申请/专利权人：纳晶科技股份有限公司

申请日：2018-05-14

公开（公告）日：2020-10-23

公开（公告）号：CN108682752B

主分类号：H01L51/56(20060101)

分类号：H01L51/56(20060101);H01L51/50(20060101);H01L51/54(20060101);B82Y30/00(20110101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.23#授权;2018.11.13#实质审查的生效;2018.10.19#公开

摘要：本申请提供了一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。该制作方法包括：制备纳米粒子，纳米粒子包括核体和包裹在核体外的壳层，核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，半导体材料的禁带宽度大于壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的电荷传输层。该方法操作简单，适用于多种溶液法制程，且制作得到的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。

主权项：1.一种电荷传输层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：制备纳米粒子，所述纳米粒子包括核体和包裹在所述核体外的壳层，所述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，所述壳层的材料为半导体电子传输材料或半导体空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将所述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的所述电荷传输层。

全文数据：电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件技术领域[0001]本申请涉及光电领域，具体而言，涉及一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。背景技术[0002]现有技术中，常见的电荷传输层有两种，第一种是完全连续的导电层，如图1所示，该种电荷传输层01不具有纳米材料的特性。[0003]第二种是由导电的纳米晶堆积形成的膜层，如图2所示。纳米晶02作为电荷传输层的材料在QLED上表现突出，且适合溶液加工。但该种电荷传输层层在实际制作中存在问题，分两种情况讨论。[0004]第一种情况，纳米晶表面很稳定，有清晰的边界，不存在边界融合的问题，但是由于各纳米晶的表面带有不导电的配体，纳米晶间的传输性能较差，电荷迀移需要以跳跃的形式实现。[0005]第二种情况，纳米晶的表面不稳定，纳米晶成膜后，存在取向结晶的过程，该过程会导致纳米晶的晶筹变大，该过程逐渐进行，且不可逆，使得晶粒间发生融合，形成更大尺寸的晶粒。这一方面会增加电荷传输层的导电性;另一方面由于纳米晶的晶筹变大，导致电荷传输层的性能不够稳定，具体体现为使得量子限域效应减弱，且还使得电荷传输层的材料的能级结构会发生变化，导带底变深，对于电子注入要求较高的蓝绿QLED器件，导带底变深会降低器件的发光效率。[0006]在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。发明内容[0007]本申请的主要目的在于提供一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件，以解决现有技术中的电荷传输层中的纳米晶发生融合团聚的问题。[0008]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种电荷传输层的制作方法，该制作方法包括:制备纳米粒子，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度;采用溶液法将上述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的上述电荷传输层。[0009]进一步地，上述溶液法包括旋涂法、喷墨打印法、喷涂法、丝网印刷法、刮涂法、滴涂法、刷涂法、转印法、浸涂法和辊涂法中的一种。[0010]进一步地，上述溶液法为旋涂法，采用上述旋涂法形成上述电荷传输层的过程包括:步骤Sl，配置旋涂溶液，上述旋涂溶液包括旋涂溶剂与上述旋涂溶剂中的上述纳米粒子;步骤S2，将上述旋涂溶液旋涂在上述基底的表面上并干燥，形成上述电荷传输层。[0011]进一步地，上述溶液法为喷墨打印法，上述喷墨打印法形成上述电荷传输层的过程包括:配置打印墨水，上述打印墨水包括打印溶剂与上述打印溶剂中的上述纳米粒子;采用喷墨打印法在上述基底的表面上打印上述打印墨水并干燥，形成上述电荷传输层。[0012]进一步地，上述纳米粒子的制备过程包括:将核体、分散溶液和上述电子传输材料或上述空穴传输材料的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且上述混合溶液中，上述核体分散于上述分散溶液中；向上述混合溶液中加入碱溶液，上述碱溶液与上述金属前躯体反应，在上述核体表面形成壳层，形成上述纳米粒子。[0013]进一步地，上述核体的粒径在1〜IOOnm之间，优选在3〜IOnm之间；上述壳层的厚度在1〜IOnm之间，优选在2〜5nm之间。[00M]进一步地，上述核体的材料为宽禁带半导体材料，上述宽禁带半导体材料的禁带宽度Eg多2.3eV，或者上述核体的材料为绝缘材料，优选上述绝缘材料选自SiO2、ZrO2、HfO2、AI2O3与MgO中的至少一种。[0015]进一步地，上述电子传输材料选自Sn02、Ti〇2、W03和ZnO中的至少一种，上述空穴传输材料选自CuO、Cu2O和Ni0中的至少一种。[0016]根据本申请的另一方面，提供了一种电荷传输层，该电荷传输层包括多个堆积的纳米粒子，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度。[0017]根据本申请的再一方面，提供了一种墨水，该墨水包括纳米粒子和溶剂，上述纳米粒子包括核体和包裹在上述核体外的壳层，上述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，上述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述半导体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度。[0018]根据本申请的又一方面，提供了一种光电器件，包括电荷传输层，该电荷传输层为上述的电荷传输层。[0019]应用本申请的技术方案，采用溶液法制备电荷传输层，该方法操作简单，适用于多种溶液法制程。形成的电荷传输层包括多个纳米粒子，各纳米粒子包括核体和壳层，壳层使用半导体电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为准连续的蜂窝（或者网络结构，起到传输电荷的作用。并且，壳层在结晶过程中，由于其晶筹尺寸存在上限，即略大于2倍壳层厚度。因此，制作的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。附图说明[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：[0021]图1示出了现有技术中的一种电荷传输层的结构示意图；[0022]图2示出了现有技术中的另一种电荷传输层的结构示意图；以及[0023]图3示出了根据本申请的电荷传输层的实施例的结构示意图。[0024]其中，上述附图包括以下附图标记：[0025]01、电荷传输层;02、纳米晶；10、电荷传输层;11、核体;12、壳层。具体实施方式[0026]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。[0027]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。[0028]应该理解的是，当元件诸如层、膜、区域、或衬底描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。[0029]正如背景技术所介绍的，现有技术中的电荷传输层中的纳米晶容易发生融合团聚，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件。[0030]本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电荷传输层的制作方法，该制作方法包括:制备纳米粒子，如图3所示，上述纳米粒子包括核体11和包裹在上述核体外的壳层12,上述核体11的材料为绝缘材料和或者半导体材料，上述壳层12的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，上述核体材料的禁带宽度大于上述壳层的材料的禁带宽度;采用溶液法将上述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的如图3所示的上述电荷传输层10。[0031]应用本申请的技术方案，采用溶液法制备电荷传输层，该方法操作简单，且形成的电荷传输层更加均匀。形成的电荷传输层包括多个纳米粒子，各纳米粒子包括核体和壳层，壳层使用半导体电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为准连续的蜂窝（或者网络结构，起到传输电荷的作用。并且，壳层在结晶过程中，由于其晶筹尺寸存在上限，即略大于2倍壳层厚度。因此，制作的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。[0032]需要说明的是，上述的基底可以是具体的器件中与电荷传输层接触设置的一个结构层，比如，对于发光器件来说，电荷传输层往往与发光层接触设置，那么发光层就可以作为基底，这样其实就是直接在发光层上形成电荷传输层。上述的基底还可以不是器件中的一个结构层，其作用仅仅是向电荷传输层提供一个基底，在形成电荷传输层后，可以采用适当的方法将该基底去除，即将其脱离电荷传输层，方便后续电荷传输层应用在器件中。[0033]本申请的溶液法可以是现有技术中任何可行的溶液法，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的溶液法将纳米粒子设置在基底上。[0034]为了提高效率，简化工艺，本申请的一种实施例中，上述溶液法包括旋涂法、喷墨打印法、喷涂法、丝网印刷法、刮涂法、滴涂法、刷涂法、转印法、浸涂法和辊涂法中的一种。[0035]当采用旋涂法将纳米粒子设置基底上，形成电荷传输层时，具体的过程包括:步骤SI，配置旋涂溶液，上述旋涂溶液包括旋涂溶剂与上述旋涂溶剂中的上述纳米粒子;步骤S2，将上述旋涂溶液旋涂在上述基底的表面上并干燥，形成上述电荷传输层。[0036]具体地，上述步骤S2包括:将上述旋涂溶液滴在放置在旋涂仪上的上述基底上;控制上述旋涂仪转速在1000〜6000转min之间，对上述旋涂溶液旋涂60〜120s，形成旋涂层；对上述旋涂层加热以干燥，形成上述电荷传输层，为了形成性能较好的电荷传输层且减少对基底材料的影响，优选上述加热的温度在50〜150°C之间，上述加热的时间在20〜180min之间。[0037]上述的旋涂溶剂可以是任何可行的溶剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的溶剂作为本申请的旋涂溶剂。[0038]在一种具体的实施例中，上述旋涂溶剂选自乙醇、丁醇、甲氧基乙醇和辛烷中的一种或多种。[0039]当采用喷墨打印法将纳米粒子设置在基底上，形成电荷传输层时，具体的过程包括:配置打印墨水，上述打印墨水包括打印溶剂与上述打印溶剂中的上述纳米粒子;采用喷墨打印法在上述基底的表面上打印上述打印墨水并干燥，形成电荷传输层。[0040]对上述基底上的上述打印墨水层进行加热以干燥，形成上述电荷传输层；为了形成性能较好的电荷传输层且减少对基底材料的影响，优选上述加热的温度在80〜200°C之间，上述加热的时间在20-180min之间。[0041]本申请的一种具体的实施例中，上述打印溶剂包括正己醇、正辛醇、十二烷和十四烷中的一种或多种。这样可以满足打印对溶剂沸点的需求，自由调节墨水粘度，表面张力，挥发性等物理性质。[0042]当然，本申请的打印溶剂并不限于上述提及的种类，其可以是现有技术中其他任何可用的溶剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的溶剂作为本申请的打印溶剂。[0043]本申请的再一种实施例中，上述纳米粒子的制备过程包括:将核体、分散溶液和电子传输材料或上述空穴传输材料的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且上述混合溶液中，上述核体分散于上述分散溶液中；向上述混合溶液中加入碱溶液，上述碱溶液与上述金属前躯体反应，在上述核体表面形成壳层，形成上述纳米粒子。该过程操作简单，制备速度快，且得到的核壳结构的纳米粒子尺寸分布较为均匀。具体地，比如制作ZnO壳层，则金属前驱体为醋酸锌的二甲基亚砜DMSO溶液，碱溶液为四甲基氢氧化铵溶液。[0044]上述方法中，控制上述金属前驱体、上述碱溶液的加入量和反应时间，以得到包覆不同厚度壳层的上述纳米粒子。[0045]当然，本申请的纳米粒子的制备过程并不限于上述的过程，其还可以是现有技术中的其他方法，比如一锅法。[0046]本申请的一种实施例中，上述核体11的粒径在1〜IOOnm之间，这样可以更好地保证电荷传输通畅不受阻，保证了该电荷传输层良好的传输性能。为了进一步提升电荷传输层的传输性能，本申请中优选上述核体11的粒径在3〜IOnm之间。[0047]为了进一步保证载流子在电荷传输层的传输速率较快，同时使得载流子在电荷传输层中的经过时间较短，另外，本申请的一种实施例中，上述壳层的厚度在1〜IOnrn之间，优选在2〜5nm之间之间。[0048]为了进一步保证在电荷传输层中可以形成良好的量子限域效应，本申请的一种实施例中，上述核体的材料为宽禁带半导体材料，上述宽禁带半导体材料的禁带宽度Eg多2·3eV，比如ZnS、CdS和ZnSe。[0049]当然，本申请的上述核体的材料并不一定是宽禁带半导体材料，还可以是绝缘材料，具体地，绝缘材料可以选自Si〇2、ZrO2、HfO2、Al2O3与MgO中的至少一种。绝缘材料还可以是聚合物纳米粒子。[0050]当然，当核体的材料是绝缘材料时，具体的绝缘材料的种类并不限于上述提到的绝缘材料，还可以是现有技术中的其他的绝缘材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的绝缘材料形成本申请的上述核体，此处就不再赘述了。[0051]当电荷传输材料包括上述电子传输材料时，为了提高电子的迀移速率，进而缩短电子在电荷传输层中的传输时间，上述电子传输材料为η型半导体材料。[0052]一种具体的实施例中，上述η型半导体材料包括In203、Sn02、IT0、Ti02、V205、Mo03、WO3和ZnO中的至少一种，具体地，η型半导体材料可以是上述几种材料中的一种，也可以是多种的混合，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的材料形成本申请的电荷传输层。这些η型半导体材料的费米能级分布在-7eV〜-4eV之间、迀移率分布广，能够满足不同器件对电荷传输层的不同需求。[0053]当然，本申请的η型半导体材料并不限于上述提及的几种，其还可以是现有技术中的任何可以作为电子传输材料的η型半导体材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的η型半导体材料形成本申请的上述电荷传输层，例如选择掺杂有Al的ZnO。[0054]当电荷传输材料包括上述空穴传输材料时，为了提高空穴的迀移速率，进而缩短空穴在电荷传输层中的传输时间，上述空穴传输材料为P型半导体材料。[0055]上述的p型半导体材料可以是现有技术中的任何可以作为空穴传输材料的p型半导体材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的p型半导体材料形成本申请的上述电荷传输层，[0056]一种具体的实施例中，上述p型半导体材料包括CuOXu2O和NiO中的至少一种，同样地，P型半导体材料可以是这三种材料中的一种或者是多种的混合，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的材料形成本申请的电荷传输层。这些P型半导体材料的费米能级分布在-7eV〜_4eV之间、迀移率分布广，能够满足不同器件对电荷传输层的不同需求。[0057]本申请的核体的形状球形、立方体形、正四面体型或八面体型。这几种形状有较高的对称性，可以进一步保证电荷传输层性能较为均一。[0058]当然，本申请的核体并不限于上述提及的几种形状，还可以是其他的任何形状，比如不规则的形状等等。[0059]对于同一个电荷传输层中的多个核体来说，其形状可以是相同的，也可以是不同的，本领域技术人员可以根据实际情况选择相同形状的核体或者不同形状的核体。[0060]本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种电荷传输层，如图3所示，该电荷传输层为上述的任意一种制作方法制作得到的。上述干燥成膜后的电荷传输层中的纳米粒子可以呈堆积状，即至少部分相邻两个纳米粒子直接接触。纳米粒子的堆积情况主要取决于电荷传输墨水中纳米粒子的浓度。[0061]该电荷传输层包括多个纳米粒子，各纳米粒子包括核体11和壳层12,壳层使用半导体电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为准连续的蜂窝（或者网络结构，起到传输电荷的作用。并且，壳层在结晶过程中，由于其晶筹尺寸存在上限，即略大于2倍壳层厚度。因此，制作的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，有效降低了现有技术中纳米晶作为传输材料在结晶过程中的融合对传输性能造成的影响，提升了器件的稳定性。[0062]本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种电荷传输层10,包括多个堆积的纳米粒子，纳米粒子包括核体11和包裹在核体11外的壳层12，核体11的材料为绝缘材料和或者半导体材料，壳层12的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，半导体材料的禁带宽度大于壳层12的材料的禁带宽度。该电荷传输层中的传输材料具有稳定性，从而提升了具有电荷传输层的器件的稳定性。[0063]本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种墨水，该墨水中包括纳米粒子和溶剂，纳米粒子包括核体和包裹在核体外的壳层，核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，半导体材料的禁带宽度大于壳层的材料的禁带宽度。使用该电荷传输墨水制备得到的电荷传输层具有稳定性，从而提升了具有电荷传输层的器件的稳定性。[0064]本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种光电器件，该光电器件包括电荷传输层，该电荷传输层为上述的任意一种电荷传输层。[0065]上述的光电器件由于包括上述的电荷传输层，其电子和或空穴的传输效率极高并且较稳定。光电器件可以为太阳能电池或者电致发光器件。太阳能电池具有较高的光电转换效率，电致发光器件具有较好的外量子效率。[0066]需要说明的是，上述光电器件可以包括一个上述的电荷传输层，也可以包括多个上述电荷传输层，当包括多个上述电荷传输层时，多个电荷传输层可以相同，也可以不同，具体可以根据实际情况来设置。比如，发光器件包括两个电荷传输层，一个电荷传输层为电子电荷传输层，其电荷传输材料为电子传输材料;另一个电荷传输层为空穴电荷传输层，其电荷传输材料为空穴传输材料，这两个电荷传输层可以分别设置在发光层的两侧。[0067]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。[0068]实施例1[0069]制作电子电荷传输层，具体的制作过程包括：[0070]制作纳米粒子:将0.2g的核体、30ml的分散溶液和0.8g的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且上述混合溶液中，上述核体分散于上述分散溶液中，核体为绝缘材料氧化错，为球状，且粒径为Inm，分散溶液为DMSO溶液，金属前驱体为醋酸锌；向上述混合溶液中加入3.2ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应IOmin，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为lnm，形成上述纳米粒子。[0071]配置打印墨水:将上述制作得到的Ig的纳米粒子和IOml的打印溶剂混合，形成打印墨水。[0072]采用喷墨打印法在上述基底的表面上打印上述打印墨水，形成打印墨水层。[0073]对上述基底上的上述打印墨水层进行加热以干燥，形成上述电荷传输层，其中，上述加热的温度为80°C之间，上述加热的时间为180min，形成的电荷传输层的厚度为40nm。[0074]上述的基底为量子点发光层，最终形成的发光器件包括依次设置的阳极、空穴注入层、空穴电荷传输层、发光层、电子电荷传输层和阴极。[0075]其中，阳极的材料为ΙΤ0,厚度为150nm，量子点层的材料为CdSeZnS红色核壳量子点，量子点层的厚度为20nm;空穴功能层20为聚3，4_乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸PED0T:PSS的结构层和聚N，N’_双4-丁基苯基-N，N’_双苯基联苯胺）（Poly-TPD的结构层形成的叠置层，且两个结构层的厚度分别为40nm和30nm;阴极的材料为Ag，厚度为IOOnm〇[0076]实施例2[0077]与实施例1的区别为：[0078]制作纳米粒子:将5g的核体、30ml的分散溶液和2g的金属前驱体混合，核体为绝缘材料宽禁带半导体材料硫化锌，禁带宽度为3.59eV，粒径为50nm，向上述混合溶液中加入8ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应120min，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为5nm，形成上述纳米粒子。[0079]将上述制作得到的Ig的纳米粒子和IOml的打印溶剂混合，形成打印墨水。[0080]对上述基底上的上述打印墨水层进行加热的温度为130°C，时间为IOOmin。形成的电荷传输层的厚度为40nm〇[0081]实施例3[0082]与实施例1的区别为：[0083]制作纳米粒子:将5g的核体、30ml的分散溶液和2g的金属前驱体混合，核体为绝缘材料宽禁带半导体材料硫化锌，禁带宽度为3.59eV，粒径为100nm，向上述混合溶液中加入8ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应120min，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为10nm，形成上述纳米粒子。[0084]将上述制作得到的Ig的纳米粒子和IOml的打印溶剂混合，形成打印墨水。[0085]对上述基底上的上述打印墨水层进行加热的温度为200°C，时间为20min。形成的电荷传输层的厚度为30nm〇[0086]实施例4[0087]与实施例2的区别为：[0088]制作纳米晶:将Ig的核体、30ml的分散溶液和2g的金属前驱体混合，核体为绝缘材料宽禁带半导体材料硫化锌，禁带宽度为3.59eV，粒径为3nm，向上述混合溶液中加入8ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应30min，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为2nm，形成上述纳米晶。[0089]实施例5[0090]与实施例2的区别为：[0091]制作纳米晶:将2g的核体、30ml的分散溶液和2g的金属前驱体混合，核体为绝缘材料宽禁带半导体材料硫化锌，禁带宽度为3.59eV，粒径为8nm，向上述混合溶液中加入8ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应40min，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为5nm，形成上述纳米晶。[0092]实施例6[0093]与实施例4的区别为：向上述混合溶液中加入30ml的碱溶液四甲基氢氧化铵甲醇，上述碱溶液与上述金属前躯体反应180min，在上述核体表面形成ZnO壳层，壳层的厚度为10nm〇[0094]实施例7[0095]与实施例4的区别为:核体的粒径为11Onm。[0096]实施例8[0097]与实施例1的区别在于:制作空穴注入层，具体的制作过程包括：[0098]制作纳米粒子：将0.2g的核体、30ml的叔丁醇溶液和0.Sg的乙酰丙酮镍混合于50ml水热反应釜，200°C加热反应20h，得到目标核壳结构纳米粒子，壳层厚度为lnm。[0099]配置打印墨水:将上述制作得到的Ig的纳米粒子和IOml的打印溶剂混合，形成打印墨水。[0100]采用喷墨打印法在上述基底的表面上打印上述打印墨水，形成打印墨水层。[0101]对上述基底上的上述打印墨水层进行加热以干燥，形成上述电荷传输层，其中，上述加热的温度为80°C之间，上述加热的时间为180min，形成的电荷传输层的厚度为15nm。[0102]上述的基底为阳极，最终形成的发光器件包括依次设置的阳极、空穴注入层、空穴电荷传输层、发光层、电子电荷传输层和阴极。[0103]其中，阳极的材料为ΙΤ0,厚度为150nm，量子点层的材料为CdSeZnS红色核壳量子点，量子点层的厚度为20nm;空穴电荷传输层为聚N，N’-双4-丁基苯基-N，N’-双苯基）联苯胺）（Poly-TPD，厚度30nm;电子电荷传输层由4nm的胶体ZnO纳米粒子堆积而成，厚度40nm;阴极的材料为Ag，厚度为IOOnm0[0104]实施例9[0105]与实施例4的区别为:核体的粒径为IOnm。[0106]对比例1[0107]与实施例1的区别为:电子电荷传输层的材料为ZnO。[0108]对比例2[0109]与实施例1的区别为：电子电荷传输层为由ZnO导电纳米晶堆叠形成的，纳米晶为球体，且平均粒径为4nm。[0110]对上述各实施例与对比例的量子点电致发光器件的性能进行测试，采用Keithley2400测定量子点发光器件的电流密度-电压曲线，采用积分球F0IS-1结合海洋光学的光谱仪QE-6500测定量子点发光器件的亮度，根据测定得到的电流密度与亮度计算量子点发光器件的外量子效率，外量子效率表征在观测方向上发光器件发出的光子数与注入器件的电子数之间的比值，是表征器发光器件发光效率的重要参数，外量子效率越高，说明器件的发光效率越高。具体的测试结果见表1。[0111]表1[0112][0113]由上述表1中的数据可知，与对比例相比，各个实施例在效率和稳定性综合考虑后优于对比例，没有单方面效率高或者单方面稳定性好。实施例7与实施例4相比，核体的粒径较大，初始外量子效率以及工作100小时后亮度初始亮度（％均较小。[0114]从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：[0115]1、本申请的制作方法中，采用溶液法制备电荷传输层，该方法操作简单，且形成的电荷传输层更加均匀。形成的电荷传输层由多个纳米晶形成，各纳米晶包括核体和壳层，因此，电荷传输层由核体和壳层两个部分形成，多个壳层形成蜂窝状结构，壳层使用电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为连续的蜂窝（或者网络结构，保证电荷传输通畅不受阻。并且，由于电荷传输材料之间存在多个核体，电荷传输材料的实际晶筹尺寸受到核体间距的限制，有量子限域效应，能够表现出纳米材料的性能。[0116]并且，壳层在结晶过程中，由于其晶筹尺寸存在上限，即略大于2倍壳层厚度。因此，制作的电荷传输层能级在结晶过程中会达到一个稳定状态，避免了壳层在结晶过程中的融合团聚问题，且所有壳层是连接成一块的，能保持良好的导电性。[0117]2、本申请的电荷传输层由核体和壳层两个部分形成，多个壳层形成蜂窝状结构，壳层使用电荷传输材料，即电子传输材料或空穴传输材料，核体使用宽禁带的半导体或绝缘体材料。多个壳层对应的电荷传输材料为连续的蜂窝（或者网络结构，保证电荷传输通畅不受阻。并且，由于电荷传输材料之间存在多个核体，电荷传输材料的实际晶筹尺寸受到核体间距的限制，有量子限域效应，能够表现出纳米材料的性能。[0118]3、本申请的墨水作为电荷传输层的原料，使得制作得到的电荷传输层具有稳定性，从而提升了具有电荷传输层的器件的稳定性。[0119]4、本申请的光电光器件由于包括上述的电荷传输层，其外量子效率较高，器件性能较稳定。[0120]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求：1.一种电荷传输层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：制备纳米粒子，所述纳米粒子包括核体和包裹在所述核体外的壳层，所述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，所述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层的材料的禁带宽度；采用溶液法将所述纳米粒子设置在基底上，形成用于传输电荷的所述电荷传输层。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法包括旋涂法、喷墨打印法、喷涂法、丝网印刷法、刮涂法、滴涂法、刷涂法、转印法、浸涂法和辊涂法中的一种。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法为旋涂法，采用所述旋涂法形成所述电荷传输层的过程包括：步骤Sl，配置旋涂溶液，所述旋涂溶液包括旋涂溶剂与所述旋涂溶剂中的所述纳米粒子；以及步骤S2,将所述旋涂溶液旋涂在所述基底的表面上并干燥，形成所述电荷传输层。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述溶液法为喷墨打印法，所述喷墨打印法形成所述电荷传输层的过程包括：配置打印墨水，所述打印墨水包括打印溶剂与所述打印溶剂中的所述纳米粒子；采用喷墨打印法在所述基底的表面上打印所述打印墨水并干燥，形成所述电荷传输层。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述纳米粒子的制备过程包括：将核体、分散溶液和所述电子传输材料或所述空穴传输材料的金属前驱体混合，加热搅拌形成混合溶液，且所述混合溶液中，所述核体分散于所述分散溶液中；以及向所述混合溶液中加入碱溶液，所述碱溶液与所述金属前躯体反应，在所述核体表面形成壳层，形成所述纳米粒子。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述核体的粒径在1〜IOOnm之间，优选在3〜IOnm之间；所述壳层的厚度在1〜IOnm之间，优选在2〜5nm之间。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述核体的材料为宽禁带半导体材料，所述宽禁带半导体材料的禁带宽度Eg多2.3eV，或者所述核体的材料为绝缘材料，优选所述绝缘材料选自SiO2、ZrO2、HfO2、A12〇3与MgO中的至少一种。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电子传输材料选自SnO2、TiO2、TO3和ZnO中的至少一种，所述空穴传输材料选自CuOXu2O和NiO中的至少一种。9.一种电荷传输层，其特征在于，所述电荷传输层（10包括多个堆积的纳米粒子，所述纳米粒子包括核体11和包裹在所述核体11外的壳层（12，所述核体11的材料为绝缘材料和或者半导体材料，所述壳层12的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层12的材料的禁带宽度。10.—种墨水，其特征在于，所述墨水包括纳米粒子和溶剂，所述纳米粒子包括核体和包裹在所述核体外的壳层，所述核体的材料为绝缘材料和或者半导体材料，所述壳层的材料为半导体电子传输材料或空穴传输材料，所述半导体材料的禁带宽度大于所述壳层的材料的禁带宽度。11.一种光电器件，包括电荷传输层，其特征在于，所述电荷传输层为权利要求9所述的电荷传输层。

百度查询： 纳晶科技股份有限公司 电荷传输层的制作方法、电荷传输层、墨水以及光电器件

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD