[发明专利]一种有机铝纳米晶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及发光和照明技术领域，具体涉及一种有机铝纳米晶及其制备方法和应用。本发明提供的有机铝纳米晶为乙酰丙酮铝纳米晶，所述乙酰丙酮铝纳米晶的空间群为单斜晶系P2₁/c，平均粒径为1.4‑5.5nm。本发明还提供了制备方法，包括：(1)将有机铝盐在惰性气氛下150‑200℃加热处理，得到有机铝盐前驱体；(2)将所述有机铝盐前驱体溶于有机溶剂中，然后置于超声粉碎机中超声粉碎，得到有机铝纳米晶。本发明所得到的有机铝纳米晶的发光强度高，稳定性好，由其制备得到的UV型远程白光LED器件，显色指数高达91，为设计新的照明和显示器件结构开辟了道路。

技术领域

本发明涉及发光和照明技术领域，具体涉及一种有机铝纳米晶及其制备方法和应用。

背景技术

荧光转换型白光LED(pc-WLEDs)已经在照明和显示等领域得到广泛应用，其主流技术为蓝光芯片激发荧光粉策略。但是，该器件结构还面临着亟待解决的问题：(i)蓝光芯片工作的温度可达到100-150℃，荧光粉存在热降解；(ii)采用不同颜色荧光粉直接混合策略可以得到高品质的pc-WLEDs器件，但是荧光粉之间存在重吸收；(iii)由蓝光芯片发射的450-500nm的强蓝光会引起视网膜损伤。

针对上述问题，采用紫外激发的远程白光LED不仅能降低荧光粉的热降解和重吸收，还能延缓蓝光芯片导致的蓝光损害。蓝光发光材料是制备UV型远程白光LED的核心材料。近年来，纳米发光材料领域发展迅速，提供了多种发光纳米晶材料，例如：硒化镉、磷化铟、钙钛矿、碳点等纳米材料，然而这些纳米材料的光热稳定性比较差，限制了其在UV型LED中的应用。因此发展新型蓝光纳米晶材料亦是UV型远程白光LED技术领域研究方向之一。

此外，UV型远程白光LED技术通过增大荧光粉和芯片的距离以减小对荧光粉的热损耗的策略，使其需要开发荧光转换薄膜。

发明内容

针对现有的荧光转换型白光LED器件升级需求，本发明的目的之一在于提供一种蓝光有机铝纳米晶，所述有机铝纳米晶为乙酰丙酮铝纳米晶，其平均粒径为1.4-5.5nm，多发射峰，荧光量子产率可达90％以上，发光性能和稳定性能好。

本发明的目的之二在于提供一种蓝光有机铝纳米晶的制备方法，其操作简单，成本低，适合大规模工业化生产应用。

本发明的目的之三在于提供一种蓝光复合薄膜，其由上述有机铝纳米晶或上述制备方法制备得到的有机铝纳米晶与聚合物树脂构成。本发明提供的蓝光复合薄膜利用蓝光有机铝纳米晶与聚合物树脂之间极好的兼容性，制备高质量的蓝光有机铝纳米晶/聚合物复合薄膜。该薄膜具有高的量子产率和极高的透过率，适合用作紫外激发型远程白光LED器件中的蓝光薄膜发光材料。

本发明的目的之四在于提供一种UV型远程白光LED器件，包括紫外芯片和光转化层，所述光转化层通过上述蓝光复合薄膜、红光CuInS₂复合薄膜和绿光CuInS₂复合薄膜制备得到。

具体来说，本发明提供了如下技术方案。

一种有机铝纳米晶，所述有机铝纳米晶为乙酰丙酮铝纳米晶，所述乙酰丙酮铝纳米晶的空间群为单斜晶系P2₁/c，平均粒径为1.4-5.5nm。

优选的，上述有机铝纳米晶中，所述乙酰丙酮铝纳米晶的激发波长为350-400nm，发射波长为400-470nm，最大激发波长为375nm。

优选的，上述有机铝纳米晶中，所述乙酰丙酮铝纳米晶的荧光量子产率大于80％，优选为大于90％。

本发明还提供一种有机铝纳米晶的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将有机铝盐在惰性气氛下150-200℃加热处理，得到有机铝盐前驱体；