复合材料及其制备方法和量子点发光二极管与流程

本申请涉及显示，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。

背景技术：

1、量子点,是半径小于或者接近波尔激子半径的纳米晶颗粒，量子点具有量子限域效应，受激发后可以发射荧光。而且量子点具有独特的发光特性，例如激发峰宽，发射峰窄，发光光谱可调等性质，使得其在光电发光领域具有广阔的应用前景。量子点发光二极管(qled，quantum dot light emitting diodes),就是将胶体量子点作为发光层的器件，在不同的导电材料之间引入发光层从而得到所需要波长的光。具有色域高、自发光、启动电压低、响应速度快等优点。介于以上特点，qled可被用于手机、电脑、电视等各种显示装置中，具有广阔的发展前景。

2、qled一般采用空穴传输层和电子传输层来增强电子和空穴的注入，调控注入平衡，获得较高的器件效率和寿命。目前常用的电子传输层材料为zno，作为无机物，其有较高的迁移率，且与qd有较好的能级匹配，电子注入能力较强，且有较好的稳定性，在器件工作时能保证持续较好的电子注入。目前常用的空穴传输层材料为tfb、pvk、ptaa等有机空穴材料，存在空穴迁移率与homo能级之间的矛盾，加深材料的homo能级时其迁移率会大幅下降，这就导致其无法很好的匹配目前的量子点材料，使目前的qled器件中空穴的注入更加困难，导致载流子注入的不平衡，影响器件的效率和寿命。

技术实现思路

1、本申请提供一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管，复合材料保证高的空穴注入，提高载流子注入的平衡，从而提升器件性能。

2、本申请提供一种复合材料，复合材料包括三苯胺类化合物和金属氧化物，三苯胺类化合物的三苯胺类基团与金属氧化物的金属元素配位结合。

3、可选的，在本申请的一些实施例中，三苯胺类化合物包括tfb、ptaa、cbp或pvk。

4、可选的，在本申请的一些实施例中，金属氧化物包括cuox、nioy或mooz，其中，x的范围为0.5～1，y的范围为0.9～1.5，z的范围为2～3。

5、可选的，在本申请的一些实施例中，三苯胺类化合物为pvk，金属氧化物为cuox。

6、可选的，在本申请的一些实施例中，三苯胺类化合物的homo能级可以为-4.9～-6.5ev，也可以为-5.0～-6.3ev，还可以为-5.5～-6.0ev。

7、可选的，在本申请的一些实施例中，三苯胺类化合物的lomo能级可以为-3.5～-1.8ev，也可以为-3.2～-2.0ev，还可以为-3.0～-2.5ev。

8、可选的，在本申请的一些实施例中，复合材料的空穴迁移率可以为1×10-2～1×103cm2/(v·s)，也可以为1×10-1～1×102cm2/(v·s)，还可以为1～10cm2/(v·s)。

9、可选的，在本申请的一些实施例中，以复合材料的总质量计，三苯胺类化合物的质量百分数可以为10％～90％，也可以为20％～80％，还可以为30％～70％。

10、相应的，本申请还提供一种复合材料的制备方法，包括：提供三苯胺类化合物溶液；提供乙酰丙酮盐溶液；将三苯胺类化合物溶液和乙酰丙酮盐溶液混合后得到混合液，将混合液成膜退火，得到复合材料。

11、可选的，在本申请的一些实施例中，乙酰丙酮盐包括乙酰丙酮铜、乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钼。

12、可选的，在本申请的一些实施例中，三苯胺类化合物包括tfb、ptaa、cbp或pvk。

13、可选的，在本申请的一些实施例中，将混合液成膜退火的退火温度可以为60～200℃，也可以为80～150℃，还可以为100～130℃。

14、可选的，在本申请的一些实施例中，将混合液成膜退火的退火时间可以为5～200分钟，也可以为20～150分钟，还可以为50～100分钟。

15、可选的，在本申请的一些实施例中，制备方法还包括：在复合材料上沉积三苯胺类化合物溶液，130～170℃退火；退火温度也可以为140～160℃，还可以为150℃。

16、可选的，在本申请的一些实施例中，制备方法还包括：得到复合材料后采用甲醇清洗，60～100℃退火；退火温度也可以为70～90℃，还可以为80℃。

17、此外，本申请还提供一种量子点发光二极管，包括阳极层、阴极层和设置在阳极层与阴极层之间的量子点发光层，阳极层与量子点发光层之间设置有空穴传输层，空穴传输层的材料上述的复合材料。

18、可选的，在本申请的一些实施例中，空穴传输层的厚度可以为20～80nm，也可以为30～70nm，还可以为40～60nm。

19、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点发光二极管还包括电子传输层。

20、可选的，在本申请的一些实施例中，阳极层的材料包括ito、fto、zto或izo中的至少一种。

21、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点发光层的量子点材料包括cds、cdse、cdznse、cdte、zno、zns、znse、znte、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、insb、alas、alp、cuins或cuinse中的至少一种。

22、可选的，在本申请的一些实施例中，电子传输层的材料包括zno、tio2、zro2、hfo2、srtio3、batio3、mgtio3、alq3，almq3，dvpbi，taz，oxd，pbd，bnd，pv中的至少一种。

23、可选的，在本申请的一些实施例中，阴极层的材料包括al、cu、mo、au、ag或moo3中的至少一种。

24、本申请采用有机无机复合材料，具有如下有益效果：

25、三苯胺类化合物主要用来调整空穴传输层的能级，金属氧化物主要用来调整空穴传输层的迁移率，通过调整三苯胺类化合物和金属氧化物的比例使得复合材料兼具高空穴迁移率和深能级，从而保证高的空穴注入，提升器件性能。

技术特征：

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括三苯胺类化合物和金属氧化物，所述三苯胺类化合物的三苯胺类基团与所述金属氧化物的金属元素配位结合。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述三苯胺类化合物包括tfb、ptaa、cbp或pvk中的一种或多种，所述金属氧化物包括cuox、nioy或mooz中的一种或多种，其中，x的范围为0.5～1，y的范围为0.9～1.5，z的范围为2～3。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述三苯胺类化合物为pvk，所述金属氧化物为cuox。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述三苯胺类化合物的homo能级为-4.9～-6.5ev，所述三苯胺类化合物的lomo能级为-3.5～-1.8ev。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的空穴迁移率为1×10-2～1×103cm2/(v·s)。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总质量计，所述三苯胺类化合物的质量百分数为10％～90％。

7.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括：提供三苯胺类化合物溶液；提供乙酰丙酮盐溶液；将所述三苯胺类化合物溶液和所述乙酰丙酮盐溶液混合后得到混合液，将所述混合液成膜退火，得到复合材料。

8.根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述乙酰丙酮盐包括乙酰丙酮铜、乙酰丙酮镍或乙酰丙酮钼；和/或，所述三苯胺类化合物包括tfb、ptaa、cbp或pvk。

9.根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于，将所述混合液成膜退火的退火温度为60～200℃，退火时间为5～200分钟。

10.根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：得到所述复合材料后采用甲醇清洗，60～100℃退火。

11.根据权利要求10所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：甲醇清洗后在所述复合材料上沉积所述三苯胺类化合物溶液，130～170℃退火。

12.一种量子点发光二极管，包括阳极层、阴极层和设置在所述阳极层与所述阴极层之间的量子点发光层，其特征在于，所述阳极层与所述量子点发光层之间设置有空穴传输层，所述空穴传输层的材料选自如权利要求1～5中任一项所述的复合材料。

13.根据权利要求12所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为20～80nm。

14.根据权利要求12所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管还包括电子传输层。

15.根据权利要求14所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述阳极层的材料包括ito、fto、zto或izo中的至少一种；和/或，所述量子点发光层的量子点材料包括cds、cdse、cdznse、cdte、zno、zns、znse、znte、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、insb、alas、alp、cuins或cuinse中的至少一种；和/或，所述电子传输层的材料包括zno、tio2、zro2、hfo2、srtio3、batio3、mgtio3、alq3，almq3，dvpbi，taz，oxd，pbd，bnd，pv中的至少一种；和/或，所述阴极层的材料包括al、cu、mo、au、ag或moo3中的至少一种。

技术总结
本申请公开了一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。复合材料包括三苯胺类化合物和金属氧化物，三苯胺类化合物的三苯胺类基团与金属氧化物的金属元素配位结合。复合材料的制备方法包括：配制三苯胺类化合物溶液；配制乙酰丙酮盐溶液；将三苯胺类化合物溶液和乙酰丙酮盐溶液混合后得到混合液，将混合液成膜退火，得到复合材料。采用复合材料作为量子点发光二极管的空穴传输层，兼具高空穴迁移率和深能级，从而保证高的空穴注入，提升器件性能。

技术研发人员：王天锋
受保护的技术使用者：TCL科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12