[发明专利]一种金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构修饰的有机发光二极管及其制备方法

说明书

本发明提供一种金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构修饰的有机发光二级管及其制备方法，该二极管包括自下而上的ITO阳极、空穴传输层、阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层、金属阴极，其特征在于，所述空穴传输层由金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构进行修饰。本发明基于金纳米颗粒和新型二维材料复合结构修饰的有机发光二极管，其制备方法简单，重复性好，成本低，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构修饰的有机发光二极管及其制备方法，属于有机发光二极管领域。

背景技术

OLED作为新一代的显示技术，拥有液晶平板显示器所无可比拟的优势：自发光、广视角、柔性显示、短反应时间、超薄化设计(厚度可小于1mm)、低工作电压(2～10V)等，因此在显示领域的地位日趋重要。随着技术水平的进一步发展，OLED的应用范围也越来越广泛，产品越来越受到消费者的青睐。但是，OLED作为一种新型技术，发展尚未成熟，在器件性能、制备工艺、使用寿命、生产成本等方面还有很多需要改善的地方。特别的，要想实现OLED的更广泛商业应用需要进一步提高OLED器件的发光效率。

金纳米粒子由于具有表面等离子体共振，在OLED器件已经具有初步的应用，并且在一定程度上可以改善器件性能。金属纳米粒子的种类、形状、尺寸等对OLED器件的光学、电学及效率起着非常重要的作用。金属纳米粒子表面会激发等离子共振，极大的增强发光中心的电磁场强度，从而加快激子的自发辐射速率。同时，由于器件中因全反射而限制在内部的光可以激发出表面等离子，通过引入适当的纳米结构，可将表面等离子的能量以光的形式辐射出去。而不同形状、尺寸的金纳米颗粒具有不同的表面等离子共振峰，这就需要根据有机发光材料的PL光谱选择恰当形状、尺寸的金纳米颗粒，从而最大限度的提升OLED器件的性能。直径在20nm左右的球形金纳米颗粒的共振峰就能很好的匹配Alq₃所发出的绿光。金属纳米颗粒与发光层直接接触，会产生有害的载流子复合。为了避免这种接触，通常会在金属纳米颗粒表面包覆一层绝缘介质，或者在金属纳米颗粒与发光层之间加入一层阻挡层，用来消除这种有害的载流子复合。

氧化石墨烯(GO)作为制备石墨烯的重要前驱体，具有类似石墨烯的二维结构，具有极大的比表面积，优异的机械强度和柔韧性、良好的导电导热性能、极高的迁移效率和极强的吸附能力，其表面及外围存在羟基、羧基、环氧基等官能团，赋予其较好的水溶性，使得氧化石墨烯在表面活性剂、化学传感器、光伏电池、OLED等有机光电子器件等方面表现出潜在的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构修饰的有机发光二极管及其制备方法。在传统的OLED器件的空穴传输层中引入具有表面等离子共振的金纳米颗粒作为修饰，可提高有机发光二极管器件的发光效率。而且方法简单、对设备要求低、可操控性高、效率高效、重复性好。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种金纳米颗粒和氧化石墨烯修饰的有机发光二级管，包括自下而上的ITO阳极、空穴传输层、阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层、金属阴极，所述空穴传输层由金纳米颗粒和氧化石墨烯复合结构进行修饰。

优选地，所述金纳米颗粒的直径为20-30nm，采用尺寸较小、分布密度较低的金纳米颗粒，有效降低了金属纳米颗粒的陷阱作用，绿光有机发光二级管器件的PL光谱与该粒径范围的金纳米颗粒等离子共振峰的耦合程度更大，从而更有效的提高有机发光二极管的亮度和效率。

优选地，所述金纳米颗粒和氧化石墨烯以分隔的层状结构修饰所述空穴传输层或者以均匀复合状态修饰所述空穴传输层。