一种复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法，所述复合薄膜包括：石墨烯量子点薄膜和烷基硅烷，所述石墨烯量子点薄膜表面具有含氧基团，所述烷基硅烷与所述含氧基团结合。本发明专利技术通过在石墨烯量子点薄膜表面连接烷基硅烷，可达到调节石墨烯量子点薄膜的功函数的目的，扩大石墨烯量子点薄膜作为电荷传输材料的适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法
本专利技术涉及量子点发光器件领域，尤其涉及一种复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管以及有机发光二极管因其自发光、响应速度快、对比度高、功耗低、可视角大、可柔性等诸多特点，在显示领域表现出极大的应用前景。在这些发光二极管的研究中，各种高性能的发光材料层出不穷，由于不同的发光材料具有不同的能级结构，因此为了充分发挥这些发光材料的性能，需要有效地注入和传输电荷载流子，这就需要不断地开发不同能级结构的电荷传输材料，以匹配不同发光材料的能级结构。但是，这样的开发难度很大且很繁杂。因此，一种可灵活调节自身能级结构的电荷传输材料至关重要。众所周知，石墨烯是具有超强导电性的二维层状结构材料，其厚度往往为零点几至几个纳米，对应单层或两到三层石墨烯片，平面方向尺寸往往有几到几十微米，而石墨烯量子点平面方向尺寸不超过100纳米，具有量子限制效应，因而具有量子点的一般性质，即能级随尺寸可调。综上所述，石墨烯量子点兼具良好的导电性和随尺寸可调的能级结构（包括导带、价带、功函数等）。此外，石墨烯量子点同石墨烯一样，表面具有大量的含氧基团，例如：平面上具有环氧基、羟基等，侧面具有大量的羧基，这些含氧基团使得石墨烯量子点容易进行表面功能化处理，为进一步扩大能级调节范围提供了一种有效的途径；而且这些含氧基团使得石墨烯量子点在水性溶剂中（例如：去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇等）具有优异的溶解性，而不溶于低极性的常用有机溶剂（例如：正己烷、甲苯、氯苯、二氯代苯等），特别适合当前量子点发光二极管、有机发光二极管全溶液法制备的技术方向。因此，石墨烯量子点是一种理想的电荷传输材料。
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复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法，旨在提供一种复合薄膜，所述复合薄膜为经功能化处理的石墨烯量子点薄膜，将其用作电荷传输材料，以匹配不同发光材料的能级结构。本专利技术的技术方案如下：一种复合薄膜，其中，包括：石墨烯量子点薄膜和烷基硅烷，所述石墨烯量子点薄膜表面具有含氧基团，所述烷基硅烷与所述含氧基团结合。一种复合薄膜的制备方法，其中，包括步骤：提供石墨烯量子点溶液，石墨烯量子点表面具有含氧基团；提供基板，将所述石墨烯量子点溶液沉积在所述基板上，在基板上形成石墨烯量子点薄膜；提供烷基硅烷溶液，将形成有石墨烯量子点薄膜的基板浸入所述烷基硅烷溶液中，使烷基硅烷与石墨烯量子点薄膜表面的含氧基团反应，得到所述复合薄膜。一种量子点发光二极管，包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层，其中，还包括：设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层，所述空穴传输层为本专利技术所述的复合薄膜；或者，设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层，所述电子传输层为本专利技术所述的复合薄膜；或者，设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层，所述空穴传输层和所述电子传输层中的至少一种为本专利技术所述的复合薄膜。一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：提供阳极，在所述阳极上形成空穴传输层，所述空穴传输层为本专利技术所述的复合薄膜，在所述空穴传输层上形成量子点发光层，在所述量子点发光层上形成阴极，得到所述量子点发光二极管；或者，提供阳极，在所述阳极上形成量子点发光层，在所述量子点发光层上形成电子传输层，所述电子传输层为本专利技术所述的复合薄膜，在所述电子传输层上形成阴极，得到所述量子点发光二极管；或者，提供阳极，在所述阳极上形成空穴传输层，在所述空穴传输层上形成量子点发光层，在所述量子点发光层上形成电子传输层，在所述电子传输层上形成阴极，其中，所述空穴传输层和所述电子传输层中的至少一种为本专利技术所述的复合薄膜。有益效果：本专利技术通过在所述石墨烯量子点薄膜表面连接烷基硅烷，达到调节石墨烯量子点薄膜的功函数的目的，扩大石墨烯量子点薄膜作为电荷传输材料的适用范围。附图说明图1为本专利技术实施例中FTS修饰的石墨烯量子点的结构示意图。图2为本专利技术实施例中APTS修饰的石墨烯量子点的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的一种复合薄膜的制备方法的流程示意图。图4为本专利技术实施例中提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。图6为本专利技术另一实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。图7为本专利技术又一实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术提供一种复合薄膜、量子点发光二极管及其制备方法，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。本专利技术实施例提供一种复合薄膜，其中，包括：石墨烯量子点薄膜和烷基硅烷，所述石墨烯量子点薄膜表面具有含氧基团，所述烷基硅烷与所述含氧基团结合。本实施例中，石墨烯量子点平面方向尺寸小于100nm，具有量子限域效应，由于量子限域效应，所述石墨烯量子点的半导体特性，尤其是功函数会随石墨烯量子点尺寸的减小而增大，或者随尺寸的增大而减小，从而可以根据发光材料（即量子点发光层材料）的能级结构选择合适尺寸的石墨烯量子点作为电荷传输层材料，进而促进电荷载流子的注入和传输。尽管可以通过改变尺寸来调节石墨烯量子点的功函数，但其功函数的变化范围比较小，一般在4.5eV至5eV之间，仍无法满足许多量子点发光层材料的需求，故进一步扩大功函数调节范围对石墨烯量子点作为电荷传输层至关重要。由于石墨烯量子点表面具有大量的含氧基团（包括羟基、环氧基、羧基等），含氧基团的存在使石墨烯量子点表面成为可以自组装功能材料的基质，该过程亦可称为表面功能化处理。表面功能化处理是一种能够调节物质功函数、能级结构的有效方法。所述功能化处理的材料可以是烷基硅烷。本实施例通过在所述石墨烯量子点薄膜表面连接烷基硅烷，达到调节石墨烯量子点薄膜的功函数的目的，扩大石墨烯量子点薄膜作为电荷传输材料的适用范围。在一种优选的实施方式中，所述烷基硅烷包括烷基氯硅烷、烷基烷氧基硅烷和烷基氨基硅烷等中的一种或多种。进一步在一种优选的实施方式中，为了增大石墨烯量子点的功函数，所述烷基硅烷可以含有吸电子基团，所述吸电子基团与所述石墨烯量子点薄膜表面的含氧基团结合。因为吸电子基团可以使电子自发地从石墨烯量子点向吸电子基团转移，从而使石墨烯量子点的费米能级向价带移动（也即功函数增大），形成P型掺杂。再进一步在一种优选的实施方式中，所述含有吸电子基团的烷基硅烷为(tridecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrooctyl)trichlorosilane(C8H4F13SiCl3)，中文全称1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷，简称FTS。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合薄膜，其特征在于，包括：石墨烯量子点薄膜和烷基硅烷，所述石墨烯量子点薄膜表面具有含氧基团，所述烷基硅烷与所述含氧基团结合。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合薄膜，其特征在于，包括：石墨烯量子点薄膜和烷基硅烷，所述石墨烯量子点薄膜表面具有含氧基团，所述烷基硅烷与所述含氧基团结合。


2.根据权利要求1所述的复合薄膜，其特征在于，所述烷基硅烷包括烷基氯硅烷、烷基烷氧基硅烷和烷基氨基硅烷中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的复合薄膜，其特征在于，所述烷基硅烷含有吸电子基团或给电子基团，所述吸电子基团或给电子基团与所述含氧基团结合。


4.根据权利要求3所述的复合薄膜，其特征在于，所述含有吸电子基团的烷基硅烷为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷。


5.根据权利要求3所述的复合薄膜，其特征在于，所述含有给电子基团的烷基硅烷为氨基丙基三乙氧基硅烷。


6.一种复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供石墨烯量子点溶液，石墨烯量子点表面具有含氧基团；
提供基板，将所述石墨烯量子点溶液沉积在所述基板上，在基板上形成石墨烯量子点薄膜；
提供烷基硅烷溶液，将形成有石墨烯量子点薄膜的基板浸入所述烷基硅烷溶液中，使烷基硅烷与石墨烯量子点薄膜表面的含氧基团反应，得到所述复合薄膜。


7.一种量子点发光二极管，包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层，其特征在于，还包括：设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层，所述空穴传输层为权利要求1所述的复合薄膜；
或者，设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏亮，谢相伟，眭俊，田亚蒙，黄航，
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