[发明专利]钙钛矿材料及其制备方法、QLED器件和显示装置

说明书

本发明公开了一种钙钛矿材料及其制备方法、QLED器件和显示装置，其中，钙钛矿材料为二维有机‑无机杂化钙钛矿材料，所述二维有机‑无机杂化钙钛矿材料的化学通式为(RNH₃)₂(ABX₃)_n‑1BX₄，其中，R为长链的烷基或芳香基团，A为一价阳离子，B为二价金属离子，X为卤素离子，n为正整数。二维有机‑无机杂化钙钛矿材料的能级可调范围广，稳定性好，载流子迁移率高，提高了空穴的注入，使得QLED器件的载流子更平衡，效率得到提高。

技术领域

本发明涉及QLED领域，具体涉及一种钙钛矿材料及其制备方法、QLED器件和显示装置。

背景技术

量子点是一种半径小于或接近激子玻尔半径的纳米晶体，其粒径通常介于1～20nm之间。应用在显示领域的量子点一般都是核壳结构，内部的空穴与电子在各个方向上的运动受到限制，且表面一般由配体钝化。由于量子点发光波长可通过控制粒径尺寸进行调节，发光光谱线宽窄，色纯度高，电子迁移性高，光稳定性好，可用于柔性显示等优点，在发光显示领域得到广泛应用。自1994年第一个QLED(Quantum Dot Light EmittingDiodes，量子点发光二极管)制备出来，经过20多年的发展，无论是从材料的合成，器件的制备，还是发光的机理都取得了很大的进步。在载流子传输层方面，普遍采用有机半导体作为空穴传输层，但有机半导体作为空穴传输层时，存在空穴载流子迁移率偏低的问题，导致载流子注入不平衡，从而限制了器件的效率与寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种钙钛矿材料及其制备方法、QLED器件和显示装置，旨在解决QLED器件的空穴传输层载流子迁移率偏低，限制了器件的效率与寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种钙钛矿材料，所述钙钛矿材料为二维有机-无机杂化钙钛矿材料，所述钛矿材料的化学通式为(RNH₃)₂(ABX₃)_n-1BX₄，其中，R为长链的烷基或芳香基团，A为一价阳离子，B为二价金属离子，X为卤素离子，n为正整数。

可选地，所述A为Cs⁺、Rb⁺、CH₃NH₃⁺或HC(NH₂)₂⁺，B为Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺，X为Cl^-、Br^-、I^-中的任意一种或几种。

可选地，所述X中氯元素的摩尔分数为50％～100％。

此外，本发明还提供了一种所述钙钛矿材料的制备方法，采用铵盐和金属卤化物通过溶液法或蒸镀法沉积制备得到，所述铵盐包括带有长链的烷基或芳香基团的大分子铵盐，所述钛矿材料的化学通式为(RNH₃)₂(ABX₃)_n-1BX₄，其中，R为长链的烷基或芳香基团，A为一价阳离子，B为二价金属离子，X为卤素离子，n为正整数。

可选地，所述溶液法包括以下步骤：将铵盐和金属卤化物溶解在DMF和DMSO的混合溶液中，形成前驱体溶液，通过旋涂、刮涂或喷墨打印成膜，退火形成所述空穴传输层。

可选地，所述蒸镀法包括以下步骤：分别在三个坩埚中加入金属卤化物、小分子铵盐和大分子铵盐，通过调控蒸镀速率得到所述空穴传输层。

另外，本发明还提供了一种QLED器件，包括空穴传输层，所述空穴传输层的材料为上述所述的钙钛矿材料或者如上所述的制备方法制备的钙钛矿材料，所述阳极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和所述阴极依次层叠设置。