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包含钙钛矿半导体的稳定化的发光纳米颗粒和制造方法技术

技术编号:24595770 阅读:74 留言:0更新日期:2020-06-21 03:29
用于发光二极管应用的稳定化的发光纳米颗粒包含由氧化物涂层包封的钙钛矿纳米晶体,其中该氧化物涂层包括配体残余物,所述配体残余物包含选自以下的一种或多种元素:氮、碳、磷和硫。制备稳定化的发光纳米颗粒的方法包括在非极性溶剂中分散钙钛矿纳米晶体和交联配体以形成第一混合物。每个交联配体包含头端和尾端;头端附着至钙钛矿纳米晶体并且尾端保持未附着且可用于交联。向第一混合物添加包含交联官能团的氧化物前体,并且交联官能团附着至交联配体的尾端。因此,在钙钛矿纳米晶体上形成了氧化物涂层。

Stabilized luminescent nanoparticles containing perovskite semiconductors and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含钙钛矿半导体的稳定化的发光纳米颗粒和制造方法
本公开内容总体上涉及发光颗粒并且更具体地涉及用于在发光二级管(LED)应用中使用的稳定化的钙钛矿纳米颗粒。背景由于它们可调的发射波长、窄的发射、非散射和高量子产率(QY),钙钛矿纳米晶体最近涌现为有前景的下转换器(down-converter)。这些性质通过减小与发射至红外有关的损失、LED封装的散射至吸收部分和下转换(即低QY)从而允许改进的LED性能。一个实例是全无机钙钛矿CsPbX3(X=Cl、Br、I)纳米晶体,其展示了对于在LED中的下转换器而言许多期望的性质。然而,钙钛矿纳米晶体相对于氧、有机溶剂和极性溶剂例如水具有有限的稳定性或没有稳定性,这限制它们在LED中作为下转换器的应用。它们在极性环境中的不稳定性还使加工材料具有挑战性;例如,按照用于其它纳米颗粒的已建立方法生长保护阻挡体可为困难的或不可能的。简要概述开发了用于发光二极管(LED)应用的稳定化的发光纳米颗粒和制造这样的纳米颗粒的方法。稳定化的发光纳米颗粒包含由氧化物涂层包封的钙钛矿纳米晶体,其中该氧化物涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于发光二极管(LED)应用的稳定化的发光纳米颗粒,该稳定化的发光纳米颗粒包含:/n由氧化物涂层包封的钙钛矿纳米晶体,/n其中该氧化物涂层包括配体残余物,所述配体残余物包含选自以下的一种或多种元素:氮、碳、磷和硫。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 US 15/809,2131.用于发光二极管(LED)应用的稳定化的发光纳米颗粒,该稳定化的发光纳米颗粒包含:
由氧化物涂层包封的钙钛矿纳米晶体,
其中该氧化物涂层包括配体残余物,所述配体残余物包含选自以下的一种或多种元素:氮、碳、磷和硫。


2.根据权利要求1所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该钙钛矿纳米晶体分别地用氧化物涂层涂覆,每个钙钛矿纳米晶体被氧化物壳包围,该氧化物壳包含配体残余物。


3.根据权利要求1或2所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该钙钛矿纳米晶体集体地用氧化物涂层涂覆,该钙钛矿纳米晶体嵌入包含该配体残余物的氧化物基体中。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该氧化物涂层包含选自以下的氧化物:氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化硼和氧化锌。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,包含化学式ABX3,其中
A是Cs、MA或FA,MA是CH3NH3且FA是H2NCHNH2,
B是Pb或Sn,和
X是Cl、Br和/或I。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该配体残余物分布遍及该氧化物涂层。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中至少一部分配体残余物集中至该氧化物涂层的与该钙钛矿纳米晶体相邻的区域。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该配体残余物包含N-H键、C-O键、P-O键和/或S-H键。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该配体残余物包括头端,所述头端包含一种或多种选自以下的官能团:氨基基团、羧酸盐基团、磷酸盐基团和硫醇盐基团。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该配体残余物以通过以下技术中的一种或多种可检测的量存在:能量色散X-射线光谱法(EDS)、X-射线荧光(XRF)、电感耦合质谱法(ICP-MS)、感应耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、振动或红外光谱法、拉曼光谱法或核磁共振(NMR)波谱法。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该氧化物涂层具有约2nm-约50nm范围内的厚度。


12.根据权利要求1-11中任一项所述的稳定化的发光纳米颗粒,其中该钙钛矿纳米晶体的体积(Vp)与该氧化物涂层的体积(Vo)的比Vp/Vo在约0.001-约0.95范围内。


13.发光器件,包含:
具有主波长为425nm至475nm的蓝色发光二极管(LED)芯片,该蓝色发光二极管(LED)芯片与根据权利要求1-12中任一项的稳定化的发光纳米颗粒光通信,用于下...

【专利技术属性】
技术研发人员:穆琳佳K·洛蒂托R·格里斯拜克
申请(专利权)人:克里公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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