[发明专利]基于溶胶‑凝胶法制备过渡金属氧化物骨架的方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光器件领域，适用于QLED发光二极管，特别是涉及一种基于溶胶-凝胶法制备过渡金属氧化物骨架的方法。

背景技术

目前，随着量子点技术的发展，自发光体系的QLED发光二极管技术也越来越得到人们的重视，在不就得将来必将成为下一代显示设备的主流。但是目前QLED研究发展的瓶颈的是空穴电子的注入不平衡导致效率不高，还不能普及到应用上。为此我们提出过渡金属氧化物/量子点体异质结应用于量子点发光二极管，以期促进电子/空穴平衡，拓宽辐射复合区域，获得高电光转换效率。为了使这种骨架结构具有可重复性，本项目以骨架式过渡金属氧化物为研究对象，采用溶胶-凝胶法制备过渡金属氧化物前驱体，通过调控各个参数制备出稳定的过渡金属氧化物骨架。进而制备过渡金属氧化物/量子点体异质结，并将其应用到QLED上，得到高效率的QLED发光二极管。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种稳定性优良的过渡金属氧化物骨架，进而制备高效过渡金属氧化物/量子点体异质结量子点发光二极管，采用过渡金属氧化物/量子点体异质结技术，用多种不同材料，实现了更高效率的量子点发光器件，满足人们的生活需要。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。基于溶胶-凝胶法制备过渡金属氧化物骨架的方法，其制作过程如下：以过渡金属非醇盐化合物作为前驱体，加溶剂进行水解，并加稳定剂得到共沉淀过渡金属氧化物；然后加入胶溶剂得到过渡金属的氢氧化物透明溶胶，经过旋涂烘干制得多孔过渡金属氧化物骨架。

进一步，所述过渡金属非醇盐化合物含有钼、钨、钒或镍元素。

进一步，所述溶剂为氨水和有机溶剂的混合液，其体积比为1:10。

进一步，所述稳定剂为Ycl₃和有机添加剂的混合液，其体积比为2:11。

进一步，所述胶溶剂为强酸溶剂。

进一步，所述过渡金属氧化物的HOMO能级为-4.6~-5.3eV。

进一步，所述过渡金属氧化物为氧化镍（NiO）、氧化钒（V₂O₅）、氧化钨（WO₃）或氧化钼（MoO₃）金属氧化物，厚度为1-100nm。

本发明采用溶胶-凝胶法能够在低温或温和条件下进行材料合成，并且通过调节溶胶中溶剂的配比可调控孔径的大小，易于控制材料的合成，得到高均一、高比表面积、较高抗活能力、机械强度匹配、稳定性好、重复性好的过渡金属氧化物薄膜，即过渡金属氧化物骨架。为下一步于量子点结合起到有利作用，且应用到发光二极管中同样起到了重复性好的作用。本发明延长了发光器件的使用寿命，并且极大的提高了能源利用率，使用的材料简单常见、生产难度小、成本较低，为人们的生活提供了创造了极大的便利。相比传统的QLED器件，量子点发光层与空穴传输层之间的接触面积增加，提高发光效率，是一种比较有前沿性的制备方法，对后续QLED器件的制备提供可行性参考。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。基于溶胶-凝胶法制备过渡金属氧化物骨架的方法，其制作过程如下：以过渡金属非醇盐化合物作为前驱体，其过渡金属非醇盐化合物含有钼、钨、钒或镍元素。加氨水和有机溶剂的混合液(其体积比为1:10)进行水解，并以Ycl₃和有机添加剂的混合加液(其体积比为2:11)为稳定剂，反应后得到共沉淀过渡金属氧化物；然后加入胶溶剂（即：强酸溶剂）得到过渡金属的氢氧化物透明溶胶，经过旋涂烘干制得多孔过渡金属氧化物骨架。过渡金属氧化物的HOMO能级为-4.6~-5.3eV。过渡金属氧化物为氧化镍（NiO）、氧化钒（V₂O₅）、氧化钨（WO₃）或氧化钼（MoO₃）金属氧化物，厚度为1-100nm。将制得的过渡金属氧化物骨架与量子点以特定的形式填充到骨架中，形成发光层应用到QLED发光二极管中。其中：过渡金属非醇盐化合物为含钒的非醇盐。水解溶剂为氨水和有机物。稳定剂为Ycl3和有机添加剂。胶溶剂为盐酸。

本发明在于采用溶胶-凝胶法能够在低温或温和条件下进行材料合成，并且通过调节溶胶中溶剂的配比可调控孔径的大小，易于控制材料的合成。