CN110205112A - 钙钛矿量子点复合膜的制备方法及由其制备的产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法,包括:S1、提供钙钛矿量子点成膜胶液,其中,该钙钛矿量子点成膜胶液中包括防水剂;S2、将钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上;S3、对涂覆后的基底材料进行固化处理,得到钙钛矿量子点复合膜。本申请在钙钛矿量子点成膜胶液中加入防水剂,该防水剂可以有效调节钙钛矿量子点与外部环境中的水汽的接触量,防止钙钛矿量子点的结构发生分解破坏。通过本申请的制备方法获得的钙钛矿量子点复合膜,在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能。
Description
技术领域
本申请属于纳米材料领域,尤其涉及一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法及由其制备的产品。
背景技术
钙钛矿量子点复合荧光薄膜是一类性能优异的光转换材料,近年来被广泛应用于液晶显示器背光模组中,显著改善了液晶显示器的色域水平。
现有技术中,钙钛矿量子点容易受到外界环境中氧气、水汽以及其他因素的影响,使其结构发生分解破坏,从而发光效率下降、寿命缩短。受此影响,基于钙钛矿量子点的光转换膜普遍存在稳定性差、出光效率低等问题,无法满足其在应用领域的使用要求。因此,需要对现有技术进行改进。
发明内容
针对上述技术问题,本申请的目的在于提供一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法,以提高现有技术钙钛矿量子点光转换膜的稳定性。
根据本申请的一个方面,公开了一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法,包括步骤:
S1、提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液;
S2、将所述钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上;
S3、对涂覆后的钙钛矿量子点成膜胶液进行固化处理,得到所述钙钛矿量子点复合膜。
进一步地,所述防水剂为硅烷化试剂。
进一步地,所述硅烷化试剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、二甲基二氯硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅烷、N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺、特丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基硅烷基二乙胺、三甲基硅烷咪唑、长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
进一步地,所述硅烷化试剂遇水在所述钙钛矿量子点复合膜中形成SiO2和/或聚硅氧烷。
进一步地,按照重量分数计,所述防水剂在所述钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为0.1wt%~10wt%。
进一步地,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的步骤包括:
将钙钛矿量子点、分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
进一步地,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的步骤包括:
将合成钙钛矿量子点的第一前体、第二前体,以及分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
根据本申请的另一个方面,公开了一种钙钛矿量子点复合膜,由上述制备方法制得。
进一步地,所述钙钛矿量子点复合膜包括钙钛矿量子点,还包括硅烷化试剂、SiO2、聚硅氧烷中的至少一种。
进一步地,所述钙钛矿量子点复合膜包括SiO2和/或聚硅氧烷包覆的钙钛矿量子点。
有益效果:
本申请在钙钛矿量子点成膜胶液中加入防水剂,该防水剂可以有效调节钙钛矿量子点与外部环境中的水汽的接触量,防止钙钛矿量子点的结构发生分解破坏。通过本申请的制备方法获得的钙钛矿量子点复合膜,在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能。
本申请的制备方法简单、工艺可控,可以较容易地获得稳定性高的钙钛矿量子点复合膜,对于实现钙钛矿量子点材料在下一代显示方面的实际应用具有一定的价值。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式,对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部实施方式。
本申请公开了一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法,包括步骤:
S1、提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液;
S2、将钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上;
S3、对涂覆后的钙钛矿量子点成膜胶液进行固化处理,得到钙钛矿量子点复合膜。
在本申请的一种优选实施方式中,钙钛矿量子点成膜胶液中的防水剂为硅烷化试剂。
在本申请的一种优选实施方式中,硅烷化试剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、二甲基二氯硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅烷、N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺、特丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基硅烷基二乙胺、三甲基硅烷咪唑、长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在一个具体的实施例中,长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷包括辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的一种。
本申请钙钛矿量子点成膜胶液中包括防水剂硅烷化试剂,其可以有效调节钙钛矿量子点与外部环境中的水汽的接触量,防止钙钛矿量子点的结构发生分解破坏。这样,当有水汽进入到钙钛矿量子点复合膜时,硅烷化试剂可以与水汽分子等反应形成SiO2和/或聚硅氧烷,从而保护钙钛矿量子点。
发明人发现,本申请的SiO2和/或聚硅氧烷由硅烷化试剂,如烷基硅氧烷单体水解缩聚而成。硅烷化试剂依靠空气中或者具有一定湿度的环境中的水分进行水解反应形成的SiO2和/或聚硅氧烷,能够有效防止外界环境中的水汽和氧气对钙钛矿量子点结构的分解破坏,从而大幅提高了钙钛矿量子点复合膜的稳定性。通过本方案制备方法获得的钙钛矿量子点复合膜,在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能。
在本申请的一种优选实施方式中,按照重量分数计,防水剂在该钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为0.1wt%~10wt%。
在一个具体的实施例中,按照重量分数计,防水剂在该钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为0.1wt%~5wt%。
本申请中,发明人发现,防水剂的质量占比对于钙钛矿量子点复合膜的稳定性和发光性能具有关键作用。如果防水剂的质量占比太低,会使钙钛矿量子点复合膜的水氧阻隔性变差,从而不能有效保护钙钛矿量子点;而如果防水剂的质量占比太高,则可能影响钙钛矿量子点成膜胶液的均匀性,进而影响钙钛矿量子点复合膜的发光亮度。
本申请中,通过调节防水剂的含量,可以有效控制外界环境中水汽的进入量,从而钙钛矿量子点的结构不易被分解破坏、钙钛矿量子点复合膜的稳定性获得提升。
在本申请的一种优选实施方式中,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的制备方法包括步骤:
将钙钛矿量子点、分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
在本申请的一种优选实施方式中,钙钛矿量子点的结构通式为ABX3、A2B2X6、A3B3X9中的一种,其中,
A为至少一种单价有机阳离子、至少一种单价无机阳离子或其任意组合;
B为至少一种二价无机阳离子;
X为至少一种单价阴离子。
在一个具体的实施方式中,A为Rb+、Cs+、(R1R2R3R4N)+或者(R1R2N=C(R3)-NR4R5)+中的至少一种,其中,R1至R5各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C6-C60芳基。
在一个具体的实施方式中,B可为一种二价无机阳离子或至少两种不同的二价无机阳离子的组合。进一步地,B可为稀土金属的二价阳离子、碱土金属的二价阳离子、过渡金属的二价阳离子、后过渡金属的二价阳离子、或其任意组合。例如,B可为Pb2+、Ge2+、Sn2+中的至少一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施方式中,X可为一种单价阴离子或至少两种不同的单价阴离子的组合。进一步地,X可为卤素阴离子中的至少一种,例如,X可为F-、Cl-、Br-或I-。或者,X可为至少一种卤素阴离子或者至少两种不同的卤素阴离子的组合。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施例中,钙钛矿量子点包括CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbI2Br、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbBr2Cl、[CH(NH2)2]PbI3、[CH(NH2)2]PbBr3、[CH(NH2)2]PbCl3、[CH(NH2)2]PbIBr2、[CH(NH2)2]PbI2Br、[CH(NH2)2]PbBrCl2、[CH(NH2)2]PbBr2Cl、CsPbI3、CsPbBr3、CsPbCl3、RbPbI3、RbPbBr3、RbPbCl3、CsPbIBr2、CsPbI2Br、CsPbBrCl2、CsPbBr2Cl、RbPbIBr2、RbPbI2Br、RbPbBrCl2、RbPbBr2Cl中的一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在本申请的一种优选实施方式中,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的制备方法包括步骤:
将合成钙钛矿量子点的第一前体、第二前体,以及分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
在本申请的一种优选实施方式中,合成钙钛矿量子点的第一前体的结构通式为AX,所述合成钙钛矿量子点的第二前体的结构通式为BX2,其中,
A为至少一种单价有机阳离子、至少一种单价无机阳离子或其任意组合;
B为至少一种二价无机阳离子;
X为至少一种单价阴离子。
在一个具体的实施方式中,A为Rb+、Cs+、(R1R2R3R4N)+或者(R1R2N=C(R3)-NR4R5)+中的至少一种,其中,R1至R5各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C6-C60芳基。
在一个具体的实施方式中,B可为一种二价无机阳离子或至少两种不同的二价无机阳离子的组合。进一步地,B可为稀土金属的二价阳离子、碱土金属的二价阳离子、过渡金属的二价阳离子、后过渡金属的二价阳离子、或其任意组合。例如,B可为Pb2+、Ge2+、Sn2+中的至少一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施方式中,X可为一种单价阴离子或至少两种不同的单价阴离子的组合。进一步地,X可为卤素阴离子中的至少一种,例如,X可为F-、Cl-、Br-或I-。或者,X可为至少一种卤素阴离子或者至少两种不同的卤素阴离子的组合。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在本申请的一种优选实施方式中,分散液包括树脂、单体中的至少一种。
在本申请的一种优选实施方式中,分散液还包括有机溶剂和/或有机配体。
在一个具体的实施方式中,有机溶剂包括C6-C22胺化合物、含氮杂环化合物、C6-C40脂族烃、C6-C30芳族烃、C6-C22膦氧化物和C12-C22芳族醚中的至少一种。
在一个具体的实施例中,有机溶剂包括C6-C22烷基伯胺如十六烷基胺,C6-C22烷基仲胺如二辛基胺,C6-C40烷基叔胺如三辛基胺,含氮杂环化合物如吡啶,C6-C40烯烃如1-十八碳烯,C6-C40脂族烃如十六烷、十八烷、或角鲨烷,被C6-C30烷基取代的芳族烃如甲苯、苯基十二烷、苯基十四烷、或苯基十六烷,被C6-C22烷基取代的膦如三辛基膦,被C6-C22烷基取代的膦氧化物如三辛基膦氧化物,C12-C22芳族醚如苯醚、或苄醚,或其任意组合。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施方式中,有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、磷酸三乙酯、三甲基磷酸酯、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基乙酰胺、丁内酯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯中的至少一种。
在一个具体的实施方式中,有机配体包括碳原子数≥6的饱和或者不饱和胺、饱和或者不饱和酸、烷基膦、烷基硫醇中的至少一种。发明人发现,有机配体可以进一步提高所制备的钙钛矿量子点复合膜的稳定性,且另一方面还能够提高复合膜的发光亮度。
在一个具体的实施例中,有机配体包括十四酸,十六酸,十八酸,二十酸,油酸,三丁胺,三正辛胺,油胺,三辛基膦,三辛基氧膦,正十二硫醇,或其任意组合。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在本申请的一种优选实施方式中,将钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上的涂覆方式包括旋涂、刮涂、辊涂、喷涂、滴涂、喷墨打印、转印、丝网印刷、浸渍和流延中的任意一种。
在本申请的一种优选实施方式中,对涂覆后的基底材料进行固化处理的固化方式包括去溶剂处理、紫外线光照射、加热处理中的任意一种。
在一个具体的实施例中,去溶剂处理包括烘干处理、低温抽真空处理中的至少一种。
在本申请的一个优选实施方式中,提供了一种钙钛矿量子点复合膜,该钙钛矿量子点复合膜由下列步骤制得:S1、提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液;S2、将钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上;S3、对涂覆后的钙钛矿量子点成膜胶液进行固化处理,得到钙钛矿量子点复合膜。
本申请在制备钙钛矿量子点复合膜的成膜胶液中加入防水剂,使得制得的钙钛矿量子点复合膜中分散有防水剂,该防水剂可以有效调节钙钛矿量子点与外部环境中的水汽的接触量,防止钙钛矿量子点的结构发生分解破坏,从而获得稳定性高的钙钛矿量子点复合膜,并且该钙钛矿量子点复合膜在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能,对于实现钙钛矿量子点材料在下一代显示方面的实际应用具有一定的价值。
在本申请的一种优选实施方式中,防水剂为硅烷化试剂。当有水汽进入到钙钛矿量子点复合膜时,硅烷化试剂可以与水汽分子等反应形成SiO2和/或聚硅氧烷,从而保护钙钛矿量子点。
本申请中,SiO2和/或聚硅氧烷由硅烷化试剂,如烷基硅氧烷单体水解缩聚而成。硅烷化试剂依靠空气中或者具有一定湿度的环境中的水分进行水解反应形成的SiO2和/或聚硅氧烷,能够有效防止外界环境中的水汽和氧气对钙钛矿量子点结构的分解破坏,从而大幅提高了钙钛矿量子点复合膜的稳定性。
在本申请的一种优选实施方式中,硅烷化试剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、二甲基二氯硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅烷、N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺、特丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基硅烷基二乙胺、三甲基硅烷咪唑、长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在一个具体的实施例中,长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷包括辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的一种。
在本申请的一种优选实施方式中,钙钛矿量子点的结构通式为ABX3、A2B2X6、A3B3X9中的一种,其中,
A为至少一种单价有机阳离子、至少一种单价无机阳离子或其任意组合;
B为至少一种二价无机阳离子;
X为至少一种单价阴离子。
在一个具体的实施方式中,A为Rb+、Cs+、(R1R2R3R4N)+或者(R1R2N=C(R3)-NR4R5)+中的至少一种,其中,R1至R5各自独立地选自氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C6-C60芳基。
在一个具体的实施方式中,B可为一种二价无机阳离子或至少两种不同的二价无机阳离子的组合。进一步地,B可为稀土金属的二价阳离子、碱土金属的二价阳离子、过渡金属的二价阳离子、后过渡金属的二价阳离子、或其任意组合。例如,B可为Pb2+、Ge2+、Sn2+中的至少一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施方式中,X可为一种单价阴离子或至少两种不同的单价阴离子的组合。进一步地,X可为卤素阴离子中的至少一种,例如,X可为F-、Cl-、Br-或I-。或者,X可为至少一种卤素阴离子或者至少两种不同的卤素阴离子的组合。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在一个具体的实施例中,钙钛矿量子点包括CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbIBr2、CH3NH3PbI2Br、CH3NH3PbBrCl2、CH3NH3PbBr2Cl、[CH(NH2)2]PbI3、[CH(NH2)2]PbBr3、[CH(NH2)2]PbCl3、[CH(NH2)2]PbIBr2、[CH(NH2)2]PbI2Br、[CH(NH2)2]PbBrCl2、[CH(NH2)2]PbBr2Cl、CsPbI3、CsPbBr3、CsPbCl3、RbPbI3、RbPbBr3、RbPbCl3、CsPbIBr2、CsPbI2Br、CsPbBrCl2、CsPbBr2Cl、RbPbIBr2、RbPbI2Br、RbPbBrCl2、RbPbBr2Cl中的一种。然而,本申请的示例性实施方式不限于此。
在本申请的一个优选实施方式中,钙钛矿量子点复合膜包括钙钛矿量子点,还包括硅烷化试剂、SiO2和聚硅氧烷。在本实施方式中,硅烷化试剂一部分未遇水保留在钙钛矿量子点复合膜中;硅烷化试剂一部分遇水,与水汽分子等反应形成SiO2和聚硅氧烷,由此,SiO2和聚硅氧烷很好地保护了钙钛矿量子点。在本申请的一个优选实施方式中,钙钛矿量子点复合膜包括SiO2和/或聚硅氧烷。在本实施方式中,硅烷化试剂全部与水汽分子等反应形成SiO2和/或聚硅氧烷,由此,SiO2和/或聚硅氧烷很好地保护了钙钛矿量子点。
在本申请的一个优选实施方式中,钙钛矿量子点复合膜包括SiO2和/或聚硅氧烷包覆的钙钛矿量子点,该SiO2和/或聚硅氧烷包覆的钙钛矿量子点进一步提高了了钙钛矿量子点的稳定性。
本申请的钙钛矿量子点复合膜,在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能。
在下文中,参照实施例更详细地说明本发明的实施方式。然而,它们是本发明的示例性实施方式,并且本发明不限于此。
实施例1
钙钛矿量子点复合膜的制备方法:
S1、将CH3NH3PbBr3量子点、正硅酸甲酯、紫外光固化胶混合并搅拌均匀,得到钙钛矿量子点成膜胶液。
其中,正硅酸甲酯在钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为1wt%。
S2、将S1的成膜胶液旋涂在玻璃基片上,通过紫外光线照射进行固化,得到钙钛矿量子点复合膜。
设置旋涂速度为500rpm,时间40s/次,加速度100rps;每次旋涂所加入的成膜胶液的体积为0.2mL;使用365nm紫外激发光源进行紫外光线照射,时间为2min。
测试表征:
365nm紫外激发光源下,钙钛矿量子点复合膜呈透亮的绿色。
采用PR670多光阑荧光分光光度计测试其发射光谱及发光效率,确定发光波长为520nm,半峰宽为22nm;以446nm为激发波长,测得发光效率为63%。
将该复合膜在湿度为85%、温度为85℃的试验箱中放置一周,在相同的测试条件下,确定其发光波长为520nm,半峰宽为23nm,发光效率为59%。
实施例2
钙钛矿量子点复合膜的制备方法:
S1、将CsPbBr3量子点分散在甲苯溶液中,与三甲氧基硅烷、热固化胶混合并搅拌均匀,得到钙钛矿量子点成膜胶液。
其中,三甲氧基硅烷在钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为5wt%。
S2、将S1的成膜胶液旋涂在玻璃基片上并进行烘干处理,加热固化,得到钙钛矿量子点复合膜。
设置旋涂速度为500rpm,时间40s/次,加速度100rps;每次旋涂所加入的成膜胶液的体积为0.2mL;加热固化时间为5min。
测试表征:
365nm紫外激发光源下,钙钛矿量子点复合膜呈透亮的绿色。
采用PR670多光阑荧光分光光度计测试其发射光谱及发光效率,确定发光波长为515nm,半峰宽为18nm;以446nm为激发波长,测得发光效率为64%。
将该复合膜在湿度为85%、温度为85℃的试验箱中放置一周,在相同的测试条件下,确定其发光波长为515nm,半峰宽为18nm,发光效率为63%。
实施例3
钙钛矿量子点复合膜的制备方法:
S1、将CH3NH3Br、PbBr2、油酸分散在正庚烷溶液中,与辛基三乙氧基硅烷、紫外光固化胶混合并搅拌均匀,得到钙钛矿量子点成膜胶液。
其中,辛基三乙氧基硅烷在钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为10wt%。
S2、将S1的成膜胶液旋涂在PET薄膜上并进行烘干处理,通过紫外光线照射进行固化,得到钙钛矿量子点复合膜。
设置旋涂速度为500rpm,时间40s/次,加速度100rps;每次旋涂所加入的成膜胶液的体积为0.2mL;使用365nm紫外激发光源进行紫外光线照射,时间为2min。
测试:
365nm紫外激发光源下,钙钛矿量子点复合膜呈透亮的绿色。
采用PR670多光阑荧光分光光度计测试其发射光谱及发光效率,确定发光波长为530nm,半峰宽为20nm;以446nm为激发波长,测得发光效率为60%。
将该复合膜在湿度为85%、温度为85℃的试验箱中放置一周,在相同的测试条件下,确定其发光波长为531nm,半峰宽为21nm,发光效率为57%。
实施例4
钙钛矿量子点复合膜的制备方法:
S1、将[CH(NH2)2]Cl、PbCl2、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、丙烯酸树脂、丙烯酸单体混合并搅拌均匀,得到钙钛矿量子点成膜胶液。
其中,双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺在钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为2wt%。
S2、将S1的成膜胶液旋涂在PC薄膜上并进行烘干处理,通过引发剂引发单体聚合并固化,得到钙钛矿量子点复合膜。
设置旋涂速度为500rpm,时间40s/次,加速度100rps;每次旋涂所加入的成膜胶液的体积为0.2mL。
测试:
365nm紫外激发光源下,钙钛矿量子点复合膜呈现蓝色。
采用PR670多光阑荧光分光光度计测试其发射光谱及发光效率,确定发光波长为492nm,半峰宽为19nm;以446nm为激发波长,测得发光效率为58%。
将该复合膜在湿度为85%、温度为85℃的试验箱中放置一周,在相同的测试条件下,确定其发光波长为493nm,半峰宽为19nm,发光效率为56%。
对比例1
钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜的制备方法:
S1、将CsPbBr3量子点的甲苯分散液与紫外光固化粘合剂Ergo 8500混合并搅拌均匀,接着在0.1torr的真空环境下放置30min以除去溶剂,得到钙钛矿量子点成膜胶液;
S2、将S1的成膜胶液涂覆在玻璃基片上,通过紫外光线照射进行固化,得到钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜。
使用365nm紫外激发光源进行紫外光线照射,时间为3min。
测试:
365nm紫外激发光源下,钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜呈现黄色。
采用PR670多光阑荧光分光光度计测试其发射光谱及发光效率,确定发光波长为515nm,半峰宽为22nm;以446nm为激发波长,测得发光效率为52%。
将该复合膜在湿度为85%、温度为85℃的试验箱中放置一周,在相同的测试条件下,确定其发光波长为517nm,半峰宽为23nm,发光效率为28%。
从上述实施例中可以看出,本申请在钙钛矿量子点成膜胶液中加入防水剂,该防水剂可以有效调节钙钛矿量子点与外部环境中的水汽的接触量,防止钙钛矿量子点的结构发生分解破坏。与对比例相比,本申请的制备方法获得的钙钛矿量子点复合膜,在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性和光学性能,满足市场应用的需要。
尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举,应当理解,对于本领域技术人员来说,对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的,都不能脱离本申请精神的实质,本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解,并不能构成对本申请的限制。
Claims (10)
1.钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,包括步骤:
S1、提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液;
S2、将所述钙钛矿量子点成膜胶液涂覆在基底材料上;
S3、对涂覆后的钙钛矿量子点成膜胶液进行固化处理,得到所述钙钛矿量子点复合膜。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,所述防水剂为硅烷化试剂。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,所述硅烷化试剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、二甲基二氯硅烷、1,1,1,3,3,3-六甲基二硅烷、N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺、特丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基硅烷基二乙胺、三甲基硅烷咪唑、长链烷基三甲氧基硅烷、长链烷基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,所述硅烷化试剂遇水在所述钙钛矿量子点复合膜中形成SiO2和/或聚硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,按照重量分数计,所述防水剂在所述钙钛矿量子点成膜胶液中的含量为0.1wt%~10wt%。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的步骤包括:
将钙钛矿量子点、分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法,其特征在于,S1中提供包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液的步骤包括:
将合成钙钛矿量子点的第一前体、第二前体,以及分散液、防水剂混合,得到包括防水剂的钙钛矿量子点成膜胶液。
8.一种钙钛矿量子点复合膜,其特征在于,所述钙钛矿量子点复合膜由权利要求1-7中任一所述的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿量子点复合膜,其特征在于,所述钙钛矿量子点复合膜包括钙钛矿量子点,还包括硅烷化试剂、SiO2、聚硅氧烷中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的钙钛矿量子点复合膜,其特征在于,所述钙钛矿量子点复合膜包括SiO2和/或聚硅氧烷包覆的钙钛矿量子点。
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