一种复合材料及其制备方法、量子点发光二极管技术

本发明专利技术提供一种复合材料及其制备方法、量子点发光二极管，所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。所述的复合材料表面具有稳定的有机分子，将所述复合材料用作量子点发光二极管的电子传输层时，在工作状态下，不仅能保持良好的传输性能，并且复合材料表面的所述有机分子还不易脱落，能提高器件的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法、量子点发光二极管
本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种复合材料及其制备方法，特别是一种量子点发光二极管的电子传输材料及其制备方法。
技术介绍
纳米材料被誉为21世纪最具有前途的材料，量子点做为纳米材料领域的一个重要分支也有很重要的应用和研究价值。对于发光量子点而言，由于其具有较特殊的光学和电学性能能够应用在很多方面如：发光二极管、太阳能电池、荧光生物标记、照明等领域。量子点显示做为下一代新型显示技术仍然有很多技术问题没有解决，其中最为重要的问题就是寿命问题；影响量子点寿命的因素比较复杂，其中的一个因素就是量子点的功能层电子传输层对量子点发光二极管的影响因素比较大，推测其中的一个的因素可能与电子传输层的金属氧化物纳米颗粒的表面态有关。因此，针对以上现有技术有待改进。
技术实现思路
一种复合材料，其中，包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。有益效果：所述的复合材料表面具有稳定的有机分子，将所述复合材料用作量子点发光二极管的电子传输层时，在工作状态下，不仅能保持良好的传输性能，并且复合材料表面的所述有机分子还不易脱落，能提高器件的稳定性。附图说明图1为本专利技术一些实施方式中，采用的有机化合物机构示意图和反应过程。图2为本专利技术一些实施方式中，复合材料的制备工艺流程图。图3为本专利技术一些实施方式中，量子点发光二极管的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。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。在一些实施方式中，提供一种复合材料，其中，所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。有益效果：所述的复合材料表面具有稳定的有机分子，将所述复合材料用作量子点发光二极管的电子传输层时，在工作状态下，不仅能保持良好的传输性能，并且复合材料表面的所述有机分子还不易脱落，能提高器件的稳定性。在一些实施方式中，所述金属氧化物纳米颗粒为n型半导体材料，例如，在一些具体的实施方式中，选自一种或多种二元金属氧化物纳米颗粒和/或Mg、Mn、Al、Cu、Fe、Ag和Au中的一种或多种掺杂的二元金属氧化物纳米颗粒，其中，所述二元金属氧化物纳米颗粒选自TiO、ZnO、NiO、W2O3、Mo2O3、TiO2、SnO、ZrO2和Ta2O3中的一种或多种。在一些实施方式中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有羟基。在一些实施方式中，所述有机分子选自水溶性分子，例如所述表卤醇类化合物分子选自表氟醇、表氯醇、表溴醇、表碘醇；所述乙烯砜类化合物分子选自二乙烯砜、三乙烯砜、四乙烯砜；所述卤化氰类化合物分子选自溴化氰、氟化氰、氯化氰、碘化氰；所述三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子选自三氟代乙烷磺酰氯、三氟代乙烷磺酰溴、三氟代乙烷磺酰碘、三氟代乙烷磺酰氟、三氟代丙烷磺酰氯、三氟代丙烷磺酰溴、三氟代丙烷磺酰碘或三氟代丙烷磺酰氟。如图1所示，进一步的，所述的表卤醇类化合物分子与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+C2H3OCl→ZnO-O-C2H3O+HCl（以ZnO纳米颗粒和表氯醇为例）进一步的，所述的乙烯砜类化合物分子与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+C4H6SO2→ZnO-O-C4H7SO2（以ZnO纳米颗粒和二乙烯砜为例）进一步的，所述的卤化氰类化合物分子与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+CNBr→ZnO-O-CN+HBr(以ZnO纳米颗粒和溴化氰为例)进一步的，所述的三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+F3C2SO2Cl→ZnO-O-F3C2SO2+HCl(以ZnO纳米颗粒和三氟代乙烷磺酰氯为例)其中，水溶性分子与初始的金属氧化物表面的羟基反应生成更加稳定的酸同时在纳米颗粒表面也生成了更加稳定的类似R-O-M分子结构，M-O-O-C-R2的分子结构，其中，R、R2为化合物基团（如R为表卤醇中的C2H3O，R2为卤化氰类化合物中的CN或三氟代烷烃磺酰卤类化合物中的三氟代烷烃磺酸基团），M为金属氧化物纳米颗粒中的金属元素。在一些实施方式中，所述有机分子选自油溶性分子。在一些实施方式中，所述的油相化合物分子为羰基咪唑、二琥珀酰亚胺基碳酸酯等不限于此。进一步的，所述的羰基咪唑与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+C6H6N4CO→ZnO-O-C3H3N2CO+C3H4N(以ZnO纳米颗粒和碳基咪唑为例)进一步的，所述的二琥珀酰亚胺基碳酸酯与表面含有羟基的金属氧化物纳米颗粒的化学反应过程为：ZnO-OH+C8H8O4N2CO3→ZnO-O-C4H4O2NCO2+C4H5O2NOH(以ZnO纳米颗粒和二琥珀酰亚胺基碳酸酯为例)油溶性分子中含有特定的基团（如R3=N-O-R4，其中，R3/R4为短链的有机亲水基团）能够与羟基（-OH）中的H进行结合生成更加稳定的R1=NH亲水分子同时在纳米颗粒表面也生成了更加稳定的类似R4-O-M分子结构，其中，R4为短链的有机亲水分子，M为金属氧化物纳米颗粒中的金属元素。如图2所示，本专利技术的一些实施方式，还提供一种复合材料的制备方法，其中，包括如下步骤：S01提供金属氧化物纳米颗粒；S02将所述金属氧化物纳米颗粒与有机分子在极性溶剂中混合，反应得到所述复合材料；所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。在一些实施方式中，所述步骤S01中，所述金属氧化物纳米颗粒为n型半导体材料，例如，在一些具体的实施方式中，选自一种或多种二元金属氧化物纳米颗粒和/或Mg、Mn、Al、Cu、Fe、Ag和Au中的一种或多种掺杂的二元金属氧化物纳米颗粒，其中，所述二元金属氧化物纳米颗粒选自TiO、ZnO、NiO、W2O3、Mo2O3、TiO2、SnO、ZrO2和Ta2O3中的一种或多种。在一些实施方式中，所述步骤S01中，所述金属氧化物纳米颗粒表面结合有羟基。在一些实施方式中，所述步骤S02中，所述有机分子选自水溶性分子，例如所述表卤醇类化合物分子选自表氟醇、表氯醇、表溴醇、表碘醇；所述乙烯砜类化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。


2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述金属氧化物纳米颗粒选自一种或多种二元金属氧化物纳米颗粒；和/或，
Mg、Mn、Al、Cu、Fe、Ag和Au中的一种或多种掺杂的二元金属氧化物纳米颗粒；
其中，所述二元金属氧化物纳米颗粒选自TiO、ZnO、NiO、W2O3、Mo2O3、TiO2、SnO、ZrO2和Ta2O3中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述有机分子选自表氟醇、表氯醇、表溴醇、表碘醇、二乙烯砜、三乙烯砜、四乙烯砜、溴化氰、氟化氰、氯化氰、碘化氰、三氟代乙烷磺酰氯、三氟代乙烷磺酰溴、三氟代乙烷磺酰碘、三氟代乙烷磺酰氟、三氟代丙烷磺酰氯、三氟代丙烷磺酰溴、三氟代丙烷磺酰碘或三氟代丙烷磺酰氟。


4.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供金属氧化物纳米颗粒；
将所述金属氧化物纳米颗粒与有机分子在极性溶剂中混合，反应得到所述复合材料；
所述复合材料包括金属氧化物纳米颗粒和结合在所述金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子，所述有机分子选自表卤醇类化合物分子、乙烯砜类化合物分子、卤化氰类化合物分子、三氟代烷烃磺酰卤类化合物分子、羰基咪唑或二琥珀酰亚胺基碳酸酯。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按所述的有机分子的摩尔与金属氧化物纳米颗粒的质量比为：（0.1~10mmol）:1...

【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