[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法及其添加劑

有效

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• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112736211B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟鴻;蔡金橋;繆景生;劉銘;胡釗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: H10K85/50
• 分類號: H10K85/50;H10K50/11;H10K71/12;C09K11/06
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本發(fā)明涉及鈣鈦礦光電器件領(lǐng)域，具體公開了所述離子液體及長鏈烷基溴銨鹽作為混合添加劑添加到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液進(jìn)而進(jìn)行常規(guī)的鈣鈦礦薄膜制備的應(yīng)用。所述離子液體為甲胺乙酸熔融鹽MAAc及其衍生物，所述長鏈烷基溴銨鹽為正丁基溴化銨BABr及其衍生物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：MAAc及MATFA離子液體，無色無味無毒，合成工藝簡單，且不揮發(fā)，是一種安全又低成本但效果顯著的鈣鈦礦添加劑；離子液體與長鏈烷基溴銨鹽混合添加法可以省去在制備有機(jī)無機(jī)鈣鈦礦薄膜發(fā)光層所必須的反溶劑添加等后處理過程，這使得制備流程被大大簡化并減小了有機(jī)溶劑所引起的環(huán)境污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈣鈦礦光電器件領(lǐng)域，更具體的說，涉及離子液體和長鏈烷基溴銨鹽作為混合添加劑在制備鈣鈦礦發(fā)光器件中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，對于常規(guī)的鈣鈦礦發(fā)光器件中發(fā)光層薄膜的制備，為了通過控制溶劑揮發(fā)的方式改善膜的質(zhì)量，通常會在旋膜過程中滴加一定量的“反溶劑”，常見的這種反溶劑主要包括：氯仿、氯苯、甲苯等易揮發(fā)性有機(jī)溶劑。但使用反溶劑法制備薄膜有以下弊端。

(1)、反溶劑的滴加需要精確的時間與量的控制，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，這無疑會增加成本與對相關(guān)設(shè)備的要求。

(2)、易揮發(fā)型有機(jī)溶劑絕大部分具有較強(qiáng)毒性，一旦產(chǎn)生生產(chǎn)事故與泄露，將產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于使用離子液體與長鏈烷基溴銨鹽通過共混在前軀體的方式，在制備鈣鈦礦發(fā)光器件中的應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有高毒性反溶劑在鈣鈦礦光電器件上的應(yīng)用所產(chǎn)生的一系列問題。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案之一為，提供一種用于鈣鈦礦發(fā)光器件制備的添加劑，包括離子液體和長鏈烷基溴銨鹽，所述離子液體為甲胺乙酸熔融鹽MAAc及其衍生物，所述長鏈烷基溴銨鹽為正丁基溴化銨BABr及其衍生物。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案之二為，提供一種鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法，將MAAc或其衍生物和BABr或其衍生物作為添加劑加入到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中，直接進(jìn)行旋涂與退火過程即可制備出所述鈣鈦礦LED發(fā)光層，而不需旋涂過程中的反溶劑添加步驟。

所述的制備方法，其中，長鏈烷基溴銨鹽的摻雜比例為：BABr(或其衍生物):FAPbBr₃＝0.1-0.6(摩爾比)；離子液體的摻雜量為0％-12％(體積分?jǐn)?shù))，該體積分?jǐn)?shù)為離子液體與鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的體積比。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案之三為，離子液體與長鏈烷基溴銨鹽作為混合添加劑在制備鈣鈦礦發(fā)光器件中的應(yīng)用，所述離子液體為甲胺乙酸熔融鹽MAAc及其衍生物，所述長鏈烷基溴銨鹽為正丁基溴化銨BABr及其衍生物。

所述的應(yīng)用，其中，所述MAAc與長鏈銨鹽BABr作為混合添加劑，加入到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中，并隨后進(jìn)行不加反溶劑的旋涂的一系列應(yīng)用。

所述的應(yīng)用，其中，鈣鈦礦體系包括有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦如甲胺鉛鹵、甲脒鉛鹵及有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦如銫鉛鹵等常見鈣鈦礦體系。

所述的應(yīng)用，其中，不僅包括離子液體MAAc，亦包括其相似結(jié)構(gòu)的衍生物，如MATFA、MAEFA、MAMFA(分別為3個、2個、1個甲基氫被氟取代)，也不僅包括長鏈銨鹽BABr，亦包括其衍生物如：iso-BABr，n-C₆H₁₃NH₂Br，n-C₈H₁₇NH₂Br，OABr，F(xiàn)C₂H₄NH₂Br(其中的變化包括同分異構(gòu)、不同碳鏈長度及其同分異構(gòu)、端處甲基被氟取代)。

所述的應(yīng)用，其中，所述鈣鈦礦發(fā)光器件包括依次設(shè)置的陽極、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層及陰極。