复合材料及其制备方法和量子点发光二极管技术

本发明专利技术属于发光器件材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和连接在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面的式I所示的有机分子，所述有机分子上的羧基结合在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面；式I中，R1为-(CH2)

【技术实现步骤摘要】
复合材料及其制备方法和量子点发光二极管


[0001]本专利技术属于发光器件材料
，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。

技术介绍

[0002]量子点(QD)又称为半导体纳米晶，通常情况下是由II-VI族或III-V族元素组成，其粒径小于或接近于激子波尔半径。目前量子点合成技术发展取得了显著突破，其中以CdSe为代表的II-VI族量子点的研究以趋于完善，如：光致发光效率接近100％，发生峰峰宽窄至20～30nm，红绿量子点的器件效率和器件寿命已接近商业化应用需求。由于高质量的量子点均采用的是全溶液合成方法，非常适合采用旋涂、印刷等溶液加工的方式制备成膜。所以将量子点材料用作量子点发光层的量子点发光二极管(QLED)有望成为下一代新型显示技术的强有力的竞争者。
[0003]然而，量子点的电致发光器件仍然存在效率低、寿命短等问题，而构筑高效能QLED器件常用溶液法制备，通常使用无机金属氧化物如氧化锌作为QLED的电子传输层(ETL)。为保持量子点优异的光学稳定性，量子点表面配体一般呈非极性，这样与无机金属氧化物接触差，使得电子注入困难。另外，现有QLED器件一般电子迁移率远高于空穴迁移率，使得QD/ETL界面的电荷积累现象非常严重，对QLED器件的效率和寿命都产生了非常不利的影响。而且金属氧化物纳米粒子在旋涂成膜后的膜结构常表现为无序的松散结构，含有大量的各种缺陷，如微孔等。同时，在某些特定方向容易发生堆积，均匀性较差。
[0004]因此，现有技术有待改进。

技术实现思路
/>[0005]本专利技术的一个目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合材料及其制备方法，旨在解决金属氧化物电子传输材料的电子传输性能不理想的技术问题。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和连接在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面的如下式I所示的有机分子，所述有机分子上的羧基结合在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面；
[0008][0009]其中，R1为-(CH2)
n-，n为大于或等于1的整数。
[0010]本专利技术提供的复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和与该n型金属氧化物纳米颗粒连接的式I所示的有机分子，该有机分子中的羧基基团可以与n型金属氧化物纳米颗粒
表面的金属离子结合，因该有机分子为二羧酸类小分子，这样该有机分子通过羧基可以与两个n型金属氧化物纳米颗粒连接，如此将n型金属氧化物纳米颗粒相互连接起来构成网络状结构。这些网状连结结构不仅有效缩短了粒子间距，而且保证纳米颗粒之间不会团聚，同时双极性基团的有机分子结合在n型金属氧化物纳米颗粒表面，可以降低其表面缺陷，增强纳米粒子间的电子传导能力，从而提高了复合材料的电子迁移率，因此增强了复合材料的电子传输能力。
[0011]本专利技术另一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]提供n型金属氧化物纳米颗粒和如下式II所示的二羧酸单酯有机物；
[0013]将所述n型金属氧化物纳米颗粒和二羧酸单酯有机物溶于极性溶剂中，进行加热处理，得到混合溶液；
[0014]将所述混合溶液进行固液分离，得到所述复合材料；
[0015][0016]其中，R1为-(CH2)
n-，R2为-O(CH2)
m
CH3，n为大于或等于1的整数，m为大于或等于0的整数。
[0017]本专利技术提供的复合材料的制备方法，通过将n型金属氧化物纳米颗粒、式II所示的二羧酸单酯有机物溶于极性溶剂中进行加热处理，式II所示的二羧酸单酯有机物水解形成式I所示的有机分子，因此后续固液分离得到的复合材料中，该有机分子通过羧基可以与两个n型金属氧化物纳米颗粒结合，使该有机分子将n型金属氧化物纳米颗粒相互连接起来，这样的制备方法得到的复合材料不仅有效缩短了粒子间距，而且保证纳米颗粒之间不会团聚，同时双极性基团的有机分子结合在n型金属氧化物纳米颗粒表面，可以降低其表面缺陷，增强纳米粒子间的电子传导能力，从而提高了复合材料的电子迁移率，因此增强了复合材料的电子传输能力。
[0018]本专利技术的另一个目的在于提供一种量子点发光二极管，旨在解决量子点发光二极管的电子传输性能不理想的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0019]本专利技术提供一种发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子传输层，所述电子传输层由本专利技术所述的复合材料或本专利技术所述的复合材料的制备方法得到的组成。
[0020]本专利技术提供的发光二极管及发光二极管的制备方法得到的发光二极管中，其电子传输层由本专利技术特有的复合材料或本专利技术所述的制备方法制得的特有的复合材料组成，该复合材料具有很好的晶体结构电学性能，可以提高电子迁移率，减少n型金属氧化物纳米颗粒表面缺陷，因此该器件提高了电子的有效利用率，减少缺陷复合，增强电子注入，减少量子点发光层和电子传输层的界面的电荷积累，提高QLED器件的效率和寿命。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的复合材料的制备方法流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例的量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]一方面，本专利技术实施例提供了一种复合材料，所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和连接在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面的如下式I所示的有机分子，所述有机分子上的羧基结合在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面；
[0025][0026]其中，R1为-(CH2)
n-，n为大于或等于1的整数。
[0027]本专利技术实施例提供的复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和与该n型金属氧化物纳米颗粒连接的式I所示的有机分子，该有机分子中的羧基基团可以与n型金属氧化物纳米颗粒表面的金属离子结合，因该有机分子为二羧酸类小分子，如此该有机分子通过羧基可以与两个n型金属氧化物纳米颗粒连接，从而将n型金属氧化物纳米颗粒相互连接起来构成网络状结构。这些网状连结结构不仅有效缩短了粒子间距，而且保证纳米颗粒之间不会团聚，同时双极性基团的有机分子结合在n型金属氧化物纳米颗粒表面，可以降低其表面缺陷，增强纳米粒子间的电子传导能力，从而提高了复合材料的电子迁移率，因此增强了复合材料的电子传输能力。
[0028]在一个实施例中，所述有机分子的R1中，n＝2～20；进一步地，所述有机分子的R1中，n＝4～9；该碳原子数范围内的无支链的直链R1，可以更好地将n型金属氧化物纳米颗粒连接。在一个实施例中，所述有机分子与所述n型金属氧化物纳米颗粒的质量比为(0.1～5)：30；进一步地，有机分子与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括n型金属氧化物纳米颗粒和连接在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面的如下式I所示的有机分子，所述有机分子上的羧基结合在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面；其中，R1为-(CH2)
n-，n为大于或等于1的整数。2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述有机分子的R1中，n＝2～20；和/或，所述有机分子与所述n型金属氧化物纳米颗粒的质量比为(0.1～5)：30。3.如权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述有机分子的R1中，n＝4～9；和/或，所述有机分子与所述n型金属氧化物纳米颗粒的质量比为(1～4)：30。4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述n型金属氧化物纳米颗粒选自锌的氧化物、钛的氧化物、锡的氧化物、锆的氧化物和铝掺杂锌的氧化物中的一种或多种。5.如权利要求1-4任一项所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料由n型金属氧化物纳米颗粒和连接在所述n型金属氧化物纳米颗粒表面的所述有机分子组成。6.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供n型金属氧化物纳米颗粒和如下式II所示的二羧酸单酯有机物；将所述n型金属氧化物纳米颗粒和二羧酸单酯有机物溶于极性溶剂中，进行加热处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂志文，张旋宇，刘文勇，
申请(专利权)人：TCL科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：