[發(fā)明專利]聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010003722.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111187615B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡廣齊;姜虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州居一安照明科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/59
• 分類號(hào): C09K11/59;C09K11/65;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y30/00;H01L51/50
• 代理公司: 北京金誠同達(dá)律師事務(wù)所 11651
• 代理人: 李強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料，其包括量子點(diǎn)和聚硅氧烷，量子點(diǎn)通過化學(xué)鍵和聚硅氧烷相連，形成顆粒尺寸為1～20nm的納米顆粒；其中，所述量子點(diǎn)包括硅量子點(diǎn)和/或碳量子點(diǎn)；以及聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料和在LED光源中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料具有優(yōu)異的光、熱及化學(xué)穩(wěn)定性，克服了藍(lán)光發(fā)射的半導(dǎo)體量子點(diǎn)穩(wěn)定性差的問題，可作為藍(lán)光成分用于電致發(fā)光材料中；通過本發(fā)明的聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料制備的QLED器件，其使用壽命至少達(dá)到0.8萬小時(shí)，更具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有商用的半導(dǎo)體量子點(diǎn)，由于其量子效率高、封裝的LED光源色域?qū)?，而且不需背光源，可用于曲面和柔性折疊顯示屏，即在電視、手機(jī)得以應(yīng)用，被視為極具潛力的顯示技術(shù)發(fā)展方向。截止當(dāng)前，QLED器件尚未顯示出商業(yè)化前景，除了器件制造技術(shù)仍需要攻克，最大的、也可以說是唯一的難點(diǎn)在于：藍(lán)光量子點(diǎn)的穩(wěn)定性差，而且基于CdSe(ZnS)半導(dǎo)體藍(lán)光量子點(diǎn)自身的能級(jí)帶隙躍遷問題在短期內(nèi)難以克服。所以，必須獨(dú)辟蹊徑，發(fā)展具有穩(wěn)定性好、光學(xué)性能可調(diào)的非半導(dǎo)體量子點(diǎn)。然而，目前為止已報(bào)道的非半導(dǎo)體量子點(diǎn)，如：鈣鈦礦量子點(diǎn)、碳量子點(diǎn)、硅量子點(diǎn)以及金屬化學(xué)量子點(diǎn)等，存在穩(wěn)定性差、或聚集熒光猝滅、或量子效率低等問題，盡管通過與無機(jī)物或高分子材料進(jìn)行復(fù)合，可以改善以上性能，但仍有由于粒子直徑過大難以實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光等問題出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料，其特征在于，所述聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料包括量子點(diǎn)和聚硅氧烷，量子點(diǎn)通過化學(xué)鍵和聚硅氧烷相連，形成顆粒尺寸為1～20nm的納米顆粒；其中，所述量子點(diǎn)包括硅量子點(diǎn)和/或碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料中量子點(diǎn)的體積百分比為0.1％～20％和聚硅氧烷的體積百分比為80％～99.9％。

優(yōu)選地，將硅烷和反應(yīng)助劑加入溶劑中反應(yīng)得到所述量子點(diǎn)和聚硅氧烷。

優(yōu)選地，所述硅烷包含氨基、三甲氧基和三乙氧基中的一種或多種基團(tuán)。

優(yōu)選地，所述硅烷包括含有氨基和三甲氧基的硅烷和含有氨基和三乙氧基的硅烷中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述硅烷包括1-[3-(三甲氧基硅基)丙基]脲、N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺和脲丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)助劑包括檸檬酸鈉、EDTA-Na、二硫代苯甲酸鈉、脂肪酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、苯酚鈉和酒石酸鈉中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)助劑還包括氨水和/或氫氧化鈉。

優(yōu)選地，所述聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料的發(fā)射主峰波長(zhǎng)范圍為420～480nm。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：

取一定量的硅烷、反應(yīng)助劑和溶劑混合，然后置于高壓反應(yīng)釜中于一定反應(yīng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)，得到顆粒尺寸為1～20nm和/或20～500nm的聚硅氧烷雜化量子點(diǎn)納米材料。

優(yōu)選地，所述硅烷、反應(yīng)助劑和溶劑的用量比為(0.3～3.0)ml:(0.1～1.5)g:(18～30)ml。