复合材料、薄膜及其制备方法、量子点发光二极管技术

本发明专利技术提供了一种复合材料，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。将纳米氧化锌和适量的石墨烯的复合材料用作量子点发光器件的电子传输层材料时，可以避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。

【技术实现步骤摘要】
复合材料、薄膜及其制备方法、量子点发光二极管
本专利技术属于显示
，尤其涉及一种复合材料，一种薄膜及其制备方法，以及一种量子点发光二极管。
技术介绍
量子点发光二极管(QLED)是在阳极和阴极加上直流电压，驱动量子点材料发光的器件，其具有色彩饱和、纯度高、单色性佳、颜色可调以及可用溶液法制备等优点，被认为是下一代平板显示器的优势技术。目前研究较为成熟的QLED通常采用多层结构，器件中包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极。而合格的载流子传输层通常需要有合适的光电性能(包括能带结构、导电性、功函数)，良好的稳定性和溶液加工性。ZnO具有宽带隙、高光学透明度、化学和热稳定性好、载流子浓度高、电子传输速率快等特点，是理想的电子传输层材料。然而ZnO中由于存在较多由于氧空位产生的表面缺陷态，会捕获从电极注入的电子，再进一步传输到量子点的价带，淬灭激子，减弱器件发光效率。同时目前主流的QLED器件中(ZnO作为电子传输层，有机物作为空穴传输层)，电子传输层电子的传输效率要比空穴传输层空穴的传输效率高很多，因此，为了实现电荷平衡，有研究人员通过在ZnO和量子点发光层(QDs)中间加入阻挡层的方式来减少电子的注入，提高器件发光效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料，旨在解决现有技术采用纳米氧化锌作为电子传输层时，表面缺陷态多，淬灭激子，且不利于实现电荷平衡的问题。本专利技术一方面提供一种含有上述复合材料的薄膜及其制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种含有上述复合材料或薄膜的量子点发光二极管。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种复合材料，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。一种薄膜，所述薄膜的材料包括复合材料，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。一种薄膜的制备方法，包括以下步骤：按照石墨烯占石墨烯和纳米氧化锌总重量的0.1％～10％的比例，将纳米氧化锌和石墨烯分散在有机溶剂中，混合后进行超声处理，得到混合溶液；将所述混合溶液沉积在基底表面，干燥成膜。一种量子点发光二极管，包括相对设置的阳极和阴极，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，以及设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层，其中，所述电子传输层的材料为本专利技术所述的复合材料，或所述电子传输层为本专利技术所述的薄膜。相应的，一种量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：按照石墨烯占石墨烯和纳米氧化锌总重量的0.1％～10％的比例，将纳米氧化锌和石墨烯分散在有机溶剂中，混合后进行超声处理，得到混合溶液；提供第一基板，将所述混合溶液沉积在所述第一基板表面，干燥成膜，制备电子传输层。本专利技术提供的复合材料，以纳米氧化锌作为材料主体，同时复合有石墨烯材料。所述复合材料中，由于石墨烯是很好的电子受体，功函数(-4.42eV)比纳米氧化锌导带(-4.05eV)低。将适量的石墨烯掺入到纳米氧化锌后，纳米氧化锌表面缺陷态捕获的电子易于迁移到石墨烯中。因此，将纳米氧化锌和适量的石墨烯的复合材料用作量子点发光器件的电子传输层材料时，可以避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。本专利技术中，所述复合材料中石墨烯的添加量并非越多越好。具体的，以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％，由此得到的复合材料用作发光二极管的电子传输材料时，可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。当石墨烯含量过量时，掺入到纳米氧化锌中的过量石墨烯会显著降低纳米氧化锌的费米能级，促进界面处的电子从纳米氧化锌到量子点发光层传输，破坏量子点发光二极管中的电荷平衡，降低器件发光效率。本专利技术提供的薄膜，薄膜材料为上述纳米氧化锌和石墨烯的复合材料。因此，将所述薄膜用作发光二极管的电子传输层时，可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。本专利技术提供的薄膜的制备方法，将石墨烯和纳米氧化锌按照用量比分散在有机溶剂中，混合后超声分散，将得到的混合溶液沉积在待沉积薄膜的目标基底表面，经干燥处理即可得到。该方法不仅方法简单，易于操作，而且得到的薄膜用作发光二极管的电子传输层时，可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。本专利技术提供的量子点发光二极管，包括电子传输层，所述电子传输层的材料为上述纳米氧化锌和石墨烯的复合材料。由此得到的量子点发光二极管，可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。本专利技术提供的量子点发光二极管的制备方法，将石墨烯和纳米氧化锌按照用量比分散在有机溶剂中，混合后超声分散，将得到的混合溶液沉积在待沉积薄膜的第一基底表面，经干燥处理即可得到电子传输层。该方法不仅方法简单，易于操作，而且得到的电子传输层可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的量子点发光二极管的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的薄膜的制备方法流程示意图。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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例提供了一种复合材料，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。本专利技术实施例提供的复合材料，以纳米氧化锌作为材料主体，同时复合有石墨烯材料。所述复合材料中，由于石墨烯是很好的电子受体，功函数(-4.42eV)比纳米氧化锌导带(-4.05eV)低。将适量的石墨烯掺入到纳米氧化锌后，纳米氧化锌表面缺陷态捕获的电子易于迁移到石墨烯中。因此，将纳米氧化锌和适量的石墨烯的复合材料用作量子点发光器件的电子传输层材料时，可以避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。本专利技术实施例中，所述复合材料中石墨烯的添加量并非越多越好。具体的，以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％，由此得到的复合材料用作发光二极管的电子传输材料时，可以有效避免电子进一步传输到量子点的价带，减少激子淬灭几率，提高器件发光效率。当石墨烯含量过量时，掺入到纳米氧化锌中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。


2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为3％～10％。


3.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜的材料包括复合材料，所述复合材料为纳米氧化锌和石墨烯，且以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为0.1％～10％。


4.如权利要求3所述的薄膜，其特征在于，以所述复合材料的总重量为100％计，所述石墨烯的重量百分含量为3％～10％。


5.如权利要求3或4所述的薄膜，其特征在于，所述薄膜中，所述石墨烯的重量百分含量沿着垂直于所述薄膜的方向梯度分布。


6.一种薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照石墨烯占石墨烯和纳米氧化锌总重量的0.1％～10％的比例，将纳米氧化锌和石墨烯分散在有机溶剂中，混合后进行超声处理，得到混合溶液；
将所述混合溶液沉积在基底表面，干燥成膜。


7.如权利要求6所述的薄膜的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液沉积在基底表面，干燥成膜的方法为：
将所述混合溶液沉积在基底表面，将沉积有所述混合溶液的基底置于可加热装置中，其中，所述可加热装置包括相对且平行设置的底板和顶板，且所述沉积有所述混合溶液的基底平行于所述底板放置在所述可密闭装置中；
对所述可密闭装置进行加热处理。

【专利技术属性】
技术研发人员：张滔，向超宇，朱佩，罗植天，
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