有机配体及制备方法、量子点、量子点层及发光二级管技术

技术编号:14002018 阅读:176 留言:0更新日期:2016-11-15 20:16
本发明专利技术提供了量子点有机配体及制备方法、量子点、量子点层及发光二级管。该量子点有机配体,包括以下结构:R1‑(R2)n‑R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团;R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数;R3为有机基团。根据本发明专利技术的量子点有机配体,其结构中具有R2,R2为具有共轭电子对的基团,通过R2的基团的共轭电子对的电子离域效应,可以提高量子点中的电子传导能力,从而提高量子点的效率,并降低启亮电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子点有机配体及制备方法、量子点、量子点层及发光二级管
技术介绍
随着量子点制备技术的深入发展,量子点的稳定性以及发光效率不断提升,因此已有较多研究是将量子点应用于电致发光二极管中,而得到量子点发光二极管(英文:Quantum Dot Light-Emitting Diode;也简称为QD-LED)。由于量子点具有光致发光功能,所以量子点在发光二级管中主要用作发光层。具体而言,量子点的结构一般包括三部分,即,核、壳和通过螯合等结合方式结合至核和壳上的有机配体,其中核和壳为量子点提供光致发光功能,有机配体一方面具有使核和壳变得稳定的作用,另一方面具有提高核和壳溶解或分散于有机溶剂中的能力的作用。有机配体之所以具有以上两方面的作用,是因为有机配体的分子结构中通常包括螯合基团以及与螯合基团连接的有机链基团。然而有机链基团的长度较长,因此在量子点形成发光层之后,较长的有机链基团会对量子点的核和壳的光致发光性能产生影响,从而降低量子点发光二极管的效率,并导致高的启亮电压。对此,Xue等人已经报道了通过降低有机链基团的长度来提高量子点发光二极管的效率和降低启亮电压的方案(Huaibin Shen等人,High-Efficiency,Low Turn-on Voltage Blue-Violet Quantum-Dot-Based Light-Emitting Diodes,Nano Letters,2015,15,p1211-1216)。然而,仍然需要进一步提高量子点发光二极管的效率和降低量子点发光二极管的启亮电压。
技术实现思路
因此,本专利技术所要解决的技术问题在于,提供一种量子点有机配体,将该量子点有机配体应用于量子点,并进一步将该量子点应用于量子点发光二极管时能够提高量子点发光二极管的效率并且能够降低量子点发光二极管的启亮电压。为了解决上述的技术问题,本专利技术提供以下的技术方案。一种量子点有机配体,包括以下结构:R1-(R2)n-R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团;R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数;R3为有机基团。优选地,所述R1选自膦基、膦酸基、氨基、巯基、羟基、羧基中的至少一种。优选地,所述R2为具有苯环结构的基团。优选地,所述R2为具有一个苯环结构的基团。优选地,所述R2为具有两个以上苯环结构的基团。优选地,所述R2为具有稠环芳烃结构的基团。优选地,所述R2选自具有萘结构、蒽结构、菲结构、芘结构的基团中的至少一种。优选地,所述R2选自具有芴结构、聚噻吩结构、咔唑结构、吡咯结构、芳胺结构以及它们的衍生物结构的基团中的至少一种。优选地,所述R2选自具有吩嗪结构、喹啉结构、噻唑结构、苯并咪唑结构、三唑结构中的至少一种优选地,所述R2选自9,10-二-2-萘基蒽结构和/或红荧烯结构。优选地,所述R3为烷烃基团。优选地,其为具有以下结构的物质:优选地,其为具有以下结构的物质:此外,本专利技术还提供一种量子点,其包括核、壳和上述的量子点有机配体。此外,本专利技术还提供一种量子点,其为具有以下结构的物质:其中,QD表示量子点的无机部分,即量子点核结构或者核/壳结构,在所述量子点的无机成分表面螯合有上述式1的量子点有机配体,所述量子点的壳通过上述式1的量子点有机配体的羧基与上述式1的量子点有机配体形成螯合连接。此外,本专利技术还提供一种量子点,其为具有以下结构的物质:其中,QD表示量子点的无机部分,即量子点核结构或者核/壳结构,在所述量子点的无机成分表面螯合有上述式2的量子点有机配体,所述量子点的壳通过上述式2的量子点有机配体的羧基与上述式2的量子点有机配体形成螯合连接。此外,本专利技术还提供一种量子点层,其包括上述的量子点。此外,本专利技术还提供一种量子点发光二级管,其包括上述的量子点层。此外,本专利技术还提供一种量子点有机配体的制备方法,包括以下步骤:a)使(R2)n-Br所示的化合物与R3-Br发生反应而生成(R2)n-R3;其中,R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数,R3为有机基团,b)使(R2)n-R3与溴化试剂反应而生成Br-(R2)n-R3;c)使Br-(R2)n-R3与带有R1基团的格式试剂发生格氏反应而生成R1-(R2)n-R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团。此外,本专利技术还提供一种量子点有机配体的制备方法,包括以下步骤:1)将3-溴乙基庚烷发生脱溴化氢的反应而生成3-乙基-1-辛烯;2)将3-乙基-1-辛烯、二溴苯、3-溴苯基丙酸以及催化剂溶解于有机溶剂中,在惰性气体保护下加热下通过Heck反应,生成具有如下结构的聚合物其中,n为大于1的整数。根据本专利技术的量子点有机配体,其结构中具有R2,R2为具有共轭电子对的基团,通过R2的基团的共轭电子对的电子离域效应,可以提高量子点中的电子传导能力,从而提高量子点发光二极管的效率,同时降低器件的启亮电压。附图说明图1为实施例7的步骤3)中得到的具有油酸作为配体的CdTe量子点材料、步骤5)中得到的具有式4结构的量子点材料以及实施例5中制备的量子点有机配体的紫外可见光吸收光谱的对照图。图2为实施例7的步骤3)中得到的具有油酸作为配体的CdTe量子点材料、步骤5)中得到的具有式4结构的量子点材料以及实施例5中制备的量子点有机配体的荧光发射光谱的对照图图3为一种量子点发光二级管的结构图。图4为发光层的内部组成示意图。图5a为表示量子点发光二级管的第一种工作原理的图。图5b为表示量子点发光二级管的第二种工作原理的图。附图标记分别表示如下:1 玻璃基板2 铟锡氧化物电极3 空穴注入层4 空穴传输层5 发光层51 量子点核壳52 量子点有机配体6 电子注入层7 Al层具体实施方式以下,对于本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术的第一方面提供一种量子点有机配体,包括以下结构:R1-(R2)n-R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团;R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数;R3为有机基团。R1为能够与金属螯合的螯合基团。其主要作用就是提供螯合能力,以使得量子点有机配体能够螯合至量子点核壳上。作为R1基团,例如可以选自膦基、膦酸基、氨基、巯基、羟基等。优选为膦基、膦酸基等。需要说明的是,本专利技术中的量子点核壳可以使用本领域中常用的物质,例如可以包括但不限于,CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS等。R2为具有共轭电子对的基团。R2为本专利技术中重点引入的基团。对于R2而言,并没有特别的限制,可以使用具有共轭电子对的基团即可,例如共轭二烯、苯环结构、苯环与双键烯烃的共轭结构等。例如可以为具有苯环结构的基团。该具有苯环结构的基团,可以为具有一个苯环结构的基团,也可以为具有两个以上苯环结构的基团。或者可以为具有稠环芳烃结构的基团。作为具有一个苯环结构的基团,例如可以列举:苯结构、甲苯结构、乙苯结构等。作为具有两个以上苯环结构的基团。例如可以列举二联苯或三联苯,以及二联苯或三联苯上的原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点有机配体,包括以下结构:R1‑(R2)n‑R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团;R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数;R3为有机基团。

【技术特征摘要】
1.一种量子点有机配体,包括以下结构:R1-(R2)n-R3;其中,R1为能够与金属螯合的螯合基团;R2为具有共轭电子对的基团,n为1或大于1的整数;R3为有机基团。2.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R1选自膦基、膦酸基、氨基、巯基、羟基、羧基中的至少一种。3.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2为具有苯环结构的基团。4.根据权利要求3所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2为具有两个以上苯环结构的基团。5.根据权利要求4所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2为具有稠环芳烃结构的基团。6.根据权利要求5所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2选自具有萘结构、蒽结构、菲结构、芘结构的基团中的至少一种。7.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2选自具有芴结构、聚噻吩结构、咔唑结构、吡咯结构、芳胺结构以及它们的衍生物结构的基团中的至少一种;或者所述R2选自具有吩嗪结构、喹啉结构、噻唑结构、苯并咪唑结构、三唑结构中的至少一种。8.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R2选自9,10-二-2-萘基蒽结构和/或红荧烯结构。9.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,所述R3为烷烃基团。10.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,其为具有以下结构的物质:11.根据权利要求1所述的量子点有机配体,其特征在于,其为具有以下结构的物质:12.一种量子点,其包括核、壳和如权利要求1~11中任一项所述的量子点有机配体。13.一种量子点,其为具有以下结构的物...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卓
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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