本申请涉及一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜及其制备方法、应用,属于显示材料技术领域。
背景技术:
在光电应用领域,为实现功能和美观的要求,图形化功能材料被广泛研究和应用,例如,集成电路中的曲径结构、光学波导中的台面构筑、图像显示领域中的像素矩阵和荧光防伪标识等。材料表面微图形化是利用微图形技术在材料表面构筑具有规则、有序结构的微图形化功能区域,其中光刻是微图形技术的重要组成部分,主要应用在集成电路制造中。它是利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将电路图形传递到单晶表面或介质层上,形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。它可以精确地控制形成图形的形状和大小,工艺成熟,具有高的可重复性和图形分辨率,此外它可以同时在整个芯片表面产生外形轮廓。
钙钛矿量子点具有发光波长可调谐,发光线宽窄,发光效率高等优点,经过溶液加工、旋涂或喷墨印刷成膜后集成到电致发光器件(led)中可以作为有效的激子辐射复合中心,是应用于固态照明和全色平板显示的新一代发光材料。具有色域广、色纯度高、低成本、易加工等优点。对于大规模显示和高安全荧光防伪,图形化高分辨发光材料是其光电应用的关键工艺。在工业上,光电器件的首选制造方法是自顶向下光刻(top-downlithographytdl),特别是当需要纳米分辨率时的光刻或电子束光刻。此外,tdl被广泛应用于产生大面积、高分辨率的图案,同时又具有低成本、工艺周期短和高重现性等特点。然而,由于溶液加工的钙钛矿量子点材料与光刻过程中使用的溶剂不相容,从而产生荧光淬灭问题,迄今为止,成功的自顶向下光刻工艺的发展一直受到阻碍。
技术实现要素:
根据本申请的一个方面,提供了一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法,该方法可以大面积、高分辨率、高重复性、低成本的制备稳定性良好,并可兼容传统半导体自顶向下光刻工艺的钙钛矿量子点荧光复合功能薄膜,从而为制备光电探测器、相机模块、阵列激光器、多色显示和荧光防伪标识等器件提供了规模化生产的可行性。
一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法,所述制备方法至少包括以下步骤:
s100、获得含有聚合物薄膜覆盖的基板;
s200、将所述聚合物薄膜图形化;
s300、在所述图形化的聚合物薄膜上沉积金属,得到聚合物填充的金属格栅图形衬底;
s400、钙钛矿量子点前驱体嵌入所述金属格栅图形衬底的聚合物中,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜。
本发明的原理:首先,将不同质量分数的聚合物胶体溶液(即第一溶液),采用流延、浸渍提拉、喷涂、刮涂和旋涂等方法淀积到指定基板表面,低温(<100℃)干燥挥发掉胶体溶液中的有机溶剂,形成表面均匀的聚合物薄膜。随后涂覆光刻胶,采用半导体光刻图案化工艺对聚合物薄膜衬底进行图形设计,通过曝光、显影等工序最终在聚合物薄膜衬底上形成光刻胶的设计图形。之后进行氧气刻蚀,将光刻胶的图形转移到聚合物薄膜衬底,沉积防串光金属格栅,最后剥离光刻胶形成聚合物填充的金属图形格栅衬底。其次,配置含有钙钛矿量子点前驱体的第二溶液(其溶剂与光刻胶兼容),将含有前驱体的第二溶液涂覆在具有光刻胶图形的金属图形格栅衬底上(利用光刻工艺使待处理的聚合物薄膜外露),低温烘烤干燥,促进溶剂充分挥发。在此过程中,前驱体的溶剂,只可以溶胀聚合物薄膜,导致钙钛矿前驱体进入聚合物中,溶剂挥发,促进聚合物去溶胀过程发生,前驱体饱和析出形成钙钛矿量子点,之后被包覆,剥离光刻胶,最终形成图形化的均匀分散量子点/聚合物复合薄膜。重复第二溶液的涂覆过程,可以实现多色图形化彩膜,广泛应用到彩色显示和荧光防伪等领域。
可选地,在所述步骤s100中,所述聚合物薄膜的厚度为1~50μm。
可选地,所述基板选自可见光范围内透明的无机材料或者有机材料;
所述无机材料包括石英玻璃、蓝宝石衬底(al2o3)、氟化镁衬底(mgf2)钠玻璃、硼玻璃和冕类光学玻璃;
所述有机材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚砜醚(pes)、聚醚酰亚胺(pei)中的任一种。
可选地,所述步骤s100包括:
s101、获得含有聚合物的第一溶液;
s102、将所述第一溶液涂覆在所述基板上,去除所述第一溶液中的有机溶剂,即可得到所述含有聚合物薄膜覆盖的基板。
可选地,所述聚合物选自聚碳酸酯、聚己内酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯树脂、聚丙交酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、醋酸纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯腈、醋酸纤维素中的任意一种;
所述第一溶液中的有机溶剂选自氯仿、四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮中的任意一种。
可选地,所述聚合物与有机溶剂的质量比为1:1~50。
聚合物与有机溶剂的质量比的上限独立地选自1:4、1:7、1:50;聚合物与有机溶剂的质量比的下限独立地选自1:1、1:4、1:7。
在步骤s101中:获得含有聚合物的第一溶液。下面具体介绍第一溶液的制备方法:
将聚合物溶解于有机溶剂中,按照质量百分比聚合物:有机溶剂=1:(1~50)配置,磁力搅拌0.5~1.5h,4000~6000rpm/min高速搅拌8~15min,超声0.5~1h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液,得到的溶液作为第一溶液。
聚合物为聚碳酸酯(pc)、聚己内酯(pcl)、聚丙交酯(pla)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、醋酸纤维素(ca)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(pan)、聚偏二氯乙烯(pvdc)和醋酸纤维素(pvc)中的任意一种。
所述有机溶剂为氯仿(tcm)、四氢呋喃(thf)、二氯甲烷(dmc)、二甲基亚砜(dmso)、甲苯(tol)、二甲苯(xyl)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基乙酰胺(dmac)、丙酮(dmk)中的任何一种。
在步骤s102中:将所述第一溶液涂覆在所述基板上,去除所述第一溶液中的有机溶剂,即可得到所述含有聚合物薄膜覆盖的基板。下面具体介绍步骤s102:
将得到的第一溶液通过流延、浸渍提拉、喷涂、刮涂和旋涂积淀到指定基板表面,实现均匀涂覆,控制聚合物溶液浓度在基板或模具中的厚度为1um~50um,然后把涂覆有聚合物溶液的基板置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~70℃之间,干燥0.5~1h(或者采用自然干燥、热风干燥、冷风干燥、对流干燥和微波干燥方法),除去有机溶剂,得到表面平整的聚合物衬底。
可选地,所述步骤s200包括:在聚合物薄膜的表面通过光刻得到光刻胶图形,对外露的所述聚合物薄膜进行氧气刻蚀,使得所述光刻胶图形转移到所述聚合物薄膜上。
具体地,先将含有聚合物薄膜覆盖的基板上通过光刻、曝光、显影得到微纳结构的光刻胶图形。此过程为现有技术中常用手段,此处不再赘述。之后将光刻衬底,即外露的所述聚合物薄膜,进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上。也就说,先利用光刻技术在光刻胶上形成图形,然后对未被光刻胶覆盖的聚合物薄膜进行氧气刻蚀,以将聚合物薄膜除去,从而将光刻胶上的图案转移到聚合物薄膜上。
在作为防伪标识应用时,光刻胶图形包括圆形、三角形、矩形、梯形中的至少一种。光刻胶图形可以由相同或者不相同的多个图案组成。
可选地,在步骤s300中,所述金属选自钛、铝、镍、银、钼中的至少一种。
可选地,所述步骤s300包括:在所述图形化的聚合物薄膜上沉积金属,剥离光刻胶,得到聚合物填充的金属图形格栅衬底。
具体地,在图形化的聚合物薄膜上沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的防串光金属图形格栅衬底,其中防串光金属图形格栅衬底中的金属可以是钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)、钼(mo)等其中任意一种或者组合的金属。
由于本申请中的聚合物为透明的,所以为了避免不同区域中的聚合物包覆的发光量子点之间发生串光,因此本申请中将不同区域的聚合物用金属格栅隔开。
沉积金属的厚度大于或者等于聚合物薄膜的厚度。
可选地,所述步骤s400包括:
将含有钙钛矿量子点前驱体的第二溶液涂覆在所述待处理的聚合物薄膜上,钙钛矿量子点前驱体嵌入所述聚合物薄膜中,蒸发所述第二溶液中的溶剂,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜。
具体地,当所需要的钙钛矿量子点为单色时,可以直接将第二溶液涂覆在待处理的聚合物薄膜上。
或者,可选地,所述步骤s400包括:
s401、将所述金属图形格栅衬底进行光刻,使待处理的聚合物薄膜外露;
s402、将含有钙钛矿量子点前驱体的第二溶液涂覆在外露的所述待处理的聚合物薄膜上,钙钛矿量子点前驱体嵌入所述聚合物薄膜中,蒸发所述第二溶液中的溶剂,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜。
具体地,在步骤s401中,利用光刻工艺:套刻、曝光、显影,将金属格栅以及不需要处理的聚合物薄膜均用光刻胶覆盖,只将待处理聚合物薄膜外露。
在步骤s402中,将第二溶液涂覆在外露的聚合物薄膜上,钙钛矿量子点前驱体通过溶胀嵌入所述聚合物薄膜中,蒸发所述第二溶液中的溶剂去溶胀,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜。
在一个可能的实施方式中,将第二溶液通过喷涂、刮涂和旋涂到具有光刻胶微纳结构图形的金属衬底表面,实现均匀涂覆,第二溶液即覆在外露的聚合物薄膜上。调控前驱体溶液浓度和阴离子种类实现光学性能的改变,然后将基板置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~120℃之间,干燥10-30min,除去有机溶剂,去溶胀过程导致前驱体溶液饱和析出,形成原位发光量子点,并均匀包覆,剥离光刻胶,最终得到表面平整且具有荧光特性的图形化复合功能薄膜。
当然,在制备具有不同荧光颜色的图形化复合功能薄膜时,当形成原位发光量子点剥离光刻胶后,还可以将该基板继续作为衬底,重复s401和s402,具体来说,将需要涂覆另一种发光颜色的聚合物薄膜通过光刻技术外露,可以通过不同图案的掩模版实现,然后将另一种含有钙钛矿前驱体的第二溶液涂覆在该聚合物薄膜上,通过溶胀、去溶胀实现钙钛矿量子点的析出,即可得到多色图形化薄膜。
可选地,所述钙钛矿量子点前驱体包括无机卤化物盐和有机胺卤盐;
所述无机卤化物盐中的金属选自ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种;
所述有机胺卤盐选自烷基胺卤盐、芳香胺卤盐、溴化甲脒中的任一种;
所述烷基胺卤盐包括饱和烷基胺卤盐、不饱和烷基胺卤盐中的任一种;
其中,所述饱和烷基胺卤盐选自具有式ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n 1nh3x1式ⅰ
在式ⅰ中,x1表示卤素,x1选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥1;
所述不饱和烷基胺卤盐选自具有式ⅱ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n-1nh3x2式ⅱ
在式ⅱ中,x2表示卤素,x2选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥2;
所述芳香胺卤盐选自具有式ⅲ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n-1nh3x3式ⅲ
在式ⅲ中,x3表示卤素,x3选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥6。
可选地,在所述钙钛矿量子点前驱体中,无机卤化物盐与有机胺卤盐的摩尔比为1:0.1~10。
无机卤化物盐与有机胺卤盐摩尔比的上限独立地选自1:2、1:3、1:10;无机卤化物盐与有机胺卤盐摩尔比的下限独立地选自1:0.1、1:2、1:3。
可选地,所述钙钛矿量子点前驱体包括无机卤化物盐和铯的卤化物盐;
所述无机卤化物盐中的金属选自ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种;
所述铯的卤化物盐选自氯化铯、溴化铯、碘化铯中的至少一种。
可选地,在所述钙钛矿量子点前驱体中,无机卤化物盐与铯的卤化物盐的摩尔比为1:0.1~10。
无机卤化物盐与铯的卤化物盐摩尔比的上限独立地选自1:1、1:10;无机卤化物盐与铯的卤化物盐摩尔比的下限独立地选自1:0.1、1:1。
可选地,所述第二溶液中的有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、三甲基磷酸酯、磷酸三乙酯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的任意一种。
可选地,在所述第二溶液中,所述有机溶剂与无机卤化物盐的质量比为1:0.01~0.1。
有机溶剂与无机卤化物盐质量比的上限独立地选自1:0.05、1:0.08、1:0.1;有机溶剂与无机卤化物盐质量比的下限独立地选自1:0.01、1:0.05、1:0.08。
可选地,所述蒸发所述第二溶液中的溶剂的条件为:在0.01-0.1mpa、30~120℃真空条件下,干燥10-30min,以去除所述第二溶液中的溶剂。
本申请中,复合功能薄膜的发光图形可以为圆形、多边形、环形、其他不规则的形状。本申请中对所形成的形状不做具体限定,只要光刻过程掩模版能做出的图形,都可以在复合薄膜上实现。
根据本申请的另一方面,还提供了一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜,所述图形化复合功能薄膜通过上述任一项所述的制备方法得到。
根据本申请的又一方面,上述任一项所述的制备方法得到基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜和/或上述所述的基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜在防伪标识领域、显示领域中的应用。
在本申请中,制备图形化复合功能薄膜时,将钙钛矿量子点与半导体光刻工艺结合。在聚合物薄膜上第一次进行光刻时,形成图形化的聚合物薄膜,是为了进一步形成防串光金属格栅,聚合物填充在防串光金属格栅中形成金属格栅图形衬底;然后在金属格栅图形衬底上进行第二次光刻时,钙钛矿量子点嵌入金属格栅图形衬底上的聚合物中,形成钙钛矿量子点图形,不同钙钛矿量子点图形之间利用防串光金属格栅隔开。
本申请能产生的有益效果包括:
(1)本申请所提供的基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备工艺简、复现性高、成本低廉并且易于与现有半导体光刻工艺兼容,如果应用到商业多色显示、相机矩阵模组单元和防伪标识产过程中,将大幅降低生产成本和工艺制成难度。
(2)本申请所提供的制备方法,通过聚合物溶胀、去溶胀过程在聚合物内部原位形成钙钛矿量子点,同时聚合物将量子点完美封装,提高了荧光量子点的环境稳定性,为其在现实应用提供了必要前提。
(3)本申请所提供的制备方法,通过光刻工艺,可以提高图形分辨率(≤10um,一般光刻极限分辨率为1um),有利于提高显示分辨率和防伪识别度。
(4)本申请所提供的制备方法,利用纳米量级粒径均匀的钙钛矿发光量子点改善了传统显示领域由于采用几何尺寸较大的染料分子基团,对入射的偏振光具有散射和双折射作用,最终导致去偏振效应降低对比度的现状。
(5)本申请所提供的制备方法,形成基于钙钛矿量子点的发光薄膜,钙钛矿量子点具有发光光谱可调、高的光纯度和发光效率等优点结合设计灵活的半导体光刻工艺,可以实现光谱和形貌等多重防伪标识的应用。
附图说明
图1为本申请一种实施方式中彩色的图形化复合功能薄膜的制备过程示意图;
图2(a)为本申请实施例1中矩阵荧光复合功能薄膜在365nm紫外光激发下的实物照片;
图2(b)为本申请实施例1中五叶草荧光复合功能薄膜在365nm紫外光激发下的实物照片;
图3为矩阵荧光复合功能薄进行发光强度与波长的关系曲线图;
图4为本申请实施例2中制得的彩色阵列荧光复合功能薄膜的荧光显微镜图像;
图5为本申请实施例3中制得的防伪荧光二维码复合功能薄膜在365nm紫外光激发下的实物照片与显微照片;
图6为本申请实施例3中制得的防伪荧光二维码复合功能薄膜的x射线衍射图谱和透射电子显微镜照片;
图7为本申请实施例4中的制得的多重防伪荧光复合薄膜示意图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
本申请中,由几何图形组成的实体图形,称为阳图形;镂空图形称为阴图形。本申请中的阳图形和阴图形相互匹配。
一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法包括以下步骤,如图1所示:
步骤s1:配制一定质量分数的高分子聚合物溶液,作为第一溶液;
步骤s2:分别配制不同浓度、不同离子种类的钙钛矿前驱体溶液,作为第二溶液;
步骤s3:将第一溶液通过流延、浸渍提拉、喷涂、刮涂和旋涂积淀到指定衬底表面,实现均匀涂覆,通过真空干燥,得到表面平整,厚度可控的高分子聚合物衬底;
步骤s4:通过光刻、曝光、显影在高分子聚合物衬底上得到微纳结构的光刻图形,该光刻过程中的图形为阳图形;
步骤s5:通过氧气刻蚀去除外露的聚合物衬底,通过蒸镀或者溅射技术沉积防串光金属格栅,通过剥离光刻胶得到聚合物填充的金属格栅图形衬底;
步骤s6:通过套刻、曝光、显影在聚合物填充的金属格栅图形衬底上得到微纳结构的光刻图形,该光刻过程中的图形为阴图形;
步骤s7:将第二溶液通过喷涂、刮涂和旋涂到具有光刻图案的聚合物衬底上,真空干燥,剥离光刻胶,形成表面平坦的图形化荧光复合薄膜,作为衬底a;
步骤s8:根据设计要求,采用光刻套刻技术,在衬底a上多次重复步骤s6和s7,最终得到设计要求的图形化多色复合功能薄膜。
进一步地,步骤s1中将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为聚合物:有机溶剂=1:(1~50),磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,超声0.5h,待聚合物完全溶解。
步骤s1中所述聚合物为聚碳酸酯(pc)、聚己内酯(pcl)、聚酰亚胺(pi)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚丙交酯(pla)、聚偏二氯乙烯(pvdc)聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、醋酸纤维素(ca)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(pan)和醋酸纤维素(pvc)中的任意一种;
进一步地,步骤s2中将无机卤化物盐与有机铵卤盐(或者铯的卤化物盐)粉末混合,控制摩尔比为:无机卤化物盐:有机铵卤盐(铯的卤化物盐)=1:(0.1~10),再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为:有机溶剂:无机卤化物盐=1:(0.01~0.1),混合后进行磁力搅拌60min.,超声处理30min.,得到透明混合液。
步骤s2中所述的无机卤化物盐为金属ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn的卤化物盐中的任何一种;所述的有机胺卤盐是通式为cnh2n 1nh3b的饱和烷基胺卤盐(n≥1,b为cl、br、i中的任何一种)、通式为cnh2n-1nh3b的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐(n≥2,b为cl、br、i中的任何一种)、溴化甲脒(fabr)任何一种;所述的铯(cs)的卤化物盐为氯化铯(cscl),溴化铯(csbr),碘化铯(csi)任何一种;其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)、三甲基磷酸酯(tmp)、磷酸三乙酯(tep)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基乙酰胺(dmac)中的任何一种。
进一步地,步骤s3中所述聚合物薄膜衬底的厚度范围为1um-50um。
进一步地,步骤s4中所述聚合物薄膜衬底要与光刻工艺相兼容,光刻胶中的化学成分和显影液不会破坏聚合物薄膜衬底材料。
进一步地,步骤s5中所述的金属格栅材料可以是钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)、钼(mo)等其中任意一种或者任意一种组合,厚度大于或等于步骤s3中聚合物厚度。
进一步地,步骤s6中所述聚合物填充金属格栅衬底要与光刻工艺相兼容,光刻胶中的化学成分和显影液不会破坏衬底和金属材料。
进一步地,步骤s7中所述第二溶液要与光刻胶兼容,并且其中的溶剂对聚合物衬底只有溶胀作用。
步骤s6中所述的光刻胶为光敏性聚酰亚胺光刻胶、su-8中的任何一种。
步骤s7中所述的真空干燥条件为真空气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~120℃之间,干燥10-30min。
步骤s8中所述根据设计图形要求可以理解为针对显示应用可以设计为像素周期形状,针对防伪可以设计为随机任意几何多边形分布图形实现形状防伪标识。
步骤s8中所述多色可以理解为针对显示可以形成小尺寸高分辨周期彩色单元,针对防伪可以设计为多光谱组合防伪,针对不同激发光在同一防伪图案的不同区域实现不同颜色图形的显示。
下面介绍两种可能的实施方式,一种为彩色的图形化复合功能薄膜,另一种为用于防伪标识的图形化复合功能薄膜。
一种彩色的基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法:
(1)将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为聚合物:有机溶剂=1:(1~50),磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,超声0.5h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液,得到的溶液作为第一溶液;所述聚合物为聚碳酸酯(pc)、聚己内酯(pcl)、聚丙交酯(pla)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚酰亚胺(pi)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、醋酸纤维素(ca)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(pan)、聚偏二氯乙烯(pvdc)和醋酸纤维素(pvc)中的任意一种;所述有机溶剂为氯仿(tcm)、四氢呋喃(thf)、二氯甲烷(dmc)、二甲基亚砜(dmso)、甲苯(tol)、二甲苯(xyl)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基乙酰胺(dmac)、丙酮(dmk)中的任何一种。
(2)将无机卤化物盐与有机铵卤盐(或者铯的卤化物盐)粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐(铯的卤化物盐)=1:(0.1~10),再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为有机溶剂:无机卤化物盐=1:(0.01~0.1),混合后进行磁力搅拌60min,超声处理30min.,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液;该步骤中所述的无机卤化物盐为金属ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn的卤化物盐中的任何一种;其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)、三甲基磷酸酯(tmp)、磷酸三乙酯(tep)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基乙酰胺(dmac)中的任何一种;所述的有机胺卤盐是通式为cnh2n 1nh3b的饱和烷基胺卤盐(n≥1,b为cl、br、i中的任何一种)、通式为cnh2n-1nh3b的不饱和烷基胺卤盐或芳香胺卤盐(n≥2,b为cl、br、i中的任何一种)、溴化甲脒(fabr)任何一种;所述的铯(cs)的卤化物盐为氯化铯(cscl),溴化铯(csbr),碘化铯(csi)任何一种。
(3)将步骤(1)中所述的第一溶液通过流延、浸渍提拉、喷涂、刮涂和旋涂积淀到指定衬底表面,实现均匀涂覆,控制聚合物溶液浓度在基底或模具中的厚度为1um~50um,然后把涂覆有聚合物溶液的基底或模具置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~70℃之间,干燥0.5~1h(或者采用自然干燥、热风干燥、冷风干燥、对流干燥和微波干燥方法),除去有机溶剂,得到表面平整的聚合物衬底。
(4)将步骤(3)中所述的聚合物衬底上通过光刻、曝光、显影得到微纳结构的光刻图形,该光刻过程中的图形为阳图形。
(5)将步骤(4)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上,之后沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的防串光金属格栅阵列图形衬底,其中防串光格栅金属可以是钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)、钼(mo)等其中任意一种或者组合的金属。
(6)将步骤(5)所述的聚合物填充金属图形衬底通过套刻、曝光、显影得到微纳结构的光刻图形,该光刻过程中的图形为阴图形。
(7)将步骤(2)中所述的第二溶液通过喷涂、刮涂和旋涂到步骤(6)中所述的具有光刻微纳结图形的衬底表面,实现均匀涂覆,调控前驱体溶液浓度和阴离子种类实现光学性能的改变,然后将基底置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~120℃之间,干燥10-30min,除去有机溶剂,去溶胀过程导致前驱体溶液饱和析出,形成原位发光量子点,并均匀包覆,剥离光刻胶,最终得到表面平整且具有荧光特性的微纳图形衬底,作为衬底a。
(8)将步骤(7)中所述衬底a上,采用光刻套刻技术,实现不同区域的微纳光刻图形,该光刻过程中的图形为阴图形作为衬底b。
(9)在步骤(8)中所述的衬底b上,重复上述步骤(7)过程,其中步骤(2)中所述的第二溶液,选择不同发光波长前驱体溶液,最终得到表面平整发光均匀的多色图形化薄膜。
一种用于防伪标识的图形化复合功能薄膜的制备方法:
前三步与一种彩色的基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法技术方案中的步骤(1)、(2)、(3)相同。
(4)将步骤(3)中所述的聚合物衬底上通过光刻、曝光、显影得到微纳结构的光刻图形,该光刻过程的图形为多个相同或者不同几何形状的微小图形,微小图案可以为圆形、三角形、矩形、梯形等任意几何图形中的一种,该光刻过程的图形为阳图形。
(5)将步骤(4)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上,之后沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的防串光金属格栅阵列图形衬底,其中防串光格栅金属可以是钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)、钼(mo)等其中任意一种或者组合的金属。
(6)将步骤(5)所述的聚合物填充金属图形衬底通过套刻、曝光、显影得到防伪设计的光刻图形,该光刻图形为阴图形。
(7)将步骤(2)中所述的第二溶液通过喷涂、刮涂和旋涂到步骤(6)中所述的具有光刻图形的衬底表面,实现均匀涂覆,调控前驱体溶液浓度和阴离子种类实现光学性能的改变,然后将基底置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01-0.1mpa之间,温度在30~120℃之间,干燥10-30min.,除去有机溶剂,去溶胀过程导致前驱体溶液饱和析出,形成原位发光量子点,并均匀包覆,剥离光刻胶,最终得到表面平整且具有荧光特性的微纳图形衬底,作为衬底a。
(8)将步骤(7)中所述衬底a上,采用光刻套刻技术,实现不同区域的微纳光刻图形,其中几何图形与步骤(6)相同或不同,作为衬底b。
(9)将步骤(8)中所述的衬底b上重复步骤(7)过程,其中步骤(2)中所述的第二溶液,选择不同发光波长前驱体溶液,最终实现相同图形不同颜色或不同图形相同颜色或不同图形不同颜色的表面平整、多色发光、可分辨图形化多重防伪薄膜。
实施例1:
(1)将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为聚合物:有机溶剂=1:7,磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,超声0.5h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液作为第一溶液;所述聚合物为mw≈130万(sigma-aldrich)聚乙烯醇(pva);所述有机溶剂为二甲基亚砜(dmso)。
(2)将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:3,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.05,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液;该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是溴化甲胺(mabr)。
(3)将上述步骤(1)中所述的第一溶液通过旋涂积淀到石英玻璃表面,实现均匀涂覆,控制第一溶液在石英玻璃上的厚度为2um,然后把涂覆有第一溶液的石英玻璃置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01mpa,温度在50℃,干燥1h,除去有机溶剂,在石英玻璃上形成表面平整的pva薄膜。
(4)通过光刻、曝光、显影在pva聚合物衬底上得到方格矩阵或五叶草的光刻胶图形(阳图形);该步骤中所述的方形矩阵尺寸为0.1×0.1mm2。
(5)将步骤(4)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上,之后沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的防串光金属格栅矩阵图形衬底,其中防串光格栅金属是铝(al),厚度2um。
(6)将第二溶液通过旋涂方法积淀到步骤(5)所述的衬底上,在0.01mpa下,真空70℃干燥20min,形成表面平坦的图形荧光复合薄膜。
制得的图形化复合功能薄膜如图2(a)和图2(b)所示。
对矩阵荧光复合功能薄进行发光强度与波长的关系测试,测试结果如图3所示,由图3可以看出峰位在525nm强烈的荧光发射,低的半高全宽值(20nm)表明荧光具有高的色纯度,有利于其在显示背光领域的应用。
实施例2
(1)将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为聚合物:有机溶剂=1:4,磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,温度为60℃,超声0.5h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液作为第一溶液;所述聚合物为mw≈30万(sigma-aldrich)的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma);所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
(2)将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:2,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.08,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液(ⅰ)(蓝光前体溶液);该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是氯化甲胺(macl)。
(3)将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:3,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为:有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.05,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min.,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液(ⅱ)(绿光前体溶液);该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是溴化甲胺(mabr)。
(4)将无机卤化物盐与铯的卤化物盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:铯的卤化物盐=1:1,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为:有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.01,混合后进行加热磁力搅拌15min,温度为60℃,超声处理15min,得到浅黄色透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液(ⅲ)(红光前体溶液);该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbi2)和碘化铯(csi);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
(5)将上述步骤(1)中所述的第一溶液通过旋涂积淀到石英玻璃表面,实现均匀涂覆,控制第一溶液在石英玻璃上的厚度为2um,然后把涂覆有第一溶液的石英玻璃置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01mpa,温度在50℃,干燥1h,除去有机溶剂,在石英玻璃上形成表面平整的pmma薄膜。
(6)通过光刻、曝光、显影在pmma聚合物薄膜衬底上得到圆形矩阵光刻胶图形(阳图形);该步骤中所述的整体图形矩阵尺寸为10cm2。
(7)将步骤(6)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到pmma聚合物上,之后沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的防串光金属格栅矩阵图形衬底,其中防串光格栅金属是钛(ti),厚度2um。
(8)通过光刻、曝光、显影在防串光金属格栅矩阵图形衬底上得到圆孔矩阵的光刻胶图形(阴图形);该步骤中所述的光刻胶为su-8,圆孔直径为10um。
(9)将第二溶液(ⅲ)通过旋涂方法积淀到步骤(8)中具有光刻圆孔图形的防串光金属格栅矩阵图形衬底上,0.01mpa下,真空90℃干燥30min.,剥离光刻胶,形成表面平坦的圆形阵列红光复合薄膜。
(10)将步骤(9)得到的发光薄膜进行套刻工艺、曝光、显影在防串光金属格栅矩阵图形衬底上得到不同位置的圆孔矩阵的光刻图形(阴图形);该步骤中所述的光刻胶为su-8,圆孔直径为10um。
(11)将第二溶液(ⅰ)通过旋涂方法积淀到步骤(10)中具有光刻圆孔图形的防串光金属格栅矩阵图形衬底上,0.01mpa下,真空70℃干燥30min,剥离光刻胶,形成表面平坦的圆形阵列红蓝光复合薄膜。
(12)将步骤(11)得到的发光薄膜进行套刻工艺、曝光、显影在防串光金属格栅矩阵图形衬底上得到又一不同位置的圆孔矩阵的光刻图形(阴图形),该步骤中所述的光刻胶为su-8,圆孔直径为10um。
(13)将第二溶液(ⅱ)通过旋涂方法积淀到步骤(12)中具有光刻圆孔图形的防串光金属格栅矩阵图形衬底上,0.01mpa下,真空70℃干燥30min,剥离光刻胶,形成表面平坦的圆形阵列红绿蓝三色光复合薄膜。
制得的圆形阵列红绿蓝三色光复合薄膜如图4所示。
实施例3
(1)将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为:聚合物:有机溶剂=1:7,磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,超声0.5h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液作为第一溶液;所述聚合物为mw≈25万(sigma-aldrich)的聚丙烯腈(pan);所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
(2)将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:2,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.08,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液;该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是溴化甲胺(mabr)。
(3)将上述步骤(1)中所述的第一溶液通过旋涂积淀到石英玻璃表面,实现均匀涂覆,控制第一溶液在石英玻璃上的厚度为2um,然后把涂覆有第一溶液的石英玻璃置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01mpa,温度在50℃,干燥1h,除去有机溶剂,在石英玻璃上形成表面平整的pan薄膜。
(4)通过光刻、曝光、显影在pan聚合物衬底上得到由圆形点阵组成二维码的光刻胶图形(阳图形);该步骤中光刻胶圆的直径尺寸为10um。
(5)将步骤(4)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上,之后沉积金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充防串光金属格栅二维码图形衬底,其中防串光格栅金属是钼(mo),厚度2um。
(6)将第二溶液通过旋涂方法积淀到具有圆孔阵列光刻图形的pan聚合物衬底上,0.01mpa下,真空70℃干燥30min,形成表面平坦的圆形点阵荧光二维码防伪复合薄膜。
制得的防伪荧光二维码复合功能薄膜的实物照片与显微照片如图5所示。对应的x射线衍射谱和透射电子显微镜照片如图6所示,结果证明钙钛矿量子点均匀分散于聚丙烯腈中。
实施例4
(1)将聚合物溶解于有机溶剂中,控制质量百分比浓度为聚合物:有机溶剂=1:4,磁力搅拌1h,5000rpm/min高速搅拌10min,超声0.5h,待聚合物完全溶解后,得到均匀粘稠的聚合物溶液作为第一溶液;所述聚合物为mw≈25万(sigma-aldrich)的聚偏二氯乙烯(pvdc);所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。
(2)分别配置蓝、绿、红三色钙钛矿前驱体溶液,具体参数与实施例2中的第二溶液(ⅰ)、第二溶液(ⅱ)和第二溶液(ⅲ)相同。
(3)配置黄色钙钛矿前驱体溶液,将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:3,其中溴化铵盐:碘化铵盐=2:1,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为:有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.05,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min.,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液(ⅳ)(黄光前体溶液);该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是溴化甲胺(mabr)和碘化甲胺(mai)。
(4)配置橙色钙钛矿前驱体溶液,将无机卤化物盐与有机铵卤盐粉末混合,控制摩尔比为无机卤化物盐:有机铵卤盐=1:3,其中溴化铵盐:碘化铵盐=1:3,再加入有机溶剂,控制质量百分比浓度为:有机溶剂:无机卤化物盐=1:0.05,混合后进行磁力搅拌15min,超声处理15min.,得到透明混合液,对透明混合液进行过滤,取过滤得到的滤液作为第二溶液(ⅴ)(橙光前体溶液);该步骤中所述的无机卤化物盐为溴化铅(pbbr2);其中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf);所述的有机胺卤盐是溴化甲胺(mabr)和碘化甲胺(mai)。
(5)将上述步骤(1)中所述的第一溶液通过旋涂积淀到石英玻璃表面,实现均匀涂覆,控制第一溶液在石英玻璃上的厚度为2um,然后把涂覆有第一溶液的石英玻璃置于真空干燥箱中,真空干燥箱中的气压在0.01mpa,温度在50℃,干燥1h,除去有机溶剂,在石英玻璃上形成表面平整的pvdc薄膜。
(6)通过光刻、曝光、显影在pvdc聚合物衬底上得到多边形几何光刻图形(阳图形);该步骤中所述多边形分别为圆形、矩形、三角形、五边形和圆环。
(7)将步骤(6)中所述的光刻衬底进行氧气刻蚀,将图形转移到聚合物上,之后沉积格栅金属,剥离光刻胶,最终形成聚合物填充的多边形防串光金属格栅阵列衬底,其中防串光格栅金属是钼(mo),厚度2um。
(8)通过套刻、曝光、显影在pvdc聚合物衬底上得到孔状阵列的光刻图形(阴图形);该步骤中所述的光刻胶为su-8。
(9)将第二溶液(ⅲ)通过旋涂方法积淀到具有光刻圆孔图形的pvdc聚合物衬底上,0.01mpa下,真空90℃干燥20min.,剥离光刻胶,形成表面平坦的圆形阵列红光复合薄膜。
(10)将步骤(9)得到的发光薄膜进行套刻工艺、曝光、显影在pvdc聚合物衬底上得到不同位置的圆环形凹槽的光刻图形(阴图形);该步骤中所述的光刻胶为su-8。
(11)将第二溶液(ⅰ)通过旋涂方法积淀到具有光刻圆环形凹槽的pvdc聚合物衬底上,0.01mpa下,真空70℃干燥20min,剥离光刻胶,形成表面平坦的多形状红蓝光复合薄膜。
(12)将步骤(11)得到的发光薄膜重复步骤(10)过程;该步骤中所述的光刻图形为三角形孔(阴图形),光刻胶为su-8。
(13)将第二溶液(ⅱ)通过旋涂方法积淀到具有光刻三角形孔的pvdc聚合物衬底上,0.01mpa下,真空70℃干燥20min.,剥离光刻胶,形成表面平坦的几何多边形组成的红绿蓝三色光复合防伪标识薄膜。
(14)将步骤(13)得到的发光薄膜重复步骤(10)过程;该步骤中所述的光刻图形为五边形孔(阴图形),光刻胶为su-8。
(15)将第二溶液(ⅳ)通过旋涂方法积淀到具有光刻五边形孔的pvdc聚合物衬底上,0.01mpa下,真空90℃干燥20min.,剥离光刻胶,形成表面平坦的几何多边形组成的红黄绿蓝四色光复合防伪标识薄膜。
(16)将步骤(15)得到的发光薄膜重复步骤(10)过程;该步骤中所述的光刻图形为正方形孔(阴图形),光刻胶为su-8。
(17)将第二溶液(ⅴ)通过旋涂方法积淀到具有光刻正方形孔的pvdc聚合物衬底上,0.01mpa下,真空90℃干燥20min.,剥离光刻胶,形成表面平坦的几何多边形组成的红橙黄绿蓝五色光复合防伪标识薄膜。
制得的多重防伪荧光复合薄膜示意图如图7所示。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
1.一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法至少包括以下步骤:
s100、获得含有聚合物薄膜覆盖的基板;
s200、将所述聚合物薄膜图形化;
s300、在所述图形化的聚合物薄膜上沉积金属,得到聚合物填充的金属格栅图形衬底;
s400、钙钛矿量子点前驱体嵌入所述金属格栅图形衬底的聚合物中,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s100中,所述聚合物薄膜的厚度为1~50μm;
优选地,所述基板选自可见光范围内透明的无机材料或者有机材料;
所述无机材料包括石英玻璃、蓝宝石衬底、氟化镁衬底、钠玻璃、硼玻璃、冕类光学玻璃中的任一种;
所述有机材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜醚、聚醚酰亚胺中的任一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s100包括:
s101、获得含有聚合物的第一溶液;
s102、将所述第一溶液涂覆在所述基板上,去除所述第一溶液中的有机溶剂,即可得到所述含有聚合物薄膜覆盖的基板;
优选地,所述聚合物选自聚碳酸酯、聚己内酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯树脂、聚丙交酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、醋酸纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯腈、醋酸纤维素中的任意一种;
所述第一溶液中的有机溶剂选自氯仿、四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮中的任意一种;
优选地,所述聚合物与有机溶剂的质量比为1:1~50。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s200包括:在聚合物薄膜的表面通过光刻得到光刻胶图形,对外露的所述聚合物薄膜进行氧气刻蚀,使得所述光刻胶图形转移到所述聚合物薄膜上。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤s300中,所述金属选自钛、铝、镍、银、钼中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s300包括:在所述图形化的聚合物薄膜上沉积金属,剥离光刻胶,得到聚合物填充的金属图形格栅衬底。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s400包括:
s401、将所述金属图形格栅衬底进行光刻,使待处理的聚合物薄膜外露;
s402、将含有钙钛矿量子点前驱体的第二溶液涂覆在外露的所述待处理的聚合物薄膜上,钙钛矿量子点前驱体嵌入所述聚合物薄膜中,蒸发所述第二溶液中的溶剂,析出钙钛矿量子点,即可得到所述基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜;
优选地,所述钙钛矿量子点前驱体包括无机卤化物盐和有机胺卤盐;
所述无机卤化物盐中的金属选自ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种;
所述有机胺卤盐选自烷基胺卤盐、芳香胺卤盐、溴化甲脒中的任一种;
所述烷基胺卤盐包括饱和烷基胺卤盐、不饱和烷基胺卤盐中的任一种;
其中,所述饱和烷基胺卤盐选自具有式ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n 1nh3x1式ⅰ
在式ⅰ中,x1表示卤素,x1选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥1;
所述不饱和烷基胺卤盐选自具有式ⅱ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n-1nh3x2式ⅱ
在式ⅱ中,x2表示卤素,x2选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥2;
所述芳香胺卤盐选自具有式ⅲ所示结构式的化合物中的至少一种;
cnh2n-1nh3x3式ⅲ
在式ⅲ中,x3表示卤素,x3选自cl、br、i中的任意一种,n为整数,n的取值范围为n≥6;
优选地,在所述钙钛矿量子点前驱体中,无机卤化物盐与有机胺卤盐的摩尔比为1:0.1~10;
优选地,所述钙钛矿量子点前驱体包括无机卤化物盐和铯的卤化物盐;
所述无机卤化物盐中的金属选自ge、sn、pb、sb、bi、cu、mn中的至少一种;
所述铯的卤化物盐选自氯化铯、溴化铯、碘化铯中的至少一种;
优选地,在所述钙钛矿量子点前驱体中,无机卤化物盐与铯的卤化物盐的摩尔比为1:0.1~10。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第二溶液中的有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、三甲基磷酸酯、磷酸三乙酯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的任意一种;
优选地,在所述第二溶液中,所述有机溶剂与无机卤化物盐的质量比为1:0.01~0.1;
优选地,所述蒸发所述第二溶液中的溶剂的条件为:在0.01-0.1mpa、30~120℃真空条件下,干燥10-30min。
9.一种基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜,其特征在于,所述图形化复合功能薄膜通过权利要求1至8中任一项所述的制备方法得到。
10.权利要求1至8中任一项所述的制备方法得到基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜和/或权利要求9所述的基于钙钛矿量子点的图形化复合功能薄膜在防伪标识领域、显示领域中的应用。
技术总结