CN109390491A - 发光二极管及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管及其制备方法和应用。本发明发光二极管包括阳极和阴极以及结合在所述阳极与阴极之间的发光单元，所述阳极包括依次层叠结合的氧化石墨烯层、石墨烯层和金属氧化物层，且所述金属氧化物层与所述发光单元层叠结合。本发明发光二极管所含的阳极为夹层复合结构，实现提高上述发光二极管的光取出效率，进而增加光电效率，阳极的电学稳定性和机械稳定性，保证上述发光二极管寿命的稳定。其制备方法保证了制备的发光二极管的电学稳定性和机械稳定性。其应用包括中显示屏或固态照明灯具中应用。

Description

发光二极管及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种发光二极管及其制备方法和显示屏或固态照明灯具。

背景技术

近年来，随着显示技术的快速发展，如以半导体材料作为发光层的发光二极管(QLED)受到了广泛的关注。

由于半导体具有尺寸可调谐的光电子性质，已经被广泛地应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记。合成技术经过二十多年的发展，人们已经可以合成各种高质量的纳米材料，其光致发光效率可以达到85％以上。由于具有尺寸可调节的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性等特点，因此以作为发光层的发光二极管(QLED)是极具潜力的下一代显示和固态照明光源。发光二极管(QLED)因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。经过多年的发展，QLED技术获得了巨大的发展。从公开报道的文献资料来看，目前最高的红色和绿色QLED的外量子效率已经超过或者接近20％，表明红绿QLED的内量子效率实际上已经接近100％的极限。

在QLED器件中，电子空穴复合发出的光的20％可以透光透明导电薄膜发射出器件而被硅光二极管探测到，剩余80％的光会因为基质散射等原因发射不出而不能被硅光二级管接受。因此，如何减少器件中光的损失，提高出光率是目前本行业一直在努力解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种发光二极管及其制备方法，以解决现有发光二极管存在光损失高，出光率低的技术问题。

本发明另一目的在于提供一种显示器件或固态照明灯具，以解决现有显示器件或固态照明灯具由于所含的发光二极管存在光损失高和出光率低而导致显示效果或者照明效果不理想的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明一方面，提供了一种发光二极管。所述发光二极管，其包括阳极和阴极以及结合在所述阳极与阴极之间的发光单元，所述阳极包括依次层叠结合的氧化石墨烯、石墨烯层和金属氧化物层，且所述金属氧化物层与所述发光单元层叠结合。

本发明另一方面，提供了本发明发光二极管的一种制备方法。所述制备方法包括如下步骤：

在基体层表面依次制备氧化石墨烯层、石墨烯层和金属氧化物层，或

在发光单元表面上依次制备金属氧化物层、石墨烯层和氧化石墨烯。

本发明又一方面，提供了一种显示屏或固态照明灯具。所述显示屏或固态照明灯具含有本发明发光二极管或由本发明所述制备方法制备的发光二极管。

与现有技术相比，本发明发光二极管所含的阳极是采用氧化石墨烯/石墨烯/金属氧化物层的夹层复合结构，使得金属氧化物层与石墨烯层起到协同作用，具体是一方面，石墨烯层中石墨烯/金属氧化物层金属氧化物形成一个微小的光学微腔，发生微腔共振效应来增加光取出效率；另一方面，氧化石墨烯层/石墨烯层有高的光学透射比，能提高光的取出效率，同时氧化石墨烯层/石墨烯层提高了阳极的导电率和具有高功函数，高稳定性，高导电性，与HIL材料能级匹配，载流子可以更好的注入，提高注入效率；第三方面，氧化石墨烯层和金属氧化物层层叠在石墨烯层相对的两个表面上，由于氧化石墨烯和金属氧化物的电学稳定性和机械稳定性较好，起到对石墨烯层的保护层作用，增加复合结构的阳极的电学稳定性和机械稳定性，保证上述发光二极管寿命的稳定。

上述发光二极管采用沉积法依次形成氧化石墨烯层/石墨烯层/金属氧化物层的夹层复合结构阳极，从而使得阳极结构性能稳定，保证了阳极所含的氧化石墨烯和金属氧化物层与石墨烯层之间的协同作用，提高了发光二极管的光取出效率，同时也有效保证了阳极的电学稳定性和机械稳定性。另外，上述制备方法工艺条件易控，保证了制备的阳极和发光二极管的电学稳定性和机械稳定性。

上述显示屏或固态照明灯具由于含有上述本发明发光二极管，因此，其发光的损失小，出光率高，而且使用工作性能稳定，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明实施例发光二极管一种结构示意图；

图2是本发明实施例倒置发光二极管结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

(一)发光二极管

一方面，本发明实施例提供一种光取出率高的发光二极管。所述发光二极管结构如图1或图2所示，其包括阳极10和阴极30以及结合在所述阳极10与阴极30之间的发光单元20。

其中，阳极10结构如图1或图2所示，其包括依次层叠结合的氧化石墨烯层11、石墨烯层12和金属氧化物层13。采用氧化石墨烯层11和金属氧化物层13夹设石墨烯层12的夹层复合结构，使得金属氧化物层13中的金属氧化物与石墨烯层12中的石墨烯形成微小的光学微腔，起到发生微腔共振效应，实现提高上述发光二极管的光取出效率，进而增加光电效率；氧化石墨烯层11和石墨烯层12复合具有高的光学透射比，可以进一步提高上述发光二极管光的取出效率。此外，氧化石墨烯层11和石墨烯层12复合层提高了电极导电率，赋予电极高功函数，高稳定性，高导电性，与发个单元20层结构，特别是空穴注入层材料能级匹配，载流子可以更好的注入，提高注入效率。也既是上述金属氧化物层13与石墨烯层12起到协同作用实现提高上述发光二极管的光取出效率。另外，中如图1所示阳极10的夹层复合结构中，氧化石墨烯和金属氧化物的电学稳定性和机械稳定性较好，因此，氧化石墨烯层11和金属氧化物层13起到对石墨烯层12的保护层作用，增加复合结构的阳极10的电学稳定性和机械稳定性，保证上述发光二极管寿命的稳定。

在上述指导思路下，通过对阳极10所含的氧化石墨烯层11、石墨烯层12和金属氧化物层13如下方面进行优化，实现优化阳极10的光取出效率和电学稳定性与机械稳定性等性能。

因此，一实施例中，上述氧化石墨烯层11与石墨烯层12的厚度比1：(3-4)。在进一步实施例中，氧化石墨烯层11的厚度可以控制为10-50nm；石墨烯层12的厚度可以控制为40-150nm。

发明人在研究中发现，氧化石墨烯层11与石墨烯层12的厚度比增加时，其功函数较石墨烯增大，有利于空穴的注入；当氧化石墨烯层11占比增加时，由于氧化石墨烯和石墨烯不同的费米能级，导致激子在其内部转移，激子密度增大，电导性提高；但是当氧化石墨烯层11与石墨烯层12的厚度比大于1:3时，随着氧化石墨烯层11厚度比例增大，氧化石墨烯层11与石墨烯层12复合层结构内部的激子转移较少，导致其电导性减小。当氧化石墨烯层11与石墨烯层12的厚度比小于1:4时，其导电性较差，且其功函数较低，不利于空穴注入。综上，氧化石墨烯层11与石墨烯层12厚度比要在1：(3-4)的范围内时阳极10的性能最优。

在另一实施例中，上述石墨烯层12和/或氧化石墨烯层11为经过60-150℃热处理10-40min的层结构。通过对石墨烯层12和/或氧化石墨烯层11的热处理，以增强两者的上述协同作用。

发明人在研究发现，在上述氧化石墨烯层11/石墨烯层12的基础上，该金属氧化物层13的随着其厚度降低，其对石墨烯层12保护作用降低；随着其厚度的增加，其与石墨烯层12的折射率匹配性降低，降低光的取出率，同时不利于空穴的注入。因此，在又一实施例中，上述金属氧化物层13的厚度为10-40nm。在对上述氧化石墨烯层11与石墨烯层12厚度优化控制的基础上，同时对该金属氧化物层13的厚度优化控制，提高石墨烯层12与金属氧化物层13之间的协效作用。

因此，通过对上述阳极10所含各层结构的厚度或进一步对形成条件进行控制和优化，不但能够提高阳极10的光取出效率，而且还能够提高氧化石墨烯层11和金属氧化物层13对石墨烯层12的保护作用，进而提高阳极10的电学稳定性与机械稳定性。

在上述阳极10各实施例的基础上，所述金属氧化物层13所含的金属氧化物相同或不相同的为MoO₃、V₂O₅、TiO₂、SnO₂、NiO、WO₃、ZnO中的至少一种。该金属氧化物不仅能够提高阳极10的光取出效率，而且能够提高阳极10结构的稳定性，而且还能提高空穴注入的能力。

基于上文阳极10的阐述，一实施例中，上述各实施例中发光二极管结构可以是如图1所示的基体层01/复合阳极10/发光单元20/阴极30的复合阳极发光二极管。另一实施例中，上述各实施例中发光二极管结构还可以是如图2所示的基体层01/阴极30/发光单元20/复合阳极10的倒置复合阳极发光二极管。其中，该“/”表示的是层叠结合的意思。

上述如图1或图2中所示的发光单元20可以是常规的发光单元结构。结合上述阳极10，一实施例中，上述发光单元20可以包括发光层23，还可以包括依次层叠结合的空穴功能层、发光层23和电子功能层。

其中，空穴功能层可以包括空穴注入层(图未显示)、空穴传输层21中的一层或彼此层叠结合的两层。当空穴功能层为空穴注入层或空穴传输层21时，是层叠结合在阳极10和发光层22之间；当空穴功能层为空穴注入层和空穴传输层21复合层时，由阳极10至发光层22方向，空穴注入层和空穴传输层21依次层叠，也即是空穴注入层与阳极10层叠结合，空穴传输层21与发光层22层叠结合。通过增设空穴功能层，能够有效提高阳极10端的空穴的注入和传输至发光层22中，提高其与电子复合形成激子量，从而提高发光层22的发光效率。在具体实施例中，空穴注入层的厚度可以为0-50nm，空穴注入层的材料可以为PEDOT:PSS、氧化镍、氧化钼、氧化钒、氧化铜、硫化铜、硫氰化铜、碘化铜中的至少一种；所述空穴传输层21的厚度可以为0-100nm，优选为40-50nm，空穴传输层21的材料为TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP中的至少一种；所述发光层22的厚度可以为10-100nm，优选20-40nm，发光层22的材料为量子点发光材料或有机发光材料。其中，当发光层23的材料为量子点发光材料时，上述发光二极管为量子点发光二极管(QLED)，此时，发光层23的材料可以为常见的红、绿、蓝和黄光量子点以及红外和紫外光量子点中的至少一种，具体量子点可以为II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物或IV族单质中的一种或多种。当发光层23的材料为有机发光材料时，上述发光二极管为有机发光二极管(OLED)，此时，有机发光材料可以是常规的有机发光材料。

上述发光单元20所含的电子功能层可以包括电子传输层23、电子注入层(图未显示)中的一层或彼此层叠结合的两层。当电子功能层为电子传输层23或电子注入层时，是层叠结合在发光层22和阴极30之间；当电子功能层为电子传输层23和电子注入层的复合层时，由发光层22至阴极30方向，电子传输层23和电子注入层依次层叠，也即是电子传输层23与发光层22层叠结合，电子注入层与阴极30层叠结合。通过增设电子功能层，能够有效提高阴极30端的电子的注入和传输至发光层22中，提高其与空穴复合形成激子量，从而提高发光层22的发光效率。在具体实施例中，电子传输层23的厚度可以为30-60nm，电子传输层23的材料可以为ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、ZrO₂、Alq₃中的至少一种；所述电子注入层的厚度可以为0-60，优选的10-30nm，电子注入层的材料为Alq₃、TPBi、BCP、BPhen、PBD中的至少一种。

因此，通过对发光单元20所含的各功能层结构以及各功能层厚度及材料种类的控制和优化，能够有效提高发光单元20的发光效率，而该发光单元20发出的光能够通过上述阳极10提高光取出率。

上述如图1或图2中所示的阴极30可以是常规的发光二极管的阴极，如在一实施例中，如为金属银层阴极或者铝金属阴极。阴极30的厚度可以是常规的厚度，如为但不仅仅为50-150nm。

基于上文所述的，上述发光二极管通过所含的夹层复合阳极10，能够有效提高发光二极管的光取出效率，进而增加光电效率，而且提高发光二极管电学稳定性和机械稳定性，保证上述发光二极管寿命的稳定。另外，通过对所含的发光单元20功能层结构的调整和优化，能够有效提高上述发光二极管的发光效率，在阳极10的作用下，提高上述发光二极管的出光率。

(二)发光二极管的制备方法

另一方面，在上文所述发光二极管的基础上，本发明实施例还提供了上文发光二极管的制备方法。结合图1，上文发光二极管可以由如下方法制备：

一实施例中，发光二极管的制备方法包括如下步骤：

步骤S01.在基体层01表面沉积夹层复合阳极10:在基体层01表面依次制备氧化石墨烯层11、石墨烯层12和金属氧化物层13；

步骤S02.在阳极10外表面依次制备发光单元20和阴极30:在所述金属氧化物层13表面依次沉积制备发光单元20层结构和阴极30。

具体地，上述步骤S01中的沉积形成的氧化石墨烯层11、石墨烯层12和金属氧化物层13的厚度和材料的种类均如上文所述，为了解决篇幅，在此不在赘述。

其中，基体层01可以是发光二极管常用的基体，如玻璃。在沉积形成阳极10之前，优选的对基体层01进行表面的清洗处理，如在具体实施例中，基体层01如玻璃基板按次序置于丙酮，洗液，去离子水以及异丙醇中进行超声清洗，以上每一步超声均需持续15分钟左右。待超声完成后将基板放置于洁净烘箱内烘干备用。

在基体层01表面上沉积氧化石墨烯层11的方法可以采用但不仅仅为溶液法制备获得。一实施例中，制备完氧化石墨烯11之后，将其置于60-150℃下热处理10-40min。具体可以置于80℃下热处理15min。

在氧化石墨烯层11表面上沉积石墨烯层12的方法也可以采用但不仅仅为溶液法制备获得。一实施例中，制备完石墨烯12之后，也将其置于60-150℃下热处理10-40min。具体可以置于80℃下热处理15min。

通过对石墨烯层12和/或氧化石墨烯层11的热处理，以增强两者的上述协同作用，提高氧化石墨烯层11和石墨烯层12复合层的稳定性，光学透射比，高功函数，高导电性，以实现提高上述发光二极管光的取出效率。

在石墨烯层12表面上沉积金属氧化物层13的方法可以但不仅仅为蒸镀法来制备。

上述步骤S02中制备发光单元20层结构和阴极30均可以按照常规的方法进行制备。为了提高上述发光二极管的发光效率，该发光单元20层结构按照如下方法制备：

根据上文所述发光单元20所含的层结构，依次在金属氧化物层13的外表面制备各层结构，如当发光单元20含有空穴注入层(图1未显示)、空穴传输层21、发光层22、电子传输层23、电子注入层(图1未显示)等层结构时，在金属氧化物层13外表面依次各层结构。当然，如发光单元20只含有空穴注入层、空穴传输层21中的任一层时，在金属氧化物层13的外表面制备空穴注入层、空穴传输层21中的任一层后制备发光层22。如发光单元20只含有电子传输层23、电子注入层中的任一层时，在发光层22的外表面电子传输层23、电子注入层中的任一层。

另外，为了进一步提高各层的质量和电化学性能，在制备空穴注入层、空穴传输层21、电子传输层23、电子注入层各层后，分别进行退火处理，如制备空穴注入层21后，进行退火处理，制备空穴传输层22后，再次进行退火处理，一实施例中，退火处理的温度为100-200℃，具体的如150℃，退火时间为10-30min，具体的如15min。制备电子传输层23、电子注入层后一样，也可以分别进行退火处理，一实施例中，退火处理的温度为60-100℃，具体的如80℃，退火时间为10-30min，具体的如30min。其中，制备发光层22可以不进行退火处理。

上述形成发光单元20各层的方法均可以采用沉积法制备或者，可以但不仅仅为化学法、物理法沉积。其中，化学法沉积包括：化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法沉积包括物理镀膜法或溶液法，物理镀膜法包括：热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法。溶液法包括：旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法。

该步骤S02中沉积阴极30的方法可以是常规的方法，如蒸镀法制备。

另外，步骤S02中制备的发光单元20各层结构和阴极30的厚度和材料的种类均如上文发光二极管中所述，为了解决篇幅，在此不在赘述。

上述实施例中制备发光二极管的方法制备的发光二极管结构如图1所示的复合阳极发光二极管。

另一实施例中，上文所述的复合阳极发光二极管还可以按照如下的方法制备如图2所示的倒置复合阳极发光二极管，具体制备方法包括如下步骤：

步骤S01’.在基体层01表面上依次形成阴极30、发光单元20；

步骤S02’.在发光单元20表面上依次制备金属氧化物层13、石墨烯层12和氧化石墨烯11。

其中，步骤S01’中的制备形成阴极30、发光单元20的方法可以直接参数上述实施例中步骤S02中形成阴极30、发光单元20的方法。步骤S02’中的制备形成金属氧化物层13、石墨烯层12和氧化石墨烯11的方法均如上述实施例中步骤S01形成金属氧化物层13、石墨烯层12和氧化石墨烯11的方法。为了解决篇幅，在此不再赘述

因此，上述发光二极管采用沉积法形成氧化石墨烯层11/石墨烯层12/金属氧化物层13的夹层复合结构阳极10，从而使得阳极10结构性能稳定，保证了阳极10所含的氧化石墨烯层11与石墨烯层12之间和石墨烯层12与金属氧化物层13之间的如上文在二极管中所述的协同作用，提高了发光二极管的光取出效率，同时也有效保证了阳极10的电学稳定性和机械稳定性。另外，上述制备方法工艺条件易控，保证了制备的发光二极管的电学稳定性和机械稳定性。

(三)发光二极管的应用

基于上文所述的发光二极管具有高的光取出率和发光效率。因此，上文所述的发光二极管能够被应用于显示器件或固态照明灯具领域，从而提高了相应器件的显示或者发光性能。由此，本发明实施例在上文发光二极管的基础上，提供了一种显示器件或固态照明灯具。其中，显示器件或固态照明灯具分别具有其相应的必要的部件，在必要的部件中包括上文所述的发光二极管。这样，本发明实施例显示屏或固态照明灯具的其发光的损失小，出光率高，而且使用工作性能稳定，使用寿命长。

现结合具体实例，对本发明进行进一步详细说明。其中，下文各实施例中的“/”表示的是层叠结合的意思。

实施例1

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括依次层叠结合的玻璃/氧化石墨烯(10nm)/石墨烯(40nm)/MoO₃(20nm)/TFB(80nm)/量子点发光层(40nm)/ZnO(40nm)/银(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法制备：

S11：将玻璃基板01按次序置于丙酮，洗液，去离子水以及异丙醇中进行超声清洗，以上每一步超声均需持续10-20分钟左右。待超声完成后将基板放置于洁净烘箱内烘干备用；

S12：待基片干燥后，在其上采用溶液法制备氧化石墨烯层11，并将此置于100℃的加热台上加热20min；

待冷却后，在氧化石墨烯层11采用溶液法制备石墨烯层12，并将此置于100℃的加热台上加热20min；

待冷却后，在石墨烯层12采用蒸镀法制备MoO₃层13，以制备形成阳极10；

S13：在阳极10表面上沉积TFB空穴传输层21，后于150℃退火15min；待冷却后，在空穴传输层21表面上沉积发光层23，不加热直接中发光层23表面上沉积ZnO电子传输层23，沉积完成后将片子放置在80℃的加热台上加热30分钟，除去残留的溶剂，制备形成发光单元20；

S14：将步骤S13处理的沉积完各功能层的片子置于蒸镀仓中通过掩膜板在电子传输层23外表面热蒸镀一层100nm的金属银为阴极，封装完毕后测试备用。

实施例2

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/氧化石墨烯(50nm)/石墨烯(150nm)/MoO₃(20nm)/TFB(50nm)/量子点发光层(70nm)/ZnO(40nm)/Al(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例3

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/氧化石墨烯(30nm)/石墨烯(100nm)/V₂O₅(40nm)/TFB(50nm)/量子点发光层(70nm)/ZnO(40nm)/Al(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例4

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/氧化石墨烯(30nm)/石墨烯(100nm)/WO₃(10nm)/TFB(50nm)/量子点发光层(70nm)/ZnO(40nm)/Al(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例5

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/氧化石墨烯(30nm)/石墨烯(100nm)/SnO₂(30nm)/TFB(50nm)/量子点发光层(70nm)/ZnO(40nm)/Al(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例6

本实施例提供一种倒置复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/Al(100nm)/ZnO(40nm)/量子点发光层(70nm)/TFB(50nm)/SnO₂(30nm)/石墨烯(100nm)/氧化石墨烯(30nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例7

本实施例提供一种复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/氧化石墨烯(30nm)/石墨烯(100nm)/SnO₂(30nm)/量子点发光层(70nm)/Al(100nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

实施例8

本实施例提供一种倒置复合阳极发光二极管，其包括结构如图1所示，包括玻璃基板/Al(100nm)/有机发光层(70nm)/SnO₂(30nm)/石墨烯(100nm)/氧化石墨烯(30nm)。

本实施例发光二极管按照如下方法参照实施例1的制备方法。

经测得，本发明实施例提供的发光二极管通过设置的夹层复合阳极，赋予发光二极管高的光取出率，而且发光效率高，结构稳定，使用寿命长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管，其包括阳极和阴极以及结合在所述阳极与阴极之间的发光单元，其特征在于：所述阳极包括依次层叠结合的氧化石墨烯、石墨烯层和金属氧化物层，且所述金属氧化物层与所述发光单元层叠结合。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述氧化石墨烯层与石墨烯层的厚度比为1：(3-4)；和/或

所述氧化石墨烯层的厚度为10-50nm；和/或

所述石墨烯层的厚度为40-150nm；和/或

所述金属氧化物层的厚度为10-40nm。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述石墨烯层和/或氧化石墨烯层为经过60-150℃热处理10-40min的层结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的发光二极管，其特征在于：所述金属氧化物层所含的金属氧化物为MoO₃、V₂O₅、TiO₂、SnO₂、NiO、WO₃、ZnO中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一所述的发光二极管，其特征在于：所述发光单元包括依次层叠结合的空穴功能层、发光层和电子功能层；其中，

所述空穴功能层包括与所述阳极层叠结合的空穴注入层、与所述发光层层叠结合的空穴传输层中的一层或彼此层叠结合的两层；和/或

所述电子功能层包括与所述阴极层叠结合的电子注入层、与所述发光层层叠结合的电子传输层中的一层或彼此层叠结合的两层。

6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层的厚度为0-50nm，

所述空穴传输层的厚度为0-100nm；

所述发光层的厚度为10-100nm；

所述电子传输层的厚度为30-60nm；

所述电子注入层的厚度为0-60nm。

7.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、氧化镍、氧化钼、氧化钒、氧化铜、硫化铜、硫氰化铜、碘化铜中的至少一种；

所述空穴传输层的材料为TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP中的至少一种；

所述发光层的材料为量子点发光材料或有机发光材料；

所述电子注入层的材料为Alq₃、TPBi、BCP、BPhen、PBD中的至少一种；

所述电子传输层的材料为ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、ZrO₂、Alq₃中的至少一种。

8.如权利要求1-4任一所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在基体层表面依次制备氧化石墨烯层、石墨烯层和金属氧化物层，或

在发光单元表面上依次制备金属氧化物层、石墨烯层和氧化石墨烯。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：制备氧化石墨烯层、石墨烯层后，分别于60-150℃下进行热处理10-40min。

10.一种显示器件或固态照明灯具，其特征在于：所述显示器件或固态照明灯具含有权利要求1-7任一所述的发光二极管或由权利要求8-9任一所述制备方法制备的发光二极管。