[發明專利]藍色量子點復合顆粒、其制備方法、光電元件和光電設備

有效

• 申請號: 201410116463.4
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103911142A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 唐琛;谷敬霞
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88;H01L33/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;李巍

技術領域

本發明涉及量子點技術領域，特別涉及一種藍色量子點復合顆粒、其制備方法、光電元件和光電設備。

背景技術

量子點(quantum?dots)，又稱半導體納米晶體，是一種新型的納米熒光材料，它與傳統的有機熒光染料相比有著很多的優點，例如很寬的激發光譜、較窄且對稱的發射光譜、熒光強度高等。這些優點使量子點在顯示領域有著非常重要的應用。目前在實際的應用過程中，最大的問題是藍色量子點的發光純度還較低、發光壽命較短，其熒光發光效率仍需極大的提高。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種熒光發光效率高的藍色量子點復合顆粒。

本發明的藍色量子點復合顆粒，具有核和包覆所述核的殼，所述核為藍色量子點，所述殼由聚合物形成，所述殼的外表面化學修飾有金納米粒子。

其中，所述殼的厚度為5-30nm。

其中，所述金納米粒子的粒徑為3-10nm。

其中，所述藍色量子點復合顆粒中所述金納米粒子的修飾度為一個所述藍色量子點表面修飾有平均2-3個所述金納米粒子。

其中，所述聚合物的單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一種。

其中，所述藍色量子點由II－VI族元素化合物和III－V族元素化合物組成。

本發明的另一個目的是提供一種藍色量子點復合顆粒的制備方法，該方法包括如下步驟：

利用種子乳液聚合法將聚合物包覆在藍色量子點的表面，

對聚合物進行水解改性使其表面帶上羧基官能團，

利用化學偶聯作用將表面帶有氨基官能團的金納米粒子與表面帶有羧基官能團的藍色量子點結合，獲得藍色量子點復合顆粒。

其中，所述殼的厚度為5-30nm。

其中，所述金納米粒子的粒徑為3-10nm。

其中，所述聚合物的單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一種。

本發明的再一個目的是提供一種光電元件，其包括所述的藍色量子點復合顆粒。

本發明的又一個目的是提供一種光電設備，其包括所述的光電元件。

本發明的藍色量子點復合顆粒的熒光效率高。并且本發明藍色量子點復合顆粒的制備方法過程簡單，可控性好。

附圖說明

圖1表示藍色量子點復合顆粒的結構示意圖。

圖2表示藍色量子點和實施例1-2的兩種藍色量子點復合顆粒的熒光發射光譜圖。

具體實施方式

本發明的一個實施方式提供一種藍色量子點復合顆粒，所述藍色量子點復合顆粒具有核和包覆所述核的殼，所述核為藍色量子點，所述殼由聚合物形成，所述殼的外表面化學修飾有金納米粒子。

金屬增強熒光現象是指金屬納米粒子內部的等離子體共振作用可以使其表面附近的熒光物質的熒光強度顯著增強。

在本發明的實施方式中，利用金屬增強熒光現象，使金納米粒子出現在藍色量子點的熒光團輻射能量的范圍內，從而該金納米粒子的等離子體共振電磁場可以改變它周圍輻射介質對熒光的衰減率，進而增加共振能量轉移的程度。當熒光物質置于金納米粒子附近合適的距離時，金納米粒子的存在引起熒光物質總輻射衰減率的增加，從而提高熒光團的熒光量子產率。

在本發明的實施方式中，通過控制由聚合物形成的殼的厚度，可以使得藍色量子點和金納米粒子保持在合適的距離上，從而使得金納米粒子出現在熒光團輻射能量的范圍內而提高熒光團的熒光量子產率。

其中，所述聚合物層的厚度為5-30nm，優選8-20nm，更優選8.5-16.2nm。

所述聚合物的單體可以選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一種。

其中，所述藍色量子點為發射波長為425-470nm的量子點，由II－VI族元素化合物和III－V族元素化合物組成。具體地，藍色量子點為發射波長為430～460nm的CdSe量子點、CdSe/ZnS核殼量子點、ZnCdS合金量子點。

其中，所述金納米粒子的粒徑為3-10nm。

其中，所述藍色量子點復合顆粒中所述金納米粒子的修飾度為一個所述藍色量子點表面修飾有平均2-3個所述金納米粒子。

其中，所述金納米粒子的修飾度通過所述藍色量子點和所述金納米粒子的摩爾比進行控制。通過調整所述藍色量子點和所述金納米粒子的摩爾比，可以使得一個所述藍色量子點表面修飾有平均2-3個所述金納米粒子。該結果通過高分辨率透射電鏡得到確認。