[发明专利]电子传输材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种电子传输材料及其制备方法和应用。所述电子传输材料的结构包括内核和壳层；所述内核的材料为金属氧化物；所述壳层的材料的导带底能级小于所述内核的材料的导带底能级。所述电子传输材料具有电子量子阱能级结构，能够有效地减低电子传输层的电子迁移率、减少运动至量子点发光层的电子数量，促进QLED电荷平衡。

技术领域

本发明涉及发光器件领域，特别是涉及电子传输材料及其制备方法和应用。

背景技术

由于量子点独特的光学性质，例如发光波长随尺寸和成分连续可调，发光光谱窄，荧光效率高、稳定性好等，基于量子点发光二极管(QLED)在显示领域得到广泛的关注和研究。同时，QLED显示还具有可视角大、对比度高、响应速度快、可柔性等诸多LCD所无法实现的优势，因而有望成为下一代的显示技术。

经过几十年的发展，QLED的性能取得了很大的进展，例如：在没有特殊光提取层的前提下，红、绿QLED已报道的最高外量子效率均已超过20％，接近理论极限，蓝光QLED的最高外量子效率也接近20％。但是QLED在寿命方面的表现却差强人意，尤其是蓝光QLED。目前，主流的观点认为：电子空穴不平衡是QLED寿命低下的主要原因。这是由量子点独特的能级结构以及量子点发光层与阴阳极之间不对称的电荷注入势垒(空穴注入势垒远大于电子注入势垒)造成的。再加上常用的空穴传输材料的HOMO能级与量子点价带顶能级之间存在明显的空穴势垒，不能够有效地注入空穴。

因此，为了有效地解决电子空穴不平衡的问题，提高空穴注入效率或者降低电子注入效率是两大根本的研究方向。目前，学术界已对此进行了大量的尝试。例如：在量子点发光层和金属氧化物电子传输层之间、阴极和金属氧化物电子传输层之间设置绝缘层以阻碍电子注入；对金属氧化物电子传输材料进行p型掺杂以降低其电子迁移率；在倒置结构QLED器件中，在量子点发光层和空穴传输层之间设置偶极层，拉升量子点发光层表面的价带顶能级，减小空穴传输势垒；等等。虽然这些研究加深了人们对QLED工作机制的理解、大幅度提高了QLED的效率，但QLED的寿命依然达不到商用化的标准，尤其是蓝光QLED。

发明内容

基于此，本发明提供一种电子传输材料，具有电子量子阱能级结构，其形成的电子传输层替代原有的平带结构的金属氧化物电子传输层结构后，能够有效地减低电子传输层的电子迁移率、减少运动至量子点发光层的电子数量，促进QLED电荷平衡。

技术方案为：

一种电子传输层材料，所述电子传输材料的结构包括内核和壳层；

所述内核的材料为金属氧化物；

所述壳层的材料的导带底能级小于所述内核的材料的导带底能级。

本发明还提供一种电子传输层材料的制备方法。

技术方案为：

一种电子传输层材料的制备方法，包括以下步骤：

将金属源溶解在溶剂中，加入碱性溶液，反应1-2h，得金属氧化物纳米颗粒；

在所述金属氧化物纳米颗粒表面包裹壳层的材料；

所述壳层的材料的导带底能级小于所述金属氧化物纳米颗粒的导带底能级。

本发明还提供一种量子点发光二极管。

技术方案为：

一种量子点发光二极管，所述量子点发光二极管的电子传输层为上述电子传输层，或者由上述的制备方法制得的电子传输材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：