[發(fā)明專利]一種基于量子點的復合紫外增強薄膜及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103151450A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 姜霖;陶春先;張大偉;王琦;黃元申;倪爭技;莊松林
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于量子點的復合紫外增強薄膜及其制備方法。

背景技術

量子點熒光壽命長、有寬的激發(fā)譜和窄的發(fā)射譜、發(fā)光波長受量子點尺寸控制等優(yōu)點被廣泛應用于LED、生物檢測等諸多領域。而對于硅基成像器件而言，由于其本身對于紫外波段響應比較弱，所以為增強其紫外響應，國內外開始廣泛對紫外變頻薄膜進行研究，原有的主要采用有機變頻膜和無機變頻膜兩種材料，有機變頻膜技術相對成熟，也有相關的專利出現。，但該類薄膜有著致命的缺點，那就是有機物分子在紫外輻射下降解速度很快。在照明度為1μW/cm²的光照下，有機分子以高達每小時3%的速率成指數降解。所以開展對于無機變頻薄膜的研究。無機熒光材料通常是由稀土氧化物與催化劑組成，無機熒光材料的晶體直徑一般在1—150μm。因此，盡管用旋涂沉淀的方法制備的薄膜發(fā)光時間（壽命）相當長，一般可達5500h，但是制備的薄膜厚度均勻性等也存在諸多缺陷。

量子點薄膜是一種新興的材料，然而目前量子點薄膜主要是基于量子點的單層紫外增強薄膜，而該基于量子點的單層紫外增強薄膜在紫外波段尤其是深紫外波段發(fā)光效率很低。如果能將其應用于紫外增強，就可將原有缺陷解決，并使得其轉換效率明顯增強。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一是為了解決上述的基于量子點的單層紫外增強薄膜在紫外波段尤其是深紫外波段發(fā)光效率很低的技術問題而提供一種基于量子點的復合紫外增強薄膜。

本發(fā)明的目的之二在于提供上述的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜的制備方法。

本發(fā)明的技術方案

一種基于量子點的復合紫外增強薄膜，為層狀結構，包括石英基片、量子點薄膜層，還包括聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層和聚4-丁基三苯胺薄膜層，自下而上依次為底層石英基片、聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層、聚4-丁基三苯胺?薄膜層和最上層的量子點薄膜層；

所述的量子點薄膜層即為CdSe/ZnS核殼結構量子點薄膜層；

所述的聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層和聚4-丁基三苯胺薄膜層及量子點薄膜層通過旋涂法鍍膜或提拉法鍍膜而成。

上述的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）、將石英基片依次經過去離子水、丙醇、乙醇、乙丙醇清洗，再經過超聲清洗干凈

（2）、將聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的聚苯乙烯磺酸溶液通過旋轉法鍍膜或提拉法鍍膜到步驟（1）清洗后的石英基片上，鍍膜后放入烘箱中烘烤，溫度為150℃，時間為30min后，得到聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層；

所述的聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸溶液是固含量為1%的聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸溶液；

（3）、再將聚4-丁基三苯胺溶液通過旋轉鍍法膜或提拉法鍍膜到聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層上，鍍膜后放入烘箱中烘烤，溫度為120℃，時間為30min后得到聚4-丁基三苯胺薄膜層;

??所述的聚4-丁基三苯胺溶液是將聚4-丁基三苯胺溶于氯苯試劑中形成，具體配比為10mg的聚4-丁基三苯胺是溶于氯苯1ml試劑中；

（4）、再將量子點溶液通過旋轉法鍍膜或提拉法鍍膜到聚4-丁基三苯胺薄膜層上，鍍膜后放入烘箱中烘烤，烘烤80℃，20min后得到量子點薄膜層，最終得到基于量子點的復合紫外增強薄膜；

所述的量子點溶液是將CdSe/ZnS核殼結構量子點溶于甲苯溶劑中形成，具體配比為5mg的CdSe/ZnS核殼結構量子點溶于1ml甲苯，CdSe/ZnS核殼結構量子點的粒徑優(yōu)選為5nm。

????上述所得的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜應用于硅基成像器件紫外增強使用。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜，由于含有聚3,4-亞乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜層和聚4-丁基三苯胺薄膜層，從而減少了基于量子點的復合紫外增強薄膜表面的光的散射，進而增強了其發(fā)光能力，特別是深紫外波段發(fā)光效率得到增強，因此本發(fā)明的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜，解決了原有基于量子點的單層紫外增強薄膜在紫外波段發(fā)光效率較低的問題尤其是解決了在深紫處波段（190nm）發(fā)光效率較低的問題，為量子點在紫外增強薄膜的應用提供了有效的手段。

進一步，本發(fā)明的一種基于量子點的復合紫外增強薄膜在AFM原子力顯微鏡下的粗糙度測試，最終結果表明薄膜表面的粗糙度減少，進而減少光的散射，有效提高了發(fā)光效率。