复合材料及其制备方法、发光器件及其制方法、显示装置与流程

本技术涉及照明显示，尤其涉及一种复合材料及其制备方法、发光器件及其制方法、显示装置。

背景技术：

1、发光器件包括但不限于有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)和量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,qled)，发光器件为“三明治”结构，即包括阳极、阴极以及发光层，其中，阳极与阴极相对设置，发光层设置于阳极与阴极之间。发光器件的发光原理是：电子从器件的阴极注入至发光区，空穴从器件的阳极注入至发光区，电子和空穴在发光区复合形成激子，复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子，从而发光。

2、氧化锌过高的电子迁移率容易造成过多的电子注入，导致发光层出现电子积累的现象，尤其是在有机空穴传输层空穴迁移率较低情况下，空穴的注入不足更是加剧了这种载流子失衡。从而增大非发光复合的几率(例如俄歇复合)而损失能量，并且部分电子会朝向阳极转移，对发光器件的光电性能和使用寿命造成极为不利的影响，导致发光器件在运作过程中出现性能衰减的问题，例如：发光效率下降、使用寿命缩短等。

3、因此，如何改善发光器件的载流子注入不平衡问题，对发光器件的应用与发展具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种复合材料及其制备方法、发光器件及其制方法、显示装置，以改善因载流子注入不平衡而导致发光器件的发光效率不佳的问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本技术的实施例提出了一种复合材料的制备方法，包括：

3、提供包括氧化石墨烯、硼酸和/或硝基苯丙氨酸的混合物；

4、对所述混合物进行第一热处理，所述混合物反应获得所述复合材料。

5、可选地，所述混合物包括氧化石墨烯、硼酸和硝基苯丙氨酸时，所述氧化石墨烯、硼酸和硝基苯丙氨酸按质量比计：1：(0.006～0.03)：(0.1～0.5)；或者，

6、所述混合物包括氧化石墨烯和硼酸时，所述氧化石墨烯和硼酸按质量比计：1：(0.006～0.03)；或者，

7、所述混合物包括氧化石墨烯和硝基苯丙氨酸时，所述氧化石墨烯和硝基苯丙氨酸按质量比计：1：(0.1～0.5)。

8、可选地，所述混合物包括氧化石墨烯、硼酸和硝基苯丙氨酸时，所述混合物的制备方法包括：

9、先将所述氧化石墨烯和所述硼酸混合反应，再加入所述硝基苯丙氨酸加入混合，得到所述混合物。

10、可选地，在所述对所述混合物进行第一热处理的步骤之前，所述制备方法还包括步骤：向所述混合物中通入惰性气体；所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的至少一种。

11、可选地，所述向所述混合物中通入惰性气体的步骤，包括：

12、对所述混合物进行第二热处理；

13、并在所述第二热处理的过程中向所述混合物中通入所述惰性气体，所述惰性气体的通入时间为30min～60min；所述第二热处理的温度为80℃～100℃。

14、可选地，所述第一热处理的温度为150℃～180℃，所述第一热处理的反应时间为5h～8h。

15、可选地，所述对所述混合物进行第一热处理，所述混合物反应获得所述复合材料的步骤之后，所述制备方法还包括步骤：对完成所述第一热处理的反应物进行固液分离处理，收集沉淀物，所述沉淀物即为提纯的所述复合材料。

16、可选地，所述对完成所述第一热处理的反应物进行固液分离处理，包括步骤：过滤所述反应物；

17、或者，所述对完成所述第一热处理的反应物进行固液分离处理，包括步骤：向所述反应物中加入沉淀剂，然后过滤或离心，其中，所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈或正辛烷中的至少一种。

18、第二方面，本技术的实施例提出了一种复合材料，包括氧化石墨烯，所述氧化石墨烯的表面连接有硝基苯丙氨酸，和/或，所述氧化石墨烯中掺杂有硼酸。

19、可选地，所述复合材料是采用上述的制备方法制得。

20、第三方面，本技术的实施例提出了一种发光器件，包括依次叠设的阳极、发光层、电子调节层和阴极，所述电子调节层的材料包括上述的复合材料的制备方法制得的复合材料，或者，所述电子调节层的材料包括上述的复合材料。

21、可选地，所述阳极和所述阴极的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种，其中，所述金属选自al、ag、cu、mo、au、ba、ca或mg中的至少一种；所述碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或碳纤维中的至少一种；所述金属氧化物选自氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、氧化锡锑、铝掺杂的氧化锌、镓掺杂的氧化锌、铟掺杂的氧化锌或镁掺杂的氧化锌中的至少一种；

22、和/或，所述发光层的材料包括有机发光材料或量子点；

23、其中，所述有机发光材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、tbpe荧光材料、ttpa荧光材料、tbrb荧光材料或dbp荧光材料中的至少一种；

24、所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种；当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时，所述量子点的组分选自ii-vi族化合物、iii-v族化合物、iv-vi族化合物或i-iii-vi族化合物中的至少一种，其中，所述ii-vi族化合物选自cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete或hgznste中的至少一种，所述iii-v族化合物选自gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas或inalpsb中的至少一种，所述iv-vi族化合物选自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete或snpbste中的至少一种，所述i-iii-vi族化合物选自cuins2、cuinse2或agins2中的至少一种。

25、可选地，所述发光器件还包括空穴功能层，所述空穴功能层设置于所述发光层与所述阳极之间，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层；当所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时，所述空穴传输层靠近所述发光层，且所述空穴注入层靠近所述阳极；

26、所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(n,n'-二(4-丁基苯基)-n,n'-二苯基-1,4-苯二胺-co-9,9-二辛基芴)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、n,n'-二苯基-n,n'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或n,n'-二苯基-n,n'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种；

27、所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一种，其中，所述过渡金属氧化物选自niox、moox、wox、crox或cuo中的至少一种，所述过渡金属硫系化合物选自mosx、mosex、wsx、wsex或cus中的至少一种；

28、和/或，所述发光器件还包括电子传输层，所述电子传输层设置于所述发光层与所述电子调节层之间；所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物；

29、所述纳米金属氧化物选自纳米zno、纳米tio2、纳米sno2、纳米ta2o3、纳米zro2、纳米tilio、纳米zngao、纳米znalo、纳米znmgo、纳米znsno、纳米znlio、纳米insno、纳米alzno、纳米znocl或纳米znof中的至少一种。

30、第四方面，本技术的实施例提出了一种发光器件的制备方法，包括：

31、提供阳极；

32、在所述阳极上形成发光层；

33、在所述发光层上形成电子调节层；

34、在所述电子调节层上形成阴极；

35、或，所述发光器件的制备方法，包括：

36、提供阴极；

37、在所述阴极上形成所述电子调节层；

38、在所述电子调节层上形成所述发光层；

39、在所述发光层上形成所述阳极；

40、其中，所述电子调节层的材料由上述的复合材料的制备方法制备得到，或者，所述电子调节层的材料包括上述的复合材料。

41、第五方面，本技术的实施例提出了一种显示装置，所述显示装置包括上述的发光器件，或者，所述显示装置包括采用上述发光器件的制备方法制备的发光器件。

42、与现有技术相比，在本技术的复合材料的制备方法中，硼酸中的b原子很容易掺杂进氧化石墨烯中的空位缺陷中形成一种浅受主掺杂。由于b原子比c原子少一个电子，b原子能够替换氧化石墨烯中的c原子，或者，由于氧化石墨烯中有多余的空穴，b原子能够以掺杂的形式加入到氧化石墨烯中，使得价带中的导电空穴浓度增多，空穴端的载流子传输能力增强，形成p型氧化石墨烯，费米能级向价带移动，能够更好地匹配量子点较深的价带位置。p型掺杂在很大程度上能够钝化掉氧化石墨烯本身的这些空位缺陷态，进而使得整个氧化石墨烯更加完整，提高材料的稳定性。

43、同时，硝基苯丙氨酸表面具有丰富的基团，如硝基和羧基等。在高温下硝基苯丙氨酸能和氧化石墨烯表面的官能团反应、键合在氧化石墨烯表面。如通过硝基苯丙氨酸表面的羧基与氧化石墨烯表面的羟基通过酯化缩合形成一个稳定的体系存在。硝基苯丙氨酸是非极性有机化合物，其中的硝基具有非常强的吸电子特性，因此将其键合在氧化石墨烯表面形成的有机整体复合材料也具有非常强的吸电子能力，会将电子传输层将要传输给发光层的电子吸引过去，进而增加电子传输的难度，也就是可以降低电子传输层一侧的电子传输效率，使得其与空穴传输效率相匹配，进而提升器件的性能。

44、其次，硝基苯丙氨酸中还具有b原子，也能够形成b的掺杂。硝基苯丙氨酸中的b原子的掺杂和硼酸中的b原子的掺杂具有类似的原理和作用，在此不再赘述。

45、另外，硝基苯丙氨酸与氧化石墨烯表面均含有羧基基团，能够很好地与氧化锌的羟基配体进行配位，且此化学配位十分稳定，不易脱落。因此，当本实施例复合材料的制备方法制备的复合材料应用于发光器件时，电子传输层会与这种经过修饰的p型氧化石墨烯的复合材料结合的十分紧密，大大降低了氧化锌的自身发生团聚的可能性，同时也降低了膜层之间漏电流的产生，提高发光器件的性能与稳定性。