非金属量子点发光二极管的制备方法、电致发光器件与流程

1.本发明涉及发光二极管技术领域，尤其是指一种非金属量子点发光二极管的制备方法以及电致发光器件。


背景技术：

2.发光二极管比传统液晶显示器具有更高的光电效率、更好的对比度和更大的色彩空间，被认为是照明和显示领域的革命性创新，目前广泛应用于电子产品。量子点发光二极管具有自发光、色彩丰富、色纯度高、图像稳定、能耗低、视角范围广等优点，近些年被认为是继液晶显示器和有机发光二极管之后的新一代显示技术，在透明显示、柔性显示、紫外杀菌、工业固化等领域具有广阔的应用前景。同时，荧光半导体量子点溶液的可加工性、发光波段的可调控性以及较高的色纯度、稳定性等优点，量子点发光二极管逐渐成为取代有机发光二极管的下一代显示器件之一。然而，目前量子点发光二极管中多以含有重金属的传统量子点材料为主，存在环境剧毒性、稳定性不理想和生产成本高等问题。非金属量子点作为荧光半导体量子点材料的关键一员，具有良好的生物相容性、热稳定性和化学稳定性，同时，自然环境中的碳来源广泛，成本低廉，因此，开发非金属量子点材料并将其应用于量子点发光二极管至关重要。


技术实现要素：

3.为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中量子点发光二极管中多以含有重金属的传统量子点材料为主，存在环境剧毒性、稳定性不理想和生产成本高等问题，从而提供一种非金属量子点发光二极管的制备方法及产品。在本发明中，将充分研磨后的5-氨基-1h-四唑通过热缩聚法和水热法制备得到氮掺杂碳量子点，分散于n，n-二甲基甲酰胺溶液中；将均匀分散的氮掺杂碳量子点溶液通过旋涂法制备非金属量子点发光二极管器件。
4.为解决上述技术问题，本发明的一种非金属量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：
5.步骤s1：称取5-氨基-1h-四唑，在室温条件下充分研磨，然后转移入氧化铝坩埚中；将上述氧化铝坩埚放置于高温管式炉中，在惰性气体氛围下煅烧得到黄色前驱体粉末；
6.步骤s2：将步骤s1得到的黄色粉末分散于氨水溶液中，得混合溶液a，随后将混合溶液a放置于超声波细胞粉碎仪中处理，得到混合溶液b，将得到的混合溶液b转移入配有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，加热反应；
7.步骤s3：将步骤s2得到的产物洗离心数次，取上层清液，得到氮掺杂的碳量子点溶液。
8.在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)中，所述5-氨基-1h-四唑的质量为2-8g。
9.在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)中，所述煅烧温度为300-550℃，升温速率为2-8℃/min，反应时间为1-10h。
10.在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，所述氨水溶液的体积为80ml。
11.在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，所述氨水溶液的浓度为5-20％。
12.在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，所述超声处理时间为10-200min。
13.在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，所述加热温度为80-180℃，反应时间为1-10h。
14.在本发明的一个实施例中，所述步骤(3)中，所述离心速度为3000-8000rpm，离心时间为5-20min。
15.同时本发明的第二方面，还提供了上述氮掺杂碳量子点材料的应用，技术方案如下：
16.一种电致发光器件，其发光层材料包括上述的复合材料。优选地，所述电致发光器件为非金属量子点发光二极管。
17.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的简易型台车轴承更好装置的制造方法，采用精准化学剪裁合成高度均匀分散的氮掺杂碳量子点材料，并将其用作发光层制备非金属量子点发光二极管器件，降低了量子点发光二极管的生产成本，有效缓解环境问题，可在新一代显示领域具有广阔的应用前景。
附图说明
18.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
19.图1为实施例2氮掺杂碳量子点的tem图。
20.图2为非金属量子点电致发光器件的示意图。
21.图3为实施例1氮掺杂碳量子点的tem图。
22.图4为实施例3氮掺杂碳量子点的tem图。
23.图5为实施例4氮掺杂碳量子点的tem图。
具体实施方式
24.实施例1：
25.称取2g的5-氨基-1h-四唑，在室温条件下充分研磨，然后转移入氧化铝坩埚中；将上述氧化铝坩埚放置于高温管式炉中，在惰性气体氛围下于350℃煅烧2h，升温速率为2℃/min。将煅烧得到黄色前驱体粉末分散于80ml，10％的氨水溶液中，超声处理40min。
26.随后将混合溶液转移入配有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，放置于电热鼓风干燥箱中加热反应，反应温度为120℃，反应时间为3h。将得到的产物用去离子水洗数次，用高速离心机离心取上层清液，离心机转速为5000rpm，离心时间为5min。
27.而后得到氮掺杂的碳量子点溶液的透射电子显微镜图，如图3所示。
28.实施例2：
29.称取5g的5-氨基-1h-四唑，在室温条件下充分研磨，然后转移入氧化铝坩埚中；将上述氧化铝坩埚放置于高温管式炉中，在惰性气体氛围下于500℃煅烧8h，升温速率为2℃/min。将煅烧得到黄色前驱体粉末分散于80ml，10％的氨水溶液中，超声处理40min。
30.随后将混合溶液转移入配有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，放置于电热鼓风干
燥箱中加热反应，反应温度为120℃，反应时间为3h。将得到的产物用去离子水洗数次，用高速离心机离心取上层清液，离心机转速为5000rpm，离心时间为5min。
31.而后得到氮掺杂的碳量子点溶液的透射电子显微镜图，如图1所示。
32.实施例3：
33.称取5g的5-氨基-1h-四唑，在室温条件下充分研磨，然后转移入氧化铝坩埚中；将上述氧化铝坩埚放置于高温管式炉中，在惰性气体氛围下于500℃煅烧8h，升温速率为5℃/min。将煅烧得到黄色前驱体粉末分散于80ml，15％的氨水溶液中，超声处理120min。
34.随后将混合溶液转移入配有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，放置于电热鼓风干燥箱中加热反应，反应温度为140℃，反应时间为10h。将得到的产物用去离子水洗数次，用高速离心机离心取上层清液，离心机转速为3000rpm，离心时间为10min。
35.而后得到氮掺杂的碳量子点溶液的透射电子显微镜图，如图4所示。
36.实施例4：
37.称取7g的5-氨基-1h-四唑，在室温条件下充分研磨，然后转移入氧化铝坩埚中；将上述氧化铝坩埚放置于高温管式炉中，在惰性气体氛围下于550℃煅烧5h，升温速率为8℃/min。将煅烧得到黄色前驱体粉末分散于80ml，15％的氨水溶液中，超声处理160min。
38.随后将混合溶液转移入配有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，放置于电热鼓风干燥箱中加热反应，反应温度为160℃，反应时间为5h。将得到的产物用去离子水洗数次，用高速离心机离心取上层清液，离心机转速为7000rpm，离心时间为20min。
39.而后得到氮掺杂的碳量子点溶液的透射电子显微镜图，如图5所示。
40.综上所示，四个实施例得到的四张透射电子显微镜图，其中的实施例2条件下得到的氮掺杂的碳量子点溶液，且得到的晶体结构、位向差别为形貌均匀的单分散的纳米颗粒。
41.同时如图2所示，将制得氮掺杂的碳量子点，掺入电致发光器件中的发光层材料，得到非金属量子点发光二极管器件。
42.其中非金属量子点作为荧光半导体量子点材料的关键一员，具有良好的生物相容性、热稳定性和化学稳定性，同时，自然环境中的碳来源广泛，成本低廉，因此，开发非金属量子点材料并将其应用于量子点发光二极管至关重要。
43.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。