一种QLED器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种QLED器件及其制备方法，包括石墨烯阴极、纳米金属中空柱、电子功能层、量子点发光层和阳极；所述纳米金属中空柱设置于所述石墨烯阴极上；所述电子功能层设置于所述纳米金属中空柱内和所述纳米金属中空柱间隙中；所述量子点发光层设置于所述纳米金属中空柱上和电子功能层上；所述阳极设置于所述量子点发光层上。本发明专利技术采用上述结构来增加电子注入，平衡载流子，增加QLED器件效率。一方面，G和金属在氧气作用下，氧化形成O‑‑X+偶极子，有助于电子注入。另一方面，电子功能层与纳米结构接触，可以增加接触面积，增加注入量。同时，金属层的存在可以阻挡空穴，从而有效的平衡了电子和空穴，增加了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种QLED器件及其制备方法
本专利技术涉及量子点发光二极管
，尤其涉及一种QLED器件及其制备方法。
技术介绍
半导体量子点具有尺寸可调谐的光电子性质，已经被广泛地应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记。量子点合成技术经过二十多年的发展，人们已经可以合成各种高质量的纳米材料，其光致发光效率可以达到85%以上。由于量子点具有尺寸可调节的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性高等特点，因此以量子点作为发光层的量子点发光二极管(QD-LED)是极具潜力的下一代显示和固态照明光源。量子点发光二极管（QLED）因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点，近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。经过多年的发展，QLED技术获得了巨大的发展。从公开报道的文献资料来看，目前最高的红色和绿色QLED的外量子效率已经超过或者接近20%，表明红绿QLED的内量子效率实际上已经接近100%的极限。然而，作为高性能全彩显示不可或缺的蓝色QLED目前不论是在电光转换效率还是在使用寿命上都远低于红绿QLED，从而限制了QLED在全彩显示方面的应用。近年来，石墨烯在显示方面的应用成为一个热点，其可应用为透明电极，各功能层等。但是石墨烯的高功函数，大大的限制了电子的注入效率，因此，以石墨烯作为电极时，最大限度的提高电子注入效率是极为重要的。
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QLED器件及其制备方法，以解决现有石墨烯作为电极时，电子的注入效率较低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种QLED器件，其中，包括石墨烯阴极、纳米金属中空柱、电子功能层、量子点发光层和阳极；所述纳米金属中空柱设置于所述石墨烯阴极上；所述电子功能层设置于所述纳米金属中空柱内和所述纳米金属中空柱间隙中；所述量子点发光层垂直设置于所述纳米金属中空柱上和所述电子功能层上；所述阳极设置于所述量子点发光层上。所述的QLED器件，其中，还包括设置于所述纳米金属中空柱和所述电子功能层与所述，量子点发光层之间的第一功能层；和/或设置于所述量子点发光层和所述阳极之间的第二功能层。所述的QLED器件，其中，所述纳米金属中空柱的金属为Mg、Al、Sm、Zn、Te中的一种或多种。所述的QLED器件，其中，所述纳米金属中空柱的孔洞尺寸为10-30nm，高度为30-100nm，厚度为5-50nm。所述的QLED器件，其中，所述石墨烯阴极的厚度为50-100nm。所述的QLED器件，其中，所述电子功能层的厚度为10-40nm。所述的QLED器件，其中，所述第一功能层为电子传输层，所述电子传输层的厚度为30-60nm。所述的QLED器件，其中，所述第二功能层为空穴注入层、空穴传输层中的至少一种，所述第二功能层的厚度为0-100nm。所述的QLED器件，其中，所述量子点发光层的厚度为10-100nm；和/或所述阳极的厚度为50-150nm。一种如上任一所述的QLED器件的制备方法，其中，包括步骤：制备石墨烯阴极；在石墨烯阴极上制备纳米金属中空柱；在纳米金属中空柱内和纳米金属中空柱间隙中制备电子功能层；在纳米金属中空柱上和电子功能层上制备量子点发光层；在量子点发光层上制备阳极，得到QLED器件。有益效果：本专利技术上述器件结构能够增加电子注入，平衡载流子，增加器件效率。附图说明图1为本专利技术提供的的不含第一功能层、第二功能层的正装结构的QLED器件的结构示意图。图2为本专利技术提供的的不含第一功能层、第二功能层的倒装结构的QLED器件的结构示意图。图3为本专利技术提供的的含第一功能层、第二功能层的倒装结构的QLED器件的结构示意图。图4为沉积金属所采用的模板的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种QLED器件及其制备方法，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。本专利技术提供一种QLED器件，其中，包括石墨烯（G）阴极、纳米金属中空柱、电子功能层、量子点发光层和阳极；所述纳米金属中空柱设置于所述石墨烯阴极上；所述电子功能层设置于所述纳米金属中空柱内和所述纳米金属中空柱间隙中；所述量子点发光层设置于所述纳米金属中空柱上和所述电子功能层上；所述阳极设置于所述量子点发光层上。本专利技术所述电子功能层可以为电子注入层、电子传输层中的至少一种。换句话说，所述电子功能层可以为电子注入层，也可以为电子传输层，还可以同时包含电子注入层和电子传输层，所述电子传输层与所述量子点发光层叠合。根据所述QLED器件发光类型的不同，所述QLED器件可以分为正装结构的QLED器件和倒装结构的QLED器件。作为一个具体实施例，当所述QLED器件为倒装结构的QLED器件时，如图1所示，所述QLED器件包括基板1、设置于基板1上的石墨烯阴极2、垂直设置于石墨烯阴极2上的纳米金属中空柱3、设置于纳米金属中空柱内和纳米金属中空柱间隙中的电子功能层4、设置于纳米金属中空柱3上和电子功能层4上的量子点发光层5和设置于量子点发光层5上的阳极6。作为一个具体实施例，当所述QLED器件为正装结构的QLED器件时，如图2所示，所述QLED器件包括基板7、设置于基板7上的阳极8、设置于阳极8上的量子点发光层9、设置于量子点发光层9上的纳米金属中空柱10、设置于纳米金属中空柱10内和纳米金属中空柱10间隙中的电子功能层11，及设置于电子功能层11上和纳米金属中空柱10上的石墨烯阴极12。由于G的高功函数，使得电子很难注入，因此本专利技术采用G/纳米金属中空柱/电子功能层这种结构来增加电子注入，平衡载流子，增加QLED器件效率。一方面，G和金属在氧气作用下，氧化形成O--X+偶极子，有助于电子注入。另一方面，电子功能层与纳米结构接触，可以增加接触面积，增加注入量。同时，金属层的存在可以阻挡空穴，从而有效的平衡了电子和空穴，增加了效率。优选的，所述QLED器件还可以包括设置于所述纳米金属中空柱和所述电子功能层与所述量子点发光层之间的第一功能层。具体的，所述电子功能层为电子注入层时，所述第一功能层为电子传输层。即当电子功能层为电子注入层时，所述QLED器件还可以包括设置于纳米金属中空柱和电子注入层与量子点发光层之间的电子传输层。优选的，所述QLED器件还可以包括设置于所述量子点发光层和所述阳极之间的第二功能层。具体的，所述第二功能层可以为空穴注入层、空穴传输层中的至少一种。换句话说，所述QLED器件可以包括设置于量子点发光层和阳极之间的空穴注入层，所述QLED器件也可以包括设置于量子点发光层和阳极之间的空穴传输层，所述QLED器件还可以同时包括设置于量子点发光层和阳极之间的空穴注入层和空穴传输层，且所述空穴传输层与所述量子点发光层叠合。作为一个优选具体实施例，如图3所示，所述QLED器件包括基板13、设置于基板13上的石墨烯阴极14、垂直设置于石墨烯阴极14上的纳米金属中空柱15、设置于纳米金属中空柱15内和纳米金属中空柱15间隙中的电子注入层16、设置于纳米金属中空柱15上和电子注入层16上的电子传输层17、设置于电子传输层17上的量子点发光层18、设置于量子点发光层18上的空穴传输层19、设置于空穴传输层19上的空穴注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种QLED器件，其特征在于，包括石墨烯阴极、纳米金属中空柱、电子功能层、量子点发光层和阳极；所述纳米金属中空柱设置于所述石墨烯阴极上；所述电子功能层设置于所述纳米金属中空柱内和所述纳米金属中空柱间隙中；所述量子点发光层设置于所述纳米金属中空柱上和所述电子功能层上；所述阳极设置于所述量子点发光层上。

【技术特征摘要】
1.一种QLED器件，其特征在于，包括石墨烯阴极、纳米金属中空柱、电子功能层、量子点发光层和阳极；所述纳米金属中空柱设置于所述石墨烯阴极上；所述电子功能层设置于所述纳米金属中空柱内和所述纳米金属中空柱间隙中；所述量子点发光层设置于所述纳米金属中空柱上和所述电子功能层上；所述阳极设置于所述量子点发光层上。2.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，还包括设置于所述纳米金属中空柱和所述电子功能层与所述量子点发光层之间的第一功能层；和/或设置于所述量子点发光层和所述阳极之间的第二功能层。3.根据权利要求1-2任一所述的QLED器件，其特征在于，所述纳米金属中空柱的金属为Mg、Al、Sm、Zn、Te中的一种或多种。4.根据权利要求1-2任一所述的QLED器件，其特征在于，所述纳米金属中空柱的孔洞尺寸为10-30nm，高度为30-100nm，厚度为5-50nm。5.根据权利要求1-2任一所述的QLED器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，曹蔚然，梁柱荣，
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