金屬氧化物納米顆粒的制備方法及量子點電致發光器件技術

本發明專利技術提供了一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法及量子點電致發光器件。上述制備方法包括：在氮氣或惰性氣體的氛圍下，將包含金屬前驅體、還原劑和有機溶劑的混合物進行加熱，得到金屬氧化物納米顆粒，其中，金屬氧化物納米顆粒包括金屬氧化物和由還原劑形成的金屬氧化物的表面配體，金屬前驅體選自鉬鹽、鎢鹽和釩鹽組成的組中的一種或多種，還原劑選自不飽和脂肪酸和/或不飽和脂肪胺。采用本申請提供的制備方法制得的金屬氧化物納米顆粒具有粒徑可控，均一性好以及分散性好等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及量子點發光領域，具體而言，涉及一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法及量子點電致發光器件。
技術介紹
QLED以其獨特的優異性質成為下一代照明和顯示設備極為有力的競爭者，現有的QLED器件最常見的結構配置是ITO/HIL/HTL/QDs/ETL/Al。PEDOT:PSS由于具有良好的導電性，較低的表面粗糙度以及功函與有機傳輸層HOMO能級較好的匹配性等優點，在QLED中被廣泛用作空穴注入層(HIL)。然而近年來一些報道顯示PEDOT:PSS的使用對QLED器件的穩定性也產生了一些不利的影響。PEDOT：PSS具有吸濕性，在吸收空氣中的水分以后，它本身的電導率下降的同時也會對QLED器件的壽命產生嚴重影響。而且由于酸性較高(pH值約為1)，PEDOT:PSS會出現化學衰減并腐蝕ITO電極的情況。此外PEDOT:PSS也被證明很容易被光氧化。上述缺點嚴重的影響到了QLED器件的穩定性，并降低了器件壽命。PEDOT:PSS的這些不良性質同樣會引起自身功函的降低，這會造成與有機空穴傳輸層(HTL)的HOMO能級的匹配性下降，從而影響QLED的效率。近年來，具有良好的能帶結構以及穩定性的無機過渡金屬氧化物，比如MoO3、V2O5、NiO及WO3等，已經被用來替代PEDOT:PSS作為空穴注入層材料。尤其是MoO3，它不僅是一種無毒的材料，而且具有較深能級的電子態(真空沉積是WF＝6.7eV，暴露在空氣中時WF＝5.7eV)，因而MoO3是一種很有希望取代PEDOT:PSS的空穴注入層材料。這些無機金屬氧化物可以通過多種方法沉積，包括熱蒸發、電子束蒸發、濺射及脈沖-激光沉積等，但是考慮到工藝成本和規模化生產等因素，上述方法限制了MoO3等無機金屬氧化物在生產上的應用。溶液法雖然具有成本低，能夠精確調控化合物的組成比例和可以實現大面積應用的優點，但是現有的溶液法合成出來的MoO3存在顆粒粒徑不均勻及易發生團聚等缺點。通過旋涂方式沉積的膜會出現較為粗糙的現象，導致出現較大的電流泄露等問題，嚴重影響到器件性能的提高。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法及量子點電致發光器件，以解決現有的溶液法制得的金屬氧化物存在粒徑不均勻及易發生團聚的問題。為了實現上述目的，本專利技術一個方面提供了一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法，制備方法包括：在氮氣或惰性氣體的氛圍下，將包含金屬前驅體、還原劑和有機溶劑的混合物進行加熱，得到金屬氧化物納米顆粒，其中，金屬氧化物納米顆粒包括金屬氧化物和由還原劑形成的金屬氧化物的表面配體，金屬前驅體選自鉬鹽、鎢鹽和釩鹽組成的組中的一種或多種，還原劑選自不飽和脂肪酸和/或不飽和脂肪胺。進一步地，加熱的過程包括：第一加熱過程，將混合物加熱至100～130℃，恒溫20～30min；及第二加熱過程，將混合物繼續加熱至200～300℃，恒溫30～300min，優選第二加熱過程的溫度為250～290℃，恒溫60～120min，得到金屬氧化物納米顆粒。進一步地，還原劑在有機溶劑中的濃度為0.01～1mmol/mL，優選為0.1mmol～0.8mmol/mL。進一步地，金屬前驅體和還原劑的摩爾比是1:1～1:100，優選為1:5～1:75。進一步地，有機溶劑選自十八烯、石蠟、二苯醚和二辛醚組成的組中的一種或多種。進一步地，脂肪酸選自油酸和/或十二烯酸；優選地，脂肪胺為油胺、辛胺和十二胺組成的組中的一種或多種。進一步地，鉬鹽選自七鉬酸銨、四鉬酸銨和二鉬酸銨組成的組中的一種或多種；優選地，鎢鹽選自鎢酸銨、仲鎢酸銨和偏鎢酸銨組成的組中的一種或多種；優選地，釩鹽為偏釩酸銨和/或多釩酸銨。進一步地，上述制備方法還包括將金屬氧化物納米顆粒與親水性配體進行配體交換的步驟。進一步地，親水性配體選自可溶性硫化物、金屬硫族化物、羧基類有機物和胺類有機物組成的組中的一種或多種；優選地，可溶性硫化物選自硫化銨、硫化鉀和硫化鈉組成的組中的一種或多種；優選地，金屬硫族化物選自以SnS44-、Sn2Se64-、Sn2S64-、In2Se42-或SnTe4-為陰離子的化合物組成的組中的一種或多種；優選地，羧基類有機物選自巰基乙酸、巰基丙酸和和巰基己酸組成的組中的一種或多種；優選地，胺類有機物為乙二胺和/或己二胺。為了實現上述目的，本專利技術另一方面還提供了一種量子點電致發光器件，包括空穴注入層，形成空穴注入層的材料包括功能材料，功能材料包括金屬氧化物納米顆粒，金屬氧化物納米顆粒由上述制備方法制得。進一步地，金屬氧化物納米顆粒的表面配體為親水性配體，功能材料還包括聚3，4-乙撐二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽的混合物。應用本專利技術的技術方案，將金屬前驅體、還原劑與有機溶劑進行加熱反應能夠使金屬前驅體還原為金屬氧化物同時還能夠使還原劑與金屬氧化物表面進行配位，這有利于增加金屬氧化物納米顆粒的空間位阻，從而有利于抑制金屬氧化物納米顆粒的團聚。同時由于與還原劑配位后形成的金屬氧化物納米顆粒與有機溶劑具有一定的相容性，因而將上述反應在有機溶劑中進行有利于進一步抑制金屬氧化物納米顆粒的團聚?；谏鲜鰞煞矫娴脑?，采用本申請提供的制備方法制得的金屬氧化物納米顆粒具有粒徑可控，均一性好以及分散性好等特點。附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1示出了本專利技術的一種優選的典型的實施方式提供的一種量子點發光器件的結構示意圖；圖2示出了實施例2中制得的樣品的透射電鏡圖；圖3示出了實施例11中制得的樣品的透射電鏡圖；圖4示出了對比例1中制得的樣品的透射電鏡圖。其中，上述附圖包括以下附圖標記：10、陽極；20、空穴注入層；30、空穴傳輸層；40、量子點電致發光層；50、電子傳輸兼注入層；60、陰極。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本專利技術。正如
技術介紹
所描述的，現有的溶液法制得的金屬氧化物存在粒徑不均勻及易發生團聚的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法，該制備方法包括：在氮氣或惰性氣體的保護下，將包含金屬前驅體、還原劑和有機溶劑的混合物進行加熱，得到金屬氧化物納米顆粒，其中金屬氧化物納米顆粒包括金屬氧化物和由還原劑形成的金屬氧化物的表面配體，金屬前驅體包括但不限于鉬鹽、鎢鹽和釩鹽組成的組中的一種或多種，還原劑包括但不限于不飽和脂肪酸和/或不飽和脂肪胺。金屬前驅體、還原劑與有機溶劑進行加熱反應能夠使金屬前驅體還原為金屬氧化物同時還能夠使還原劑與金屬氧化物表面進行配位，這有利于增加金屬氧化物納米顆粒的空間位阻，從而有利于抑制金屬氧化物納米顆粒的團聚。同時由于與還原劑配位后形成的金屬氧化物納米顆粒與有機溶劑具有一定的相容性，因而將上述反應在有機溶劑中進行有利于進一步抑制金屬氧化物納米顆粒的團聚?；谏鲜鰞煞矫娴脑?，采用本申請提供的制備方法制得的金屬氧化物納米顆粒具有粒徑可控，均一性好以及分散性好等特點。在一種優選的實施例中，加熱的過程包括第一加熱過程和第二加熱過程，其中，第一加熱過程中將混本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：在氮氣或惰性氣體的氛圍下，將包含金屬前驅體、還原劑和有機溶劑的混合物進行加熱，得到所述金屬氧化物納米顆粒，其中，所述金屬氧化物納米顆粒包括金屬氧化物和由所述還原劑形成的所述金屬氧化物的表面配體，所述金屬前驅體選自鉬鹽、鎢鹽和釩鹽組成的組中的一種或多種，所述還原劑選自不飽和脂肪酸和/或不飽和脂肪胺。

【技術特征摘要】
1.一種金屬氧化物納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：在氮氣或惰性氣體的氛圍下，將包含金屬前驅體、還原劑和有機溶劑的混合物進行加熱，得到所述金屬氧化物納米顆粒，其中，所述金屬氧化物納米顆粒包括金屬氧化物和由所述還原劑形成的所述金屬氧化物的表面配體，所述金屬前驅體選自鉬鹽、鎢鹽和釩鹽組成的組中的一種或多種，所述還原劑選自不飽和脂肪酸和/或不飽和脂肪胺。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述加熱的過程包括：第一加熱過程，將所述混合物加熱至100～130℃，恒溫20～30min；及第二加熱過程，將所述混合物繼續加熱至200～300℃，恒溫30～300min，優選所述第二加熱過程的溫度為250～290℃，恒溫60～120min，得到所述金屬氧化物納米顆粒。3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑在所述有機溶劑中的濃度為0.01～1mmol/mL，優選為0.1mmol～0.8mmol/mL。4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬前驅體和所述還原劑的摩爾比是1:1～1:100，優選為1:5～1:75。5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自十八烯、石蠟、二苯醚和二辛醚組成的組中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述脂肪酸選自油酸和/或十二烯酸；優選地，所述脂肪胺為油胺、辛胺和十二胺組成的組中的一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳濤，
申請(專利權)人：納晶科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33