[發明專利]一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110400289.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113105893A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 黃威;申浩然;王嘉謙;崔浩;蘭濤;嵇裕;陳宇暉;黃淑琴;張建斌;楊柳;沈煒;陳淑芬
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66;H01L33/50;G09F9/30;B82Y30/00;B82Y20/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發明公開了一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物及其制備方法與應用，所述鈣鈦礦量子片組合物是通過在CsPbBr₃量子片中摻雜Mn²⁺形成CsMn_xPb_1?xBr₃量子片，再與一定比例的CsPbBr₃量子片混合形成的組合物，能夠實現從3000?10000K的寬范圍連續調節；所制備的鈣鈦礦量子片組合物可應用于高端照明、濾光膜和柔性屏幕領域。

技術領域

本發明屬于光電材料領域，具體涉及一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物及其制備方法與應用。

背景技術

鈣鈦礦材料作為一類新興的光電材料，能以溶液方法加工制備，其合成方法簡單、成本低廉，同時具有光吸收系數高、激子擴散長度長、發光特性優良、缺陷容忍度高、可溶液加工、成本低等優點，在照明和全彩顯示領域均有著良好的應用前景。然而，大多數研究者合成的鈣鈦礦量子點均為單一色溫發光，在單一組分下無法實現色溫的連續寬范圍可調。

目前關于色溫可調的量子片的研究，其采用的方式主要是將黃色發光二極管和紅色鈣鈦礦量子點以及藍色LED芯片組合，而且結果也僅僅是實現了色溫從3803K到3953K的調節，調節的范圍非常有限，依舊無法實現色溫的連續寬范圍可調。

專利CN 111739995 A一種基于雙波段白光鈣鈦礦量子點的白光LED及制備方法，雖然公開了一種Mn²⁺摻雜CsPb(Cl/Br)₃雙波段白光鈣鈦礦量子點及其制備過程，但其公開的材料由于采用混鹵素制備的鈣鈦礦量子點，容易產生相分離的現象，導致不能穩定發光。

專利CN108585030B一種顏色可調的小尺寸Mn:CsPbCl₃納米晶的制備方法，其公開的這種顏色可調的小尺寸Mn:CsPbCl₃鈣鈦礦納米晶在9nm內均一可控，單分散性良好，其中Mn的摻雜發射的發射峰位在603～628nm范圍內可控，在紫紅至紅光范圍有較強的熒光發射，但是這種材料不可避免的會產生紫外光區的發光，并不適宜用于照明和全彩顯示領域。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物，通過在CsPbBr₃量子片中摻雜Mn²⁺形成CsMn_xPb_1-xBr₃量子片，再與一定比例的CsPbBr₃量子片混合形成的組合物，能夠實現從3000-10000K的寬范圍連續調節；所制備的鈣鈦礦量子片組合物可應用于高端照明、濾光膜和柔性屏幕領域。

本發明提供一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物，由含有CsPbBr₃量子片的母液I和含有CsMn_xPb_1-xBr₃量子片的母液II按0：5～4：5的比例混合而成，通過在所述0：5～4：5的比例范圍內提高所述母液I的比例，以調節組合物的色溫從3000K提高至10000K。

本發明提供一種色溫可調的鈣鈦礦量子片組合物的制備方法，包括：

母液I制備過程如下：首先將酸類助溶劑加入含有銫的鹽類化合物溶液中，得到含銫的前驅體；然后將PbBr₂、高沸點溶劑、胺類物質、酸類物質依次加入反應瓶中混合，待混合均勻后在氮氣環境下加熱；加熱一定時間后降溫，加入含銫的前驅體，隨后快速注入有機強極性溶劑，再升溫反應一段時間；反應結束后通過水浴冷卻終止反應；將產物與有機弱極性溶劑混合、離心，在得到的上清液中加入脂類溶劑混合、離心，取沉淀后再加入有機弱極性溶劑離心，得到上清液即為含有CsPbBr₃量子片的母液I。

母液II制備過程：將含錳化合物溶于強極性有機溶劑中之后與母液I混合得到含有CsMn_xPb_1-xBr₃量子片的母液II。