本發(fā)明涉及量子點(diǎn)膜技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種量子點(diǎn)固態(tài)膜及其制備方法與QLED器件。
背景技術(shù):
量子點(diǎn)技術(shù)從發(fā)展至今,已經(jīng)有很多成熟的技術(shù)來(lái)制備各種量子點(diǎn)薄膜,具體有關(guān)量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備與修飾有很多手段,其處理的目的各有不同,有些是改變量子點(diǎn)固態(tài)膜與上下層界面之間的能級(jí)匹配,有些是改變量子點(diǎn)固態(tài)膜中量子點(diǎn)與量子點(diǎn)之間的電荷傳輸以及相互作用;實(shí)現(xiàn)這些目的得一個(gè)重要手段就是交聯(lián)技術(shù)。
然而針對(duì)現(xiàn)有量子點(diǎn)交聯(lián)技術(shù),很多交聯(lián)方法都是用于量子點(diǎn)固態(tài)膜與量子點(diǎn)器件上下層之間的交聯(lián),其屬于界面交聯(lián),采用的交聯(lián)分子一般具有兩種不同官能團(tuán)的有機(jī)小分子,以有效的實(shí)現(xiàn)兩種不同物質(zhì)的連接。對(duì)于量子點(diǎn)固態(tài)膜的量子點(diǎn)與量子點(diǎn)之間的交聯(lián)是采用上述類(lèi)似的方法,利用帶有兩個(gè)相同官能團(tuán)的有機(jī)小分子進(jìn)行交聯(lián),然而這種交聯(lián)方式得到的量子點(diǎn)固態(tài)膜不能去除量子點(diǎn)表面原有的有機(jī)配體,從而影響量子點(diǎn)膜的電荷傳導(dǎo)以及后續(xù)的器件性能,且這種量子點(diǎn)之間的交聯(lián)對(duì)量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)也有影響。
因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種量子點(diǎn)固態(tài)膜及其制備方法與QLED器件,旨在解決現(xiàn)有交聯(lián)方法到的量子點(diǎn)固態(tài)膜不能去除量子點(diǎn)表面原有的有機(jī)配體,從而影響量子點(diǎn)膜的電荷傳導(dǎo)以及后續(xù)的器件性能,且對(duì)量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)也有影響的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,包括:
步驟A、首先將含有配體的量子點(diǎn)制成量子點(diǎn)固態(tài)膜;
步驟B、然后將量子點(diǎn)固態(tài)膜置于無(wú)機(jī)鹽溶液中1s~10min后取出;
步驟C、隨后用與無(wú)機(jī)鹽溶液相同的溶劑清洗量子點(diǎn)固態(tài)膜,得到不含配體的量子點(diǎn)固態(tài)膜。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述步驟B中,所述無(wú)機(jī)鹽溶液是無(wú)機(jī)鹽溶解在溶劑中配制而成的,所述無(wú)機(jī)鹽為硫化胺、硒化胺、硫化鈉、硫化鎂、硫化銅、硫化鐵中的一種。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述溶劑為去離子水、甲醇、乙醇中的一種。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述量子點(diǎn)為油溶性量子點(diǎn)。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述油溶性量子點(diǎn)包含量子點(diǎn)和量子點(diǎn)表面的油溶性配體,所述量子點(diǎn)為二元相量子點(diǎn)、三元相量子點(diǎn)、四元相量子點(diǎn)中的一種,所述油溶性配體為油酸、油胺、三辛基磷、三辛基氧磷中的一種。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述二元相量子點(diǎn)為CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS中的一種。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述三元相量子點(diǎn)為ZnXCd1-XS、CuXIn1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXSe1-XS、ZnXCd1-XTe、PbSeXS1-X中的一種。
所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法,其中,所述四元相量子點(diǎn)為ZnXCd1-XS/ZnSe、CuXIn1-XS/ZnS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CuInSeS、ZnXCd1-XTe/ZnS、PbSeXS1-X/ZnS中的一種。
一種量子點(diǎn)固態(tài)膜,其中,所述量子點(diǎn)固態(tài)膜采用如上任一所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法制備而成。
一種QLED器件,其中,所述QLED器件的量子點(diǎn)發(fā)光層包括如上所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜。
有益效果:本發(fā)明利用無(wú)機(jī)鹽對(duì)量子點(diǎn)固態(tài)膜進(jìn)行交聯(lián),不僅能有效去除量子點(diǎn)表面的原有有機(jī)配體,而且不影響量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法較佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種量子點(diǎn)固態(tài)膜及其制備方法與QLED器件,為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確,以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明的一種量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法較佳實(shí)施例的流程圖,如圖所示,其中,包括:
步驟S100、首先將含有配體的量子點(diǎn)制成量子點(diǎn)固態(tài)膜;
上述步驟S100具體為,將含有配體的量子點(diǎn)溶解在有機(jī)溶劑中,得到量子點(diǎn)溶液。然后將量子點(diǎn)溶液通過(guò)溶液法制成量子點(diǎn)固態(tài)膜,例如通過(guò)旋涂法甩膜形成一定厚度的量子點(diǎn)固態(tài)膜。
具體地,本發(fā)明所述量子點(diǎn)為油溶性量子點(diǎn),所述油溶性量子點(diǎn)包含量子點(diǎn)和量子點(diǎn)表面的油溶性配體,所述量子點(diǎn)可以為二元相量子點(diǎn)、三元相量子點(diǎn)、四元相量子點(diǎn)中的一種。例如,所述二元相量子點(diǎn)可以為CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS等中的一種,所述三元相量子點(diǎn)可以為ZnXCd1-XS、CuXIn1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXSe1-XS、ZnXCd1-XTe、PbSeXS1-X等中的一種,所述四元相量子點(diǎn)可以為ZnXCd1-XS/ZnSe、CuXIn1-XS/ZnS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CuInSeS、ZnXCd1-XTe/ZnS、PbSeXS1-X/ZnS等中的一種。所述油溶性配體可以為油酸(OA)、油胺(OAm)、三辛基磷(TOP)、三辛基氧磷(TOPO)等中的一種。
步驟S200、然后將量子點(diǎn)固態(tài)膜置于無(wú)機(jī)鹽溶液中1s~10min后取出;
上述步驟S200具體為,將量子點(diǎn)固態(tài)膜浸泡在無(wú)機(jī)鹽溶液中數(shù)分鐘,例如浸泡1s~10min后取出。本發(fā)明所述無(wú)機(jī)鹽溶液是無(wú)機(jī)鹽溶解在溶劑中配制而成的,所述無(wú)機(jī)鹽可以為硫化胺{(NH4)2S}、硒化胺{(NH4)2Se}、硫化鈉(Na2S)、硫化鎂(MgS)、硫化銅(CuS)、硫化鐵(Fe2S3)等中的一種,所述溶劑可以為去離子水(H2O)、甲醇(Methanol)、乙醇(Ethanol)等中的一種。優(yōu)選的無(wú)機(jī)鹽溶液為硫化胺水溶液。
步驟S300、隨后用與無(wú)機(jī)鹽溶液相同的溶劑清洗量子點(diǎn)固態(tài)膜,得到不含配體的量子點(diǎn)固態(tài)膜。
上述步驟S300具體為,隨后用與無(wú)機(jī)鹽溶液相同的溶劑清洗量子點(diǎn)固態(tài)膜,例如無(wú)機(jī)鹽溶液為硫化胺水溶液時(shí),利用去離子水對(duì)量子點(diǎn)固態(tài)膜進(jìn)行甩膜清洗,清除量子點(diǎn)表面被除掉的有機(jī)鹽類(lèi)分子,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)配體量子點(diǎn)固態(tài)膜之間的交聯(lián)。
利用本發(fā)明方法對(duì)量子點(diǎn)固態(tài)膜進(jìn)行交聯(lián),不僅能有效去除量子點(diǎn)表面的原有有機(jī)配體,而且能有效的使量子點(diǎn)表面的金屬(如:Cd)與非金屬(如:S)通過(guò)化學(xué)鍵的形式組裝在一起,實(shí)現(xiàn)固態(tài)膜中量子點(diǎn)之間的交聯(lián)。本發(fā)明交聯(lián)方法實(shí)現(xiàn)了無(wú)配體量子點(diǎn)固態(tài)膜之間的交聯(lián),而且不影響量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種量子點(diǎn)固態(tài)膜,其中,所述量子點(diǎn)固態(tài)膜采用如上任一所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備方法制備而成。本發(fā)明利用無(wú)機(jī)鹽對(duì)量子點(diǎn)固態(tài)膜進(jìn)行交聯(lián),不僅能有效去除量子點(diǎn)表面的原有有機(jī)配體,實(shí)現(xiàn)無(wú)配體量子點(diǎn)固態(tài)膜之間的交聯(lián),而且不影響量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種QLED器件(量子點(diǎn)發(fā)光二極管),其中,所述QLED器件的量子點(diǎn)發(fā)光層包括如上所述的量子點(diǎn)固態(tài)膜。本發(fā)明制備的量子點(diǎn)固態(tài)膜更有利于QLED器件中電子與空穴的復(fù)合發(fā)光,從而進(jìn)一步提高QLED器件的發(fā)光效率。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1、油溶性紅色量子點(diǎn)CdSe/ZnS的制備:
1)、油酸鎘{Cd(OA)2}與油酸鋅{Zn(OA) 2}前軀體的制備:
取0.8mmol的氧化鎘(CdO)、6mmol的醋酸鋅{Zn(Ac)2}、8ml的油酸(OA)、15ml的十八烯(ODE)加入到三口燒瓶中,先常溫排氣10min后,加熱到170℃排氣60min,然后維持在170℃。
2)、硒(Se)前軀體的制備:
稱(chēng)取4mmol的Se粉加入到4ml的三辛基氧磷(TOP)中,加熱到170℃維持30min,然后降溫到140℃。
3)、硫(S)前軀體的制備:
稱(chēng)取4mmol的S粉加入到6ml的三辛基氧磷(TOP)中,加熱到170℃維持30min,然后降溫到140℃。
4)、將1)中燒瓶?jī)?nèi)的混合液溫度升高到300℃后,取2ml的硒(Se)前軀體快速注入到燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)10min,然后再次在3)中抽取2ml的硫(S)前軀體注入到反應(yīng)混合液中反應(yīng)30min,待混合液溫度冷卻至室溫后,通過(guò)離心分離、清洗、并做干燥處理,得到油溶性紅色量子點(diǎn)CdSe/ZnS,其表面的配體是油酸(OA)。
2、紅色量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備:
1)、一定濃度的量子點(diǎn)溶液的制備:
稱(chēng)取上述90mg油溶性紅色量子點(diǎn)CdSe/ZnS 溶解在6ml的甲苯溶液中,得到15mg/ml的紅色量子點(diǎn)溶液。
2)、紅色量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備:
取一片干凈的玻璃片放置在旋涂機(jī)上,然后再利用移液槍抽取100微升的上述1)中量子點(diǎn)溶液,采用1000rpm /30s的轉(zhuǎn)速旋涂在干凈的玻璃片上,得到紅色量子點(diǎn)固態(tài)膜。
3)、無(wú)配體交聯(lián)的紅色量子點(diǎn)固態(tài)膜的制備如下:
硫化銨水溶液的制備:
稱(chēng)取100mg的硫化銨{(NH4)2S },常溫溶解在5ml的去離子水中,備用。
將上述2)中紅色量子點(diǎn)固態(tài)膜浸泡在硫化銨水溶液中,1min后取出量子點(diǎn)固態(tài)膜,再將量子點(diǎn)固態(tài)膜浸泡在去離子水中30s后,取出量子點(diǎn)固態(tài)膜,同樣的步驟重復(fù)兩次;最終得到量子點(diǎn)表面無(wú)配體的量子點(diǎn)固態(tài)膜,量子點(diǎn)與量子點(diǎn)之間的交聯(lián)是依靠硫原子(S)與量子點(diǎn)表面的金屬原子鋅(Zn)以離子鍵的形式結(jié)合組裝在一起的。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種量子點(diǎn)固態(tài)膜及其制備方法與QLED器件。本發(fā)明利用無(wú)機(jī)鹽對(duì)量子點(diǎn)固態(tài)膜進(jìn)行交聯(lián),不僅能有效去除量子點(diǎn)表面的原有有機(jī)配體,而且能有效的使量子點(diǎn)表面的金屬(如:Cd)與非金屬(如:S)通過(guò)化學(xué)鍵的形式組裝在一起,實(shí)現(xiàn)固態(tài)膜中量子點(diǎn)之間的交聯(lián)。本發(fā)明交聯(lián)方法實(shí)現(xiàn)了無(wú)配體量子點(diǎn)固態(tài)膜之間的交聯(lián),而且不影響量子點(diǎn)的量子限域效應(yīng)。另外,本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單,易于重復(fù),實(shí)現(xiàn)成本較低。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。