本发明专利技术涉及一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法，属于液晶显示器光学器件领域。所述聚合物偏振发光膜具有窄半峰宽，优越的光致发光性能，且较优的偏振光学性能。本发明专利技术实现了快速尺寸较大的CsPbBr3钙钛矿纳米棒的原位制备。同时，聚合物纤维可以有效的包覆水热不稳定的钙钛矿纳米晶，实现优异稳定的光致发光性能。本发明专利技术的高定向聚合物纤维膜可实现偏振率为0.27的线性偏振发光，具有应用在液晶显示器背光源的潜力，为取代高耗能塑料偏振片元件提供可能，降低能耗，实现能源可持续发展。发展。发展。
【技术实现步骤摘要】
一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法，属于液晶显示器光学器件领域。
技术介绍
[0002]在传统液晶显示器中，由于背光源发出的光是非偏振光，而液晶分子需要偏振光调控，因此在面板中放置了两片偏振片元，导致光损耗高达50％，为降低能耗，实现能源可持续发展，急需能发射偏振光的背光源。
[0003]近年来，全无机卤化钙钛矿纳米晶体由于其优越的光致发光、可调带隙、制备简单等性能，被广泛应用到太阳能电池、激光、 LED等器件中。它们的低维纳米结构，例如纳米棒、纳米片和纳米线，由于跃迁偶极矩的各向异性和介电限制效应而具有出色的偏振光学特性，作为液晶显示器背光源具有绝对优势。通过用发射线性偏振光的钙钛矿纳米晶体膜代替当前使用的球形CdSe量子点背光膜，不仅液晶显示器的色域可以进一步增加，并且可以省去高耗能塑料偏振片的使用，大大降低了光损耗。因此，迫切需要具有窄半峰宽和强极化发射的钙钛矿纳米晶发光膜。
[0004]已经开发出许多制备策略来合成各向异性钙钛矿纳米结构，例如模板生长，化学辅助生长，旋涂和电纺丝等。考虑到单个纳米结构的高长径比与大面积纳米结构的良好排列对于获得钙钛矿纳米晶体膜的高发光偏振度至关重要。而且目前尚未有通过磁场辅助静电纺丝法合成具有改善的偏振发光性能的纳米晶@聚合物纤维膜的报道，以实现在宽色域和低功耗液晶显示器背光中的应用。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜及其制备方法，该聚合物偏振发光膜具有良好的光致发光性能和优异的偏振光学性能。
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，所述偏振发光膜内包覆CsPbX3(X＝Cl,Br, I)钙钛矿纳米棒。
[0007]作为优选，偏振发光膜具有20
‑
30nm的窄半峰宽。
[0008]进一步优选，偏振发光膜窄半峰宽为23nm。窄的发光半峰宽表示其发光色纯度高，显色性好。
[0009]作为优选，偏振发光膜的发射峰位为400
‑
700nm可调。
[0010]进一步优选，所述偏振发光膜的发射峰位为516.4nm。
[0011]作为优选，偏振发光膜吸收峰位为430
‑
680nm，具有 1.80
‑
2.80eV带隙。
[0012]进一步优选，所述偏振发光膜的吸收峰位为540nm，具有 2.34eV带隙。
[0013]作为优选，CsPbX3(X＝Cl,Br,I)钙钛矿纳米棒长径比为10
‑
11。
[0014]进一步优选，CsPbX3(X＝Cl,Br,I)钙钛矿纳米棒长径比为 10.66.
[0015]作为优选，CsPbX3(X＝Cl,Br,I)钙钛矿纳米棒为单晶。
[0016]本专利技术还提供一种上述的高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜的制备方法，所述的方法包括：
[0017]将CsPbX3(X＝Cl,Br,I)纳米晶前驱体溶液在磁场辅助下通过静电纺丝法制得含有高定向排列的CsPbX3(X＝Cl,Br,I)纳米棒的聚合物偏振发光膜。
[0018]作为优选，CsPbX 3
纳米晶前驱体溶液通过如下方法制得：将 CsX和PbX2置于玻璃瓶中先混合，再加入DMF和DMSO的混合溶液，升温至40
‑
60℃搅拌至完全溶解，然后先加入聚苯乙烯聚合物颗粒，充分溶解后再加入油酸和油胺，搅拌至完全溶解，得前驱体溶液。
[0019]作为优选，本专利技术提供一种高定向CsPbBr3钙钛矿@聚合物偏振发光膜的制备方法，所述的方法包括：
[0020]将CsBr和PbBr2溶于DMF与DMSO的混合溶剂中得溶液一，再加入聚苯乙烯固体颗粒、油酸和油胺至完全混合，得CsPbBr3纳米晶前驱体溶液；
[0021]将CsPbBr3纳米晶前驱体溶液在磁场辅助下通过静电纺丝法制得含有CsPbBr3纳米棒的定向聚合物偏振发光膜。
[0022]作为优选，CsPbBr3纳米晶前驱体溶液通过如下方法制得：将CsBr和PbBr2置于玻璃瓶中先混合，再加入DMF和DMSO的混合溶液，升温至40
‑
60℃搅拌至完全溶解，然后先加入聚苯乙烯聚合物颗粒，充分溶解后再加入油酸和油胺，搅拌至完全溶解，得前驱体溶液。
[0023]进一步优选，PbBr2与CsBr的摩尔比为(4
‑
6)：3。更进一步优选，PbBr2与CsBr的摩尔比为5:3。将CsBr及PbBr2的比例控制在上述范围可以保证反应进一步完全，不会出现其中一种反应物剩余过多的情况。
[0024]进一步优选，为使前驱体溶液中的Cs、Pb、Br离子重结晶充分合成CsPbBr3纳米晶，混合溶剂中DMF与DMSO的体积比为(90
‑
99)：2。更进一步优选，DMF与DMSO的体积比为98:2。
[0025]进一步优选，为使合成CsPbBr3的纳米晶完美包覆在聚合物纤维内部，每mL溶液一中加入聚苯乙烯0.2
‑
0.4g。更进一步优选，每mL溶液一中加入聚苯乙烯0.25
‑
0.28g。
[0026]作为优选，将CsPbBr3纳米晶前驱体溶液转移至带有针头的注射器中，然后调节静电纺丝参数，同时在静电纺丝设备的收集端置入2个相互平行的永磁铁，通过调节2个永磁铁的磁场强度制得包覆不同长径比CsPbBr3纳米棒的不同定向的聚合物纤维膜。
[0027]进一步优选，磁场强度为150mT。
[0028]进一步优选，纺丝过程在50℃和20％相对湿度下进行，注射器为带有0.4mm不锈钢针头的10mL塑料注射器。
[0029]进一步优选，静电纺丝过程中，电压为16
‑
20kV，工作距离为12
‑
18cm，聚合物前体溶液的推注速度为0.01
‑
0.05mm/min，纺丝时间为15
‑
25min。
[0030]更进一步优选，静电纺丝过程中，电压为18kV，工作距离为 15cm，聚合物前体溶液的推注速度为0.03mm/min，纺丝时间为 20min。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0032]1.本专利技术通过添加150mT的外部磁场实现了原位制备尺寸较大的CsPbX3(X＝Cl,Br,I)钙钛矿纳米棒，使得聚合物偏振发光膜具有良好的光致发光性能和优异的偏振光学性能。
[0033]2.本专利技术的聚合物纤维可以有效的包覆水热不稳定的钙钛矿纳米晶，实现优异稳
定的光致发光性能。
[0034]3.本专利技术的高定向聚合物纤维膜可实现偏振率为0.236的线性偏振发光，具有应用在液晶显示器背光源的潜力。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，其特征在于，偏振发光膜内包覆CsPbX3(X＝Cl,Br,I)钙钛矿纳米棒。2.根据权利要求1所述的一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，其特征在于，偏振发光膜具有20
‑
25nm的窄半峰宽。3.根据权利要求1或2所述的一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，其特征在于，偏振发光膜的发射峰位在400
‑
700nm可调。4.根据权利要求1或2所述的一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，其特征在于，偏振发光膜吸收峰位为430
‑
680nm，具有1.80
‑
2.80eV带隙。5.根据权利要求1所述的一种高定向钙钛矿@聚合物偏振发光膜，其特征在于，CsPbX3(X＝Cl,Br...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑金桔，付慧，杨为佑，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：
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