一种量子点发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极和设置在所述阴极和阳极之间的量子点发光层，还包括设置在所述阳极和量子点发光层之间的第一层，所述第一层的材料包括类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS。采用具有π共轭体系的类石墨烯相氮化碳与PEDOT/PSS进行混合，氮化碳的大π键与PEDOT/PSS中的PEDOT之间产生的静电相互作用力，从而使得PEDOT和PSS之间进行相分离，从而增强空穴传输性能，提高器件性能。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点发光二极管及其制备方法
本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二级管（QLED）由于具有发光效率高、高色纯、高色域和溶液可加工等特性成为新一代显示和照明领域的重点研究方向。经过三十年多年的研究和发展，以量子点为核心的QLED取得了长足的发展与进步。特别是，近年来围绕厚壳量子点和合金梯度量子点的发展，极大的推动了QLED器件性能的显著提升。目前，现有报道的红绿QLED的器件效率和寿命均能满足商用化应用需求。优异的效率和良好的器件寿命使得QLED展现出美好的商业化应用前景。PEDOT/PSS作为一种现今研究最多的导体高分子之一，其不仅具有高功函数、韧性好、优异的透光性和良好的成膜性等特点，被常用作QLED器件中作为空穴注入层。但是，PEDOT由于自身溶解度差而难以加工等问题，为了保持同时保持PEDOT良好的加工性能和优异的空穴传输性能，常需要对其进行改性。这其中，PSS掺杂改性是最为普遍的，也最为实用。PSS在PEDOT/PSS中主要起两个作用，一是提供负电荷，保持EDOT主链上电荷平衡；二是作为亲水基团，增强EDOT在水溶液中的溶解度。然而，经过PSS改性后的PEDOT虽然可以一定程度上提高溶解性，但是，改性后的PEDOT/PSS由于形成了类核壳结构，且PSS的导电性较差，从而使得自身电导率下降。这严重阻碍了载流子的运输，显著影响了其在器件中的性能表现。此外，由于PEDOT/PSS中PSS自身具有较强酸性和较强的吸水性，长时间使用时，会逐渐腐蚀ITO电极，从而影响器件的稳定性。最后，PEDOT:PSS是一种有机聚合物材料，自身存在致密的缺陷，热稳定性差等问题。
技术实现思路
为了量子点发光二极管的电子传输性能，本专利技术提出一种量子点发光二极管及其制备方法。一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极和设置在所述阴极和阳极之间的量子点发光层，还包括设置在所述阳极和量子点发光层之间的第一层，所述第一层的材料包括类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS。采用具有π共轭体系的类石墨烯相氮化碳与PEDOT/PSS进行混合，氮化碳的大π键与PEDOT/PSS中的EDOT之间产生的静电相互作用力，从而使得PEDOT和PSS之间进行相分离，从而增强空穴传输性能，提高器件性能。一种量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：提供阳极基板，所述阳极基板表面设置有阳极；提供含类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的混合溶液，将所述含类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的混合溶液沉积在所述阳极表面，形成第一层；在所述第一层面表面设置电子功能层；在所述电子功能层表面设置阴极；或者，提供阴极基板，在所述阴极基板表面设置有空穴传输层；提供含类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的混合溶液，将所述含类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的混合溶液沉积在所述空穴传输层表面，形成第一层；在所述第一层表面设置阳极。采用具有π共轭体系的类石墨烯相氮化碳与PEDOT/PSS进行混合，氮化碳的大π键与PEDOT/PSS中的EDOT之间产生的静电相互作用力，从而使得PEDOT和PSS之间进行相分离，从而增强空穴传输性能，提高器件性能。本专利技术采用溶液法制备得到叠层结构，成膜性好、工艺简单。附图说明图1为本专利技术实施方式中一种正型结构器件的结构示意图。图2为本专利技术实施一些方式中正型结构量子点发光二极管制备方法的工艺流程图。图3为本专利技术实施一些方式中反型结构量子点发光二极管制备方法的工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供一种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。本专利技术的一些实施方式，提供一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极和设置在所述阴极和阳极之间的量子点发光层，还包括设置在所述阳极和量子点发光层之间的第一层，所述第一层的材料包括类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS。采用具有π共轭体系的类石墨烯相氮化碳与PEDOT/PSS进行混合，氮化碳的大π键与PEDOT/PSS中的EDOT之间产生的静电相互作用力，从而使得PEDOT和PSS之间进行相分离，从而增强空穴传输性能，提高器件性能。具体的，类石墨烯相氮化碳（g-C3N4）是一种新型非金属有机半导体，以三嗪环（C3N3）和七嗪环（C6N7）为基本结构单元形成的一种网状结构。该种结构中，C，N原子均采用为SP2杂化方式参与成键。因此，C和N原子上的孤对电子容易形成高度离域的大π键。由于g-C3N4中高度离域的大π键与PEDOT/PSS中的EDOT刚性主链之间存在强烈地π-π相互作用力，使得具有类核壳结构的PEDOT/PSS中的PEDOT和PSS之间发生相分离。分离后的EDOT可以恢复自身良好的电导率；由于EDOT和g-C3N4之间形成了强烈的π-π相互作用力，这进一步增强了载流子的传输性能；由于g-C3N4具有耐酸、耐碱和热稳定性能高等特点，新生成的具有类核壳结构的PEDOT/PSS/g-C3N4可以显著提高其稳定性。因此，采用该种改性后的PEDOT/PSS可以显著改善空穴的传输性能，提高器件性能。为了提高g-C3N4在溶剂中的溶解性佳，通过化学修饰的方法在其上引入多种可溶性官能团，在不影响导电率的情况下增加其溶解性。本专利技术的一些实施方式，通过将PEDOT/PSS采用官能团修饰的类石墨烯相氮化碳（g-C3N4）进行改性，得到PEDOT/PSS/g-C3N4的混合材料，可以得到成膜性能更好的空穴注入材料。所述可溶性官能团选自羧基、羰基和羟基中的一种或多种。在一些实施方式中，所述第一层由类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS组成。在一些实施方式中，所述类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的质量比为1：10~1：100。通过加入少量的石墨烯相氮化碳，即可使得PEDOT/PSS中的PEDOT和PSS发生相分离。该比例可以较好的实现其分离，从而显著增强其空穴传输性能。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层为由类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS组成的单层的混合材料层结构。在本专利技术的一些实施方式中，所述量子点发光二极管包括设置在阳极和量子点发光层之间的叠层，所述叠层由第一层叠和第二层叠层结合，所述第一层的材料由类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS组成，所述第二层的材料包括类石墨烯相氮化碳，所述第一层靠近所述量子点发光层设置，所述第二层靠近所述阳极设置。本专利技术利于g-C3N4中高度离域的大π键与PEDOT/PSS中的EDOT刚性主链之间存在强烈地π-π相互作用力，使得具有类核壳结构的PEDOT/PSS中的PEDOT和PSS之间发生相分离。分离后的EDOT可以恢复自身良好的电导率。但是，经过相分离后的PSS具有较强的酸性，如果直接沉淀到ITO、FTO或ZTO层表面时或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极和设置在所述阴极和阳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第一层，所述第一层的材料包括类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极和设置在所述阴极和阳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第一层，所述第一层的材料包括类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS。


2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述第一层材料由类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS组成。


3.根据权利要求1或2所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的质量比为1：10~1：100。


4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管包括设置在阳极和量子点发光层之间的叠层，所述叠层由第一层叠层和第二层叠层结合，所述第一层的材料由类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS组成，所述第二层的材料包括类石墨烯相氮化碳，所述第一层靠近所述量子点发光层设置，所述第二层靠近所述阳极设置。


5.根据权利要求4所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述叠层设置在所述阳极表面，所述叠层表面设置有空穴传输层，所述量子点发光层设置在所述空穴传输层表面。


6.根据权利要求5所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管为正型结构的量子点发光二极管，所述阳极材料为ITO、FTO或ZTO。


7.根据权利要求4所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述第一层的厚度为20-120nm；和/或，
所述第二层的厚度为20-150nm；和/或，
所述第一层中，所述类石墨烯相氮化碳和PEDOT/PSS的质量比为1：10~1：100。


8.根据权利要求1至6任一项所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述类石墨烯相氮化碳表面连接有官能团，所述官能团选自羧基、羰基和羟基中的一种或多种。


9.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂志文，杨一行，
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