CN115926779B

CN115926779B - 一种封装的量子点及其制备方法

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Publication number: CN115926779B
Application number: CN202211295144.5A
Authority: CN
Inventors: 杨雪; 王康; 刘勇
Original assignee: Nanjing Beidi New Material Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Beidi New Material Technology Co ltd
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2042-10-21
Also published as: CN115926779A

Abstract

本发明涉及一种封装的量子点及其制备方法，其是将二巯基化物、二氨基化物同时作为连接基与六卤环三磷腈进行缩聚反应，在量子点的表面形成封装层，该封装层对原量子点量子效率影响小，可以在更长的时间内保持较好的抗高温/高湿的效果，适合工业应用。

Description

一种封装的量子点及其制备方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，涉及一种封装的量子点及其制备方法。

背景技术

量子点(quantum dot，QD)又称半导体纳米晶，是一种纳米级的半导体，其粒径通常为2～20nm，通过对量子点施加电场或光压，使其发出特定频率的光；量子点兼容了有机和无机发光材料的优势，应用于显示器具有色纯度高、适合制作大尺寸屏幕等优势。

量子点虽然具有许多优势，但量子点本身对空气或空气中的水汽较为敏感，因此，在实际应用中通常均会使用高阻隔薄膜来进行结构性封装，从而减少外界的干扰；此外由于量子点涂布等工艺中需要控制涂层厚度及器件的总厚度，因此开发具有抗干扰能力强、对发光性能影响小、厚度薄等性能的阻隔膜封装的量子点在量子点产业上具有迫切的需求。

发明内容

本发明涉及一种通过聚合物封装的量子点，本发明的封装层对量子点的量子效率影响小、可在较长的时间内实现优异的抗高温/高湿效果，并且封装层较薄，便于工业应用。

本发明提供一种封装的量子点，包括分散于封装层中的量子点及封装层；

所述封装层由二巯基化物HS-R-SH、二氨基化物H₂N-R-NH₂与六卤环三磷腈缩聚反应而得；

所述封装层位于量子点的表面；

本发明还涉及一种封装的量子点的制备方法，其制备步骤如下：

将二巯基化物HS-R-SH、二氨基化物H₂N-R-NH₂、六卤环三磷腈加入有机溶剂中，加入量子点，加入碱，进行缩聚反应，加入蒸馏水沉降，离心得封装的量子点；

所述量子点可为常见的各类量子点，例如可以选自ZnCdSe、CdSe/ZnS、InP/ZnS或CdS/ZnS；

所述ZnCdSe可为申请人前期研究的ZnCdSe合金核量子点；

所述二巯基化物HS-R-SH、二氨基化物H₂N-R-NH₂中连接基R选自：亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂环基、亚杂芳基；

任选地，所述亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂环烷基、亚杂芳基可进一步被取代；

所述二巯基化物HS-R-SH优选为HS(CHOH)₂SH；

所述二氨基化物H₂N-R-NH₂优选为1,4-苯二胺、六亚甲基二胺，更优选为1,4-苯二胺；

所述六卤环三磷腈为六氯环三磷腈、六氟环三磷腈、六溴环三磷腈或六碘环三磷腈，优选为六氯环三磷腈；

所述二巯基化物与六卤环三磷腈的摩尔比优选为2:1或1:1；

所述二巯基化物与二氨基化物的摩尔比为2:1或1:2，优选为2:1；

所述量子点与六卤环三磷腈的重量/物质的量的比值(g/mol)优选为40；

所述缩聚反应在碱的存在下进行；所述碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺等，所述碱的量为能够吸收缩聚反应生成的HCl；

所述缩聚反应在有机溶剂中进行；所述有机溶剂优选为四氢呋喃、二甲苯等；

所述缩聚反应的反应温度可为0～60℃，优选为室温～50℃，更优选为40℃；

所述缩聚反应的时间为1～12h，优选为10min～60min，更优选为30min；

本发明封装的量子点可用于制作量子点光学膜或显示器件。

本发明通过将二巯基化物HS-R-SH、二氨基化物H₂N-R-NH₂与六卤环三磷腈进行缩聚反应，在量子点的表面形成连接基为混合连接基的网状封装层；本发明的封装层对原量子点量子效率影响小，可以在更长的时间内保持较好的抗高温/高湿的效果；本发明封装的量子点可保持高分散性，无团聚现象，且聚合物层在量子点最外层呈现0.2～0.5nm波纹结构保护层，封装后量子点的荧光强度下降率低于5％，半峰宽及发射峰位置基本不变，仍保持稳定的发光性能，适合工业应用。

附图说明

图1为本发明封装层结构，其中X为S(CHOH)₂S、HN(CH₂)₂NH和/或HN(C₆H₄)NH；

图2为实施例2封装的量子点的TEM图。

具体实施方式

实施例1

将硒粉(11.9mg，0.15mmol)置于1.5mL三辛基膦(TOP)中，超声振荡，得到硒前驱体溶液；以氧化镉(12.8mg，0.1mmol)、月桂酸锌(46.4mg，0.1mmol)为前驱体，3mL油酸、3mL油胺和3mL十八碳烯作为溶剂，氮气保护下升温到150℃混合形成前驱体溶液，将硒前驱体溶液快速注入上述前驱体溶液中，升温到250℃，反应15min，自然降至室温，加入55mL乙酸乙酯进行沉降，离心得到ZnCdSe合金核QDs。

实施例2

在氮气箱中，将HS(CHOH)₂SH(126.0mg，1.0mmol)、1,4-苯二胺(54.1mg，0.5mmol)、六氯环三磷腈(173.8mg，0.5mmol)加入到40mL四氢呋喃中，加入20mg实施例1的ZnCdSe合金核QDs，加入130mg氢氧化钠，于40℃、1500rpm充分搅拌反应30min，降至室温，加入40mL蒸馏水沉降，离心得封装的量子点。

通过透射电子显微镜观察本实施例封装的量子点，如图2的TEM图所示；通过图2可以看出，本实施例封装的量子点可保持高分散性，无团聚现象，且聚合物层在量子点最外层呈现0.2～0.5nm波纹结构保护层。

实施例3

在氮气箱中，将HS(CHOH)₂SH(63.0mg，0.5mmol)、1,4-苯二胺(108.1mg，1.0mmol)、六氯环三磷腈(173.8mg，0.5mmol)加入到40mL四氢呋喃中，加入20mg实施例1的ZnCdSe合金核QDs，加入130mg氢氧化钠，于40℃、1500rpm充分搅拌反应30min，降至室温，加入40mL蒸馏水沉降，离心得封装的量子点。

实施例4

在氮气箱中，将HS(CHOH)₂SH(126.0mg，1.0mmol)、六亚甲基二胺(58.1mg，0.5mmol)、六氯环三磷腈(173.8mg，0.5mmol)加入到40mL四氢呋喃中，加入20mg实施例1的ZnCdSe合金核QDs，加入130mg氢氧化钠，于40℃、1500rpm充分搅拌反应30min，降至室温，加入40mL蒸馏水沉降，离心得封装的量子点。

实施例5

本发明的量子产率通过绝对荧光量子产率光谱仪进行测量；

高温高湿测试：测定实施例1-4量子点的量子产率，测定完成后将量子点置于85℃和95％相对湿度下放置168小时后，再次测定其量子产率，测定结果如表1所示：

表1

以上所述的实施例仅是本发明的较优选实施方式，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，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种封装的量子点，其特征在于，所述封装的量子点包括分散于封装层中的量子点及封装层；

所述封装层由二巯基化物、二氨基化物与六卤环三磷腈缩聚反应而得；

所述封装层位于量子点的表面；

所述量子点为ZnCdSe；

所述二巯基化物为HS(CHOH)₂SH；

所述二氨基化物为1,4-苯二胺；

所述六卤环三磷腈为六氯环三磷腈、六氟环三磷腈、六溴环三磷腈或六碘环三磷腈；

所述二巯基化物与六卤环三磷腈的摩尔比为2:1；

所述二巯基化物与二氨基化物的摩尔比为2:1。

2.根据权利要求1所述封装的量子点，其特征在于，所述六卤环三磷腈为六氯环三磷腈。

3.根据权利要求1所述封装的量子点，其特征在于，所述缩聚反应在碱的存在下进行；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或三乙胺。

4.根据权利要求1所述封装的量子点，其特征在于，所述缩聚反应在有机溶剂中进行；所述有机溶剂为四氢呋喃或二甲苯。

5.根据权利要求1所述封装的量子点，其特征在于，所述缩聚反应的反应温度为0~60℃；所述缩聚反应的时间为1~12h。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述封装的量子点的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将二巯基化物、二氨基化物、六卤环三磷腈加入有机溶剂中，加入量子点，加入碱，进行缩聚反应，加入蒸馏水沉降，离心得封装的量子点。

7.权利要求1-5任一项所述封装的量子点的应用，其特征在于，所述封装的量子点用于制作量子点光学膜或显示器件。