[發明專利]復合材料及其制備方法和量子點發光二極管

有效

• 申請號: 202010543936.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN113801648B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 聶志文;張旋宇;劉文勇
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/54;C09K11/67;C09K11/66;B82Y20/00;B82Y30/00;H10K85/10;H10K50/115;H10K50/16
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

本發明屬于發光器件材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法和量子點發光二極管。所述復合材料包括n型金屬氧化物納米顆粒和連接在所述n型金屬氧化物納米顆粒表面的式I所示的有機分子，所述有機分子上的羧基結合在所述n型金屬氧化物納米顆粒表面；式I中，Rsubgt;1/subgt;為?(CHsubgt;2/subgt;)subgt;n/subgt;?，n為大于或等于1的整數。該復合材料不僅有效縮短了金屬氧化物納米粒子間距，而且保證納米顆粒之間不會團聚，同時雙極性基團的有機分子結合在n型金屬氧化物納米顆粒表面，可以降低其表面缺陷，增強納米粒子間的電子傳導能力，從而提高了復合材料的電子遷移率，因此增強了復合材料的電子傳輸能力。

技術領域

本發明屬于發光器件材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法和量子點發光二極管。

背景技術

量子點(QD)又稱為半導體納米晶，通常情況下是由II-VI族或III-V族元素組成，其粒徑小于或接近于激子波爾半徑。目前量子點合成技術發展取得了顯著突破，其中以CdSe為代表的II-VI族量子點的研究以趨于完善，如：光致發光效率接近100％，發生峰峰寬窄至20～30nm，紅綠量子點的器件效率和器件壽命已接近商業化應用需求。由于高質量的量子點均采用的是全溶液合成方法，非常適合采用旋涂、印刷等溶液加工的方式制備成膜。所以將量子點材料用作量子點發光層的量子點發光二極管(QLED)有望成為下一代新型顯示技術的強有力的競爭者。

然而，量子點的電致發光器件仍然存在效率低、壽命短等問題，而構筑高效能QLED器件常用溶液法制備，通常使用無機金屬氧化物如氧化鋅作為QLED的電子傳輸層(ETL)。為保持量子點優異的光學穩定性，量子點表面配體一般呈非極性，這樣與無機金屬氧化物接觸差，使得電子注入困難。另外，現有QLED器件一般電子遷移率遠高于空穴遷移率，使得QD/ETL界面的電荷積累現象非常嚴重，對QLED器件的效率和壽命都產生了非常不利的影響。而且金屬氧化物納米粒子在旋涂成膜后的膜結構常表現為無序的松散結構，含有大量的各種缺陷，如微孔等。同時，在某些特定方向容易發生堆積，均勻性較差。

因此，現有技術有待改進。

發明內容

本發明的一個目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種復合材料及其制備方法，旨在解決金屬氧化物電子傳輸材料的電子傳輸性能不理想的技術問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供一種復合材料，所述復合材料包括n型金屬氧化物納米顆粒和連接在所述n型金屬氧化物納米顆粒表面的如下式I所示的有機分子，所述有機分子上的羧基結合在所述n型金屬氧化物納米顆粒表面；

其中，R₁為-(CH₂)_n-，n為大于或等于1的整數。

本發明提供的復合材料包括n型金屬氧化物納米顆粒和與該n型金屬氧化物納米顆粒連接的式I所示的有機分子，該有機分子中的羧基基團可以與n型金屬氧化物納米顆粒表面的金屬離子結合，因該有機分子為二羧酸類小分子，這樣該有機分子通過羧基可以與兩個n型金屬氧化物納米顆粒連接，如此將n型金屬氧化物納米顆粒相互連接起來構成網絡狀結構。這些網狀連結結構不僅有效縮短了粒子間距，而且保證納米顆粒之間不會團聚，同時雙極性基團的有機分子結合在n型金屬氧化物納米顆粒表面，可以降低其表面缺陷，增強納米粒子間的電子傳導能力，從而提高了復合材料的電子遷移率，因此增強了復合材料的電子傳輸能力。

本發明另一方面提供一種復合材料的制備方法，包括如下步驟：

提供n型金屬氧化物納米顆粒和如下式II所示的二羧酸單酯有機物；

將所述n型金屬氧化物納米顆粒和二羧酸單酯有機物溶于極性溶劑中，進行加熱處理，得到混合溶液；

將所述混合溶液進行固液分離，得到所述復合材料；