QLED器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种QLED器件，包括依次设置的阳极、p型石墨烯层、空穴注入层、量子点发光层和阴极，其中，所述p型石墨烯层由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
QLED器件及其制备方法
本专利技术属于量子点发光二极管领域，尤其涉及一种QLED器件及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管(Quantumdotlight-emittingdiode,QLED)具有自发光、色纯度高、能耗低、图像稳定、视角范围广、色彩丰富等优点，被认为是继LCD和OLED之后的新一代显示技术，具有广阔的应用前景。QLED器件中，载流子(电子和空穴)的注入不平衡是影响器件发光效率以及器件寿命的一个关键因素。具体的，由于电子的传输速度通常较快，而空穴的注入和传输相对困难，过量的电子积聚在量子点发光层中，使量子点带有电荷，这样激子就容易产生俄歇复合，造成发光猝灭，极大地影响QLED器件的发光效率。除此以外，量子点表面大量的空穴缺陷态，以及量子点容易团聚的性质，都容易引发浓度猝灭，从而严重影响QLED器件的性能。为了改善空穴注入、传输性能，大多数QLED器件采用聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为空穴注入层，使空穴顺利从ITO阳极注入到量子点发光层。但是，PEDOT:PSS具有很强的吸水性和极强的酸性(pH为2～3)，容易腐蚀ITO、改变空穴传输层材料性质，严重影响QLED器件的稳定性。尽管目前已有使用无机p型金属氧化物(如NiOx、MoOx、WOx、VOx、NiLiMgO等)作为QLED器件空穴注入/传输层材料的报道，但这些金属氧化物的空穴注入和传输性能不如PEDOT:PSS材料，且器件性能稳定性差，器件重复性不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种QLED器件及其制备方法，旨在解决QLED器件发光效率低、器件性能稳定性差的问题，特别是以PEDOT:PSS作为空穴注入层的QLED器件，PEDOT:PSS腐蚀阳极，严重影响QLED器件稳定性的问题。本专利技术是这样实现的，一种QLED器件，包括依次设置的阳极、p型石墨烯层、空穴注入层、量子点发光层和阴极，其中，所述p型石墨烯层由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。以及，一种QLED器件的制备方法，包括以下步骤：提供阳极基板，在所述阳极基板上沉积p型石墨烯层；在所述p型石墨烯层上依次沉积空穴注入层、量子点发光层和阴极，得到QLED器件；或提供阴极基板，在所述阴极基板上依次沉积量子点发光层、空穴注入层；在所述空穴注入层上依次沉积p型石墨烯层和阳极，得到QLED器件。本专利技术提供的QLED器件，在所述阳极和所述空穴注入层之间设置有p型石墨烯层。所述p型石墨烯层由吸附掺杂和/或晶格掺杂的p型掺杂石墨烯制成，能够有效地降低空穴注入势垒，提高QLED器件内部空穴的注入和传输效率，进而提高QLED器件的发光效率。同时，所述p型石墨烯层的引入，能够有效防止空穴注入材料、特别是弱酸性PEDOT:PSS对阳极的腐蚀作用，提高QLED器件的稳定性。特别地，该QLED器件不仅能适用于常规刚性QLED器件，更适用于柔性QLED器件。本专利技术提供的QLED器件的制备方法，只需在常规工艺的基础上，在阳极基板上沉积p型石墨烯层即可，方法简单易控，且得到的QLED器件发光效率和稳定性得到提高。附图说明图1是本专利技术实施例提供的不含空穴传输层、电子传输层的QLED器件的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的含有空穴传输层、电子传输层的QLED器件的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。结合图1-2，本专利技术实施例提供了一种QLED器件，包括依次设置的阳极1、p型石墨烯层2、空穴注入层3、量子点发光层5、和阴极7，其中，所述p型石墨烯层2由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。本专利技术实施例通过在阳极1和空穴注入层3之间引入吸附掺杂和/或晶格掺杂的p型石墨烯层2，来降低空穴注入势垒，提高空穴注入效率，进而平衡载流子注入平衡，提高器件发光效率。同时，由于吸附掺杂和/或晶格掺杂的p型石墨烯层2能够防腐蚀和水氧渗透，因此，能够有效防止空穴注入材料、特别是弱酸性PEDOT:PSS对阳极1的腐蚀作用，从而提高QLED器件的稳定性。本专利技术实施例中，由于石墨烯是一种具有大比表面积的二维结构材料，其表面能够吸附一些小分子，其中，较强吸附电子能力的分子会对石墨烯有显著的掺杂作用，将其转化为p型石墨烯。具体的，所述吸附掺杂石墨烯可以选自氮气掺杂石墨烯、二氧化氮掺杂石墨烯、水分子掺杂石墨烯、含氟聚合物掺杂石墨烯、金属掺杂石墨烯中的至少一种。本专利技术实施例的上述掺杂物(氮气、二氧化氮、水分子、含氟聚合物、金属)的掺杂，均能实现石墨烯向p型转化。其中，所述水分子掺杂石墨烯可以通过水分子的偶极矩吸附在石墨烯上，进而产生局部静电场，导致石墨烯中电荷部分地转移到水分子上，产生p型掺杂，且水分子吸附量越高，p型石墨烯的带隙越宽。所述二氧化氮掺杂石墨烯中，由于二氧化氮有较强的氧化性，从而通过吸收石墨烯中的电子，使石墨烯呈p型。所述金属掺杂石墨烯中，当金属与石墨烯接触时，由于两者功函数的不同，会发生电荷转移，使石墨烯呈p型。本专利技术实施例中，所述p型石墨烯可通过对石墨烯进行晶格掺杂得到。具体的，在石墨烯制备过程中，通过引入不同掺杂原子源，能够将石墨烯晶格结构中的部分碳原子被其他原子替代，从而形成晶格掺杂。更具体的，所述晶格掺杂石墨烯可以选自卤素原子掺杂石墨烯、硼原子掺杂石墨烯、氧原子掺杂石墨烯中的至少一种。当然，应当理解，所述p型石墨烯层2中掺杂形式并不严格限定为吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的一种，可以同时含有吸附掺杂石墨烯和晶格掺杂石墨烯，即所述p型掺杂石墨烯可以为氮气掺杂石墨烯、二氧化氮掺杂石墨烯、水分子掺杂石墨烯、含氟聚合物掺杂石墨烯、金属掺杂石墨烯中的至少一种和卤素原子掺杂石墨烯、硼原子掺杂石墨烯、氧原子掺杂石墨烯中的至少一种形成的复合p型掺杂石墨烯。进一步的，本专利技术实施例中，所述p型掺杂石墨烯中，所述掺杂物的掺杂百分含量为0.001-2％。由于掺杂后的石墨烯带隙宽度会发生变化，掺杂材料不同，带隙变化也有差异。本专利技术实施例在上述范围内的掺杂比例，总体上能够更有效地降低空穴注入势垒，提高QLED器件内部空穴的注入和传输效率，进而提高QLED器件的发光效率。为了同时赋予所述QLED器件较好的发光效率和稳定性，本专利技术实施例优选的，所述p型石墨烯层2的厚度为1-80nm。若所述p型石墨烯层2的厚度过薄，则不能有效降低空穴注入势垒，对器件发光效率的提高有限，同时，由于膜层过薄，对阳极1的保护作用也相对较弱。若所述p型石墨烯层2的厚度过厚，则激子复合困难，反而会降低QLED器件的发光效率。作为一个优选实施例，如图2所示，所述QLED器件包括依次设置的阳极1、p型石墨烯层2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6和阴极7，其中，所述p型石墨烯层2由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。上述实施例中，具体的，所述阳极1可以选择QLED领域常规的阳极材料，包括但不限于铟掺杂氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种QLED器件，其特征在于，包括依次设置的阳极、p型石墨烯层、空穴注入层、量子点发光层和阴极，其中，所述p型石墨烯层由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种QLED器件，其特征在于，包括依次设置的阳极、p型石墨烯层、空穴注入层、量子点发光层和阴极，其中，所述p型石墨烯层由p型掺杂石墨烯制成，所述p型掺杂石墨烯选自吸附掺杂石墨烯、晶格掺杂石墨烯中的至少一种。2.如权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述吸附掺杂石墨烯选自氮气掺杂石墨烯、二氧化氮掺杂石墨烯、水分子掺杂石墨烯、含氟聚合物掺杂石墨烯、金属掺杂石墨烯中的至少一种。3.如权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述晶格掺杂石墨烯选自卤素原子掺杂石墨烯、硼原子掺杂石墨烯、氧原子掺杂石墨烯中的至少一种。4.如权利要求1-3任一项所述的QLED器件，其特征在于，所述p型掺杂石墨烯中，所述掺杂物的掺杂百分含量为0.001-2％。5.如权利要求1-3任一项所述的QLED器件，其特征在于，所述p型石墨烯层的厚度为1-80nm。6.如权利要求1-3任一项所述的QLED器件，其特征在于，还包括界面修饰层，所述界面修饰层为空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层、空穴阻挡层、电极修饰层、隔离保护层中的至少一层。7.如权利要求1-3任一项所述的QLED器件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁柱荣，曹蔚然，刘佳，
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