[发明专利]一种钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法，采用配料‑涂覆‑干燥‑拉伸的简单工序获得高质量的具有偏振发光特性的钙钛矿量子点/聚合物复合薄膜。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法。

背景技术

光波作为一种横波，其偏振特性已在照明、3D显示、医疗、生物成像等领域得以广泛研究。偏振荧光材料是一类可以直接发出偏振光的荧光材料。目前存在基于有机分子、纳米线或纳米棒作为偏振发光材料。例如，文献J.Mater.Chem.,2005,15,3208–3213中报道了采用有机分子作为发光材料，并采用摩擦方式制备偏振发光材料。但是该发光材料稳定性较低，使用寿命短，且摩擦方式容易损伤材料表面。文献Adv.Optical Mater.,2014,2,885–891报道了采用纳米线作为偏振发光材料，具有较高的偏振度。但纳米线的制备工艺复杂，纳米线光致发光量子产率较低，且没有该发光材料无法实现大面积偏振发光。文献ACSNano,2016,10,5769-5781报道了采用聚合物和纳米棒复合，并采用拉伸方式，制备得到大面积偏振发光薄膜，且偏振度较高。但该薄膜材料需要首先合成纳米棒，且工艺流程复杂，需要150℃等实验环境，且纳米棒难以大批量制备，无法实现大面积偏振发光薄膜的批量生产。

目前采用纳米材料的偏振发光薄膜的光致发光量子产率较低，某些具有偏振特性或各向异性的材料则不具备光致发光特性，其制备需要繁琐的工艺，严苛的实验条件，批量制备困难，导致生产成本较高，且难以制备大面积偏振发光光源。

量子点发光材料是一种新兴的发光材料，与传统的荧光材料相比具有诸多优势，例如由于量子局域效应，具有发射光谱窄、可调等优点。近年来量子点发光材料被成功应用作液晶显示器的背光光源中，显著改善了液晶显示器的色域，在色彩还原方面展现出了巨大的优势。钙钛矿量子点材料是近年来出现的光致发光效率极高的纳米材料，其中绿色荧光量子点的光量子产率超过90％，非常适合应用于照明和显示领域。

然而，目前使用量子点与聚合物基质复合制备兼具偏振与发光性质的材料仍鲜少被研究或报道。原因在于，在现有的复合工艺中，由于量子点材料与聚合物基质的兼容性差，将预先合成好的量子点嵌入到聚合物基质中会破坏聚合物原有的力学性质(拉伸特性)，导致形成的复合材料的可拉伸特性差，难于实现量子点在聚合物基质中的取向和排列。因此，若能够通过简易的工艺以具有优越的发光性能的量子点材料来制备具备良好的偏振特性的量子点复合偏振发光薄膜，将会是对发光材料领域的一项突出贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜及其制备方法，该方法所需的工艺条件和工艺步骤简单易行，可制备大面积偏振光致发光复合薄膜，适合工业化生产。

根据本发明提供的钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将钙钛矿原料组分和聚合物组分溶解于有机溶剂中，得到成膜溶液；

S2、将所述成膜溶液涂覆在基底材料上；

S3、对涂覆有成膜溶液的基底材料进行干燥处理，基底材料上形成复合发光薄膜；和

S4、拉伸步骤S3中形成的复合发光薄膜，形成钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜。

本发明提供的钙钛矿量子点复合偏振发光薄膜的制备方法，将钙钛矿原料组分和聚合物混合为一体，制成成膜溶液，涂覆在基底材料上，干燥后生成具有发光效应的钙钛矿量子点发光材料，再经过拉伸处理后，钙钛矿量子点发光材料具备发出偏振光的效应。该方法操作流程简单，也无需苛刻的反应条件，可制备偏振发光薄膜。