复合纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合纳米颗粒，包括交联结合的金纳米颗粒和富勒烯，所述复合纳米颗粒的具有如下化学结构单元：M@(NH‑R‑SiO3)nCm或M@(SH‑R‑SiO3)nCm，其中@表示交联结合，M为金纳米颗粒，Cm为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，28≤m≤104，16≤n≤60，且n

【技术实现步骤摘要】
复合纳米颗粒及其制备方法和应用
本专利技术属于复合纳米材料
，尤其涉及一种复合纳米颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
在未来的新型显示
中，通过印刷技术有望实现显示的产业革命，依据量子点发光二极管(QLED)以及有机发光二极管(OLED)为基础的显示元器件是技术研究的主题。印刷和涂布是实现大面积显示技术的一种必要手段，通过印刷和涂布技术来制备大面积的红绿蓝元器件(像素点)时会遇到的一些问题，如：像素点，尤其是蓝色像素点，效率不高、起亮电压高。目前对于这些技术问题的分析，主要以在实验室通过溶液法分别制备的红绿蓝器件作为研究对象，对其进行针对性的研究。量子点发光二极管和有机发光二极管相应的器件结构基本相同，针对上述问题对器件性能进行优化时，都主要依据这些技术参数如起亮电压、器件效率、电流效率、寿命等来进行研究。而对器件的整体性能的改进，目前主要从两个方面进行研究：一是通过改进发光材料的荧光强度以及稳定性来提升器件效率和寿命；二是通过改进器件制备工艺来提升器件的效率和寿命。但通过改进器件制备工艺来提升器件的效率和寿命的现有技术，存在一些技术盲点：工艺改进基本基于发光层及其辅助功能层进行，很少对器件的电极(特别是阴极)进行改进，目前电极(阴极)基本都是通过蒸镀的方法来制备。对蒸镀方法的改进，只能改进电极的厚度，对电极的元素优化点单一、制备成本高并且对器件的效率以及起亮电压优化效果不大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合纳米颗粒及其制备方法，旨在解决现有电极特别是阴极的(蒸镀)制备方法存在的电极优化点单一、制备成本高、对器件的效率以及起亮电压优化效果不大的问题。本专利技术的另一目的在于提供含有上述复合纳米颗粒的光电发光二极管器件及其制备方法。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：一种复合纳米颗粒，包括交联结合的金纳米颗粒和富勒烯，所述复合纳米颗粒具有如下化学结构单元：M@(NH-R-SiO3)nCm或M@(SH-R-SiO3)nCm，其中@表示交联结合，M为金纳米颗粒，Cm为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。相应的，一种上述复合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：提供富勒醇和金纳米颗粒；将所述富勒醇和硅烷偶联剂混合后脱水，制备得到硅烷偶联剂修饰的富勒烯，所述硅烷偶联剂修饰的富勒烯的通式为(NH2-R-SiO3)nCm或(SH2-R-SiO3)nCm；将所述金纳米颗粒和所述硅烷偶联剂修饰的富勒烯溶于有机溶剂中，在碱性条件下，所述金纳米颗粒与所述富勒醇通过硅烷偶联剂交联结合，形成复合纳米颗粒。本专利技术的另一目的在于提供一种光电发光二极管器件，所述光电发光二极管器件的阴极采用上述复合纳米颗粒制成。相应的，一种光电发光二极管器件的制备方法，包括以下步骤：提供阳极基板，在所述阳极基板上制备发光部件，所述发光部件含有发光层；在所述发光部件上制备阴极，且所述阴极采用上述复合纳米颗粒经溶液加工法制成。本专利技术提供的复合纳米颗粒，包括金纳米颗粒和具有优异导电性的富勒烯，且所述金纳米颗粒和富勒烯通过分子桥交联结合，能够有效促使所述金属纳米颗粒和所述富勒烯进行接触，同时使所述金属纳米颗粒与所述富勒烯之间形成有效的欧姆接触，有效降低所述金属纳米颗粒与所述富勒烯接触点的电压降。进一步的，由于所述富勒烯具有给电子特性，所述述金纳米颗粒和富勒烯通过分子桥交联结合后，在电压较低的情况下，所述富勒烯内的电子因欧姆接触很容易转移到所述金属纳米颗粒的导带进行电荷传导，从而提高电子迁移率，其电子迁移率明显优于金属电极。此外，本专利技术提供的复合纳米颗粒，能够通过溶液加工法如印刷或涂布的方式制备成电极，不仅可以节省原料，而且能够有效消除由于金属电极与传输层之间的界面缺陷，降低金属电极与传输层之间阻碍电子传输的势垒，进一步提高载流子的传输性能。本专利技术提供的复合纳米颗粒的制备方法，只需将所述富勒醇进行表面硅烷偶联剂改性后，与所述金纳米颗粒混合均匀，所述金纳米颗粒与所述富勒醇通过硅烷偶联剂即可交联结合。该方法操作简单，易于重复，并且可以采用溶液加工法如印刷、涂布的方法成膜，不仅节省原料降低成本，而且用作光电二极管器件的阴极时，能够有效地降低器件的起亮电压，提高器件效率。本专利技术提供的光电发光二极管器件，阴极中含有上述复合纳米颗粒，因此，能够有效地降低器件的起亮电压，提高器件效率。本专利技术提供的光电发光二极管器件的制备方法，以上述复合纳米颗粒作为阴极原料，采用溶液加工法制备阴极，不仅能够降低成本，而且能够有效降低器件的起亮电压，提高器件效率。附图说明图1是本专利技术实施例1制备的复合纳米颗粒的结构示意图。具体实施方式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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例提供了一种复合纳米颗粒，包括交联结合的金纳米颗粒和富勒烯，所述复合纳米颗粒具有如下化学结构单元：M@(NH-R-SiO3)nCm或M@(SH-R-SiO3)nCm，其中@表示交联结合，M为金纳米颗粒，Cm为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。所述富勒烯具有优异的导电性、较高的电子迁移率，能够进行电荷传输。但是由于富勒烯具有较强的电负性，单独作为电极材料时，富勒烯与富勒烯之间的电负性对电子的传输有阻碍作用，因此无法单独作为阴极材料使用。而所述金属纳米颗粒在纳米尺寸范围内相对于体相金属而言，由于带隙变宽，其电子迁移率稍有降低，因此单独作为电极材料使用时，导电性弱于金属电极。本专利技术实施例提供的复合纳米颗粒，包括金纳米颗粒和具有优异导电性的富勒烯，且将所述金纳米颗粒和富勒烯通过分子桥交联结合。由此得到的复合纳米颗粒，能够有效促使所述金属纳米颗粒和所述富勒烯进行接触，同时使所述金属纳米颗粒与所述富勒烯之间形成有效的欧姆接触，有效降低所述金属纳米颗粒与所述富勒烯接触点的电压降。进一步的，由于所述富勒烯的给电子特性，在电压较低的情况下所述富勒烯内的电子很容易转移到金属纳米颗粒的导带进行电荷传导，从而提高电子迁移率，使得复合后的纳米颗粒的导电性既优于所述富勒烯的导电性(在低压下，没有金属纳米颗粒存在的情况下，富勒烯内电荷得不到有效的转移，又因富勒烯与富勒烯之间都具有较强的给电子特性，因此相互转移速率较弱)，又优于所述金属纳米颗粒的导电性，其电子迁移率明显优于金属电极。此外，本专利技术实施例提供的复合纳米颗粒，能够通过溶液加工法如印刷或涂布的方式制备成电极，不仅可以节省原料，而且能够有效消除由于金属电极与传输层之间的界面缺陷，降低金属电极与传输层之间阻碍电子传输的势垒，进一步提高载流子的传输性能。具体的，所述富勒烯可以选自C28、C60、C70、C76、C78、C82、C84、C88、C90、C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合纳米颗粒，其特征在于，包括交联结合的金纳米颗粒和富勒烯，所述复合纳米颗粒具有如下化学结构单元：M@(NH‑R‑SiO3)nCm或M@(SH‑R‑SiO3)nCm，其中@表示金纳米颗粒与(NH‑R‑SiO3)nCm交联结合，M为金纳米颗粒，Cm为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。

【技术特征摘要】
1.一种复合纳米颗粒，其特征在于，包括交联结合的金纳米颗粒和富勒烯，所述复合纳米颗粒具有如下化学结构单元：M@(NH-R-SiO3)nCm或M@(SH-R-SiO3)nCm，其中@表示金纳米颗粒与(NH-R-SiO3)nCm交联结合，M为金纳米颗粒，Cm为富勒烯，R为烃基或烃基衍生物，28≤m≤104，16≤n≤60，且n<m。2.如权利要求1或2所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述金纳米颗粒选自Au纳米颗粒、Ag纳米颗粒和Cu纳米颗粒中的至少一种；和/或所述金纳米颗粒的粒径为1-10nm。3.如权利要求1或2所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述R选自-(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)2NH(CH2)3-、-(CH2)3NH(CH2)3-中的至少一种。4.一种复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供富勒醇和金纳米颗粒；将所述富勒醇与硅烷偶联剂混合后脱水，制备得到硅烷偶联剂修饰的富勒烯，所述硅烷偶联剂修饰的富勒烯的通式为(NH2-R-SiO3)nCm或(SH2-R-SiO3)nCm；将所述金纳米颗粒和所述硅烷偶联剂修饰的富勒烯混合，在碱性条件下，所述金纳米颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：程陆玲，杨一行，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44