CN114561207A - 一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系及其制备方法 - Google Patents

一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，包括：高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子；所述高质量无机发光材料选自Ⅱ‑Ⅵ族或Ⅲ‑Ⅴ族量子点。本发明提供的三元手性液晶体系同时具备较大的不对称因子和较高的量子产率，实现了获得高品质因子(FM)的设想。

Description

一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系及其制备方法
技术领域
本发明属于圆偏振发光材料技术领域，具体涉及一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系及其制备方法。
背景技术
手性是自然界中一种重要的几何构象，能够显著影响物质的性能。手性科学对化学、物理和生物学等领域的发展起到了巨大推动作用。其中，手性发光，也叫做圆偏振发光(Circularly Polarized Luminescence,CPL)，是指手性发光体系受激发后，发出的光中具有差异性左旋和右旋圆偏振光的现象。由于圆偏振光材料独特的结构和性质，使得其在不对称合成、化学传感检测器、3D显示、量子计算等领域均具有非常广阔的应用前景。对圆偏振发光材料的研究不仅能揭示手性分子处于激发态时的结构信息，而且有助于更深入地理解手性的产生、传递及放大机制，构建具有更高质量和更广阔应用前景的手性新材料和新体系。
圆偏振发光有两个非常重要的参数，第一个是圆偏振光的不对称因子-glum，其定义为：
glum＝2(IL-IR)/(IL+IR)
式中的IL和IR分别是发光体系总光强中的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的发光强度，由表达式可知，glum的取值范围在-2到+2之间，当glum的值为0时，则该体系发出的光为完全非偏振的。当glum的值为±2时，则该体系发出的是完全左旋圆偏振光或右旋圆偏振光(+2时为完全的左旋圆偏振光，-2时为完全的右旋圆偏振光)。glum值的大小在根本上决定了圆偏振发光材料投入实际应用的可能性，因此如何尽可能地提高发光不对称因子，是当前圆偏振发光材料领域的关键性问题之一。
第二个关键性参数是该体系发光的量子产率—PLQY，即圆偏振发光体系对能量的利用效率。能源短缺一直是困扰人类社会的关键性问题，一个能量利用率较低的体系，在实际应用中必然造成极大的能量损失，加大器件的供能负担，提高器件的使用条件，加剧能源危机以及环境污染等问题。如何在提高发光不对称因子的同时尽可能地提高量子产率，也是研究者广泛关注的一个科学问题。
综合以上两个关键参数，手性发光相关领域研究者创新性地提出了品质因子-FM这一概念(J.Phys.Chem.Lett.2020,11,1255-1260)，用于衡量一个圆偏振发光体系的投入实际应用的价值。其定义为：
FM＝|glum×PLQY|
该参数取值范围为0-2，其同时考虑了量子产率和发光不对称因子的影响，可以更直观的对圆偏振发光体系的潜在应用价值做出判断，势必将成为圆偏振发光应用中越来越重要的参数。
以量子点为代表的无机半导体纳米发光结构具有较窄的发射光谱和较宽的激发光谱、高的光化学稳定性和高的发光效率，并且这些半导体材料的形貌、发射波长、吸收峰的位置等都可以通过合成时所用的材料或者合成条件的改变而进行有效调控，从而实现手性光学调控。但目前已有的大部分量子点相关的手性体系，无论是发光不对称因子还是量子产率都处在一个较低水平。
具备宏观共组装能力的液晶，因为组成其分子的结构具有刚性，且呈棒状，在螺旋扭转力的作用下，会呈现出螺旋堆积结构。之前的大量研究表明，利用手性液晶实现对发光不对称因子glum值的提高是非常有效的方法。液晶体系能显著提高glum值，是因为手性液晶特有的螺旋结构，在组装过程中将微观的手性转化到宏观结构中，可以实现手性的放大。此外，可以通过调节手性液晶的螺距，改变手性液晶的光子禁带位置，使得手性液晶对特定波长的光具有极强的选择性反射，可进一步提高圆偏振发光液晶材料的glum值。目前报道的手性液晶材料主要有手性掺杂剂诱导的混合类液晶材料和手性液晶分子形成的手性液晶材料两大类。第一中掺杂剂诱导的手性液晶材料由于制备较简单、可用液晶种类多、光子禁带等性能调节简单等优点而越来越受到手性领域研究人员的关注。手性掺杂剂类手性液晶材料的制备方法，是通过将手性剂掺杂与向列相液晶直接混合，或将手性掺杂剂与向列相液晶共同混在溶剂中，之后缓慢蒸发溶剂来制备。在2019年相关研究人员通过改变手性掺杂剂、发光物质和液晶的种类制备了三种组分掺杂的圆偏振发光液晶材料，获得了较高的不对称因子(Chem.Commun.,2019,55,5179-5182)。在此之外，还有研究人员通过将手性掺杂剂R811/S811、混合型液晶SLC1717、上转化粒子以及钙钛矿纳米颗粒进行混合组装，得到了多组分共组装的手性发光体系，并且通过调节螺距和光子禁带，使得该体系的不对称因子也具有较高的水平(Adv.Mater.2020,32,2000820)。已有报道的混合类手性液晶材料在制备方法和性能调控等方面都取得了较大的研究进展，但也还存在一些不足，绝大部分报道的体系所使用的发光物质是有机染料，其在发光的纯度、稳定性、量子产率以及实际应用方面都存在一定的问题，整体的品质因子(FM)也较低，不利于具有圆偏振发光能力的手性液晶材料投入实际应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系及其制备方法，本发明提供的三元手性液晶体系同时具备较大的不对称因子和较高的量子产率，实现了获得高品质因子(FM)的设想。
本发明提供了一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，包括：
高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子；
所述高质量无机发光材料选自Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点。
优选的，所述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系包括：
0.01wt％～30.00wt％高质量无机发光材料；
20.00wt％～40.00wt％有机手性掺杂剂；
40.00wt％～70.00wt％具有宏观共组装能力的分子。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述高质量Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点为具有核壳结构的CdSe/CdS量子点或InP/ZnSeS/ZnS量子点。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的发光峰位于610nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的半峰宽(FWHM)为30nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的量子产率为80.0％-90.0％；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的发光峰位于520nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的半峰宽(FWHM)为45nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的量子产率为80.0％-85.0％。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述的有机手性掺杂剂的化学结构如式(I)所示：
Figure BDA0003547212660000041
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述具有宏观共组装能力的分子选自4'-正戊基-4-氰基联苯(5CB)、4'-正戊氧基-4-氰基联苯(5OCB)、4'-正庚基-4-氰基联苯(7CB)、4'-正辛氧基-4-氰基联苯(8OCB)、4'-正戊基-4-氰基三联苯(5CT)中的一种或两种以上。
本发明还提供了一种上述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的制备方法，包括以下步骤：
A)将高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子用有机溶剂溶解，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液干燥，得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述高质量无机发光材料通过溶剂热法合成。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述有机溶剂选自甲烷、正己烷和氯仿中的一种或多种。
高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，所述干燥为加热干燥，所述干燥的温度为30～45℃。
与现有技术相比，本发明提供了一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，包括：高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子；所述高质量无机发光材料选自Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点。
本发明通过向具备宏观共组装能力的分子中引入有机手性掺杂剂，同时发光体采用高质量的无机发光纳米材料：Ⅱ-Ⅵ族或者Ⅲ-Ⅴ族量子点，因为该宏观共组装手性体系对手性的放大作用以及量子点极高的量子产率，使得本发明制备的三元手性液晶体系同时具备较大的不对称因子和较高的量子产率，实现了获得高品质因子(FM)的设想。本发明利用手性液晶自组装过程实现圆偏振发光信号的放大，提高圆偏振发光材料的发光不对称因子(glum)值，同时所采用的量子点的发光半峰宽小、量子产率高、稳定性好等优点被保留，获得了制备工艺较为简单、圆偏振发光性能优异的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。使得该类高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系具有良好的应用性能和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的透射电子显微镜(TEM)图；
图2为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的扫描透射电子显微镜(STEM)图；
图3为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的荧光发光光谱和UV-vis吸收光谱；
图4为本发明实施例1-11使用的具备宏观共组装能力的分子和有机手性掺杂剂的核磁质谱；
图5为本发明实施例1制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的CD光谱；
图6为本发明实施例2-11制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的glum图；
图7为本发明实施例2-11制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的CPL光谱；
图8为本发明实施例2-11制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的荧光发光光谱；
图9为本发明实施例1制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的POM图；
图10为本发明实施例中为使用的高质量Ⅱ-Ⅵ族量子点的透射电子显微镜(TEM)图。
具体实施方式
本发明提供了一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，包括：
高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子；
所述高质量无机发光材料选自Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点。
在本发明的一些具体实施方式中，所述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，包括：
0.01wt％～30.00wt％高质量无机发光材料；
20.00wt％～40.00wt％有机手性掺杂剂；
40.00wt％～70.00wt％具有宏观共组装能力的分子。
具体的，所述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系包括0.01wt％～30.00wt％高质量无机发光材料，优选为0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％、5.0wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％，或0.01wt％～30.00wt％之间的任意值。
在本发明中，所述高质量无机发光材料选自Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点，优选为具有核壳结构的CdSe/CdS量子点或InP/ZnSeS/ZnS量子点。
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的发光峰位于610nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的半峰宽(FWHM)为30nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的量子产率为80.0％-90.0％；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的发光峰位于520nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的半峰宽(FWHM)为45nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的量子产率为80.0％-85.0％。
所述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系还包括20.00wt％～40.00wt％有机手性掺杂剂，优选为20.00wt％、25.00wt％、30.00wt％、35.00wt％、40.00wt％，或20.00wt％～40.00wt％之间的任意值。
在本发明中，所述的有机手性掺杂剂优选为S811或R811，所述的有机手性掺杂剂的化学结构如式(I)所示：
Figure BDA0003547212660000061
所述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系还包括40.00wt％～70.00wt％具有宏观共组装能力的分子。优选为40.00wt％、45.00wt％、50.00wt％、55.00wt％、60.00wt％、65.00wt％、70.00wt％，或40.00wt％～70.00wt％之间的任意值。
在本发明中，所述具有宏观共组装能力的分子选自4'-正戊基-4-氰基联苯(5CB)、4'-正戊氧基-4-氰基联苯(5OCB)、4'-正庚基-4-氰基联苯(7CB)、4'-正辛氧基-4-氰基联苯(8OCB)、4'-正戊基-4-氰基三联苯(5CT)中的一种或两种以上。
本发明还提供了一种上述高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的制备方法，包括以下步骤：
A)将高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子用有机溶剂溶解，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液干燥，得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
具体的，本发明首先制备高质量无机发光材料，优选采用溶剂热法进行制备。本发明对所述溶剂热法制备无机发光材料的具体步骤没有特殊限制，本领域技术人员公知的方法即可。
然后，将高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子用有机溶剂溶解，其中，溶解可以通过加热并超声使各组分完全混合形成均匀透明的溶液。
其中，所述有机溶剂选自甲烷、正己烷和氯仿中的一种或多种。本发明对所述混合溶液的浓度没有特殊限制，可以为1～2g/ml。
接着，将所述混合溶液干燥，得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
在本发明中，所述干燥为加热干燥。优选可以将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂一定时间，最后冷却到室温。
本发明通过向具备宏观共组装能力的分子中引入有机手性掺杂剂，同时发光体采用高质量的无机发光纳米材料：Ⅱ-Ⅵ族或者Ⅲ-Ⅴ族量子点，因为该宏观共组装手性体系对手性的放大作用以及量子点极高的量子产率，使得本发明制备的三元手性液晶体系同时具备较大的不对称因子和较高的量子产率，实现了获得高品质因子(FM)的设想。本发明利用手性液晶自组装过程实现圆偏振发光信号的放大，提高圆偏振发光材料的发光不对称因子(glum)值，同时所采用的量子点的发光半峰宽小、量子产率高、稳定性好等优点被保留，获得了制备工艺较为简单、圆偏振发光性能优异的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。使得该类高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系具有良好的应用性能和广阔的应用前景。
本发明提供的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系通过选用高质量的无机发光物质，诸如Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族量子点，获得了高质量的发光效果，以及可以调控的发光峰位置。同时，利用具有选择性透过左旋光和右旋光特性的宏观手性组装体系，获得了较高的不对称因子。综合来看，所得到的手性体系具有较高的品质因子(FM)。该方法具有普适性，为解决手性发光体系中无法同时获得优良发光效果和较高不对称因子的问题提供了解决思路，为新型高品质因子圆偏振发光体系的构建提供了方向和指导意见。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，专门选取无机发光物质Ⅲ-Ⅴ族量子点、具备宏观共组装能力的分子：4'-正戊基-4-氰基联苯既5CB作为典型代表，作为实施例说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的制备方法，包括：
S1)利用油相一锅法，在InP核后逐层生长ZnSeS和ZnS壳层，最终合成高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS，具体方法如下：
在三颈烧瓶中混合InI3、ZnBr2(In/Zn的摩尔比＝1:6.5)和油胺(5.0mL，15mmol)。这些混合物首先在120℃下脱气20分钟。随后，将混合物加热至200℃，并将0.45mL(2.40mmol)的(DMA)3P快速注入上述混合物中。当获得所需尺寸的InP芯时，将12ml锌前体溶液(3g硬脂酸锌溶解在12ml1-十八烯中)、1.2mmol(2.2M)TOP(Se+S)注入上述芯溶液，然后将温度升高至260℃并保持120min。最后，将1.5ml DDT注入280℃的InP/ZnSeS溶液中并保持60min。反应后，自然将其降低至室温。
实施例1～11使用上述InP/ZnSeS/ZnS量子点。
参见图1～4，图1为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的透射电子显微镜(TEM)图；图2为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的扫描透射电子显微镜(STEM)图；图3为本发明实施例1-11使用的高质量Ⅲ-Ⅴ族量子点：InP/ZnSeS/ZnS的荧光发光光谱和UV-vis吸收光谱；图4为本发明实施例1-11使用的具备宏观共组装能力的分子和有机手性掺杂剂的核磁质谱。
CdSe/CdS量子点的制备方法为：
CdSe QDs：将TOPO(3.0g)，ODPA(0.280g)和CdO(0.060g)在50mL烧瓶中混合，加热至大约150℃并抽真空中约1小时。然后，在氮气下将溶液加热到380℃溶解CdO，直到其变为光学透明无色。此时，注入1.5g TOP在烧瓶中，使温度恢复到注射液所需的温度后立即停止反应。
用甲醇沉淀，通过反复重新溶解于甲苯中进行洗涤，最后将其溶解在TOP中。
壳生长如下：
通过测量峰值激子(590nm)和1mm光路长度的吸光度，我们定量了CdSe-CQDs。将5.8ml的CdSe正己烷溶液注入到500ml三颈烧瓶里的42ml十八烯和6ml油胺的混合液中，并在100℃下真空泵以蒸发己烷；然后将溶液加热至300℃并保持0.5h。将9ml油酸镉稀释在15ml十八烯中作为镉源，3ml TOP-S稀释在21ml 1-十八烯中稀释作为硫的前体。以6ml/h的速率同时连续地注入。之后停止反应。用甲醇沉淀，通过反复重新溶解于甲苯中进行洗涤，最后将其溶解在氯仿/甲苯/正己烷中。
实施例12使用上述CdSe/CdS量子点。
参见图10，图10为本发明实施例中为使用的高质量Ⅱ-Ⅵ族量子点的透射电子显微镜(TEM)图。
S2)将5CB、有机手性掺杂剂和高质量量子点按照一定的质量百分比加入到敞口的样品瓶中，用适量的有机溶剂溶解后，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在适当的温度下缓慢蒸发溶剂一定时间，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，市售或自制均可。
实施例1
在五个敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811分别为0.024g、0.026g、0.280g、0.300g、0.330g,并分别加入高质量量子点0.040g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.600g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
参见图5～9，
图5为本发明实施例1制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的CD光谱；由图5可知，从CD的角度表明体系具体有手性。图5的结果证明本发明的体系的CD是具有可调性的，能够在蓝光-红光范围内进行调节，可以根据的需要进行相应的调节。所调节到的CD位置，可以和量子点的发光位置相重合，得到更好的FM(品质因子)。其中，当掺杂剂与液晶的用量比例在1：2时所得到的体系的光子禁带与所用的绿光量子点发光峰重合，可以得到最高的glum值，从而得到较高的FM值。因此，图6～9的测试结果均以掺杂剂掺杂量在1：2时制备样品的测试结果。
图6为本发明实施例2-11制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的glum图；图6中，从最小到最大，分别是2-11的实施例。由图6可知，表明体系具有较高的不对称因子。
图7为本发明实施例2-11制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的CPL光谱；图7中，从最小到最大，分别是2-11的实施例。由图7可知，表示体系的圆偏振发光效果。
图8为本发明实施例2制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的荧光发光光谱；由图8可知，表明体系的发光效果与圆偏振发光在同一位置，圆偏振发光来自体系的量子点。
图9为本发明实施例2制备的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的POM图；由图9可知，体现了体系在宏观上面的改变，在宏观角度证明体系产生了手性。
实施例2
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.300g,高质量量子点0.040g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.600g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为30.2％，圆偏振发光的不对称因子glum值为0.400，品质因子(FM)为0.121。
实施例3
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.150g,高质量量子点0.005g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.300g，加入有机溶剂甲苯0.5mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为32.3％，圆偏振发光的不对称因子glum值为+0.430，品质因子(FM)为0.139。
实施例4
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.305g,高质量量子点0.060g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.610g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为41.2％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.439，品质因子(FM)为0.181。
实施例5
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.255g,高质量量子点0.080g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.510g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为41.7％，圆偏振发光的不对称因子glum值为0.500，品质因子(FM)为0.2085。
实施例6
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.295g,高质量量子点0.100g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.590g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为40.3％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.531，品质因子(FM)为0.214。
实施例7
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.270g,高质量量子点0.200g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.540g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为21.0℃，量子产率为34.8％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.560，品质因子(FM)为0.195。
实施例8
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.152g,高质量量子点0.060g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.304g，加入有机溶剂甲苯0.5mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度18.0℃，量子产率为25.75％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.647，品质因子(FM)为0.167。
实施例9
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.300g,高质量量子点0.050g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.600g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为14.0℃，量子产率为33.3％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.695，品质因子(FM)为0.231。
实施例10
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.325g,高质量量子点0.130g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.650g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为21.0℃，量子产率为32.8％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.721，品质因子(FM)为0.236。
实施例11
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.252g,高质量量子点0.150g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.5g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为18.0℃，量子产率为35.1％，圆偏振发光的不对称因子glum值为-0.888，品质因子(FM)为0.312。
实施例12
在敞口样品瓶中依次加入有机手性掺杂剂S811 0.290g,高质量CdSe/CdS量子点0.050g和具备宏观共组装能力的分子4'-正戊基-4-氰基联苯0.650g，加入有机溶剂甲苯1.0mL，超声适当时间使各组分完全混合形成均匀透明的溶液，之后将样品放入真空干燥箱中，在30～45℃下缓慢蒸发溶剂48小时，最后冷却到室温得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
本实施例所得的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的清亮点转变温度为21.0℃，量子产率为35.8％，圆偏振发光的不对称因子glum值为+0.180，品质因子(FM)为0.064。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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的保护范围。

Claims (10)

1.一种高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系，其特征在于，包括：
高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子；
所述高质量无机发光材料选自Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点。
2.根据权利要求1所述的发光体系，其特征在于，包括：
0.01wt％～30.00wt％高质量无机发光材料；
20.00wt％～40.00wt％有机手性掺杂剂；
40.00wt％～70.00wt％具有宏观共组装能力的分子。
3.根据权利要求1或2所述的发光体系，其特征在于，所述高质量Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点为具有核壳结构的CdSe/CdS量子点或InP/ZnSeS/ZnS量子点。
4.根据权利要求1或2所述的发光体系，其特征在于，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的发光峰位于610nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的半峰宽(FWHM)为30nm；
优选地，所述Ⅱ-Ⅵ族量子点的量子产率为80.0％-90.0％；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的发光峰位于520nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的半峰宽(FWHM)为45nm；
优选地，所述Ⅲ-Ⅴ族量子点的量子产率为80.0％-85.0％。
5.根据权利要求1或2所述的发光体系，其特征在于，所述的有机手性掺杂剂的化学结构如式(I)所示：
Figure FDA0003547212650000011
6.根据权利要求1或2所述的发光体系，其特征在于，所述具有宏观共组装能力的分子选自4'-正戊基-4-氰基联苯(5CB)、4'-正戊氧基-4-氰基联苯(5OCB)、4'-正庚基-4-氰基联苯(7CB)、4'-正辛氧基-4-氰基联苯(8OCB)、4'-正戊基-4-氰基三联苯(5CT)中的一种或两种以上。
7.一种如权利要求1～6任意一项所述的高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将高质量无机发光材料、有机手性掺杂剂和具有宏观共组装能力的分子用有机溶剂溶解，得到混合溶液；
B)将所述混合溶液干燥，得到高品质因子宏观共组装圆偏振发光体系。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述高质量无机发光材料通过溶剂热法合成。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲烷、正己烷和氯仿中的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为加热干燥，所述干燥的温度为30～45℃。
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