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，所述复合纳米颗粒包含相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，其中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有卤化物阴离子，所述金属纳米颗粒表面结合有电正性表面修饰剂，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过所述卤化物阴离子和所述电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。

Composite nanoparticles and their preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
复合纳米颗粒及其制备方法和应用
本专利技术属于显示
，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，存在一些缺陷，如：针对不同的量子点尤其是带隙较宽的量子点材料进行器件制备时，需要较高的电子迁移率注入到量子点中才能实现较高的器件效率。然而，如何将电子传输层材料制成电子迁移率较高的电子传输层，成为了一个技术难点。特别是当采用金属氧化物纳米颗粒作为电子传输层材料时，会存在相应的接触势垒，进而阻碍电子的迁移率提高电荷的起亮电压。为了解决这一问题，通常通过掺杂法制备含有掺杂元素的金属氧化物或改变金属氧化物的粒径大小，改进金属氧化物纳米颗粒的电子迁移率，但这些方法仍然不能降低金属氧化物纳米颗粒之间的接触势垒。
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，旨在解决作为电子传输层材料的金属氧化物纳米颗粒之间存在接触势垒，影响材料电子迁移率的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种含有上述复合纳米颗粒的发光器件。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，所述复合纳米颗粒包含相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，其中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有卤化物阴离子，所述金属纳米颗粒表面结合有电正性表面修饰剂，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过所述卤化物阴离子和所述电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。相应的，一种复合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：分别提供卤化物阴离子修饰的金属氧化物纳米颗粒和电正性表面修饰剂修饰的金属纳米颗粒；将所述卤化物阴离子修饰的金属氧化物纳米颗粒和所述电正性表面修饰剂修饰的金属纳米颗粒溶于溶剂中，进行混合处理，制备得到复合纳米颗粒。以及，一种发光器件，包括阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的叠层，所述叠层包括电子传输层和发光层，所述电子传输层靠近所述阴极设置，且所述电子传输层的材料为上述的复合纳米颗粒，或所述电子传输层的材料为上述方法制备的复合纳米颗粒。本专利技术提供的复合纳米颗粒，包含有相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过两者的表面修饰剂卤化物阴离子和电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。具有上述特征的复合纳米颗粒，金属氧化物纳米颗粒之间的接触势垒降低，用作电子传输材料时，不仅能够有效增加复合纳米材料的电子迁移率，而且，能够降低发光器件的起亮电压，进而提高发光器件的效率。此外，所述复合纳米颗粒用作量子点发光器件的电子传输层时，能够改善与其接触的量子点固态膜的荧光强度，进一步改善器件的器件效率。本专利技术提供的复合纳米颗粒的制备方法，将具有卤化物阴离子修饰的金属氧化物纳米颗粒和具有电正性表面修饰剂修饰的金属纳米颗粒混合后，两者通过静电吸附结合即可得到所述复合纳米颗粒。该方法简单，易于操作，且可重复性强。本专利技术提供的发光器件，以上述复合纳米颗粒作为电子传输层，不仅能够有效增加电子传输层的电子迁移率，而且，能够降低发光器件的起亮电压，进而提高发光器件的效率。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，所述复合纳米颗粒包含相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，其中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有卤化物阴离子，所述金属纳米颗粒表面结合有电正性表面修饰剂，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过所述卤化物阴离子和所述电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。本专利技术实施例提供的复合纳米颗粒，包含有相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过两者的表面修饰剂卤化物阴离子和电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。具有上述特征的复合纳米颗粒，金属氧化物纳米颗粒之间的接触势垒降低，用作电子传输材料时，不仅能够有效增加复合纳米材料的电子迁移率，而且，能够降低发光器件的起亮电压，进而提高发光器件的效率。此外，所述复合纳米颗粒用作量子点发光器件的电子传输层时，能够改善与其接触的量子点固态膜的荧光强度，进一步改善器件的器件效率。具体的，本专利技术实施例中，所述金属氧化物纳米颗粒为n型半导体氧化物，具体的，包括但不限于TiO2、ZnO、ZnMgO。进一步的，所述金属氧化物纳米颗粒的粒径小于10nm，从而保证所述金属氧化物纳米颗粒具有较好的电子迁移率。此外，若所述金属氧化物纳米颗粒的粒径过大，也会造成复合纳米颗粒易沉淀，影响分散性。所述金属纳米颗粒选自金纳米颗粒、银纳米颗粒、铜纳米颗粒中的至少一种，但不限于此。进一步的，所述金属纳米颗粒的粒径为1-10nm。若所述金属纳米颗粒的粒径过大，造成复合纳米颗粒易沉淀，影响分散性；若所述金属纳米颗粒的粒径过小，金属纳米颗粒制备难度较大。所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒之间难以发生有效结合，本专利技术实施例通过采用分别带有正负电性的修饰剂对所述金属纳米颗粒和金属氧化物纳米颗粒进行修饰，具体的，采用卤化物阴离子修饰金属氧化物纳米颗粒，采用电正性表面修饰剂修饰金属纳米颗粒，促使所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒之间通过彼此表面的修饰剂之间的静电吸附作用相互结合，从而降低金属氧化物纳米颗粒之间的接触势垒，提高复合纳米材料的电子迁移率。优选的，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合的卤化物阴离子为[MXm+n]n-，其中，M选自Pb、Cd、Zn、In、Fe、Sb中的一种，X选自Cl、Br、I中的一种，m为M的化合价数，n为所述卤化物阴离子的价数，其中，m为2或3，且当m为2时，n为1；当m为3时，n为1或2。具体的，Pb在[MXm+n]n-中以Pb2+的形式存在，Cd在[MXm+n]n-中以Cd2+的形式存在，Zn在[MXm+n]n-中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合纳米颗粒，其特征在于，所述复合纳米颗粒包含相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，其中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有卤化物阴离子，所述金属纳米颗粒表面结合有电正性表面修饰剂，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过所述卤化物阴离子和所述电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。

【技术特征摘要】
1.一种复合纳米颗粒，其特征在于，所述复合纳米颗粒包含相互结合的金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒，其中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有卤化物阴离子，所述金属纳米颗粒表面结合有电正性表面修饰剂，且所述金属氧化物纳米颗粒和所述金属纳米颗粒通过所述卤化物阴离子和所述电正性表面修饰剂之间的吸附作用相互结合。2.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述卤化物阴离子为[MXm+n]n-，其中，M选自Pb、Cd、Zn、In、Fe、Sb中的一种，X选自Cl、Br、I中的一种，m为M的化合价数，n为所述卤化物阴离子的价数，n为所述卤化物阴离子的价数，其中，m为2或3，且当m为2时，n为1；当m为3时，n为1或2。3.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述电正性表面修饰剂选自十六烷基溴化胺、十四烷基溴化胺、十六烷基氯化胺、十四烷基氯化胺、十六烷基碘化胺、十四烷基碘化胺中的至少一种。4.如权利要求1-3任一项所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒的粒径小于10nm；和/或所述金属氧化物纳米颗粒为n型半导体氧化物。5.如权利要求1-3任一项所述的复合纳米颗粒，其特征在于，所述金属纳米颗粒的粒径为1-10nm；和/或所述金属纳米颗粒选自金纳米颗粒、银纳米颗粒、铜纳米颗粒中的至少一种。6.一种复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别提供卤化物阴离子修饰的金属氧化物纳米颗粒和电正性表面修饰剂修饰的金属纳米颗粒；将所述卤化物阴离子修饰的金属氧化物纳米颗粒和所述电正性表面修饰剂修饰的金属纳米颗粒溶于溶剂中，进行混合处理，制备得到复合纳米颗粒。7.如权利要求6所述的复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述卤化物阴离子为[MXm+n]n-，其中，M选自Pb、Cd、Zn、In、Fe、Sb中的一种，X选自Cl、Br、I中的一种，m为M的化合价数，n为所述卤化物阴离子的价数，n为所述卤化物阴离子的价数，其中，m为2或3，且当m为2时，n为1；当m为3时，n为1或2；和/或所述电正性表面修饰剂选自十六烷基溴化胺、十四烷基溴化胺、十六烷基氯化胺、十四烷基氯化胺、十六烷基碘化胺、十四烷基碘化胺中的至少一种。8.如权利要求6或7所述的复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，将所述卤化物阴离子修饰的金属氧...

【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