纳米晶组合物及其制备方法和应用与流程

文档序号:31792496发布日期:2022-10-14 16:08阅读:177来源:国知局
纳米晶组合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及纳米晶材料技术领域,具体而言,涉及一纳米晶组合物及其制备方法和应用。


背景技术:

2.在过去的二十多年里,纳米晶合成化学主要集中在尺寸形貌的单分散控制以及如何提高荧光量子产率上,但是仅仅实现尺寸形貌的单分散以及提高荧光量子产率是不够的,更重要的是要尽可能地降低环境,尤其水和氧气,对于纳米晶的光学、电学等性质的影响,这对于纳米晶的应用研究具有极大的价值。
3.氧气和水对纳米晶的影响往往受到光照的影响,分别称为对纳米晶的光氧化以及光水解过程,导致纳米晶的荧光量子产率降低,荧光半峰宽变宽等等,大大阻碍了纳米晶材料的应用。为了避免光水解和光氧化的发生,通常将得到的纳米晶保存在有机溶剂当中,以形成纳米晶溶液。相比于单一组分的核纳米晶,核壳结构纳米晶具有更高的光学和化学稳定性,如在cdse纳米晶上包覆较厚的cds壳层,得到荧光量子产率更高的纳米晶。另外一些提高纳米晶稳定性的手段还有制备合金结构纳米晶,以及在纳米晶内掺杂金属原子(如al)。上述这些手段在一定程度上将纳米晶溶液的稳定性提高了,但是在光照条件下,纳米晶溶液的抗水氧性能依然不足。要使纳米晶实现抗水氧的效果,目前最好的手段是在纳米晶表面包覆氧化物。文献报道中,在纳米晶的表面包覆的氧化物主要有sio2以及tio2,但是这些氧化物很难消除纳米晶的表面缺陷,而且晶格缺陷也较多,另外这些氧化物与纳米晶之间的晶型不匹配,也会导致纳米晶的尺寸分布变差,降低光学与化学稳定性。
4.在纳米晶的应用中(尤其是在显示产品中),纳米晶往往分散于高分子胶黏剂中,这样在一定程度上阻碍了水和氧气直接接触到纳米晶。但是,这种手段只是缓解了水氧到达纳米晶表面的速率,一旦水氧进入高分子胶黏剂,最终依然有可能在光照条件下使得纳米晶发生荧光淬灭。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种纳米晶组合物及其制备方法和应用,以解决现有技术中的纳米晶抗水氧能力弱的问题。
6.为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种纳米晶组合物的制备方法,该制备方法包括:步骤s1,准备包含金属盐的热熔胶黏剂,热熔胶黏剂为金属盐,或者热熔胶黏剂包括金属盐和有机分散体;步骤s2,在热熔胶黏剂熔融的温度下,将多个纳米晶与热熔胶黏剂混合,形成金属盐-纳米晶分散体系;以及步骤s3,将金属盐-纳米晶分散体系冷却,得到固态的纳米晶组合物。
7.进一步地,上述金属盐与有机分散体的重量比为6:1~1:2,或者金属盐在热熔胶黏剂的质量百分数为40%~90%。
8.进一步地,上述金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种,优选金属
羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8~22之间,优选金属膦酸盐选自具有碳原子数为4~22的烃基的金属膦酸盐,优选金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。
9.进一步地,上述有机分散体选自c8~c
22
的烷烃、c8~c
22
的烯烃、c8~c
22
的醇、c8~c
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。
10.进一步地,上述熔融的温度小于金属盐的分解温度,或者熔融的温度为150~250℃。
11.进一步地,上述固态的纳米晶组合物在15~50℃下的粘度为300~3000cps。
12.进一步地,上述热熔胶黏剂还包括粘度调节剂,粘度调节剂选自三烷基膦、c4~c
22
的脂肪胺中的任意一种或多种,优选粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3~5:1。
13.进一步地,上述金属盐与纳米晶的重量比为1:1~1000:1,优选为10:1~1000:1。
14.进一步地,上述步骤s2中,纳米晶以纳米晶溶液的形式加入,优选地,步骤s2还包括去除纳米晶溶液中溶剂的过程。
15.进一步地,上述步骤s2使用的纳米晶和步骤s3得到的固态的纳米晶组合物中的纳米晶的荧光峰位、半峰宽的变化率为0~2%。
16.进一步地,上述金属盐-纳米晶分散体系为均相体系。
17.根据本发明的另一方面,提供了一种纳米晶组合物,该纳米晶组合物为固体,纳米晶组合物包括多个纳米晶和金属盐,多个纳米晶分散在金属盐中,至少一部分金属盐为纳米晶的表面配体。
18.进一步地,上述金属盐与纳米晶的重量比为1:1~1000:1,优选纳米晶组合物不包括高分子聚合物或可聚合的单体。
19.进一步地,上述纳米晶组合物在15~50℃下的粘度为300~3000cps。
20.进一步地,上述金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种,优选金属羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8~22之间,优选金属膦酸盐选自具有碳原子数为4~22的烃基的金属膦酸盐,优选金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。
21.进一步地,上述纳米晶组合物还包括有机分散体,优选金属盐与有机分散体的重量比为6:1~1:2,或者优选金属盐在纳米晶组合物的质量百分数为40%~90%。
22.进一步地,上述有机分散体选自c8~c
22
的烷烃、c8~c
22
的烯烃、c8~c
22
的醇、c8~c
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。
23.进一步地,上述纳米晶组合物还包括粘度调节剂,粘度调节剂选自三烷基膦、c4~c
22
的脂肪胺中的任意一种或多种,优选粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3~5:1。
24.根据本发明的另一方面,提供了一种光转换器件,该光转换器件包括上述任一种的纳米晶组合物。
25.进一步地,上述光转换器件在经历条件a后荧光量子产率的降低不超过5%,条件a为:光转换器件的初始光吸收率为30%,0.5w/cm2以下光强的蓝光照射光转换器件的时间不低于500小时。
26.根据本发明的又一方面,提供了一种发光装置,该发光装置包括上述任意一项的纳米晶组合物。
27.应用本发明的技术方案,通过上述制备方法在纳米晶表面包裹大量的金属盐,至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合,而且由于热熔胶黏剂的存在使得纳米晶组合物在常温下以固态形式存在,从而有效避免了结合在纳米晶表面的金属盐的脱落,使纳米晶的抗水氧性能大大提高,同时保持高荧光量子产率。上述纳米晶组合物在储存和应用过程中,由于纳米晶被热熔胶黏剂包裹以隔绝水和氧气,因此有效避免了光氧化和光水解,保证了其应用时的性能稳定性。
具体实施方式
28.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
29.如本技术背景技术所分析的,现有纳米晶隔绝水氧的技术并不能有效地保持纳米晶光照条件下的抗水氧效果。目前,通过在纳米晶表面设置配体,然后配制成纳米晶溶液来保存纳米晶,由于纳米晶表面的配体在纳米晶溶液中具有溶解度,从而在纳米晶溶液中,配体脱落等使纳米晶表面会出现缺陷,这些缺陷会导致纳米晶的光氧化以及光水解的发生。其次在光照条件下,尤其是强光照射下,纳米晶溶液或者含有纳米晶的光学膜中的温度会升高,进一步使得纳米晶表面的配体脱落形成缺陷,从而导致更容易发生纳米晶的光水解以及光氧化。不仅如此,即使纳米晶已经隔绝了水和氧气,在强光照射下,由于温度升高导致纳米晶表面原子移动和配体脱落,纳米晶的荧光量子产率会大大降低,可见,由于配体易脱落,仍然不能提高纳米晶在光照下使用的抗水氧效果。为了解决该问题,本技术提供了一种纳米晶组合物、其制备方法和应用。
30.在本技术一种典型的实施方式中,提供了一种纳米晶组合物的制备方法,该制备方法包括:步骤s1,准备包含金属盐的热熔胶黏剂,热熔胶黏剂为金属盐,或者热熔胶黏剂包括金属盐和有机分散体;步骤s2,在热熔胶黏剂熔融的温度下,将多个纳米晶与热熔胶黏剂混合,形成金属盐-纳米晶分散体系;以及步骤s3,将金属盐-纳米晶分散体系冷却,得到固态的纳米晶组合物。
31.本技术通过上述制备方法在纳米晶表面包裹大量的金属盐,至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合,而且由于热熔胶黏剂的存在使得纳米晶组合物在常温下以固态形式存在,从而有效避免了结合在纳米晶表面的金属盐的脱落,使纳米晶的抗水氧性能大大提高,同时保持高荧光量子产率。上述纳米晶组合物在储存和应用过程中,由于纳米晶被热熔胶黏剂包裹以隔绝水和氧气,因此有效避免了光氧化和光水解,保证了其应用时的性能稳定性。
32.上述步骤s2使用的纳米晶和步骤s3得到的固态的纳米晶组合物中的纳米晶的荧光峰位、半峰宽的变化率为0~2%。量子产率提高0~10%。以荧光峰位的变化率为例,上述变化率是指采用本技术的制备方法制作后所得到的纳米晶组合物的荧光峰位和处理前的纳米晶的荧光峰位之间的变化值相对于处理前的纳米晶的荧光峰位的比例。
33.上述“固态”不仅包含没有任何流动性的固体,也包含具有一定粘度或流动性的粘稠胶状物,基于所使用的热熔胶黏剂,上述固态的纳米晶组合物在15~50℃下的粘度为300~3000cps。
34.上述“热熔胶黏剂熔融的温度”是指能够使热熔胶黏剂保持液态的温度。此外,本
申请的热熔胶黏剂是表示可以在一定温度下熔融形成具有一定粘性的胶状物,形成上述热熔胶黏剂的方式有多种,在一些实施例中,上述步骤s1包括:将金属盐加热熔融形成热熔胶黏剂,其中,选择常温为固体、加热后熔融的金属盐,熔融的金属盐形成的热熔胶黏剂即可对纳米晶进行包裹。或者上述步骤s1包括将金属盐与有机分散体混合加热,形成热熔胶黏剂。该热熔胶黏剂是利用金属盐和有机分散体的混合形式加热后二者进一步混合形成胶状物形式,利用该胶状物对纳米晶进行包裹。上述两种热熔胶黏剂在降温后,即恢复为固体或粘稠状。
35.在一些实施例中,将上述固态的纳米晶组合物加热至上述熔融的温度,可以重新得到上述金属盐-纳米晶分散体系。
36.另外,本领域技术人员可以通过调节金属盐和有机分散体的用量比例来调整所形成的纳米晶组合物的粘度,优选上述金属盐与有机分散体的重量比为6:1~1:2,或者金属盐在热熔胶黏剂的质量百分数为40%~90%。当金属盐的用量越高纳米晶组合物的粘度越大,甚至在降温后可以形成不具有流动性的固体。
37.用于本技术的金属盐可以选用结构稳定,在相对较低的温度下即可熔融的金属盐,比如金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种;在一些实施例中,金属羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8~22之间,金属膦酸盐选自具有碳原子数为4~22的烃基的金属膦酸盐;在一些实施例中,金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种,优选为多种金属盐的组合。比如油酸盐、十四酸盐、辛酸盐、丁酸盐、混合酸盐(比如油酸-辛酸盐),更具体地比如其中的蜡状或块状的油酸镁等。
38.在一些实施例中,上述有机分散体选自c8~c
22
的烷烃、c8~c
22
的烯烃、c8~c
22
的醇、c8~c
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种,上述各有机分散体对金属盐形成良好的分散性能。
39.在形成热熔胶黏剂时,在一些实施例中,对金属盐加热熔融,为了避免物质变性,优选上述熔融的温度大于金属盐的熔融温度且小于金属盐的分解温度。在另一些实施例中,对金属盐和有机分散体进行混合加热,为了避免加热温度过高对纳米晶产生影响,优选上述熔融的温度为150~250℃。
40.此外,为了进一步提高热熔胶黏剂的稳定性以及对纳米晶包覆的均匀性,在一些实施例中,上述热熔胶黏剂包括粘度调节剂,粘度调节剂选自三烷基膦、c4~c
22
的脂肪胺中的任意一种或多种。在一些实施例中,上述三烷基膦的烷基的碳原子数为4~22。在一些实施例中,粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3~5:1。
41.在一些实施例中,上述热熔胶黏剂不包括可固化的高分子聚合物或可聚合的单体。
42.由于本技术的方法基于的原理主要是利用金属盐对纳米晶的物理包覆,至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合,因此,金属盐的用量在满足实现包覆使用量需求的基础上,为了进一步提高包覆的稳定性,其用量越多越好;同时为了保证单位质量的纳米晶的发光效率,在一些实施例中,上述金属盐与纳米晶的重量比为1:1~1000:1,优选为10:1~1000:1。
43.在一些实施例中,上述金属盐与纳米晶的重量比大于等于5:1,或者大于等于10:1,或者大于等于15:1,或者大于等于20:1,或者大于等于25:1,或者大于等于30:1,或者大
于等于35:1,或者大于等于40:1,或者大于等于45:1,或者大于等于50:1,或者大于等于55:1,或者大于等于60:1,或者大于等于65:1,或者大于等于70:1,或者大于等于75:1,或者大于等于80:1,或者大于等于85:1,或者大于等于90:1,或者大于等于95:1,或者大于等于100:1,或者大于等于125:1,或者大于等于150:1,或者大于等于175:1,或者大于等于200:1,或者大于等于300:1,或者大于等于400:1,或者大于等于500:1,或者大于等于600:1,或者大于等于700:1,或者大于等于800:1,或者大于等于900:1,且小于等于1000:1;或者
44.小于等于30:1,或者小于等于35:1,或者小于等于40:1,或者小于等于45:1,或者小于等于50:1,或者小于等于55:1,或者小于等于60:1,或者小于等于65:1,或者小于等于70:1,或者小于等于75:1,或者小于等于80:1,或者小于等于85:1,或者小于等于90:1,或者小于等于95:1,或者小于等于100:1,或者小于等于125:1,或者小于等于150:1,或者小于等于175:1,或者小于等于200:1,或者小于等于300:1,或者小于等于400:1,或者小于等于500:1,或者小于等于600:1,或者小于等于700:1,或者小于等于800:1,或者小于等于900:1,且大于等于5:1,或大于等于10:1,或大于等于15:1。
45.上述步骤s2在实施时,纳米晶可以为自行合成的纯纳米晶,也可以是现有商品或者保存在溶液中的纳米晶,当上述步骤s2中,纳米晶以纳米晶溶液的形式加入时,步骤s2还包括去除纳米晶溶液中溶剂的过程。去除过程可以为加热或抽真空使溶剂挥发,也可以通过现有技术中的其它去除溶剂的手段实现纳米晶溶液中的溶剂的去除,且上述去除并不是彻底完全地去除溶剂,即使溶剂有部分残留也不影响本技术制备方法的实施。上述溶剂选择沸点低于熔融的温度、且能够溶解或分散纳米晶的溶剂,例如:甲苯、己烷、辛烷等。
46.在一些实施例中,上述步骤s2中形成的金属盐-纳米晶分散体系为均相体系,有利于金属盐与纳米晶表面以化学键形式结合,更好地提高纳米晶的抗水氧性能。
47.在本技术另一种典型的实施方式中,提供了一种纳米晶组合物,该纳米晶组合物为固体,该纳米晶组合物包括多个纳米晶和金属盐,多个纳米晶分散在金属盐中,且至少一部分金属盐为纳米晶的表面配体。
48.本技术的纳米晶组合物中的金属盐对纳米晶的荧光峰位和半峰宽基本不产生影响,其被金属盐修饰前后荧光峰位和半峰宽的变化率在0~2%内。但是,由于金属盐的保护作用,有效提高了纳米晶的抗水氧性能,因此使得纳米晶在保存和使用过程中的稳定性和寿命得到提升。并且,相比于初始的纳米晶,纳米晶组合物的荧光量子产率不会降低,反而可以提高0~10%。
49.由于本技术的纳米晶组合物基于的主要原理是利用金属盐对纳米晶的物理包覆,至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合,因此,金属盐的用量在满足实现包覆使用量需求的基础上,为了进一步提高包覆的稳定性,其用量越多越好;同时为了保证单位质量的纳米晶的发光效率,在一些实施例中,金属盐与纳米晶的重量比为1:1~1000:1,优选为10:1~1000:1。
50.在一些实施例中,金属盐与纳米晶的重量比大于等于5:1,或者大于等于10:1,或者大于等于15:1,或者大于等于20:1,或者大于等于25:1,或者大于等于30:1,或者大于等于35:1,或者大于等于40:1,或者大于等于45:1,或者大于等于50:1,或者大于等于55:1,或者大于等于60:1,或者大于等于65:1,或者大于等于70:1,或者大于等于75:1,或者大于等于80:1,或者大于等于85:1,或者大于等于90:1,或者大于等于95:1,或者大于等于100:1,
或者大于等于125:1,或者大于等于150:1,或者大于等于175:1,或者大于等于200:1,或者大于等于300:1,或者大于等于400:1,或者大于等于500:1,或者大于等于600:1,或者大于等于700:1,或者大于等于800:1,或者大于等于900:1,且小于等于1000:1;或者
51.小于等于30:1,或者小于等于35:1,或者小于等于40:1,或者小于等于45:1,或者小于等于50:1,或者小于等于55:1,或者小于等于60:1,或者小于等于65:1,或者小于等于70:1,或者小于等于75:1,或者小于等于80:1,或者小于等于85:1,或者小于等于90:1,或者小于等于95:1,或者小于等于100:1,或者小于等于125:1,或者小于等于150:1,或者小于等于175:1,或者小于等于200:1,或者小于等于300:1,或者小于等于400:1,或者小于等于500:1,或者小于等于600:1,或者小于等于700:1,或者小于等于800:1,或者小于等于900:1,且大于等于5:1,或大于等于10:1,或大于等于15:1。
52.且优选上述纳米晶组合物不包括高分子聚合物或可聚合的单体。
53.上述“固态”不仅包含没有任何流动性的固体,也包含具有一定粘度或流动性的粘稠胶状物,基于所使用的金属盐的性能,纳米晶组合物在15~50℃下的粘度为300~3000cps。
54.在一些实施例中,纳米晶组合物在15~50℃下的粘度大于等于300cps,或者大于等于350cps,或者大于等于400cps,或者大于等于450cps,或者大于等于500cps,或者大于等于550cps,或者大于等于600cps,或者大于等于650cps,或者大于等于700cps,或者大于等于750cps,或者大于等于800cps,或者大于等于850cps,或者大于等于900cps,或者大于等于950cps,或者大于等于1000cps,或者大于等于1500cps,或者大于等于2000cps,或者大于等于2500cps,且小于等于3000cps;或者
55.在15~50℃下的粘度小于等于600cps,或者小于等于650cps,或者小于等于700cps,或者小于等于750cps,或者小于等于800cps,或者小于等于850cps,或者小于等于900cps,或者小于等于950cps,或者小于等于1000cps,或者小于等于1500cps,或者小于等于2000cps,或者小于等于2500cps,或者小于等于3000cps,且大于等于300cps,或者大于等于400cps,或者大于等于500cps。
56.用于本技术的金属盐可以选用结构稳定,在相对较低的温度下即可熔融的金属盐,比如金属盐为金属羧酸盐、金属膦酸盐中的任意一种或多种,优选为多种的组合;在一些实施例中,金属羧酸盐的羧酸根的碳原子数在8~22之间,金属膦酸盐选自具有碳原子数为4~22的烃基的金属膦酸盐;在一些实施例中,金属盐的金属离子选自钠、镁、铝、钾、钙、铯、锆、锰、锌、镉中的任意一种或多种。
57.在本技术一些实施例中,为了提高金属盐对纳米晶包裹的均匀性,上述纳米晶组合物还包括有机分散体。本领域技术人员可以通过调节金属盐和有机分散体的用量比例来调整所形成的纳米晶组合物的粘度,优选金属盐与有机分散体的重量比为1:5~1:1,或者金属盐在所述纳米晶组合物的质量百分数为40%~90%。
58.在一些实施例中,上述有机分散体选自c8~c
22
的烷烃、c8~c
22
的烯烃、c8~c
22
的醇、c8~c
22
的酯、角鲨烷中的任意一种或多种。在一些实施例中,金属盐与有机分散体的重量比为6:1~1:2。当金属盐的用量越高纳米晶组合物的粘度越大,甚至在降温后可以形成不具有流动性的固体。
59.此外,为了进一步提高热熔胶黏剂的稳定性以及对纳米晶包覆的均匀性,在一些
实施例中,上述纳米晶组合物还包括粘度调节剂,粘度调节剂选自三烷基膦、c4~c
22
的脂肪胺中的任意一种或多种。在一些实施例中,上述三烷基膦的烷基的碳原子数为4~22。在一些实施例中,粘度调节剂与金属盐的重量比为1:3~5:1。
60.由于本技术的纳米晶组合物中金属盐主要是通过包裹纳米晶实现提高其抗水氧性能,因此,对纳米晶的类型没有特别选择,比如上述纳米晶为ii-vi族化合物、iv-vi族化合物、i-iii-vi族化合物、i-ii-iv-vi族化合物、iii-v族化合物、或其组合,尤其是无镉的上述各纳米晶。
61.上述ii-vi族化合物可进一步包括iii族金属。上述iii-v族化合物可进一步包括ii族金属(例如,inznp)。上述ii-vi族化合物可为:如下的二元化合物:zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、mgs、或其组合;如下的三元化合物:znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse、mgzns、或其组合;或如下的四元化合物:hgzntes、znteses、hgznses、hgznsete、hgznste、或其组合。
62.上述iv-vi族化合物可为:如下的二元化合物:sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte、或其组合;如下的三元化合物:snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte、或其组合;或如下的四元化合物:snpbsse、snpbsete、snpbste、或其组合。
63.上述i-iii-vi族化合物的实例可包括cuinse2、cuins2、cuingase、和cuingas,但不限于此。
64.上述i-ii-iv-vi族化合物的实例可包括cuznsnse和cuznsns,但不限于此。
65.上述iii-v族化合物可为:如下的二元化合物:gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb、或其组合;如下的三元化合物:ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、或其组合;或如下的四元化合物:gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb、或其组合。
66.在一些实施例中,上述纳米晶为核壳纳米晶或者合金纳米晶或者具有掺杂元素的纳米晶。
67.在一些实施例中,上述纳米晶不包括钙钛矿、碳点、硅点类型的纳米晶。
68.在本技术另一种典型的实施方式中,提供了一种纳米晶组合物,包括上述任一种的纳米晶组合物。由于本技术的纳米晶组合物的抗水氧性能较好,在保存和使用过程中结构和性能较为稳定,因此可以适用于多种纳米晶组合物中,并提供较好的发光效率。
69.在本技术又一种典型的实施方式中,还提供了一种光转换器件,包括上述任一种的纳米晶组合物。应用了本技术的光转换器件的发光效率较高且可以在保存和使用过程中维持相对稳定。上述光转换器件可以为纳米晶扩散板、纳米晶透镜等器件。
70.在本技术再一种典型的实施方式中,还提供了一种发光装置,包括上述任一种的纳米晶组合物。在一些实施例中,发光装置包括阴极、阳极和设置在阴极和阳极之间的发射层,发射层包括上述任一种的纳米晶组合物。
71.上述发光装置中具有本技术的纳米晶组合物,因此使得发光装置可以具有较高的发光效率且能保持稳定,进而保证了发光装置的发光性能。
72.经过试验研究,上述发光装置在经历条件a后荧光量子产率的降低不超过5%,条件a为:发光装置的初始光吸收率为30%,0.5w/cm2以下光强的蓝光照射发光装置的时间不
低于500小时。上述蓝光的波长可以为430~480nm。
73.以下将结合实施例和对比例,进一步说明本技术有益效果。
74.实施例1
75.取5mmol醋酸镁、10mmol油酸、2ml ode(1.58g)放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸镁(2.94g)的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400,其中cdse/cdzns核壳纳米晶质量为0.086g),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
76.实施例2
77.取5mmol醋酸镁、10mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸镁的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯后,注入1ml top调节粘度,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
78.实施例3
79.取5mmol醋酸镁、10mmol辛酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至150℃,用氮气排气30min形成包含辛酸镁(1.55g)的热熔胶黏剂;保持温度150℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至100℃以下,得到纳米晶组合物。
80.实施例4
81.取5mmol醋酸铝、15mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸铝(4.355g)的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
82.实施例5
83.取5mmol醋酸镁、5mmol油酸、5mmol辛酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含辛酸-油酸镁(2.24g)的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,注入1ml top溶液,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
84.实施例6
85.取10mmol醋酸镁、20mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸镁的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
86.实施例7
87.取5mmol油酸铝、1ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,形成热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
88.实施例8
89.取5mmol醋酸镁、10mmol十二烷基膦酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含十二烷基膦酸镁(2.61g)的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
90.实施例9
91.取5mmol醋酸锆、10mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸锆(3.27g)的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
92.实施例10
93.取5mmol醋酸镁、10mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸镁的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入cdse/cdzns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=40),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
94.实施例11
95.取5mmol醋酸镁、10mmol油酸、2ml ode放置于100ml三颈烧瓶中,升高温度至200℃,用氮气排气30min形成包含油酸镁的热熔胶黏剂;保持温度200℃,向热熔胶黏剂中注入inp/znse/zns核壳纳米晶甲苯液(450nm吸收度od=400,inp/znse/zns核壳纳米晶质量为0.077g),通氮气排出甲苯,形成金属盐-纳米晶分散体系;降温至150℃以下,得到纳米晶组合物。
96.对比例1:准备cdse/cdzns核壳纳米晶-ode溶液。
97.对比例2:准备inp/znse/zns核壳纳米晶-ode溶液。
98.纳米晶光学膜的制备方法:
99.准备pet膜,水蒸汽透过率约为2g/m2·
24h,氧气透过率约为20cm3/m2·
24h
·
0.1mpa。在上述pet膜上设置纳米晶胶水,然后在纳米晶胶水上再相对设置一上述pet膜,然后固化纳米晶胶水,得到纳米晶光学膜。上述纳米晶胶水为基于丙烯酸聚合物的uv胶水,其中纳米晶的质量份为2%(采用上述各实施例制备的纳米晶组合物或各对比例的核壳纳米晶溶液),丙烯酸单体质量份为20%,丙烯酸聚合物质量份为70%,其他助剂质量份为8%。
100.对上述纳米晶光学膜分别进行光照稳定性测试,测试条件为:使用的设备为鼓风干燥箱,相对湿度=《5%,在70℃,波长460nm、光强0.5w/cm2的蓝光照射500小时。并采用积分球测试仪进行荧光光谱的测量,将荧光峰位和半峰宽记录于表1。
101.量子产率的检测方法是:以450nm蓝色led作为背光源,利用积分球分别测试蓝色背光光谱和透过纳米晶光学膜的光谱,利用谱图的积分面积计算量子产率。量子产率=纳米晶光学膜中的纳米晶发射峰面积/(蓝色背光峰面积-透过纳米晶光学膜未被吸收的蓝色峰面积)*100%。
102.初始光吸收率的测试方法如下:将纳米晶光学膜作为测试对象,利用450nm蓝色led作为背光光源,利用积分球分别测试蓝色背光光谱和透过纳米晶光学膜的光谱,利用谱图的积分面积计算光吸收率,初始光吸收率=(蓝色背光峰面积-透过纳米晶光学膜未被吸
收的蓝色峰面积)/蓝色背光峰面积*100%。
103.粘度检测方法:采用brookfield viscometer粘度计(型号dv
‑ⅱ
+pro)测量粘度,温度控制在25℃。测量得到实施例1、3、5、7的纳米晶组合物的粘度记录于表2。
104.表1
105.[0106][0107][0108]
表2
[0109][0110]
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0111]
本技术通过上述制备方法在纳米晶表面包裹大量的金属盐,至少部分金属盐可以与纳米晶表面以化学键形式结合,而且由于热熔胶黏剂的存在使得纳米晶组合物在常温下以固态形式存在,从而有效避免了结合在纳米晶表面的金属盐的脱落,使纳米晶的抗水氧性能大大提高,同时保持高荧光量子产率。上述纳米晶组合物在储存和应用过程中,由于纳米晶被热熔胶黏剂包裹以隔绝水和氧气,因此有效避免了光氧化和光水解,保证了其应用时的性能稳定性。
[0112]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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