可聚合的量子点及其应用制造技术

技术编号:13862077 阅读:162 留言:0更新日期:2016-10-19 09:50
一种可聚合的量子点,所述量子点表面修饰有配体,至少一部分所述配体包括可聚合基团,所述可聚合基团可与其它单体或者预聚物发生共聚合。通过本发明专利技术的量子点,量子点可更多的溶入到高分子材料中,增加高分子材料中量子点的浓度,具有更好的光学性能,有利于量子点的应用。本发明专利技术还提出了一种量子点分散体、量子点封装体、背光模组、照明装置以及量子点封装体的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可聚合的量子点。本专利技术还涉及一种量子点分散体、量子点封装体及其制备方法。本专利技术还设计一种由量子点封装体制备的背光模组和照明装置。
技术介绍
量子点,又称为纳米晶,是具有几纳米的尺寸、通常为1-20纳米的范围内、并具有晶体结构的材料。量子点可在适当的光源或电压激发下发出荧光。量子点由于其特殊的特性,如尺寸可调的光学特性,高量子效率,相对窄的半峰宽和抗光降解性,在过去的二十年中已经被广泛地研究。作为新一代发光材料,量子点在LED显示应用中正逐渐崭露头角。量子点材料通过吸收部分波段的蓝光,激发出部分波段的绿光及红光,能够有效地提高背光模组的色域,满足高色域液晶电视的需求。相比较现有的荧光粉而言,量子点有很多的优势,如粒子大小可控、分散均匀、激发转化效率高、稳定且光效较高。在制备量子点背光模组的现有技术中,量子点经与无影胶等高分子材料混合后固化,被制成一种量子点胶体,经封装后形成量子点光学元件,并设置在发光器件与显示面板之间。然而,量子点与高分子材料混合过程中常常出现量子点与高分子材料分散不好的现象。由于油相制备的量子点表面的具有有机配体,这些有机配体常常与无影胶等高分子材料的相溶性不好,造成量子点与无影胶等高分子材料混合后会团聚或者沉淀,大大降低了量子点胶体中量子点的量子效率以及光学性能。现有技术通过在量子点表面引入各种与高分子材料相溶性较好的配体,以改善量子点在高分子材料中的分散问题。然而,在改善了量子点与高分子材料的相溶性问题后,还存在以下问题:①量子点封装体中量子点的浓度很难提高,降低了量子点封装体的光学性能;②由于量子点与高分子材料之间是通过如范德华力、氢键、疏水键等物理作用结合,结合力不够牢固,使得量子点在高分子材料中不够稳定,长时间高温下更容易接触到水或者氧。因此,需要对量子点光学元件的进一步改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为:提供一种可聚合的量子点,能够促使更多的量子点溶入到高分子材料中,形成均匀的材料。本专利技术提供了一种可聚合的量子点,所述量子点表面修饰有配体,至少一部分所述配体包括可聚合基团,所述可聚合基团可与其它单体或者预聚物发生共聚合。优选地,所述配体包括第一配体,所述第一配体包括与所述量子点连接的金属配位基团和与所述金属配位基团连接的可聚合基团。优选地,所述第一配体还包括聚合物链段,所述金属配位基团和所述可聚合基团分别连接于所述聚合物链段的两端,所述聚合物链段与所述单体或者预聚物可产生氢键。优选地,所述聚合物链段的聚合度范围为5-100。优选地,所述聚合物链段为聚乙二醇链段。优选地,所述聚乙二醇链段的聚合度范围为5-50。优选地,所述聚合物链段为吐温基团。优选地,所述可聚合基团为丙烯酸基团,所述聚合物链段为聚乙二醇链段,所述丙烯酸基团与所述聚乙二醇链段一端的羟基形成丙烯酸酯。优选地,所述金属配位基团包括巯基、羧基、氨基中的一种。本专利技术还提出了一种量子点分散体,包括液态的高分子材料前驱体和如上所述的量子点,所述量子点分散于所述高分子材料前驱体中,所述高分子材料前驱体经过加热或者光照可发生聚合反应生成高分子材料。本专利技术还提出了一种量子点封装体,包括固化的高分子材料和如上所述的量子点,所述量子点分散于所述高分子材料中,至少一部分所述量子点与所述高分子材料通过化学键连接,形成一个整体。优选地,所述量子点封装体中,所述量子点所占的质量比值范围为0%-50%。优选地,所述量子点表面修饰有至少一种配体,至少有一部分所述配体与所述高分子材料之间通过化学键连接。优选地,所述配体包括第一配体,所述第一配体包括与所述量子点连接的金属配位基团和与所述金属配位基团连接的可聚合基团,至少有一部分所述第一配体通过所述可聚合基团与所述高分子材料化学键连接。优选地,所述可聚合基团包括双键。优选地,所述可聚合基团包括所述高分子材料的单体或者单体基团。优选地,所述高分子材料包括聚丙烯酸,所述可聚合基团为丙烯酸基团。优选地,所述高分子材料由高分子材料前驱物经光照或者加热发生聚合形成。优选地,所述高分子材料前驱物为丙烯酸类UV胶。优选地,所述量子点封装体呈薄膜状或长条状。本专利技术还提出了一种背光模组,包括光源、导光板和设置在所述导光板附近的如上所述的量子点封装体。本专利技术还提出了一种照明装置,包括发光元件和如上所述的量子点封装体。本专利技术还提出了一种量子点封装体的制备方法,包括以下步骤:S1:在量子点表面引入可聚合基团,形成量子点复合物;S2:将所述量子点复合物与液态的高分子材料前驱物混合,所述高分子材料前驱物在引发剂引发后可发生聚合反应;S3:通过光照或者加热的方式引发高分子材料前驱物发生聚合反应,固化成高分子材料,在聚合反应过程中,部分高分子材料前驱物与至少一部分所述可聚合基团发生共聚反应,使所述量子点复合物与所述高分子材料通过共价键固定在一起。优选地,所述S1中,所述量子点表面修饰有第一配体,所述第一配体包括与所述量子点连接的金属配位基团和与所述金属配位基团连接的可聚合基团。优选地,所述第一配体还包括聚乙二醇链段,所述量子点和所述可聚合基团分别与所述聚乙二醇链段的两端连接。优选地,所述S1具体包括以下步骤:S11:将聚乙二醇与二硫代二丙酸按照摩尔比2:1进行充分反应,得到二硫代二丙酸聚乙二醇酯,结构简式为PEG-O-CO-S-S-CO-O-PEG;S12:将所述二硫代二丙酸聚乙二醇酯与丙烯酰氯按照不大于0.5的摩尔比值进行亲核取代反应,生成二硫代二丙酸聚乙二醇酯二丙烯酸酯,结构简式为CH2=CH-CO-O-PEG-O-CO-S-S-CO-O-PEG-O-CO-CH=CH2,依次通过水溶液洗涤和有机溶剂萃取,将得到的有机相蒸发溶剂得到粘稠液体;S13:通过硼氢化钠还原所述二硫代二丙酸聚乙二醇酯二丙烯酸酯,使二硫键断裂,通过有机溶剂萃取,并将有机相蒸发溶剂,得到包含可聚合基团的配体,结构简式为SH-CO-O-PEG-O-CO-CH=CH2。S14:将所述配体与量子点反应,使所述配体通过巯基修饰在量子点表面。优选地,所述高分子材料前驱物为丙烯酸类UV胶。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术公开的量子点封装体中,量子点的浓度得到提高,可增强量子点封装体的光学性能,非常有助于量子点封装体的应用。此外,本专利技术的量子点封装体中,量子点与高分子材料通过化学键键合,量子点的稳定性得到提高,本专利技术的量子点封装体中,量子点具有更长的寿命。利用本专利技术的量子点封装体制备的背光源或者照明装置均具有良好的光学性能。利用本专利技术制备方法,可以制备溶入更多量子点且量子点分布均匀的量子点封装体,具有较好的透光性和量子效率,量子点浓度较大,寿命较长。附图说明图1为现有技术的量子点封装体内部量子点分布的原理示意图;图2为本专利技术的量子点封装体内部量子点分布的原理示意图;图3为本专利技术的一个具体实施方式的量子点结构示意图;图4为本专利技术的一个具体实施方式的量子点与高分子材料前驱物混合后的结构示意图;图5为本专利技术的一个具体实施方式的量子点与高分子材料键合后的结构示意图;图6为本专利技术中实施例6的量子点封装体的热重分析图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式,对本专利技术实施例中的技术方案进行详细地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/28/CN106032468.html" title="可聚合的量子点及其应用原文来自X技术">可聚合的量子点及其应用</a>

【技术保护点】
一种可聚合的量子点,所述量子点表面修饰有配体,其特征在于,至少一部分所述配体包括可聚合基团,所述可聚合基团可与其它单体或者预聚物发生共聚合。

【技术特征摘要】
2015.12.31 CN 20151102964821.一种可聚合的量子点,所述量子点表面修饰有配体,其特征在于,至少一部分所述配体包括可聚合基团,所述可聚合基团可与其它单体或者预聚物发生共聚合。2.根据权利要求1所述的量子点,其特征在于:所述配体包括第一配体,所述第一配体包括与所述量子点连接的金属配位基团和与所述金属配位基团连接的可聚合基团。3.根据权利要求2所述的量子点封装体,其特征在于:所述第一配体还包括聚合物链段,所述金属配位基团和所述可聚合基团分别连接于所述聚合物链段的两端,所述聚合物链段与所述单体或者预聚物可产生氢键。4.根据权利要求3所述的量子点封装体,其特征在于:所述聚合物链段的聚合度范围为5-100。5.根据权利要求3所述的量子点封装体,其特征在于:所述聚合物链段包括聚乙二醇链段。6.根据权利要求5所述的量子点封装体,其特征在于:所述聚乙二醇链段的聚合度范围为5-50。7.根据权利要求3所述的量子点封装体,其特征在于:所述聚合物链段包括吐温基团。8.根据权利要求3所述的量子点,其特征在于:所述可聚合基团为丙烯酸基团,所述聚合物链段为聚乙二醇链段,所述丙烯酸基团与所述聚乙二醇链段一端的羟基形成丙烯酸酯。9.根据权利要求2所述的量子点封装体,其特征在于:所述金属配位基团包括巯基、羧基、氨基中的一种。10.一种量子点分散体,其特征在于,包括液态的高分子材料前驱体和如权利要求1-9中任一所述的量子点,所述量子点分散于所述高分子材料前驱体中,所述高分子材料前驱体经过加热或者光照可发生聚合反应生成高分子材料。11.一种量子点封装体,其特征在于,包括固化的高分子材料和如权利要求1-9中任一所述的量子点,所述量子点分散于所述高分子材料中,至少一部分所述量子点与所述高分子材料通过化学键连接,形成一个整体。12.根据权利要求11所述的量子点封装体,其特征在于:所述量子点封装体中,所述量子点所占的质量比值范围为0%-50%。13.根据权利要求11所述的量子点封装体,其特征在于:所述量子点表面修饰有至少一种配体,至少有一部分所述配体与所述高分子材料之间通过化学键连接。14.根据权利要求13所述的量子点封装体,其特征在于:所述配体包括第一配体,所述第一配体包括与所述量子点连接的金属配位基团和与所述金属配位基团连接的可聚合基团,至少有一部分所述第一配体通过所述可聚合基团与所述高分子材料化学键连接。15.根据权利要求14所述的量子点封装体,其特征在于:所述可聚合基团包括双键。16.根据权利要求14所述的量子点封装体,其特征在于:所述可聚合基团包括所述高分子材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王允军席玉坤方龙魏登科
申请(专利权)人:苏州星烁纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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