复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法。所述复合材料包括二氧化铈纳米颗粒和包覆在所述二氧化铈纳米颗粒表面的二氧化钛层。该复合材料以宽带隙半导体二氧化钛包覆带隙相对较窄的半导体二氧化铈，不仅提高了核壳结构纳米晶的稳定性，而且有利于电子的传输，而二氧化钛层可以填补二氧化铈纳米颗粒的表面氧空位，降低表面氧缺陷的形成，使得电子空穴对的辐射组合减少，从而进一步提高了电子传输性能。传输性能。传输性能。

【技术实现步骤摘要】
复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]半导体量子点(Quantum Dot，QD)具有量子尺寸效应，人们通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光，CdSe QDs的发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光，在量子点发光器件如量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)中具有很好的应用前景。在传统的无机电致发光器件中，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，然后在发光层复合形成激子发光。宽禁带半导体中导带电子可以在高电场下加速获得足够高的能量，并注入QDs使其发光。
[0003]二氧化铈(CeO2)是一种禁带宽度约为2.6eV的直接带隙宽禁带半导体材料，是一种廉价的轻稀土氧化物，CeO2纳米颗粒的大小及形貌对材料的物理化学性能有很大的影响，能级匹配、导电性好、透过率高的CeO2纳米颗粒具有很好的应用前景，但二氧化铈的电子传输性能还有待提高。
[0004]因此，现有技术有待于改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一种复合材料及其制备方法、应用，旨在解决二氧化铈纳米颗粒存在表面缺陷，且不稳定的技术问题。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：
[0006]本专利技术一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]提供二氧化铈纳米颗粒和钛盐；
[0008]将所述二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂中，得到混合溶液；
[0009]将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理，使所述二氧化铈纳米颗粒表面生长二氧化钛层，然后固液分离，得到所述复合材料。
[0010]本专利技术提供的复合材料的制备方法，将二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂后，在碱性条件下进行加热，这样可以在二氧化铈纳米颗粒表面包覆一层二氧化钛层，最后固液分离，得到以二氧化铈纳米颗粒为核、二氧化钛层为壳层的核壳结构的复合材料，该复合材料以宽带隙半导体二氧化钛包覆带隙相对较窄的半导体二氧化铈，不仅提高了核壳结构纳米晶的稳定性，而且有利于电子的传输，而二氧化钛层还可以填补二氧化铈纳米颗粒的表面氧空位，降低表面氧缺陷的形成，使得电子空穴对的辐射组合减少，从而进一步提高了电子传输性能；因复合材料具有很好的稳定性和电子传输性能，可以将该复合材料作为电子传输材料用于量子点发光二极管，可以有效提高器件的发光效率。
[0011]本专利技术另一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括二氧化铈纳米颗粒和包覆在所述二氧化铈纳米颗粒表面的二氧化钛层。
[0012]本专利技术提供的复合材料是以二氧化铈纳米颗粒为核、二氧化钛层为壳层的核壳结构的复合材料，该复合材料以宽带隙半导体二氧化钛包覆带隙相对较窄的半导体二氧化铈，不仅提高了核壳结构纳米晶的稳定性，而且有利于电子的传输，而二氧化钛层还可以填补二氧化铈纳米颗粒的表面氧空位，降低表面氧缺陷的形成，使得电子空穴对的辐射组合减少，从而进一步提高了电子传输性能，将该复合材料作为电子传输材料用于量子点发光二极管，可以有效提高器件的发光效率。
[0013]本专利技术还提供上述复合材料或上述制备方法得到的复合材料作为电子传输材料的应用。该复合材料具有很好的稳定性和电子传输性能，因此可以将该复合材料作为电子传输材料用于量子点发光二极管的电子传输层，可以有效提高器件的发光效率。
[0014]本专利技术的另一个目的在于提供一种发光二极管及其制备方法，旨在解决发光二极管的电子传输性能不理想的技术问题。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：
[0015]本专利技术提供一种发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子传输层，所述电子传输层由本专利技术所述的制备方法得到的复合材料或本专利技术所述的复合材料组成。
[0016]相应地，一种发光二极管的制备方法，包括如下步骤：
[0017]提供基板；
[0018]将本专利技术所述的复合材料或者本专利技术所述的制备方法得到的复合材料沉积在所述基板上，得到电子传输层。
[0019]本专利技术提供的发光二极管及发光二极管的制备方法得到的发光二极管中，其电子传输层由本专利技术特有的复合材料或本专利技术所述的制备方法制得的特有的复合材料组成，因该复合材料具有很好的结构稳定性和电子传输性能，因此将其作为电子传输层可以有效阻挡空穴从量子点发光层传输到阳极，促进电子-空穴在量子点发光层有效地复合，降低激子累积对器件性能的影响，从而提高器件发光效率和显示性能。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的复合材料的制备方法流程示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的量子点发光二极管的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术提供的量子点发光二极管的制备方法流程示意图；
[0023]图4为本专利技术提供的正置量子点发光二极管的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术提供的倒置量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]一方面，本专利技术实施例提供了一种复合材料的制备方法，如图1所示，该制备方法包括如下步骤：
[0027]S01：提供二氧化铈纳米颗粒和钛盐；
[0028]S02：将所述二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂中，得到混合溶液；
[0029]S03：将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理，使所述二氧化铈纳米颗粒表面生长二氧化钛层，然后固液分离，得到复合材料。
[0030]本专利技术实施例提供的复合材料的制备方法，将二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂后，在碱性条件下进行加热，这样可以在二氧化铈纳米颗粒表面包覆一层二氧化钛层，最后固液分离，得到以二氧化铈纳米颗粒为核、二氧化钛层为壳层的核壳结构的复合材料，该复合材料以宽带隙半导体二氧化钛包覆带隙相对较窄的半导体二氧化铈，不仅提高了核壳结构纳米晶的稳定性，而且有利于电子的传输，而二氧化钛层还可以填补二氧化铈纳米颗粒的表面氧空位，降低表面氧缺陷的形成，使得电子空穴对的辐射组合减少，从而进一步提高了电子传输性能；因复合材料具有很好的稳定性和电子传输性能，可以将该复合材料作为电子传输材料用于量子点发光二极管，可以有效提高器件的发光效率。
[0031]本专利技术实施例提供的复合材料的制备方法是一种溶胶-凝胶法，具有工艺简单、成本低的特点，可以大面积、大规模制备。二氧化钛(TiO2)是一种广泛应用的多功能材料，具有3.2eV的宽禁带，它有着独特的光学、电学及物理性质，以及优良的化学稳定性，能够抵抗介质的电化学腐蚀；但二氧化铈纳米颗粒存在表面缺陷，因此，本专利技术实施例中以宽带隙半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供二氧化铈纳米颗粒和钛盐；将所述二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂中，得到混合溶液；将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理，使所述二氧化铈纳米颗粒表面生长二氧化钛层，然后固液分离，得到所述复合材料。2.如权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，将所述二氧化铈纳米颗粒和钛盐溶于有机溶剂中的步骤中，所述二氧化铈纳米颗粒中的铈元素与所述钛盐中的钛元素的摩尔比为1：(0.3-0.6)。3.如权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理的步骤中，碱性条件为pH＝12-13；和/或，将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理的步骤中，所述加热处理的温度为60-80℃；和/或，将所述混合溶液在碱性条件下进行加热处理的步骤中，所述加热处理的时间为2-4h；和/或，所述固液分离的步骤包括在150-250℃条件下进行退火处理。4.如权利要求1-3任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述钛盐选自硝酸钛、氯化钛、硫酸钛和溴化钛中的至少一种；和/或，所述有机溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斯纳，吴龙佳，吴劲衡，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：