本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術領域,尤其涉及一種AgNWs薄膜、量子點發(fā)光二極管及其制備方法。
背景技術:
半導體量子點具有尺寸可調(diào)諧的光電子性質(zhì),已經(jīng)被廣泛地應用于發(fā)光二極管、太陽能電池和生物熒光標記。量子點合成技術經(jīng)過二十多年的發(fā)展,人們已經(jīng)可以合成各種高質(zhì)量的納米材料,其光致發(fā)光效率可以達到 85%以上。由于量子點具有尺寸可調(diào)節(jié)的發(fā)光、發(fā)光線寬窄、光致發(fā)光效率高和熱穩(wěn)定性等特點,因此以量子點作為發(fā)光層的量子點發(fā)光二極管(QLED)是極具潛力的下一代顯示和固態(tài)照明光源。
量子點發(fā)光二極管(QLED)因具備高亮度、低功耗、廣色域、易加工等諸多優(yōu)點近年來在照明和顯示領域獲得了廣泛的關注與研究。經(jīng)過多年的發(fā)展,QLED技術獲得了巨大的發(fā)展。從公開報道的文獻資料來看,目前最高的紅色和綠色QLED的外量子效率已經(jīng)超過或者接近20%,表明紅綠QLED的內(nèi)量子效率實際上已經(jīng)接近100%的極限。然而,作為高性能全彩顯示不可或缺的藍色QLED目前不論是在電光轉(zhuǎn)換效率還是在使用壽命上都遠低于紅綠QLED,從而限制了QLED在全彩顯示方面的應用。
由于銦的缺少,導致ITO的應用受限,學術界一直在尋找可以替代ITO做電極的材料,AgNWs是一種可以做電極的透明導電物,但是由于其自組裝形成電極后,其透光率和電導率都有一定的限制。
因此,現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種AgNWs薄膜、量子點發(fā)光二極管及其制備方法,旨在解決現(xiàn)有AgNWs自組裝形成電極后,其透光率和電導率都有一定限制的問題。
本發(fā)明的技術方案如下:
一種AgNWs薄膜的制備方法,其中,包括步驟:
首先將體積比為150:1~20:1的十二烷基硫酸鈉水溶液與十二烷基二甲基氧化胺水溶液混合,再加入48~52mg/mLAgNWs水溶液混合,振動攪拌,形成含有大小不一的氣泡的混合液;
接著將上述混合液涂覆在基板上,自然晾干后退火,得到AgNWs薄膜。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,所述十二烷基硫酸鈉水溶液為2-4wt%的十二烷基硫酸鈉水溶液。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,所述十二烷基二甲基氧化胺水溶液為32-34wt%的十二烷基二甲基氧化胺水溶液。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,通過渦旋振蕩器振動攪拌。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,所述混合液涂覆的厚度為0.1~2mm。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,在180~220℃下退火。
所述的AgNWs薄膜的制備方法,其中,退火時長為18~22min。
一種AgNWs薄膜,其中,采用如上任一所述的AgNWs薄膜的制備方法制備而成。
一種量子點發(fā)光二極管的制備方法,其中,包括步驟:
A、在陰極層上依次制備電子注入層和電子傳輸層;
B、在電子傳輸層上制備量子點發(fā)光層;
C、在量子點發(fā)光層上依次制備空穴傳輸層以及陽極層,形成QLED;其中,所述陽極層為如上所述AgNWs薄膜。
一種量子點發(fā)光二極管,其特征在于,采用如上所述的量子點發(fā)光二極管的制備方法制備而成,所述量子點發(fā)光二極管自下而上依次包括陰極層、電子注入層、電子傳輸層、量子點發(fā)光層、空穴傳輸層以及陽極層。
有益效果:本發(fā)明通過對AgNWs水溶液大力搖晃,形成大小不一的大量氣泡,此氣泡可以作為AgNWs生長的依附體,AgNWs容易在氣泡邊緣生長,并自組裝。然后對其風干,退火后得到具有良好導電性和透光性的AgNWs薄膜。本發(fā)明方法簡單,成本便宜,易于加工生產(chǎn),是一種替代ITO透明電極的方法。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種AgNWs薄膜較佳實施例的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明一種量子點發(fā)光二極管的制備方法較佳實施例的流程圖。
圖3為本發(fā)明一種量子點發(fā)光二極管較佳實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種AgNWs薄膜、量子點發(fā)光二極管及其制備方法,為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的一種AgNWs薄膜的制備方法較佳實施例,其包括步驟:
首先將體積比為150:1~20:1的十二烷基硫酸鈉水溶液與十二烷基二甲基氧化胺水溶液混合,再加入48~52mg/mLAgNWs水溶液混合,振動攪拌,形成含有大小不一的氣泡的混合液;
上述步驟具體為,將體積比為150:1~20:1的2-4wt%的十二烷基硫酸鈉水溶液與32-34wt%的十二烷基二甲基氧化胺水溶液混合,再加入48~52mg/mLAgNWs水溶液(如50mg/mLAgNWs水溶液)混合,通過渦旋振蕩器振動攪拌,形成含有大小不一的氣泡的混合液。
優(yōu)選地,本發(fā)明十二烷基硫酸鈉水溶液:十二烷基二甲基氧化胺(LDAO)水溶液體積比為120:1~80:1。這是因為十二烷基硫酸鈉水溶液:十二烷基二甲基氧化胺(LDAO)水溶液體積比接近150:1時,混合物氣泡明顯增多,但是過多的氣泡成為AgNWs自組裝的依附物,從而形成較為稠密的AgNWs薄膜,使得AgNWs薄膜導電性提高,透光性減弱。十二烷基硫酸鈉水溶液:十二烷基二甲基氧化胺(LDAO)水溶液體積比接近20:1時,混合物氣泡減少,形成較為稀疏的AgNWs薄膜,使得AgNWs薄膜的透光率自然提高,但同時導電性較差。在本發(fā)明上述優(yōu)選范圍內(nèi),制得的AgNWs薄膜同時具有高的導電性和透光率。
接著將上述混合液涂覆在基板上,自然晾干后退火,得到AgNWs薄膜。
上述步驟具體為,接著將上述混合液涂覆在基板(如玻璃)上,自然晾干后在180~220℃(如200℃)退火18~22min(如20min),得到AgNWs薄膜。優(yōu)選地,所述溶液涂覆的厚度為0.1~2mm。
本發(fā)明通過對AgNWs水溶液大力搖晃,形成大小不一的大量氣泡,此氣泡可以作為AgNWs生長的依附體,AgNWs容易在氣泡邊緣生長,并自組裝。然后對其風干,退火后得到具有良好導電性和透光性的AgNWs薄膜。本發(fā)明方法簡單,成本便宜,易于加工生產(chǎn),是一種替代ITO透明電極的方法。
本發(fā)明提供一種AgNWs薄膜,其采用如上任一所述的AgNWs薄膜的制備方法制備而成。結合圖1所示,圖1為本發(fā)明一種AgNWs薄膜較佳實施例的結構示意圖,圖1結構的AgNWs薄膜具有良好的透光率和電導率。
本發(fā)明還提供一種AgNWs薄膜的應用,其中,將所述AgNWs薄膜用作發(fā)光二極管的陽極,所述AgNWs薄膜還可以用作太陽能電池的陰極。即本發(fā)明所述AgNWs薄膜可以應用于量子點發(fā)光二極管器件中替代ITO陽極,所述AgNWs薄膜還可以應用于太陽能電池做高透光高電導的陰極材料。
具體地,本發(fā)明還提供一種量子點發(fā)光二極管的制備方法較佳實施例的流程圖,如圖2所示,包括步驟:
S100、在陰極層上依次制備電子注入層和電子傳輸層;
本發(fā)明步驟S100中,所述陰極層可以為銀或者鋁。本發(fā)明可以采用旋涂的方式在陰極層上制備電子注入層;所述電子注入層可以為但不限于PEDOT:PSS、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢中的一種。本發(fā)明接著可以通過旋涂的方式在電子注入層上制備電子傳輸層;所述電子傳輸層可以為但不限于 Poly-TPD、PVK、CBP中的一種或多種。
S200、在電子傳輸層上制備量子點發(fā)光層;
本發(fā)明步驟S200中,所述量子點發(fā)光層可以為CdS、CdSe、CdTe、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、CuInS、CuInSe、以及各種核殼結構量子點或合金結構量子點中的至少一種。
S300、在量子點發(fā)光層上依次制備空穴傳輸層以及陽極層,形成QLED;其中,所述陽極層為如上所述AgNWs薄膜。
本發(fā)明步驟S300中,緊接著在量子點發(fā)光層上制備空穴傳輸層,其中最常見的空穴傳輸層的材料為具有高的電子傳輸性能的n型ZnO,亦可以是低功函數(shù)的Ca,Ba等金屬,還可以是CsF, LiF,CsCO3和Alq3等化合物材料。
本發(fā)明還提供一種量子點發(fā)光二極管,其中,采用如上所述的量子點發(fā)光二極管的制備方法制備而成,所述量子點發(fā)光二極管自下而上依次包括陰極層、電子注入層、電子傳輸層、量子點發(fā)光層、空穴傳輸層以及陽極層。
圖3為本發(fā)明一種量子點發(fā)光二極管較佳實施例的結構示意圖,如圖3所示,本發(fā)明量子點發(fā)光二極管自下而上依次包括陰極層1、電子注入層2、電子傳輸層3、量子點發(fā)光層4、空穴傳輸層5以及陽極層6;其中,所述陽極層的材料為如上所述AgNWs薄膜。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種AgNWs薄膜、量子點發(fā)光二極管及其制備方法。本發(fā)明通過對AgNWs水溶液大力搖晃,形成大小不一的大量氣泡,此氣泡可以作為AgNWs生長的依附體,AgNWs容易在氣泡邊緣生長,并自組裝。然后對其風干,退火后得到具有良好導電性和透光性的AgNWs薄膜。本發(fā)明方法簡單,成本便宜,易于加工生產(chǎn),是一種替代ITO透明電極的方法。
應當理解的是,本發(fā)明的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。