[發(fā)明專利]復合材料及其制備方法和發(fā)光二極管

有效

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• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN112885981B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 宋音潔;曹蔚然;錢磊
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/54;H01L51/50
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 44414
• 代理人: 張楊梅

本發(fā)明屬于顯示技術領域，尤其涉及一種復合材料及其制備方法和發(fā)光二極管。本發(fā)明提供的復合材料，包括：納米金屬氧化物和聚合物，聚合物含有若干羥基，部分或全部羥基以氫鍵連接納米金屬氧化物。當該復合材料應用于制備發(fā)光二極管中的電子傳輸層時，其能有效控制電子傳輸速率，平衡電子傳輸速率和空穴傳輸速率，提高電子和空穴在量子點發(fā)光層的復合效率和發(fā)光純度，提高器件外量子效率。

技術領域

本發(fā)明屬于顯示技術領域，尤其涉及一種復合材料及其制備方法和發(fā)光二極管。

背景技術

量子點電致發(fā)光技術，是一種新型的固態(tài)照明技術，具備低成本、重量輕、響應速度快、色彩飽和度高等優(yōu)點，擁有廣闊的發(fā)展前景，已成為新一代LED顯示器件的重要研究方向之一。

量子點發(fā)光二極管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)的發(fā)光原理是截流子電子和空穴注入到量子點發(fā)光層進行輻射復合發(fā)光。載流子遷移率和能級結構直接決定了載流子注入的效率和平衡程度，以及對反向載流子的阻擋效果，對QLED的發(fā)光效率起著至關重要的作用。

目前，在量子點發(fā)光二極管的制備過程中，常規(guī)采用納米無機金屬氧化物作為電子傳輸層的材料，以及采用有機聚合物作為空穴傳輸層的材料，納米無機金屬氧化物膜層具有較高的電子傳輸速率，有機聚合物膜層的空穴遷移率較低，電子傳輸速率與空穴傳輸速率不平衡，導致量子點發(fā)光層的載流子電子和空穴復合不穩(wěn)定，導致過量的電子注入引起器件功能層如空穴傳輸層的自發(fā)光，影響量子點發(fā)光器件的發(fā)光純度和復合效率，甚至嚴重影響量子點的發(fā)光特性。因而，如何平衡量子點發(fā)光二極管中電子傳輸速率與空穴傳輸速率，提高空穴和電子在量子點發(fā)光層復合的效率，以滿足人們對于高效量子點發(fā)光二極管的需求，是本領域技術工作者當前亟需解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種復合材料及其制備方法，以應用于制備發(fā)光二極管中的電子傳輸層，旨在解決現(xiàn)有發(fā)光二極管中電子傳輸速率與空穴傳輸速率不平衡的技術問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種發(fā)光二極管。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種復合材料，包括：納米金屬氧化物和聚合物，所述聚合物含有若干羥基，部分或全部所述羥基以氫鍵連接所述納米金屬氧化物。

本發(fā)明提供的復合材料中，部分或全部所述羥基以氫鍵連接所述納米金屬氧化物，使得納米金屬氧化物有規(guī)律地束縛在聚合物網(wǎng)絡上，形成了聚合物網(wǎng)絡金屬氧化物層復合材料。當該復合材料應用于制備發(fā)光二極管中的電子傳輸層時，電子通過金屬氧化物進行傳輸，羥基具有較強的電負性可給予電子傳輸一定的驅動力，同時主鏈線性聚合物對電子有一定屏蔽作用，從而形成氧化物電子傳輸通道實現(xiàn)有序地傳輸電子，有效控制了電子傳輸速率，平衡了電子傳輸速率和空穴傳輸速率，提高了電子和空穴在量子點發(fā)光層的復合效率和發(fā)光純度，提高器件外量子效率。同時，所述聚合物對該金屬氧化物電子傳輸通道起了一定的保護作用，避免了電荷電子傳輸過快對材料的損傷，有效地對量子點和器件起一定保護作用，提高器件穩(wěn)定性和壽命。

相應的，一種復合材料的制備方法，包括以下步驟：

提供納米金屬氧化物、光敏劑和聚合單體，所述聚合單體包含至少1個羥基；將所述納米金屬氧化物、所述聚合單體和所述光敏劑于避光條件下進行混合，獲得混合液；

將所述混合液進行光固化反應，使得所述聚合單體聚合形成聚合物。

本發(fā)明提供的復合材料的制備方法，將納米金屬氧化物、含羥基的聚合單體和光敏劑共混，然后進行光固化反應，使得聚合單體聚合形成聚合物，且聚合物上的部分或全部羥基以氫鍵連接納米金屬氧化物。操作方法簡單可控，易于實現(xiàn)量產(chǎn)，且能有效提升器件的工作效率、壽命和穩(wěn)定性。