吋影响发光 效率的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 本发明是这样实现的, 一种含有贵金属纳米材料的 QLED, 包括依次层叠设置 的阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 所述 QLED中含有贵 金属纳米材料, 且所述贵金属纳米材料为纳米贵金属核壳结构 复合材料, 包括 贵金属核和包裹所述贵金属核的壳层结构;
[0005] 所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中的至少一层惨杂有所述纳米贵 金属核壳结构复合材料; 或所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米 贵金属 核壳层设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之 间。
[0006] 以及, 一种含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 包括以下步骤:
[0007] 制备纳米贵金属核壳结构复合材料;
[0008] 在空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料中的至少一种中添加所述纳 米贵金属核壳结构复合材料, 制备对应的功能层材料;
[0009] 提供阳极, 依次沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料, 得到对 应的空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层, 在所述电子功能层上形成阴极 ; 或提供阴极, 依次沉积电子功能材料、 量子点发光材料、 空穴功能材料, 得 到对应的电子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层, 在所述空穴功能层上形成 阳极。
[0010] 一种含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 包括以下步骤:
[0011] 制备纳米贵金属核壳结构复合材料;
[0012] 提供阳极, 依次沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料, 得到对 应的空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层, 在所述电子功能层上形成阴极 , 且在所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之间 沉积有所述纳米贵金属核壳结构复合材料, 形成纳米贵金属核壳层; 或提供阴 极, 依次沉积电子功能材料、 量子点发光材料、 空穴功能材料, 得到对应的电 子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层, 在所述空穴功能层上形成阳极, 且在 所述电子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层的任一相邻两层结构之间沉积有 所述纳米贵金属核壳结构复合材料, 形成纳米贵金属核壳层。
发明的有益效果
有益效果
[0013] 本发明提供的含有贵金属纳米材料的 QLED, 含有纳米贵金属核壳结构复合材 料, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料惨杂在空穴 功能层、 量子点发光层、 电 子功能层中的至少一层中, 或所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米 贵金 属核壳层设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构 之间。 贵金属纳米颗粒经过包裹后形成的纳米贵金属 核壳结构, 可以有效调节 贵金属纳米颗粒的间距以及贵金属纳米颗粒与 量子点发光材料的距离, 从而有 效发挥贵金属纳米颗粒的 LSRP增强效应; 同吋, 所述纳米贵金属核壳结构复合 材料可以有效减少贵金属纳米颗粒的表面缺陷 , 减少电子和空穴无辐射复合, 提高 QLED器件的发光效率。
[0014] 本发明提供的含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 只需将纳米贵金属核 壳结构复合材料惨杂中空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料的一种 中, 或沉积在所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结 构之间即可, 可采用溶液法加工制备获得, 方法简单易控, 可实现产业化生产
对附图的简要说明
附图说明
[0015] 图 1是本发明实施例 1提供的纳米贵金属核壳结构复合材料惨杂在 穴注入层中 的 QLED结构示意图;
[0016] 图 2是本发明实施例 2提供的纳米贵金属核壳结构复合材料惨杂在 子点发光层 中的 QLED结构示意图;
[0017] 图 3是本发明实施例 3提供的纳米贵金属核壳结构复合材料惨杂在 子传输层中 的 QLED结构示意图。
本发明的实施方式
[0018] 为了使本发明要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白, 以下结 合实施例, 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本发明, 并不用于限定本发明。
[0019] 本发明实施例提供了一种含有贵金属纳米材料 的 QLED, 包括依次层叠设置的 阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 所述 QLED中含有贵金 属纳米材料, 且所述贵金属纳米材料为纳米贵金属核壳结构 复合材料, 包括贵 金属核和包裹所述贵金属核的壳层结构;
[0020] 所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中的至少一层惨杂有所述纳米贵 金属核壳结构复合材料; 或所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米 贵金属 核壳层设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之 间。
[0021] 本发明实施例中, 所述空穴功能层可以包括一层或多层结构, 当所述空穴功能 层包括多层结构吋, 应当理解, "空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中的 至少一层"包含"空穴功能层多层结构中的至少 层 "的情形, "空穴功能层、 量子 点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构"包括"空穴功 层多层结构中任一相 邻两层结构"的情形。 同样的, 所述电子功能层可以包括一层或多层结构, 当所 述电子功能层包括多层结构吋, 应当理解, "空穴功能层、 量子点发光层、 电子 功能层中的至少一层 "包含 "电子功能层多层结构中的至少一层"的情形, "空穴功 能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构"包括"电子功 层多层结 构中任一相邻两层结构"的情形。
[0022] 优选的, 所述空穴功能层包括空穴注入层、 空穴传输层中的至少一层。 当所述 空穴功能层同吋包括空穴注入层、 空穴传输层, 可以在所述空穴注入层、 空穴 传输层中的至少一层惨杂有所述纳米贵金属核 壳结构复合材料; 或所述纳米贵 金属核壳结构复合材料可以作为纳米贵金属核 壳层设置在所述空穴注入层、 空 穴传输之间。
[0023] 优选的, 所述电子功能层包括电子传输层、 电子注入层中的至少一层。 当所述 电子功能层同吋包括电子传输层、 电子注入层吋, 可以再所述电子传输层、 电 子注入层中的至少一层惨杂有所述纳米贵金属 核壳结构复合材料; 或所述纳米 贵金属核壳结构复合材料可以作为纳米贵金属 核壳层设置在所述电子传输层、 电子注入层之间。
[0024] 本发明实施例中, 所述 QLED中含有贵金属纳米材料, 且所述贵金属纳米材料 为纳米贵金属核壳结构复合材料。 本发明实施例所述纳米贵金属核壳结构复合 材料包括贵金属核和包裹所述贵金属核的壳层 结构。 [0025] 进一步的, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料中, 所述贵金属核可以是金、 银 、 铜、 铂中的一种, 也可以是金、 银、 铜、 铂形成的合金; 所述壳层结构的材 料为二氧化硅、 二氧化钛、 碳、 高分子材料中的至少一种。 所述高分子材料包 括但不限于聚乙烯吡咯烷酮。
[0026] 优选的, 所述壳层结构的厚度为 l-100nm。 若所述壳层结构的厚度过薄, 则不 能有效增加贵金属纳米颗粒的间距以及贵金属 纳米颗粒与量子点发光材料的距 离, 因此, LSRP增强效应的发挥依然受限, 且贵金属纳米颗粒的表面缺陷依然 存在, 影响电子和空穴无辐射复合, 进而影响发光效率。 若所述壳层结构的厚 度过厚, 所述贵金属纳米颗粒的间距过大, 会超出相邻贵金属纳米颗粒产生 LSR P增强效应的感应距离, 进而, 不能发挥贵金属纳米颗粒的增强效应。 在上述范 围内, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的壳层结构 的厚度可调。 从而可以根 据所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂对 象 (如空穴注入层、 空穴传输层 、 量子点发光层、 电子传输层、 电子注入层) 的不同, 而设置成不同厚度的壳 层结构, 进而更有效地调节贵金属纳米颗粒的间距以及 贵金属纳米颗粒与量子 点发光材料的距离, 充分利用贵金属纳米颗粒的 LSRP增强效应。
[0027] 本发明实施例中, 所述贵金属核和所述壳层结构组成的所述纳米 贵金属核壳结 构复合材料的形状没有明确的限定, 可以是球形、 棒状、 立方体或片状或其他 形状。
[0028] 本发明实施例中, 贵金属纳米颗粒经过包裹后形成的纳米贵金属 核壳结构, 可 以有效调节贵金属纳米颗粒的间距以及贵金属 纳米颗粒与量子点发光材料的距 离, 从而有效发挥贵金属纳米颗粒的 LSRP增强效应; 同吋, 所述纳米贵金属核 壳结构复合材料可以有效减少贵金属纳米颗粒 的表面缺陷, 减少电子和空穴无 辐射复合, 提高 QLED器件的发光效率。
[0029] 具体的, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料在所述 QLED中的设置状态较为灵 活, 既可以作为惨杂组分, 设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层中 的至少一层中, 也可以单独作为纳米贵金属核壳层, 设置在空穴功能层、 量子 点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之间。
[0030] 作为一种实施例情形, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料作为纳米贵 金属核壳 层设置在功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之间。
[0031] 作为具体实施例, 所述纳米贵金属核壳层可以可以设置在所述空 穴功能层和所 述量子点发光层之间, 也可以设置在所述量子点发光层和所述电子功 能层之间 。 当所述电子功能层同吋包括多层结构吋, 所述纳米贵金属核壳层可以设置在 任一邻两层电子功能层之间, 如当所述电子功能层同吋包括电子传输层、 电子 注入层吋, 所述述纳米贵金属核壳层可以设置在所述电子 传输层和所述电子注 入层之间。 当所述空穴功能层同吋包括多层结构吋, 所述纳米贵金属核壳层可 以设置在任一邻两层空穴功能层之间, 如当所述空穴功能层同吋包括空穴传输 层、 空穴注入层吋, 所述述纳米贵金属核壳层还可以设置在所述空 穴传输层和 所述空穴注入层之间。
[0032] 优选的, 所述纳米贵金属核壳层的厚度为 1-lOOnm, 从而在保证 LSRP增强效果 的同吋, 不会影响 QLED器件的其他性能。
[0033] 作为另一种实施例情形, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料单独作为纳 米贵金 属核壳层, 设置在空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结 构之间。 本发明实施例中, 将所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层统 称为功能层。
[0034] 进一步优选的, 以被惨杂的功能层的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳 结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。 若所述纳米贵金属核壳结构复合材 料的惨杂重量百分比过少, 则纳米贵金属颗粒的相对含量过少, 则其发挥 LSRP 增强效应的作用有限; 若所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重 量百分比 过多, 一方面, 功能层的材料会相对减少, 从而降低功能层的作用, 如若所述 纳米贵金属核壳结构复合材料在空穴注入层中 的惨杂重量百分比过多, 空穴注 入层的空穴注入性能降低; 若所述纳米贵金属核壳结构复合材料在电子注 入层 中的惨杂重量百分比过多, 电子注入层的空穴注入性能降低。 另一方面, 所述 纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分 比过多还会减弱 QLED器件的发光 效率。
[0035] 作为一个具体实施例, 所述 QLED包括依次层叠设置的阳极、 空穴功能层、 量 子点发光层、 电子功能层和阴极, 其中, 所述空穴功能层包括空穴注入层, 且 所述空穴注入层中惨杂有纳米贵金属核壳结构 复合材料, 且以所述空穴注入层 的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量 百分比为 0.1- 10<¾。
[0036] 作为另一个具体实施例, 所述 QLED包括依次层叠设置的阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 其中, 所述量子点发光层中惨杂有纳米贵 金属核壳结构复合材料, 且以所述量子点发光层的总重量为 100%计, 所述纳米 贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。
[0037] 作为又一个具体实施例, 所述 QLED包括依次层叠设置的阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 其中, 所述电子功能层包括电子传输层, 所述电子传输层中惨杂有纳米贵金属核壳结构 复合材料, 且以所述电子传输层 的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量 百分比为 0.1- 10<¾。
[0038] 作为再一个具体实施例, 所述 QLED包括依次层叠设置的阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 其中, 所述空穴功能层包括空穴传输层, 且所述空穴传输层中惨杂有纳米贵金属核壳结 构复合材料, 且以所述空穴传输 层的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量 百分比为 0 .1-10%。
[0039] 作为再一个具体实施例, 所述 QLED包括依次层叠设置的阳极、 空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层和阴极, 其中, 所述电子功能层包括电子注入层, 且所述电子注入层中惨杂有纳米贵金属核壳结 构复合材料, 且以所述电子注入 层的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料的惨杂重量 百分比为 0 .1-10%。
[0040] 当然, 应当理解, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料可以同吋在 两层或两层以 上的功能层中惨杂, 且以每层功能层的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳 结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。
[0041] 上述实施例中, 所述阳极可以为 ITO。
[0042] 所述空穴注入层的空穴注入材料包括但不限于 PEDOT:PSS, 所述空穴注入层的 厚度为 10-100nm。 [0043] 所述空穴传输层的空穴传输材料可以采用常规 的空穴传输材料, 包括但不限于 优选为 PVK、 Poly-TPD中的至少一种。 所述空穴传输层的厚度为 10-100nm。
[0044] 所述量子点发光层可以采用常规的量子点发光 材料制成, 厚度可设置城常规厚 度。
[0045] 所述电子传输层可采用常规的电子传输材料, 优选采用具有高的电子传输性能 的 n型氧化锌。 所述电子传输层的厚度优选为 30-60nm。
[0046] 所述电子注入层可采用常规的电子注入材料, 包括低功函数的 Ca、 Ba等金属, 也可以选择 CsF、 LiF、 CsC0 3 等化合物, 还可以是其它电解质型电子传输层材 料。
[0047] 所述阴极可以采用常规的阴极材料制备, 厚度为 60-120nm。
[0048] 本发明实施例提供的含有贵金属纳米材料的 QLED, 含有纳米贵金属核壳结构 复合材料, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料惨杂在空穴 注入层、 空穴传输层 、 量子点发光层、 电子传输层、 电子注入层中的至少一层中, 或所述纳米贵金 属核壳结构复合材料作为纳米贵金属核壳层设 置在空穴注入层、 空穴传输层、 量子点发光层、 电子传输层、 电子注入层的任一相邻两层结构之间。 贵金属纳 米颗粒经过包裹后形成的纳米贵金属核壳结构 , 可以有效调节贵金属纳米颗粒 的间距以及贵金属纳米颗粒与量子点发光材料 的距离, 从而有效发挥贵金属纳 米颗粒的 LSRP增强效应; 同吋, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料可以有效减 少贵金属纳米颗粒的表面缺陷, 减少电子和空穴无辐射复合, 提高 QLED器件的 发光效率。
[0049] 本发明实施例提供的含有贵金属纳米材料的 QLED, 可以通过下述方法制备获 得。
[0050] 以及, 本发明实施例提供了一种含有贵金属纳米材料 的 QLED的制备方法, 包 括以下步骤:
[0051] S01.制备纳米贵金属核壳结构复合材料;
[0052] S02.在空穴注入材料、 空穴传输材料、 量子点发光材料、 电子传输材料、 电子 注入材料中的至少一种中添加所述纳米贵金属 核壳结构复合材料, 制备对应的 功能层材料; [0053] S03.提供阳极, 依次沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料, 得 到对应的空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层, 在所述电子功能层上形成 阴极; 或提供阴极, 依次沉积电子功能材料、 量子点发光材料、 空穴功能材料 , 得到对应的电子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层, 在所述空穴功能层上 形成阳极。
[0054] 具体的, 上述步骤 S01中, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料因贵金属纳 米颗 粒、 壳层材料的不同而异。 可以通过先制备贵金属核, 在进行表面包覆壳层材 料的方式, 两步制备获得; 也可以将贵金属无机盐与壳层原材料共同反应 一次 制备获得。
[0055] 上述步骤 S02中, 可以在一种功能层材料中添加所述纳米贵金属 核壳结构复合 材料, 也可以在两种或两种以上的功能层材料中添加 所述纳米贵金属核壳结构 复合材料。 优选的, 以被惨杂的功能层的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核 壳结构复合材料的惨杂重量百分比为 0.1-10%。
[0056] 具体的, 将所述纳米贵金属核壳结构复合材料分散在被 惨杂的功能层材料中, 搅拌均匀。
[0057] 上述步骤 S03中, 优选的, 将沉积用的电极如所述阳极或所述阴极进行表 面处 理。 所述表面处理包括将阳极基板如 ιτο基板或阴极基板如铝基板用氧气等离子 体处理或紫外 -臭氧处理, 以进一步除去表面附着的有机物并提高阳极或 阴极的 功函数。
[0058] 沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料的方式不受限制, 可以采 用本领域常规方法实现, 优选为溶液加工法实现。 此处, 应当理解, 若某一功 能层为惨杂有纳米贵金属核壳结构复合材料的 材料层, 则将惨杂有纳米贵金属 核壳结构复合材料和对应功能层材料混合均匀 后再行沉积。
[0059] 在所述电子功能层上形成阴极或在所述空穴功 能层上形成阳极可以通过掩膜板 热蒸镀实现。
[0060] 作为一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备方 法包括以下步骤:
[0061] 将干净的 ITO基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理; [0062] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-1(½ 的比例分散在空穴注入材料中 搅拌均匀, 在处理过的 ITO基板表面沉积含有纳米贵金属核壳结构复合 材料的空 穴注入层;
[0063] 将基板置于氮气气氛中, 在所述空穴注入层表面沉积空穴传输层;
[0064] 在所述空穴传输层表面沉积量子点发光层;
[0065] 在所述量子点发光层上依次沉积电子传输层和 电子注入层;
[0066] 将片子置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层阴 极, 得到 QLED器件。
[0067] 作为另一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备 方法包括以下步骤:
[0068] 将干净的阴极基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理;
[0069] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-1(½ 的比例分散在电子注入材料中 搅拌均匀, 在处理过的阴极基板表面沉积含有纳米贵金属 核壳结构复合材料的 电子注入层;
[0070] 将基板置于氮气气氛中, 在所述电子注入层表面沉积电子传输层;
[0071] 在所述电子传输层表面沉积量子点发光层;
[0072] 在所述量子点发光层上依次沉积空穴传输层和 空穴注入层;
[0073] 至所述空穴注入层上制备阳极, 得到 QLED器件。
[0074] 作为一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备方 法包括以下步骤:
[0075] 将干净的 ITO基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理;
[0076] 在处理过的 ITO基板表面沉积空穴注入层;
[0077] 将基板置于氮气气氛中, 在所述空穴注入层表面沉积空穴传输层;
[0078] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-10\^%的比例分散在量子点发光材料 中搅拌均匀, 在所述空穴传输层表面沉积含有纳米贵金属核 壳结构复合材料的 量子点发光层;
[0079] 在所述量子点发光层上依次沉积电子传输层和 电子注入层;
[0080] 将片子置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层阴 极, 得到 QLED器件。
[0081] 作为另一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备 方法包括以下步骤:
[0082] 将干净的阴极基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理;
[0083] 在处理过的阴极基板表面沉积电子注入层;
[0084] 将基板置于氮气气氛中, 在所述电子注入层表面沉积电子传输层;
[0085] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-10\^%的比例分散在量子点发光材料 中搅拌均匀, 在所述空穴传输层表面沉积含有纳米贵金属核 壳结构复合材料的 量子点发光层;
[0086] 在所述量子点发光层上依次沉积空穴传输层和 空穴注入层;
[0087] 在所述空穴注入层上制备阳极, 得到 QLED器件。
[0088] 作为一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备方 法包括以下步骤:
[0089] 将干净的 ITO基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理;
[0090] 在处理过的 ITO基板表面沉积空穴注入层;
[0091] 将基板置于氮气气氛中, 在所述空穴注入层表面沉积空穴传输层;
[0092] 在所述空穴传输层表面沉积量子点发光层;
[0093] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-10\^%的比例分散在电子传输材料中 搅拌均匀, 在所述量子点发光层上沉积含有纳米贵金属核 壳结构复合材料的电 子传输层;
[0094] 在所述电子传输层上沉积电子注入层;
[0095] 将片子置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层阴 极, 得到 QLED器件。
[0096] 作为另一个具体实施例, 一种含有纳米贵金属核壳结构复合材的 QLED的制备 方法包括以下步骤:
[0097] 将干净的阴极基板用氧气等离子体处理或紫外 -臭氧处理;
[0098] 在处理过的阴极基板表面沉积电子注入层;
[0099] 将基板置于氮气气氛中, 在所述电子注入层表面沉积电子传输层;
[0100] 在所述电子传输层表面沉积量子点发光层;
[0101] 将纳米贵金属核壳结构复合材料按照 0.1-10\^%的比例分散在空穴传输材料中 搅拌均匀, 在所述量子点发光层上沉积含有纳米贵金属核 壳结构复合材料的空 穴传输层;
[0102] 在所述空穴传输层上沉积空穴注入层;
[0103] 在所述空穴注入层上制备阳极, 得到 QLED器件。
[0104] 本发明实施例还提供了另一种含有贵金属纳米 材料的 QLED的制备方法, 包括 以下步骤:
[0105] Q01.制备纳米贵金属核壳结构复合材料;
[0106] Q02.提供阳极, 依次沉积空穴注入材料、 空穴传输材料、 量子点发光材料、 电 子传输材料、 电子注入材料, 得到对应的空穴注入层、 空穴传输层、 量子点发 光层、 电子传输层、 电子注入层, 在所述电子注入层上形成阴极, 且在所述空 穴注入层、 空穴传输层、 量子点发光层、 电子传输层、 电子注入层的任一相邻 两层结构之间沉积有所述纳米贵金属核壳结构 复合材料, 形成纳米贵金属核壳 层; 或提供阴极, 依次沉积电子功能材料、 量子点发光材料、 空穴功能材料, 得到对应的电子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层, 在所述空穴功能层上形 成阳极, 且在所述电子功能层、 量子点发光层、 空穴功能层的任一相邻两层结 构之间沉积有所述纳米贵金属核壳结构复合材 料, 形成纳米贵金属核壳层。
[0107] 上述步骤 Q01中, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料因贵金属纳 米颗粒、 壳层 材料的不同而异。 可以通过先制备贵金属核, 在进行表面包覆壳层材料的方式 , 两步制备获得; 也可以将贵金属无机盐与壳层原材料共同反应 一次制备获得
[0108] 上述步骤 Q02中, 将沉积用的电极如所述阳极或所述阴极进行表 面处理。 所述 表面处理包括将阳极基板如 ITO基板或阴极基板如铝基板用氧气等离子体处 理或 紫外 -臭氧处理, 以进一步除去表面附着的有机物并提高阳极或 阴极的功函数。
[0109] 沉积空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料的方式不受限制, 可以采 用本领域常规方法实现, 优选为溶液加工法实现。 有别于常规的, 本发明实施 例在所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻两层结构之间沉 积有所述纳米贵金属核壳结构复合材料, 形成纳米贵金属核壳层。 具体的, 所 述纳米贵金属核壳层可以通过将所述纳米贵金 属核壳结构复合材料分散在溶液 中, 经溶液加工法制备获得。 [0110] 在所述电子注入层上形成阴极或在所述空穴功 能层上形成阳极可以通过掩膜板 热蒸镀实现。
[0111] 本发明实施例提供的含有贵金属纳米材料的 QLED的制备方法, 只需将纳米贵 金属核壳结构复合材料惨杂中空穴功能材料、 量子点发光材料、 电子功能材料 的一种中, 或沉积在所述空穴功能层、 量子点发光层、 电子功能层的任一相邻 两层结构之间即可, 可采用溶液法加工制备获得, 方法简单易控, 可实现产业 化生产。
[0112] 下面结合具体实施例进行说明。
[0113] 实施例 1
[0114] 一种 Ag@Si0 2 核壳结构复合材料的 QLED, 如图 1所示, 包括依次层叠设置的 阳极 1、 空穴注入层 2、 空穴传输层 3、 量子点发光层 4、 电子传输层 5、 电子注入 层 6和阴极 7, 其中, 所述空穴注入层 2中惨杂有纳米贵金属核壳结构复合材料 A , 所述纳米贵金属核壳结构复合材料 A为 Ag@Si0 2 核壳结构复合材料, 且以所述 空穴注入层 2的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料 A的惨杂重 量百分比为 0.1%。
[0115] 上述含有贵金属纳米材料的 QLED, 包括以下步骤:
[0116] Sl l.Ag@Si0 2 核壳纳米颗粒的合成
[0117] S111.银纳米粒子的制备: 将 200 mL的乙二醇倒入 250 mL的三口圆底烧瓶中, 剧烈搅拌下加入 2.5 g聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 和 0.5g硝酸银。 溶解后将三口烧瓶 固定在甲基硅油油浴中, 剧烈搅拌下, 在 25分钟内将反应液升温至 130°C, 然后 在 130°C下反应一个小吋。 冷却至室温后, 加入 800 mL丙酮, 离心 (lOOOOrpm, 3 min), 所得沉淀分散在 4 mL乙醇溶液中, 得到 0.05 g/mL银纳米粒子乙醇溶液。
[0118] S112.氧化硅包裹银纳米粒子的制备: 将上述所得 2
mL银纳米粒子乙醇溶液 (0.05 g/mL)分散在 80 mL乙醇, 20 mL水和 1 mL氨水溶液 中。 超声分散半小吋后, 搅拌下将 15μί正硅酸乙酯 (TEOS) 在 5秒内缓慢滴入 , 室温搅拌反应 6小吋。 然后离心, 乙醇和水各洗 3遍, 得到氧化硅包裹银纳米 粒子。 氧化硅包裹的厚度可以通过调节 TEOS的加入量来调控。
[0119] S12.QLED器件制备 [0120] 将图案化的 ITO基板按次序置于丙酮、 洗液、 去离子水以及异丙醇中进行超声 清洗, 以上每一步超声均需持续 15分钟左右。 待超声完成后将 ΙΤΟ放置于洁净烘 箱内烘干备用。
[0121] 待 ΙΤΟ基板烘干后, 用氧气等离子体处理或紫外-臭氧处理 ΙΤΟ表面 5分钟以进一 步除去 ΙΤΟ表面附着的有机物并提高 ΙΤΟ的功函数。
[0122] 将合成的 Ag@Si0 2 按照 0.1wt%的比列分散在 PEDOT: PSS中并搅拌均匀, 然后 在经过上步处理的 ITO基板上沉积一层分散有 Ag@SiO 2 核壳结构复合材料的空穴 注入层, 此层的厚度为 35nm, 并将此复合层置于 150°C的加热台上加热 10分钟以 除去水分, 此步需在空气中完成。
[0123] 将干燥后的涂有复合空穴注入层的基板置于氮 气气氛中, 沉积一层空穴传输层 材料 PVK, 厚度 30nm。 沉积完空穴传输层后需要将其置于 150°C的加热台上加热
10分钟除去溶剂。
[0124] 待上一步处理的片子冷却后, 将量子点发光层沉积在空穴传输层表面, 其厚度 为 20nm。 这一步的沉积完成后将片子放置在 80°C的加热台上加热 10分钟, 除去 残留的溶剂。
[0125] 在量子点表面依次沉积电子传输层和电子注入 层, 其中电子传输层优选具有高 的电子传输性能的 n型氧化锌, 其厚度为 30nm, 电子注入层材料可以选择低功函 数的 Ca金属。
[0126] 将沉积完各功能层的片子置于蒸镀仓中通过掩 膜板热蒸镀一层 lOOnm的金属银 作为阴极, 得到 QLED器件。
[0127] 实施例 2
[0128] 一种 Ag@C核壳结构复合材料的 QLED, 如图 2所示, 包括依次层叠设置的阳极 1、 空穴注入层 2、 空穴传输层 3、 量子点发光层 4、 电子传输层 5、 电子注入层 6 和阴极 7, 其中, 所述量子点发光层 4惨杂有纳米贵金属核壳结构复合材料 A, 所 述纳米贵金属核壳结构复合材料为 Ag@C核壳结构复合材料, 且以所述量子点发 光层 4的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料 A的惨杂重量百分 比为 0.1%。
[0129] 上述含有贵金属纳米材料的 QLED, 包括以下步骤: [0130] S21.Ag@d¾壳纳米颗粒的合成:
[0131] 称取 1.0 g葡萄糖, 放入烧杯中, 然后加入 20 ml去离子水中, 磁力搅拌, 加入 0.5 ml新配制的 0.1 mol/L硝酸银溶液, 继续磁力搅拌 1 h, 然后把上述溶液转移 到聚四氟乙烯的内胆中, 放入到温度设定为 180°C电热恒温鼓风干燥箱中, 恒温 四小吋, 取出反应釜, 把里面的产品用去离子水和乙醇超声分散、 离心交替清 洗 3次, 把产物放入 60°C恒温干燥箱中干燥 24 h, 得到 Ag@d¾壳结构微球。
[0132] S22.QLED器件制备:
[0133] 将图案化的 ITO基板按次序置于丙酮、 洗液、 去离子水以及异丙醇中进行超声 清洗, 以上每一步超声均需持续 15分钟左右。 待超声完成后将 ITO放置于洁净烘 箱内烘干备用。
[0134] 待 ITO基板烘干后, 用氧气等离子体处理或紫外-臭氧处理 ITO表面 5分钟以进一 步除去 ITO表面附着的有机物并提高 ITO的功函数。
[0135] 在经过上步处理的 ITO基板上沉积一层空穴注入层 PEDOT: PSS , 此层的厚度 为 30nm, 并将此层置于 150°C的加热台上加热 10分钟以除去水分, 此步需在空气 中完成。
[0136] 将干燥后的涂有空穴注入层的基板置于氮气气 氛中, 沉积一层空穴传输层材料 PVK, 其厚度 30nm。 沉积完空穴传输层后需要将其置于 150°C的加热台上加热 10 分钟除去溶剂。
[0137] 将合成的 Ag@C按照 0.1wt%的比列分散在量子点材料中并搅拌均匀, 待上一步 处理的片子冷却后, 将混合的量子点材料沉积在空穴传输层表面, 其厚度为 30η m。 这一步的沉积完成后将片子放置在 80°C的加热台上加热 10分钟, 除去残留的 溶剂。
[0138] 在量子点表面依次沉积电子传输层和电子注入 层, 其中电子传输层优选具有高 的电子传输性能的 n型氧化锌, 其厚度为 30nm, 电子注入层材料可以选择低功函 数的 Ca金属。
[0139] 将沉积完各功能层的片子置于蒸镀仓中通过掩 膜板热蒸镀一层 lOOnm的金属银 作为阴极, 得到 QLED器件。
[0140] 实施例 3 [0141] 一种 Ag@PVP核壳结构复合材料的 QLED, 如图 3所示, 包括依次层叠设置的阳 极 1、 空穴注入层 2、 空穴传输层 3、 量子点发光层 4、 电子传输层 5、 电子注入层 6和阴极 7, 其中, 所述电子传输层 5中惨杂有纳米贵金属核壳结构复合材料 A, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料为 Ag@PVP核壳结构复合材料, 且以所述电 子传输层 5的总重量为 100%计, 所述纳米贵金属核壳结构复合材料 A的惨杂重量 百分比为 0.2%。
[0142] 上述含有贵金属纳米材料的 QLED, 包括以下步骤:
[0143] S31.Au@PVP核壳纳米颗粒的合成:
[0144] 将 HAuCl 4 溶液 (25.0 mmol/L, 100.0 μί) , PVP (0.5 mol/L, l.OmL)和水 (48.0 mL)一起加入到带有通 N2装置的 150
mL三口圆底烧瓶中, 常温 (25°C)下缓慢搅拌 15min。 然后, 将抗坏血酸 (0.63 mol/L, 1.0 mL)加入瓶中, 还原反应持续 lh。 观察到溶液由淡黄色迅速变为粉红 色, 并在几分钟内慢慢变为酒红色, 说明反应生成了
Au纳米颗粒。 随后, 将 Ν'Ν'-亚甲基双丙烯酰胺 (0.13mol/L, 1.0 mL)加入刚生成 的 Au纳米颗粒溶液中, 搅拌 10min, 接着加入一定量的 H 2 0 2 (30 wt<¾)引发聚合 , 反应继续进行 1.5 h。 收集产物, 转移到透析袋中透析三天, 以除去溶液中的 低聚物和残留小分子, 得到 Au@PVP核壳纳米颗粒。
[0145] S32.QLED器件制备:
[0146] 将图案化的 ITO基板按次序置于丙酮、 洗液、 去离子水以及异丙醇中进行超声 清洗, 以上每一步超声均需持续 15分钟左右。 待超声完成后将 ITO放置于洁净烘 箱内烘干备用。
[0147] 待 ITO基板烘干后, 用氧气等离子体处理或紫外-臭氧处理 ITO表面 5分钟以进一 步出去 ITO表面附着的有机物并提高 ITO的功函数。
[0148] 在经过上步处理的 ITO基板上沉积一层空穴注入层 PEDOT: PSS , 此层的厚度 为 30nm, 并将此层置于 150°C的加热台上加热 10分钟以除去水分, 此步需在空气 中完成。
[0149] 将干燥后的涂有空穴注入层的基板置于氮气气 氛中, 沉积一层空穴传输层材料 PVK, 其厚度为 30nm。 沉积完空穴传输层后需要将其置于 150°C的加热台上加热 10分钟除去溶剂。
[0150] 待上一步处理的片子冷却后, 将量子点发光层沉积在空穴传输层表面, 其厚度 为 20nm。 这一步的沉积完成后将片子放置在 80°C的加热台上加热 10分钟, 除去 残留的溶剂。
[0151] 将合成的 Ag@PVP按照质量分数 0.2%的比列分散在电子传输材料 n型氧化锌中
, 并搅拌均匀, 待上一步处理的片子冷却后, 在量子点表面沉积一层分散有 Ag @PVP核壳结构复合材料的 ZnO电子传输层, 厚度为 35nm, 这一步的沉积完成后 将片子放置在 80°C的加热台上加热 10分钟, 除去残留的溶剂。 然后, 沉积一层电 子注入层材料 Ca金属。
[0152] 将沉积完各功能层的片子置于蒸镀仓中通过掩 膜板热蒸镀一层 lOOnm的金属银 作为阴极, 得到 QLED器件。
[0153] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保 护范围之内。
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