CN108003366A - 一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜 - Google Patents

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马福民
徐中炜
刘洋
郑聪秀
胡海龙
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Abstract

本发明涉及一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，包括柔性可拉伸膜片和包覆于膜片内部的量子点。量子点通过溶胀作用包覆在发光膜内部，可通过改变量子点种类，在同种激发光的照射下发出不同波长的光线，发光膜可覆盖在各种不同形状、不同波长的光源表面，使之发出高纯度的光线。同时，该发光膜具有很好的防水性和生物相容性，对表面光源修饰、防水高纯度光源等的研发具有一定的意义。

Description

一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜
技术领域
本发明属于量子点发光膜技术领域，具体涉及一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，适于集成在各种光源表面改变光源光线的波长做光源表面修饰及为光源提供良好的防水性能。
背景技术
物理学上光源指的是能发出一定波长范围的电磁波（包括可见光与紫外线、红外线、X光线等不可见光）的物体。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源。在人造光源之中，照明光源是应用最为广泛的一种。照明光源是以照明为目的，辐射出主要为人眼视觉的可见光谱（波长380～780纳米）的电光源，其规格品种繁多，功率从0.1瓦到20千瓦，产量占电光源总产量的95%以上。照明光源品种很多，按发光形式分为热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源3类。目前市面上的光源种类繁多，随着科学技术的发展，人们在对光源高光效、长寿命、节能环保等方面要求越来越高的同时，对光源构造美感、防水防潮也提出了一定的要求。在当前的情况下，通过简便的方法，在传统照明光源的基础上做光源表面修饰及提高光源的防水性能日益受到了人们的重视。
量子点（Quantum Dot）是准零维的纳米材料，由少量的原子所构成，是一种把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。量子点基于自身的量子效应具有非常独特的性质，根据量子点光致发光原理，在激发光的照射下，量子点会发出纯度非常高的光线。
聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane-PDMS），是一种高分子有机硅化合物。具有光学透明，且在一般情况下，被认为是惰性，无毒，不易燃。固态的二甲基硅氧烷为一种硅胶，具有疏水防水、无色无毒、生物相容性佳、易与多种材质室温接合、以及由低杨氏模量导致的结构高弹性等优异特性，且制程简便快速、成本极低。
针对当下光源发展的趋势，本发明提出一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜。通过将发光膜集成在各种光源表面改变光源光线的波长做表面修饰及为光源提供良好的防水性能。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供了一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜。本发明提供的柔性可拉伸量子点发光膜，包括柔性可拉伸膜片、其中的量子点及发光膜制备的工艺流程。该发光膜具有很好的防水性和生物相容性，对表面光源修饰、防水高纯度光源等的研发具有一定的意义。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，包括柔性可拉伸膜片和包覆于膜片内部的量子点，所述的膜片的成分为聚二甲基硅氧烷，膜片的厚度为1μm~1mm。
膜片在任何方向都可拉伸、挤压、扭曲、变形。
所述的量子点是能够溶于可被聚二甲基硅氧烷所溶胀的溶剂中。
量子点是均匀地包覆在柔性可拉伸膜片的内部。
膜片通过溶胀作用吸收量子点溶液，量子点随之进入到膜片内部，进而被包覆其中。
量子点溶液以量子点为溶质，溶液被膜片吸收之后，量子点均匀分布在膜片之内，而其中溶剂能够在膜片干燥过程中几乎全部挥发干净。
发光膜的整体结构方案如图1，一种柔性可拉伸量子点发光膜是基于聚二甲基硅氧烷PDMS作为量子点101的容器102，通过溶胀作用将量子点包裹在聚二甲基硅氧烷PDMS的内部，利用量子点光致发光原理，在外部激发光照射下发光膜发出高纯度光线。
本发明所涉及的量子点发光膜，其在外力的作用下可发生拉伸、挤压、扭曲、变形，这些变化皆不会影响量子点发光膜的性能。可将该发光膜与白光光源、蓝光光源等结合，做光源表面修饰及提高光源的防水性能。同时，由于量子点在诸如紫外线等高频率光线激发作用下会发出可见光，因而其还可做高频波段不可见光的检测装置。
本发明具有以下优点：
制作结构简单，成本低廉，防水防潮，可应用范围大，与传统光源结合性好。
附图说明
图1是本发明制作的量子点发光膜整体结构；
图2是在衬底及其上聚二甲基硅氧烷PDMS；
图3是聚二甲基硅氧烷PDMS加热固化的过程；
图4是在聚二甲基硅氧烷PDMS膜片上滴加量子点溶液的过程；
其中，101是包覆在聚二甲基硅氧烷PDMS膜片中的量子点；
102是从衬底剥离的柔性可拉伸外包覆的聚二甲基硅氧烷PDMS膜片；
201是未固化均匀覆盖在衬底上的聚二甲基硅氧烷PDMS；
202是衬底；
301用于加热固化聚二甲基硅氧烷PDMS膜片的加热台；
302是衬底；
303是固化中的聚二甲基硅氧烷PDMS膜片；
401是滴加量子点溶液的胶头滴管；
402是聚二甲基硅氧烷PDMS膜片。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，结合附图作详细说明如下。
以下将通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
一种基于溶胀作用的量子点发光膜制备方法，具体步骤如下：
S1：选用适当大小形状的衬底，例如载玻片，并清洁其表面；
S2：参照图2，在上述衬底上均匀地涂敷聚二甲基硅氧烷（PDMS）；
S3：参照图3，将聚二甲基硅氧烷连同衬底一起在150℃下固化。最终将PDMS剥离衬底，形成厚度约为1μm-1mm的透明块状膜片；
S4：参考图4，选择合适种类且适量的量子点溶液滴加在所制成的聚二甲基硅氧烷PDMS膜片上，通过PDMS膜片的溶胀作用将溶液吸入内部；
S5：在空气中蒸发掉PDMS膜片内部溶剂之后，量子点将会留在膜片内部，最终形成柔性可拉伸的量子点发光膜，如图1。
实施例2
一种基于溶胀作用的量子点发光膜制备方法，具体步骤如下：
S1：选用适当大小形状的衬底，例如2cm*2cm载玻片，并清洁其表面。
S2：参照图2，在上述衬底上均匀地涂敷聚二甲基硅氧烷PDMS。
S3：参照图3，将聚二甲基硅氧烷PDMS连同衬底一起在150℃下固化。最终将PDMS剥离衬底，形成厚度约为1mm-5mm的透明块状膜片。
S4：参考图4，选择合适种类且适量的量子点溶液滴加在所制成的聚二甲基硅氧烷PDMS膜片上，通过PDMS膜片的溶胀作用将溶液吸入内部。
S5：将PDMS膜片置于加热台上以50℃温度加速蒸发掉膜片内部溶剂约10分钟之后，量子点将会留在膜片内部，最终形成柔性可拉伸的量子点发光膜，如图1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征在于：包括柔性可拉伸膜片和包覆于膜片内部的量子点，所述的膜片的成分为聚二甲基硅氧烷，膜片的厚度为1μm~1mm。
2.根据权利要求书1中所述的基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征在于：膜片在任何方向都可拉伸、挤压、扭曲、变形。
3.根据权利要求书1中所述的基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征为：所述的量子点是能够溶于可被聚二甲基硅氧烷所溶胀的溶剂中。
4.根据权利要求书1中所述的基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征为：量子点是均匀地包覆在柔性可拉伸膜片的内部。
5.根据权利要求书1中所述的基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征在于：膜片通过溶胀作用吸收量子点溶液，量子点随之进入到膜片内部，进而被包覆其中。
6.根据权利要求书5中所述的基于溶胀作用的柔性可拉伸量子点发光膜，其特征在于：量子点溶液以量子点为溶质，溶液被膜片吸收之后，量子点均匀分布在膜片之内，而其中溶剂能够在膜片干燥过程中几乎全部挥发干净。
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