一种复合材料及其制备方法、光电器件及显示装置与流程

本技术涉及显示，尤其涉及一种复合材料及其制备方法、光电器件及显示装置。

背景技术：

1、量子点(qds)因具有荧光量子产率高、单色性佳、发射光谱随尺寸连续可调、光化学稳定性等特性，被广泛应用于发光领域。例如可以用作发光层材料从而可制成量子点发光二极管(qled)。

2、然而，量子点为无机材料，在与有机材料形成界面时，与有机材料的结合性较差从而导致界面缺陷较多，从而影响量子点的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种复合材料及其制备方法、光电器件及显示装置，旨在提供一种新的复合材料，具有较好的结合性能。

2、本技术实施例是这样实现的，提供一种复合材料的制备方法，包括：提供量子点、第一有机聚合物、交联剂以及第一溶剂，所述量子点的表面连接有配体；将所述量子点、所述第一有机聚合物、所述交联剂以及所述第一溶剂混合，反应后得到所述复合材料。

3、可选的，在本技术的一些实施例中，所述复合材料包括由所述交联剂与所述量子点和/或所述第一有机聚合物进行交联形成的交联结构。

4、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一有机聚合物选自聚合度小于等于20的有机聚合物，所述有机聚合物包含烷基侧链；和/或所述交联剂选自线性双二苯甲酮类交联剂和卡宾类交联剂中的一种或多种；和/或所述配体选自羧基配体、氨基配体中的至少一种。

5、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一有机聚合物选自tfb、pvk、poly-tpd、pfb、tcata、cbp、tpd、pedot:pss中的一种或多种；和/或所述卡宾类交联剂选自3-(3-(丁-3-炔-1-基)-3h-重氮基丙因-3-基)丙酸、3-(3-(丁-3-炔-1-基)-3h-重氮基丙因-3-基)丙烷-1-醇中的一种或多种；和/或所述线性双二苯甲酮类交联剂的结构如式(i)：

6、

7、其中，m为1～6的整数；和/或所述羧基配体选自油酸、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基油酸中的至少一种；和/或所述氨基配体选自巯基乙胺、巯基油胺中的至少一种。

8、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一有机聚合物与所述交联剂的质量比为10:1～2:1；和/或所述第一有机聚合物与所述量子点的质量比为10:1～5:2。

9、可选的，在本技术的一些实施例中，所述将所述量子点、所述第一有机聚合物、所述交联剂以及所述第一溶剂混合，得到第一混合溶液，然后对所述第一混合溶液进行光照处理和加热处理，反应后得到所述复合材料；其中，所述加热处理的温度为100～180℃；和/或所述光照处理使用的光的波长为200～400nm；和/或所述加热处理和所述光照处理的处理时间至少部分重合，重合的所述处理时间为5～30min。

10、可选的，在本技术的一些实施例中，所述将所述量子点、所述第一有机聚合物、所述交联剂以及所述第一溶剂混合得到第一混合溶液，包括：将所述第一有机聚合物、所述交联剂以及所述第一溶剂进行混合，得到预混合溶液；将所述量子点加入所述预混合溶液中，混合得到所述第一混合溶液。

11、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一溶剂选自四氢呋喃、氯苯和氯仿中的一种或多种；和/或所述量子点选自单一结构量子点、核壳结构量子点及钙钛矿型半导体材料中的至少一种，所述单一结构量子点选自ii-vi族化合物、iv-vi族化合物、iii-v族化合物和i-iii-vi族化合物中的至少一种，所述ii-vi族化合物选自cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete及hgznste中的至少一种，所述iv-vi族化合物选自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete、snpbste中的至少一种，所述iii-v族化合物选自gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas及inalpsb中的至少一种，所述i-iii-vi族化合物选自cuins2、cuinse2及agins2中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自cds、cdte、cdsete、cdznse、cdzns、cdses、znse、znses和zns中的至少一种；所述钙钛矿型半导体材料选自掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、或有机-无机杂化钙钛矿型半导体；所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为amx3，其中a为cs+离子，m为二价金属阳离子，选自pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+中的至少一种，x为卤素阴离子，选自cl-、br-、i-中的至少一种；所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为bmx3，其中b为有机胺阳离子，选自ch3(ch2)n-2nh3+或[nh3(ch2)nnh3]2+，其中n≥2，m为二价金属阳离子，选自pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+中的至少一种，x为卤素阴离子，选自cl-、br-、i-中的至少一种；和/或所述量子点的平均粒径为5～50nm。

12、相应的，本技术实施例还提供一种复合材料，由上述的复合材料的制备方法制得。

13、相应的，本技术实施例还提供一种光电器件，包括：相对设置的阴极和阳极；发光层，设置于所述阴极与所述阳极之间；空穴功能层，设置于所述发光层与所述阳极之间；界面功能层，设置于所述发光层与所述空穴功能层之间，所述界面功能层包括由量子点和第一有机聚合物形成的交联结构，其中，所述量子点的表面连接有配体，所述量子点通过所述配体与所述第一有机聚合物交联。

14、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一有机聚合物选自聚合度小于等于20的pvk；和/或所述配体包括羟基配体；和/或所述第一有机聚合物与所述量子点的质量比为10:1～40:1。

15、可选的，在本技术的一些实施例中，所述羟基配体包括巯基甘油、巯基乙醇、巯基己醇中的一种或多种；和/或所述空穴功能层的材料包括聚合度大于100的pvk；和/或所述发光层的材料包括所述量子点。

16、可选的，在本技术的一些实施例中，所述量子点与所述第一有机聚合物通过交联剂形成所述交联结构，其中，所述交联剂连接所述量子点和所述第一有机聚合物。

17、可选的，在本技术的一些实施例中，所述第一有机聚合物包括聚合度小于等于20的tfb、pvk、poly-tpd、pfb、tcata、cbp、tpd、pedot:pss中的一种或多种；和/或所述空穴功能层的材料与所述第一有机聚合物的材料相同，所述空穴功能层的材料的聚合度大于20；和/或所述发光层的材料包括所述量子点；和/或所述交联剂选自线性双二苯甲酮类交联剂和卡宾类交联剂中的一种或多种；和/或所述配体选自羧基配体、氨基配体中的至少一种。

18、可选的，在本技术的一些实施例中，所述卡宾类交联剂选自3-(3-(丁-3-炔-1-基)-3h-重氮基丙因-3-基)丙酸、3-(3-(丁-3-炔-1-基)-3h-重氮基丙因-3-基)丙烷-1-醇中的一种或多种；和/或所述线性双二苯甲酮类交联剂的结构如式(i)：

19、

20、其中，m为1～6的整数；和/或

21、所述羧基配体选自油酸、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基油酸中的至少一种；和/或所述氨基配体选自巯基乙胺、巯基油胺中的至少一种。

22、可选的，在本技术的一些实施例中，所述界面功能层的厚度为10～20nm；和/或所述空穴功能层包括空穴传输层和/或空穴注入层，所述空穴功能层包括空穴传输层和空穴注入层时，所述空穴传输层靠近所述发光层一侧设置，所述空穴注入层靠近所述阳极一侧设置；和/或所述光电器件还包括电子功能层，所述电子功能层设置在所述发光层与所述阴极之间，所述电子功能层包括电子传输层和/或电子注入层，所述电子功能层包括所述电子传输层和所述电子注入层时，所述电子传输层靠近所述发光层一侧设置，所述电子注入层靠近所述阴极一侧设置。

23、可选的，在本技术的一些实施例中，所述发光层的材料选自单一结构量子点、核壳结构量子点及钙钛矿型半导体材料中的至少一种，所述单一结构量子点选自ii-vi族化合物、iv-vi族化合物、iii-v族化合物和i-iii-vi族化合物中的至少一种，所述ii-vi族化合物选自cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete及hgznste中的至少一种，所述iv-vi族化合物选自sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、snpbsse、snpbsete、snpbste中的至少一种，所述iii-v族化合物选自gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas及inalpsb中的至少一种，所述i-iii-vi族化合物选自cuins2、cuinse2及agins2中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自cds、cdte、cdsete、cdznse、cdzns、cdses、znse、znses和zns中的至少一种；所述钙钛矿型半导体材料选自掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、或有机-无机杂化钙钛矿型半导体；所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为amx3，其中a为cs+离子，m为二价金属阳离子，选自pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+中的至少一种，x为卤素阴离子，选自cl-、br-、i-中的至少一种；所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为bmx3，其中b为有机胺阳离子，选自ch3(ch2)n-2nh3+或[nh3(ch2)nnh3]2+，其中n≥2，m为二价金属阳离子，选自pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+中的至少一种，x为卤素阴离子，选自cl-、br-、i-中的至少一种；和/或

24、所述阴极和所述阳极各自独立选自金属电极、硅碳电极、掺杂或非掺杂金属氧化物电极以及复合电极中的一种或多种；其中，所述金属电极的材料选自al、ag、cu、mo、au、ba、ca以及mg中的至少一种；所述硅碳电极的材料选自硅、石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的至少一种；所述掺杂或非掺杂金属氧化物电极的材料选自ito、fto、ato、azo、gzo、izo、mzo以及amo中的至少一种；所述复合电极的材料选自azo/ag/azo、azo/al/azo、ito/ag/ito、ito/al/ito、zno/ag/zno、zno/al/zno、tio2/ag/tio2、tio2/al/tio2、zns/ag/zns、zns/al/zns、tio2/ag/tio2以及tio2/al/tio2中的至少一种；和/或所述空穴传输层的材料选自聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(n,n’-双(4-丁基苯基)-n,n’-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-n,n-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4’-二(9-咔唑)联苯、n,n’-二苯基-n,n’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、n,n’-二苯基-n,n’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、spiro-npb、spiro-tpd、tapc、tph中的一种或多种；和/或所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、酞菁铜、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种，所述过渡金属氧化物包括氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化铬、氧化铜中的一种或多种，所述金属硫系化合物包括硫化钼、硒化钼、硫化钨、硒化钨、硫化铜中的一种或多种；和/或

25、所述电子传输层的材料选自掺杂或非掺杂无机纳米晶、有机材料中的一种或多种；其中，所述非掺杂无机纳米晶选自zno、tio2、sno2、al2o3、gao、sio2、ga2o3、zro2、nio、zns、znse、cds、inp、gap、batio3中的一种或多种；所述掺杂无机纳米晶中包括所述非掺杂无机纳米晶和掺杂元素，所述掺杂元素选自于mg、ca、li、ga、al、co、mn中的一种或多种；所述有机材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种；和/或电子注入层的材料为本领域已知用于电子注入层的材料，例如可以选自但不限于lif、lif/yb、mgp，mgf2、al2o3、ga2o3、zno、cs2co3、rb2co3、rbbr中的至少一种。

26、相应的，本技术实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括如上述的光电器件。

27、本技术的复合材料的制备方法，通过对量子点、第一有机聚合物和交联剂的混合溶液进行光照和加热处理，得到包含所述量子点、所述第一有机聚合物和所述交联剂的交联结构的复合材料，实现了无机材料与有机材料的交联，提高了所述复合材料与其他的无机材料以及其他的有机材料的结合性和相容性，提高了所述复合材料的成膜性。