[發明專利]一種復合材料、量子點發光二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 201911415729.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113130787A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 郭煜林;吳龍佳;張天朔;李俊杰
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文

本發明公開一種復合材料、量子點發光二極管及其制備方法，所述復合材料的制備方法包括：提供黑磷量子點；將所述黑磷量子點與含有ZnO納米顆粒的溶液混合，使所述黑磷量子點與ZnO納米顆粒結合，得到復合材料。本發明采用黑磷量子點與氧化鋅組裝形成異質界面，由于形成新的共價鍵，可以調節材料本征電子結構，降低氧化鋅禁帶寬度，使電子更易于躍遷至導帶，促進電子從傳輸層進入量子點發光區域，提高電子和空穴在QDs中的復合效率，從而提升器件的發光效率。另外，采用黑磷量子點與氧化鋅組裝形成異質界面，能夠減少氧化鋅表面缺陷，改善氧化鋅晶體質量，從而提高電子傳輸層的傳輸效率，進而器件的發光效率及穩定性。

技術領域

本發明涉及量子點發光器件領域，尤其涉及一種復合材料、量子點發光二極管及其制備方法。

背景技術

半導體量子點具有量子尺寸效應，人們通過調控量子點的大小來實現所需要的特定波長的發光，CdSe QDs的發光波長調諧范圍可以從藍光一直到紅光。在傳統的無機電致發光器件中電子和空穴分別從陰極和陽極注入，然后在發光層復合形成激子發光。寬禁帶半導體中導帶電子可以在高電場下加速獲得足夠高的能量撞擊QDs使其發光。

近年來，無機半導體作為電子傳輸層成為比較熱的研究內容。氧化鋅(ZnO)是一種具有直接寬帶隙(3.37eV)的重要半導體，具有穩定性好、透明度高、安全無毒等優點，已成為一種常用的電子傳輸層材料，但是目前采用低溫方法或溶液法合成的ZnO顆粒質量較差，內部及表面缺陷較多，容易形成載流子復合中心，影響電子的傳輸，導致較低的電導率，從而降低器件的性能。

過去研究中常用摻雜、構筑異質結及表面配體修飾等方法來改善ZnO的電荷傳輸性能及穩定性。針對QLED器件中能夠用作改善電荷傳輸層的材料相對有限，在自然界中納米尺度范圍內具有較高電荷遷移率的材料很多，如富勒烯、石墨烯、黑磷等，而現有技術中未有將黑磷用于QLED器件中。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種復合材料、量子點發光二極管及其制備方法，旨在解決現有量子點發光二極管發光效率低的問題。

本發明的技術方案如下：

一種復合材料的制備方法，其中，包括：

提供黑磷量子點；

將所述黑磷量子點與含有ZnO納米顆粒的溶液混合，使所述黑磷量子點與ZnO納米顆粒結合，得到復合材料。

一種復合材料，其中，包括：ZnO納米顆粒、結合于所述ZnO納米顆粒表層的黑磷量子點。

一種量子點發光二極管，包括：陽極、陰極、設置在所述陽極和陰極之間的量子點發光層、設置在所述陰極和量子點發光層之間的電子傳輸層，其中，所述電子傳輸層材料包括本發明所述方法制備得到的復合材料；和/或所述電子傳輸層材料包括本發明所述復合材料。

一種量子點發光二極管的制備方法，其中，包括步驟：

提供陽極；

在所述陽極上形成量子點發光層；

在所述量子點發光層上形成電子傳輸層；所述電子傳輸層材料包括：ZnO納米顆粒、結合于所述ZnO納米顆粒表層的黑磷量子點；

在所述電子傳輸層上形成陰極，得到量子點發光二極管；

或者，提供陰極；

在所述陰極上形成電子傳輸層；所述電子傳輸層材料包括：ZnO納米顆粒、結合于所述ZnO納米顆粒表層的黑磷量子點；

在所述電子傳輸層上形成量子點發光層；

在所述量子點發光層上形成陽極，得到量子點發光二極管。