一种AgNWs薄膜、量子点发光二极管及其制备方法与流程

本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种AgNWs薄膜、量子点发光二极管及其制备方法。

背景技术：

半导体量子点具有尺寸可调谐的光电子性质，已经被广泛地应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记。量子点合成技术经过二十多年的发展，人们已经可以合成各种高质量的纳米材料，其光致发光效率可以达到 85%以上。由于量子点具有尺寸可调节的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性等特点，因此以量子点作为发光层的量子点发光二极管(QLED)是极具潜力的下一代显示和固态照明光源。

量子点发光二极管（QLED）因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。经过多年的发展，QLED技术获得了巨大的发展。从公开报道的文献资料来看，目前最高的红色和绿色QLED的外量子效率已经超过或者接近20%，表明红绿QLED的内量子效率实际上已经接近100%的极限。然而，作为高性能全彩显示不可或缺的蓝色QLED目前不论是在电光转换效率还是在使用寿命上都远低于红绿QLED，从而限制了QLED在全彩显示方面的应用。

由于铟的缺少，导致ITO的应用受限，学术界一直在寻找可以替代ITO做电极的材料，AgNWs是一种可以做电极的透明导电物，但是由于其自组装形成电极后，其透光率和电导率都有一定的限制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种AgNWs薄膜、量子点发光二极管及其制备方法，旨在解决现有AgNWs自组装形成电极后，其透光率和电导率都有一定限制的问题。

本发明的技术方案如下：

一种AgNWs薄膜的制备方法，其中，包括步骤：

首先将体积比为150:1~20:1的十二烷基硫酸钠水溶液与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，振动搅拌，形成含有大小不一的气泡的混合液；

接着将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薄膜的制备方法，其中，所述十二烷基硫酸钠水溶液为2-4wt%的十二烷基硫酸钠水溶液。

所述的AgNWs薄膜的制备方法，其中，所述十二烷基二甲基氧化胺水溶液为32-34wt%的十二烷基二甲基氧化胺水溶液。

所述的AgNWs薄膜的制备方法，其中，通过涡旋振荡器振动搅拌。

所述的AgNWs薄膜的制备方法，其中，所述混合液涂覆的厚度为0.1~2mm。

所述的AgNWs薄膜的制备方法，其中，在180~220℃下退火。

所述的AgNWs薄膜的制备方法，其中，退火时长为18~22min。

一种AgNWs薄膜，其中，采用如上任一所述的AgNWs薄膜的制备方法制备而成。

一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：

A、在阴极层上依次制备电子注入层和电子传输层；

B、在电子传输层上制备量子点发光层；

C、在量子点发光层上依次制备空穴传输层以及阳极层，形成QLED；其中，所述阳极层为如上所述AgNWs薄膜。

一种量子点发光二极管，其特征在于，采用如上所述的量子点发光二极管的制备方法制备而成，所述量子点发光二极管自下而上依次包括阴极层、电子注入层、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层以及阳极层。

有益效果：本发明通过对AgNWs水溶液大力摇晃，形成大小不一的大量气泡，此气泡可以作为AgNWs生长的依附体，AgNWs容易在气泡边缘生长，并自组装。然后对其风干，退火后得到具有良好导电性和透光性的AgNWs薄膜。本发明方法简单，成本便宜，易于加工生产，是一种替代ITO透明电极的方法。

附图说明

图1为本发明一种AgNWs薄膜较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明一种量子点发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图。

图3为本发明一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种AgNWs薄膜、量子点发光二极管及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

本发明的一种AgNWs薄膜的制备方法较佳实施例，其包括步骤：

首先将体积比为150:1~20:1的十二烷基硫酸钠水溶液与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，振动搅拌，形成含有大小不一的气泡的混合液；

上述步骤具体为，将体积比为150:1~20:1的2-4wt%的十二烷基硫酸钠水溶液与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，通过涡旋振荡器振动搅拌，形成含有大小不一的气泡的混合液。

优选地，本发明十二烷基硫酸钠水溶液：十二烷基二甲基氧化胺（LDAO）水溶液体积比为120:1~80:1。这是因为十二烷基硫酸钠水溶液：十二烷基二甲基氧化胺（LDAO）水溶液体积比接近150:1时，混合物气泡明显增多，但是过多的气泡成为AgNWs自组装的依附物，从而形成较为稠密的AgNWs薄膜，使得AgNWs薄膜导电性提高，透光性减弱。十二烷基硫酸钠水溶液：十二烷基二甲基氧化胺（LDAO）水溶液体积比接近20:1时，混合物气泡减少，形成较为稀疏的AgNWs薄膜，使得AgNWs薄膜的透光率自然提高，但同时导电性较差。在本发明上述优选范围内，制得的AgNWs薄膜同时具有高的导电性和透光率。

接着将上述混合液涂覆在基板上，自然晾干后退火，得到AgNWs薄膜。

上述步骤具体为，接着将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。优选地，所述溶液涂覆的厚度为0.1~2mm。

本发明通过对AgNWs水溶液大力摇晃，形成大小不一的大量气泡，此气泡可以作为AgNWs生长的依附体，AgNWs容易在气泡边缘生长，并自组装。然后对其风干，退火后得到具有良好导电性和透光性的AgNWs薄膜。本发明方法简单，成本便宜，易于加工生产，是一种替代ITO透明电极的方法。

本发明提供一种AgNWs薄膜，其采用如上任一所述的AgNWs薄膜的制备方法制备而成。结合图1所示，图1为本发明一种AgNWs薄膜较佳实施例的结构示意图，图1结构的AgNWs薄膜具有良好的透光率和电导率。

本发明还提供一种AgNWs薄膜的应用，其中，将所述AgNWs薄膜用作发光二极管的阳极，所述AgNWs薄膜还可以用作太阳能电池的阴极。即本发明所述AgNWs薄膜可以应用于量子点发光二极管器件中替代ITO阳极，所述AgNWs薄膜还可以应用于太阳能电池做高透光高电导的阴极材料。

具体地，本发明还提供一种量子点发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图，如图2所示，包括步骤：

S100、在阴极层上依次制备电子注入层和电子传输层；

本发明步骤S100中，所述阴极层可以为银或者铝。本发明可以采用旋涂的方式在阴极层上制备电子注入层；所述电子注入层可以为但不限于PEDOT:PSS、氧化钼、氧化钒、氧化钨中的一种。本发明接着可以通过旋涂的方式在电子注入层上制备电子传输层；所述电子传输层可以为但不限于 Poly-TPD、PVK、CBP中的一种或多种。

S200、在电子传输层上制备量子点发光层；

本发明步骤S200中，所述量子点发光层可以为CdS、CdSe、CdTe、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、CuInS、CuInSe、以及各种核壳结构量子点或合金结构量子点中的至少一种。

S300、在量子点发光层上依次制备空穴传输层以及阳极层，形成QLED；其中，所述阳极层为如上所述AgNWs薄膜。

本发明步骤S300中，紧接着在量子点发光层上制备空穴传输层，其中最常见的空穴传输层的材料为具有高的电子传输性能的n型ZnO，亦可以是低功函数的Ca，Ba等金属，还可以是CsF, LiF，CsCO₃和Alq₃等化合物材料。

本发明还提供一种量子点发光二极管，其中，采用如上所述的量子点发光二极管的制备方法制备而成，所述量子点发光二极管自下而上依次包括阴极层、电子注入层、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层以及阳极层。

图3为本发明一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图，如图3所示，本发明量子点发光二极管自下而上依次包括阴极层1、电子注入层2、电子传输层3、量子点发光层4、空穴传输层5以及阳极层6；其中，所述阳极层的材料为如上所述AgNWs薄膜。

综上所述，本发明提供的一种AgNWs薄膜、量子点发光二极管及其制备方法。本发明通过对AgNWs水溶液大力摇晃，形成大小不一的大量气泡，此气泡可以作为AgNWs生长的依附体，AgNWs容易在气泡边缘生长，并自组装。然后对其风干，退火后得到具有良好导电性和透光性的AgNWs薄膜。本发明方法简单，成本便宜，易于加工生产，是一种替代ITO透明电极的方法。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。