量子点组合物、量子点发光材料、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组合物、量子点发光材料、其制备方法及含有其的发光器件。量子点组合物包括微乳及分散微乳的高分子前体，其中，微乳包括量子点、溶解量子点的溶解介质和包裹溶解介质的乳化剂。通过先将量子点溶解在溶解介质中，再将溶解有量子点的溶解介质加入到高分子前体中。由于乳化剂具有两亲性，一端与高分子前体连接，另一端与溶解介质连接，利用乳化剂的乳化作用使得溶解有量子点的溶解介质形成微乳，有效避免了量子点与高分子前体的接触，从而确保了量子点存在于微乳内部，并稳定地分散在高分子前体中，提高了所形成的量子点发光材料的发光效率和量子点的老化稳定性能。

Quantum dot compositions, quantum dot luminescent materials, preparation methods and luminescent devices containing them

The invention provides a quantum dot composition, a quantum dot luminescent material, a preparation method and a luminescent device containing the quantum dot. Quantum dot compositions include microemulsions and polymer precursors of dispersed microemulsions, in which microemulsions include quantum dots, soluble media of dissolved quantum dots and emulsifiers encapsulating soluble media. By first dissolving the quantum dots in the dissolving medium, and then adding the dissolving medium with the quantum dots into the polymer precursor. Because the emulsifier is amphiphilic, one end is connected with the polymer precursor and the other end is connected with the dissolving medium, the emulsifying effect of the emulsifier makes the dissolving medium with the quantum dot form microemulsion, which effectively avoids the contact between the quantum dot and the polymer precursor, thus ensures that the quantum dot exists in the microemulsion and is stably dispersed in the polymer precursor, and improves the formation of the quantum dot. Luminescence efficiency of quantum dot luminescent materials and aging stability of quantum dots.

【技术实现步骤摘要】
量子点组合物、量子点发光材料、其制备方法及含有其的发光器件
本专利技术涉及发光材料溶液领域，具体而言，涉及一种量子点组合物、量子点发光材料、其制备方法及含有其的发光器件。
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，化学性质极其不稳定，对氧气分子和水分子极度敏感。由于量子点表面存在大量的未配对电子和不饱和悬健，一方面通过核壳结构的设计提高量子点的稳定性，另一方面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，包括苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、正辛烷、正己烷、环己烷、二氯乙烷、二氯甲烷等，形成澄清透明的量子点溶液。量子点粉末或量子点吸附微球也有相关报道，通过离心沉淀的方法提取，再通过二氧化硅等无机粒子或多孔材料进行包覆吸附形成。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。以上高分子基体与量子点的相容性存在一定问题，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组合物、量子点发光材料、其制备方法及含有其的发光器件，以解决现有技术中的量子点发光材料存在老化不稳定的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点组合物，量子点组合物包括微乳及分散微乳的高分子前体，其中，微乳包括量子点、溶解量子点的溶解介质和包裹溶解介质的乳化剂。进一步地，溶解介质选自溶剂或反应性单体。进一步地，溶解介质为溶剂，量子点为油溶性量子点，溶剂为非极性有机溶剂，乳化剂为水包油型乳化剂，高分子前体为水溶性高分子前体；优选地，非极性有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、正辛烷、正己烷、环己烷、正庚烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷和四氯化碳中的一种或多种。进一步地，溶解介质为溶剂，量子点为水溶性量子点，溶剂为极性有机溶剂，乳化剂为油包水型乳化剂，高分子前体为油溶性高分子前体；优选地，极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、2-丁酮、四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和1，4-二氧六环中的一种或多种。进一步地，溶解介质为反应性单体，量子点为油溶性量子点，反应性单体为油溶性单体，微乳中还含有可选的第一固化剂，乳化剂为水包油型乳化剂，高分子前体为水溶性高分子前体；优选地，油溶性单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、二十二烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯及硬脂酸甲基丙烯酸酯中的一种或多种。进一步地，溶解介质为反应性单体，量子点为水溶性量子点，反应性单体为水溶性单体，微乳中还含有可选的第二固化剂，乳化剂为油包水型乳化剂，高分子前体为油溶性高分子前体；优选地，水溶性单体选自丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺及水溶性环氧树脂中的一种或多种。进一步地，水溶性高分子前体固化后形成水溶性高分子基体，水溶性高分子基体选自水溶性有机硅树脂、水溶性环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂和水溶性聚氨酯树脂中的一种或多种。进一步地，水包油型乳化剂的HLB值范围为8～18；优选地，水包油型乳化剂选自油酸钠、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯十六烷基醇、聚乙二醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯油醇、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯油醇醚、聚氧乙烯植物油、聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯单油酸酯、六乙二醇单硬脂酸酯及聚氧丙烯硬脂酸酯中的一种或多种。进一步地，油溶性高分子前体固化后形成油溶性高分子基体，油溶性高分子基体选自油溶性有机硅树脂、油溶性环氧树脂、油溶性丙烯酸树脂和油溶性聚氨酯树脂中的一种或多种。进一步地，油包水型乳化剂的HLB值范围为3～6；优选地，油包水型乳化剂选自选自丙二醇单硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯、羟基化羊毛脂、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、二乙二醇单油酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、二乙二醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯油醇醚、二乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯及聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物中的一种或多种。进一步地，量子点组合物中，量子点与高分子前体的质量比为1～20:100；优选地，乳化剂与高分子前体的质量比为0.1～10:100。进一步地，乳化剂与溶解介质及量子点之和的质量比为10～30:100。进一步地，高分子前体包括预聚物、稀释单体以及可选的第三固化剂。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点发光材料，量子点发光材料根据上述任一种量子点组合物制备而成。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点发光材料，量子点发光材料包括高分子基体以及分散在高分子基体间的微乳，其中，微乳包括量子点、溶解量子点的溶解介质以及包裹溶解介质的乳化剂。进一步地，溶解介质选自溶剂或反应性单体。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点发光材料，量子点发光材料包括高分子基体以及分散在高分子基体间的微乳，其中，微乳包括量子点、分散量子点的聚合物和包裹聚合物的乳化剂，聚合物通过反应性单体聚合形成。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点发光材料，量子点发光材料包括高分子基体以及分散在高分子基体间的微孔，其中，微孔中包括量子点。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种发光器件，包括量子点发光材料，量子点发光材料为上述任一种量子点发光材料。进一步地，发光器件为量子点膜或量子点管。根据本专利技术的另一方面，提供了一种量子点发光材料的制备方法，该制备方法包括：将上述任一种量子点组合物中的量子点、溶解量子点的溶解介质、乳化剂以及高分子前体进行混合，得到混合物；对混合物进行固化，得到量子点发光材料。进一步地，固化为热固化和/或UV固化；优选地，热固化是在80℃～150℃的条件下固化15～150min；优选地，UV固化的能量为500～5000mj/cm2。进一步地，混合通过超声混合或机械搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点组合物，其特征在于，所述量子点组合物包括微乳及分散所述微乳的高分子前体，其中，所述微乳包括量子点、溶解所述量子点的溶解介质和包裹所述溶解介质的乳化剂。

【技术特征摘要】
1.一种量子点组合物，其特征在于，所述量子点组合物包括微乳及分散所述微乳的高分子前体，其中，所述微乳包括量子点、溶解所述量子点的溶解介质和包裹所述溶解介质的乳化剂。2.根据权利要求1所述的量子点组合物，其特征在于，所述溶解介质选自溶剂或反应性单体。3.根据权利要求2所述的量子点组合物，其特征在于，所述溶解介质为溶剂，所述量子点为油溶性量子点，所述溶剂为非极性有机溶剂，所述乳化剂为水包油型乳化剂，所述高分子前体为水溶性高分子前体；优选地，所述非极性有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、正辛烷、正己烷、环己烷、正庚烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷和四氯化碳中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的量子点组合物，其特征在于，所述溶解介质为溶剂，所述量子点为水溶性量子点，所述溶剂为极性有机溶剂，所述乳化剂为油包水型乳化剂，所述高分子前体为油溶性高分子前体；优选地，所述极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、2-丁酮、四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和1，4-二氧六环中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的量子点组合物，其特征在于，所述溶解介质为反应性单体，所述量子点为油溶性量子点，所述反应性单体为油溶性单体，所述微乳中还含有可选的第一固化剂，所述乳化剂为水包油型乳化剂，所述高分子前体为水溶性高分子前体；优选地，所述油溶性单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、二十二烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯及硬脂酸甲基丙烯酸酯中的一种或多种。6.根据权利要求2所述的量子点组合物，其特征在于，所述溶解介质为反应性单体，所述量子点为水溶性量子点，所述反应性单体为水溶性单体，所述微乳中还含有可选的第二固化剂，所述乳化剂为油包水型乳化剂，所述高分子前体为油溶性高分子前体；优选地，所述水溶性单体选自丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺及水溶性环氧树脂中的一种或多种。7.根据权利要求3或5所述的量子点组合物，其特征在于，所述水溶性高分子前体固化后形成水溶性高分子基体，所述水溶性高分子基体选自水溶性有机硅树脂、水溶性环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂和水溶性聚氨酯树脂中的一种或多种。8.根据权利要求3或5所述的量子点组合物，其特征在于，所述水包油型乳化剂的HLB值范围为8～18；优选地，所述水包油型乳化剂选自油酸钠、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯十六烷基醇、聚乙二醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯油醇、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯油醇醚、聚氧乙烯植物油、聚氧乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：方龙，吕梦冰，王海琳，赵飞，
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