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Title:
WHITE-LIGHT QUANTUM DOT COMPOSITE PARTICLE AND PREPARATION METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/021699
Kind Code:
A1
Abstract:
A white-light quantum dot composite particle comprises a seed particle located in a core, and comprises a first shell, a second shell and a third shell all sequentially coating the seed particle. The first shell (2), the second shell (3) and the third shell (4) are one of a red-light quantum dot layer, a green-light quantum dot layer and a blue-light quantum dot layer respectively and are different from each other. Also disclosed is a method for preparing the white-light quantum dot composite particle.

Inventors:
TANG CHEN (CN)
GU JINGXIA (CN)
WANG XUELAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/087165
Publication Date:
February 19, 2015
Filing Date:
November 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BOE TECHNOLOGY GROUP CO LTD (CN)
International Classes:
C09K11/59; C09K11/54
Domestic Patent References:
WO2013065956A12013-05-10
Foreign References:
CN102925158A2013-02-13
CN102344632A2012-02-08
CN101049631A2007-10-10
CN102618289A2012-08-01
US20050287691A12005-12-29
Other References:
SAMEER, S.: "Bright White-Light Emission from Semiconductor Nanocrystals: by Chance and by Dsign", ADVANCED MATERIALS, vol. 19, no. 4, 24 January 2007 (2007-01-24), pages 569 - 572
LE, YANG: "Progress of White Light-Emitting Diodes Based on II-VI Semiconductor Quantum Dots", INFRARED, vol. 31, no. 2, February 2010 (2010-02-01), pages 8 - 13
LI, YANQIN;: "Bright White-Light-Emitting Device from Ternary Nanocrystal Composites", ADVANCED MATERIALS, vol. 18, no. 19, October 2006 (2006-10-01), pages 2545 - 2548
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (CN)
北京市柳沈律师事务所 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种白光量子点复合颗粒, 包括位于核心的种子颗粒( 1 ) , 以及依 次包覆在种子颗粒(1 )上的第一壳层(2 )、第二壳层(3 )和第三壳层(4 ) , 其中第一壳层(2 ) 、 第二壳层(3 )和第三壳层(4 )分别为红光量子点层、 绿光量子点层和蓝光量子点层中的一种, 且互不相同。

2、根据权利要求 1所述的白光量子点复合颗粒,其中:所述种子颗粒( 1 ) 为二氧化硅纳米颗粒、 A1203纳米颗粒或 ZnO纳米颗粒。

3、根据权利要求 1或 2所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述种子颗 粒( 1 ) 为表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳米颗粒。

4、 根据权利要求 1-3任一所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述种子 颗粒(1 )粒径为 10-500nm, 所述第一壳层(2 ) 、 第二壳层(3 )和第三壳 层(4 ) 的厚度范围为 5-50nm。

5、根据权利要求 4所述的白光量子点复合颗粒,其中:所述种子颗粒( 1 ) 粒径为 20-50nm; 所述第一壳层(2 ) 、 第二壳层(3 )和第三壳层(4 )的厚 度范围为 10-20nm。

6、 根据权利要求 1-5任一所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述复合 颗粒中红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.5~0.8: 1:1.2~1.5。

7、根据权利要求 6所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述复合颗粒中 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.65~0.74:1:1.25~1.35。

8、 根据权利要求 1-7任一所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述红光 量子点为发射波长为 600 ~ 700nm的 CdSe量子点;绿光量子点为发射波长为 490 ~ 570nm的 CdSe量子点;蓝光量子点为发射波长为 430 ~ 460nm的 CdSe 量子点。

9、根据权利要求 8所述的白光量子点复合颗粒, 其中: 所述红光量子点 为发射波长为 613nm的 CdSe量子点; 绿光量子点为发射波长为 555nm的 CdSe量子点; 蓝光量子点为发射波长为 452nm的 CdSe量子点。

10、 一种白光量子点复合颗粒的制备方法, 包括:

将种子颗粒分散在水中得到种子悬浮液;

将红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点分别与单体、 引发剂、 表面活 性剂和水混合乳化, 得到三种乳液体系, 分别命名为乳液体系 A、 乳液体系 B和乳液体系 C;

将种子悬浮液加热至 60-90 °C , 向其中滴加乳液体系 A, 滴加结束后, 保温反应 2-10h; 继续向种子悬浮液中滴加乳液体系 B, 滴加结束后,保温反 应 2-10h;继续向种子悬浮液中滴加乳液体系 C,滴加结束后,保温反应 2-10h, 依次形成第一壳层、 第二壳层和第三壳层;

反应结束后洗涤产物, 以得到所述的白光量子点复合颗粒。

11、根据权利要求 10所述的制备方法, 其中: 所述种子悬浮液中种子颗 粒的质量百分比浓度为 5-8%。

12、根据权利要求 11所述的制备方法, 其中: 所述种子悬浮液中种子颗 粒的质量百分比浓度为 5.5-7%。

13、 根据权利要求 10-12任一所述的制备方法, 其中: 所述的单体为碳 原子总数为 4-24的烯烃中的至少一种;所述单体在各乳液体系中质量百分数 为 0.1-20%。

14、根据权利要求 13所述的制备方法, 其中: 所述的单体为苯乙烯; 所 述单体在各乳液体系中质量百分数为 0.2-10%。

15、 根据权利要求 10-14任一所述的制备方法, 其中: 所述的引发剂为 过硫酸钾、 过硫酸铵、 过硫酸钠和过氧化氢中的至少一种, 引发剂的质量百 分数为单体质量的 0.1%-8%。

16、根据权利要求 15所述的制备方法,其中:所述的引发剂为过硫酸钾、 过硫酸铵、 过硫酸钠和过氧化氢中的至少一种, 引发剂的质量百分数为单体 质量的 0.5%-4%。

17、 根据权利要求 10-16任一所述的制备方法, 其中: 所述表面活性剂 为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种, 所述表面活性剂在各乳液体系中的质量百分含量为 0.1-10%。

18、根据权利要求 17所述的制备方法, 其中: 所述表面活性剂为十二烷 基硫酸钠、 十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵, 所述表面活性剂在各 乳液体系中的质量百分含量为 0.5-5%。

19、 根据权利要求 10-18任一所述的制备方法, 其中: 红光量子点、 蓝 光量子点与绿光量子点在各乳化体系中的质量百分含量为 0.08-12%。 20、 根据权利要求 10-19任一所述的制备方法, 其中: 种子颗粒与绿光 量子点的质量用量比为 10-12.5:1。

21、 根据权利要求 10-18任一所述的制备方法, 其中: 各乳液体系的滴 加速度为 0.01-5ml/分钟。

22、根据权利要求 21所述的制备方法, 其中: 各乳液体系的滴加速度为 0.1-0.5ml/分钟。

Description:
白光量子点复合颗粒及其制备方法 技术领域

本发明的实施例涉及一种白光量子点复合颗粒 及其制备方法。 背景技术

有机发光二极管(organic light-emitting diodes, OLED )技术近年来取得 到了长足的进步。 由于 OLED具有成本低、 响应时间短、 亮度高、 视角宽、 驱动电压低以及可实现柔性显示等优势, 因此其成为有着广泛发展空间的平 板全彩色显示技术。随着单色 OLED性能的日益成熟,白光 OLED( WOLED ) 作为一种新型的固态光源, 在照明和平板显示背光源等方面展现了良好的 应 用前景, 已引起了广泛的关注, 其效率和性能得到了飞速的提高。 大部分的 荧光和磷光有机发光材料的发射光谱只能够覆 盖可见光谱的三分之一左右, 因此可分别将发射红光、 绿光和蓝光的有机发光材料混合在一起, 将它们的 发射光谱组合成白光。 对于用于 WOLED的发光材料, 杂质的存在会导致激 子的猝灭和器件电阻的增加, 导致低发光效率和较短的寿命。 有机材料的纯 化, 在 WOLED成本控制中占有相当的比例。 目前 WOLED都采用小分子有 机材料, 并由真空蒸镀工艺制备, 工艺成本高, 原料浪费严重。 WOLED的 发展目标是成为真正的低成本、 高效率、 长寿命的平板白光光源。

量子点 (quantum dots), 又称半导体纳米晶体, 是一种新型的半导体纳米 材料,尺寸在 l-10nm。 由于量子尺寸效应和限域效应使它们具有独特 的光致 发光和电致发光性能。与传统的有机荧光染料 相比,量子点具有量子产率高, 光化学稳定性高, 不易光解, 以及宽激发、 窄发射, 高色纯度、 发光颜色可 通过控制量子点大小进行调节等优良的光学特 性。 用量子点替代小分子有机 材料制备的 WOLED, 具有发光效率高, 稳定性好, 寿命长, 亮度高, 色域 宽等优点。

通常使用量子点做白光光源的方法是, 将 RGB三色量子点按一定比例 混合制备。 此方法的缺点是: RGB三种量子点容易团聚, 导致稳定性差; 三 基色混合的比例难以调控; 发射光语不稳定, 光线不均匀且工艺复杂。 因此, 上述技术问题亟待解决。 发明内容

本发明的实施例提供一种颗粒粒径可控, 尺寸均一且稳定性高的白光量 子点复合颗粒, 以解决现有以量子点做白光光源存在的稳定性 差、 发射光谱 不稳定、 光线不均匀且工艺复杂的技术问题。

本发明的一个方面提供了一种白光量子点复合 颗粒, 包括位于核心的种 子颗粒, 以及依次包覆在种子颗粒上的第一壳层、 第二壳层和第三壳层, 其 中第一壳层、 第二壳层和第三壳层分别为红光量子点层、 绿光量子点层和蓝 光量子点层中的一种, 且互不相同。

如本发明实施例的复合颗粒中,上述三种颜色 的量子点层可以任意组合, 均可以得到本发明所述的白光量子点复合颗粒 。

本发明实施例的复合颗粒中, 种子颗粒可以为无机纳米颗粒, 如二氧化 硅纳米颗粒、 A1 2 0 3 纳米颗粒或 ZnO纳米颗粒, 可以为表面修饰有可聚合的 双键的二氧化硅纳米颗粒。该可聚合的双键可 通过溶胶凝胶的制备过程引入, 也可制备后期加以改性。 本发明实施例的二氧化硅纳米颗粒, 一般采用溶胶 凝胶的方法制备, 尺寸均一。

例如, 种子颗粒的粒径为 10-500nm, 优选 20-50nm; 第一、 第二、 第三 壳层的厚度范围可任选 5-50nm, 优选 10-20nm。 例如, 各壳层的厚度保持相 同。

例如, R:G:B 量子点用量比可以为 0.5~0.8:1:1.2~1.5 , 例如, 0.65~0.74:1:1.25~1.35。

本发明实施例的复合颗粒中,所述红光量子点 为发射波长为 600 ~ 700nm 的 CdSe量子点; 绿光量子点为发射波长为 490 ~ 570nm的 CdSe量子点; 蓝 光量子点为发射波长为 430 ~ 460nm的 CdSe量子点。例如,红光量子点为发 射波长为 613nm的 CdSe量子点; 绿光量子点为发射波长为 555nm的 CdSe 量子点; 蓝光量子点为发射波长为 452nm的 CdSe量子点。

本发明实施例可将 RGB三色量子点限定在一个球形空间内, 可解决目 前量子点材料的稳定性差、 量子效率低等问题; 同时, 单独的 RGB 复合颗 粒可作为白光发光源, 组合成白光发光层发射的光线均匀, WOLED器件的 制备工艺得到筒化。

本发明的一个实施例提供了一种白光量子点复 合颗粒的制备方法, 能够 快速便捷地批量化制备所述的白光量子点复合 颗粒, 提高该复合颗粒的可推 广性。

本发明的另一个方面提供了一种白光量子点复 合颗粒的制备方法,包括: 将种子颗粒分散在水中得到种子悬浮液; 将红光量子点、 绿光量子点和蓝光 量子点分别与单体、 引发剂、表面活性剂和水混合乳化,得到三种 乳液体系, 分别命名为乳液体系 A、 乳液体系 B 和乳液体系 C; 将种子悬浮液加热至 60-90 °C , 向其中滴加乳液体系 A, 滴加结束后, 保温反应 2-10h; 然后向种 子悬浮液中滴加乳液体系 B, 滴加结束后,保温反应 2-10h; 然后向种子悬浮 液中滴加乳液体系 C, 滴加结束后, 保温反应 2-10h, 以依次形成第一壳层、 第二壳层和第三壳层; 反应结束后洗涤产物, 得到所述的白光量子点复合颗 粒。

例如, 乳液体系 A、 B、 C 的制备过程可以采用相同的方法, 也可以在 本发明限定的可选范围内加以调整。 乳液体系 A、 B、 C并不局限为某一种 量子点乳液体系, 本领域技术人员可随机将含有红光量子点、 绿光量子点和 蓝光量子点的乳液体系命名为乳液体系 A、 B、 C, 并按顺序包裹, 以实现第 一壳层、 第二壳层和第三壳层的多色量子点的任意组合 。

例如, 第一壳层、 第二壳层、 第三壳层的形成过程中, 也可以采用相同 的工艺参数, 如各乳液体系的滴加速度、 反应时间等。 本领域技术人员能够 预见在本公开给出的可选范围内, 选择相同或者不同的乳液体系制备或壳层 形成方法都能够得到本发明要求保护的复合颗 粒。 本发明的实施例优选采用 相同的工艺参数, 以获得质量更均一更可控的白光量子点复合颗 粒。

例如, 种子颗粒的质量百分比浓度可以为 5-8%, 例如 5.5-7%。

例如, 种子颗粒的粒径可以为 10-500nm, 例如 20-50nm。

例如,所述单体为碳原子总数为 4-24的烯烃中的至少一种,优选苯乙烯。 所述单体在各乳液体系中质量百分数可以为 0.1-20%, 例如 0.2-10%。

例如, 所述引发剂为过硫酸钾、 过硫酸铵、 过硫酸钠和过氧化氢中的至 少一种, 优选过硫酸钾、 过硫酸钠。 引发剂的质量百分数可以为单体质量的 0.1%-8%, 例如 0.5%-4%。 例如, 所述表面活性剂为十二烷基 酸钠、 十二烷基橫酸钠或十六烷基 三甲基溴化铵中的至少一种,优选十二烷基硫 酸钠、十六烷基三甲基溴化铵。 所述表面活性剂在各乳液体系中的质量百分含 量可为 0.1-10%,例如 0.5-5%。

本发明实施例的制备方法中, 例如, 红光量子点、 蓝光量子点与绿光量 子点在各乳化体系中的质量百分含量可以为 0.08-12%。 但并不局限于此。 优 选红光量子点、 蓝光量子点与绿光量子点在各乳化体系中的质 量百分含量可 以为 0.9-2.66%。

例如, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10-12.5: 1 , 如实施例所 记载的 10:1、 12:1及 12.5:1。

例如, 各乳液体系的滴加速度可以为 0.01-5ml/分钟, 如 0.1-0.5ml/分钟。 例如, 种子悬浮液温度可以为 60-90°C , 例如 75-85°C , 优选 80°C ; 保温 反应时间可以为 2-10小时, 例如 4-8小时。

本发明实施例的制备方法, 其中种子颗粒的分散以及乳液体系形成涉及 到的乳化过程都可以借助现有的辅助手段以实 现更理想更快捷的制备, 包括 但不限于超声波辅助。 任何可以加速分散和乳化的技术手段都可以应 用到技 术方案中来实现本发明。

本发明一个实施例的制备方法包括: 将二氧化硅纳米颗粒分散在水中得 到种子悬浮液后, 分别将含有红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点的乳液 体系, 以一定的比例量依次滴加到所述种子悬浮液中 进行反应, 并层层包覆 在种子球表面, 得到所述白光量子点复合颗粒; 所述乳液体系由量子点、 单 体、 引发剂、 表面活性剂和水混合乳化得到。 该制备方法筒单方便、 易实现 批量化生产。

例如, R:G:B 量子点可选比例可以为: 0.5~0.8:1:1.2~1.5 , 例如 0.65~0.74:1:1.25~1.35。 所形成的第一、 第二、 第三壳层的厚度范围可选为 5-50nm, 例如 10-20nm。 作为理想的技术方案, 各壳层的厚度保持相同。

例如, 本发明实施例的制备方法中, 反应结束后可以用乙醇 /水离心洗涤 产物。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例的附图作 筒单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例, 而非对本发明的限制。

图 1是本发明白光量子点复合颗粒的结构示意图

附图标记:

1为种子颗粒; 2为第一壳层; 3为第二壳层; 4为第三壳层。 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在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的白光量子点复合颗粒, 包括位于核心的种子颗粒, 以及 依次包覆在种子颗粒上的第一壳层、 第二壳层和第三壳层, 其中第一壳层、 第二壳层和第三壳层分别为红( R )光量子点层、绿( G )光量子点层和蓝( B ) 光量子点层中的一种, 且互不相同。

种子颗粒可以为无机纳米颗粒, 如二氧化硅纳米颗粒、 氧化铝(A1 2 0 3 ) 纳米颗粒或氧化辞(ZnO )纳米颗粒。 所述无机纳米颗粒可作为理想的种子 颗粒, 为复合颗粒提供核心, 确保其发光性能。

如以下实施例所记载的, 本发明实施例的复合颗粒的种子颗粒例如其表 面可修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳米颗粒 。

本发明实施例的复合颗粒中, R:G:B 量子点用量比可以为

0.5-0.8:1:1.2-1.5 , 例如优选为 0.65-0.74:1:1.25-1.35 (即以绿光量子点为参 照) 。 在该用量范围内形成的复合颗粒中, 第一、 第二及第三壳层能够组合 成白光发光层, 以发射均匀的光线, 使 WOLED器件的制备工艺得到筒化。

进一步地, 本发明实施例的复合颗粒中, 种子颗粒的粒径可以为

10-500nm, 例如优选为 20-50nm; 第一、 第二、 第三壳层的厚度范围可以为

5-50nm, 例如优选为 10-20nm。 作为理想的技术方案, 各壳层的厚度可保持 相同。

本发明实施例中种子颗粒与各色量子点的用量 比可依据实际情况加以选 择和调整。 虽然可以限定复合颗粒中各壳层的厚度, 但为了获得更高质量的 复合颗粒, 发明人在实际研究过程中优选了二者的用量比 , 并在以下实施例 中得到具体体现。 以绿光量子点为例, 优选种子颗粒与绿光量子点的质量用 量比为 10-12.5:1 , 更优选如实施例所记载的 10:1、 12:1及 12.5:1。 在该用量 比范围下, 种子颗粒与各色量子点能够更好地形成稳定的 层状结构, 保证其 作为白色光源优良的发光性能。

本发明实施例的复合颗粒, 所述红光量子点为发射波长为 600 ~ 700nm 的 CdSe量子点; 绿光量子点为发射波长为 490 ~ 570nm的 CdSe量子点; 蓝 光量子点为发射波长为 430 ~ 460nm的 CdSe量子点。例如,更优选红光量子 点为发射波长为 613nm的 CdSe量子点;绿光量子点为发射波长为 555nm的 CdSe量子点; 蓝光量子点为发射波长为 452nm的 CdSe量子点。本发明实施 例对各色量子点的发射波长的选择范围进行了 筛选测试, 以进一步提高复合 颗粒的质量, ^^射光谱更稳定, 光线更均匀。

本发明的另一个实施例还提供了一种白光量子 点复合颗粒的制备方法, 可如下进行。

步骤 1: 将种子颗粒分散在水中得到种子悬浮液。

步骤 2: 将红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点分别与单体、 引发剂、 表面活性剂和水混合乳化, 得到三种乳液体系, 可将它们分别命名为乳液体 系 A、 乳液体系 B和乳液体系 C。

步骤 3: 将种子悬浮液加热至 60-90 °C , 向其中滴加乳液体系 A, 滴加结 束后, 保温反应 2-10h; 继续向种子悬浮液中滴加乳液体系 B, 滴加结束后, 保温反应 2-10h; 继续向种子悬浮液中滴加乳液体系 C, 滴加结束后,保温反 应 2-10h, 由此依次形成第一壳层、 第二壳层和第三壳层。

步骤 4: 反应结束后洗涤产物, 得到所述的白光量子点复合颗粒。 例如, 用乙醇 /水离心洗涤产物,洗涤液浓度的选择及具体 洗涤操作本发明不特别 限定。

步骤 1将种子颗粒分散在水中得到种子悬浮液, 该种子悬浮液中种子颗 粒的质量百分比浓度为 5-8%, 优选 5.5-7%。 所述种子颗粒为无机纳米颗粒, 如二氧化硅纳米颗粒、 A1 2 0 3 纳米颗粒或 ZnO纳米颗粒, 优选表面修饰有可 聚合的双键的二氧化硅纳米颗粒。 本发明实施例的制备方法中,步骤 2的单体可以为碳原子总数为 4-24的 烯烃中的至少一种, 优选苯乙烯。 所述单体在各乳液体系中质量百分数可以 为 0.1-20%, 例如优选 0.2-10%。

引发剂可以为过硫酸钾、过硫酸铵、过石克酸 钠和过氧化氢中的至少一种, 优选过硫酸钾、过硫酸钠。 引发剂的质量百分数可以为单体质量的 0.1%-8%, 例如优选 0.5%-4%。

表面活性剂可以为十二烷基硫酸钠、 十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基 溴化铵中的至少一种, 优选十二烷基硫酸钠、 十六烷基三甲基溴化铵。 所述 表面活性剂在各乳液体系中的质量百分含量可 为 0.1-10%,例如优选 0.5-5%。

此外, 本发明实施例的红光量子点、 蓝光量子点与绿光量子点在各乳化 体系中的质量百分含量可为但并不局限于 0.08-12%, 例如优选 0.9-2.66%。 在一个示例中, 红光量子点在各乳化体系中的质量百分含量为 0.1-8%, 优选 0.9-1.43% , 绿光量子点在各乳化体系中的质量百分含量为 0.1-10% , 优选 1.75-1.8%, 蓝光量子点在各乳化体系中的质量百分含量为 0.08-12%, 优选 2.14-2.66%。

发明人在大量的试验研究基础上发现, 通过上述选择的 (种类及用量) 的单体、 引发剂、表面活性剂配合使用能够优化乳化过 程, 确保乳液体系 A、 B、 C具有理想的稳定性和均勾性, 有利于步骤 3 中各壳层的形成, 同时还 能使整个制备过程更筒便易行, 更有利于实现批量化生产。

本发明实施例的制备方法中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比可以 为 10-12.5:1 , 更优选 10:1、 12:1及 12.5:1。

在步骤 3 中, 各乳液体系的滴加速度可以为 0.01-5ml/分钟, 例如优选 0.1-0.5ml/分钟。 在这样滴加速度下, 壳层的形成过程更可控。

在步骤 3中, 种子悬浮液温度可以为 60-90°C , 例如优选 75-85°C , 更优 选 80 °C; 保温反应时间可以为 2- 10小时, 例如优选 4-8小时。 在该反应条件 下, 有利于各壳层在种子颗粒表面逐层包覆, 最终得到稳定性高、 量子效率 高的白光发光源。

以下从具体实施例的角度对本发明作进一步详 细介绍。

实施例 1白光量子点复 ^粒

如图 1所示的白光量子点复合颗粒, 该复合颗粒包括位于核心的种子颗 粒 1 , 以及依次包覆在种子颗粒 1上的第一壳层 2 (红光量子点层)、 第二壳 层 3 (绿光量子点层)和第三壳层 4 (蓝光量子点层) 。

本实施例的复合颗粒中, 种子颗粒为粒径为 30nm的表面修饰有可聚合 的双键的二氧化硅纳米颗粒。 复合颗粒中第一、 第二、 第三壳层中, 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.72:1:1.23。 红光量子点为发射波长为 613nm的 CdSe量子点; 绿光量子点为发射波长为 555nm的 CdSe量子点; 蓝光量子点 为发射波长为 452nm的 CdSe量子点, 所形成的复合颗粒中第一、 第二、 第 三壳层的厚度均为 20nm左右。

本实施例所述的复合颗粒可采本发明实施例的 制备方法制备得到, 本领 域技术人员能够预见采用实施例 6-12中任一实施例记载的制备方法,只要经 过申请文件声明的常规调整(如各量子点层包 裹顺序的调整, 各色量子点与 种子颗粒的用量比调整、 反应条件适度调整等) 即可得到本发明实施例的白 光量子点复合颗粒, 因此, 本公开中就不再——分别描述。

实施例 2白光量子点复^^粒

与实施例 1相比, 本实施例的区别点仅在于, 本实施例中种子颗粒为粒 径为 20nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗粒。 第一壳层 2为 蓝光量子点层, 第二壳层 3为绿光量子点层, 第三壳层 4为红光量子点层。 该复合颗粒中, 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.65:1:1.25, 所形成的第 一、 第二、 第三壳层的厚度均为 10nm。

实施例 3白光量子点复^^粒

与实施例 1相比, 本实施例的区别点仅在于, 本实施例中种子颗粒为粒 径为 50nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗粒。 第一壳层 2为 绿光量子点层, 第二壳层 3为红光量子点层, 第三壳层 4为蓝光量子点层。 该复合颗粒中, 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.74:1:1.35, 所形成的第 一、 第二、 第三壳层的厚度均为 50nm。

实施例 4白光量子点复 ^^粒

与实施例 1相比, 本实施例的区别点仅在于, 本实施例中种子颗粒为粒 径为 10nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗粒。 第一壳层 2为 绿光量子点层, 第二壳层 3为蓝光量子点层, 第三壳层 4为红光量子点层。 该复合颗粒中, 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.5: 1:1.2, 所形成的第 一、 第二、 第三壳层的厚度分别为 5nm、 12nm和 20nm。

实施例 5白光量子点复 ^^粒

与实施例 1相比, 本实施例的区别点仅在于, 本实施例中种子颗粒为粒 径为 500nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗粒。第一壳层 2为 蓝光量子点层, 第二壳层 3为绿光量子点层, 第三壳层 4为红光量子点层。 该复合颗粒中, 红光、 绿光和蓝光量子点用量比为 0.8: 1:1.2, 所形成的第 一、 第二、 第三壳层的厚度依次为 450nm、 400nm和 380nm。

实施例 6白光量子点复^粒的制备方法

( 1 )将 1克( g )直径为 lOOnm二氧化硅纳米颗粒分散在 15g水中, 使 用超声波将颗粒分散均匀, 得到质量百分浓度为 6.25%的种子悬浮液;

( 2 )将 0.05g红光量子点, 0.2g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂十 二烷基磺酸钠 ( SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸钾

( KPS )的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体 系中质量百分数为 3.6%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%, 表面活性 剂在乳液体系中的质量百分含量为 1.8%,红光量子点在乳液体系中的质量百 分含量为 0.9%;

将 O.lg绿光量子点, 0.2g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂十二烷基 磺酸钠 ( SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸钾 ( KPS ) 的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 B; 单体在乳液体系中质量 百分数为 3.57%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表面活性剂在乳液 体系中的质量百分含量为 1.78%, 绿光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 1.78%;

将 0.15g蓝光量子点, 0.2g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂十二烷 基磺酸钠( SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸钾 ( KPS ) 的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 C; 单体在乳液体系中质量 百分数为 3.54%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表面活性剂在乳液 体系中的质量百分含量为 1.78%, 蓝光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 2.66%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80 °C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10:1。

实施例 7白光量子点复^粒的制备方法

( 1 )将 1.2g直径为 lOOnm二氧化硅纳米颗粒分散在 15g水中, 使用超 声波将颗粒分散均匀, 得到质量百分浓度为 7.4%的种子悬浮液;

( 2 )将 0.06g红光量子点, 0.25g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂 十二烷基磺酸钠 ( SDS ) , 0.25g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸 钾(KPS )的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液 体系中质量百分数为 4.4%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%, 表面活 性剂在乳液体系中的质量百分含量为 1.77%, 红光量子点在乳液体系中的质 量百分含量为 1.06%;

将 O.lg绿光量子点, 0.25g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂十二烷 基磺酸钠( SDS ) , 0.25g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸钾 ( KPS ) 的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 B; 单体在乳液体系中质量 百分数为 4.38%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表面活性剂在乳液 体系中的质量百分含量为 1.75%, ; 绿光量子点在乳液体系中的质量百分含 量为 1.75%;

将 0.14g蓝光量子点, 0.25g单体苯乙烯(St ) , O.lg表面活性剂十二烷 基磺酸钠( SDS ) , 0.25g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫酸钾 ( KPS ) 的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 C; 单体在乳液体系中质量 百分数为 4.4%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%, 表面活性剂在乳液 体系中的质量百分含量为 1.74%, 蓝光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 2.44%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 70 °C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.12ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.12ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.12ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时。 ( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 12:1。

实施例 8白光量子点复^粒的制备方法

( 1 )将 lg直径为 lOOnm二氧化硅纳米颗粒分散在 15g水中, 使用超声 波将颗粒分散均匀, 得到质量百分浓度为 6.25%的种子悬浮液;

( 2 )将 0.08g红光量子点, 0.2g甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA ) , O.lg表面 活性剂十二烷基磺酸钠 ( SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过 硫酸钾(KPS )的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在 乳液体系中质量百分数为 3.58%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表 面活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 1.79% , 红光量子点在乳液体系中 的质量百分含量为 1.43%;

将 O.lg绿光量子点, 0.2g单体甲基丙烯酸甲酯(PMMA ) , O.lg表面活 性剂十二烷基橫酸钠(SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过硫 酸钾(KPS )的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 B; 单体在乳 液体系中质量百分数为 3.57%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表面 活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 1.79%, 绿光量子点在乳液体系中的 质量百分含量为 1.79%;

将 0.12g蓝光量子点, 0.2g单体甲基丙烯酸甲酯(PMMA ) , O.lg表面 活性剂十二烷基磺酸钠 ( SDS ) , 0.2g质量百分浓度为 1%的作为引发剂的过 硫酸钾(KPS )的水溶液和 5g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 C; 单体在 乳液体系中质量百分数为 3.56%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 1%,表 面活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 1.78% , 蓝光量子点在乳液体系中 的质量百分含量为 2.14%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80 °C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 4小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。 本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10:1。

实施例 9白光量子点复^^粒的制备方法

( 1 )将 lg直径为 20nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗 粒分散在 19g水中, 使用超声波将颗粒分散均匀, 得到质量百分浓度为 5% 的种子悬浮液;

( 2 )将 0.08g红光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷, O.lg 表面活性剂十二烷基硫酸钠, 0.2g质量百分浓度为 8%的作为引发剂的过硫 酸铵的水溶液和 0.42g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体 系中质量百分数为 20%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 8%, 表面活性 剂在乳液体系中的质量百分含量为 10%, 红光量子点在乳液体系中的质量百 分含量为 8%;

将 O.lg绿光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表面 活性剂十二烷基石充酸钠, 0.2g质量百分浓度为 8%的作为引发剂的过硫酸铵 的水溶液和 0.4g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系中质 量百分数为 20%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 8%, 表面活性剂在乳 液体系中的质量百分含量为 10%, 绿光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 10%;

将 0.12g蓝光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表 面活性剂十二烷基石充酸钠, 0.2g质量百分浓度为 8%的作为引发剂的过硫酸 铵的水溶液和 0.38g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系 中质量百分数为 20%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 8%, 表面活性剂 在乳液体系中的质量百分含量为 10%, 蓝光量子点在乳液体系中的质量百分 含量为 12%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80 °C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 8小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 8小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 8小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10:1。 实施例 10白光量子点复^^粒的制备方法

( 1 )将 lg直径为 50nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗 粒分散在 11.5g水中,使用超声波将颗粒分散均匀,得到 量百分浓度为 8% 的种子悬浮液;

( 2 )将 0.08g绿光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷, O.lg 表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵, 0.2g质量百分浓度为 4%的作为引发剂 的过硫酸钠的水溶液和 1.42g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在 乳液体系中质量百分数为 10%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 4%, 表 面活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 5%, 绿光量子点在乳液体系中的 质量百分含量为 4%;

将 O.lg蓝光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表面 活性剂十六烷基三甲基溴化铵, 0.2g质量百分浓度为 4%的作为引发剂的过 硫酸钠的水溶液和 1.4g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体 系中质量百分数为 10%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 4%, 表面活性 剂在乳液体系中的质量百分含量为 5% , 蓝光量子点在乳液体系中的质量百 分含量为 5%;

将 0.12g红光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表 面活性剂十六烷基三甲基溴化铵, 0.2g质量百分浓度为 4%的作为引发剂的 过硫酸钠的水溶液和 1.38g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳 液体系中质量百分数为 10%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 4%, 表面 活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 5%, 红光量子点在乳液体系中的质 量百分含量为 6%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80 °C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 12.5:1。

实施例 11白光量子点复^^粒的制备方法 ( 1 )将 lg直径为 500nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗 粒分散在 14.2g水中,使用超声波将颗粒分散均匀,得到 量百分浓度为 6.6% 的种子悬浮液;

( 2 )将 O.lg绿光量子点, O.lg甲基丙烯酰^ ^丙基三甲^ ^硅烷, O.lg 表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵, O.lg质量百分浓度为 0.1%的作为引发剂 的过氧化氢溶液和 99.6g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液 体系中质量百分数为 0.1%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.1%, 表面 活性剂在乳液体系中的质量百分含量为 0.1%,绿光量子点在乳液体系中的质 量百分含量为 0.1%;

将 0.12g红光量子点, O.lg甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表 面活性剂十六烷基三甲基溴化铵, O.lg质量百分浓度为 0.1%的作为引发剂的 过氧化氢溶液和 99.58g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体 系中质量百分数为 0.1%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.1%, 表面活 性剂在乳液体系中的质量百分含量为 0.1%,红光量子点在乳液体系中的质量 百分含量为 0.12%;

将 O.lg蓝光量子点, O.lg甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, O.lg表面 活性剂十六烷基三甲基溴化铵, O.lg质量百分浓度为 0.1%的作为引发剂的过 氧化氢溶液和 99.6g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系 中质量百分数为 0.1%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.1%, 表面活性 剂在乳液体系中的质量百分含量为 0.1%,蓝光量子点在乳液体系中的质量百 分含量为 0.1%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80°C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 10小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 10小时; 随后开始滴加上 述乳液体系 C, 滴加速度为 5ml/分钟, 滴加结束后, 保温 10小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10:1。

实施例 12白光量子点复^^粒的制备方法

( 1 )将 lg直径为 10nm的表面修饰有可聚合的双键的二氧化硅纳 颗 粒分散在 19g水中, 使用超声波将颗粒分散均匀, 得到质量百分浓度为 5% 的种子悬浮液;

( 2 )将 0.08g蓝光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷, 0.5g 表面活性剂十二烷基石充酸钠, O.lg质量百分浓度为 0.5%的作为引发剂的过硫 酸铵溶液和 99.12g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系中 质量百分数为 0.2%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.5%, 表面活性剂 在乳液体系中的质量百分含量为 0.5%,蓝光量子点在乳液体系中的质量百分 含量为 0.08%;

将 O.lg红光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, 0.5g表面 活性剂十二烷基石充酸钠, O.lg质量百分浓度为 0.5%的作为引发剂的过硫酸铵 溶液和 99.1g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系中质量 百分数为 0.2%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.5%, 表面活性剂在乳 液体系中的质量百分含量为 0.5%,红光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 0.1%;

将 O.lg绿光量子点, 0.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲^ ^硅烷, 0.5g表面 活性剂十二烷基石充酸钠, O.lg质量百分浓度为 0.5%的作为引发剂的过硫酸铵 溶液和 99.1g水, 混合超声乳化, 得到乳液体系 A; 单体在乳液体系中质量 百分数为 0.2%, 引发剂的质量百分数为单体质量的 0.5%, 表面活性剂在乳 液体系中的质量百分含量为 0.5%,绿光量子点在乳液体系中的质量百分含量 为 0.1%;

( 3 )将上述种子悬浮液加热到 80°C , 然后开始滴加上述乳液体系 A, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时; 随后开始滴加上述乳液 体系 B, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时; 随后开始滴加 上述乳液体系 C, 滴加速度为 0.1ml/分钟, 滴加结束后, 保温 2小时。

( 4 )反应结束, 用乙醇 /水离心洗涤产物, 得到如图 1所示的白光量子 点复合颗粒。

本实施例中, 种子颗粒与绿光量子点的质量用量比为 10:1。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式, 而非用于限制本发明的保护范 围, 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。