墨水、薄膜、电致发光二极管及制备方法、显示器件技术

本发明专利技术公开了一种纳米金属硫族化合物墨水、纳米金属硫族化合物薄膜、电致发光二极管及制备方法、显示器件，该纳米金属硫族化合物墨水包括金属硫族化合物纳米材料和溶剂，金属硫族化合物纳米材料分散于溶剂中。该金属硫族化合物纳米材料包括金属硫族化合物纳米颗粒和金属硫族化合物纳米片。由该纳米金属硫族化合物墨水去除溶剂并经退火处理后可形成纳米金属硫族化合物薄膜，该薄膜作为电致发光二极管器件的电子传输层可有效减少漏电现象的发生，进而显著提升电致发光二极管器件的量子效率和发光效率。

【技术实现步骤摘要】
墨水、薄膜、电致发光二极管及制备方法、显示器件
本专利技术属于喷墨印刷
，具体涉及一种纳米金属硫族化合物墨水、纳米金属硫族化合物薄膜、电致发光二极管及制备方法、显示器件。
技术介绍
有机电致发光二极管(OLED)、量子点发光二极管(QLED)具有亮度高、响应快、发光效率高和柔性好等优势，具有非常广阔的应用前景。通常上述光电器件至少包括阴极、发光层和阳极。为了提高光电器件的性能，也会在阴极和发光层之间设置一电子传输层(ETL)以达到降低电子的注入效率，提高器件性能的效果。在传统的电致发光二极管器件中，常用的电子传输层的材料是某些金属氧化物或金属硫化物，其具有导电性较好、材料稳定性高的优点，是一类优良的电子传输层材料。制备金属离子掺杂的金属氧化物或金属硫化物薄膜的方法如磁控溅射、化学气相沉积法等对设备要求高，制备成本也较高。而喷墨打印技术作为近年来发展的一种非接触、点阵式打印技术，可以实现对材料精确的定量、定位沉积，且其工艺较为简单，成本较低，易于实现大面积生产。金属氧化物或金属硫化物薄膜的致密性是影响其薄膜质量的重要因素。喷墨打印所需的金属氧化物或金属硫化物墨水一般是球状的纳米颗粒分散于溶剂中形成的。然而，传统使用的金属氧化物或金属硫化物墨水在喷墨打印并去除溶剂成膜后，形成的薄膜表面存在缺陷和孔隙，进而使器件产生漏电流，影响器件的发光性能。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够形成致密薄膜的纳米金属硫族化合物墨水以解决上述薄膜表面存在缺陷和孔隙的问题。进一步提供一种由上述纳米金属硫族化合物墨水形成的纳米金属硫族化合物薄膜。更进一步，提供由上述纳米金属硫族化合物薄膜作为电子传输层的电致发光二极管及其制备方法、以及一种包括该电致发光二极管的显示器件。本专利技术采用如下技术方案实现。一种纳米金属硫族化合物墨水，该纳米金属硫族化合物墨水包括金属硫族化合物纳米材料和溶剂，所述金属硫族化合物纳米材料分散于所述溶剂中，所述金属硫族化合物纳米材料包括：金属硫族化合物纳米颗粒和金属硫族化合物纳米片。在其中一个实施例中，所述金属硫族化合物选自氧化锌基化合物、二氧化钛基化合物和硫化锌基化合物中的至少一种。在其中一个实施例中，所述金属硫族化合物纳米颗粒的粒径为3～10nm；和/或所述金属硫族化合物纳米片的厚度为3～10nm，宽度为50～200nm。在其中一个实施例中，在所述金属硫族化合物纳米材料中，所述金属硫族化合物纳米颗粒与所述金属硫族化合物纳米片的质量比是(5～100)：1。在其中一个实施例中，所述金属硫族化合物选自ZnO(氧化锌)、ZnMgO(掺镁氧化锌)、ZnTiO3(钛酸锌)、ZnMgTiO3(掺镁钛酸锌)、ZnCdO(掺镉氧化锌)、ZnWO4(钨酸锌)、ZnAlO(掺铝氧化锌)、ZnNiO(掺镍氧化锌)、ZnSnO3(偏锡酸锌)和ZnTiSnO(钛锡合掺氧化锌)中的至少一种。在其中一个实施例中，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂选自：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙三醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇和戊二醇中的至少一种。在其中一个实施例中，基于所述纳米金属硫族化合物墨水的总质量，所述金属硫族化合物纳米材料的含量为1～20wt％，所述溶剂的含量为80～99wt％。另一方面，提供一种由上述任一实施例所述的纳米金属硫族化合物墨水去除溶剂并经退火处理后形成的纳米金属硫族化合物薄膜；其中，所述金属硫族化合物纳米颗粒构成薄膜基体，所述金属硫族化合物纳米片嵌于所述薄膜基体中。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种电致发光二极管及其制备方法、显示器件。该电致发光二极管包括：相对设置的阴极和阳极；发光层，所述发光层设置于所述阴极和所述阳极之间；电子传输层，所述电子传输层由根据上述任一实施例所述的纳米金属硫族化合物墨水去除溶剂并经退火处理后形成；或者为上述实施例所述的纳米金属硫族化合物薄膜。该电致发光二极管的制备方法，包括如下步骤：提供衬底；在所述衬底上依次层叠形成阳极、发光层、电子传输层和阴极，或在所述衬底上依次层叠形成阴极、电子传输层、发光层和阳极；其中，所述电子传输层是根据上述纳米金属硫族化合物墨水去除溶剂并经退火处理后形成，或者为上述纳米金属硫族化合物薄膜。该显示器件包括电致发光二极管，所述电致发光二极管为上述所述的电致发光二极管，或根据上述方法制备得到的电致发光二极管。传统的金属氧化物和金属硫化物墨水，所用的纳米金属氧化物和金属硫化物材料一般是为一定尺寸的单一球状颗粒，在成膜时，由于颗粒与颗粒之间还是有部分空隙连接不紧密，影响其致密性，使得制备成QLED器件时出现漏电流，影响其器件性能。本专利技术提供的纳米金属硫族化合物墨水中将金属硫族化合物的颗粒状纳米材料(金属硫族化合物纳米颗粒)和片层状纳米材料(金属硫族化合物纳米片)复合使用。由上述纳米金属硫族化合物墨水形成的薄膜中，以颗粒状纳米材料为成膜基体，片层状纳米材料嵌于由颗粒状纳米材料形成的薄膜中，起到桥接作用，使得形成的膜更为紧密，降低了由该薄膜作为电子传输层的电致发光二极管中的漏电流，提高了器件的发光效率。进一步，对应选择上述墨水中颗粒状纳米材料和片层状纳米材料的粒径、尺寸和质量比，还能够获得更为致密，颗粒之间接触更充分的纳米金属硫族化合物薄膜。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的量子点发光二极管结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。根据本专利技术的其中一个实施例，本专利技术提供了一种可用于喷墨打印的纳米金属硫族化合物墨水。该纳米金属硫族化合物墨水包括金属硫族化合物纳米材料和溶剂，金属硫族化合物纳米材料分散于溶剂中。金属硫族化合物纳米材料包括该金属硫族化合物纳米颗粒和该金属硫族化合物纳米片。该金属硫族化合物选自氧化锌基化合物、二氧化钛基化合物和硫化锌基化合物中的至少一种。优选地，该金属硫族化合物是氧化锌基化合物。其中，金属硫族化合物指的是由金属元素和硫族元素(例如氧元素和硫元素)组成的化合物，通常为半导体。其中的金属元素可以是一种金属元素，也可以是多种金属元素互相掺杂，并且根据不同元素的种类、掺杂量和比例等因素可以对半导体的能带宽度进行具体的设计。以氧化锌基化合物举例解释何为氧化锌基化合物。氧化锌基化合物指的是氧化锌或者是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，包括：/n溶剂；/n金属硫族化合物纳米材料，所述金属硫族化合物纳米材料分散于所述溶剂中，所述金属硫族化合物纳米材料包括：金属硫族化合物纳米颗粒和金属硫族化合物纳米片。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，包括：
溶剂；
金属硫族化合物纳米材料，所述金属硫族化合物纳米材料分散于所述溶剂中，所述金属硫族化合物纳米材料包括：金属硫族化合物纳米颗粒和金属硫族化合物纳米片。


2.根据权利要求1所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，所述金属硫族化合物选自：氧化锌基化合物、二氧化钛基化合物和硫化锌基化合物中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，所述金属硫族化合物纳米颗粒的粒径为3～10nm；和/或
所述金属硫族化合物纳米片的厚度为3～10nm，宽度为50～200nm。


4.根据权利要求1～3任一项所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，在所述金属硫族化合物纳米材料中，所述金属硫族化合物纳米颗粒与所述金属硫族化合物纳米片的质量比是(5～100)：1。


5.根据权利要求1～3任一项所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，所述金属硫族化合物选自：ZnO、ZnMgO、ZnTiO3、ZnMgTiO3、ZnCdO、ZnWO4、ZnAlO、ZnNiO、ZnSnO3和中的至少一种。


6.根据权利要求1～3任一项所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征在于，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂选自：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙三醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇和戊二醇中的至少一种。


7.根据权利要求1～3任一项所述的纳米金属硫族化合物墨水，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗健，庄锦勇，
申请(专利权)人：广东聚华印刷显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44