介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种介孔氧化硅纳米复合材料、制备方法及显示装置，该介孔氧化硅纳米复合材料包括介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。该复合材料可明显增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命，减少荧光猝灭，有效解决现有材料中量子点荧光产率较低的问题，可应用于显示发光器件或传感器件中。

Mesoporous silica nano composite material, preparation method and display device thereof

The invention provides a mesoporous silica nanocomposite material, a preparation method and a display device. The mesoporous silica nanocomposite material comprises a mesoporous silica, a quantum dot loaded on the mesoporous silica core, and a nano metal shell coated on the surface of the mesoporous silica, wherein the mesoporous silica pore is provided. The diameter is 10 to 50nm, and the distance between the quantum dots is between 20 and 100nm. The composite material can significantly enhance the fluorescence emission intensity of quantum dots, improve the efficiency and lifetime of quantum dots, reduce fluorescence quenching, effectively solve the problem of low fluorescence yield of quantum dots in existing materials, and can be used in display light-emitting devices or sensor devices.

【技术实现步骤摘要】
介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置
本专利技术属于显示
，具体涉及一种介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置。
技术介绍
量子点(QD)作为新型的荧光材料，具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点，成为目前新型发光或者传感材料的研究热点。因此，对于量子点材料的设计和开发，并基于量子点材料制备发光器件成为了目前新型显示及传感器件研究的主要方向。目前，量子点的荧光量子产率已经很高，且比有机染料稳定的多。但其仍然受几个重要因素的限制。首先，在长时间的光照或者在某些化学成分的存在下，量子点本身会降解，并最终失去荧光发射。第二，量子点表面可能会吸附一些原子或者分子，形成表面的载流子陷阱。第三，就是由于非辐射俄歇复合或者量子点距离太近等因素造成的荧光淬灭。因此其荧光产率有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种介孔氧化硅纳米复合材料，该复合材料可明显增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命，减少荧光猝灭，有效解决现有材料中量子点荧光产率较低的问题，可应用于显示发光器件或传感器件中。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种介孔氧化硅纳米复合材料，包括：介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。根据本专利技术的一个实施方式，所述纳米金属壳层的厚度为3-5nm，所述介孔氧化硅的表面与所述纳米金属壳层的距离为1～10nm。根据本专利技术的一个实施方式，所述纳米金属壳层为纳米金壳层或纳米银壳层。根据本专利技术的一个实施方式，所述量子点选自硫化铅量子点、硫化锌量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、硒化铅量子点、碲化镉量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种。本专利技术还提供一种制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法，包括如下步骤：利用氧化硅前驱体和表面活性剂制备得到介孔氧化硅；使所述介孔氧化硅通过有机配体与量子点连接，得到负载量子点的介孔氧化硅；以及将所述负载量子点的介孔氧化硅加入到含有纳米金属的溶液中搅拌，得到介孔氧化硅纳米复合材料。根据本专利技术的一个实施方式，所述负载量子点的介孔氧化硅通过如下步骤得到：将所述介孔氧化硅与所述有机配体连接，得到修饰后的介孔氧化硅；向所述修饰后的介孔氧化硅灌注所述量子点，使所述量子点与所述有机配体结合。根据本专利技术的一个实施方式，所述负载量子点的介孔氧化硅通过如下步骤得到：将所述量子点与所述有机配体结合，得到修饰后的量子点；向所述介孔氧化硅灌注所述修饰后的量子点，使所述有机配体与所述介孔氧化硅连接。根据本专利技术的一个实施方式，所述氧化硅前驱体、量子点和氯金酸的质量比为(50～100):(1～5):(1～5)。根据本专利技术的一个实施方式，所述有机配体具有两个活性端基，其中一个活性端基为羟基或羧基，另一个活性端基为巯基、氨基、亚胺基或磷氧基。根据本专利技术的一个实施方式，所述有机配体为油胺或羧基硫醇。根据本专利技术的一个实施方式，所述氧化硅前驱体选自正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷和1-乙烯咪唑与乙烯基三甲氧基硅烷共聚物中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施方式，所述表面活性剂选自十二烷基胺、十六烷基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。本专利技术还提供一种显示装置，所述显示装置包括彩膜层，所述彩膜层包括上述介孔氧化硅纳米复合材料。基于上述技术方案的描述，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的介孔氧化硅纳米复合材料，由于量子点负载在材料的介孔中，可以保护量子点免受来自环境或者外部化学成分的影响；此外，也可以通过调节孔径大小或者连接分子链长来控制量子点之间以及量子点和纳米金属壳层之间的距离，增加量子点之间的距离从而减少荧光淬灭；还可以通过调节纳米金属壳层的表面等离子体共振效应，增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的介孔氧化硅纳米复合材料示意图；图2为本专利技术的一个实施方式制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法流程示意图；图3为实施例1的制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法示意图；图4为实施例2制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法示意图。其中，附图标记如下：10：介孔氧化硅11：介孔20：有机配体30：量子点40：纳米金属壳层具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域普通技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本专利技术的优点及功效。本专利技术也可通过其它不同的实施方式加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术所公开的构思下赋予不同的修饰与变更。此外，本文所有范围和值都包含及可合并的。落在本文中所述的范围内的任何数值或点，例如任何整数都可以作为最小值或最大值以导出下位范围等。图1为本专利技术的一个实施方式的介孔氧化硅纳米复合材料，包括：介孔氧化硅10，负载于所述介孔氧化硅的量子点30、及包覆于所述介孔氧化硅内核表面的纳米金属壳层40；其中，所述介孔氧化硅的孔径11为10～50nm，所述量子点30之间的距离为20～100nm。通过采用介孔氧化硅内核作为负载量子点的载体，并在外层包覆一层纳米金属壳层，形成完整的由金属包覆的介孔氧化硅纳米复合材料。由于负载的量子点被介孔11包覆，从而保护量子点免受来自环境或外部化学成分的影响。同时，如果量子点之间的距离太小，即量子点密度太大，则会由于发生俄歇复合导致量子点的发光效率降低。因此可以通过增加量子点之间的距离，从而减少荧光猝灭现象。进一步地，纳米金属壳层的厚度为3-5nm，介孔氧化硅表面与纳米金属壳层的距离为1～10nm，即负载了量子点的介孔氧化硅表面与纳米金属壳层的内壁之间的距离为1～10nm。在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波，它在表面处场强最大，能够被电子也能被光波激发。因此，可通过控制介孔氧化硅复合材料和纳米金属壳层之间的距离，调节壳层表面等离子体共振效应，增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命。纳米金属壳层包括但不限于纳米金壳层或纳米银壳层。前述量子点包括但不限于硫化铅量子点、硫化锌量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、硒化铅量子点、碲化镉量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种图2为本专利技术的一个实施方式制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法流程示意图。如图2所示，制备上述的负载量子点的介孔氧化硅纳米复合材料的方法，包括如下步骤：利用氧化硅前驱体和表面活性剂制备得到介孔氧化硅；使所述介孔氧化硅通过有机配体与量子点连接，得到负载量子点的介孔氧化硅；以及将所述负载量子点的介孔氧化硅加入到含有纳米金属的溶液中搅拌，得到介孔氧化硅纳米复合材料。根据本专利技术的一个实施方式，上述负载量子点的介孔氧化硅通过如下步骤得到：将所述介孔氧化硅与所述有机配体连接，得到修饰后的介孔氧化硅；向所述修饰后的介孔氧化硅灌注所述量子点，使所述量子点与所述有机配体结合。根据本专利技术的一个实施方式，上述负载量子点的介孔氧化硅还可以通过如下步骤得到：将所述量子点与所述有机配体结合，得到修饰后的量子点；向所述介孔氧化硅灌注所述修饰后的量子点，使所述有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介孔氧化硅纳米复合材料，包括：介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。

【技术特征摘要】
1.一种介孔氧化硅纳米复合材料，包括：介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。2.根据权利要求1所述的介孔氧化硅纳米复合材料，其特征在于，所述纳米金属壳层为纳米金壳层或纳米银壳层，所述纳米金属壳层的厚度为3-5nm，所述介孔氧化硅的表面与所述纳米金属壳层的距离为1～10nm。3.根据权利要求1所述的介孔氧化硅纳米复合材料，其特征在于，所述量子点选自硫化铅量子点、硫化锌量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、硒化铅量子点、碲化镉量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种。4.一种制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：利用氧化硅前驱体和表面活性剂制备得到介孔氧化硅；使所述介孔氧化硅通过有机配体与量子点连接，得到负载量子点的介孔氧化硅；以及将所述负载量子点的介孔氧化硅加入到含有纳米金属的溶液中搅拌，得到介孔氧化硅纳米复合材料。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，张爱迪，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11