量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管技术

本发明专利技术属于量子点技术领域，具体涉及一种量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管。该制备方法包括如下步骤：提供含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液；其中，所述量子点表面结合有巯基配体，所述巯基配体含有至少两个巯基，所述聚合单体含烯基；将所述量子点溶液沉积在基板上，然后进行紫外光照处理和退火处理，得到所述量子点薄膜。该制备方法可以提高量子点基体材料之间结合力，增加量子点薄膜的膜层均匀性和稳定性，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光二极管可以提高器件的发光性能和稳定性。件的发光性能和稳定性。件的发光性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管


[0001]本专利技术属于量子点
，具体涉及一种量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管。

技术介绍

[0002]量子点(QDs)是一种细化的纳米材料，要求材料的尺寸在三个维度都要小于100nm。更有进一步规定指出，量子点的半径必须小于其对应体材料的激子波尔半径，其尺寸通常在1-10nm左右。由于尺寸较小，量子点表现特殊的尺寸效应、表面效应、量子隧道效应以及介电限域效应。量子点在光学上表现出特殊的性质，如发射光谱可调、宽的激发光谱和窄的发射光谱、量子产率高等特点。量子点光、热以及化学稳定性好等优点，经过溶液加工、旋涂或者喷墨印刷成膜后集成到电致发光器件即量子点发光二极管(QLED)中可以作为有效的激子复合中心，是应用于固态照明和全色平板显示的新一代发光材料。QLED与传统的荧光粉LED以及目前的有机LED相比，用于显示和照明时，具有色域广、色纯度高、低功耗、低成本、易于加工等优点。
[0003]QLED器件结构包括阳极、空穴功能层、量子点发光层、电子功能层和阴极。其发光机理如下：在外加电流的作用下，电子和空穴分别从QLED器件的阴极和阳极注入，并经功能层后到达发光层，量子点的价带和导带分别俘获空穴和电子并复合发光。目前研究的QLED器件制备主要通过旋涂的方法制备，控制旋涂仪的转速来得到不同膜厚的功能层。功能层的均匀性和平整性影响着功能层内部以及不同功能层间的电荷传输。当功能层产生缺陷时，不仅会累积电荷，产生漏电流，甚至还会对其他功能层产生影响，造成量子点发光器件出现黑点、黑洞，亮度不均匀的现象。尤其量子点发光层作为整个QLED器件中最关键部分，发光层中QDs的物理化学性质决定了QLED器件性能的优劣，除此之外，量子点旋涂后的发光层成膜质量也会影响QLED器件的稳定性。一个成膜均匀且厚度合适的发光层更有利于电荷传输以及发光效率的提高。旋涂的量子点发光层通常会遇到以下问题，首先，量子点与其他功能层间相互作用力弱，当量子点旋涂在其他功能层上容易表面粗糙度高、成膜不均匀。其次，量子点之间结合力较弱，容易出现排列上的空缺甚至出现部分团聚的现象。以上问题都会对QLED器件稳定性产生负面影响。
[0004]因此，现有技术有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一目的在于提供一种量子点薄膜及其制备方法，旨在解决现有量子点膜层不均匀的技术问题。
[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]本专利技术一方面提供一种量子点薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0008]提供含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液；其中，所述量子点表面结合有巯基配体，所述巯基配体含有至少两个巯基，所述聚合单体含烯基；
[0009]将所述量子点溶液沉积在基板上，然后进行紫外光照处理和退火处理，得到所述量子点薄膜。
[0010]本专利技术提供的量子点薄膜的制备方法，将含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液沉积在基板上，进行紫外光照处理和退火处理得到；因该量子点表面结合有至少两个巯基的巯基配体，这样一个巯基可以和量子点结合，另一个巯基可以和含烯基的聚合单体进行紫外光照聚合反应，从而可以提高量子点基体材料之间结合力，增加了量子点薄膜的膜层均匀性和稳定性，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光二极管可以提高器件的发光性能。
[0011]本专利技术还提供一种量子点薄膜，所述量子点薄膜的材料包括量子点、聚合单体聚合形成的聚合物以及含有至少两个巯基的巯基配体，所述巯基配体将所述量子点和所述聚合物连接；其中，所述巯基配体的一个巯基结合在所述量子点表面，另一个巯基与所述聚合物连接。
[0012]本专利技术提供的量子点薄膜中，量子点表面结合含至少两个巯基的巯基配体，一个巯基可以和量子点结合，另一个巯基可以和聚合单体形成的聚合物连接，这样可以提高量子点基体材料之间结合力，增加了量子点薄膜的膜层均匀性和稳定性，这样量子点薄膜用于量子点发光二极管可以提高器件的发光性能。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种量子点发光二极管，旨在解决现有量子点器件因量子点发光层不均匀，从而影响器件稳定性的技术问题。
[0014]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：
[0015]本专利技术提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层为上述量子点薄膜或上述量子点薄膜的制备方法得到的量子点薄膜。
[0016]本专利技术提供的量子点发光二极管中的量子点发光层为本专利技术特有的制备方法得到的量子点薄膜，因该量子点薄膜具有很好的膜层均匀性和稳定性，因此可以提高器件的发光性能和稳定性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的量子点薄膜的制备方法流程示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例的量子点薄膜的制备方法中紫外光照的效果图；
[0019]图3为本专利技术实施例的量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
[0020]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。
[0021]一方面，本专利技术实施例提供了一种量子点薄膜的制备方法，如图1所示，该制备方法包括如下步骤：
[0022]S01：提供含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液；其中，所述量子点表面结合有巯基配体，所述巯基配体含有至少两个巯基，所述聚合单体含烯基；
[0023]S02：将所述量子点溶液沉积在基板上，然后进行紫外光照处理和退火处理，得到所述量子点薄膜。
[0024]本专利技术实施例提供的量子点薄膜的制备方法，将含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液沉积在基板上，进行紫外光照处理和退火处理得到；因该量子点表面结合有至少两个巯基的巯基配体，这样一个巯基可以和量子点结合，另一个巯基可以和聚合单体进行紫外光照聚合反应，具体地，含有碳碳双键的烯基类聚合单体，可在紫外光照射下进行自由基链式自聚反应，由于量子点表面的硫醇配体的存在，上述自由基可以从硫醇分子的巯基中提取一个不稳定的氢原子，生成的烷基硫醇自由基能与聚合单体结合，并引发聚合反应。聚合反应后可以提高量子点基体材料之间结合力，增加了量子点薄膜的膜层均匀性和稳定性，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光二极管可以提高器件的发光性能。
[0025]基于目前量子点膜层的缺陷，本专利技术实施例通过结合光敏高分子材料来提高量子点发光层的稳定性。所谓光敏材料是指在光参量的作用下能够表现出特殊物理或者化学性能的高分子材料，一般光敏材料在吸收光能后发生化学变化，如光聚合、光交联、光降解等反应。本专利技术实施例利用可以紫外光聚合的聚合物单体结合量子点材料，并通过光聚合反应来增强量子点间结合力，从而提高量子点薄膜的均匀性和稳定性，这样的量子点薄膜的应用领域可以包括平板显示、固态照明、光伏太阳能等光电应用领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供含有量子点、聚合单体和引发剂的混合溶液；其中，所述量子点表面结合有巯基配体，所述巯基配体含有至少两个巯基，所述聚合单体含烯基；将所述量子点溶液沉积在基板上，然后进行紫外光照处理和退火处理，得到所述量子点薄膜。2.如权利要求1所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述巯基配体的一个巯基与量子点表面结合，且巯基配体远离所述量子点表面的一端至少有一个游离的巯基。3.如权利要求1所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述紫外光照处理的时间为10-60s；和/或，所述紫外光照处理的紫外光强度为200-5000mw/cm2；和/或，所述退火处理的温度为80-120℃；和/或，所述退火处理的时间为8-15min；和/或，所述混合溶液中量子点的浓度为8-15mg/mL；和/或，所述混合溶液中，所述量子点表面的巯基配体、所述聚合单体和所述引发剂的摩尔比为(1:100):(1-10):0.1。4.如权利要求1-3任一项所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述量子点选自
Ⅱ-Ⅵ
族化合物、
Ⅲ-Ⅴ
族化合物、
Ⅳ-Ⅵ
族化合物、
Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ
族化合物、
Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ
族化合物或Ⅳ族单质中的一种或多种；和/或，所述巯基配体选自4,4'-二巯基苯硫醚、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、1,6-己二硫醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、2,2-双(巯基甲基)1,3-丙二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3，6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷和4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷中的一种或多种；和/或，所述引发剂选自二苯甲酮、三乙胺、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2,2-二甲氧基-苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或2-苄基-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中一种或多种；和/或，所述聚合单体选自丙烯酸酯类聚合单体和乙烯基醚类聚合单体中的至少一种。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周礼宽，孙培川，
申请(专利权)人：TCL科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：