[发明专利]一种全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管制备方法

说明书

本发明公开了一种全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管制备方法，全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管的结构依次为石墨烯电极、量子点发光层、介电层、电子传输层和导电基底。制备方法包括将电子传输层、介电层、量子点发光层、石墨烯层依次喷墨打印，层层叠加，得到量子点发光二极管。除了量子点层和介电层，其余每层在喷墨打印后都要进行退火处理。本发明的全喷墨打印倒置结构量子点技术所有层均为喷墨打印，节约材料，降低成本，并且可以在柔性或非柔性导电基底上制作大面积器件，适合用于大规模工业生产。本发明将石墨烯同时作为空穴注入层与阳极，精简了量子点发光二极管的制备过程。

技术领域

本发明涉及光电子功能器件技术领域，具体涉及一种全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管的制备方法。

背景技术

量子点也被称为半导体纳米晶，尺寸在几纳米到十几纳米范围，具有色纯度高、光谱连续可调和光学稳定性好等优点。量子点发光二极管(QD-LED)的结构与OLED相似，主要由导电基底、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电极等结构组成。以量子点作为发光层的量子点发光二极管是一种不需要额外光源的自发光器件，与目前的OLED相比，其寿命更长，色域更广，色彩更纯，亮度更高。QD-LED的发光原理与OLED相似，是电子和空穴经由载流子传输层注入到发光层进行辐射复合发光，除了量子点发光层的量子效率之外，载流子传输层的材料对于QD-LED的发光效率也起着至关重要的作用，载流子传输材料的载流子迁移率和能级结构直接决定了载流子注入的效率和平衡以及对反向载流子的阻挡效果，对器件性能有着重要的影响。

目前量子点发光二极管最常用的制备方法是旋涂法与蒸镀法结合，此方法制备出来的量子点发光二极管效率较高，但是旋涂法材料上的浪费高达90％以上，而制备量子点发光二极管的材料都比较昂贵，并且旋涂法无法制备出有图案要求的器件。喷墨打印技术因其数字化操作，节约材料，可打印需要的图案等优点受到广泛的关注。喷墨打印量子点发光二极管技术在国内外研究较为火热，中国专利(专利公开号：CN 107275499A)公开了一种喷墨打印量子点发光二极管的结构和制备方法，其采用喷墨打印的方法在导电基底上依次喷墨PEDOT:PSS、poly-TPD、量子点发光层、ZnO，最后蒸镀Al电极。相比于喷墨打印结合蒸镀法，全喷墨打印方法简单，不需要进行蒸镀Al电极。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯材料具有高比表面积、高导电率和高透光率，可以作为电极和空穴注入层材料，使用石墨烯作为电极和空穴注入层材料可以提高QD-LED的各方面性能，并且石墨烯可以用于喷墨打印方法，可以进行全喷墨打印方法制备QD-LED。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管的制备方法。该量子点发光二极管石墨烯层可以同时作为阳极和空穴注入层，并且可以使用喷墨打印法，方法简单实用，能够降低成本，适合大规模生产。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管制备方法，包含如下步骤：将电子传输层、介电层、量子点发光层、空穴传输层、石墨烯层依次喷墨打印，层层叠加，得到所述的量子点发光二极管；除了量子点层和介电层，其余每层在喷墨打印后都要进行退火处理。

作为上述技术方案的优选，本发明提供的全喷墨打印倒置结构量子点发光二极管制备方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，所述所述导电基底为导电玻璃、柔性导电玻璃或者PET塑料。

作为上述技术方案的改进，所述导电基底在使用前依次置于超纯水、丙酮、异丙醇中，分别超声清洗15-60min，清洗完后烘干；然后在紫外-臭氧环境下中处理5-20min。