本發(fa)明(ming)涉及(ji)納米(mi)功能材(cai)料技術領域,特別涉及(ji)一種合金(jin)量子點(dian)及(ji)其制備(bei)方法(fa),以及(ji)電致(zhi)(zhi)發(fa)光二極管和光致(zhi)(zhi)發(fa)光二極管。
背景技術:
隨著人類科學(xue)文明的迅速發展和進步,能(neng)源危機(ji)是(shi)21世紀人類亟需(xu)解決的問題。其中照明能(neng)耗(hao)占據能(neng)源總消耗(hao)的20%,并(bing)且還有(you)上升的趨(qu)勢,白熾燈、熒(ying)光燈等主(zhu)要照明光源存在能(neng)耗(hao)高(gao)、效率低、不環(huan)保等弊端。
半(ban)導(dao)(dao)體照明(ming),即以半(ban)導(dao)(dao)體發(fa)光(guang)(guang)二(er)極管作為光(guang)(guang)源的(de)固(gu)態照明(ming),作為一種(zhong)新興(xing)的(de)照明(ming)技術(shu),因其節能環(huan)保和使(shi)用壽命長等優點逐漸被重視。目(mu)前照明(ming)領(ling)域用LED熒光(guang)(guang)材料(liao)存在熒光(guang)(guang)產率不高、空間色(se)度均(jun)勻性(xing)差(cha)及成本高等問題,這受制(zhi)于材料(liao)的(de)合成方法、種(zhong)類、材料(liao)結構等多種(zhong)因素。其中,有機發(fa)光(guang)(guang)材料(liao)本身(shen)穩定(ding)性(xing)能差(cha)、器(qi)件結構能級匹(pi)配及制(zhi)備工藝對發(fa)光(guang)(guang)二(er)極管物理性(xing)能的(de)影(ying)響很大。
合金(jin)量(liang)子(zi)點作為(wei)一(yi)種(zhong)新型材料,具(ju)有(you)吸收光(guang)譜(pu)寬、發(fa)(fa)射(she)光(guang)譜(pu)窄而對(dui)稱,通過(guo)調節組成(cheng)和粒徑可以使其發(fa)(fa)射(she)出不(bu)同顏色(se)的(de)熒光(guang),熒光(guang)強度(du)高且(qie)熒光(guang)穩定性(xing)好等(deng)優點,克服了(le)傳統(tong)有(you)機(ji)熒光(guang)染料的(de)諸多不(bu)足(zu)。目前(qian),量(liang)子(zi)點的(de)制(zhi)備(bei)(bei)方法主要(yao)有(you)三大類:(1)高溫氣相(xiang)(xiang)法合成(cheng),如(ru)化(hua)學(xue)氣相(xiang)(xiang)沉積法,或使用激光(guang)法加熱氣相(xiang)(xiang)前(qian)驅(qu)(qu)物;(2)膠體(ti)法,即在有(you)機(ji)溶劑(ji)中(zhong)以金(jin)屬有(you)機(ji)物為(wei)前(qian)驅(qu)(qu)體(ti),350℃下回流反應制(zhi)備(bei)(bei);(3)反相(xiang)(xiang)微乳液自組裝(zhuang)模板法,即通過(guo)氣液相(xiang)(xiang)反應制(zhi)備(bei)(bei)具(ju)有(you)良好結晶性(xing)能的(de)量(liang)子(zi)點。
但上述方法或(huo)存在(zai)反應溫度高,量子點的尺寸和粒度分布不易控制(zhi)的問題,或(huo)存在(zai)反應時間長(chang),穩(wen)定(ding)性差的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于(yu)提供一種合金量(liang)子點及其制備方法,以及電致發光(guang)(guang)二極管和光(guang)(guang)致發光(guang)(guang)二極管。
本發明(ming)提供的制備方法反應溫度低、反應時間短,且制備得到(dao)的合金量子點穩定性好,粒(li)度分(fen)布(bu)均勻。
本發明提供的(de)(de)電(dian)致發光二極管和光致發光二極管具(ju)有很寬(kuan)的(de)(de)吸收光譜和高光電(dian)轉換效率,并(bing)有高度的(de)(de)重現性。
本(ben)發明(ming)提供(gong)了(le)一(yi)種合金量子(zi)點的(de)制備(bei)方法,包括以(yi)下步驟:
(1)將(jiang)鋅源、鎘源、過渡金(jin)屬(shu)鹽、配位溶(rong)劑和(he)非配位溶(rong)劑混合(he),加(jia)熱得到陽離子前驅(qu)體;
(2)向所述步(bu)驟(zou)(1)得到的陽離子前驅(qu)體(ti)中注(zhu)入(ru)硫源,進行第一(yi)反應得到量子點前驅(qu)體(ti);
(3)向所述步(bu)驟(2)得(de)到(dao)(dao)的量(liang)子點前(qian)驅體中加入硒源,進(jin)行第二反(fan)應得(de)到(dao)(dao)合金量(liang)子點。
優選的,所述(shu)步驟(1)中鋅源、鎘(ge)源和過渡金屬(shu)鹽中金屬(shu)元素的摩爾比為10~100:1:0.1~2。
優選(xuan)的,所述步驟(1)中加熱的溫度為(wei)100~200℃。
優(you)選的(de),所述步(bu)驟(2)中(zhong)(zhong)的(de)硫源(yuan)與所述步(bu)驟(1)中(zhong)(zhong)鎘源(yuan)的(de)摩爾比為2~50:1。
優選的,所述步驟(2)中第(di)一反應的溫度(du)為(wei)280~320℃,第(di)一反應的時間為(wei)5~15min。
優選(xuan)的(de),所述(shu)步(bu)驟(3)中(zhong)的(de)硒源與所述(shu)步(bu)驟(1)中(zhong)鎘源的(de)摩爾比(bi)為1~30:1。
優選的(de),所述步驟(3)中(zhong)第二反(fan)應的(de)溫度為290~330℃,第二反(fan)應的(de)時間為30~90min。
本發明還提供了(le)上(shang)述技術方案所(suo)述制備方法制備的(de)合(he)金量子點,具(ju)有核(he)殼結構,包括D:CdZnS核(he)體(ti)和包覆在所(suo)述核(he)體(ti)外的(de)ZnSe殼層,D為(wei)過渡金屬元(yuan)素(su)。
本發明還提供了(le)一種(zhong)電(dian)(dian)致發光二極管(guan),包(bao)括依次(ci)設置的(de)導電(dian)(dian)玻璃、空穴注入層(ceng)、空穴傳輸(shu)(shu)層(ceng)、發光層(ceng)、電(dian)(dian)子(zi)傳輸(shu)(shu)層(ceng)和電(dian)(dian)極,所述發光層(ceng)包(bao)括上述技術(shu)方(fang)案(an)制備的(de)合(he)金量子(zi)點或上述技術(shu)方(fang)案(an)所述合(he)金量子(zi)點。
本發明還提供了一種光致(zhi)發光二極管,包(bao)括紫(zi)外芯片(pian)及其表面的(de)發光層,所(suo)(suo)述(shu)發光層包(bao)括上(shang)述(shu)技(ji)術方案制備的(de)合金量子(zi)點(dian)或上(shang)述(shu)技(ji)術方案所(suo)(suo)述(shu)合金量子(zi)點(dian)。
本(ben)發(fa)明采用(yong)熱注入法結合一鍋合成包殼(ke)制備合金量子點,反應溫度低、反應時間短;制備得到的(de)合金量子點成晶效果好(hao),穩定性好(hao),納米(mi)晶尺寸易(yi)控制且分布均(jun)勻;
以所述(shu)合(he)金量(liang)子(zi)點作為發(fa)光(guang)(guang)層,制備的電致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)二極管和光(guang)(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)二極管具有很寬(kuan)的吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)譜和高(gao)光(guang)(guang)電轉(zhuan)換效率(lv),并有高(gao)度的重現性。實(shi)驗結果表明,本發(fa)明提(ti)供的方法(fa)制備得到的合(he)金量(liang)子(zi)點產率(lv)為75%,粒(li)徑(jing)為3~6nm,具有較(jiao)好的單分散(san)性和穩定性。
附圖說明
圖1為實(shi)施例1得(de)到的合(he)金(jin)量子點的TEM圖片;
圖2為圖1的(de)局(ju)部放(fang)大圖。
具體實施方式
本(ben)發明提供了一種合金量子點的制備(bei)方(fang)法,包括(kuo)以下步驟:
(1)將鋅源(yuan)、鎘源(yuan)、過渡金屬鹽、配(pei)位溶劑和非配(pei)位溶劑混合,加熱(re)得(de)到陽離子前驅(qu)體;
(2)向所述步驟(1)得到(dao)的陽離子(zi)前驅體中注入硫源,進行第一反(fan)應得到(dao)量子(zi)點前驅體;
(3)向所述步(bu)驟(2)得(de)到(dao)的量子點前驅體中(zhong)加入硒(xi)源,進行第(di)二(er)反應得(de)到(dao)合金量子點。
本(ben)(ben)發明(ming)(ming)將(jiang)鋅(xin)源、鎘源、過渡金(jin)屬鹽、配(pei)(pei)位溶(rong)劑和(he)非配(pei)(pei)位溶(rong)劑混(hun)合(he),加熱(re)(re)得到陽離子前驅體(ti)。本(ben)(ben)發明(ming)(ming)對所述加熱(re)(re)的(de)(de)(de)操作(zuo)沒有特(te)殊的(de)(de)(de)限定,采用本(ben)(ben)領域技術(shu)人(ren)員(yuan)熟知的(de)(de)(de)加熱(re)(re)的(de)(de)(de)技術(shu)方(fang)案(an)即(ji)可。在(zai)本(ben)(ben)發明(ming)(ming)中,所述加熱(re)(re)的(de)(de)(de)溫度優(you)(you)選(xuan)為100~200℃,更優(you)(you)選(xuan)為120~180℃,最優(you)(you)選(xuan)為140~160℃。
在(zai)本(ben)發明中,所述(shu)鋅源(yuan)、鎘(ge)源(yuan)和過(guo)渡金屬鹽中金屬元素的摩爾比優(you)選(xuan)為10~100:1:0.1~2,更(geng)優(you)選(xuan)為30~80:1:0.12~0.18,最優(you)選(xuan)為50~60:1:1.5~1.6。在(zai)本(ben)發明中,通(tong)過(guo)控制過(guo)渡金屬的摻雜量來調節(jie)電子(zi)與空穴復合(he)的時間,即熒光壽命。在(zai)本(ben)發明中,通(tong)過(guo)控制反應(ying)物的配比來提高合(he)金量子(zi)點的產率。
在本(ben)發(fa)明(ming)中,所述鋅源、鎘源和過渡金屬(shu)鹽在配(pei)位溶劑(ji)和非配(pei)位溶劑(ji)中的濃度優(you)選(xuan)為(wei)5~20mol/L,更優(you)選(xuan)為(wei)10~15mol/L。在本(ben)發(fa)明(ming)中,所述配(pei)位溶劑(ji)和非配(pei)位溶劑(ji)的體積(ji)比(bi)優(you)選(xuan)為(wei)1~100:3,更優(you)選(xuan)為(wei)10~50:3,最優(you)選(xuan)為(wei)20~30:3。
在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所述鋅(xin)(xin)(xin)源優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)氧(yang)化鋅(xin)(xin)(xin)和有機脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)或幾(ji)種(zhong);所述有機脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)醋(cu)酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)、硬脂(zhi)酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)、十四酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)和十二酸(suan)(suan)鋅(xin)(xin)(xin)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)或幾(ji)種(zhong)。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所述鎘(ge)(ge)源優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)氧(yang)化鎘(ge)(ge)和有機脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鎘(ge)(ge)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)或幾(ji)種(zhong);所述有機脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鎘(ge)(ge)優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)醋(cu)酸(suan)(suan)鎘(ge)(ge)和/或硬脂(zhi)酸(suan)(suan)鎘(ge)(ge)。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所述過渡金屬鹽優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)過渡金屬的(de)脂(zhi)肪酸(suan)(suan)鹽;所述過渡金屬優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)包括(kuo)銅、錳或釩。
在(zai)本(ben)發明中(zhong),所(suo)述(shu)配(pei)(pei)位(wei)(wei)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)優選(xuan)包括油酸、有機膦(lin)配(pei)(pei)位(wei)(wei)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)有機脂肪胺(an)中(zhong)的(de)一種或(huo)多種;所(suo)述(shu)有機膦(lin)配(pei)(pei)位(wei)(wei)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)優選(xuan)包括三(san)(san)丁基(ji)膦(lin)和(he)(he)(he)/或(huo)三(san)(san)正辛基(ji)膦(lin);所(suo)述(shu)有機脂肪胺(an)優選(xuan)包括油胺(an)和(he)(he)(he)/或(huo)十八(ba)胺(an)。在(zai)本(ben)發明中(zhong),所(suo)述(shu)配(pei)(pei)位(wei)(wei)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)可以調節(jie)量(liang)子(zi)點(dian)晶面(mian)與(yu)配(pei)(pei)位(wei)(wei)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)吸附(fu)和(he)(he)(he)脫落的(de)動(dong)態速(su)率(lv),從而促使(shi)量(liang)子(zi)點(dian)某(mou)個晶面(mian)生長(chang)速(su)度比其他晶面(mian)快,改變量(liang)子(zi)點(dian)的(de)形狀,控制晶型(xing),使(shi)合金量(liang)子(zi)點(dian)能(neng)級和(he)(he)(he)禁帶寬度能(neng)和(he)(he)(he)納米氧化鋅(xin)的(de)能(neng)級禁帶寬度相匹配(pei)(pei),即(ji)形成有序(xu)的(de)階(jie)梯結構(gou)。
在本發明中,所(suo)述(shu)非配(pei)位溶劑優(you)選(xuan)包(bao)括1-十(shi)八烯和/或三辛胺(an)。
得到(dao)陽離(li)(li)子(zi)前驅體(ti)后,本發(fa)明(ming)向所述(shu)陽離(li)(li)子(zi)前驅體(ti)中(zhong)注(zhu)入硫源,進(jin)行(xing)第一(yi)反(fan)(fan)應得到(dao)量(liang)子(zi)點(dian)前驅體(ti)。在本發(fa)明(ming)中(zhong),所述(shu)硫源注(zhu)入和第一(yi)反(fan)(fan)應優選在真空或(huo)惰(duo)性氣(qi)體(ti)保護下(xia)進(jin)行(xing);所述(shu)惰(duo)性氣(qi)體(ti)優選為氮(dan)氣(qi)或(huo)氬氣(qi)。
在(zai)(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong)(zhong),所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)與上述(shu)技術方案所(suo)述(shu)鎘源(yuan)(yuan)的摩爾(er)比優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為2~50:1,更(geng)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為10~40:1,最優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為20~30:1。本(ben)發(fa)(fa)明(ming)對所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)的種(zhong)類沒(mei)有特殊的限定(ding),采用本(ben)領(ling)域技術人員熟知的能夠提供S元素的物(wu)質(zhi)即可。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong)(zhong),所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為單質(zhi)硫(liu)(liu)(liu),更(geng)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為硫(liu)(liu)(liu)粉。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong)(zhong),所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)以硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)溶(rong)液的形式(shi)加入;所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)溶(rong)液的濃度(du)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為0.001~0.5mol/L,更(geng)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為0.01~0.1mol/L;所(suo)述(shu)硫(liu)(liu)(liu)源(yuan)(yuan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)的溶(rong)劑優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為1-十(shi)八烯或三(san)辛胺。
在(zai)本發明中(zhong),所述(shu)硫源(yuan)優選(xuan)一次性(xing)注(zhu)入到陽離(li)(li)子(zi)前驅(qu)體中(zhong)。在(zai)本發明中(zhong),所述(shu)硫源(yuan)注(zhu)入的(de)速率優選(xuan)為(wei)(wei)20~100mL/s,更優選(xuan)為(wei)(wei)40~80mL/s。在(zai)本發明中(zhong),所述(shu)硫源(yuan)注(zhu)入時陽離(li)(li)子(zi)前驅(qu)體的(de)溫度優選(xuan)為(wei)(wei)280~320℃,更優選(xuan)為(wei)(wei)290~310℃。
在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中,所述第(di)一(yi)反(fan)應(ying)的(de)(de)溫度優(you)選(xuan)為(wei)280~320℃,更(geng)優(you)選(xuan)為(wei)290~310℃;所述第(di)一(yi)反(fan)應(ying)的(de)(de)時間優(you)選(xuan)為(wei)5~15min,更(geng)優(you)選(xuan)為(wei)8~12min。在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中,所述第(di)一(yi)反(fan)應(ying)的(de)(de)產物(wu)優(you)選(xuan)為(wei)D:CdZn晶核;所述D:CdZn晶核的(de)(de)粒徑優(you)選(xuan)為(wei)4~6nm,更(geng)優(you)選(xuan)為(wei)4.5~5.5nm。在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)中,通過控制反(fan)應(ying)溫度和時間提高合(he)金量(liang)子點(dian)(dian)的(de)(de)結晶度,調節合(he)金量(liang)子點(dian)(dian)的(de)(de)尺寸。
得(de)到(dao)(dao)量(liang)子點(dian)前驅體(ti)后,本(ben)(ben)發(fa)明向所(suo)述量(liang)子點(dian)前驅體(ti)中加(jia)(jia)入硒源(yuan),進行第(di)二反(fan)應(ying)得(de)到(dao)(dao)合金(jin)量(liang)子點(dian)。在本(ben)(ben)發(fa)明中,所(suo)述硒源(yuan)加(jia)(jia)入和第(di)二反(fan)應(ying)優選(xuan)在真空惰性氣體(ti)保(bao)護下進行;所(suo)述惰性氣體(ti)優選(xuan)為(wei)氮氣或氬氣。
在本(ben)發明中,所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)與上(shang)述(shu)技術方案所(suo)(suo)述(shu)鎘源(yuan)的(de)(de)摩爾比優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)1~30:1,更優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)10~20:1,最優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)12~16:1。本(ben)發明對所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)的(de)(de)種類沒有特(te)殊的(de)(de)限定,采用本(ben)領域技術人員熟知的(de)(de)能夠提供硒(xi)元素的(de)(de)物(wu)質即可。在本(ben)發明中,所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)單(dan)質硒(xi),更優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)硒(xi)粉。在本(ben)發明中,所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)優(you)(you)(you)選(xuan)以硒(xi)源(yuan)溶液的(de)(de)形(xing)式加入;所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)溶液的(de)(de)濃度優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)0.001~0.5mol/L,更優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)0.01~0.1mol/L;所(suo)(suo)述(shu)硒(xi)源(yuan)溶液中的(de)(de)溶劑優(you)(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)三丁(ding)基(ji)膦、三正辛基(ji)膦、油胺(an)(an)或(huo)十八胺(an)(an)。
在本發明(ming)中,所(suo)(suo)述硒源的加(jia)入優選(xuan)為(wei)滴加(jia);所(suo)(suo)述滴加(jia)的速率優選(xuan)為(wei)1~3mL/min。
在本發(fa)明中,所述(shu)(shu)第(di)二反應的溫(wen)度(du)優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)290~330℃,更優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)300~320℃;所述(shu)(shu)第(di)二反應的時間優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)30~90min,更優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)50~70min。
本發(fa)明優(you)(you)選(xuan)在第(di)二反應完成后(hou)冷卻(que),提純(chun),得到合金量子點。在本發(fa)明中,所述(shu)冷卻(que)后(hou)的(de)(de)溫(wen)度優(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)40~60℃,更優(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)45~55℃。本發(fa)明對所述(shu)提純(chun)的(de)(de)操作沒(mei)有(you)特殊的(de)(de)限(xian)定,采(cai)用本領域技(ji)術人員熟(shu)知的(de)(de)提純(chun)的(de)(de)技(ji)術方案即可(ke)。在本發(fa)明中,所述(shu)提純(chun)優(you)(you)選(xuan)包括萃(cui)取、離心和干燥。
本發(fa)明優選(xuan)將(jiang)第二反應產物(wu)與(yu)(yu)(yu)萃取劑混合(he)后分(fen)相進行萃取。在本發(fa)明中,所(suo)述萃取劑優選(xuan)包括正己烷、甲苯和三(san)氯甲烷中的一種與(yu)(yu)(yu)醇類溶劑的混合(he)物(wu);所(suo)述混合(he)物(wu)中正己烷、甲苯或三(san)氯甲烷與(yu)(yu)(yu)醇類溶劑的體(ti)積比(bi)優選(xuan)為(wei)1:2~15,更(geng)優選(xuan)為(wei)1:5~10。
本(ben)發(fa)明(ming)(ming)優(you)(you)(you)選將(jiang)第二反(fan)應(ying)的(de)(de)產物與萃取劑混合,得(de)(de)到混合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)(ming)中(zhong),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)混合優(you)(you)(you)選在(zai)(zai)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)條件下進(jin)行;所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)優(you)(you)(you)選為磁力(li)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban);所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)磁力(li)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)的(de)(de)速率優(you)(you)(you)選為200~2000r/min,更優(you)(you)(you)選為500~1500r/min,最優(you)(you)(you)選為800~1200r/min;所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)磁力(li)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)的(de)(de)時間優(you)(you)(you)選為4~6min。本(ben)發(fa)明(ming)(ming)優(you)(you)(you)選在(zai)(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)完成后靜置,使混合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)分(fen)相。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)(ming)中(zhong),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)分(fen)相后混合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)上層為合金(jin)量(liang)子點溶(rong)液(ye)(ye)(ye),下層為雜質(zhi)、未形成配(pei)位(wei)鍵(jian)的(de)(de)自(zi)由配(pei)體(ti)和醇類溶(rong)劑。本(ben)發(fa)明(ming)(ming)優(you)(you)(you)選將(jiang)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)混合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)下層去除,得(de)(de)到合金(jin)量(liang)子點溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明(ming)(ming)中(zhong),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)萃取的(de)(de)次數優(you)(you)(you)選為4~6次。
本發(fa)明(ming)優(you)選(xuan)向所述(shu)合金量子點溶(rong)液中加(jia)入丙酮或乙氰(qing)進行離心。在(zai)本發(fa)明(ming)中,所述(shu)離心的速率(lv)優(you)選(xuan)為(wei)8000~12000r/s,更優(you)選(xuan)為(wei)9000~10000r/s;所述(shu)離心的時間優(you)選(xuan)為(wei)4~6min。
本發(fa)明(ming)優(you)(you)選(xuan)(xuan)將所述(shu)離心得到的(de)固體進行(xing)干燥(zao)(zao),在本發(fa)明(ming)中,所述(shu)干燥(zao)(zao)優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)真空(kong)干燥(zao)(zao);所述(shu)真空(kong)干燥(zao)(zao)的(de)真空(kong)度優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)-25~-35Bar;所述(shu)真空(kong)干燥(zao)(zao)的(de)溫度優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)40~60℃,更優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)45~55℃;所述(shu)真空(kong)干燥(zao)(zao)的(de)時間優(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)25~35min。
本發(fa)(fa)(fa)明還提(ti)供(gong)了上述(shu)(shu)技術方案制備(bei)的(de)合(he)(he)金量(liang)子點,具(ju)有核(he)殼(ke)(ke)結(jie)構,包括D:CdZnS核(he)體(ti)和包覆(fu)在所述(shu)(shu)核(he)體(ti)外的(de)ZnSe殼(ke)(ke)層,D為(wei)過(guo)渡金屬(shu)元(yuan)素(su)。在本發(fa)(fa)(fa)明中,所述(shu)(shu)D:CdZnS核(he)體(ti)的(de)粒徑優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)4~6nm,更優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)4.5~5.5nm;所述(shu)(shu)ZnSe殼(ke)(ke)層的(de)厚度(du)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)2~4nm,更優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)2.5~3.5nm。在本發(fa)(fa)(fa)明中,通過(guo)摻雜過(guo)渡金屬(shu)元(yuan)素(su),使(shi)合(he)(he)金量(liang)子點本身的(de)能級更加豐富;通過(guo)控制合(he)(he)適的(de)殼(ke)(ke)層厚度(du)達到合(he)(he)適的(de)應力要求,提(ti)高瞬(shun)態熒光(guang)長度(du),同時提(ti)高合(he)(he)金量(liang)子點的(de)穩定性。
在本(ben)發明中,優(you)選將所(suo)述合金量子點分散(san)于有(you)機溶劑中保(bao)存。在本(ben)發明中,所(suo)述有(you)機溶劑優(you)選包(bao)括正己烷(wan)、甲苯、十二烷(wan)和辛烷(wan)中的一種。
本(ben)發(fa)明還提供(gong)了一種(zhong)電致發(fa)光二極管,包括(kuo)依次(ci)設置的導(dao)電玻(bo)璃、空穴(xue)注入層(ceng)、空穴(xue)傳輸層(ceng)、發(fa)光層(ceng)、電子傳輸層(ceng)和電極,所述發(fa)光層(ceng)包括(kuo)上述技術(shu)方案(an)制(zhi)備的合金(jin)(jin)量子點或上述技術(shu)方案(an)所述合金(jin)(jin)量子點。
本發明(ming)提供(gong)的電(dian)致發光二極管(guan)包括(kuo)導電(dian)玻璃。在本發明(ming)中(zhong),所述導電(dian)玻璃優選為(wei)ITO導電(dian)玻璃。
本(ben)發(fa)明提(ti)供的電致發(fa)光二(er)(er)極(ji)管包括空穴注入層。在(zai)本(ben)發(fa)明中,所述(shu)空穴注入層優選包括聚乙(yi)撐二(er)(er)氧(yang)噻吩和(he)聚苯乙(yi)烯磺酸鹽。在(zai)本(ben)發(fa)明中,所述(shu)聚乙(yi)撐二(er)(er)氧(yang)噻吩和(he)聚苯乙(yi)烯磺酸鹽的質(zhi)量(liang)比優選為(wei)1:1.5~5,更優選為(wei)1:2~4。在(zai)本(ben)發(fa)明中,所述(shu)空穴注入層的厚(hou)度優選為(wei)30~80nm,更優選為(wei)40~60nm。
本(ben)發明(ming)提供的(de)電致(zhi)發光(guang)二(er)極(ji)管包(bao)括(kuo)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)。在(zai)本(ben)發明(ming)中,所述(shu)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)優選(xuan)包(bao)括(kuo)第一空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)第二(er)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)。在(zai)本(ben)發明(ming)中,所述(shu)第一傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)優選(xuan)包(bao)括(kuo)4-丁基(ji)-N,N-二(er)苯(ben)基(ji)苯(ben)胺(an)等聚(ju)物;所述(shu)第一空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)厚(hou)度優選(xuan)為50~80nm,更(geng)優選(xuan)為60~70nm。在(zai)本(ben)發明(ming)中,所述(shu)第二(er)空(kong)(kong)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)優選(xuan)為聚(ju)乙烯(xi)基(ji)咔唑;所述(shu)第二(er)穴(xue)(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)厚(hou)度優選(xuan)為80~120nm,更(geng)優選(xuan)為90~100nm。
本(ben)發(fa)(fa)明提(ti)供的電致發(fa)(fa)光二極管包括發(fa)(fa)光層。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明中,所(suo)述(shu)(shu)發(fa)(fa)光層包括上(shang)述(shu)(shu)技(ji)(ji)術方案所(suo)述(shu)(shu)合(he)金量(liang)(liang)子(zi)點或上(shang)述(shu)(shu)技(ji)(ji)術方案所(suo)述(shu)(shu)制備方法得到(dao)的合(he)金量(liang)(liang)子(zi)點。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明中,所(suo)述(shu)(shu)發(fa)(fa)光層的厚度優選(xuan)為50~80nm,更(geng)優選(xuan)為60~70nm。
本發明(ming)提供的(de)電(dian)致發光二極管包括(kuo)(kuo)電(dian)子(zi)(zi)傳輸層(ceng)。在本發明(ming)中,所述(shu)電(dian)子(zi)(zi)傳輸層(ceng)優選(xuan)包括(kuo)(kuo)納米氧化鋅或納米二氧化鈦。在本發明(ming)中,所述(shu)電(dian)子(zi)(zi)傳輸層(ceng)的(de)厚度(du)優選(xuan)為(wei)80~150nm,更(geng)優選(xuan)為(wei)100~120nm。
本發明提供的電(dian)(dian)致發光二(er)極(ji)管包括電(dian)(dian)極(ji)。在本發明中(zhong),所述電(dian)(dian)極(ji)優(you)(you)選包括金、銀、鉑或鋁(lv)電(dian)(dian)極(ji)。在本發明中(zhong),所述電(dian)(dian)極(ji)的厚度優(you)(you)選為(wei)80~140nm,更(geng)優(you)(you)選為(wei)100~120nm。
本發(fa)(fa)(fa)明對所述(shu)電(dian)致發(fa)(fa)(fa)光二(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)制備方(fang)法沒有(you)特殊的(de)(de)限定(ding),采用本領域技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)熟知的(de)(de)制備電(dian)致發(fa)(fa)(fa)光二(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)技(ji)術(shu)方(fang)案即可。在(zai)本發(fa)(fa)(fa)明中,所述(shu)電(dian)致發(fa)(fa)(fa)光二(er)極(ji)管(guan)的(de)(de)制備優選為:在(zai)導電(dian)玻璃上依次旋涂空(kong)穴(xue)注入層(ceng)(ceng)、第一(yi)空(kong)穴(xue)傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)、第二(er)空(kong)穴(xue)傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)、發(fa)(fa)(fa)光層(ceng)(ceng)和電(dian)子傳(chuan)輸層(ceng)(ceng),然后蒸鍍電(dian)極(ji),得(de)到電(dian)致發(fa)(fa)(fa)光二(er)極(ji)管(guan)。
本發(fa)明(ming)(ming)優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)在導電玻(bo)璃(li)上旋(xuan)涂空穴(xue)注入層。在本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述(shu)空穴(xue)注入層優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)以(yi)聚(ju)乙(yi)撐二氧(yang)噻吩和聚(ju)苯乙(yi)烯(xi)磺(huang)酸(suan)鹽(yan)混合物的乙(yi)醇(chun)溶(rong)液形式進行旋(xuan)涂。在本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述(shu)聚(ju)乙(yi)撐二氧(yang)噻吩和聚(ju)苯乙(yi)烯(xi)磺(huang)酸(suan)鹽(yan)在乙(yi)醇(chun)溶(rong)液中的濃度優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)0.5~2mol/L,更優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)1~1.5mol/L。在本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述(shu)旋(xuan)涂的速率優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)3800~4800r/s,更優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)4000~4500r/s;所(suo)述(shu)旋(xuan)涂的時間優選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為(wei)35~45s。
完成所(suo)述(shu)空(kong)穴注(zhu)入層的(de)旋涂后(hou),本發明(ming)優(you)選(xuan)進行(xing)干(gan)燥(zao),得到空(kong)穴注(zhu)入層。在本發明(ming)中,所(suo)述(shu)干(gan)燥(zao)的(de)溫度優(you)選(xuan)為120~160℃,更優(you)選(xuan)為130~150℃;所(suo)述(shu)干(gan)燥(zao)的(de)時間優(you)選(xuan)為10~14min。
得到空穴(xue)注入層(ceng)后,本(ben)發明(ming)優(you)選(xuan)(xuan)在(zai)所述空穴(xue)注入層(ceng)上旋涂(tu)第一空穴(xue)傳輸(shu)層(ceng)。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong)(zhong)(zhong),所述第一空穴(xue)傳輸(shu)層(ceng)的旋涂(tu)優(you)選(xuan)(xuan)在(zai)真空或(huo)惰(duo)性(xing)氣體保護下進(jin)行。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong)(zhong)(zhong),所述第一空穴(xue)傳輸(shu)層(ceng)優(you)選(xuan)(xuan)以(yi)4-丁基(ji)-N,N-二(er)苯(ben)(ben)(ben)基(ji)苯(ben)(ben)(ben)胺等聚(ju)物的氯(lv)苯(ben)(ben)(ben)溶(rong)液形式旋涂(tu)。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong)(zhong)(zhong),所述4-丁基(ji)-N,N-二(er)苯(ben)(ben)(ben)基(ji)苯(ben)(ben)(ben)胺等聚(ju)物在(zai)氯(lv)苯(ben)(ben)(ben)溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)的濃度優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)6~10g/L,更(geng)優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)7~9g/L。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong)(zhong)(zhong),所述旋涂(tu)的速率優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)2000~3000r/s,更(geng)優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)2400~2600r/s;所述旋涂(tu)的時間優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)40~50s。
完(wan)成所述第一空(kong)(kong)穴(xue)傳輸層的(de)旋涂后(hou),本發明優選(xuan)進行干(gan)(gan)燥,得到第一空(kong)(kong)穴(xue)傳輸層。在(zai)本發明中,所述干(gan)(gan)燥的(de)溫度優選(xuan)為(wei)(wei)50~200℃,更優選(xuan)為(wei)(wei)100~150℃;所述干(gan)(gan)燥的(de)時間(jian)優選(xuan)為(wei)(wei)18~22min。
得到第(di)一(yi)空(kong)(kong)(kong)穴(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)后,本(ben)發(fa)(fa)明(ming)優選在(zai)所(suo)述第(di)一(yi)空(kong)(kong)(kong)穴(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)上旋(xuan)涂(tu)第(di)二空(kong)(kong)(kong)穴(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述第(di)二空(kong)(kong)(kong)穴(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)的(de)旋(xuan)涂(tu)優選在(zai)真空(kong)(kong)(kong)或惰(duo)性(xing)氣體保護(hu)下進行。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述第(di)二空(kong)(kong)(kong)穴(xue)傳(chuan)(chuan)輸(shu)層(ceng)(ceng)優選以聚乙(yi)烯(xi)基咔(ka)唑的(de)間二甲苯(ben)溶(rong)(rong)液(ye)形式(shi)旋(xuan)涂(tu)。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述聚乙(yi)烯(xi)基咔(ka)唑在(zai)間二甲苯(ben)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)濃度優選為1.2~1.8g/mL,更優選為1.4~1.6g/mL。在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述旋(xuan)涂(tu)的(de)速率優選為2000~3000r/s,更優選為2400~2600r/s;所(suo)述旋(xuan)涂(tu)的(de)時間優選為40~50s。
完成所(suo)述第(di)二空穴傳輸(shu)層(ceng)的(de)旋涂后,本(ben)發明(ming)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)進行干(gan)燥(zao),得到第(di)二空穴傳輸(shu)層(ceng)。在本(ben)發明(ming)中,所(suo)述干(gan)燥(zao)的(de)溫度優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為150~190℃,更優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為160~180℃;所(suo)述干(gan)燥(zao)的(de)時間(jian)優(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為25~35min。
得到第二空(kong)穴傳輸(shu)層后(hou),本發(fa)明(ming)(ming)優(you)(you)選在(zai)所(suo)述第二傳輸(shu)層上(shang)旋涂發(fa)光層。在(zai)本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述發(fa)光層的(de)(de)旋涂優(you)(you)選在(zai)真空(kong)或惰性氣(qi)體保護下進(jin)行。在(zai)本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述發(fa)光層優(you)(you)選以合(he)金量(liang)子(zi)(zi)點的(de)(de)氯(lv)仿溶液形式旋涂。在(zai)本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述合(he)金量(liang)子(zi)(zi)點在(zai)氯(lv)仿溶液中的(de)(de)濃度優(you)(you)選為10~20g/L,更優(you)(you)選為14~16g/L。在(zai)本發(fa)明(ming)(ming)中,所(suo)述旋涂的(de)(de)速率優(you)(you)選為2000~3000r/s,更優(you)(you)選為2400~2600r/s;所(suo)述旋涂的(de)(de)時間優(you)(you)選為40~50s。
完成所述(shu)發(fa)(fa)光層的旋涂后,本發(fa)(fa)明優(you)選(xuan)進行(xing)干燥,得到發(fa)(fa)光層。在本發(fa)(fa)明中,所述(shu)干燥的溫度優(you)選(xuan)為80~200℃,更優(you)選(xuan)為100~150℃;所述(shu)干燥的時間優(you)選(xuan)為20~30min。
得到發(fa)光層(ceng)后,本(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)優選在(zai)(zai)所(suo)述發(fa)光層(ceng)上旋(xuan)涂電(dian)子(zi)傳輸層(ceng)。在(zai)(zai)本(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述電(dian)子(zi)傳輸層(ceng)的旋(xuan)涂優選在(zai)(zai)真(zhen)空(kong)或惰性氣體(ti)保(bao)護(hu)下進(jin)行。在(zai)(zai)本(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述電(dian)子(zi)傳輸層(ceng)優選以納(na)米(mi)(mi)氧(yang)化(hua)鋅(xin)(xin)或納(na)米(mi)(mi)二氧(yang)化(hua)鈦的乙(yi)(yi)醇溶液形式(shi)旋(xuan)涂。在(zai)(zai)本(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)中(zhong),所(suo)述納(na)米(mi)(mi)氧(yang)化(hua)鋅(xin)(xin)或納(na)米(mi)(mi)二氧(yang)化(hua)鈦在(zai)(zai)乙(yi)(yi)醇溶液中(zhong)的濃度優選為(wei)55~65g/L,更優選為(wei)58~62g/L。
完成所(suo)述電子(zi)(zi)傳輸層(ceng)的(de)旋(xuan)涂(tu)后,本發(fa)明優選(xuan)(xuan)進行干燥(zao),得到電子(zi)(zi)傳輸層(ceng)層(ceng)。在本發(fa)明中,所(suo)述干燥(zao)的(de)溫度優選(xuan)(xuan)為80~200℃,更(geng)優選(xuan)(xuan)為100~150℃;所(suo)述干燥(zao)的(de)時間優選(xuan)(xuan)為20~30min。
得到電子傳輸層后,本發明優選在所述電子傳輸層表面蒸鍍電極,得到電致發光二極管。在本發明中,所述蒸鍍的真空度優選為3.5~4.5×10-6mbar;所述蒸鍍的溫度優(you)(you)選(xuan)為(wei)200~1300℃,更(geng)優(you)(you)選(xuan)為(wei)500~1000℃,最優(you)(you)選(xuan)為(wei)700~800℃。
本發明還提供了一種光致發光二(er)極管,包括紫外芯片及其表面(mian)的(de)發光層(ceng),所述發光層(ceng)包括上述技術方案制(zhi)備(bei)的(de)合(he)金量子點或上述技術方案所述合(he)金量子點。
在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong),所(suo)述發光層優(you)選包括(kuo)上述技術方案所(suo)述合(he)金量(liang)子點(dian)或按照上述技術方案制備的合(he)金量(liang)子點(dian)和(he)聚硅氮(dan)(dan)烯(xi)系(xi)化合(he)物;所(suo)述合(he)金量(liang)子點(dian)與聚硅氮(dan)(dan)烯(xi)系(xi)化合(he)物的質量(liang)比優(you)選為(wei)1:1~100,更(geng)優(you)選為(wei)1:20~80,最優(you)選為(wei)1:50~60。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong),所(suo)述聚硅氮(dan)(dan)烯(xi)系(xi)化合(he)物優(you)選為(wei)固化A,B膠(jiao)。在(zai)本(ben)發明(ming)中(zhong),所(suo)述發光層的厚度優(you)選為(wei)10~100μm,更(geng)優(you)選為(wei)30~70μm,最優(you)選為(wei)50~60μm。
本發明對(dui)所(suo)述紫(zi)(zi)外芯片(pian)的(de)(de)種(zhong)類沒有特殊的(de)(de)限定(ding),采用本領域技(ji)術(shu)人員熟知的(de)(de)紫(zi)(zi)外芯片(pian)的(de)(de)種(zhong)類即(ji)可(ke)。在本發明中,所(suo)述紫(zi)(zi)外芯片(pian)的(de)(de)發射波長優選為(wei)345~380nm;所(suo)述紫(zi)(zi)外芯片(pian)優選為(wei)InGaN/GaN或GaN紫(zi)(zi)外芯片(pian)。
本(ben)發(fa)明對所述(shu)光(guang)(guang)(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)制備方(fang)法沒有特殊(shu)的(de)限定,采用本(ben)領域技(ji)術人員熟知(zhi)的(de)制備光(guang)(guang)(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)技(ji)術方(fang)案即可。在本(ben)發(fa)明中(zhong),所述(shu)光(guang)(guang)(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)制備優(you)選為:將(jiang)合(he)金量子(zi)點與聚硅氮(dan)烯系化合(he)物混合(he),涂覆在紫外(wai)芯片表(biao)面,固化得到光(guang)(guang)(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)極(ji)(ji)管(guan)(guan)。
本(ben)發明優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)將合(he)金量(liang)子點與聚硅(gui)氮烯系(xi)化合(he)物混(hun)(hun)合(he),得到混(hun)(hun)合(he)物料。在本(ben)發明中,所述混(hun)(hun)合(he)優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)在攪(jiao)拌(ban)條件下進行(xing);所述攪(jiao)拌(ban)的速率優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)100~200r/min,更優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)140~160r/min;所述攪(jiao)拌(ban)的時間優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)15~30min,更優(you)(you)(you)選(xuan)(xuan)為(wei)20~25min。
為(wei)(wei)(wei)去除混合物(wu)料中(zhong)的(de)氣體,本(ben)發(fa)明優(you)選將所述(shu)混合物(wu)料進行真(zhen)空(kong)處理(li)。在本(ben)發(fa)明中(zhong),所述(shu)真(zhen)空(kong)處理(li)的(de)真(zhen)空(kong)度(du)優(you)選為(wei)(wei)(wei)-25~-35bar,更(geng)優(you)選為(wei)(wei)(wei)-28~-32bar;所述(shu)真(zhen)空(kong)處理(li)的(de)時間優(you)選為(wei)(wei)(wei)2~4h,更(geng)優(you)選為(wei)(wei)(wei)2.5~3.5h。
完成真空處(chu)理(li)后,本發(fa)明優選(xuan)將(jiang)所(suo)述真空處(chu)理(li)后的(de)混合物料(liao)涂覆在(zai)紫外芯片表(biao)面,固化(hua)得到光致發(fa)光二極管。在(zai)本發(fa)明中,所(suo)述固化(hua)的(de)溫度優選(xuan)為120~180℃,更(geng)優選(xuan)為140~160℃;所(suo)述固化(hua)的(de)時間優選(xuan)為20~40min,更(geng)優選(xuan)為25~35min。
為了進(jin)一(yi)步說明(ming)本發(fa)明(ming),下面結(jie)合實施例對(dui)本發(fa)明(ming)提供的合金量子點及其制備(bei)方法,以(yi)及電致(zhi)發(fa)光(guang)二(er)極管和光(guang)致(zhi)發(fa)光(guang)二(er)極管進(jin)行詳細地描述,但不能將它(ta)們(men)理解為對(dui)本發(fa)明(ming)保護(hu)范圍(wei)的限定。
實施例1:
將10mmol醋(cu)(cu)酸鋅、1mmol氧化鎘和0.02mmol醋(cu)(cu)酸錳溶于3.5mL油酸和10mL1-十八烯中,加熱至100℃;用機械泵(beng)抽真空(kong)40min,通氬氣作為(wei)反應保護環境;
繼續(xu)升(sheng)溫到300℃,以最快速率注入溶(rong)于(yu)1mL1-十八烯的2mmol硫(liu)粉(fen)溶(rong)液,保(bao)溫10min,形(xing)成Mn:CdZnS晶核;
升溫至(zhi)310℃,以(yi)1mL/min速率(lv)滴加溶于(yu)2mL三(san)丁基(ji)膦的1mmol硒(xi)粉,保(bao)溫1h,形成(cheng)Mn:CdZnS/ZnSe核殼結構合金量子點;
冷卻(que)至50℃,注入正己烷和甲(jia)醇(chun)體積比(bi)為1:2的混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye),以800r/min速(su)率攪拌(ban)5min后(hou)(hou),靜(jing)止(zhi)10min,混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)分(fen)層(ceng);量子(zi)點溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在上(shang)層(ceng),雜質(zhi)和未反應的配(pei)位溶(rong)劑和甲(jia)醇(chun)混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在下(xia)層(ceng),用注射器抽取下(xia)層(ceng)甲(jia)醇(chun)溶(rong)液(ye)(ye)(ye);重復4次后(hou)(hou),加入丙(bing)酮,以10000r/s速(su)率離心5min,將上(shang)層(ceng)上(shang)清液(ye)(ye)(ye)倒掉,放(fang)入真空干燥(zao)箱中-30bar,50℃真空干燥(zao)30min,得到合金(jin)量子(zi)點,產率75%。
對本(ben)實施例制(zhi)備的(de)合金量子點進行透射,得到(dao)TEM圖(tu)片如圖(tu)1所(suo)示(shi),圖(tu)1的(de)局(ju)部放大(da)圖(tu)如圖(tu)2所(suo)示(shi)。
本實施例制(zhi)備的(de)合金量子點粒徑為(wei)8.2nm,Mn:CdZnS核體直徑為(wei)5.2nm,ZnSe殼層厚度為(wei)3nm。
實施例2:
聚乙撐二氧噻吩和(he)聚苯乙烯磺酸鹽以(yi)(yi)1:1.5質量比混合,按照0.5mol/L的(de)濃度(du)制備乙醇溶液(ye),以(yi)(yi)4200r/s的(de)速度(du)旋涂40s在導(dao)電玻(bo)璃上,然后在140℃烘烤12min,得到(dao)厚度(du)為30nm的(de)空穴注入(ru)層;
將帶有空穴(xue)(xue)注(zhu)入層(ceng)的(de)導電玻璃(li)放入手套(tao)箱(xiang)中,在空穴(xue)(xue)注(zhu)入層(ceng)表面旋涂(tu)8g/L的(de)4-丁基(ji)(ji)-N,N-二苯基(ji)(ji)苯胺(an)均聚物的(de)氯苯溶液,旋涂(tu)速率為(wei)2500r/s,放入真空干(gan)燥箱(xiang)100℃下烘(hong)烤(kao)20min,得到厚度為(wei)60nm的(de)第一空穴(xue)(xue)傳(chuan)輸層(ceng);
在第一空穴傳(chuan)輸(shu)層(ceng)表(biao)面旋涂1.5g/mL的(de)聚(ju)乙烯(xi)基(ji)咔唑的(de)間二甲苯溶液,旋涂速率為2500r/s,旋涂45s,在170℃退(tui)火30min,得(de)到厚度為100nm的(de)第二空穴傳(chuan)輸(shu)層(ceng);
在第二空穴傳輸層表面旋涂15g/L的(de)(de)實(shi)施例1制備(bei)的(de)(de)合(he)金量(liang)子點的(de)(de)氯仿溶液,旋涂速率為(wei)2500r/s,旋涂45秒,在100℃烘干(gan)20min,得(de)到厚度(du)為(wei)60nm的(de)(de)發光(guang)層;
在發(fa)光層(ceng)表面旋涂60g/L的氧化(hua)鋅納米顆粒的乙醇溶液,旋涂速率為2500r/s,旋涂45秒,在100℃烘(hong)干25min,得到厚度為100nm的電子傳輸層(ceng);
在真空度為4×10-6mbar,溫度(du)為(wei)800℃下,在電(dian)子(zi)傳(chuan)輸層表面(mian)蒸鍍銀電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)厚度(du)為(wei)80nm,得(de)到電(dian)致發光(guang)二極(ji)管。
實施例3:
將實施(shi)例1制(zhi)備的合(he)金量(liang)(liang)子(zi)點按1:3的質量(liang)(liang)比與(yu)固(gu)化A,B膠(1:1)混(hun)合(he),以120r/min速(su)率攪拌20min,得到(dao)混(hun)合(he)物料;
將(jiang)混合物料放入真(zhen)空(kong)干燥箱在(zai)真(zhen)空(kong)度(du)-25bar下3h,排出殘(can)余的氣泡;
將真(zhen)空處理后(hou)的混合物料涂覆到380納米發射波長(chang)的InGaN/GaN紫(zi)外芯片上,然后(hou)真(zhen)空下150℃加熱30min固化,得到發光層厚度為50μm的光致發光二極(ji)管。
實施例4:
將10mmol氧化鋅、1mmol醋(cu)酸鎘(ge)和(he)0.02mmol醋(cu)酸銅溶于3.5mL三丁基膦和(he)10mL三辛胺(an)中,加熱至150℃;用機械泵抽真空40min,通氬(ya)氣作(zuo)為反應(ying)保護環境;
繼續升溫到290℃,以(yi)最快(kuai)速率注(zhu)入(ru)溶于1mL三(san)辛胺的(de)2mmol硫(liu)粉(fen)溶液(ye),保溫10min,形成Cu:CdZnS晶核;
升溫(wen)至(zhi)300℃,以1mL/min速率滴加(jia)溶于2mL三丁(ding)基膦的1mmol硒(xi)粉,保溫(wen)1h,形成(cheng)Cu:CdZnS/ZnSe核殼結構合金量子點;
冷卻至50℃,注(zhu)入(ru)甲(jia)苯和甲(jia)醇體積(ji)比為1:10的(de)(de)混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye),以(yi)(yi)1000r/min速率攪拌5min后,靜(jing)止10min,混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)分層(ceng);量子點溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)上層(ceng),雜質和未反應的(de)(de)配(pei)位溶(rong)劑和甲(jia)醇混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)下層(ceng),用(yong)注(zhu)射器抽(chou)取下層(ceng)甲(jia)醇溶(rong)液(ye)(ye)(ye);重復4次后,加入(ru)丙(bing)酮,以(yi)(yi)8000r/s速率離心5min,將(jiang)上層(ceng)上清液(ye)(ye)(ye)倒掉,放入(ru)真空(kong)干(gan)(gan)燥箱中-30bar,50℃真空(kong)干(gan)(gan)燥30min,得到(dao)合金量子點,產率73%。
本實施(shi)例(li)制(zhi)備的合(he)金(jin)量子點粒徑為8.5nm,Cu:CdZnS核體直(zhi)徑為5.4nm,ZnSe殼層厚度為3.1nm。
實施例5:
聚(ju)乙撐二氧噻吩和聚(ju)苯乙烯(xi)磺酸鹽以1:5質(zhi)量比混(hun)合,按照2mol/L的濃度制備乙醇(chun)溶液,以4200r/s的速度旋涂40s在導(dao)電(dian)玻璃上,然(ran)后在140℃烘烤12min,得到厚度為50nm的空穴注入層;
將帶有(you)空穴注入層的導電玻璃(li)放(fang)入手套(tao)箱中(zhong),在空穴注入層表(biao)面(mian)旋(xuan)涂8g/L的4-丁基-N,N-二苯基苯胺均(jun)聚物的氯苯溶液,旋(xuan)涂速率為(wei)2500r/s,放(fang)入真空干燥箱120℃下烘烤20min,得(de)到厚度為(wei)60nm的第一(yi)空穴傳輸(shu)層;
在第(di)(di)一(yi)空穴傳輸(shu)層表(biao)面(mian)旋涂(tu)1.5g/mL的聚乙(yi)烯(xi)基咔唑的間二(er)甲苯溶液,旋涂(tu)速率為2500r/s,旋涂(tu)45s,在170℃退火30min,得到厚(hou)度為100nm的第(di)(di)二(er)空穴傳輸(shu)層;
在(zai)第二空穴(xue)傳輸層表(biao)面(mian)旋涂15g/L的實施例(li)4制備(bei)的合金量(liang)子點的氯仿溶液,旋涂速率為2500r/s,旋涂45秒,在(zai)110℃烘(hong)干25min,得到厚度為60nm的發光層;
在(zai)(zai)發光層(ceng)表(biao)面(mian)旋(xuan)(xuan)涂(tu)60g/L的氧化鋅納米顆(ke)粒的乙醇溶液,旋(xuan)(xuan)涂(tu)速率(lv)為2500r/s,旋(xuan)(xuan)涂(tu)45秒,在(zai)(zai)105℃烘干22min,得到厚度為100nm的電子傳(chuan)輸層(ceng);
在真空度為4×10-6mbar,溫(wen)度為(wei)800℃下,在(zai)電(dian)子傳輸層表面(mian)蒸鍍銀電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)厚(hou)度為(wei)80nm,得到(dao)電(dian)致發光(guang)二極(ji)管(guan)。
實施例6:
將實(shi)施例4制(zhi)備(bei)的合(he)(he)金量子點(dian)按1:100的質量比與固(gu)化A,B膠(1:1)混合(he)(he),以140r/min速率攪拌(ban)23min,得到混合(he)(he)物料(liao);
將混合物料放入真空干燥箱在真空度-32bar下(xia)3h,排出殘余的(de)氣泡;
將真空處理后(hou)的混(hun)合物料涂(tu)覆(fu)到345納米發射波長的GaN紫外芯片(pian)上,然(ran)后(hou)真空下150℃加(jia)熱30min固(gu)化(hua),得到發光層厚度(du)為(wei)100μm的光致發光二極管。
實施例7:
將10mmol硬(ying)脂酸鋅、1mmol硬(ying)脂酸鎘(ge)和0.2mmol醋(cu)酸釩(fan)溶(rong)于3.5mL油(you)酸和10mL1-十八(ba)烯中,加熱(re)至200℃;用機(ji)械(xie)泵抽真空40min,通氬氣(qi)作為反應保(bao)護環境(jing);
繼(ji)續升溫到310℃,以最快速(su)率注入溶于1mL1-十八烯的2mmol硫粉溶液,保溫10min,形成V:CdZnS晶核;
升(sheng)溫至320℃,以1mL/min速率(lv)滴(di)加溶(rong)于2mL三丁基膦的1mmol硒粉,保溫1h,形成(cheng)V:CdZnS/ZnSe核殼結構合金量子點(dian);
冷(leng)卻至50℃,注入正己烷和甲醇(chun)體積比(bi)為(wei)1:2的(de)混合(he)(he)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye),以800r/min速率(lv)(lv)攪拌5min后(hou),靜止10min,混合(he)(he)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)分層;量(liang)子點溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)在上(shang)層,雜質和未反應的(de)配位溶(rong)(rong)劑和甲醇(chun)混合(he)(he)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)在下層,用注射(she)器(qi)抽(chou)取下層甲醇(chun)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye);重復4次后(hou),加入丙(bing)酮,以10000r/s速率(lv)(lv)離(li)心5min,將上(shang)層上(shang)清液(ye)(ye)(ye)倒掉(diao),放入真空(kong)干燥(zao)箱中-30bar,50℃真空(kong)干燥(zao)30min,得到合(he)(he)金量(liang)子點,產率(lv)(lv)73%。
本實(shi)施例制備(bei)的(de)合金量子點粒徑為(wei)9nm,V:CdZnS核體直徑為(wei)5.8nm,ZnSe殼層厚(hou)度為(wei)3.2nm。
實施例8:
聚乙(yi)撐二(er)氧噻吩和(he)聚苯乙(yi)烯磺酸鹽以1:3質量比混合(he),按照(zhao)1.5mol/L的濃度制備乙(yi)醇溶液,以4200r/s的速度旋涂40s在導電玻璃上(shang),然后在140℃烘(hong)烤12min,得到厚度為(wei)80nm的空穴注入層;
將帶有空(kong)穴注入層(ceng)的導電玻璃放入手套箱(xiang)中,在空(kong)穴注入層(ceng)表面旋(xuan)涂(tu)8g/L的4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物的氯(lv)苯溶液,旋(xuan)涂(tu)速率為(wei)2500r/s,放入真空(kong)干燥(zao)箱(xiang)110℃下烘烤20min,得到厚度(du)為(wei)60nm的第一空(kong)穴傳輸(shu)層(ceng);
在第一空穴傳輸(shu)(shu)層表面旋(xuan)(xuan)涂1.5g/mL的聚乙烯(xi)基咔唑的間(jian)二甲苯(ben)溶液,旋(xuan)(xuan)涂速率為2500r/s,旋(xuan)(xuan)涂45s,在170℃退火30min,得到厚度為100nm的第二空穴傳輸(shu)(shu)層;
在(zai)第二空穴傳輸層(ceng)表面旋(xuan)涂15g/L的(de)實施例7制備的(de)合金量(liang)子點的(de)氯仿溶液,旋(xuan)涂速率(lv)為(wei)2500r/s,旋(xuan)涂45秒(miao),在(zai)105℃烘(hong)干25min,得到厚度為(wei)60nm的(de)發光層(ceng);
在發光(guang)層表(biao)面旋(xuan)涂(tu)60g/L的氧化鋅納米顆粒的乙醇溶液,旋(xuan)涂(tu)速(su)率為2500r/s,旋(xuan)涂(tu)45秒(miao),在110℃烘(hong)干20min,得到厚度為100nm的電子(zi)傳(chuan)輸層;
在真空度為4×10-6mbar,溫(wen)度為800℃下,在電子傳輸(shu)層表面(mian)蒸鍍銀(yin)電極(ji),電極(ji)厚度為80nm,得到電致發光二極(ji)管。
實施例9:
將實施例(li)7制備的合金量子點按(an)1:1的質量比與固化(hua)A,B膠(jiao)(1:1)混合,以120r/min速率攪拌(ban)25min,得到混合物料;
將(jiang)混合物料放(fang)入真(zhen)(zhen)空(kong)干燥箱在真(zhen)(zhen)空(kong)度-30bar下3h,排出殘余的氣泡;
將真空處理后(hou)的(de)(de)混合物料涂覆到380納米發(fa)射波長的(de)(de)InGaN/GaN紫外芯片上(shang),然后(hou)真空下150℃加熱30min固化,得到發(fa)光(guang)層厚度為10μm的(de)(de)光(guang)致發(fa)光(guang)二極管。