[發明專利]復合材料及其制備方法和發光二極管

有效

• 申請號: 201911197122.3
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN112885981B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（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: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張楊梅

本發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光二極管。本發明提供的復合材料，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光層的復合效率和發光純度，提高器件外量子效率。

技術領域

本發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光二極管。

背景技術

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

量子點發光二極管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)的發光原理是截流子電子和空穴注入到量子點發光層進行輻射復合發光。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的發光效率起著至關重要的作用。

目前，在量子點發光二極管的制備過程中，常規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，導致量子點發光層的載流子電子和空穴復合不穩定，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光，影響量子點發光器件的發光純度和復合效率，甚至嚴重影響量子點的發光特性。因而，如何平衡量子點發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光層復合的效率，以滿足人們對于高效量子點發光二極管的需求，是本領域技術工作者當前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種復合材料及其制備方法，以應用于制備發光二極管中的電子傳輸層，旨在解決現有發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。

本發明的另一目的在于提供一種發光二極管。

為實現上述發明目的，本發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律地束縛在聚合物網絡上，形成了聚合物網絡金屬氧化物層復合材料。當該復合材料應用于制備發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光層的復合效率和發光純度，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，易于實現量產，且能有效提升器件的工作效率、壽命和穩定性。