提高量子点稳定性的方法、改性量子点及其用途技术

本发明专利技术提供了提高量子点稳定性的方法、改性量子点及其用途。该方法包括：(1)将具有氧化物包覆层的量子点与水溶性硅酸盐和水混合，以便得到混合液；(2)对混合液进行挥发处理，以便得到负载有硅酸盐的固态量子点；(3)对固态量子点进行干燥和研磨。该方法不仅操作简单、方便，可重复，且易于实现和规模化生产，还能实现硅酸盐晶体在量子点氧化物包覆层介孔结构中的均匀分散和填充，达到显著提高氧化物包覆层的水氧阻隔能力，提高改性量子点的水氧稳定性的效果，由此能够有效地提高改性量子点的光热稳定性和发光效率，使改性量子点可以更好地应用于对环境水氧要求低的器件中。用于对环境水氧要求低的器件中。用于对环境水氧要求低的器件中。

【技术实现步骤摘要】
提高量子点稳定性的方法、改性量子点及其用途


[0001]本专利技术涉及量子点
，具体而言，涉及提高量子点稳定性的方法、改性量子点及其用途。

技术介绍

[0002]量子点具有颜色纯度高，发光波长可调，发光效率高等优异的光学特性，并且易于通过溶液方法制备，在普通照明和显示背光等领域具有广泛的应用前景，但是由于量子点的稳定性差，使得其应用时对环境水氧的要求高，目前主要应用在水氧阻隔膜保护情形下的光致材料中。因而，现有的量子点的性能仍有待进一步改善。

技术实现思路

[0003]本申请主要是基于以下问题和发现提出的：
[0004]为了提高量子点的光热稳定性，有采用水氧阻隔膜对量子点进行水氧阻隔保护的方法，但该方法成本高，受到专利保护的限制，并且应用场景受限，例如无法应用在LED On Chip(芯片发光二极管)封装上；也有使用氧化物(氧化硅/氧化铝/氧化钛等)或者有机聚合物对量子点进行包覆来提高量子点的稳定性的方法，虽然包覆后的量子点稳定性相比未包覆时有所提高，但其稳定性还远远达不到应用场景的要求。而本申请的专利技术人发现，对量子点进行氧化物包覆时，包覆的氧化物层是较为疏松的结构，其氧化物包覆层具有介孔结构(孔径2nm～50nm)，使得水氧物质仍然较易通过包覆层影响内部量子点的稳定性。
[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种提高量子点稳定性的方法。
[0006]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种提高量子点稳定性的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将具有氧化物包覆层的量子点与水溶性硅酸盐和水混合，以便得到混合液；(2)对所述混合液进行挥发处理，以便得到负载有硅酸盐的固态量子点；(3)对所述固态量子点进行干燥和研磨。专利技术人发现，对上述混合液进行挥发处理时，随着水份的挥发，以离子形式存在的硅酸盐会进入氧化物包覆层的介孔结构中，并在介孔中结晶得到硅酸盐晶体，一方面，硅酸盐晶体具有较好的化学稳定性，不与水氧发生反应；另一方面，硅酸盐晶体填充在氧化物包覆层的介孔结构中可以大大降低氧化物包覆层的孔隙率，提高氧化物包覆层的致密度，改善其疏松结构，从而可以显著提高氧化物包覆层的水氧阻隔能力，提高量子点的水氧稳定性。由此，该方法不仅操作简单、方便，可重复，且易于实现和规模化生产，还能实现硅酸盐晶体在量子点氧化物包覆层介孔结构中的均匀分散和填充，达到显著提高氧化物包覆层的水氧阻隔能力，提高改性量子点的水氧稳定性的效果，由此能够有效地提高改性量子点的光热稳定性和发光效率，使改性量子点可以更好地应用于对环境水氧要求低的器件中。
[0007]另外，根据本专利技术上述实施例的提高量子点稳定性的方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]根据本专利技术的实施例，步骤(1)中，所述具有氧化物包覆层的量子点与所述硅酸盐的质量比为1：(0.5～1)。
[0009]根据本专利技术的实施例，步骤(1)中，所述混合在搅拌条件和/或超声条件下进行。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述具有氧化物包覆层的量子点中，所述包覆层材料包括选自SiO2、Al2O3和TiO2中的至少之一。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述硅酸盐包括硅酸锂和/或硅酸钠。
[0012]根据本专利技术的实施例，步骤(1)中，所述具有氧化物包覆层的量子点采用反相微乳法或溶胶凝胶法制备得到。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述具有氧化物包覆层的量子点的制备方法包括：(1
‑
1)将量子点与挥发性有机溶剂混合，得到量子点溶液；(1
‑
2)将二氧化硅前驱体与所述量子点溶液混合，使挥发性有机溶剂挥发，得到量子点二氧化硅凝胶固体；(1
‑
3)对所述量子点二氧化硅凝胶固体进行干燥和研磨，得到具有氧化物包覆层的量子点，任选地，所述量子点溶液中量子点的浓度为15～30mg/mL。
[0014]根据本专利技术的实施例，步骤(2)中，所述挥发处理在搅拌条件和/或超声条件下进行。
[0015]根据本专利技术的实施例，步骤(3)中，所述干燥采用烘干法进行。
[0016]在本专利技术的另一个方面，本专利技术提出了一种改性量子点，根据本专利技术的实施例，该改性量子点包括：量子点、包覆在所述量子点表面的氧化物包覆层，以及分散于所述氧化物包覆层介孔结构中的硅酸盐晶体。专利技术人发现，该改性量子点中的硅酸盐晶体分散并填充于氧化物包覆层介孔结构中，使得该氧化物包覆层具有孔隙率低，结构致密的特点，且硅酸盐晶体化学稳定性好，不与水氧发生反应，由此使得该改性量子点的氧化物包覆层具有优异的水氧阻隔能力。综上，该改性量子点水氧稳定性较好，具有较高的光热稳定性和发光效率，可以更好地应用于对环境水氧要求低的器件中。
[0017]根据本专利技术的实施例，所述量子点和所述氧化物包覆层的总质量与所述硅酸盐的质量的比值为1：(0.5～1)。
[0018]根据本专利技术的实施例，所述改性量子点采用前面所述的方法获得。
[0019]在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种发光器件，根据本专利技术的实施例，该发光器件具有前面所述的改性量子点和/或具有采用前面所述的方法获得的改性量子点。专利技术人发现，该发光器件的稳定性好，发光效率高。
[0020]在本专利技术的又一个方面，本专利技术提出了一种显示装置，根据本专利技术的实施例，该显示装置包括前面所述的发光器件。相对于现有技术，本专利技术所述的显示装置的稳定性和显示效果更好，市场竞争力更强。
附图说明
[0021]图1显示了本专利技术一个实施例的提高量子点稳定性的方法的流程示意图。
[0022]图2显示了本专利技术一个实施例的改性量子点的平面示意图。
[0023]图3显示了本专利技术实施例1中制得的量子点样品1和改性量子点样品2的荧光强度随时间变化的对比示意图。
[0024]附图标记：
[0025]1：量子点
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2：氧化物包覆层
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3：硅酸盐晶体
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0027]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种提高量子点稳定性的方法，根据本专利技术的实施例，参照图1，该方法包括：
[0028](1)将具有氧化物包覆层的量子点与水溶性硅酸盐和水混合，以便得到混合液
[0029]根据本专利技术的实施例，所述具有氧化物包覆层的量子点与所述硅酸盐的质量比可以为1：(0.5～1)，具体可以为1/0.5、1/0.6、1/0.7、1/0.8、1/0.9、1/1等，专利技术人发现，若具有氧化物包覆层的量子点与硅酸盐的质量比过大，即硅酸盐的含量过少，则得到的负载有硅酸盐的固态量子点中硅酸盐的填充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高量子点稳定性的方法，其特征在于，包括：(1)将具有氧化物包覆层的量子点与水溶性硅酸盐和水混合，以便得到混合液；(2)对所述混合液进行挥发处理，以便得到负载有硅酸盐的固态量子点；(3)对所述固态量子点进行干燥和研磨。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述具有氧化物包覆层的量子点与所述硅酸盐的质量比为1：(0.5～1)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合在搅拌条件和/或超声条件下进行；任选地，所述具有氧化物包覆层的量子点中，所述包覆层材料包括选自SiO2、Al2O3和TiO2中的至少之一；任选地，所述硅酸盐包括硅酸锂和/或硅酸钠。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述具有氧化物包覆层的量子点采用反相微乳法或溶胶凝胶法制备得到，任选地，所述具有氧化物包覆层的量子点的制备方法包括：(1
‑
1)将量子点与挥发性有机溶剂混合，得到量子点溶液；(1
‑
2)将二氧化硅前驱体与所述量子点溶液混合，使挥发...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆意勇，李必兴，龙能文，
申请(专利权)人：合肥福纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：