一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED技术

本发明专利技术公开一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED，方法包括步骤：A、在硫化物中加入铝源，然后加水混合得到混合液；B、将混合液超声一段时间；C、将超声后的混合液在150‑200℃下反应3‑24h，待反应液降到室温后，依次过滤和清洗得到Al掺杂氧化物。本发明专利技术采用溶液法来对氧化物掺杂Al，整个制备过程，无需真空条件和真空设备，工艺简单，效率高，成本低。通过本发明专利技术的方法可改变氧化物的功函数，使得氧化物的功函数和金属电极的功函数更加匹配，进而更有利于载流子的传输，同时制备得到的氧化物作为电子传输层具有优良的透光性，提高器件的性能。

Al doped oxide, preparation method and QLED

The invention discloses a Al doped oxide, preparation method and QLED method, which comprises the following steps: A, the sulfide added aluminum source, then adding water mixture; B, mixed liquid of ultrasound for a period of time; C, the mixed solution of ultrasonic reaction after 3 24h in 150 200 c the reaction liquid down to room temperature, followed by filtration and cleaning of Al doped oxide. The invention adopts solution method to dope Al to oxide, and the whole preparation process needs no vacuum condition and vacuum equipment, the process is simple, the efficiency is high, and the cost is low. The work function by the method of the invention can change the work function of the oxide, and metal oxide electrode work function more, and more conducive to the transmission of carriers, and the prepared oxide as an electron transport layer has excellent transparency, improve the performance of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED
本专利技术涉及平板显示领域，尤其涉及一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED。
技术介绍
量子点发光二极管（QLED）因其具有可调节的波长、高色纯的发光、窄的发光光谱、可溶液法制备等优点而被广泛的研究。目前限制QLED大规模商用的主要问题在于其自身的稳定性；所以研究者逐渐将目标转向了使用无机物来替代其中的有机层。例如采用常见的氧化物（氧化锌、氧化钛、氧化锡和氧化锆等）作为无机电子注入层；或者采用常见的氧化物（氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化铜、氧化镍等）作为空穴注入层。虽然这些氧化物被大量应用到器件中，并且取得了不错的结果，但是器件的性能和稳定性仍需要进一步提高。因此出现了大量的掺杂氧化物的文献报道，例如Cs掺杂TiO2、ZnO或Al掺杂ZnO、MoO3等。通过掺杂这些氧化物，提高了其载流子的传输效率、导电性以及载流子的有效阻挡作用和光学增强效果。2015年JianLiu等人在《AdvancedMaterials》杂志上表的文章中，通过使用共蒸的方法同时蒸镀氧化钼和Al，然后通过改变Al的混合比例来改变氧化钼的功函数，并将铝掺杂氧化钼和混合物作为电子传输层制备成反型的器件，取得了优于传统器件的性能。但该技术是使用蒸镀的方法来实现掺杂，需要昂贵的真空设备和复杂真空系统，工艺复杂、效率低，且成本高。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED，旨在解决现有的氧化物掺杂方法工艺复杂、效率低且成本高的问题。本专利技术的技术方案如下：一种Al掺杂氧化物的制备方法，其中，包括步骤：A、在硫化物中加入铝源，然后加水混合得到混合液；B、将混合液超声一段时间；C、将超声后的混合液在150-200℃下反应3-24h，待反应液降到室温后，依次过滤和清洗得到Al掺杂氧化物。所述的制备方法，其中，所述步骤B中，超声处理的时间为5-30min。所述的制备方法，其中，所述步骤B中，超声处理的功率为100-600W。所述的制备方法，其中，所述硫化物为二硫化钼、二硫化钨或者二硫化钒。所述的制备方法，其中，所述铝源为硫化铝。所述的制备方法，其中，所述硫化铝占硫化铝与硫化物总量的质量百分比为40-55%。一种Al掺杂氧化物，其中，采用如上所述的制备方法制成。一种QLED，其中，所述QLED的电子传输层的材料为如上所述的Al掺杂氧化物。所述的QLED，其中，所述QLED为正型器件或反型器件；所述正型器件依次包括：含有底电极的衬底、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、顶电极；所述反型器件依次包括：含有底电极的衬底、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、顶电极。所述的QLED，其中，所述空穴注入层和/或空穴传输层的材料为如上所述的Al掺杂氧化物。有益效果：本专利技术采用溶液法来对氧化物掺杂Al，整个制备过程，无需真空条件和真空设备，工艺简单，效率高，成本低。通过本专利技术的方法可改变氧化物的功函数，使得氧化物的功函数和金属电极的功函数更加匹配，进而更有利于载流子的传输，同时制备得到的氧化物作为电子传输层具有优良的透光性，提高器件的性能。附图说明图1为本专利技术一种Al掺杂氧化物的制备方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术一种QLED第一实施例的结构示意图。图3为本专利技术一种QLED第二实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种Al掺杂氧化物、制备方法及QLED，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术一种Al掺杂氧化物的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：S1、在硫化物中加入铝源，然后加水混合得到混合液；S2、将混合液超声一段时间；S3、将超声后的混合液在150-200℃下反应3-24h，待反应液降到室温后，依次过滤和清洗得到Al掺杂氧化物。本专利技术通过使用溶液法，将Al掺杂到氧化物中，通过掺杂使得氧化物中形成了M-O-Al化学键（M为钼、钨或钒），并可以通过掺杂的比例，改变氧化物的功函数，使得氧化物的功函数和金属电极的功函数更加匹配，提高器件的性能进而更有利于载流子的传输。将上述方法制备得到的氧化物作为电子传输层，可使电子传输层具有优良的透光性。也就是说，本专利技术的Al掺杂氧化物可降低载流子的注入势垒，应用到QLED器件中提高器件性能。具体的，所述硫化物优选为二硫化钼、二硫化钨或者二硫化钒，如此，所制备得到的Al掺杂到氧化物可以是Al掺杂氧化钼、氧化钨或者氧化钒。进一步，所述铝源为硫化铝，其可以与前述的硫化物共同反应生成所需的Al掺杂氧化物。优选的，所述硫化铝占混合物（硫化铝与硫化物总量）的质量百分比为40-55%，即硫化铝占硫化铝+二硫化钼（或者二硫化钨、二硫化钒）的质量百分比为40-55%，如40%、50%或55%。在此比例下制得的Al掺杂氧化物适合作为电子传输层的材料。另外，所述硫化铝占混合物的质量百分比还可以为0.05-1%，即硫化铝占硫化铝+二硫化钼（或者二硫化钨、二硫化钒）的质量百分比为0.05-1%，如0.05%、0.5%或1%。在此比例下制得的Al掺杂氧化物适合作为空穴传输层和/或空穴注入层的材料，即通过添加少量的Al，可降低空穴注入势垒，也提高了氧化物的空穴注入能力。进一步，所述步骤S2中，超声处理的时间优选为5-30min，例如10min或20min等。所述步骤S2中，超声处理的功率优选为100-600W，例如200W或者400W等。在步骤S3中，反应完毕并冷却至室温后，可将反应液溶解过滤，得到溶液后，对溶液使用乙醇/正己烷进行清洗得到Al掺杂氧化物，然后将Al掺杂氧化物分散到水中或者乙醇中。本专利技术还提供一种Al掺杂氧化物，其采用如上所述的制备方法制成。本专利技术还提供一种QLED，所述QLED的电子传输层的材料为如上所述的Al掺杂氧化物。进一步，所述QLED为正型器件或反型器件。对于正型器件来说，其依次包括：含有底电极的衬底、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、顶电极。对于反型器件来说，其依次包括：含有底电极的衬底、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、顶电极。除了上述电子传输层采用上述Al掺杂氧化物外，在制备空穴传输层和/或空穴注入层时，也可添加少量的Al，也可降低空穴注入势垒，也提高了氧化物的空穴注入能力，具体的添加比例在前文已有详述。下面通过具体实施例来说明本专利技术的Al掺杂氧化物的制备方法。将11mg的二硫化钼和9mg的硫化铝加入30ml的超纯水中，使用超声波粉碎仪在200w的功率下超声15min，然后将混合液转入50ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在200℃下反应12h，待反应液降到室温以后，使用0.2um的滤头对反应液进行过滤，然后通过使用乙醇和正己烷的溶液对Al掺杂氧化钼进行清洗，然后将Al掺杂氧化钼分散到乙醇中，并将该溶液标记为ME1。将19.8mg的二硫化钼和0.2mg的硫化铝加入30ml的超纯水中，使用超声波粉碎仪在200w的功率下超声15min，然后将混合液转入50ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在200℃下反应12h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al掺杂氧化物的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在硫化物中加入铝源，然后加水混合得到混合液；B、将混合液超声一段时间；C、将超声后的混合液在150‑200℃下反应3‑24h，待反应液降到室温后，依次过滤和清洗得到Al掺杂氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种Al掺杂氧化物的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在硫化物中加入铝源，然后加水混合得到混合液；B、将混合液超声一段时间；C、将超声后的混合液在150-200℃下反应3-24h，待反应液降到室温后，依次过滤和清洗得到Al掺杂氧化物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，超声处理的时间为5-30min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，超声处理的功率为100-600W。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化物为二硫化钼、二硫化钨或者二硫化钒。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝源为硫化铝。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，曹蔚然，杨一行，钱磊，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44