[發明專利]黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料、制備方法及其在制備純銅簇白光LED器件中的應用

有效

• 申請號: 201611112109.X
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106590635B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張皓;艾琳;武振楠;楊柏
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09K11/58
• 分類號: C09K11/58;C09K11/06;C09K11/02;H01L51/54;H01L33/50
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料、制備方法及其在制備純銅簇白光LED器件中的應用，屬于白光LED照明技術領域。本發明使用膠體溶液一鍋法，利用高沸點溶劑，芳香族及脂肪族巰基包覆配體，通過簡單的加熱處理，得到穩定的由銅簇組裝而成的發射黃光或紅光的二維條帶組裝體熒光材料，通過簡單的調控配體結構即可達到對熒光發射峰位置的調控。該組裝體熒光材料制備方法簡單、快速、可大量生產，原料成本低廉、工藝無污染，且得到的材料亮度以及穩定性都得到提高，并且在預混白光時無熒光淬滅或能量轉移現象發生，因此該組裝體熒光材料可以應用于高顯色指數的白光LED照明領域。

技術領域

本發明屬于白光LED照明技術領域，具體涉及利用芳香族及脂肪族巰基包覆配體制備的黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料、制備方法及其在制備純銅簇白光LED器件中的應用。

背景技術

超小尺寸金屬納米簇由于其具有超精細結構，低毒性，好的生物兼容性，大的斯托克斯位移，使其成為具有潛力的熒光體材料。金銀熒光納米簇的研究日漸成熟，但是貴金屬的高成本限制了其在商業化應用的進程。而銅簇發光峰位多集中在黃光以前，且光亮度與穩定性較差。基于實用化方面考慮，得到高亮以及穩定的廉價納米簇熒光材料成為各方探索的熱點。

由純金屬簇構筑的白光器件在原料預混時多出現熒光淬滅或能量轉移情況，給工藝帶來困難。

基于以上原因，我們利用芳香族及脂肪族巰基包覆配體構筑銅簇組裝體熒光材料，并實現了其在黃光與紅光區的發射，而且通過簡單的改變配體結構就可以改變發光峰位。組裝增強了光亮度以及穩定性，且組裝體材料在預混構筑白光時沒有熒光淬滅及能量轉移現象，基于此，利用得到的黃光、紅光材料與之前藍光銅簇材料共混，構筑了基于純銅簇組裝體材料的白光器件。此項研究對基于金屬簇白光照明領域的發展具有很大的價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用芳香族及脂肪族巰基包覆配體制備的黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料、制備方法及其在制備高顯色指數的純銅簇白光LED器件中的應用。

該組裝體熒光材料重點是利用芳香族巰基包覆配體，窄化銅簇組裝體的能帶，使其發光集中在紅光區。由于該組裝體熒光材料制備方法簡單、快速，可大量生產、原料成本低廉、工藝無污染，且得到的材料亮度以及穩定性都得到提高，并且在預混白光時無能量轉移，因此該組裝體熒光材料可以應用于高顯色指數的白光LED照明領域。

本發明使用膠體溶液一鍋法，利用高沸點溶劑，芳香族及脂肪族巰基包覆配體，通過簡單的加熱處理，得到穩定的由銅簇組裝而成的發射黃光或紅光的二維條帶組裝體熒光材料，通過簡單的調控配體結構即可達到對熒光發射峰位置的調控。

具體來說，本發明所述的黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料的制備方法，其步驟如下：

將銅源溶入高沸點溶劑中，銅源質量濃度為1～5％，室溫磁力攪拌下加入芳香族或脂肪族巰基包覆配體，配體與銅源的摩爾比為5～25：1，超聲使之混合均勻，45～90℃下水浴攪拌0.5～6h，然后冷卻至室溫；將得到的淡黃懸濁液與三氯甲烷、丙酮按體積比1：2：4的比例混合，搖晃均勻后以6000～8000r/min離心5～10min，倒掉上清液；再向離心所得產物中加入上述同等體積的三氯甲烷和丙酮溶劑，重復以上離心操作2～3次，得到的離心產物抽干后即可得到芳香族或脂肪族巰基包覆配體穩定的由銅簇組裝而成的二維條帶組裝體熒光材料。通過改變巰基包覆配體結構，即可得到黃光或紅光區不同發射峰位的黃光或紅光銅簇組裝體熒光材料。