[發明專利]復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811635027.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111378430A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 鄧承雨;蘆子哲
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/65;H01L33/50
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法和發光器件。所述復合材料包括碳量子點和氧化鋅量子點，所述碳量子點和所述氧化鋅量子點通過?O?(X₁)Si(OH)?O?(X₂)Si(OH)?O?相連接；其中，X₁和X₂獨立地選自烴基或烴基衍生物。該復合材料可以有效防止碳量子點在固態粉末時團簇而發生熒光猝滅，同時該復合材料用于發光器件時，還具有無發射光譜和吸收譜的重疊，這樣降低了該復合材料中的自吸收現象，從而具有高效熒光發光效率的效果。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法。

背景技術

在固態發光器件中，白色發光器件(White Light Emitting Diode，WLEDs)由于其更高的發光效率，更長的使用壽命以及更高的穩定性，越來越受到人們的青睞。

當前商業中，常用的WLEDs中白光的產生是利用多種顏色光源混合形成的，常用的就是利用藍光芯片作為激發光源，然后在藍光芯片的上面覆蓋黃色的熒光粉。當藍光照射到黃色熒光粉之后，黃色熒光粉將吸收的部分藍光轉變為黃色發光，未吸收的藍光與黃光混合形成白光出射。這種簡單設計下轉換LED已經取得了大量的照明市場，這種黃色下轉換熒光粉主要是稀土元素Ce摻雜釔鋁石榴石形成的。但是，由于稀土元素儲量有限，又是不可再生的資源，因此近些年來稀土的價格在不斷上漲，而且開采稀土礦的過程中還會帶來不可避免的環境污染問題。另外一種可替換稀土熒光粉用于制備WLEDs的材料是含有鎘的量子點材料，如CdSe和CdTe量子點等。這種量子點的好處是發光波長可調，量子效率較高，但是，由于Cd²⁺具有很高的毒性，過量使用會對土地、引用水等帶來嚴重的污染。因此，對于下一代的WLEDs中人們致力于發展一種價格低廉、環境友好的發光材料。

碳，作為地球上儲量最豐富的資源之一，當其尺寸減小到納米尺寸時，會發出強烈的熒光(即為碳量子點，簡稱碳點)。然而，一旦碳點干燥形成固態粉末時，就會出現明顯的熒光猝滅，這稱之為聚集誘導熒光猝滅。因此，碳點在固態出現的熒光猝滅，嚴重限制了其在固態器件上的應用。為了解決碳點固態熒光猝滅的問題，可以利用聚乙烯醇，二氧化硅殼以及面粉等對碳點進行修飾；如以面粉為載體，由于面粉中含有大量的羥基，碳點表面含有大量的羰基和氨基等官能團，因此碳點會通過氫鍵吸附到面粉上，面粉能將碳點有效的分離，因此抑制了碳點的非輻射復合，增強了輻射復合；或者將碳點鑲嵌在聚乙烯醇中，實現了量子效率為84％的藍色碳點熒光粉；或利用微波輔助法將碳點鑲嵌在二氧化硅中，實現了碳點/二氧化硅熒光粉。然而，利用這些方法所制備的碳點熒光粉由于混合物中碳點濃度較低，因此其出射強度降低，除此之外利用這些方法制備的碳量子點熒光粉只能獲得單一顏色發射波長的熒光粉。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種復合材料及其制備方法，旨在解決現有碳量子點易發生熒光淬滅、且發光效率低的技術問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供一種復合材料，所述復合材料包括碳量子點和氧化鋅量子點，所述碳量子點和所述氧化鋅量子點通過-O-(X₁)Si(OH)-O-(X₂)Si(OH)-O-相連接；其中，X₁和X₂獨立地選自烴基或烴基衍生物。

本發明提供的復合材料中，碳量子點與氧化鋅量子點為空間載體，通過將碳量子點與氧化鋅量子點交替連接，可以有效防止碳量子點在固態粉末時團簇而發生熒光猝滅，同時該復合材料用于發光器件時，還具有無發射光譜和吸收譜的重疊，這樣降低了該復合材料中的自吸收現象，從而具有高效熒光發光效率的效果。

本發明另一方面提供一種復合材料的制備方法，包括如下步驟：