[发明专利]纳米晶、纳米晶组合物、发光装置及纳米晶的制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米晶、组合物、发光装置和纳米晶的制备方法，该纳米晶包括核和壳，所述核为ZnMgO，所述壳为金属氧化物。通过设置金属氧化物的壳可以使得ZnMgO纳米晶和相邻材料接触时隔绝，减少了ZnMgO纳米晶表面对相邻材料的不良影响，从而提高其适用性。

技术领域

本发明涉及纳米晶制备及应用领域，具体而言，涉及一种纳米晶、纳米晶组合物、发光装置和纳米晶制备方法。

背景技术

氧化锌(ZnO)是典型的n型氧化物半导体，具有较高的载流子迁移率、可调的能带结构、可见光波段透过率高等特性。胶体ZnO纳米晶兼具出色的溶液可加工性，目前作为电子传输层(ETL)已经应用于高性能的量子点发光二极管(QLED)。然而，广泛应用的低温醇相胶体ZnO纳米晶薄膜与量子点层接触时，大量表面态的存在使其和量子点中的激发态发生相互作用，显著地降低量子点薄膜的发光性能。近年来，许多研究者们开始采用镁掺杂ZnO来替代纯ZnO作为QLED的电子传输层。锌镁氧(ZnMgO)纳米晶替代ZnO纳米晶的确能有效减弱与量子点的相互作用，使量子点薄膜保持优异的发光性能。但是目前量子点发光二极管仍然存在发光效率不高的问题，仍有待继续提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纳米晶、纳米晶组合物、发光装置及纳米晶的制备方法，以解决现有技术中纳米晶应用时，特别是应用于发光二极管时发光性能不佳的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种纳米晶包括核和壳，上述核为ZnMgO，上述壳为金属氧化物。

进一步地，上述金属氧化物为氧化镁或者氧化铝。

进一步地，上述核的平均尺寸为3～5nm，上述壳的平均厚度为1～5nm。

进一步地，上述纳米晶的平均尺寸小于20nm，上述纳米晶用作电子传输材料或者电子注入材料。

根据本发明的一个方面，提供了一种纳米晶组合物，包括纳米晶，该纳米晶为上述任一种的纳米晶。

根据本发明的一个方面，提供了一种发光装置，包括发光二极管，上述发光二极管发光层和电子功能层，上述电子功能层上述任一纳米晶，上述纳米晶用作电子传输材料或者电子注入材料。

根据本发明的一个方面，提供了一种纳米晶的制备方法，包括：

将锌盐、镁盐、极性溶剂混合，并在第一温度下溶解，得到第一溶液；准备碱性的醇溶液；将上述碱性的醇溶液和上述第一溶液混合并进行反应，得到ZnMgO纳米晶；

将上述ZnMgO纳米晶和油溶性配体进行配体交换反应，得到表面包覆有油溶性配体的改性ZnMgO纳米晶，将上述改性ZnMgO纳米晶溶解于第一非极性溶剂中得到改性ZnMgO纳米晶溶液；

将烷基醇、脂肪酸盐和上述改性ZnMgO纳米晶溶液混合，并在第二温度下溶解，升高至第三温度下反应，得到包含壳为金属氧化物的ZnMgO纳米晶的产物体系。

进一步地，上述制备方法还包括，将上述壳为金属氧化物的ZnMgO纳米晶从上述产物体系中分离纯化出来并溶解于第二非极性溶剂中得到混合液，将上述混合液和醇溶性配体进行配体交换反应，得到醇溶性的壳为金属氧化物的ZnMgO纳米晶。

进一步地，上述醇溶性配体包括羟基，优选地，上述醇溶性配体为6-羟基己酸根。

进一步地，上述油溶性配体包括中长链烷基酸根，优选地，中长链烷基酸根的碳主链的碳原子个数为6～8。

进一步地，上述锌盐选自硝酸锌及其水合物、硫酸锌及其水合物和氯化锌及其水合物组成的组中的一种或多种，上述镁盐选自硫酸镁及其水合物、氯化镁及其水合物、硝酸镁及其水合物组成的组中的一种或多种。