[发明专利]载流子传输材料及其制备方法和QLED器件

说明书

本发明属于量子点技术领域，具体涉及一种载流子传输材料及其制备方法和QLED器件。所述载流子传输材料包括经烷氧基硅烷偶联剂修饰的金属氧化物半导体纳米晶，结构通式为：H₂NRSi(OM)₃，其中，M为所述金属氧化物半导体纳米晶，R为所述烷氧基硅烷偶联剂中的非烷氧基碳链。该载流子传输材料不仅可以钝化金属氧化物半导体纳米晶的表面、隔绝水氧，降低其表面缺陷对量子点内部空穴和电子复合的负面影响，而且还能增大金属氧化物半导体纳米晶之间的距离，削弱金属氧化物半导体纳米晶的载流子迁移率，对器件起到载流子平衡作用，最终提高器件的发光效率。

技术领域

本发明属于量子技术领域，具体涉及一种载流子传输材料及其制备方法和QLED器件。

背景技术

随着量子点发光二极管(QLED)器件的逐渐兴起，金属氧化物半导体材料由于具备了导电性好、稳定性高、水氧敏感度低等优点，被广泛用于制备QLED器件的载流子传输层。然而，现阶段仍存在三个主要问题：

一、金属氧化物半导体纳米晶粒径极小，拥有比较大的比表面积，其表面存在大量的缺陷，这些具有显著陷阱效应的缺陷能级会影响发光层载流子的复合效率，而且表面缺陷在环境中容易吸附水分子和氧分子，导致器件寿命下降；另外，用于制备QLED器件的金属氧化物半导体纳米晶通常采用成本较低、流程简便的溶液法制得，而溶液法制备的金属氧化物半导体纳米晶表面容易携带大量的羟基、羧基以及其它悬挂键同样容易引入缺陷能级，影响器件的发光效率和稳定性。二、部分金属氧化物半导体材料迁移率过高，例如，氧化锌的电子迁移率超过大多数空穴传输层材料的空穴迁移率，导致器件内部载流子不平衡，进而降低器件的效率。三、金属氧化物半导体纳米晶不同于部分可以渗入量子点间隙的有机小分子电子传输材料，成膜过程中经常只是简单的堆叠，因此在成膜过程中容易在量子点膜层和氧化锌膜层之间的界面处引入缺陷，甚至导致成膜平整性欠佳，降低器件的性能和稳定性。

因此，现有金属氧化物半导体纳米晶作为载流子传输材料有待改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种载流子传输材料及其制备方法和QLED器件，旨在解决现有金属氧化物半导体纳米晶存在表面缺陷、以及迁移率过高，从而影响器件的发光效率和稳定性的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种载流子传输材料，所述载流子传输材料包括经烷氧基硅烷偶联剂修饰的金属氧化物半导体纳米晶，结构通式为：H₂NRSi(OM)₃，其中，M为所述金属氧化物半导体纳米晶，R为所述烷氧基硅烷偶联剂中的非烷氧基碳链。

相应地，一种载流子传输材料的制备方法，包括如下步骤：

提供金属氧化物半导体纳米晶和烷氧基硅烷偶联剂，所述烷氧基硅烷偶联剂的非烷氧基碳链末端含有氨基；

将所述金属氧化物半导体纳米晶和所述烷氧基硅烷偶联剂溶于溶剂中得混合溶液；

将所述混合溶液加热处理，使所述烷氧基硅烷偶联剂一端水解后通过Si-O-与所述金属氧化物半导体纳米晶连接，得到所述载流子传输材料。

本发明另一方面提供一种QLED器件，包括载流子传输层，所述载流子传输层由本发明的载流子传输材料组成。

相应地，一种QLED器件的制备方法，包括如下步骤：

提供底电极；

按本发明的上述制备方法制备载流子传输材料，并将所述载流子传输材料沉积在所述底电极上得载流子传输层；

在所述载流子传输层上沉积量子点发光层；

在所述量子点发光层上沉积顶电极；