复合材料及其制备方法和发光二极管技术

本发明专利技术属于显示技术领域，尤其涉及一种复合材料的制备方法，包括：提供结构如通式Ⅰ所示的多芳环类化合物以及金属阳离子前驱体和含有杂原子的有机半导体聚合物，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4选自芳环，X1、X2和X3选自能够与金属氧化物纳米颗粒结合的活性基团，R1、R2和R3各自独立地含有亚烷基、胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团，m、n和y各自独立地选自0或正整数；将多芳环类化合物、金属阳离子前驱体和有机半导体聚合物分散在溶剂中，获得混合溶液；将混合溶液进行加热处理，获得复合材料。通过采用多芳环类化合物、有机半导体聚合物和金属阳离子前驱体为原料进行混合加热，制得了具有球形晶体的复合材料，提升了QLED器件的发光效率和使用寿命。效率和使用寿命。效率和使用寿命。效率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
和X3选自能够与所述金属氧化物纳米颗粒结合的活性基团，R1、R2和R3各自独立地含有亚烷基、胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团，m、n和y各自独立地选自0或正整数。
[0012][0013]第三方面，本专利技术提供了一种发光二极管，包括：
[0014]相对设置的阳极以及阴极；
[0015]设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层；
[0016]设置在所述阳极和所述发光层之间的空穴传输层；
[0017]其中，所述空穴传输层包括：前述制备方法制得的复合材料或上述复合材料。
[0018]本专利技术提供的复合材料的制备方法，将多芳环类化合物、有机半导体聚合物和金属阳离子前驱体进行混合、加热处理，方法简单，操作简便，易于实现规模化生产。在本专利技术提供的方法中，以结构如通式Ⅰ所示的多芳环类化合物为有机配体，以金属阳离子前驱体溶解在溶剂中形成的金属阳离子为配位中心，通过该金属阳离子与多芳环类化合物的活性基团配位，从而组装形成金属有机框架材料；而且，由于有机半导体聚合物含有杂原子，使得在组装形成金属有机框架材料的同时，金属阳离子还发挥配位中心的作用与有机半导体聚合物上的杂原子孤对电子配位结合，从而驱使有机半导体聚合物分子链折叠扭转较大角度，进而包覆以及穿插于金属有机框架材料的球形骨架中，使得有机半导体聚合物从原来的层状晶体向球形晶体转变，形成具有球形晶体的复合材料，由于球形晶体三维导电能力相同，进而实现了复合材料各向同性导电，提高了电流的均匀性，增大了复合材料的空穴迁移率，进而有利于提升QLED器件的发光效率和使用寿命。
[0019]本专利技术提供的复合材料，由上述制备方法制得，具有球形晶体，具有良好的空穴迁移率，发光效率高，使用寿命长。
[0020]本专利技术提供的发光二极管，其空穴传输层由上述制备方法制得，亮度高，寿命长，发光性能优异。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一实施例提供的一种复合材料的制备方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术一实施例提供的发光二极管的结构简图；
[0023]图3为实施例1中制得的空穴传输层材料的微观结构简图。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]如图1所述，本专利技术实施例提供的一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S01、提供结构如通式Ⅰ所示的多芳环类化合物以及金属阳离子前驱体和含有杂原
子的有机半导体聚合物，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4选自芳环，X1、X2和X3选自能够与金属氧化物纳米颗粒结合的活性基团，R1、R2和R3各自独立地含有亚烷基、胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团，m、n和y各自独立地选自0或正整数；
[0027][0028]S02、将多芳环类化合物、金属阳离子前驱体和有机半导体聚合物分散在溶剂中，获得混合溶液；
[0029]S03、将混合溶液进行加热处理，获得复合材料。
[0030]本专利技术实施例提供的复合材料的制备方法，将多芳环类化合物、有机半导体聚合物和金属阳离子前驱体进行混合、加热处理，方法简单，操作简便，易于实现规模化生产。在本专利技术提供的方法中，以结构如通式Ⅰ所示的多芳环类化合物为有机配体，以金属阳离子前驱体溶解在溶剂中形成的金属阳离子为配位中心，通过该金属阳离子与多芳环类化合物的活性基团配位，从而组装形成金属有机框架材料；而且，由于有机半导体聚合物含有杂原子，使得在组装形成金属有机框架材料的同时，金属阳离子还发挥配位中心的作用与有机半导体聚合物上的杂原子孤对电子配位结合，从而驱使有机半导体聚合物分子链折叠扭转较大角度，进而包覆以及穿插于金属有机框架材料的球形骨架中，使得有机半导体聚合物从原来的层状晶体向球形晶体转变，形成具有球形晶体的复合材料，由于球形晶体三维导电能力相同，进而实现了复合材料各向同性导电，提高了电流的均匀性，增大了复合材料的空穴迁移率，进而有利于提升QLED器件的发光效率和使用寿命。
[0031]具体地，步骤S01中，多芳环类化合物的分子结构如通式Ⅰ所示：
[0032][0033]不同于对苯二甲酸，该多芳环类化合物具有更大的分子结构，促进形成具有较大骨架的金属有机框架材料，有利于有机半导体聚合物穿插以及包覆金属有机框架材料，从而形成具有球形晶体的复合材料。
[0034]更为具体地，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4选自芳环。在本申请说明书中，“芳环”是指一类具有共轭结构的平面环体系，包括苯环和稠环等，稠环包括但不限于萘环、蒽环、菲环等，同时，苯环可选为取代苯环或非取代苯环。一些实施例中Ar1、Ar2、Ar3和Ar4选自苯环。
[0035]X1、X2和X3选自能够与金属氧化物纳米颗粒结合的活性基团，该活性基团在后续进行加热处理的过程中，通过与金属阳离子配位中心配位，组装形成具有球形骨架的金属有机框架材料。一些实施例中，X1、X2和X3各自独立地选自羟基、羧基、巯基和氨基中的至少一种。
[0036]R1、R2和R3各自独立地含有亚烷基、胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团，m、n和y各自独立地选自0或正整数。
[0037]在本申请说明书中，“亚烷基”为一类仅含有碳、氢两种原子的有机基团，可为直链状、支链状或环状，包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚正戊基等。“胺基”为一类含N有机基团，至多连接有一个氢原子，包括但不限于-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-等。“烯基”为至少含有一个碳碳双键的烃基，包括但不限于乙烯基、丙烯基、烯丙基等。“炔基”为至少含有一个碳碳三键的烃基，包括但不限于乙炔基、丙炔基等。
[0038]一些实施例中，R1、R2和R3各自独立地选自胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团。使得多芳环类化合物的中心形成有共轭大π键，具有超共轭效应，有利于提高复合材料的空穴传导性能。
[0039]m、n和y各自独立地选自0或正整数。当m、n和y均选为0时，Ar1、Ar2和Ar3与Ar4之间直接以碳碳单键相连；当m、n和y不为0时，Ar1、Ar2和Ar3与Ar4之间通过R1、R2和R3等连接基团相连。其中，m、n和y选为正整数时，该正整数优选为1-3，例如，m、n和y可均为1；或者，m为2，n和y均为1；或者，m为1，n为2，y为3。
[0040]一些实施例中，m、n和y各自独立地选自0或1。例如，m、n和y均选为0或1；或者，m为0，n和y均选为1；或者，m和y均选为1，n为0。如此，使得多芳环类化合物具有一定的共轭效应，以保证复合材料具有一定的空穴传导性能，同时，确保多芳环类化合物与金属阳离子组装形成具有球形骨架的金属有机框架材料。
[0041]在上述实施例的基础上，多芳环类化合物选自以下任意一种或多种化合物：
[0042][0043]上述本文档来自技高网...

【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，包括以下步骤：提供结构如通式Ⅰ所示的多芳环类化合物以及金属阳离子前驱体和含有杂原子的有机半导体聚合物，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4选自芳环，X1、X2和X3选自能够与所述金属氧化物纳米颗粒结合的活性基团，R1、R2和R3各自独立地含有亚烷基、胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团，m、n和y各自独立地选自0或正整数；将所述多芳环类化合物、所述金属阳离子前驱体和所述有机半导体聚合物分散在溶剂中，获得混合溶液；将所述混合溶液进行加热处理，获得所述复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中的所述多芳环类化合物和所述有机半导体聚合物的质量比为(0.1-1):30；和/或所述混合溶液中的所述多芳环类化合物和所述金属阳离子前驱体的金属阳离子的质量比为1:(1-2)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液进行加热处理的步骤中，加热温度为120℃-150℃，加热时间为40分钟-2小时；和/或将所述混合溶液进行加热处理的步骤中，将所述混合溶液沉积在基板上，然后进行加热处理。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述m、所述n和所述y各自独立地选自0或1；和/或所述R1、所述R2和所述R3各自独立地选自胺基、-N＝N-、烯基、炔基和苯基中的至少一种基团。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多芳环类化合物选自以下任意一种或多种化合物：6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Ar1、所述Ar2、所述Ar3和所述Ar4选
自苯环；和/或所述X1、所述X2和所述X3各自独立地选自羟基、羧基、巯基和氨基中的至少一种。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述多芳环类化合物选自以下至少一种化合物：种化合物：8.根据权利要求1至7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述杂原子选自N、O和S中的至少一种。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述杂原子选为N；和/或所述有机半导体聚合物选自聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、聚
(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯中的至少一种。10.根据权利要求1至7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属阳离子前驱体选为锌盐、铁盐、铜盐和铝盐中的至少一种；和/或所述溶剂选自氯仿、丙酮、二甲基亚砜和苯甲醚中的至少一种。11.根据权利要求1至7任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旋宇，聂志文，刘文勇，
申请(专利权)人：TCL科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：