CN112500848B - 量子点的制备方法以及量子点、量子点显示基板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种量子点的制备方法,包括:将具有第一配体的量子点分散于非极性溶剂中;加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,其中,所述第二配体为有机无机杂化配体。本发明还涉及一种量子点及量子点显示基板。
Description
技术领域
本发明涉及液晶产品量子点技术领域,尤其涉及一种量子点的制备方法以及量子点、量子点显示基板。
背景技术
量子点(QD)在各种情况下如潮湿环境、光、高温和紫外线照射下的不稳定性是它们的主要缺点,阻碍了基于量子点的光电器件的商业化应用。其中湿度对量子点的危害尤为严重。
目前主要从两个方面改善钙量子点的稳定性:一是对量子点材料提供充分的保护。二是提高量子点材料的内在稳定性:包括合成工程、组分工程、界面技术、封装器件结构工程等。其中对量子点材料提供充分保护的方法有:(1)开发耐湿电荷传输材料和电极。(2)界面钝化剂对器件界面的修饰。(3)器件的正确封装等。增加成本,且会降低量子点的效率。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种量子点的制备方法及量子点、量子点显示基板,解决潮湿环境等对量子点的稳定性的影响。
为了达到上述目的,本发明实施例采用的技术方案是:一种量子点的制备方法,包括:
将具有第一配体的量子点分散于非极性溶剂中;
加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,其中,所述第二配体为有机无机杂化配体。
可选的,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
控制所述第一配体脱离所述量子点;
所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体。
可选的,使得所述第一配体脱离所述量子点,具体包括:
加入极性溶剂,使得所述第一配体脱离所述量子点,且使得脱离所述第一配体后的量子点沉淀;
离心处理后去掉上层液体。
可选的,所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体,具体包括:
将去掉上层液体后得到的沉淀的量子点放入非极性溶液中;
加入所述聚合物;
所述第一基团与量子点重新配位,形成包覆量子点的所述第二配体。
可选的,所述第一基团为R基团或X基团,所述第二配体为M-R配体或者M-X配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子,所述X基团为卤素基团。
可选的,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
所述第一基团与所述第一配体的第二基团键合,以在量子点表面形成所述第二配体。
可选的,所述第二基团为NH2、-COOH或-HS。
可选的,所述第二配体为M-R配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子。
本发明实施例还提供一种量子点,由上述的量子点的制备方法制成,包括内核以及包覆于所述内核外部的第二配体,所述第二配体为有机无机杂化配体。
本发明实施例还提供一种量子点显示基板,包括衬底基板,以及设置于所述衬底基板上的量子点层,所述量子点层由上述的量子点制成。
本发明的有益效果是:使得量子点重新配位,在量子点表面形成有机无机杂化配体,提高量子点的耐湿稳定性,且有机无机杂化配体可以作为量子点表面的钝化层,能够减少晶界缺陷,,在提高量子点稳定性的同时保证了效率。
附图说明
图1表示具有第一配体的量子点的结构示意图一;
图2表示具有第一配体的量子点的结构示意图二;
图3表示脱离第一配体后的量子点的结构示意图;
图4表示本发明实施例中具有第二配体的量子点的结构示意图一;
图5表示本发明实施例中具有第二配体的量子点的结构示意图二;
图6表示本发明实施例中具有第二配体的量子点的结构示意图三。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实施例中提供一种量子点的制备方法,包括:
将具有第一配体的量子点分散于非极性溶剂中;
加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,其中,所述第二配体为有机无机杂化配体。
所述聚合物与具有第一配体的量子点反应,从而在量子点表面形成有机无机杂化配体,所述聚合物中包括有机离子和无机离子,以在量子点表面形成有机无机杂化配体,并且以层状结构的形式包覆于量子点表面,所述有机离子形成有机层,无机离子形成无机层,有机层位于相邻两层无机层之间,有机间隔层的疏水性赋予有机无机杂化配体优越的耐湿稳定性,因此引入少量的有机无机杂化层作为量子点的钝化层,能够减少晶界缺陷,,在提高量子点稳定性的同时保证了效率。
所述第一配体的第一端包括与量子点配位的配位基团,所述第一配体的第二端包括封端基团或配位基团,所述第一配体的第二端的基团为封端基团时,为了在量子点表面形成新的配体,需要所述第一配体先与量子点脱离,然后使得第二配体与所述第一配体进行置换,图1为具有第一配体的量子点的结构示意图,第一配体的第二端的基团为封端基团,图2表示脱离第一配体后的量子点的结构示意图,图4和图5分别表示经过置换形成的具有第二配体的量子点的结构示意图,若所述第一配体的第二端的基团为配位基团,则可以使得所述聚合物的第一基团能够与所述第一配体的配位基团进行配位,从而形成新的第二配体,图2为具有第一配体的结构示意图,第一配体的第二端的基团为配位基团,图6表示与第一配体的配位基团键合形成第二配体后的量子点的结构示意图。以下对于这两种方式分别进行说明。
所述第一配体的第二端的基团为封端基团,本实施中示例性的,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
控制所述第一配体脱离所述量子点;
所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体。
本实施例中示例性的,使得所述第一配体脱离所述量子点,具体包括:
加入极性溶剂,使得所述第一配体脱离所述量子点,且使得脱离所述第一配体后的量子点沉淀;
离心处理后去掉上层液体。
可以6000-10000转/分的转速搅拌溶液以实现离心,让后去掉上层液体,获得脱离第一配体后的量子点。
需要说明的是,量子点包括内核和配体,第一配体脱离后的量子点即为量子点的内核。
本实施例中示例性的,所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体,具体包括:
将去掉上层液体后得到的沉淀的量子点放入非极性溶液中;
加入所述聚合物;
所述第一基团与量子点重新配位,形成包覆量子点的所述第二配体。
本实施例中示例性的,所述第一基团为R基团或X基团,所述第二配体为M-R配体或者M-X配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子,所述X基团为卤素基团。
需要说明的是,所述第二配体为M-X配体时,其中的卤素原子可以起到钝化量子点表面缺陷的作用。
本实施例中,所述聚合物满足通式(R-NH3)2MX4或(NH3-R-NH3)MX4,其中R表示体积较大的有机阳离子,例如脂肪族或芳香族烷基铵,M表示二价金属阳离子,X表示卤素阴离子。金属卤化物通过角共享延伸形成无机层,体积较大的有机胺将无机层分隔开,通过端位的铵盐与卤素通过氢键作用相连,有机部分通过范德华力在两个无机层间形成单分子或双分子有机层。
其中有机分子(R)主要以有机单胺为主,包括丁铵(BA)、苯乙胺(PEA)、苯甲胺(PMA)、环丙胺(CA)、碘乙胺(IEA)、戊酸铵(AVA)、萘甲铵(NMA)、辛基胺(OA)、烯丙基胺(ALA),二胺乙二铵(EDA)、多胺聚乙烯亚胺(PEI)、芳香双阳离子组胺(HA)等。
其中金属M主要包括过渡金属以及I、II主族的金属元素。
所述第一配体的第二端的基团为配位基团,本实施例中示例性的,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
所述第一基团与所述第一配体的第二基团键合,以在量子点表面形成所述第二配体。
本实施例中,所述第二基团为NH2、-COOH或-HS。
本实施例中示例性的,所述第二配体为M-R配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子。
例如第一配体包括R1基团,所述聚合物包括R2基团,在搅拌过程中,加入聚合物,R2为能与R1起键合作用的基团,比如,R1为-NH2,则R2可以为-COOH,从而在量子点表面形成M-R配体。
M包括过渡金属以及I、II主族的金属元素,具体的可以为Zn、Mg等金属元素,但并不以此为限。
本发明实施例还提供一种量子点,由上述的量子点的制备方法制成,包括内核以及包覆于所述内核外部的第二配体,所述第二配体为有机无机杂化配体。
本发明实施例还提供一种量子点显示基板,包括衬底基板,以及设置于所述衬底基板上的量子点层,所述量子点层由上述的量子点制成。
以上所述为本发明较佳实施例,需要说明的是,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。
Claims (9)
1.一种量子点的制备方法,其特征在于,包括:
将具有第一配体的量子点分散于非极性溶剂中;
加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,其中,所述第二配体为有机无机杂化配体,所述聚合物中包括有机离子和无机离子,以在量子点表面形成所述有机无机杂化配体,并且以层状结构的形式包覆于量子点表面,所述有机离子形成有机层,无机离子形成无机层,有机层位于相邻两层无机层之间;
所述第一基团为R基团或X基团,所述第二配体为M-R配体或者M-X配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子,所述X基团为卤素基团。
2.根据权利要求1所述的量子点的制备方法,其特征在于,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
控制所述第一配体脱离所述量子点;
所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体。
3.根据权利要求2所述的量子点的制备方法,其特征在于,使得所述第一配体脱离所述量子点,具体包括:
加入极性溶剂,使得所述第一配体脱离所述量子点,且使得脱离所述第一配体后的量子点沉淀;
离心处理后去掉上层液体。
4.根据权利要求3所述的量子点的制备方法,其特征在于,所述第一基团与所述量子点配位以在所述量子点表面形成所述第二配体,具体包括:
将去掉上层液体后得到的沉淀的量子点放入非极性溶液中;
加入所述聚合物;
所述第一基团与量子点重新配位,形成包覆量子点的所述第二配体。
5.根据权利要求1所述的量子点的制备方法,其特征在于,加入具有第一基团的聚合物,与所述量子点反应,在量子点表面形成第二配体,具体包括:
所述第一基团与所述第一配体的第二基团键合,以在量子点表面形成所述第二配体。
6.根据权利要求5所述的量子点的制备方法,其特征在于,所述第二基团为NH2、-COOH或-HS。
7.根据权利要求5所述的量子点的制备方法,其特征在于,所述第二配体为M-R配体,所述M为金属阳离子,所述R基团为有机阳离子。
8.一种量子点,其特征在于,由权利要求1-7任一项所述的量子点的制备方法制成,包括内核以及包覆于所述内核外部的第二配体,所述第二配体为有机无机杂化配体。
9.一种量子点显示基板,其特征在于,包括衬底基板,以及设置于所述衬底基板上的量子点层,所述量子点层由权利要求8所述的量子点制成。
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