量子点复合材料、其制备方法及含有其的发光器件技术

本发明专利技术提供了一种量子点复合材料，该复合材料的制备方法及含有该复合材料的发光器件。该量子点复合材料包括高分子基体和分散在高分子基体中的多个微结构，微结构包括量子点和用于分散量子点的量子点溶剂；其中，高分子基体的极性与量子点的极性相反，且高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反。上述量子点复合材料中，由于高分子基体的极性与量子点的极性相反，且高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反，使得微结构能够稳定地存在于高分子基体中，量子点则稳定地分散在量子点溶剂中。且由于量子点分散在量子点溶剂中，有利于避免量子点和高分子基体的直接接触，从而确保了量子点能够保持长期稳定且较高的发光效率。

Quantum dot composites, preparation methods and luminescent devices containing them

The invention provides a quantum dot composite material, a preparation method of the composite material and a light emitting device containing the composite material. The QDs composites consist of polymer matrix and several microstructures dispersed in polymer matrix, including quantum dots and quantum dot solvents for dispersing QDs. Among them, the polarity of polymer matrix is opposite to that of QDs, and the polarity of polymer matrix is opposite to that of QDs solvents. Because the polarity of polymer matrix is opposite to that of quantum dot, and the polarity of polymer matrix is opposite to that of quantum dot solvent, the microstructures can exist stably in polymer matrix and quantum dots can be dispersed stably in quantum dot solvent. Because quantum dots are dispersed in quantum dot solvents, the direct contact between quantum dots and polymer matrix can be avoided, thus ensuring that quantum dots can maintain long-term stability and high luminescence efficiency.

【技术实现步骤摘要】
量子点复合材料、其制备方法及含有其的发光器件
本专利技术涉及量子点发光材料领域，具体而言，涉及一种量子点复合材料，该复合材料的制备方法及含有该复合材料的发光器件。
技术介绍
由于量子点的尺寸非常小，多为1～10nm，具有非常大的比表面积，表面存在大量未配对电子和不饱和悬健，因此其化学性质极其不稳定，对氧气分子和水分子极度敏感。目前通常采用以下方式对量子点进行改性：(1)通过核壳结构的设计提高量子点的稳定性；(2)在量子点表面通过配体修饰提高量子点的稳定性。壳层和配体的种类以及厚度对量子点的稳定性具有重要影响。量子点材料在合成过程中，一般多选择有机溶剂对其进行分散，形成澄清透明的量子点溶液。在量子点应用过程中，量子点不能单独使用，必须分散在高分子前体中。考虑到量子点本身的特性，高分子前体必须具有以下特性：(1)与量子点材料有较好的相容性，不会淬灭量子点；(2)具有较好的阻隔性，对水气和氧气有较好的阻隔性；(3)在光或热的作用下可由液态固化成固态。迄今为止，关于分散量子点的高分子前体有很多报道，可归纳为以下几类：(1)对量子点表面进行硅氧烷改性，选择有机硅材料作为高分子前体，主要用于LED芯片的原位封装。(2)利用多孔材料吸附量子点或将量子点用环氧树脂包覆做成微球。(3)选择丙烯酸酯单体作为高分子前体。(4)形成相分离结构，利用疏水体系(丙烯酸酯树脂)分散量子点，外层用亲水体系(环氧树脂)隔绝氧气，在宏观上形成相分离结构。以上高分子均会在不同程度上会导致量子点效率衰减。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种量子点复合材料，该复合材料的制备方法及含有该复合材料的发光器件，以解决现有技术中量子点在其复合材料中性质不稳定、效率衰减的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点复合材料，其包括高分子基体和分散在高分子基体中的多个微结构，微结构包括量子点和用于分散量子点的量子点溶剂；其中，高分子基体的极性与量子点的极性相反，且高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反。进一步地，微结构还包括量子点载体，量子点负载在量子点载体上，负载有量子点的量子点载体分散在量子点溶剂中；优选地，量子点载体为介孔材料，量子点位于介孔材料的孔道中或者表面上；更优选地，介孔材料为二氧化硅介孔材料和/或氧化铝介孔材料。进一步地，微结构还包括游离态配体，游离态配体分散在量子点溶剂中；优选地，游离态配体为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪胺、有机膦、硫醇中的一种或多种；更优选地，游离态配体为三正辛基膦、油酸及油酸锌中的一种或多种。进一步地，量子点为油溶性量子点，量子点溶剂为非极性有机溶剂；优选地，非极性有机溶剂的沸点≥100℃；优选地，非极性有机溶剂为烯烃、烷烃、脂肪酸及脂肪胺中的一种或多种；更优选地，非极性有机溶剂为十八烯、十八烷、油酸及油胺中的一种或多种。进一步地，高分子基体的材料为水溶性高分子；优选地，水溶性高分子为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素、醇酸树脂及聚氨酯中的一种或多种；更优选水溶性高分子为聚乙烯醇。进一步地，量子点与高分子基体之间的重量比为0.1～30:100；量子点与量子点溶剂之间的重量比为1～100:100。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种发光器件，包括量子点复合材料，其为上述的量子点复合材料。进一步地，发光器件为量子点光致发光膜、量子点光致发光管或量子点LED。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种量子点复合材料的制备方法，其包括以下步骤：将量子点、量子点溶剂、高分子基体的材料及用于溶解高分子基体的材料的第一辅助溶剂进行混合并分散，得到分散体；去除分散体中的第一辅助溶剂，形成量子点复合材料；其中，高分子基体的极性与量子点的极性相反，高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反，且量子点溶剂的沸点高于第一辅助溶剂的沸点。进一步地，在进行混合的过程中，同时向体系中加入量子点载体；或者，在进行混合的步骤之前，制备方法还包括将量子点负载在量子点载体上的步骤；优选地，量子点载体为介孔材料，量子点位于介孔材料的孔道中或者表面上；更优选地，介孔材料为二氧化硅介孔材料和/或氧化铝介孔材料。进一步地，在进行混合的过程中，同时向体系中加入游离态配体；优选地，游离态配体为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪胺、有机膦及硫醇中的一种或多种；更优选地，游离态配体为三正辛基膦、油酸及油酸锌中的一种或多种。进一步地，量子点为油溶性量子点，量子点溶剂为非极性有机溶剂；优选地，非极性有机溶剂的沸点≥100℃；优选地，非极性有机溶剂为烯烃、烷烃、脂肪酸及脂肪胺中的一种或多种；更优选地，非极性有机溶剂为十八烯、十八烷、油酸及油胺中的一种或多种。进一步地，高分子基体材料为水溶性高分子；优选地，水溶性高分子为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素、醇酸树脂及聚氨酯中的一种或多种；更优选水溶性高分子为聚乙烯醇；优选地，第一辅助溶剂为水。进一步地，在进行混合的过程中，同时向体系中加入第二辅助溶剂，第二辅助溶剂的极性与高分子基体的极性相反，且第二辅助溶剂的沸点小于等于第一辅助溶剂的沸点；优选地，第二辅助溶剂为二氯甲烷、氯仿及己烷中的一种或多种。进一步地，量子点与高分子基体的材料之间的重量比为0.1～30:100；量子点与量子点溶剂之间的重量比为1～100:100。进一步地，分散的方式为超声分散和/或机械搅拌；优选地，超声分散的功率≥40kHz；优选地，机械搅拌的搅拌速度≥3000rpm。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种量子点组合物，包括量子点、量子点溶剂、高分子基体的材料及用于溶解高分子基体的材料的第一辅助溶剂，其中，高分子基体的极性与量子点的极性相反，高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反，且量子点溶剂的沸点高于第一辅助溶剂的沸点。本专利技术提供了一种量子点复合材料，该量子点复合材料包括高分子基体和分散在高分子基体中的多个微结构，微结构包括量子点和用于分散量子点的量子点溶剂；其中，高分子基体的极性与量子点的极性相反，且高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反。上述量子点复合材料中，由于高分子基体的极性与量子点的极性相反，且高分子基体的极性与量子点溶剂的极性相反，使得微结构能够稳定地存在于高分子基体中，量子点则稳定地分散在量子点溶剂中。且由于量子点分散在量子点溶剂中，有利于避免量子点和高分子基体的直接接触，从而确保了量子点能够保持长期稳定且较高的发光效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一种实施例的量子点复合材料的结构示意图；以及图2a和图2b示出了本专利技术实施例1中量子点复合材料的电镜图；其中，图2a示出了微结构分散在高分子中的电镜图，图2b示出了单个微结构的电镜图；图3示出了本专利技术实施例1中量子点复合材料的光学显微镜照片。其中，上述附图包括以下附图标记：10、量子点；20、量子点溶剂；30、高分子基体。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点复合材料，其特征在于，所述量子点复合材料包括高分子基体和分散在所述高分子基体中的多个微结构，所述微结构包括量子点和用于分散所述量子点的量子点溶剂；其中，所述高分子基体的极性与所述量子点的极性相反，且所述高分子基体的极性与所述量子点溶剂的极性相反。

【技术特征摘要】
1.一种量子点复合材料，其特征在于，所述量子点复合材料包括高分子基体和分散在所述高分子基体中的多个微结构，所述微结构包括量子点和用于分散所述量子点的量子点溶剂；其中，所述高分子基体的极性与所述量子点的极性相反，且所述高分子基体的极性与所述量子点溶剂的极性相反。2.根据权利要求1所述的量子点复合材料，其特征在于，所述微结构还包括量子点载体，所述量子点负载在所述量子点载体上，负载有所述量子点的所述量子点载体分散在所述量子点溶剂中；优选地，所述量子点载体为介孔材料，所述量子点位于所述介孔材料的孔道中或者表面上；更优选地，所述介孔材料为二氧化硅介孔材料和/或氧化铝介孔材料。3.根据权利要求1或2所述的量子点复合材料，其特征在于，所述微结构还包括游离态配体，所述游离态配体分散在所述量子点溶剂中；优选地，所述游离态配体为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪胺、有机膦、硫醇中的一种或多种；更优选地，所述游离态配体为三正辛基膦、油酸及油酸锌中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点为油溶性量子点，所述量子点溶剂为非极性有机溶剂；优选地，所述非极性有机溶剂的沸点≥100℃；优选地，所述非极性有机溶剂为烯烃、烷烃、脂肪酸及脂肪胺中的一种或多种；更优选地，所述非极性有机溶剂为十八烯、十八烷、油酸及油胺中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的量子点复合材料，其特征在于，所述高分子基体的材料为水溶性高分子；优选地，所述水溶性高分子为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素、醇酸树脂及聚氨酯中的一种或多种；更优选所述水溶性高分子为聚乙烯醇。6.根据权利要求1至5中任一项所述的量子点复合材料，其特征在于，所述量子点与所述高分子基体之间的重量比为0.1～30:100；所述量子点与所述量子点溶剂之间的重量比为1～100:100。7.一种发光器件，包括量子点复合材料，其特征在于，所述量子点复合材料为权利要求1至6中任一项所述的量子点复合材料。8.根据权利要求7所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件为量子点光致发光膜、量子点光致发光管或量子点LED。9.一种量子点复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将量子点、量子点溶剂、高分子基体的材料及用于溶解所述高分子基体的材料的第一辅助溶剂进行混合并分散，得到分散体；去除所述分散体中的所述第一辅助溶剂，形成所述量子点复合材料；其中，所述高分子基体的极性与所述量子点的极性相反，所述高分子基体的极性与所述量子点溶剂的极性相反，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海琳，兰允健，胡其乐，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33