CN101942196B - 含CdSe量子点的硅树脂基复合材料及制法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的含CdSe量子点的硅树脂复合材料由无色透明的硅树脂和均匀分散于该硅树脂之内的CdSe量子点颗粒构成的纳米复合材料；该复合材料中的CdSe量子点与硅树脂的质量比为0.1-10；其制备步骤是将不同粒径的CdSe量子点颗粒溶于有机溶剂中，得CdSe量子点溶液；同时将硅树脂溶于合适的溶液中得硅树脂溶液；然后按复合材料中CdSe含量取相应的CdSe量子点溶液与硅树脂溶液均匀混合，真空使溶剂挥发完全，然后置于烘箱，固化成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料；该复合材料具一定的透明性和良好的发光性能，适用于光电器件、LED固体照明器件或户外霓虹灯的表面封装。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅树脂纳米复合材料及制法和用途，更具体地说，本发明涉及一种含CdSe量子点的硅树脂基复合材料及制法和用途。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，即LED)是一种有望取代目前大量实用的荧光灯管或灯泡的高效固体光源。传统LED实现白光化技术是在LED芯片上涂敷荧光粉然后再用环氧树脂进行封装，而荧光粉的光散射作用会加速封装树脂材料的老化而缩短LED的使用寿命，同时，封装结构的限制常常导致LED空间色度不均匀的问题。
量子点(Quantum Dots，即QD)粒径非常小，只有几个纳米，完全可以避免传统荧光粉所引起的光散射作用，而且能够根据尺寸变化可产生不同颜色的单色光，甚至白光，这是传统荧光粉根本无法实现的。将量子点加入基体材料中，不仅仅能增加量子点的稳定性，而且能避免荧光粉涂覆不均而引起的空间色度不均匀的问题。
CdSe是II-VI族半导体材料的重要一员，其体相的禁带宽度为1.72eV，因此CdSe量子点随着粒径的变化，其发射光的波长可以覆盖从蓝到红几乎整个可见光区。而硅树脂与环氧树脂相比，能有良好的耐光热老化性，因此，制备含CdSe量子点的硅树脂复合材料具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种含CdSe量子点的硅树脂复合材料。
本发明的另一目的是提供一种制备上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料的方法。
本发明的再一目的是提供一种上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料的用途。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的含CdSe量子点的硅树脂复合材料，其由无色透明的硅树脂和均匀分散于该无色透明的硅树脂的CdSe量子点组成；所述CdSe量子点含量为所述硅树脂复合材料的0.1-10wt％。
所述CdSe量子点的粒径为1.5-9nm。所述的硅树脂为溶剂型硅树脂或无溶剂型硅树脂，其在可见光区的透光率为85％-99.9％。
本发明提供的含CdSe量子点颗粒的硅树脂复合材料的制备方法，其步骤如下：
1)将CdSe量子点颗粒溶于有机溶剂中得含CdSe量子点的有机溶剂；所述有机溶剂为正己烷、甲苯、氯仿或二氯甲烷；
2)将无色透明的硅树脂溶于有机溶剂中得硅树脂溶液；所述有机溶剂为乙醇、丙酮或甲苯；
3)然后将步骤1)所得含CdSe量子点的有机溶剂与步骤2)所得硅树脂溶液均匀混合，真空下使有机溶剂完全挥发，之后置于烘箱，固化成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料；所述CdSe量子点含量为所述硅树脂复合材料的0.1-10wt％。
所述CdSe量子点的粒径为1.5-9nm。所述的硅树脂为溶剂型硅树脂或无溶剂型硅树脂，其在可见光区的透光率为85％-99.9％。
本发明的含CdSe量子点的硅树脂复合材料用于光电器件、LED固体照明器件或户外霓虹灯的表面封装。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的含CdSe量子点的硅树脂复合材料及其制备方法，通过制备含有无机纳米发光颗粒的复合材料，实现了材料的光致发光。
2、本发明提供的方法制备的含CdSe量子点颗粒的硅树脂复合材料在可见光区具有一定的透明性。
3、本发明提供的方法制备的含CdSe量子点的硅树脂复合材料用于LED的封装时无需使用荧光粉，可以避免传统荧光粉所引起的光散射作用，延长LED的使用寿命；同时改善空间色度的均匀性；而且本发明制备含CdSe量子点的硅树脂复合材料的方法简单、易操作。
具体实施方式
下面结合实施例(但不限于所举实施例)进一步描述本发明：
实施例1
将0.01g粒径为1.5nm的CdSe量子点颗粒分散于2mL正己烷中，得含CdSe量子点的正己烷溶液；将10g透光率为99％的无溶剂型硅树脂(道康宁OE6665)溶于2mL丙酮得硅树脂丙酮溶液；然后将上述两种溶液均匀混合后，真空下使溶剂挥发完全，然后置于烘箱，150℃下固化1h成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料(其荧光发射位置在蓝光区域)；
本实施例制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料，CdSe量子点含量为制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料的0.1wt％；
将未固化前的上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料注入LED模具中可封装基于InGaN/GaN的近紫外发光二极管芯片，150℃下固化1h后，得到可发白光的发光二极管。
实施例2
将0.05g粒径为3nm的CdSe量子点颗粒分散于2mL甲苯中，得CdSe量子点的氯仿溶液；将10g透光率为85％的溶剂型硅树脂(常州嘉诺FJN-9802)溶于2mL丙酮得硅树脂丙酮溶液；然后将上述两种溶液均匀混合后，涂膜，溶剂挥发完全后，180℃下烘干1h，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料(CdSe量子点含量为制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料的0.5wt％)，其荧光发射位置在蓝光区域。
将未固化前的上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料涂覆于滤光片上，常温固化，则采用此滤波片可实现紫外光到蓝光的光源转换。
实施例3
将0.2g粒径为4nm的CdSe量子点颗粒分散于5mL氯仿中，得CdSe量子点的氯仿溶液；将10g透光率为95％的非溶剂型硅树脂(广州康尔佳有机硅材料有限公司KE560)溶于5mL乙醇得硅树脂丙酮溶液；然后将上述两种溶液均匀混合后，真空使溶剂挥发完全后，常温固化成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料(CdSe量子点含量为制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料为2wt％)，其荧光发射位置在绿光区域。
将未固化前的上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料涂覆于滤光片上，常温固化，则采用此滤波片可实现紫外光到绿的光源转换。
实施例4
将0.5g粒径为5nm的CdSe量子点颗粒分散于2mL甲苯中，得CdSe量子点的氯仿溶液；将8g透光率为85％的溶剂型硅树脂(深圳安品AP-268)溶于2mL甲苯，得硅树脂的甲苯溶液；然后将上述两种溶液均匀混合后，涂膜，溶剂挥发完全后，160℃下固化15min，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料(CdSe量子点含量为制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料为5wt％)，其荧光发射位置在黄光区域。
将未固化前的上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料均匀涂覆于紫外霓虹灯的玻璃管壁上，160℃下固化15min，得到黄光霓虹灯。
实施例5
将0.5g粒径为9nm的CdSe量子点颗粒分散于3mL二氯甲烷中，得CdSe量子点的二氯甲烷溶液；将5g透光率为90％的溶剂型硅树脂(杭州凌志LZ5301)溶于3mL乙醇，得硅树脂的丙酮溶液；然后将上述两种溶液混合均匀，真空使溶剂挥发完全后150℃固化1h固化成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料(CdSe量子点含量为制得的含CdSe量子点的硅树脂复合材料为10wt％)，其荧光发射位置在红光区域。
将未固化前的上述含CdSe量子点的硅树脂复合材料均匀涂覆于紫外霓虹灯的玻璃管壁上，150℃固化1h，得到红光霓虹灯。
Claims (3)
1.一种含CdSe量子点颗粒的硅树脂复合材料的制备方法，其步骤如下：
1)将CdSe量子点颗粒溶于有机溶剂中得含CdSe量子点的有机溶剂；所述有机溶剂为正己烷、甲苯、氯仿或二氯甲烷；
2)将无色透明的硅树脂溶于有机溶剂中得硅树脂溶液；所述有机溶剂为乙醇、丙酮或甲苯；
3)然后将步骤1)所得含CdSe量子点的有机溶剂与步骤2)所得硅树脂溶液均匀混合，真空下使有机溶剂完全挥发，之后置于烘箱，固化成型，得到含CdSe量子点的硅树脂复合材料；所述CdSe量子点含量为所述硅树脂复合材料的0.1-10wt％。
2.按权利要求1所述的含CdSe量子点颗粒的硅树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述CdSe量子点的粒径为1.5-9nm。
3.按权利要求1所述的含CdSe量子点颗粒的硅树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硅树脂为溶剂型硅树脂或无溶剂型硅树脂，其在可见光区的透光率为85％-99.9％。
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