[发明专利]介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置

说明书

本发明提供一种介孔氧化硅纳米复合材料、制备方法及显示装置，该介孔氧化硅纳米复合材料包括介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。该复合材料可明显增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命，减少荧光猝灭，有效解决现有材料中量子点荧光产率较低的问题，可应用于显示发光器件或传感器件中。

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种介孔氧化硅纳米复合材料及其制备方法和显示装置。

背景技术

量子点(QD)作为新型的荧光材料，具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点，成为目前新型发光或者传感材料的研究热点。因此，对于量子点材料的设计和开发，并基于量子点材料制备发光器件成为了目前新型显示及传感器件研究的主要方向。

目前，量子点的荧光量子产率已经很高，且比有机染料稳定的多。但其仍然受几个重要因素的限制。首先，在长时间的光照或者在某些化学成分的存在下，量子点本身会降解，并最终失去荧光发射。第二，量子点表面可能会吸附一些原子或者分子，形成表面的载流子陷阱。第三，就是由于非辐射俄歇复合或者量子点距离太近等因素造成的荧光淬灭。因此其荧光产率有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种介孔氧化硅纳米复合材料，该复合材料可明显增强量子点的荧光发射强度，提高量子点的效率和寿命，减少荧光猝灭，有效解决现有材料中量子点荧光产率较低的问题，可应用于显示发光器件或传感器件中。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种介孔氧化硅纳米复合材料，包括：介孔氧化硅，负载于所述介孔氧化硅内核的量子点、及包覆于所述介孔氧化硅表面的纳米金属壳层；其中，所述介孔氧化硅的孔径为10～50nm，所述量子点之间的距离为20～100nm。

根据本发明的一个实施方式，所述纳米金属壳层的厚度为3-5nm，所述介孔氧化硅的表面与所述纳米金属壳层的距离为1～10nm。

根据本发明的一个实施方式，所述纳米金属壳层为纳米金壳层或纳米银壳层。

根据本发明的一个实施方式，所述量子点选自硫化铅量子点、硫化锌量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、硒化铅量子点、碲化镉量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种。

本发明还提供一种制备介孔氧化硅纳米复合材料的方法，包括如下步骤：

利用氧化硅前驱体和表面活性剂制备得到介孔氧化硅；

使所述介孔氧化硅通过有机配体与量子点连接，得到负载量子点的介孔氧化硅；以及

将所述负载量子点的介孔氧化硅加入到含有纳米金属的溶液中搅拌，得到介孔氧化硅纳米复合材料。

根据本发明的一个实施方式，所述负载量子点的介孔氧化硅通过如下步骤得到：

将所述介孔氧化硅与所述有机配体连接，得到修饰后的介孔氧化硅；

向所述修饰后的介孔氧化硅灌注所述量子点，使所述量子点与所述有机配体结合。

根据本发明的一个实施方式，所述负载量子点的介孔氧化硅通过如下步骤得到：

将所述量子点与所述有机配体结合，得到修饰后的量子点；

向所述介孔氧化硅灌注所述修饰后的量子点，使所述有机配体与所述介孔氧化硅连接。

根据本发明的一个实施方式，所述氧化硅前驱体、量子点和氯金酸的质量比为(50～100):(1～5):(1～5)。