[發明專利]一種波長轉換膠膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011414897.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112540508B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 林岳;鄭曦;上官質彬;吳挺竹;陳國龍;陳忠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/038;C09K11/66
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種波長轉換膠膜材料，其特征在于由光敏感聚合物、復合熒光轉換材料、包覆基質組成，按質量百分比的含量為光敏感聚合物30％～45％、復合熒光轉換材料0.005％～3％，余為包覆基質；所述復合熒光轉換材料制備時通過溶劑溶解，高溫煅燒后所得粉末均勻分散在所述光敏感聚合物中；

所述光敏感聚合物為對紫外光敏感的負性光刻膠；所述負性光刻膠選自JR-220、JR-210、SU-8 2005、SU-8 2015、SU-8 2025、SU-8 2035、SU-8 2075中的一種；所述波長轉換膠膜材料中負性光刻膠的含量為30％～40％；

所述復合熒光轉換材料為納米晶發光中心的復合發光材料；所述納米晶發光中心為無機鈣鈦礦量子點或鈣鈦礦納米晶，所述無機鈣鈦礦量子點或鈣鈦礦納米晶的粒徑小于100nm；

所述無機鈣鈦礦量子點或鈣鈦礦納米晶的化學通式為CsPbX3，X＝Cl ,Br ,I；所述無機鈣鈦礦量子點為納米級尺度且具有熒光下轉換功能；所述無機鈣鈦礦量子點的質量為波長轉換膠膜材料質量的0.005％～3％；所述包覆基質為二氧化硅多孔分子篩；所述溶劑選自去離子水、無水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺中的一種。

2.如權利要求1所述一種波長轉換膠膜材料，其特征在于所述無機鈣鈦礦量子點的質量為波長轉換膠膜材料質量的0.02％～3％。

3.如權利要求1所述一種波長轉換膠膜材料，其特征在于所述煅燒后所得粉末為二氧化硅包覆的復合熒光轉換材料；

所述波長轉換膠膜材料的厚度為5～80 μm。

4.如權利要求1所述一種波長轉換膠膜材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將包覆基質浸入20 mL溶劑為極性溶劑前體鹽CsX和PbX₂（X=Cl，Br，I）溶液中，混合后蒸干溶劑，所得混合物再放入高溫爐中加熱，形成致密的CsPbBr₃-SiO₂固體粉末；

2）向所述固體粉末中加入200 mL去離子水，得到CsPbBr₃-SiO₂懸浮液；

3）對所述懸浮液進行超聲清洗，隨后對懸浮液進行過濾、篩分、蒸干，得到精細CsPbBr₃-SiO₂固體粉末；

4）在20～40 ℃條件下，按5 mL 負性光刻膠混合1 g精細CsPbBr₃-SiO₂固體粉末的比例，以500 rpm的速率攪拌20 min，使精細CsPbBr₃-SiO₂固體粉末在光刻膠中均勻分散；

5）取上述負性光刻膠包覆下的光刻膠-鈣鈦礦量子點膠體1 mL滴加到玻璃基板上，以1000 rpm的速率旋轉12 s，然后以4000 rpm的速率旋轉40 s，旋涂完后，去除邊緣珠粒；

6）將涂有光刻膠-鈣鈦礦量子點膠體的玻璃基板在熱板上烘烤，然后從熱板上取下玻璃基板，冷卻至室溫；

7）使用濾光片消除350nm以下的紫外線，并以250 W的功率將含量子點光刻膠曝光10s；

8）曝光后立即進行烘烤，將玻璃基板在95 ℃的熱板上烘烤，然后在熱板上緩慢降低至室溫；

9）將玻璃基板放置在顯影液中顯影10 min后，再進行超聲浴10 min；

10）顯影后，將樣品用新鮮顯影液沖洗10 s，然后再用異丙醇溶液沖洗10 s，最后用氮氣吹干樣品，形成光刻圖案，即得應用于Micro-LED全彩化顯示的一種波長轉換膠膜材料。