钙钛矿量子点复合膜及其制备方法技术

本申请公开了一种钙钛矿量子点复合膜，包括：聚合物和分散在聚合物中的钙钛矿量子点玻璃纤维，其中，钙钛矿量子点玻璃纤维包括玻璃基体和均匀分布于玻璃基体中的钙钛矿量子点。本申请的钙钛矿量子点复合膜的光学稳定性好，其不容易受到外界环境中氧气、水汽、热以及其他因素的破坏，在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性。此外，本申请通过将钙钛矿量子点玻璃纤维与熔融状态下的聚合物混合再冷却制备钙钛矿量子点复合膜，该制备方法简单、工艺可靠性强，适合于规模化生产。

Perovskite quantum dot composite film and its preparation

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿量子点复合膜及其制备方法
本申请涉及发光材料领域，尤其涉及一种钙钛矿量子点复合膜及其制备方法。
技术介绍
现有技术中，钙钛矿量子点一般直接被分散在聚合物中，再制备为预定形状的量子点聚合物复合体进行后续使用。但是，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，现有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，无法满足显示、照明领域对其发光稳定性的要求。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请的目的在于提供一种稳定性高、工艺可靠性强的钙钛矿量子点复合膜及其制备方法。根据本申请的一个方面，首先公开了一种钙钛矿量子点复合膜，包括：聚合物；钙钛矿量子点玻璃纤维，分散在所述聚合物中；所述钙钛矿量子点玻璃纤维包括玻璃基体和均匀分布于所述玻璃基体中的钙钛矿量子点。进一步地，所述钙钛矿量子点玻璃纤维的直径为50nm～50μm。根据本申请的另一个方面，还公开了一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法，包括步骤：S1、提供前体，包括：钙钛矿量子点玻璃纤维，以及聚合物；S2、在处于或高于所述聚合物熔点的第一温度下使所述前体混合、再冷却，得到所述钙钛矿量子点复合膜。进一步地，所述第一温度为90～310℃。进一步地，所述钙钛矿量子点玻璃纤维是通过将合成钙钛矿量子点所需的原料组分与合成玻璃基体所需的原料组分混合并经热熔融步骤和成型拉丝步骤获得的。进一步地，所述钙钛矿量子点玻璃纤维的直径为50nm～50μm。进一步地，所述聚合物包括至少一种组分，所述第一温度大于或者等于所述聚合物中熔点最高的组分的熔点。进一步地，所述聚合物包括乙烯基聚合物、丙烯基聚合物、硫醇烯聚合物、丙烯酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚合物、碳酸酯聚合物、环氧聚合物和有机硅聚合物中的至少一种。进一步地，所述前体还包括相容剂。进一步地，所述S2中，在处于或高于所述聚合物熔点的第一温度下，使所述前体混合并熔融成流体，通过挤压和流延，得到所述钙钛矿量子点复合膜。有益效果：本申请的钙钛矿量子点复合膜的光学稳定性好，其不容易受到外界环境中氧气、水汽、热以及其他因素的破坏，在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性。此外，本申请通过将钙钛矿量子点玻璃纤维与熔融状态下的聚合物混合再冷却制备钙钛矿量子点复合膜，该制备方法简单、工艺可靠性强，适合于规模化生产。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。根据本申请的一种优选实施方式，首先公开了一种钙钛矿量子点复合膜，包括：聚合物；钙钛矿量子点玻璃纤维，分散在聚合物中；其中，钙钛矿量子点玻璃纤维包括玻璃基体和均匀分布于玻璃基体中的钙钛矿量子点。在本申请的一种优选实施方式中，钙钛矿量子点玻璃纤维的直径为50nm～50μm。在一个具体的实施例中，钙钛矿量子点玻璃纤维的直径为100nm～20μm。在本申请的一种优选实施方式中，聚合物可以为乙烯基聚合物、丙烯基聚合物、硫醇烯聚合物、丙烯酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚合物、碳酸酯聚合物、环氧聚合物和有机硅聚合物中的至少一种。然而，本申请的示例性实施方式不限于此。在一个具体的实施例中，聚合物可以为聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、聚亚癸基甲酰胺、聚癸二酰己二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、乙酸丁酸纤维素、棕榈蜡、聚甲基苯基有机硅、聚二甲基硅氧烷等。本申请首先将钙钛矿量子点镶嵌在玻璃基体中获得钙钛矿量子点玻璃纤维，再将其与聚合物混合并通过成膜工艺获得了稳定性极高的钙钛矿量子点复合膜，其不容易受到外界环境中氧气、水汽、热以及其他因素的破坏，在高温高湿环境下依然能够保持良好的稳定性。根据本申请的一种优选实施方式，还公开了一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法，包括步骤：S1、提供前体，包括：钙钛矿量子点玻璃纤维，以及聚合物；S2、在处于或高于聚合物熔点的第一温度下使前体混合、再冷却，得到钙钛矿量子点复合膜。与有机磷光分子或者荧光分子不同，量子点通常具有较大的比表面积，导致其对光、热等其他环境因素的稳定性较差。现有技术中，量子点一般避免采用对其进行高温处理，因为这样会导致量子点的光学性质和稳定性变差。在制备基于量子点的光转换膜时，最常见的方式就是将量子点直接分散在聚合物树脂溶液中，再通过紫外光固化或者热固化的方式得到。但是，专利技术人在实验中发现，对于最常用的聚合物比如聚丙烯酸树脂、聚环氧树脂等而言，该方式制备得到的基于量子点的光转换膜的稳定性依然较差，并且聚合物对量子点的水氧保护能力较弱。特别是对于对水氧极为敏感的钙钛矿量子点，其极其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，因此基于钙钛矿量子点的光转换膜的光学性质就更差、稳定性也更差。在本申请中，专利技术人发现，将钙钛矿量子点先镶嵌在玻璃基体中获得钙钛矿量子点玻璃纤维，再将其与聚合物混合并通过成膜工艺制备钙钛矿量子点复合膜，通过这样的方式，可以充分保护钙钛矿量子点复合膜中的量子点，使其不容易受到外界环境中氧气、水汽、热以及其他因素的破坏，从而使得所制备的钙钛矿量子点复合膜中的钙钛矿量子点的稳定性获得了显著地提升。并且，基于钙钛矿量子点玻璃纤维的成膜工艺，相较于直接基于钙钛矿量子点的成膜工艺，可靠性也更强。在本申请的一种优选实施方式中，在制备上述钙钛矿量子点复合膜的过程中，还包括使用蓝光对包含钙钛矿量子点玻璃纤维和聚合物的混合物进行照射的步骤，由此得到的钙钛矿量子点复合膜的发光稳定性好，强度和发射峰位可以长时间保持稳定。在本申请的一种优选实施方式中，第一温度为90～310℃。具体地，第一温度为90～220℃，这样可以进一步避免当第一温度太高时，对钙钛矿量子点玻璃纤维可能产生的不良影响。在本申请的一种优选实施方式中，钙钛矿量子点玻璃纤维是通过将合成钙钛矿量子点所需的原料组分与合成玻璃基体所需的原料组分混合并经热熔融步骤和成型拉丝步骤获得的。在一个具体的实施方式中，首先，将合成钙钛矿量子点所需的原料组分与合成玻璃基体所需的原料组分混合，通过热熔融法制备包含钙钛矿量子点的玻璃基体，接着，将包含钙钛矿量子点的玻璃基体进行成型拉丝，获得钙钛矿量子点玻璃纤维。在本申请的一种优选实施方式中，合成钙钛矿量子点所需的原料组分包括第一前体和第二前体，其中，第一前体由Cs+与羧酸阴离子、碳酸阴离子或者卤素阴离子中的至少一种构成，第二前体由Pb2+或Sn2+与羧酸阴离子、氧离子或者卤素阴离子中的至少一种构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿量子点复合膜，其特征在于，包括：/n聚合物；/n钙钛矿量子点玻璃纤维，分散在所述聚合物中；/n所述钙钛矿量子点玻璃纤维包括玻璃基体和均匀分布于所述玻璃基体中的钙钛矿量子点。/n

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿量子点复合膜，其特征在于，包括：
聚合物；
钙钛矿量子点玻璃纤维，分散在所述聚合物中；
所述钙钛矿量子点玻璃纤维包括玻璃基体和均匀分布于所述玻璃基体中的钙钛矿量子点。


2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合膜，其特征在于，所述钙钛矿量子点玻璃纤维的直径为50nm～50μm。


3.一种钙钛矿量子点复合膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、提供前体，包括：钙钛矿量子点玻璃纤维，以及聚合物；
S2、在处于或高于所述聚合物熔点的第一温度下使所述前体混合、再冷却，得到所述钙钛矿量子点复合膜。


4.根据权利要求3所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法，其特征在于，所述第一温度为90～310℃。


5.根据权利要求3所述的钙钛矿量子点复合膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点玻璃纤维是通过将合成钙钛矿量子点所需的原料组分与合成玻璃基体所需的原料组分混合并经热熔融步骤和成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓波，邢泽咏，王允军，
申请(专利权)人：苏州星烁纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32