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一种量子棒结构及其制备方法、发光器件、显示装置与流程

2021-10-27 20:54:00 来源:中国专利 TAG:显示 量子 发光 器件 制备方法


1.本技术涉及显示技术领域,尤其涉及一种量子棒结构及其制备方法、发光器件、显示装置。


背景技术:

2.与有机发光二极管(organic light

emitting diode,oled)显示器相比,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,qled)显示器具有发光峰窄,色彩饱和度高,色域宽等优点。
3.目前qled器件中量子点溶液发光产率较高,基本能够达到80%以上。但是由溶液制备成薄膜后,荧光量子产率(plqy)通常会发生大幅下降,从而严重影响了发光性能。


技术实现要素:

4.本技术的实施例提供一种量子棒结构及其制备方法、发光器件、显示装置,该量子棒结构能够提高荧光量子产率,进而提高器件的发光性能。
5.为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:
6.一方面,提供了一种量子棒结构,包括:量子棒主体和隔离部,所述隔离部至少包覆所述量子棒主体的长轴的一端;
7.其中,所述量子棒主体被配置为吸收第一光线,所述隔离部被配置为吸收第二光线,所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长。
8.可选的,所述量子棒主体包括本体部、以及分别设置在所述本体部两端的第一端部和第二端部;所述本体部沿所述量子棒主体的长轴方向延伸;
9.所述隔离部至少包覆所述第一端部、所述第二端部、第一子部和第二子部,其中,所述第一子部为所述本体部中与所述第一端部相连的部分,所述第二子部为所述本体部中与所述第二端部相连的部分。
10.可选的,所述隔离部未包覆所述本体部中除所述第一子部和所述第二子部以外的部分。
11.可选的,所述隔离部包覆所述第一子部和所述第二子部的部分的厚度,小于所述隔离部包覆所述第一端部和所述第二端部的部分的厚度。
12.可选的,所述量子棒结构还包括:至少一个第一配体,所述第一配体与所述本体部中未被所述隔离部包覆的部分键合;
13.所述第一配体包括具有第一链长的脂肪族基团、三苯胺基团、咔唑基团、联苯胺基团、吡啶基团、芴基团、苯基团中的任一种;其中,所述第一链长为n,n为正整数、且2≤n≤8。
14.可选的,所述量子棒结构还包括:至少一个第二配体;
15.各所述第二配体均与所述隔离部中包覆所述第一端部的部分键合;或者,各所述第二配体均与所述隔离部中包覆所述第二端部的部分键合;或者,在所述量子棒结构还包括多个所述第二配体的情况下,部分所述第二配体均与所述隔离部中包覆所述第一端部的
部分键合,其余所述第二配体均与所述隔离部中包覆所述第二端部的部分键合;
16.所述第二配体包括具有第二链长的脂肪族基团,其中,所述第二链长为m,m为正整数、且12≤m≤18。
17.可选的,所述第一光线和所述第二光线的波长的差值大于预设波长。
18.可选的,所述隔离部的材料的禁带宽度大于预设值。
19.可选的,所述隔离部的材料包括第ⅳ族半导体材料、第ⅲ族氮化物、过渡金属氧化物、三元氧化物中的任一种。
20.可选的,所述隔离部的材料包括双极性材料。
21.可选的,所述隔离部的材料包括芴类、二苯基醚类、四苯基硅烷类中的任一种。
22.可选的,所述量子棒主体包括核壳结构;所述核壳结构包括内核层和包围所述内核层的包覆层。
23.另一方面,提供了一种发光器件,包括上述量子棒结构。
24.再一方面,提供了一种显示装置,包括上述发光器件。
25.又一方面,提供了一种量子棒结构的制备方法,包括:
26.形成量子棒结构;
27.所述形成量子棒结构包括:
28.形成量子棒主体;其中,所述量子棒主体被配置为吸收第一光线;
29.形成隔离部;其中,所述隔离部至少包覆所述量子棒主体的一端;所述隔离部被配置为吸收第二光线,所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长。
30.本技术的实施例提供了一种量子棒结构及其制备方法、发光器件、显示装置,该量子棒结构包括:量子棒主体和隔离部,所述隔离部至少包覆所述量子棒主体的长轴的一端;其中,所述量子棒主体被配置为吸收第一光线,所述隔离部被配置为吸收第二光线,所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长。
31.本技术中,隔离部至少包覆量子棒主体的长轴的一端,且隔离部吸收的第二光线的波长小于量子棒主体吸收的第一光线的波长,而能量传递一般是由吸收波长较短的物质传递给吸收波长较长的物质,那么,采用该量子棒结构形成的薄膜中,隔离部至少可以阻挡相邻的量子棒主体向自身包覆的量子棒主体的长轴的一端进行能量转移,进而大幅降低了相邻量子棒结构之间发生能量转移的几率,从而提高了荧光量子产率。同时,隔离部自身的厚度能够增大量子棒主体的长轴一端与相邻量子棒结构之间的距离,即增大了能量转移位点之间的距离,从而进一步降低了能量转移的几率。综合上述两方面因素,本技术提供的量子棒结构能够大幅提高荧光量子产率,进而提高器件的发光性能。
32.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例提供的一种相邻量子棒发生能量转移的原理示意图;
35.图2为本技术实施例提供的一种相邻量子棒不发生能量转移的原理示意图;
36.图3中,a图为本技术实施例提供的一种未覆盖隔离层的量子棒主体的结构示意图;b图为在a图的量子棒主体的两端覆盖有隔离层的结构示意图;
37.图4为本技术实施例提供的一种量子棒的结构示意图;
38.图5为本技术实施例提供的一种发光器件的结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
40.在本技术的实施例中,采用“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,仅为了清楚描述本技术实施例的技术方案,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
41.在本技术的实施例中,“多个”的含义是两个或两个以上,“至少一个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
42.在本技术的实施例中,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
43.本技术实施例提供了一种量子棒结构,参考图4所示,该量子棒结构包括:量子棒主体1和隔离部2,隔离部2至少包覆量子棒主体1的长轴的一端;其中,量子棒主体被配置为吸收第一光线,隔离部被配置为吸收第二光线,第一光线的波长大于第二光线的波长。
44.参考图4所示,上述量子棒主体1具有长轴ab和短轴cd,量子棒主体沿长轴的尺寸大于其沿短轴的尺寸。包括多个量子棒结构的溶液沉积在前膜层上形成薄膜后,多个量子棒结构会平铺在前膜层上,即各量子棒主体的长轴位于同一平面。
45.上述隔离部至少包覆量子棒主体的长轴的一端包括:隔离部仅包覆量子棒主体的长轴的一端;或者,如图4所示,隔离部2仅包覆量子棒主体1的长轴的两端;或者,除包覆量子棒主体的长轴的两端以外,该隔离部还可以包覆量子棒主体的其他部分,示例的,隔离部可以包覆整个量子棒主体。
46.上述隔离部的材料不做限定,示例的,可以采用宽禁带材料制作。由于能量传递一般是由吸收波长较短的物质传递给吸收波长较长的物质,为了提高隔离部阻挡相邻的量子棒主体向自身包覆的量子棒主体的长轴的一端进行能量转移的效果,上述第一光线和第二光线的波长的差值可以大于预设波长,该预设波长可以是50nm。
47.上述量子棒主体的结构不做限定,示例的,该量子棒主体可以包括核壳结构或者钙钛矿纳米晶结构。该量子棒主体的形状为棒状,这里对于量子棒主体沿垂直于量子棒主体的长轴方向的截面形状不做限定,示例的,可以是圆形、椭圆形、三角形、四边形等,为了降低制作难度,多选择圆形。这里量子棒主体的长轴方向即量子棒的长轴所在方向,同理,
量子棒主体的短轴方向即量子棒的短轴所在方向,量子棒主体的长轴方向与量子棒主体的短轴方向垂直。
48.上述量子棒结构发出的光线波长不做限定,示例的,该量子棒结构可以发出位于红光波段的光线;或者,还可以发出位于绿光波段的光线;或者,还可以发出位于蓝光波段的光线等。实际中可以通过控制量子棒结构的尺寸等参数进行改变,具体可以根据实际要求选择。
49.下面说明本技术提供的量子棒结构提高荧光量子产率(plqy)的原理。
50.相关技术中,由量子点溶液制备成薄膜后,荧光量子产率往往发生大幅下降。这主要是由于溶液态量子点活动范围大,相互之间距离较远;但是形成致密的薄膜后,量子点之间距离减小,发生福斯特能量转移的几率增大,部分以非辐射复合的形式释放掉,从而大幅降低了量子点薄膜的荧光量子产率。采用量子棒溶液形成薄膜后,量子棒主要通过两端(即长轴顶部)与相邻的量子棒进行接触,即能量转移主要发生在量子棒的长轴两端的位置。示例的,参考图1所示,量子棒a与量子棒b的长轴一端接触,并发生能量转移,该能量以非发光形式耗散。因此,可以在量子棒的两端进行设计,从而减少量子棒通过长轴顶部进行能量转移的几率。
51.本技术中,隔离部至少包覆量子棒主体的长轴的一端,且隔离部吸收的第二光线的波长小于量子棒主体吸收的第一光线的波长,而能量传递一般是由吸收波长较短的物质传递给吸收波长较长的物质,那么,采用该量子棒结构形成的薄膜中,隔离部至少可以阻挡相邻的量子棒主体向自身包覆的量子棒主体的长轴的一端进行能量转移,进而大幅降低了相邻量子棒结构之间发生能量转移的几率,从而提高了荧光量子产率。示例的,参考图2所示,量子棒c和量子棒d的量子棒主体1的长轴的两端均包覆有隔离部2,量子棒d的隔离部2与量子棒c的量子棒主体1相接触,由于量子棒d的隔离部2吸收的光线波长较量子棒c的量子棒主体1吸收的光线波长短,则量子棒c的量子棒主体1难以向量子棒d的隔离部2进行能量转移,进而大幅降低了量子棒c和量子棒d之间发生能量转移的几率,从而提高了荧光量子产率。
52.同时,隔离部自身的厚度能够增大量子棒主体的长轴一端与相邻量子棒结构之间的距离,即增大了能量转移位点之间的距离,从而进一步降低了能量转移的几率。综合上述两方面因素,本技术提供的量子棒结构能够大幅提高荧光量子产率,进而提高器件的发光性能。
53.在一个或者多个实施例中,参考图3中a图所示,量子棒主体1包括本体部10、以及分别设置在本体部10两端的第一端部5和第二端部6;本体部沿量子棒主体的长轴方向(a1b1方向)延伸。
54.参考图3中b图所示,隔离部2至少包覆图3中a图所示的第一端部5、第二端部6、第一子部7和第二子部8,其中,第一子部7为本体部10中与第一端部5相连的部分,第二子部8为本体部10中与第二端部6相连的部分。
55.上述隔离部至少包覆第一端部、第二端部、第一子部和第二子部包括:该隔离部仅包覆第一端部、第二端部、第一子部和第二子部;或者,除第一端部、第二端部、第一子部和第二子部以外,该隔离部还可以包覆本体部中除第一子部和第二子部以外的部分。
56.上述第一端部和第二端部相当于量子棒主体的长轴的两端,这里对于第一端部和
第二端部的形状不做限定。示例的,第一端部沿垂直于量子棒主体的长轴方向的截面可以为圆形或者椭圆形,第一端部表面为弧面;第二端部沿垂直于量子棒主体的长轴方向的截面可以为圆形或者椭圆形,第二端部表面为弧面。
57.需要说明的是,参考图3中a图所示,上述本体部10还可以包括第三子部9,第三子部9位于第一子部7和第二子部8之间、且分别与第一子部7和第二子部8相连。这里对于第一子部、第二子部和第三子部的尺寸不做限定。示例的,第一子部和第二子部沿量子棒主体的长轴方向的尺寸大致相同,第三子部沿量子棒主体的长轴方向的尺寸大于第一子部或者第二子部沿量子棒主体的长轴方向的尺寸。
58.本技术实施例中,隔离部至少包覆第一端部、第二端部、第一子部和第二子部,一方面隔离部可以阻挡相邻的量子棒主体向自身包覆的量子棒主体的第一端部和第二端部进行能量转移,进一步降低了相邻量子棒之间发生能量转移的几率,从而进一步提高了荧光量子产率;另一方面,隔离部不仅包覆第一端部和第二端部,还包覆第一子部和第二子部,从而有利于降低隔离部的制作难度,简化生产工艺。
59.参考图5所示,将上述量子棒结构应用于发光器件中形成量子棒层14,量子棒层14的上下两侧会设置不同的功能层;而量子棒结构20在膜层中呈现平铺的状态,则与上下功能层直接接触的是量子棒结构的短轴方向的部分;为了避免隔离部影响载流子(包括空穴和电子)的传输和注入效率,可选的,参考图3中b图所示,隔离部2未包覆本体部1中除第一子部和第二子部以外的部分,此时,隔离部2仅包覆图3中a图所示第一端部5、第二端部6、第一子部7和第二子部8。
60.可选的,隔离部包覆第一子部和第二子部的部分的厚度,小于隔离部包覆第一端部和第二端部的部分的厚度。
61.由于能量转移主要发生在第一端部和第二端部,因此可以将隔离部包覆第一端部和第二端部的部分做厚,以保证阻挡效果。由于量子棒主体的长轴晶面的吸附力和短轴晶面的吸附力不同,通过选择适当的材料制作隔离部,可以形成包覆第一子部和第二子部的隔离部的厚度小于包覆第一端部和第二端部的隔离部的厚度。
62.可选的,为了提高载流子的注入和传输效率,以提高发光效率,参考图4所示,量子棒结构还包括:至少一个第一配体3,第一配体3与本体部1中未被隔离部包覆的部分键合。
63.第一配体包括具有第一链长的脂肪族基团、三苯胺基团、咔唑基团、联苯胺基团、吡啶基团、芴基团、苯基团中的任一种;其中,第一链长为n,n为正整数、且2≤n≤8。
64.上述第一配体与本体部中未被隔离部包覆的部分键合,参考图4所示,第一配体3设置在量子棒主体1的短轴方向(cd方向),用于提高载流子的注入和传输效率。
65.上述具有第一链长的脂肪族基团中,第一链长为n,n为正整数、且2≤n≤8,该具有第一链长的脂肪族基团属于短链脂肪族基团。需要说明的是,第一配体包括的脂肪族基团可以仅包括一条直链,第一链长为该直链的链长;或者,该脂肪族基团还可以包括主链和支链,第一链长为主链的链长。上述第一链长若小于2,则实际中难以形成相应的基团;若第一链长大于8,则相应基团的绝缘性较高,不利于提高载流子的注入和传输效率。因此,本技术中,n需要满足:2≤n≤8,以保证较好地提高载流子的注入和传输效率,同时便于制作。
66.这里对于具有第一链长的脂肪族基团的具体结构不做限定。示例的,在第一配体
包括具有第一链长的脂肪族基团的情况下,该第一配体的结构可以为
67.上述三苯胺基团、咔唑基团、联苯胺基团均有利于空穴传输,包括这类基团的量子棒结构可以应用于电子传输性大于空穴传输性的发光器件中。这里对于第一配体的具体结构不做限定。示例的,在第一配体包括三苯胺基团的情况下,该第一配体的结构可以为等。示例的,在第一配体包括咔唑基团的情况下,该第一配体的结构可以为等。在第一配体包括联苯胺基团的情况下,该第一配体的结构可以为等。
68.上述吡啶基团、芴基团、苯基团均有利于电子传输,包括这类基团的量子棒结构可以应用于电子传输性小于空穴传输性的发光器件中。这里对于第一配体的具体结构不做限定。示例的,在第一配体包括吡啶基团的情况下,该第一配体的结构可以为等,其中,n为正整数;在第一配体包括芴基团的情况下,该第一配体的结构可以为等,其中,n为正整数;在第一配体包括苯基团的情况下,该第一配体的结构可以为等,其中,n为正整数。
69.可选的,为了提高量子棒结构在溶液中的分散稳定性和溶解性,以利于制作,参考图4所示,该量子棒结构还包括:至少一个第二配体4。
70.各第二配体均与隔离部中包覆第一端部的部分键合;或者,各第二配体均与隔离部中包覆第二端部的部分键合;或者,参考图4所示,在量子棒结构还包括多个第二配体4的情况下,部分第二配体4(图4中长轴ab左端)均与隔离部2中包覆第一端部的部分键合,其余第二配体4(图4中长轴ab右端)均与隔离部2中包覆第二端部的部分键合。
71.第二配体包括具有第二链长的脂肪族基团,其中,第二链长为m,m为正整数、且12≤m≤18。
72.上述各第二配体均与隔离部中包覆第一端部的部分键合,即各第二配体均设置在量子棒主体的第一端部侧的隔离部上。上述各第二配体均与隔离部中包覆第二端部的部分键合,即各第二配体均设置在量子棒主体的第二端部侧的隔离部上。在量子棒结构还包括多个第二配体的情况下,部分第二配体均与隔离部中包覆第一端部的部分键合,其余第二配体均与隔离部中包覆第二端部的部分键合,即部分第二配体设置在量子棒主体的第一端部侧的隔离部上,其余第二配体设置在量子棒主体的第二端部侧的隔离部上。
73.需要说明的是,第二配体包括的脂肪族基团可以仅包括一条直链,第二链长为该直链的链长;或者,该脂肪族基团还可以包括主链和支链,第二链长为主链的链长。上述第二链长若小于12,则不具有提高量子棒在溶液中的分散稳定性和溶解性的作用;若第一链长大于18,实际中相应结构较少,同时,链长过长,会增大量子棒非发光区域的面积,从而降低发光效率。因此,本技术中,m需要满足:12≤m≤18,以尽量减轻对于发光效率的影响,同时保证较好地提高量子棒结构在溶液中的分散稳定性和溶解性。
74.上述具有第二链长的脂肪族基团的具体结构不做限定,示例的,该第二配体的结构可以为为中的任一种,当然,还可以其他结构,这里不再一一列举。
75.上述第二配体设置在量子棒主体的长轴方向,用于提高量子棒的溶解性。
76.需要说明的是,量子棒主体的长轴方向和短轴方向具有生长的各向异性,因此,可以利用该特点,在量子棒主体的长轴方向设置第二配体,在量子棒主体的短轴方向设置第一配体。
77.在一个或者多个实施例中,为了提高隔离部阻挡相邻的量子棒主体向自身包覆的量子棒主体的长轴的一端进行能量转移的效果,上述第一光线和第二光线的波长的差值可以大于预设波长,该预设波长可以是50nm。
78.在一个或者多个实施例中,隔离部的材料的禁带宽度大于预设值。
79.上述禁带宽度eg=ec

ev,ec表示导带底,即导带的最低能级;ev表示价带顶,即价带的最高能级。
80.为了便于说明,将禁带宽度大于预设值的材料称为宽禁带材料。这里对于预设值不做限定,示例的,该预设值可以是2.2ev,该隔离部的材料属于宽禁带材料。一般宽禁带材
料吸收波长较短,更有利于选择量子棒主体材料。
81.可选的,为了便于制作,隔离部的材料包括第ⅳ族半导体材料、第ⅲ族氮化物、过渡金属氧化物、三元氧化物中的任一种。
82.示例的,在隔离部的材料包括第ⅳ族半导体材料的情况下,该隔离部的材料可以是金刚石或者碳化硅等;在隔离部的材料包括第ⅲ族氮化物的情况下,该隔离部的材料可以是氮化硼(bn),氮化铝(aln),氮化镓(gan)中的任一种。在隔离部的材料包括过渡金属氧化物的情况下,该隔离部的材料可以是氧化钛(tio)或者氧化锌(zno)等。在隔离部的材料包括三元氧化物的情况下,该隔离部的材料可以是钛酸锶(srtio3)或者钒酸铋(bivo4)等。
83.可选的,隔离部的材料包括双极性材料;该双极性材料是指:能传输电子和空穴的材料;该双极性材料同样属于宽禁带材料,其禁带宽度大于上述的预设值,该预设值可以是2.2ev。那么,载流子在量子棒主体的长轴两端(即第一端部和第二端部)的双极性材料区域也能够进行复合,复合后由双极性材料将能量转移给量子棒主体的本体部,从而实现发光;这样可以进一步提高发光效率。
84.进一步可选的,为了降低制作难度,隔离部的材料包括芴类、二苯基醚类、四苯基硅烷类中的任一种,芴类、二苯基醚类、四苯基硅烷类可以形成宽禁带双极性材料。
85.示例的,在隔离部的材料包括芴类的情况下,隔离部的材料结构可以为等,其中,n为正整数;在隔离部的材料包括二苯基醚类的情况下,隔离部的材料结构可以为等,其中,n为正整数;在隔离部的材料包括四苯基硅烷类的情况下,隔离部的材料结构可以为等。
86.在一个或者多个实施例中,为了便于实现,量子棒主体包括核壳结构;核壳结构包括内核层和包围内核层的包覆层。
87.上述内核层和包覆层可以均为棒状,这里对于两者的具体材料不做限定。示例的,内核层的材料可以为硒化镉(cdse)或者硫化镉(cds),包覆层的材料可以为硫化锌(zns)、氧化锌(zno)、硒化锌(znse)中的任一种。实际中,多采用硒化镉形成内核层、硫化锌形成包覆层;此时,隔离层的材料可以为氧化锌(zno)或者氮化镓(gan)。
88.本技术实施例还提供了一种发光器件,包括上述量子棒结构。
89.这里对于发光器件的具体结构不做限定,参考图5所示,该发光器件可以包括量子棒层14和分别设置在量子棒层14两侧的第一电极11和第二电极16,从而实现电致发光;上
述量子棒结构可以用于形成该发光器件的量子棒层14。该量子棒层可以包括单一发光颜色的量子棒结构,例如:红光量子棒结构、绿光量子棒结构或者蓝光量子棒结构。第一电极可以是阳极,采用ito(indium tin oxide,氧化铟锡)制作;第二电极可以是阴极,采用铝制作。
90.为了提高空穴的注入和传输效率,参考图5所示,该发光器件还可以包括位于第一电极11和量子棒层14之间的空穴注入层12和空穴传输层13,其中,空穴注入层12相较空穴传输层13,更靠近第一电极11。为了提高电子的传输效率,参考图5所示,该发光器件还可以包括位于第二电极16和量子棒层14之间的电子传输层15。当然,为了提高发光效率,该发光器件还可以包括其他膜层,这里不再一一列举,具体可以根据相关技术获得。
91.另外,上述发光器件还可以包括显示面板,上述量子棒结构还可以形成彩膜层,从而与显示面板搭配实现光致发光;或者该量子棒结构还可以形成背光源,用于向显示面板提供背光。
92.该发光器件的荧光量子产率高,发光性能好。
93.本技术实施例又提供了一种显示装置,包括上述发光器件。该显示装置可以是qled显示装置,还可以是包括该qled显示装置的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件;具有分辨率高、显示性能好的优点。
94.本技术实施例另提供了一种上述量子棒结构的制备方法,该方法包括:
95.s01、形成量子棒结构。
96.s01、形成量子棒结构包括:
97.s011、形成量子棒主体;其中,量子棒主体被配置为吸收第一光线。
98.s012、形成隔离部;其中,隔离部至少包覆量子棒主体的一端;隔离部被配置为吸收第二光线,第一光线的波长大于第二光线的波长。
99.这里对于形成量子棒主体和形成隔离部的具体方法不做限定,需要根据两者的材料选择。
100.通过执行步骤s011和s012,可以形成前述的量子棒结构。该量子棒结构能够大幅提高荧光量子产率,进而提高器件的发光性能。
101.进一步可选的,量子棒结构还包括第一配体和第二配体。
102.s01、形成量子棒结构还包括:
103.s013、在形成隔离部之后,形成第一配体和第二配体。
104.这里对于形成第一配体和第二配体的具体方法不做限定,需要根据两者的材料选择。
105.通过执行步骤s011和s012,可以形成具有第一配体和第二配体的量子棒,该量子棒具有较高的载流子的注入和传输效率,可以进一步提高薄膜的发光效率;同时具有较强的分散稳定性和溶解性,有利于薄膜的制备。
106.上述量子棒中的相关结构说明,可以参考前述量子棒结构的实施例,这里不再赘述。
107.下面以量子棒主体包括核壳结构,隔离层采用氧化锌制作为例具体说明一种量子棒结构的制备过程。该核壳结构中,采用硒化镉形成内核层、硫化锌形成包覆层。
108.该量子棒结构的制备方法包括:
109.s11、形成硒化镉/硫化锌量子棒主体和氧化锌隔离部。
110.具体的,称取205.456mg(1.6mmol)的氧化镉(cdo),835.11mg(3mmol)的十四烷基磷酸(tdpa),3.7768g(10mmol)的三正辛基氧膦(topo),将三者混合置于三口烧瓶中,通入氮气保护,将温度缓慢升到320℃,待反应体系变澄清透明,停止加热。将该反应体系在室温下搅拌20h,得到cd2 前体。再加热该体系至320℃,溶液变澄清后,加入217.88mg(2.77mmol)的se粉与1.24g、90%的三正辛基膦(top)混合液,然后将反应溶液保持260℃持续5min。接着加入88.61mg的s粉和1130.96mg的油酸锌(zn(oa)2),将反应溶液保持200℃持续10min制备硫化锌壳层。接着再加入硝酸锌189mg(1mmol),将反应液保持100度反应两小时,制备氧化锌壳层作为宽禁带材料的隔离部。取出3ml沉淀,加入7ml甲苯和10ml乙醇离心,得到cdse/zns/zno量子棒。
111.上述制备方法可以在未包覆宽禁带材料的量子棒主体形成亲和能力不同的长端晶面和短轴晶面,从而实现宽禁带材料前驱体只在长轴两端晶面富集,进而形成隔离部。
112.s12、形成第一配体和第二配体,其中,第一配体为第二配体为
113.将步骤s11形成的量子棒(100mg)溶于十八烯中,再加入300mg油胺,加热至150度反应4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在甲苯中,加入300mg己硫醇,室温进行配体交换4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在辛烷中(5mg/ml),形成量子棒辛烷溶液。
114.上述制备方法中,基于量子棒主体的各向异性,即长轴和短轴的吸附力不同,通过配体交换形成短轴配体和长轴配体
115.下面以量子棒主体包括核壳结构,隔离层采用氮化镓制作为例具体说明另一种量子棒结构的制备过程。该核壳结构中,采用硒化镉形成内核层、硫化锌形成包覆层。
116.该量子棒结构的制备方法包括:
117.s21、形成硒化镉/硫化锌量子棒主体和氮化镓隔离部。
118.具体的,称取205.456mg(1.6mmol)的氧化镉(cdo),835.11mg(3mmol)的十四烷基磷酸(tdpa),3.7768g(10mmol)的三正辛基氧膦(topo),将三者混合置于三口烧瓶中,通入氮气保护,将温度缓慢升到320℃,待反应体系变澄清透明,停止加热。将该反应体系在室温下搅拌20h,得到cd2 前体。再加热该体系至320℃,溶液变澄清后,加入217.88mg(2.77mmol)的se粉与1.24g、90%的三正辛基膦(top)混合液,然后将反应溶液保持260℃持续5min。接着加入88.61mg的s粉和1130.96mg的油酸锌(zn(oa)2),将反应溶液保持200℃持
续10min制备硫化锌壳层。接着再加入316.8mg的氯化镓(gacl3)和117.02mg的叠氮化钠(nan3),将反应液保持100度,反应两小时制备氮化镓壳层作为宽禁带材料的隔离部。取出3ml沉淀,加入7ml甲苯和10ml乙醇离心,得到cdse/zns/gan量子棒。
119.上述制备方法可以在未包覆宽禁带材料的量子棒主体形成亲和能力不同的长端晶面和短轴晶面,从而实现宽禁带材料前驱体只在长轴两端晶面富集,进而形成隔离部。
120.s22、形成第一配体和第二配体,其中,第一配体为第二配体为
121.将步骤s21形成的量子棒(100mg)溶于十八烯中,再加入300m己基十一胺,加热至150度反应4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在甲苯中,加入300mg芳香配体a,其结构式可以为室温进行配体交换4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在甲苯中(5mg/ml),形成量子棒甲苯溶液。
122.上述制备方法中,基于量子棒主体的各向异性,即长轴和短轴的吸附力不同,通过配体交换形成短轴配体和长轴配体
123.下面以量子棒主体包括核壳结构,隔离层采用氮化镓制作为例具体说明又一种量子棒结构的制备过程。该核壳结构中,采用硒化镉形成内核层、硫化锌形成包覆层。
124.该量子棒结构的制备方法包括:
125.s31、形成硒化镉/硫化锌量子棒主体和氮化镓隔离部。
126.具体的,称取205.456mg(1.6mmol)的氧化镉(cdo),835.11mg(3mmol)的十四烷基
磷酸(tdpa),3.7768g(10mmol)的三正辛基氧膦(topo),将三者混合置于三口烧瓶中,通入氮气保护,将温度缓慢升到320℃,待反应体系变澄清透明,停止加热。将该反应体系在室温下搅拌20h,得到cd2 前体。再加热该体系至320℃,溶液变澄清后,加入217.88mg(2.77mmol)的se粉与1.24g、90%的三正辛基膦(top)混合液,然后将反应溶液保持260℃持续5min。接着加入88.61mg的s粉和1130.96mg的油酸锌(zn(oa)2),将反应溶液保持200℃持续10min制备硫化锌壳层。接着再加入316.8mg的氯化镓(gacl3)和117.02mg的叠氮化钠(nan3),将反应液保持100度,反应两小时制备氮化镓壳层作为宽禁带材料的隔离部。取出3ml沉淀,加入7ml甲苯和10ml乙醇离心,得到cdse/zns/gan量子棒。
127.上述制备方法可以在未包覆宽禁带材料的量子棒主体形成亲和能力不同的长端晶面和短轴晶面,从而实现宽禁带材料前驱体只在长轴两端晶面富集,进而形成隔离部。
128.s32、形成第一配体和第二配体,其中,第一配体为第二配体为
129.将步骤s31形成的量子棒(100mg)溶于十八烯中,再加入300m长链配体b,其结构式可以为加热至150度反应4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在甲苯中,加入300mg芳香配体b,其结构式可以为室温进行配体交换4小时,完成后将反应液沉入甲醇中进行离心,丢弃上清液将沉淀物溶解在甲苯中(5mg/ml),形成量子棒甲苯溶液。
130.上述制备方法中,基于量子棒主体的各向异性,即长轴和短轴的吸附力不同,通过
配体交换形成短轴配体和长轴配体
131.本技术实施例又提供了一种包括上述量子棒结构的发光器件的制备方法,以图5所示的发光器件为例,具体说明该发光器件的制备方法。
132.该制备方法包括:
133.s100、形成图5所示的第一电极11。
134.具体的,可以在衬底上采用ito制作第一电极,第一电极可以用作阳极。
135.s101、形成图5所示的空穴注入层12。
136.具体的,可以在第一电极上旋涂空穴注入材料溶液,转速为4000rpm,旋涂时间为30s;然后在230度退火20分钟。该空穴注入材料可以是pedot:pss(聚3,4

乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐)。
137.s102、形成图5所示的空穴传输层13。
138.具体的,在手套箱中在空穴注入层上旋涂空穴传输材料溶液,转速为3000rpm,旋涂时间为30s;然后在150度退火15分钟。该空穴传输材料可以是tfb。
139.s103、形成图5所示的量子棒层14。
140.具体的,可以在空穴传输层上旋涂量子棒材料溶液,转速为2500rpm,旋涂时间为30s;然后在120度退火20分钟。该量子棒材料可以是前述实施例中步骤s12形成的量子棒辛烷溶液(5mg/ml)、步骤s22形成的量子棒甲苯溶液(5mg/ml)、或者步骤s32形成的量子棒甲苯溶液(5mg/ml)等等。
141.s104、形成图5所示的电子传输层15。
142.具体的,可以在量子棒层上旋涂电子传输材料溶液,转速为2000rpm,旋涂时间为30s;然后在120度退火20分钟。该量子棒材料可以是氧化锌纳米粒子。
143.s105、形成图5所示的第二电极16,并进行封装。
144.具体的,可以在电子传输层上蒸镀电极材料,该电极材料可以是铝,厚度可以是120nm。
145.本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本技术的至少一个实施例中。此外,请注意,这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
146.在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
147.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和
范围。
再多了解一些

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