本發(fā)明涉及平板顯示領域，尤其涉及一種Al摻雜氧化物、制備方法及QLED。

背景技術：

量子點發(fā)光二極管（QLED）因其具有可調節(jié)的波長、高色純的發(fā)光、窄的發(fā)光光譜、可溶液法制備等優(yōu)點而被廣泛的研究。目前限制QLED大規(guī)模商用的主要問題在于其自身的穩(wěn)定性；所以研究者逐漸將目標轉向了使用無機物來替代其中的有機層。例如采用常見的氧化物（氧化鋅、氧化鈦、氧化錫和氧化鋯等）作為無機電子注入層；或者采用常見的氧化物（氧化鉬、氧化鎢、氧化釩、氧化銅、氧化鎳等）作為空穴注入層。雖然這些氧化物被大量應用到器件中，并且取得了不錯的結果，但是器件的性能和穩(wěn)定性仍需要進一步提高。因此出現了大量的摻雜氧化物的文獻報道，例如Cs摻雜TiO₂、ZnO 或Al摻雜ZnO、MoO₃等。通過摻雜這些氧化物，提高了其載流子的傳輸效率、導電性以及載流子的有效阻擋作用和光學增強效果。

2015年Jian Liu等人在《Advanced Materials》雜志上表的文章中，通過使用共蒸的方法同時蒸鍍氧化鉬和Al，然后通過改變Al的混合比例來改變氧化鉬的功函數，并將鋁摻雜氧化鉬和混合物作為電子傳輸層制備成反型的器件，取得了優(yōu)于傳統(tǒng)器件的性能。但該技術是使用蒸鍍的方法來實現摻雜，需要昂貴的真空設備和復雜真空系統(tǒng)，工藝復雜、效率低，且成本高。

因此，現有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現要素：

鑒于上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種Al摻雜氧化物、制備方法及QLED，旨在解決現有的氧化物摻雜方法工藝復雜、效率低且成本高的問題。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種Al摻雜氧化物的制備方法，其中，包括步驟：

A、在硫化物中加入鋁源，然后加水混合得到混合液；

B、將混合液超聲一段時間；

C、將超聲后的混合液在150-200℃下反應3-24h，待反應液降到室溫后，依次過濾和清洗得到Al摻雜氧化物。

所述的制備方法，其中，所述步驟B中，超聲處理的時間為5-30min。

所述的制備方法，其中，所述步驟B中，超聲處理的功率為100-600W。

所述的制備方法，其中，所述硫化物為二硫化鉬、二硫化鎢或者二硫化釩。

所述的制備方法，其中，所述鋁源為硫化鋁。

所述的制備方法，其中，所述硫化鋁占硫化鋁與硫化物總量的質量百分比為40-55%。

一種Al摻雜氧化物，其中，采用如上所述的制備方法制成。

一種QLED，其中，所述QLED的電子傳輸層的材料為如上所述的Al摻雜氧化物。

所述的QLED，其中，所述QLED為正型器件或反型器件；所述正型器件依次包括：含有底電極的襯底、空穴注入層、空穴傳輸層、量子點發(fā)光層、電子傳輸層、頂電極；所述反型器件依次包括：含有底電極的襯底、電子傳輸層、量子點發(fā)光層、空穴傳輸層、頂電極。

所述的QLED，其中，所述空穴注入層和/或空穴傳輸層的材料為如上所述的Al摻雜氧化物。

有益效果：本發(fā)明采用溶液法來對氧化物摻雜Al，整個制備過程，無需真空條件和真空設備，工藝簡單，效率高，成本低。通過本發(fā)明的方法可改變氧化物的功函數，使得氧化物的功函數和金屬電極的功函數更加匹配，進而更有利于載流子的傳輸，同時制備得到的氧化物作為電子傳輸層具有優(yōu)良的透光性，提高器件的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種Al摻雜氧化物的制備方法較佳實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明一種QLED第一實施例的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明一種QLED第二實施例的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種Al摻雜氧化物、制備方法及QLED，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一種Al摻雜氧化物的制備方法較佳實施例的流程圖，如圖所示，其包括步驟：

S1、在硫化物中加入鋁源，然后加水混合得到混合液；

S2、將混合液超聲一段時間；

S3、將超聲后的混合液在150-200℃下反應3-24h，待反應液降到室溫后，依次過濾和清洗得到Al摻雜氧化物。

本發(fā)明通過使用溶液法，將Al摻雜到氧化物中，通過摻雜使得氧化物中形成了M-O-Al化學鍵（M為鉬、鎢或釩），并可以通過摻雜的比例，改變氧化物的功函數，使得氧化物的功函數和金屬電極的功函數更加匹配，提高器件的性能進而更有利于載流子的傳輸。將上述方法制備得到的氧化物作為電子傳輸層，可使電子傳輸層具有優(yōu)良的透光性。也就是說，本發(fā)明的Al摻雜氧化物可降低載流子的注入勢壘，應用到QLED器件中提高器件性能。

具體的，所述硫化物優(yōu)選為二硫化鉬、二硫化鎢或者二硫化釩，如此，所制備得到的Al摻雜到氧化物可以是Al摻雜氧化鉬、氧化鎢或者氧化釩。

進一步，所述鋁源為硫化鋁，其可以與前述的硫化物共同反應生成所需的Al摻雜氧化物。優(yōu)選的，所述硫化鋁占混合物（硫化鋁與硫化物總量）的質量百分比為40-55%，即硫化鋁占硫化鋁+二硫化鉬（或者二硫化鎢、二硫化釩）的質量百分比為40-55%，如40%、50%或55%。在此比例下制得的Al摻雜氧化物適合作為電子傳輸層的材料。

另外，所述硫化鋁占混合物的質量百分比還可以為0.05-1%，即硫化鋁占硫化鋁+二硫化鉬（或者二硫化鎢、二硫化釩）的質量百分比為0.05-1%，如0.05%、0.5%或1%。在此比例下制得的Al摻雜氧化物適合作為空穴傳輸層和/或空穴注入層的材料，即通過添加少量的Al，可降低空穴注入勢壘，也提高了氧化物的空穴注入能力。

進一步，所述步驟S2中，超聲處理的時間優(yōu)選為5-30min，例如10min或20min等。所述步驟S2中，超聲處理的功率優(yōu)選為100-600W，例如200W或者400W等。

在步驟S3中，反應完畢并冷卻至室溫后，可將反應液溶解過濾，得到溶液后，對溶液使用乙醇/正己烷進行清洗得到Al摻雜氧化物，然后將Al摻雜氧化物分散到水中或者乙醇中。

本發(fā)明還提供一種Al摻雜氧化物，其采用如上所述的制備方法制成。

本發(fā)明還提供一種QLED，所述QLED的電子傳輸層的材料為如上所述的Al摻雜氧化物。進一步，所述QLED為正型器件或反型器件。

對于正型器件來說，其依次包括：含有底電極的襯底、空穴注入層、空穴傳輸層、量子點發(fā)光層、電子傳輸層、頂電極。對于反型器件來說，其依次包括：含有底電極的襯底、電子傳輸層、量子點發(fā)光層、空穴傳輸層、頂電極。除了上述電子傳輸層采用上述Al摻雜氧化物外，在制備空穴傳輸層和/或空穴注入層時，也可添加少量的Al，也可降低空穴注入勢壘，也提高了氧化物的空穴注入能力，具體的添加比例在前文已有詳述。

下面通過具體實施例來說明本發(fā)明的Al摻雜氧化物的制備方法。

將11mg的二硫化鉬和9mg的硫化鋁加入30ml的超純水中，使用超聲波粉碎儀在200w的功率下超聲15min，然后將混合液轉入50ml聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在200℃下反應12h，待反應液降到室溫以后，使用0.2um 的濾頭對反應液進行過濾，然后通過使用乙醇和正己烷的溶液對Al摻雜氧化鉬進行清洗，然后將Al摻雜氧化鉬分散到乙醇中，并將該溶液標記為ME1。

將19.8mg的二硫化鉬和0.2mg的硫化鋁加入30ml的超純水中，使用超聲波粉碎儀在200w的功率下超聲15min，然后將混合液轉入50ml聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在200℃下反應12h，待反應液降到室溫以后，使用0.2um 的濾頭對反應液進行過濾，然后通過使用乙醇和正己烷的溶液對Al摻雜氧化鉬進行清洗，然后將Al摻雜氧化鉬分散到乙醇中，并將該溶液標記為MH1。

下面通過具體實施例來說明本發(fā)明的QLED的制備方法。

1）、正型器件制備

a、如圖2所示，在含有底電極11的襯底10上沉積一層空穴注入層12，所述空穴注入層12可以是采用上述MH1溶液制備；

b、在空穴注入層12表面沉積一層空穴傳輸層13，所述空穴傳輸層13的材料可以是TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP等或者為其任意組合的混合物，亦可以是PEDOT:PSS、NiO、CuO、V₂O₅或CuS等；

c、將量子點發(fā)光層14沉積到空穴傳輸層13上，所述量子點發(fā)光層14的材料可以是紅光量子點、綠光量子點、藍光量子點、黃光量子點、紅外量子點和紫外光量子點中的至少一種或幾種；

d、將前述制備的ME1溶液沉積到量子點發(fā)光層14上得到電子傳輸層15，具體可通過旋涂的方法沉積，電子傳輸層15的厚度優(yōu)選為40nm，然后在60℃條件下退火15min；

e、在電子傳輸層15上沉積頂電極16，所述頂電極16可以為Ag、Al、Cu、Au或合金電極；

f、待器件蒸鍍完成后，對其進行封裝即可。

2）、反型器件制備

a、如圖3所示，在含有底電極21的襯底20上制作電子傳輸層22，具體可通過旋涂的方法將ME1溶液沉積在底電極21上，所述電子傳輸層22的厚度優(yōu)選為40nm 厚，然后在60℃條件下退火15min；

b、緊接著在電子傳輸層22上沉積一層量子點發(fā)光層23，所述量子點發(fā)光層23的材料可以是紅光量子點、綠光量子點、藍光量子點、黃光量子點、紅外量子點和紫外光量子點中的至少一種或幾種；

c、然后在量子點發(fā)光層23表面沉積一層空穴傳輸層24，該空穴傳輸層24可以為MH1溶液制備；

d、然后在空穴傳輸層表24面沉積一頂電極25，所述頂電極25可以為Ag、Al、Cu、Au或合金電極；

e、待器件蒸鍍完成后，對其進行封裝即可。

綜上所述，本發(fā)明使用溶液法制備Al摻雜氧化物，降低了制備成本，有利于卷對卷的應用；降低了載流子的注入勢壘，將其作為電子傳輸層時，使得氧化物的功函數和常見的電極功函數接近，降低了電子的注入勢壘；本發(fā)明具有更好的適用性，通過改變摻雜的比例可以改變氧化物的功函數，可以使其對不同的電極都有較好的能級匹配。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。