[发明专利]复合材料及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明属于发光器件材料技术领域，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。所述复合材料包括有机半导体材料、有机分子和金属离子，所述有机分子具有如下式I所示的结构，所述有机分子上的羧基与所述金属离子配位，并通过所述金属离子连接至所述有机半导体材料；式I中R₁为‑(CH₂)_n‑，n为大于或等于1的整数。该复合材料缩短了有机半导体材料的分子间距，增强了分子间的共轭共振效应，使得空穴在有机半导体材料的分子间传导能力提升，从而提高了空穴迁移率，同时该复合材料通过该有机分子掺杂可以有效改善其结晶性，从而降低该复合材料的电阻，进一步增强了复合材料的空穴传输能力。

技术领域

本发明属于发光器件材料技术领域，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

量子点(QD)又称为半导体纳米晶，通常情况下是由II-VI族或III-V族元素组成，其粒径小于或接近于激子波尔半径。目前量子点合成技术发展取得了显著突破，其中以CdSe为代表的II-VI族量子点的研究以趋于完善，如：光致发光效率接近100％，发生峰峰宽窄至20～30nm，红绿量子点的器件效率和器件寿命已接近商业化应用需求。由于高质量的量子点均采用的是全溶液合成方法，非常适合采用旋涂、印刷等溶液加工的方式制备成膜。所以将量子点材料用作量子点发光层的量子点发光二极管(QLED)有望成为下一代新型显示技术的强有力的竞争者。

然而，量子点的电致发光器件仍然存在效率低、寿命短等问题，而构筑高效能QLED器件常用溶液法制备，通常使用有机半导体材料作为QLED的空穴传输层(HTL)。而由于有机半导体材料通常存在载流子迁移率低、电阻大且HOMO能级与量子点匹配差的问题，导致空穴注入较为困难，空穴传输层/量子点发光层的界面势垒大，电荷界面积累多，从而对QLED器件的效率和寿命都产生了非常不利的影响。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合材料及其制备方法，旨在解决有机半导体材料的空穴传输性能不理想的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括有机半导体材料、有机分子和金属离子，所述有机分子具有如下式I所示的结构，所述有机分子上的羧基与所述金属离子配位，并通过所述金属离子连接至所述有机半导体材料；

其中，R₁为-(CH₂)_n-，n为大于或等于1的整数。

本发明提供的复合材料包括有机半导体材料和与该有机半导体材料连接的式I所示的有机分子以及金属离子，其中有机分子的羧基基团通过与金属离子配位、且该金属离子同时与有机半导体材料的功能基团配位，从而使该有机分子与有机半导体材料实现连接，因该有机分子为二羧酸类小分子，这样可以使有机分子通过两端的羧基可以分别与有机半导体材料连接，这样将有机半导体材料相互连接起来，可以缩短有机半导体的分子间距，从而增强了分子间的共轭共振效应，使得空穴在有机半导体材料的分子间传导能力提升，提高了空穴迁移率，同时该复合材料通过该有机分子掺杂可以有效改善其结晶性，从而降低该复合材料的电阻，进一步增强了复合材料的空穴传输能力。

本发明另一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：

提供有机半导体材料、如下式II所示的二羧酸单酯有机物以及金属离子前驱体；

将所述有机半导体材料、二羧酸单酯有机物和金属离子前驱体溶于非极性溶剂中，进行加热处理，得到混合溶液；

将所述混合溶液进行固液分离，得到所述复合材料；