量子点材料及其制备方法、发光器件、显示装置与流程

本公开涉及显示装置领域，特别是涉及一种量子点材料及其制备方法、发光器件、显示装置。

背景技术：

1、发光器件，如量子点发光二极管(qled)不仅具有出射光颜色饱和以及波长可调的优点，而且还具有较高的光致、电致发光量子产率，近年来成了有机电致发光二极管(oled)的有力竞争者。量子点发光二极管的结构通常为：阳极/hil(空穴注入层)/htl(空穴传输层)/eml(量子点发光层)/etl(电子传输层)/阴极。

2、目前，在量子点发光二极管中，空穴传输层的homo(最高占据分子轨道)能级通常在5.2ev～5.8ev之间，而量子点的homo能级通常都大于6.5ev，尤其是蓝色量子点，其homo能级更深。因此，空穴从空穴传输层传输到量子点时需要跨越的能级障碍较大。而电子传输层的lumo(最低未占分子轨道)能级通常为4ev左右，跟量子点的lumo相差很小。因此，电子从电子传输层传输到量子点时需要跨越的能级障碍较小。另外，空穴传输层的空穴迁移率比电子传输层的电子迁移率小几个数量级。

3、以上各种因素导致传输到量子点的空穴载流子数量和电子载流子数量不平衡，这将导致量子点带电，发生俄歇复合等非辐射发光，从而降低量子点发光二极管的性能。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种改善空穴数量和电子数量不平衡的问题的量子点材料。

2、另，还有必要提供一种量子点材料的制备方法。

3、另，还有必要提供一种发光器件。

4、另，还有必要提供一种显示装置。

5、本公开至少一实施例提供了一种量子点材料，所述量子点材料的结构为核壳结构，所述量子点材料包括：

6、内核以及壳层，所述壳层包括中间壳层以及外壳层，且所述中间壳层位于所述内核和所述外壳层之间，所述中间壳层包括至少一内壳层；

7、其中，所述量子点材料中，沿所述内核至所述外壳层的方向，禁带宽度从所述内核到所述内壳层逐步增加，禁带宽度从所述内壳层到所述外壳层逐步减少。

8、在本公开至少一实施例中，所述内壳层的数量至少为两个。

9、在本公开至少一实施例中，所述量子点材料中，沿所述内核至所述外壳层方向，导带底能级从所述内核到所述内壳层逐步增加，导带底能级从所述内壳层到所述外壳层逐步减小；和/或

10、所述量子点材料中，沿所述内核到所述外壳层的方向，价带顶能级从所述内核到所述内壳层逐步减少，价带顶能级从所述内壳层到所述外壳层逐步增加。

11、在本公开至少一实施例中，所述量子点材料选自ⅱ-ⅵ族化合物、ⅲ-ⅴ族化合物、ⅱ-ⅴ族化合物、ⅲ-ⅵ族化合物、ⅳ-ⅵ族化合物、ⅰ-ⅲ-ⅵ族化合物、ⅱ-ⅳ-ⅵ族化合物以及ⅳ族单质中的一种或多种。

12、在本公开至少一实施例中，所述内核的材料选自cdse、cds、znse、zns、cdte、cdzns、cdznse、znses、znsete、zntes、cdses、cdsete、cdtes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdseste、znseste、cdznseste、inp、inas以及inasp中的至少一种，所述壳层的材料选自cds、znse、zns、cdses以及znses中的至少一种。

13、本公开至少一实施例提供了一种量子点材料的制备方法，包括以下步骤：

14、制备内核；

15、在所述内核的外表面上形成至少一内壳层，得到中间壳层；以及

16、在所述中间壳层的外表面上形成外壳层，得到量子点材料；

17、其中，所述量子点材料中，沿所述内核至所述外壳层的方向，禁带宽度从所述内核到所述内壳层逐步增加，禁带宽度从所述内壳层到所述外壳层逐步减少。

18、在本公开至少一实施例中，制备内核具体包括以下步骤：

19、将cd源、se源、s源、zn源、te源、in源、p源、as源以及p源中的至少两种混合，得到第一混合溶液；

20、加热所述第一混合溶液以形成内核，得到第二混合溶液。

21、在本公开至少一实施例中，在所述内核的外表面上形成至少一内壳层具体包括以下步骤：

22、将cd源、s源、zn源以及se源中的至少一种加入到所述第二混合溶液中，得到第三混合溶液；以及

23、加热所述第三混合溶液以在所述内核的外表面上形成至少一内壳层，得到第四混合溶液。

24、在本公开至少一实施例中，在所述中间壳层的外表面上形成外壳层具体包括以下步骤：

25、将cd源、s源、zn源以及se源中的至少一种加入到所述第四混合溶液中，得到第五混合溶液；以及

26、加热所述第五混合溶液以在所述中间壳层的外表面上形成外壳层。

27、本公开至少一实施例提供了一种发光器件，包括：

28、相对设置的阳极和阴极；以及

29、量子点发光层，所述量子点发光层设置在所述阳极和所述阴极之间，所述量子点发光层采用所述的量子点材料制备而成、或采用所述的制备方法制备的量子点材料制备而成。

30、在本公开至少一实施例中，所述发光器件还包括：

31、空穴传输层，所述空穴传输层位于所述阳极和所述量子点发光层之间；以及

32、电子传输层，所述电子传输层位于所述阴极和所述量子点发光层之间。

33、在本公开至少一实施例中，所述外壳层的导带底能级小于所述空穴传输层的lumo能级，所述外壳层的价带顶能级小于所述空穴传输层的homo能级。

34、在本公开至少一实施例中，所述外壳层的导带底能级小于所述电子传输层的导带底能级，所述外壳层的价带顶能级大于所述电子传输层的价带顶能级。

35、在本公开至少一实施例中，所述阳极的材料包括ito、izo以及au中的至少一种；和/或

36、所述阴极的材料包括al、ag以及mgag合金中的至少一种；和/或

37、所述空穴传输层的材料包括tpd、poly-tpd、pvk、cbp、npb、tcta、mcp、tapc以及tfb中的至少一种；和/或

38、所述电子传输层的材料包括zno、bao、tio2、znmgo(zmo)、以及sno2中的至少一种。

39、本公开至少一实施例提供了一种显示装置，包括所述的发光器件。

40、本公开设计了一种新型的量子点材料，所述量子点材料的结构为核壳结构，所述量子点材料包括内核以及壳层，所述壳层包括中间壳层以及外壳层，且所述中间壳层位于所述内核和所述外壳层之间，所述中间壳层包括至少一内壳层，所述量子点材料中，沿所述内核至所述外壳层的方向，禁带宽度从所述内核到所述内壳层逐步增加，禁带宽度所述内壳层到所述外壳层逐步减少。通过这样的设计，注入到所述空穴传输层的空穴可以先注入到所述外壳层，再从所述外壳层经所述内壳层(即所述中间壳层)注入到所述内核，相当于在所述空穴传输层与传统的量子点材料层之间架了一座桥梁，降低了所述空穴注入层的势垒，促进空穴的注入，同时又不会影响到已经注入到所述内核的空穴的限域效应，电子的注入也不会受到影响，从而减少了俄歇复合等非辐射发光。包括所述量子点材料的所述发光器件的性能得到提高，稳定性也得到提高。