[go: up one dir, main page]

CN113054129A - 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管 - Google Patents

复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管 Download PDF

Info

Publication number
CN113054129A
CN113054129A CN201911384722.0A CN201911384722A CN113054129A CN 113054129 A CN113054129 A CN 113054129A CN 201911384722 A CN201911384722 A CN 201911384722A CN 113054129 A CN113054129 A CN 113054129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boron nitride
dimensional carbon
carbon material
nitride material
silver nanoparticles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911384722.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朱佩
罗植天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Corp
TCL Research America Inc
Original Assignee
TCL Research America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Research America Inc filed Critical TCL Research America Inc
Priority to CN201911384722.0A priority Critical patent/CN113054129A/zh
Publication of CN113054129A publication Critical patent/CN113054129A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/816Multilayers, e.g. transparent multilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管。本发明提供的复合材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,氮化硼材料和二维碳材料的重量比为(3‑8):1,且氮化硼材料和/或二维碳材料上负载有银纳米颗粒。所提供的复合材料具有良好的耐热性、稳定性、导电性能和抗弯折性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,有望取代ITO应用于制备一种新型商用导电电极以制备柔性QLED。

Description

复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管
技术领域
本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管。
背景技术
近年来,随着显示技术的快速发展,以半导体量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)受到了广泛的关注。其色纯度高、发光效率高、发光颜色可调以及器件稳定等良好的特点使得量子点发光二极管在平板显示、固态照明等领域具有广泛的应用前景。
由于具有透过率高和导电能力强等优点,氧化铟锡(ITO)已被广泛地作为QLED的电极材料。然而,现有ITO电极作为QLED阳极薄膜时仍然存在一些问题影响了QLED的发光性能。例如,由于金属In是一种稀有金属,地壳中的金属铟的含量平均约为0.1ppm,导致较高的生产成本。例如,由于在QLED器件的制备过程中需要进行热处理,导致薄膜中出现金属In,而In元素的向膜层内扩散会产生微区高电场,从而在发光区形成暗斑,进而影响QLED的发光性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种复合材料及其制备方法,来替换现有ITO电极以用于制备QLED。
本发明的另一目的在于提供一种导电电极和发光二极管。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种复合材料,包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明提供的复合材料,由具有特定重量配比的氮化硼材料和二维碳材料复合形成,赋予了所述复合材料良好的耐热性和稳定性以及与QLED相适配的带隙宽度,使得由此形成的导电电极可满足替代现有ITO电极的基本条件。与此同时,氮化硼材料和/或二维碳材料上还负载有银纳米颗粒,赋予了所述复合材料优异的导电性能。因而,本发明提供的复合材料具有良好的耐热性、稳定性和导电性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,有望取代ITO应用于制备一种新型商用导电电极以制备QLED。
相应的,一种复合材料的制备方法,包括以下步骤:
提供氮化硼材料,将所述氮化硼材料分散在能够剥离所述氮化硼材料的第一溶剂中;
在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的氮化硼材料的第一溶液;
将二维碳材料分散在所述第一溶液中,且所述第一溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合;
或,所述复合材料的制备方法包括以下步骤:
提供二维碳材料,将所述二维碳材料分散在能够剥离所述二维碳材料的第二溶剂中;
在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的二维碳材料的第二溶液;
将氮化硼材料分散在所述第二溶液中,且所述第二溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合。
本发明提供的复合材料的制备方法,通过将氮化硼材料或二维碳材料先分散在剥离溶剂中,然后负载上银纳米颗粒,之后再根据特定重量比例加入另一复合材料进行超声复合处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合,方法简单,操作简便,适用于所述复合材料的规模化制备。
相应的,一种导电电极,所述导电电极的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明提供的导电电极,其材料为上述复合材料,该复合材料具有良好的耐热性、稳定性和导电性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,使得该导电电极在保证功函数的前提下,具有较高的稳定性和耐热性,有望取代现有ITO电极作为一种新型商用导电电极,适用于开发制备具有较高的发光效率和稳定性的QLED。
相应的,一种发光二极管,包括:相对设置的第一电极和第二电极,设置在所述第一电极和所述第二电极之间的发光层,所述第一电极的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明提供的发光二极管,其第一电极的材料包括上述复合材料,该复合材料具有良好的耐热性、稳定性和导电性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,使得所述发光二极管的载流子传输能力得以提升,并具有较高的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种复合材料的部分结构的剖面图;
图2为本发明实施例提供的一种复合材料的制备方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的一种复合材料的制备方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的一种导电电极的结构简图;
图5为本发明实施例提供的一种发光二极管的剖面图;
图6为本发明实施例提供的一种发光二极管的剖面图。
附图标记:第一极L01,空穴注入层L02,空穴传输层L03,发光层L04,电子传输层L05和第二极L06。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种复合材料,包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明实施例提供的复合材料,由具有特定重量配比的氮化硼材料和二维碳材料复合形成,赋予了所述复合材料良好的耐热性和稳定性以及与QLED相适配的带隙宽度,使得由此形成的导电电极可满足替代现有ITO电极的基本条件(例如功函数相匹配)。与此同时,氮化硼材料和/或二维碳材料上还负载有银纳米颗粒,赋予了所述复合材料优异的导电性能。因而,本发明提供的复合材料具有良好的耐热性、稳定性和导电性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,有望取代ITO应用于制备一种新型商用导电电极以制备QLED。
需要说明的是,“氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒”可以理解为,银纳米颗粒可以通过物理吸附作用或者化学键合作用分散于氮化硼材料的表面或内部,或者可以通过物理吸附作用或者化学键合作用分散于二维碳材料的表面或内部。可以理解,银纳米颗粒可以通过浸渍或沉淀等方法负载于氮化硼材料和/或所述二维碳材料上。本实施方式中的银纳米颗粒负载于氮化硼材料的方法将在后文中进行相应的阐述。
具体地,二维碳材料为具有特定层数的二维碳纳米材料,具有一定的导电性能,如一些实施方式中,所述二维碳材料选自石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种,其具有优异的导电性能。在一些实施例中,所述二维碳材料选为石墨烯,所述石墨烯为一种新型二维平面结构碳纳米材料,既具有优异的导电性,又具有高度的光学透明性,表面致密并极具柔韧性。进一步实施例中,所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯。
具体地,氮化硼材料为具有特定层数的二维氮化硼材料,其晶体结构与石墨烯相似,具有类似石墨的层次结构,有“白石墨烯”之称,具备良好的耐热性、导热性和高化学稳定性。所述复合材料中,所述氮化硼材料为单层氮化硼材料、双层氮化硼材料或多层氮化硼材料。作为一种实施方式,所述氮化硼材料选自六方氮化硼、菱方氮化硼、立方氮化硼、纤锌矿氮化硼和二维氮化硼中的至少一种。
作为一种实施方式,所述复合材料为插层材料,且所述氮化硼材料和所述二维碳材料层叠设置。层叠设置的氮化硼材料和二维碳材料构成类“三明治”的插层结构,具有良好的抗弯折性能,适用于制备柔性器件以缓冲由于柔性器件弯折带来的应力。在一些实施例中,氮化硼材料和二维碳材料交替层叠设置。
在一些实施例中,所述氮化硼材料选自六方氮化硼。如图1所示,所述复合材料中,交替层叠设置的六方氮化硼和二维碳材料形成类“三明治”的插层结构。一方面,氮化硼材料是带隙宽度在5.6-5.8eV的半导体,通过按照六方氮化硼和二维碳材料的重量比为(3-8):1的比例与二维碳材料例如石墨烯(带隙宽度为3.5-4.3eV)交替层叠设置,使得该复合材料在兼具导电性的同时还具有合适的带隙宽度,以维持在5.0-5.2ev之间,使之与QLED相适配,使得所述复合材料具有良好的导电性、耐热性和稳定性;另一方面,由于所述二维碳材料与所述六方氮化硼间存在一定的层间距,且当所述碳材料选为石墨烯时,所述石墨烯的表面极具柔韧性,使得所述复合材料具有良好的抗弯折性能,适用于制备柔性器件以缓冲由于柔性器件弯折带来的应力。在进一步实施例中,所述六方氮化硼的厚度为20-80nm。在进一步实施例中,所述二维碳材料的厚度为10-20nm。
具体的,所述复合材料中,所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
在氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒,可进一步增强所述复合材料的导电性能,使得所述复合材料优异的导电性能,有望取代ITO应用于制备一种新型商用导电电极,在提高载流子的传输能力的前提下,增加了电极的稳定性。
银纳米颗粒具有优异的导电性,可通过例如静电吸附作用负载在氮化硼材料、二维碳材料的表面,且不影响所述氮化硼材料和所述二维碳材料的性能。作为一种实施方式,所述银纳米颗粒负载在所述氮化硼材料上。银纳米颗粒的沉积使得在氮化硼材料表面形成局部表面等离子共振,可进一步提高空穴的注入。在一些实施例中,所述银纳米颗粒的尺寸为5-10nm,其均匀地分布于所述氮化硼材料的表面,使得所述复合材料的导电性能最佳。当银纳米颗粒的尺寸小于5nm时,银纳米颗粒太小,对导电性能的提升不明显;当银纳米颗粒的尺寸大于10nm时,银纳米颗粒过大,容易形成团聚进而影响底发光器件的出光。在具体实施例中,所述银纳米颗粒的尺寸为5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm。
综上,本发明实施例提供的复合材料具有良好的耐热性、稳定性、导电性能和抗弯折性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,有望取代ITO应用于制备一种新型商用导电电极以制备柔性QLED。
以下为上述复合材料的制备方法。
一种复合材料的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S01、提供氮化硼材料,将所述氮化硼材料分散在能够剥离所述氮化硼材料的第一溶剂中;
S02、在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的氮化硼材料的第一溶液;
S03、将二维碳材料分散在所述第一溶液中,且所述第一溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合;
或,如图3所示,所述复合材料的制备方法包括以下步骤:
S01'、提供二维碳材料,将所述二维碳材料分散在能够剥离所述二维碳材料的第二溶剂中;
S02'、在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的二维碳材料的第二溶液;
S03'、将氮化硼材料分散在所述第二溶液,且所述第二溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合。
本发明实施例提供的复合材料的制备方法,通过将氮化硼材料或二维碳材料先分散在剥离溶剂中,然后负载上银纳米颗粒,之后再根据特定重量比例加入另一复合材料进行超声复合处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合,方法简单,操作简便,适用于所述复合材料的规模化制备。
其中,上述步骤中采用的氮化硼材料、二维碳材料和银纳米颗粒,以及氮化硼材料与二维碳材料的重量比,与上文所述的基本相同,为节省篇幅,此处不再一一赘述。
需要说明的是,上述第一溶剂能够剥离分散在所述第一溶剂中的所述氮化硼材料。即,第一溶剂能够剥离氮化硼材料,即能够(可结合超声处理)克服层状结构的氮化硼材料的层与层之间的相互吸引的范德华力,以剥离分散氮化硼材料。在一些例子中,第一溶剂还能够剥离二维碳材料,即能够(可结合超声处理)克服二维碳材料的层与层之间的相互吸引的范德华力,以剥离分散二维碳材料。
作为一种实施方式,所述第一溶剂包括二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的至少一种。
需要说明的是,上述第二溶剂能够剥离分散在所述第二溶剂中的所述二维碳材料。即,第二溶剂能够剥离二维碳材料,即能够(可结合超声处理)克服二维碳材料的层与层之间的相互吸引的范德华力,以剥离分散二维碳材料。在一些例子中,第二溶剂还能够剥离氮化硼材料,即能够(可结合超声处理)克服氮化硼材料的层与层之间的相互吸引的范德华力,以剥离分散氮化硼材料。
作为一种实施方式,所述第二溶剂包括二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的至少一种。可以理解,第二溶剂可与第一溶剂相同或不相同。
在步骤S01中,将氮化硼材料分散在能够剥离氮化硼材料的第一溶剂中,例如可以结合超声处理,以促进氮化硼材料在第一溶剂中的剥离。
作为一种实施方式,将所述氮化硼材料分散在能够剥离所述氮化硼材料的第一溶剂中的步骤包括:将所述氮化硼材料分散在所述第一溶剂中,进行超声处理,并离心处理后收集上层清液。在一些实施例中,将块体氮化硼材料(粉末)分散在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在150W-200W下超声2h,离心分离,取含有所述氮化硼材料的牛奶色上清液。
在步骤S01'中,将二维碳材料分散在能够剥离二维碳材料的第二溶剂中,例如可以结合超声处理,以促进二维碳材料在第二溶剂中的剥离。
作为一种实施方式,将所述二维碳材料分散在能够剥离所述二维碳材料的第二溶剂中的步骤包括:将所述二维碳材料分散在所述第二溶剂中,进行超声处理,并离心处理后收集上层清液。
在S02中,在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒,以形成分散有负载有银纳米颗粒的氮化硼材料的第一溶液。将银纳米颗粒负载在所述氮化硼材料上,可使得在氮化硼材料表面能够形成局部表面等离子共振,可进一步提高空穴的注入。
作为一种实施方式,在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒的步骤包括:将银盐加入分散有所述氮化硼材料的第一溶剂中,在500W-800W的微波条件下反应5-20分钟。
在一些实施例中,所述第一溶剂选为DMF。使得DMF既作为还原剂,又作为反应溶剂,通过调节微波的功率为500W-800W以及调节反应时间为5-20分钟,在促进银盐与氮化硼材料充分混合的同时,可还原得到颗粒大小均匀的银纳米颗粒,使得合成的银纳米颗粒能够不断地负载于氮化硼材料的表面,避免了颗粒的团聚,确保所述复合材料具有良好的导电能力和稳定性能。在进一步实施例中,所述银盐选为硝酸银。
在步骤S02'中,在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒,以形成分散有负载有银纳米颗粒的二维碳材料的第二溶液。
作为一种实施方式,在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒的步骤包括:将银盐加入分散有所述二维碳材料的第二溶剂中,在500W-800W的微波条件下反应5-20分钟。
在步骤S03中,将二维碳材料分散在所述第一溶液中,且所述第一溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合。
作为一种实施方式,进行超声处理的步骤中,以150W-200W的功率进行超声2小时以上。当超声的功率小于150W时,石墨烯和氮化硼材料在溶剂中分散得不完全,不利于形成插层材料;当超声的功率大于200W时,容易导致氮化硼材料和二维碳材料的分子破碎,不利于形成插层材料。
在一些实施例中,将二维碳材料分散在所述第一溶液中的步骤中,所述二维碳材料为经过剥离后的二维碳材料,例如,二维碳材料在分散入第一溶液之前,将二维碳材料在DMF中进行超声处理。
作为一种实施方式,进行超声处理的步骤之后,对超声产物进行固液分离,以获得所述复合材料。在一些实施例中,将超声产物以1500rpm离心30min。
作为一种实施方式,通过上述步骤制得的复合材料为插层材料,且所述氮化硼材料和所述二维碳材料层叠设置。
步骤S03'中,将氮化硼材料分散在所述第二溶液,且所述第二溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合。其具体过程可参考上述步骤S03中,本发明实施例不一一赘述。基于上述技术方案,本发明实施例还提供了一种导电电极和发光二极管,其具体技术方案如下:
一种导电电极,所述导电电极的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明实施例提供的导电电极,其材料为上述复合材料,该复合材料具有良好的耐热性、稳定性、导电性能和抗弯折性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,使得该导电电极在保证功函数的前提下,具有较高的稳定性和耐热性,有望取代现有ITO电极作为一种新型商用导电电极,适用于开发制备具有较高的发光效率和稳定性的柔性QLED。
在一些实施方式中,导电电极包括基体部及设置在基体部的导电部(图未示出)。导电部的材料包括上述复合的氮化硼材料和二维碳材料。其中,基体部可采用绝缘材料。可以理解,导电部可以为形成在基体部上的膜层结构。
另外,需要说明的是,导电电极的具体结构也可参考本领域的常规电极,作为一种实施方式,如图4所示,所述导电电极为膜层结构,为由上述复合材料形成的薄膜。
一种发光二极管,如图5所示,包括:相对设置的第一电极L01和第二电极L06,设置在所述第一电极L01和所述第二电极L06之间的发光层L04,所述第一电极L01的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
本发明实施例提供的发光二极管,其第一电极的材料包括上述复合材料,该复合材料具有良好的耐热性、稳定性、导电性能和抗弯折性能,以及具有与QLED相适配的带隙宽度,使得所述发光二极管的载流子传输能力得以提升,并具有较高的稳定性。
具体地,所述发光二极管中,所述第一电极的材料为上文所述的复合材料,氮化硼材料、二维碳材料和银纳米颗粒的用量及其组合方式,与上文所述的基本相同,为节省篇幅,此处不再一一赘述。
所述发光二级管中,所述第二电极的材料可选为本领域常规电极材料,包括但不限于Au、Ag、Al和Cu等。在一些实施方式中,所述第二电极的材料为Ag,Ag的功函数较低,利于电子的注入,且具有良好的稳定性和透光性。在一些实施例中,所述第一电极的厚度为20-100nm。
所述发光二极管中,所述发光层的材料可选择本领域常规的发光材料,包括但不限于量子点发光材料、有机发光材料和钙钛矿发光材料等。作为一种实施方式,所述发光层的材料为量子点,优选为II-VI族量子点、III-V族量子点和II-III-VI族量子点中的至少一种。其中,所述量子点可选为核壳量子点和/或基于渐变壳的量子点;所述量子点可为红色量子点、蓝色量子点或青色量子点。在一些实施例中,所述量子点选为CdSe/ZnS、CdS/ZnSe和CdZnS/ZnSe中的至少一种。在一些实施例中,所述发光层的厚度为30-60nm。
为了提高所述发光二极管的发光性能,除了上述列举的几种膜层结构,所述发光二极管还可以包含有空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层等膜层结构。其中,所述空穴注入层可采用本领域常规材料,如一些实施例中,所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS。所述空穴传输层的材料可采用本领域常规材料,如一些实施例中,所述空穴传输层的材料为聚三苯胺(poly-TPD)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(4,4'-(N-(对丁基苯基))二苯胺)](TFB)、聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]中的至少一种。所述电子传输层的材料可采用本领域常规材料,如一些实施例中,所述电子传输层的材料为氧化锌。所述电子注入层的材料可采用本领域常规材料,如一些实施例中,所述电子注入层的材料为氧化锌。
作为一种实施方式,所述发光二极管还包括空穴传输层和/或空穴注入层,所述空穴传输层和/或空穴注入层设置在所述第一电极和所述发光层之间。所述第一电极的带隙宽度维持在5.0-5.2ev之间,与现有的大部分空穴传输层和/或空穴注入层带隙匹配,可整体上提高QLED的发光性能。
本发明实施例对所述发光二极管的具体结构类型不作具体限定,可以为正置型发光二极管,还可以为倒置型发光二极管。在一些实施例中,所述发光二极管为正置型发光二极管。在一些实施例中,所述发光二极管为倒置型发光二极管,所述第一电极为顶电极。
作为一种实施方式,如图6所示,所述发光二极管包括依次层叠设置的第一电极L01、空穴注入层L02、空穴传输层L03、发光层L04、电子传输层L05和第二电极L06。其中,所述第一电极厚20-80nm;所述空穴注入层为PEDOT:PSS薄膜,厚30-40nm;所述空穴传输层为poly-TPD薄膜,厚30-50nm;所述发光层的材料为CdSe/ZnS量子点层,厚30-60nm;所述电子传输层为氧化锌薄膜,厚50-150nm;所述第二电极为Ag电极或Al电极,厚20-100nm。
另外,所述发光二极管的制备工艺可参考本领域的常规操作,例如采用化学沉积法、蒸镀、磁控溅射法、旋涂、喷墨打印等方法依次在衬底上沉积第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层和第二电极等功能膜层,然后进行封装。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本发明实施例一种复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管的进步性能显著地体现,以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例提供了一种量子点发光二极管(QLED),具体包括以下步骤:
1、制备复合材料
1)称取80mg的六方氮化硼粉末,加入到200mL的DMF中,在160W强度下超声2h,离心分离,取出牛奶色上清液,获得六方氮化硼溶液;在六方氮化硼溶液中加入8mg硝酸银水溶液,超声10min,然后在800w功率下微波加热15min,制得负载有银纳米颗粒的六方氮化硼。
2)在步骤1)的反应液中加入10mg的石墨烯,160W的功率下超声2小时,离心1500rpm,30min,获得所述复合材料:银纳米颗粒负载的六方氮化硼/石墨烯混合物。
2、制备QLED
1)将上述步骤制得的复合材料制备成打印墨水,打印墨水中复合材料的浓度为30mg/mL,在玻璃基板上打印形成阳极,膜层厚度为60nm;
2)在阳极上依次沉积空穴注入层(PEDOT:PSS,50nm)、空穴传输层(poly-TPD,30nm)、发光层(CdSe/ZnS量子点,20nm)、电子传输层(ZnO,30nm)和Ag电极(20nm),封装,获得QLED。
实施例2
本实施例提供了一种量子点发光二极管(QLED),具体包括以下步骤:
1、制备复合材料
1)称取50mg的六方氮化硼粉末,加入到200mL的DMF中,在180W强度下超声2h,离心分离,取出牛奶色上清液,获得六方氮化硼溶液;在六方氮化硼溶液中加入8mg硝酸银水溶液,超声10min,然后在800w功率下微波加热15min,制得负载有银纳米颗粒的六方氮化硼。
2)在步骤1)的反应液中加入10mg的石墨烯,180W的功率下超声2小时,离心1500rpm,30min,获得所述复合材料:银纳米颗粒负载的六方氮化硼/石墨烯混合物。
2、制备QLED
1)将上述步骤制得的复合材料制备成打印墨水,打印墨水中复合材料的浓度为30mg/mL,在玻璃基板上打印形成阳极,膜层厚度为60nm;
2)在阳极上依次沉积空穴注入层(PEDOT:PSS,50nm)、空穴传输层(poly-TPD,30nm)、发光层(CdSe/ZnS量子点,20nm)、电子传输层(ZnO,30nm)和Ag电极(20nm),封装,获得QLED。
实施例3
本实施例提供了一种量子点发光二极管(QLED),具体包括以下步骤:
1、制备复合材料
1)称取30mg的六方氮化硼粉末,加入到100mL的DMF中,在180W强度下超声2h,离心分离,取出牛奶色上清液,获得六方氮化硼溶液;在六方氮化硼溶液中加入6mg硝酸银水溶液,超声10min,然后在800w功率下微波加热15min,制得负载有银纳米颗粒的六方氮化硼。
2)在步骤1)的反应液中加入10mg的石墨烯,180W的功率下超声2小时,离心1500rpm,30min,获得所述复合材料:银纳米颗粒负载的六方氮化硼/石墨烯混合物。
2、制备QLED
1)将上述步骤制得的复合材料制备成打印墨水,打印墨水中复合材料的浓度为10mg/mL,在玻璃基板上打印形成阳极,膜层厚度为30nm;
2)在阳极上依次沉积空穴注入层(PEDOT:PSS,50nm)、空穴传输层(poly-TPD,30nm)、发光层(CdSe/ZnS量子点,20nm)、电子传输层(ZnO,30nm)和Ag电极(70nm),封装,获得QLED。
对比例1
本对比例提供的QLED与实施例1的区别在于:底电极为ITO电极。
取实施例1-实施例3和对比例1的阳极进行测试,采用四探针测试其方块电阻,测试结果如表1所示。方块电阻表征电极材料的截流子迁移率,数值越小,反映该电极的截流子迁移率越高。
表1
对比例1 实施例1 实施例2 实施例3
方块电阻(Ω/sq) 40 35 23 25
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种复合材料,其特征在于,包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料为插层材料,且所述氮化硼材料和所述二维碳材料层叠设置。
3.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述氮化硼材料选自六方氮化硼、菱方氮化硼、立方氮化硼、纤锌矿氮化硼和二维氮化硼中的至少一种;和/或
所述二维碳材料选自石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述银纳米颗粒的尺寸为5-10nm。
5.一种复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供氮化硼材料,将所述氮化硼材料分散在能够剥离所述氮化硼材料的第一溶剂中;
在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的氮化硼材料的第一溶液;
将二维碳材料分散在所述第一溶液中,且所述第一溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合;
或,所述复合材料的制备方法包括以下步骤:
提供二维碳材料,将所述二维碳材料分散在能够剥离所述二维碳材料的第二溶剂中;
在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒,形成分散有负载有银纳米颗粒的二维碳材料的第二溶液;
将氮化硼材料分散在所述第二溶液中,且所述第二溶液中的所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,进行超声处理,使得所述氮化硼材料和所述二维碳材料复合。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第一溶剂包括二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种;和/或
将所述氮化硼材料分散在能够剥离所述氮化硼材料的第一溶剂中的步骤包括:将所述氮化硼材料分散在所述第一溶剂中,进行超声处理,并离心处理后收集上层清液;和/或
在分散在所述第一溶剂中的氮化硼材料上负载银纳米颗粒的步骤包括:将银盐加入分散有所述氮化硼材料的第一溶剂中,在500W-800W的微波条件下反应5-20分钟。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第二溶剂包括二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种;和/或
将所述二维碳材料分散在能够剥离所述二维碳材料的第二溶剂中的步骤包括:将所述二维碳材料分散在所述第二溶剂中,进行超声处理,并离心处理后收集上层清液;和/或
在分散在所述第二溶剂中的二维碳材料上负载银纳米颗粒的步骤包括:将银盐加入分散有所述二维碳材料的第二溶剂中,在500W-800W的微波条件下反应5-20分钟。
8.一种导电电极,其特征在于,所述导电电极的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
9.根据权利要求8所述的导电电极,其特征在于,所述导电电极的材料为插层材料,且所述氮化硼材料与所述二维碳材料层叠设置。
10.一种发光二极管,包括:相对设置的第一电极和第二电极,设置在所述第一电极和所述第二电极之间的发光层,其特征在于,所述第一电极的材料包括:复合的氮化硼材料和二维碳材料,所述氮化硼材料和所述二维碳材料的重量比为(3-8):1,且所述氮化硼材料和/或所述二维碳材料上负载有银纳米颗粒。
11.根据权利要求10所述的发光二极管,其特征在于,所述第一电极的材料为插层材料,且所述氮化硼材料与所述二维碳材料层叠设置。
12.根据权利要求10所述的发光二极管,其特征在于,所述氮化硼材料选自六方氮化硼、菱方氮化硼、立方氮化硼、纤锌矿氮化硼和二维氮化硼中的至少一种;和/或
所述二维碳材料选自石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
13.根据权利要求10所述的发光二极管,其特征在于,所述银纳米颗粒的尺寸为5-10nm。
CN201911384722.0A 2019-12-28 2019-12-28 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管 Pending CN113054129A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911384722.0A CN113054129A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911384722.0A CN113054129A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113054129A true CN113054129A (zh) 2021-06-29

Family

ID=76507886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911384722.0A Pending CN113054129A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113054129A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496668A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 金虎 一种氮化硼-石墨烯复合材料、其制备方法及用途
US20140212672A1 (en) * 2011-10-06 2014-07-31 Korea Electrotechnology Research Institute One-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having the conductivity thereof enhanced by a two-dimensional nanomaterial
CN106318264A (zh) * 2016-09-08 2017-01-11 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 BN/Ag二维层状复合材料的导热胶的制备方法
CN106583750A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 吉林大学 一种制备氮化硼纳米片/金属纳米颗粒复合材料的方法
CN106987123A (zh) * 2017-04-18 2017-07-28 上海大学 石墨烯/氮化硼负载纳米银导热特种高分子材料及制备方法
CN109301210A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 哈尔滨理工大学 一种碳纤维/氮化硼柔性复合电极及其制备方法与应用
US20190214633A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-11 Saudi Arabian Oil Company Nanocomposite electrode materials for use in high temperature and high pressure rechargeable batteries

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140212672A1 (en) * 2011-10-06 2014-07-31 Korea Electrotechnology Research Institute One-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having the conductivity thereof enhanced by a two-dimensional nanomaterial
CN102496668A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 金虎 一种氮化硼-石墨烯复合材料、其制备方法及用途
CN106318264A (zh) * 2016-09-08 2017-01-11 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 BN/Ag二维层状复合材料的导热胶的制备方法
CN106583750A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 吉林大学 一种制备氮化硼纳米片/金属纳米颗粒复合材料的方法
CN106987123A (zh) * 2017-04-18 2017-07-28 上海大学 石墨烯/氮化硼负载纳米银导热特种高分子材料及制备方法
US20190214633A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-11 Saudi Arabian Oil Company Nanocomposite electrode materials for use in high temperature and high pressure rechargeable batteries
CN109301210A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 哈尔滨理工大学 一种碳纤维/氮化硼柔性复合电极及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CIJUN SHUAI等: ""A combined nanostructure constructed by graphene and boron nitride nanotubes reinforces ceramic scaffolds"", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *
FEI AN等: ""Highly anisotropic graphene/boron nitride hybrid aerogels with long-range ordered architecture and moderate density for highly thermally conductive composites"", 《CARBON》 *
JINFENG ZENG等: ""Green synthesis of AgNPs/reduced graphene oxide nanocomposites and effect on the electrical performance of electrically conductive adhesives"", 《J MATER SCI: MATER ELECTRON》 *
KUN LIU等: ""Carbon content and layers number controlling electronic properties of hybridized graphene and boron nitride"", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 *
QIUCHENG LI等: ""Nickelocene-Precursor-Facilitated Fast Growth of Graphene/h-BN Vertical Heterostructures and Its Applications in OLEDs"", 《COMMUNICATION》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108258133B (zh) 钙钛矿发光二极管及其制备方法
CN105679958B (zh) 电致发光器件及其制作方法、显示装置
CN111384256B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法
CN108192593A (zh) 基于无机钙钛矿量子点与共轭有机小分子共晶结构的光学薄膜
CN113809271A (zh) 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管
CN113838985B (zh) 氧化锌纳米材料及其制备方法、发光器件
CN111816792B (zh) 发光器件及显示装置
CN113809272A (zh) 氧化锌纳米材料及制备方法、电子传输薄膜、发光二极管
CN113782686A (zh) 复合材料及其制备方法和发光二极管
CN110534656B (zh) 一种纳米材料及制备方法与量子点发光二极管
CN113054117B (zh) 发光二极管及其制备方法
CN113054129A (zh) 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管
CN112349850A (zh) 无机半导体材料及其制备方法
CN113122262A (zh) 复合材料及制备方法、发光薄膜和发光二极管
CN110311046A (zh) 量子点发光材料及其制作方法
CN113130809B (zh) 复合电极及其制备方法、量子点发光二极管
CN113046077B (zh) 一种复合材料、量子点发光二极管及其制备方法
CN112397656B (zh) 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管
CN114388713A (zh) 电子传输材料及制备方法、光电器件
CN114039002A (zh) 电子传输墨水、电子传输薄膜、电致发光二极管及显示器件
CN111341921B (zh) 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管
CN115692564A (zh) 异质结纳米材料、电子传输薄膜和显示器件
CN114316942A (zh) 复合材料及其制备方法和发光二极管
CN113801648A (zh) 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管
CN113707777A (zh) 复合材料及其制备方法、发光器件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210629