CN115915887A - 氧化钼纳米材料及制备方法、空穴功能薄膜及光电器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种氧化钼纳米材料及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:提供氧化钼、溶剂、及卤代酸和/或卤代醇,混合,得到混合溶液;蒸发结晶,得到氧化钼纳米材料。所述氧化钼纳米材料的制备方法所制得的氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。所述卤代酸配体和/或卤代醇配体可以有效地钝化氧化钼纳米颗粒的缺陷态发光,提高氧化钼纳米颗粒在溶剂中的分散性和稳定性,提高包括所述氧化钼纳米材料的空穴功能层的空穴迁移率,提高光电器件的空穴注入及传输能力,从而改善光电器件中的电荷平衡,进而提升光电器件的发光效率和寿命。另,本申请还公开了一种空穴功能薄膜及光电器件。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种氧化钼纳米材料的制备方法、由所述制备方法制得的氧化钼纳米材料、包括所述氧化钼纳米材料的空穴功能薄膜、及包括所述空穴功能薄膜的光电器件。
背景技术
光电器件是指根据光电效应制作的器件,其在新能源、传感、通信、显示、照明等领域具有广泛的应用,如太阳能电池、光电探测器、电致发光器件等。
传统的光电器件的结构主要包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层及阴极。在电场的作用下,电致发光器件的阳极产生的空穴和阴极产生的电子发生移动,分别向发光层注入,当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。光电器件的电子-空穴注入平衡可以有效地提升光电器件的效率及寿命等性能。然而,现有的光电器件因为各种原因会导致空穴注入和/或传输的能力较差,使得光电器件的电子-空穴注入不平衡。例如,为了增加显示面板的开口率,通常采用顶发射电致发光器件。而顶发射电致发光器件的光学设计,通常需要增加电致发光器件的空穴注入层厚度来优化器件的腔长,而电致发光器件的空穴注入层的厚度增加会导致电致发光器件的空穴注入能力降低,使得电致发光器件中的电子-空穴注入不平衡,而导致电致发光器件的效率和寿命较低。
氧化钼(MoOx)是一种无毒、具有高功函数及高电导率的N型半导体材料。氧化钼作为空穴注入层材料或空穴传输层材料用于光电器件中,可以有效地提高空穴注入及传输效率。然而,现有的MoOx的制备方法所制得的MoOx的空穴注入及空穴传输性能较差,使得光电器件中的电子-空穴注入不平衡,而导致光电器件的发光效率和寿命较低。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种氧化钼纳米材料的制备方法及制得的氧化钼纳米材料,旨在改善现有的氧化钼纳米材料用于光电器件时使引起的光电器件效率及寿命较低的问题。
本申请实施例是这样实现的,一种氧化钼纳米材料的制备方法,包括如下步骤:
提供氧化钼、溶剂、及卤代酸和/或卤代醇,混合,得到混合溶液;
蒸发结晶,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述氧化钼与所述卤代酸和/或卤代醇的摩尔比的范围为(1:1)-(1:6)。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述混合的方法为70-100℃下加热2-4h。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述蒸发结晶的方法为:100-200℃加热所述混合溶液0.5-1h。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述卤代酸为卤化乙酸,所述卤代醇为卤代乙醇。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述混合溶液中还添加有过氧化氢。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述过氧化氢与所述溶剂的体积比的范围为(1:2)-(1:3)。
相应的,本申请实施例还提供一种由上述制备方法制得的氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述氧化钼纳米材料中,所述卤代酸配体和/或卤代醇配体的含量范围为32-87wt%。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-9nm。
相应的,本申请实施例还提供一种空穴功能薄膜,所述空穴功能薄膜为空穴注入薄膜或空穴传输薄膜,所述空穴功能薄膜中包括由上述制备方法制得的氧化钼纳米材料,或者,所述空穴功能薄膜中包括上述氧化钼纳米材料。
相应的,本申请实施例还提供一种光电器件,包括层叠的阳极、空穴功能层、发光层及阴极,所述空穴功能层中包括由上述制备方法制得的氧化钼纳米材料,或者,所述空穴功能层中包括上述氧化钼纳米材料。
本申请的氧化钼纳米材料的制备方法所制得的氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。所述卤代酸配体和/或卤代醇配体可以有效地钝化氧化钼纳米颗粒的缺陷态发光,提高氧化钼纳米颗粒在溶剂中的分散性和稳定性,提高包括所述氧化钼纳米材料的空穴功能层的空穴迁移率,提高光电器件的空穴注入及传输能力,从而改善光电器件中的电荷平衡,进而提升光电器件的发光效率和寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种氧化钼纳米材料的制备方法流程图;
图2是本申请实施例提供的一种光电器件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种光电器件的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的又一种光电器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本发明范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
请参阅图1,本申请实施例提供一种氧化钼纳米材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤S11:提供氧化钼、溶剂、及卤代酸和/或卤代醇,混合,得到混合溶液,所述混合溶液中分散有氧化钼粒子;
步骤S12:蒸发结晶,使氧化钼粒子随溶剂的挥发重新结晶,形成氧化钼纳米颗粒,卤代酸和/或卤代醇键合在所述氧化钼纳米颗粒的表面,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
所述步骤S11中:
所述氧化钼的化学式为MoOx,其中,x为1-3的数值。作为示例,所述MoOx可以选自但不限于MoO1/2、MoO4/11、MoO17/47、MoO5/14、MoO8/23、MoO9/26、MoO1/3及MoO2/3中的至少一种。
所述卤代酸是指分子中同时含有卤素原子和羧基的化合物。所述卤素原子可以选自但不限于氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)及碘(I)中的至少一种。在一些实施例中,所述卤代酸为所述卤代乙酸,作为示例,所述卤代酸选自一氯化乙酸(CH2ClCOOH)、二氯化乙酸(CHCl2COOH)及三氯代乙酸(CCl3COOH)中的至少一种。
所述卤代醇是指分子中同时含有卤素原子和-CH2-OH基的化合物。所述卤素原子可以选自但不限于氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)及碘(I)中的至少一种。在一些实施例中,所述卤代醇为所述卤代乙醇,作为示例,所述卤代醇选自一氯化乙醇(CH2ClCH2OH)、二氯化乙醇(CHCl2CH2OH)及三氯代乙醇(CCl3CH2OH)中的至少一种。
所述溶剂可以选自但不限于甲醇、乙醇及水中的至少一种。
在一些实施例中,所述氧化钼与所述卤代酸和/或卤代醇的摩尔比的范围为(1:1)-(1:6)。
在一些实施例中,所述混合溶液中,所述卤代酸和/或卤代醇的浓度的范围为0.25-0.33mmol/mL,所述氧化钼的浓度范围为0.04-0.3mmol/mL。
在一些实施例中,所述混合的方法为70-100℃下加热2-4h。
在一些实施例中,所述混合溶液中还添加有过氧化氢(H2O2),所述过氧化氢可以促进氧化钼的分散。在一些实施例中,所述过氧化氢与所述溶剂的体积比的范围为(1:2)-(1:3)。在所述范围内,可以使氧化钼充分分散,过大过小都有可能造成氧化钼的分散不充分。
所述步骤S12中:
所述蒸发结晶的方法为:加热所述混合溶液。所述加热的温度范围为100-200℃,时间范围为0.5-1。
在一些实施例中,所述制备方法还包括清洗所述氧化钼纳米材料的步骤,具体的:将所述氧化钼纳米材料加入极性较小的醇类溶剂中,50-80℃的温度下搅拌2-5h,使氧化钼纳米材料充分分散,然后使用清洗剂清洗,离心沉淀,得到纯度较高的氧化钼纳米材料。
所述极性较小的醇类溶剂可以选自但不限于异丙醇IPA、丁醇及叔丁醇中的至少一种。
所述清洗剂为常规使用的清洗剂,例如可以选自但不限于环己烷及乙醇中的至少一种。
所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
所述氧化钼纳米材料中,所述卤代酸配体和/或卤代醇配体的含量范围为32-87wt%。所述配体含量过低,则不能有效地钝化氧化钼纳米颗粒的缺陷态发光,所述配体含量过高,则会导致氧化钼纳米材料的导电性过低。
所述氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-9nm。在所述粒径范围内,可以有效地提高所述氧化钼纳米材料的分散性和稳定性。
在一些实施例中,所述步骤S11中,氧化钼的浓度范围为0.6-1mmol/mL,混合加热的时间为4-5h时,所述氧化钼纳米颗粒的粒径范围为3.5-9nm。
在另一些实施例中,所述步骤S1中,氧化钼的浓度范围为0.1-0.5mmol/mL,混合加热的时间为2-5h时,所述氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-3.5nm。
所述卤代酸及卤代醇参上文所述,在此不再赘述。
所述氧化钼纳米材料的制备方法所制得的氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。所述卤代酸配体和/或卤代醇配体可以有效地钝化氧化钼纳米颗粒的缺陷态发光,提高氧化钼纳米颗粒在溶剂中的分散性和稳定性,提高包括所述氧化钼纳米材料的空穴功能层的空穴迁移率,提高光电器件的空穴注入及传输能力,从而改善光电器件中的电荷平衡,进而提升光电器件的发光效率和寿命。
本申请实施例还提供一种空穴功能薄膜,主要用于光电器件100中。所述空穴功能薄膜中包括所述氧化钼纳米材料。所述空穴功能薄膜可以为空穴注入薄膜或空穴传输薄膜。
本申请实施例还提供一种所述空穴功能薄膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤S21:提供所述氧化钼纳米材料;
步骤S22:将所述氧化钼纳米材料设置在基板上,形成氧化钼纳米材料薄膜,即得到空穴空能膜。
可以理解,所述基板的种类没有限制。在一实施例中,所述基板为阳极衬底,所述衬底可以为玻璃等常规使用的衬底,所述氧化钼纳米材料设置在所述阳极上。在又一实施例中,所述基板包括层叠的阴极及发光层,所述氧化钼纳米材料设置在所述发光层上。
所述步骤S22中,将所述氧化钼纳米材料设置在所述基板上的方法可以为化学法或物理法。其中,化学法可以为化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法及共沉淀法等。物理法可以为物理镀膜法或溶液加工法,物理镀膜法可以为热蒸发镀膜法CVD、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法PVD、原子层沉积法及脉冲激光沉积法等;溶液加工法可以为旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法及条状涂布法等。
在一实施例中,将所述氧化钼纳米材料设置在所述基板上的方法为溶液法,此时,需要先将所述氧化钼纳米材料使用分散剂分散,得到氧化钼纳米材料分散液,然后将氧化钼纳米材料分散液通过溶液法设置在所述基板上。所述分散剂可以选自但不限于甲醇、乙醇、丁醇、戊醇2-(三氟甲基)-3-2乙氧基十二氟己烷(C9H5F15O)、甲氧基-九氟代丁烷(C4F9OCH3)、1-氯-4-甲氧基丁烷(C5H11ClO)、2-溴-1,1-二乙氧基乙烷(C6H13BrO2)中的至少一种。
请参阅图2-4,本申请实施例还提供一种光电器件100,所述光电器件100可以为太阳能电池、光电探测器、有机电致发光器件(OLED)或量子点电致发光器件(QLED)。所述光电器件100包括依次层叠设置的阳极10、空穴功能层20、发光层30及阴极40。所述空穴功能层20包括空穴注入层21及空穴传输层22中的至少一种。所述空穴功能层20包括所述空穴功能薄膜,换言之,所述空穴注入层21和/或所述空穴传输层22为所述空穴注入薄膜。
在一些实施例中,所述空穴注入层21中包括所述氧化钼纳米材料,此时,所述氧化钼纳米材料中的氧化钼纳米颗粒的粒径范围为4-9nm,在所述粒径范围内的氧化钼纳米颗粒的能级与常规用于光电器件100的阳极10的材料的能级相匹配,如此,可以提高光电器件100中阳极10与空穴注入层21之间的能级匹配,降低阳极10到空穴注入层21之间的势垒,提升光电器件100的空穴注入能力,提升光电器件100中的电荷平衡,进而提升光电器件100的发光效率和寿命。
在另一些实施例中,所述空穴传输层22中包括所述氧化钼纳米材料,此时,所述氧化钼纳米材料中的氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-3.5nm,在所述粒径范围内的氧化钼纳米颗粒的能级与常规用于光电器件100的发光层30的材料的能级相匹配,如此,可以提高光电器件100中的发光层30与空穴传输层22之间的能级匹配,降低空穴传输层22到发光层30之间的势垒,提升光电器件100的空穴传输能力,提升光电器件100中的电荷平衡,进而提升光电器件100的发光效率和寿命。
请参阅图2,在一实施例中,所述光电器件100包括依次层叠设置的阳极10、空穴注入层21、发光层30及阴极40。所述空穴注入层21为所述空穴注入薄膜,换言之,所述空穴注入层21中包括所述氧化钼纳米材料。所述氧化钼纳米材料中的氧化钼纳米颗粒的粒径范围为3.5-9nm。
请参阅图3,在另一实施例中,所述光电器件100包括依次层叠设置的阳极10、空穴传输层22、发光层30及阴极40。所述空穴传输层22为所述空穴传输薄膜,换言之,所述空穴传输层22中包括所述氧化钼纳米材料。所述氧化钼纳米材料中的氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-3.5nm。
请参阅图4,在又一实施例中,所述光电器件100包括依次层叠设置的阳极10、空穴注入层21、空穴传输层22、发光层30及阴极40。所述空穴注入层21和/或所述空穴传输层22为所述空穴传输薄膜,换言之,所述空穴注入层21和/或所述空穴传输层22中包括所述氧化钼纳米材料。
所述阳极10的材料为本领域已知用于阳极的材料,例如,可以选自但不限于掺杂金属氧化物电极、复合电极等。所述掺杂金属氧化物电极可以选自但不限于铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)及铝掺杂氧化镁(AMO)中的至少一种。所述复合电极为掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,如AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS等。
所述发光层30可以为有机发光层或量子点发光层。当所述发光层30为有机发光层时,所述光电器件100可以为有机光电器件。当所述发光层30为量子点发光层时,所述光电器件100可以为量子点光电器件。
所述有机发光层的材料为本领域已知用于光电器件的有机发光层的材料,例如,可以选自但不限于CBP:Ir(mppy)3(4,4'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯:三[2-(对甲苯基)吡啶-C2,N)合铱(III))、TCTA:Ir(mmpy)(4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺:三[2-(对甲苯基)吡啶-C2,N)合铱)、二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料、及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种。
所述量子点发光层的材料为本领域已知用于光电器件的量子点发光层的量子点材料,例如,可以选自但不限于单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种。例如,所述单一量子点可以选自但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种。作为举例,所述II-VI族化合物可以选自但不限于CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物可以选自但不限于InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种;所述I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种。所述核壳结构的量子点可以选自但不限于CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、ZnCdSe/ZnSe/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnS、CdSe/CdZnSeS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS及InP/ZnSeS/ZnS中的至少一种。
所述阴极40为本领域已知用于光电器件的阴极,例如,可以选自但不限于Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极、Ag/IZO电极、IZO电极及合金电极的至少一种。
在一实施例中,所述光电器件100还包括电子传输层,所述电子传输层连接在所述发光层30与所述阴极40之间。
所述电子传输层的材料为本领域已知用于电子传输层的材料,例如,可以选自但不限于ZnO、TiO2、ZrO2、HfO2、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO3、ZnMgO、PBD(2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑)、8-羟基喹啉铝(Alq3)及石墨烯中的至少一种。
在所述光电器件100同时包括空穴注入层21及空穴传输层22,且仅空穴注入层21包括所述氧化钼纳米材料时,所述空穴传输层22的材料可以为本领域已知用于空穴传输层的材料,例如,可以选自但不限于聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-omeTAD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、N,N′-双(1-奈基)-N,N′-二苯基-1,1′-二苯基-4,4′-二胺(NPB)、4,4'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯(CBP)、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)、聚三苯胺(Poly-TPD)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)及4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)中的至少一种。
在所述光电器件100同时包括空穴注入层21及空穴传输层22,且仅空穴传输层22包括所述氧化钼纳米材料时,所述空穴注入层21的材料为本领域已知用于空穴注入层的材料,例如可以选自但不限于2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、PEDOT:PSS及其掺有s-MoO3的衍生物(PEDOT:PSS:s-MoO3)中的至少一种。
可以理解,所述光电器件100除上述各功能层外,还可以增设一些常规用于光电器件的有助于提升光电器件性能的功能层,例如电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、界面修饰层等。
可以理解,所述光电器件100的各层的材料可以依据光电器件100的发光需求进行调整。
可以理解,所述光电器件100可以为正置光电器件或倒置光电器件。
本申请实施例还提供一种所述光电器件100的制备方法,包括如下步骤:
步骤S31:提供阳极10;
步骤S32:提供所述氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料设置在所述阳极10上,得到空穴功能层20;
步骤S33:在所述空穴功能层20上依次形成层叠的发光层30及阴极40。
可以理解,在所述光电器件100还包括电子传输层时,所述步骤S33为:在所述空穴功能层20上依次形成层叠的发光层30、电子传输层及阴极40。
本申请实施例还提供另一种所述光电器件100的制备方法,包括如下步骤:
步骤S41:提供阴极40,在所述阴极40上形成发光层30;
步骤S42:提供所述氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料设置在所述发光层30上,得到空穴功能层20;
步骤S43:在所述空穴功能层20上形成阳极10。
可以理解,在所述光电器件100还包括电子传输层时,所述步骤S41为:提供阴极40,在所述阴极40上依次形成层叠的电子传输层及发光层30。
以上两种制备方法中:
所述形成阳极10、发光层30、电子传输层及阴极40的方法可采用本领域常规技术实现,例如可以为化学法或物理法。所述化学法或物理法参上文所述,在此不再赘述。
可以理解,在所述光电器件100还包括电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层和/或界面修饰层等其它功能层时,所述光电器件100的制备方法还包括形成所述各功能层的步骤。
下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明,以下实施例仅是本申请的部分实施例,不是对本申请的限定。
实施例1
提供厚度为20nm的ITO阳极10;
在所述阳极10上旋涂PEDOT:PSS(型号AI4083)材料,然后中150℃热处理15min,得到厚度为35nm的空穴注入层21;
将10mmol MoO3和50mmol二氯化乙酸,加入12.5ml浓度为20%的H2O2与37.5mL无水乙醇中,在80℃加热4小时至均匀分散,得到混合溶液;150℃加热所述混合溶液0.5h,得到氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料加入无水IPA中,60℃加热搅拌5h,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的二氯化乙酸配体,所述氧化钼纳米颗粒的粒径为3.5nm,所述二氯化乙酸配体的含量为50wt%;
将所述氧化钼纳米材料分散在甲氧基-九氟代丁烷中,得到浓度为25mg/mL的氧化钼纳米材料分散液,将所述氧化钼纳米材料分散液旋涂在所述空穴注入层21上,然后150℃热处理20min,得到厚度为20nm的空穴传输层22;
在所述空穴传输层22上旋涂ZnSe/ZnS量子点发光材料,得到厚度为30nm的发光层30;
在所述发光层30上旋涂ZnMgO材料,其中ZnMgO材料中Mg的含量为10wt%,氮气气氛及100℃下热处理30min,得到厚度为45nm的电子传输层;
在所述电子传输层上蒸镀IZO,得到厚度为50nm的阴极40;
在所述阴极40上蒸镀NPB材料,得到厚度为65nm的覆盖层,得到光电器件100。本实施例的光电器件100为量子点电致发光器件。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例使用一氯化乙醇替换实施例1中的二氯化乙酸,对应的,本实施例得到的氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的一氯化乙醇配体。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例使用20mmol的一氯化乙醇及30mmol的三氯化乙酸替换实施例1中的50mmol的二氯化乙酸,对应的,本实施例得到的氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的一氯化乙醇配体和三氯化乙酸配体。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例的空穴注入层21及空穴传输层22通过以下方法制得:
将20mmol MoO3和50mmol二氯化乙酸,加入12.5ml浓度为20%的H2O2与37.5mL无水乙醇中,在80℃加热3小时至均匀分散,得到混合溶液;150℃加热所述混合溶液0.5h,得到氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料加入无水IPA中,60℃加热搅拌5h,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的二氯化乙酸配体,所述氧化钼纳米颗粒的粒径为4-9nm,所述二氯化乙酸配体的含量为30wt%;
将所述氧化钼纳米材料分散在甲氧基-九氟代丁烷中,得到浓度为25mg/mL的氧化钼纳米材料分散液,将所述氧化钼纳米材料分散液旋涂在所述阳极10上,然后150℃热处理20min,得到厚度为35nm的空穴注入层21;
在所述空穴注入层21上旋涂NPB材料,然后150℃热处理15min,得到厚度为20nm的空穴传输层22。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例的空穴注入层21通过以下方法制得:
将20mmol MoO3和50mmol二氯化乙酸,加入12.5ml浓度为20%的H2O2与37.5mL无水乙醇中,在80℃加热3小时至均匀分散,得到混合溶液;150℃加热所述混合溶液0.5h,得到氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料加入无水IPA中,60℃加热搅拌5h,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的二氯化乙酸配体,所述氧化钼纳米颗粒的粒径为4-9nm,所述二氯化乙酸配体的含量为30wt%;
将所述氧化钼纳米材料分散在甲氧基-九氟代丁烷中,得到浓度为25mg/mL的氧化钼纳米材料分散液,将所述氧化钼纳米材料分散液旋涂在所述阳极10上,然后150℃热处理20min,得到厚度为35nm的空穴注入层21;
实施例6
提供厚度为20nm的ITO阳极10;
将20mmol MoO3和50mmol二氯化乙酸,加入12.5ml浓度为20%的H2O2与37.5mL无水乙醇中,在80℃加热3小时至均匀分散,得到混合溶液;150℃加热所述混合溶液0.5h,得到氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料加入无水IPA中,60℃加热搅拌5h,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的二氯化乙酸配体,所述氧化钼纳米颗粒的粒径为2-3.5nm,所述二氯化乙酸配体的含量为70wt%;
将所述氧化钼纳米材料分散在甲氧基-九氟代丁烷中,得到浓度为25mg/mL的氧化钼纳米材料分散液,将所述氧化钼纳米材料分散液旋涂在所述阳极10上,然后150℃热处理20min,得到厚度为35nm的空穴注入层21;
在所述空穴注入层21上旋涂NPB材料,然后氮气气氛下150℃热处理15min,得到厚度为20nm的空穴传输层22;
在所述空穴传输层22上旋涂CBP:Ir(mppy)3材料,氮气气氛下100℃热处理20min,得到厚度为30nm的发光层30;
在所述发光层30上旋涂PBD材料,氮气气氛及200℃下热处理25min,得到厚度为45nm的电子传输层;
在所述电子传输层上依次蒸镀Ag,得到厚度为50nm阴极40;
在所述阴极40上蒸镀NPB材料,得到厚度为65nm的覆盖层,得到光电器件100。本实施例的光电器件100为有机电致发光器件。
实施例7
本实施例与实施例6基本相同,区别在于,本实施例的空穴传输层22的制备方法为:
将10mmol MoO3和50mmol二氯化乙醇,加入12.5ml浓度为20%的H2O2与37.5mL无水乙醇中,在80℃加热4小时至均匀分散,得到混合溶液;150℃加热所述混合溶液0.5h,得到氧化钼纳米材料,将所述氧化钼纳米材料加入无水IPA中,60℃加热搅拌5h,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的二氯化乙醇配体,所述氧化钼纳米颗粒的粒径为2-3.5nm,所述二氯化乙醇配体的含量为50wt%;
将所述氧化钼纳米材料分散在甲氧基-九氟代丁烷中,得到浓度为25mg/mL的氧化钼纳米材料分散液,将所述氧化钼纳米材料分散液旋涂在所述阳极10上,然后150℃热处理20min,得到厚度为20nm的空穴传输层22。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同,区别在于,本对比例的空穴传输22的材料为TFB。
对比例2
本对比例与实施例6基本相同,区别在于,本对比例的空穴注入层21的材料为PEDOT:PSS(型号:AI4083)。
对所述实施例1-7及对比例1-2的光电器件进行外量子效率EQE及寿命T95_1knit测试。其中,外量子效率EQE及采用EQE光学测试仪器测定,寿命测试通过寿命测试盒进行,寿命T95_1knit是指量子点发光二极管在1knit特起始亮度下,亮度衰减至95%的时间。检测结果参下表一。
表一:
由表一可知,实施例1-5的量子点电致发光器件的外量子效率及寿命明显高于对比例1的量子点电致发光器件的外量子效率及寿命,实施例6-7的有机电致发光器件的外量子效率及寿命明显高于对比例2的有机电致发光器件的外量子效率及寿命。
以上对本申请实施例所提供的氧化钼纳米材料的制备方法及制得的氧化钼纳米材料进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (12)
1.一种氧化钼纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供氧化钼、溶剂、及卤代酸和/或卤代醇,混合,得到混合溶液;
蒸发结晶,得到氧化钼纳米材料,所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述氧化钼与所述卤代酸和/或卤代醇的摩尔比的范围为(1:1)-(1:6)。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述混合的方法为70-100℃下加热2-4h;或者,所述蒸发结晶的方法为:100-200℃加热所述混合溶液0.5-1h。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述卤代酸为卤化乙酸,所述卤代醇为卤代乙醇。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述混合溶液中还添加有过氧化氢。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述过氧化氢与所述溶剂的体积比的范围为(1:2)-(1:3)。
7.一种氧化钼纳米材料,其特征在于:所述氧化钼纳米材料包括氧化钼纳米颗粒及连接在所述氧化钼纳米颗粒表面的卤代酸配体和/或卤代醇配体。
8.如权利要求7所述的氧化钼纳米材料,其特征在于:所述氧化钼纳米材料中,所述卤代酸配体和/或卤代醇配体的含量范围为32-87wt%。
9.如权利要求7所述的氧化钼纳米材料,其特征在于:所述氧化钼纳米颗粒的粒径范围为2-9nm。
10.如权利要求7所述的氧化钼纳米材料,其特征在于:所述氧化钼纳米材料由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制得。
11.一种空穴功能薄膜,所述空穴功能薄膜为空穴注入薄膜或空穴传输薄膜,其特征在于:所述空穴功能薄膜中包括由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制得的氧化钼纳米材料,或者,所述空穴功能薄膜中包括权利要求7-10任意一项所述的氧化钼纳米材料。
12.一种光电器件,包括层叠的阳极、空穴功能层、发光层及阴极,其特征在于:所述空穴功能层中包括由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制得的氧化钼纳米材料,或者,所述空穴功能层中包括权利要求7-10任意一项所述的氧化钼纳米材料。
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