[发明专利]无机钙钛矿量子点间规聚苯乙烯复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光学薄膜制备领域,具体涉及一种无机钙钛矿量子点间规聚苯乙烯复合薄膜及其制备方法。

背景技术

卤化物钙钛矿量子点是近几年才发展起来的一种高性能发光材料。相比于传统的硒化镉量子点，卤化物钙钛矿量子点发射峰更窄、亮度更高，且不受国外专利壁垒的限制，因此在照明和显示领域中倍受国内工业界的关注。特别在显示领域中，发射绿光的钙钛矿量子点（包括CH₃NH₃PbBr₃和CsPbBr₃两种），由于其发射峰接近纯绿色（510nm波长），且单色性好，有利于实现高色彩还原度的真彩显示，因此深受业内人士的推崇。

然而，目前该材料还不能直接应用，其原因是这种材料在湿度环境下不稳定。即便用常用的聚合物，如硅胶、亚克力胶进行封装，该材料还是呈现明显的发光衰减现象。

依据前人的研究结论，要想使这种材料稳定需要：1、绝水绝氧的环境；2、最好将钙钛矿量子点表面配位的活性剂分子除去、改用分子量大且不含羟基或氧元素的非极性聚合物。然而在实际使用中，很难引入绝水绝氧的环境；而且量子点的生成又必须使用表面活性剂，否则只能形成大尺寸的晶体。因此，如何做出能够满足实际应用的钙钛矿量子点产品，一直是国内工业界困扰的问题。

本发明提出一种在间规聚苯乙烯晶化过程中自行析出CsPbBr₃量子点的方法，制备出了具有优良发光性能且高稳定性的CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜。由于间规聚苯乙烯塑料防水且致密，嵌入其中的CsPbBr₃量子点被很好的保护，该材料相比单纯量子点材料具有明显改善的抗湿性和稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯复合薄膜及其制备方法。本发明采用防水且致密的规聚苯乙烯塑料作为CsPbBr₃量子点的载体，保持了量子点的发光特性，而且具有高稳定性，浸到水中依然保持绿光发射性能，而且在潮湿空气中放置2个月，其发射光谱没有明显变化。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯复合薄膜，该复合薄膜为50-200μm厚的间规聚苯乙烯塑料薄膜中，嵌入不带任何表面活性剂分子、尺寸为2-3nm的CsPbBr₃量子点。所述CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯复合薄膜的制备方法，在间规聚苯乙烯晶化过程中，通过分相效应使CsPbBr₃量子点析出，具体包括以下步骤：

（1）将间规聚苯乙烯粉、CsBr、PbBr₂一起溶于N, N-二甲基甲酰胺溶剂中，其中溶剂和间规聚苯乙烯的质量比为10:1，而间规聚苯乙烯、CsBr和PbBr₂的质量比为50:0.35:0.65；将溶质充分溶解以后的溶液涂到玻璃板上成膜；

（2）将步骤（1）的薄膜在30℃、50KPa的环境下固化1小时，然后在90℃、常压环境下放置1小时，最后揭下形成CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明在聚合物晶化过程中将量子点分相析出，没有用到任何表面活性剂分子；

（2）本发明所用的间规聚苯乙烯是一种防水且致密的聚合物，嵌入其中的量子点具有极高的稳定性；

（3）本发明制得的复合薄膜即便浸到水中依然保持绿光发射性能，而且在潮湿空气中放置2个月，其发射光谱没有明显变化，发光性能优良而且具有高稳定性。

附图说明

图1、制备出的CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜在紫外光照下（a）以及无紫外光照（b）的照片；把薄膜部分浸入水中，在紫外光照下（c）以及无紫外光照（d）的照片；

图2、CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜的制备流程图；

图3、制备的CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜的发射光谱。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。

实施例1

CsPbBr₃量子点间规聚苯乙烯薄膜的具体制备过程