本發(fā)明涉及量子點(diǎn)領(lǐng)域,尤其涉及一種提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法。
背景技術(shù):
量子點(diǎn)(Quantum Dot)及量子點(diǎn)相關(guān)材料、器件被已經(jīng)被譽(yù)為當(dāng)今工業(yè)時(shí)代的核心科技引擎之一。因量子點(diǎn)中每一個(gè)小粒子都是單晶顆粒,且尺寸具有良好的可調(diào)諧性,所以具有高色純度,寬色域、高晶體穩(wěn)定性、窄且對(duì)稱(chēng)的熒光發(fā)射光譜、寬且連續(xù)的紫外吸收光譜,這使其成為一種理想的印刷顯示的新材料。但要在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模級(jí)上將量子點(diǎn)轉(zhuǎn)化為量子點(diǎn)發(fā)光二極管,并實(shí)現(xiàn)高像素,寬色域的顯示是一個(gè)急需解決的技術(shù)難關(guān)。
目前實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)轉(zhuǎn)化的方案大致有噴墨打印法、印章法,微接觸式打印法等一系列相關(guān)技術(shù)?,F(xiàn)階段最常用的是噴墨打印法,由于在打印過(guò)程中需要用到不同熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水,而在實(shí)際應(yīng)用中,通常會(huì)出現(xiàn)缺少某種波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水,而其他波長(zhǎng)量子點(diǎn)墨水卻有剩余的情況,如果這些剩余的量子點(diǎn)墨水不能得到充分的利用,則容易造成量子點(diǎn)墨水的浪費(fèi)和丟棄,從而引起環(huán)境污染等問(wèn)題。
因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,旨在解決現(xiàn)有的噴墨打印法在實(shí)施過(guò)程中可能存在量子點(diǎn)墨水使用后產(chǎn)生富余或配制后不適用于相關(guān)項(xiàng)目,從而造成量子點(diǎn)墨水的浪費(fèi)和丟棄,引起環(huán)境污染等問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,包括步驟:
A、將兩種熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的同色光量子點(diǎn)分別加入到溶劑中,配制成濃度相同的量子點(diǎn)墨水;
B、分別測(cè)量?jī)煞N配制好的量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度并計(jì)算所述兩種量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度的差值;
C、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值小于或等于5時(shí),則將所述兩種量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟B之后還包括:
C1、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值大于5時(shí),則通過(guò)添加溶劑將熒光相對(duì)強(qiáng)度大的量子點(diǎn)墨水進(jìn)行稀釋?zhuān)钡剿鰞煞N量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度差值的絕對(duì)值小于或等于5,再將所述兩種量子點(diǎn)墨水1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟B之后還包括:
C2、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值大于5時(shí),則通過(guò)添加同色光量子點(diǎn)固體份將熒光相對(duì)強(qiáng)度小的量子點(diǎn)墨水進(jìn)行濃縮,直到所述兩種量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度差值的絕對(duì)值小于或等于5,再將所述兩種量子點(diǎn)墨水1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所量子點(diǎn)為二元相量子點(diǎn)CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaAs、InP、InAs、PbS、PbSe或HgS中的一種。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述量子點(diǎn)為三元相量子點(diǎn)ZnXCd1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXCd1-XTe或 PbSeXS1-X 中的一種,其中,0.2≤X≤0.8。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟A中的溶劑為正己烷、環(huán)己烷、己烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳、冰乙酸或蒸餾水中的一種。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟A中,配制的量子點(diǎn)墨水的濃度為0.001~0.1g/L。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟A中的N≤5。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟B具體包括:
B1、取適量配制好的量子點(diǎn)墨水加入裝有溶劑的四通熒光比色皿中;
B2、采用熒光分光光度計(jì)測(cè)量所述量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度。
較佳地,所述的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,其中,所述步驟C中的攪拌速度為50~100r/min。
有益效果:本發(fā)明通過(guò)將兩種熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的同色光量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌,制備出需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。通過(guò)本發(fā)明可有效解決量子點(diǎn)墨水使用后產(chǎn)生富余或配制后不適用于相關(guān)項(xiàng)目,從而造成量子點(diǎn)墨水的浪費(fèi)和丟棄,引起環(huán)境污染的問(wèn)題,也就是說(shuō)本發(fā)明可有效提高量子點(diǎn)墨水的利用率;并且本發(fā)明提供的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法具有易于調(diào)控、易實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種提高量子電墨水利用率的方法較佳實(shí)施例的流程圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中藍(lán)光量子點(diǎn)墨水的配制結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法,為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確,以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請(qǐng)參閱圖1,圖1為本發(fā)明一種提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法較佳實(shí)施例的流程圖,如圖所示,其包括步驟:
S100、將兩種熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的同色光量子點(diǎn)分別加入到溶劑中,配制成濃度相同的量子點(diǎn)墨水;
S200、分別測(cè)量?jī)煞N配制好的量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度并計(jì)算所述兩種量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度的差值;
S300、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值小于或等于5時(shí),則將所述兩種量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
由于現(xiàn)有技術(shù)在使用噴墨打印法實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,可能存在量子點(diǎn)墨水在使用后產(chǎn)生富余或配制后不適用于相關(guān)項(xiàng)目,造成量子點(diǎn)墨水浪費(fèi)和丟棄,從而引起環(huán)境污染的問(wèn)題。為此,本發(fā)明通過(guò)先將兩種富余的熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的量子點(diǎn)墨水調(diào)制成熒光相對(duì)強(qiáng)度接近的濃度,再將調(diào)制好的兩種量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
進(jìn)一步,在本發(fā)明所述步驟S100中,所述同色光量子點(diǎn)固體粉末可以為藍(lán)光量子點(diǎn)固體粉末、綠光量子點(diǎn)固體粉末以及紅光量子點(diǎn)固體粉末中的一種;
進(jìn)一步,所述同色光量子點(diǎn)固體粉末為二元相量子點(diǎn)CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaAs、InP、InAs、PbS、PbSe或HgS中的一種;
也可以為三元相量子點(diǎn)ZnXCd1-XS、ZnXCd1-XSe、ZnXCd1-XTe或 PbSeXS1-X 中的一種,其中,0.2≤X≤0.8。
進(jìn)一步,所述步驟A中的溶劑為正己烷、環(huán)己烷、己烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳、冰乙酸或蒸餾水中的一種。
較佳地,本發(fā)明所列舉的量子點(diǎn)固體粉末可以是水溶性的,也可以是油溶性的,本發(fā)明優(yōu)選油溶性量子點(diǎn)固體粉末,并且優(yōu)選正己烷作為溶劑,所述正己烷是石油餾分與天然氣分離過(guò)程中得到的六碳化合物,其作為一種非極性有機(jī)溶劑,常溫下為液體,對(duì)油脂的溶解性較好,且價(jià)格低廉,因此可作為一種較好的有機(jī)溶劑。
進(jìn)一步,在本發(fā)明所述步驟S100中,配制的量子點(diǎn)墨水的濃度為0.001~0.1g/L,較佳地,本發(fā)明優(yōu)選將所述兩種量子點(diǎn)固體粉末均配置成濃度為0.02 g/L,在該濃度下的量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度為5000左右,更有利于于量子點(diǎn)轉(zhuǎn)化為量子點(diǎn)發(fā)光二極管。
進(jìn)一步,本發(fā)明優(yōu)選N≤5,即選擇熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差為2、4、6、8或10的兩種同色光量子點(diǎn)固體粉末配制成量子點(diǎn)墨水,在該范圍內(nèi)的兩種量子點(diǎn)墨水更有利于實(shí)現(xiàn)同體積混合后制備出另一種熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
進(jìn)一步,所述步驟S200具體包括:
S201、取適量配制好的量子點(diǎn)墨水加入裝有溶劑的四通熒光比色皿中;
較佳地,可選取20μL已配好的量子點(diǎn)墨水加入裝有3ml正己烷的四通熒光比色皿中,待測(cè)定。
S202、采用Hitachi F-7000熒光分光光度計(jì)測(cè)量所述量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度;
具體地講,采用Hitachi F-7000熒光分光光度計(jì)進(jìn)行熒光相對(duì)響度的測(cè)量,其測(cè)量快速、且測(cè)量結(jié)果精確。
進(jìn)一步,在本發(fā)明所述步驟S300中,當(dāng)所述差值的絕對(duì)值小于或等于5時(shí),則將所述兩種量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水;較佳地,所述攪拌速度為50~100r/min,優(yōu)選60 r/min,可使兩種量子點(diǎn)墨水混合均勻,有助于獲得需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
本發(fā)明只需要通過(guò)將所述兩種熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比簡(jiǎn)單的混合攪拌,便可制備出需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。本發(fā)明提供的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法具有易于調(diào)控、易實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述步驟S200之后還包括:
S301、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值大于5時(shí),則通過(guò)添加溶劑將熒光相對(duì)強(qiáng)度大的量子點(diǎn)墨水進(jìn)行稀釋?zhuān)钡剿鰞煞N量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度差值的絕對(duì)值小于或等于5,再將所述兩種量子點(diǎn)墨水1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水;
S302、當(dāng)所述差值的絕對(duì)值大于5時(shí),則通過(guò)添加同色光量子點(diǎn)固體份將熒光相對(duì)強(qiáng)度小的量子點(diǎn)墨水進(jìn)行濃縮,直到所述兩種量子點(diǎn)墨水的熒光相對(duì)強(qiáng)度差值的絕對(duì)值小于或等于5,再將所述兩種量子點(diǎn)墨水1:1的體積比混合攪拌,得到需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。
上述兩個(gè)步驟均可以實(shí)現(xiàn)將熒光相對(duì)強(qiáng)度相差較大的兩種量子點(diǎn)墨水調(diào)制成熒光相對(duì)強(qiáng)度接近,本發(fā)明優(yōu)選通過(guò)稀釋的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。
下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明上述方案做進(jìn)一步的講解:
實(shí)施例1
以混合兩種不同熒光發(fā)射波長(zhǎng)(456、458 nm)的藍(lán)光量子點(diǎn)墨水制備出 457 nm 藍(lán)光量子點(diǎn)墨水為例。
1)、456 和 458 nm 兩種藍(lán)光量子點(diǎn)墨水的制備:分別稱(chēng)取 0.0200 g 在 50℃ 真空干燥完全的 456 和 458 nm 藍(lán)光量子點(diǎn)固體粉末到 1 L 容量瓶中,加正己烷定容到1 L,配制成濃度為 0.02 g/L 的溶液;
2)、將上述兩種藍(lán)光量子點(diǎn)墨水配制成相同熒光強(qiáng)度的量子點(diǎn):取20 μL 已配好的 456 和 458 nm藍(lán)光量子點(diǎn)墨水到裝有 3 mL 正己烷的四通熒光比色皿中,通過(guò) Hitachi F-7000熒光分光光度計(jì)測(cè)量,配制成熒光相對(duì)強(qiáng)度為 5000 左右的藍(lán)光量子點(diǎn)墨水;
3)、混合配制成新的量子點(diǎn):457 nm 藍(lán)光量子點(diǎn)墨水的制備:將已經(jīng)配制成熒光強(qiáng)度為 5000 左右的456 和 458 nm 藍(lán)光量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌。
通過(guò)上述實(shí)施例制備的藍(lán)光量子點(diǎn)墨水如圖2所示,制備出的457 nm 藍(lán)光量子點(diǎn)墨水,其熒光相對(duì)強(qiáng)度也為5000左右。
實(shí)施例2
以混合兩種不同熒光發(fā)射波長(zhǎng)(535、539 nm)的綠光量子點(diǎn)墨水制備出537 nm 綠光量子點(diǎn)墨水為例。
1)、535 和 539 nm 兩種綠光量子點(diǎn)墨水的制備:分別稱(chēng)取 0.0200 g 在 50℃真空干燥完全的 535 和 539 nm 綠光量子點(diǎn)固體粉末到 1 L 容量瓶中,加正己烷定容到1 L,配制成濃度為 0.02 g/L 的溶液;
2)、將上述兩種綠光量子點(diǎn)墨水配制成相同熒光強(qiáng)度的量子點(diǎn):取20 μL 已配好的 535 和 539 nm綠光量子點(diǎn)墨水到裝有 3 mL 正己烷的四通熒光比色皿中,通過(guò) Hitachi F-7000熒光分光光度計(jì)測(cè)量,配制成熒光相對(duì)強(qiáng)度為 5000 左右的綠光量子點(diǎn)墨水;
3)、配制成波長(zhǎng)537 nm 綠光量子點(diǎn)墨水:將已經(jīng)配制成熒光強(qiáng)度為 5000 左右的535 和 539 nm 綠光量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌。
實(shí)施例3
以混合兩種不同熒光發(fā)射波長(zhǎng)(634、644 nm)的紅光量子點(diǎn)墨水制備出 639 nm 紅光量子點(diǎn)墨水為例。
1)、634 和 644 nm 兩種紅光量子點(diǎn)墨水的制備:分別稱(chēng)取 0.0200 g 在 80℃ 真空干燥完全的 634 和 644 nm 紅光量子點(diǎn)固體粉末到 1L 容量瓶中,加正己烷定容到1 L,配制成濃度為 0.02 g/L 的溶液;
2)、將上述兩種紅光量子點(diǎn)墨水配制成相同熒光強(qiáng)度的量子點(diǎn)墨水:取20 μL 已配好的 634 和 644 nm紅光量子點(diǎn)墨水到裝有 3 mL 正己烷的四通熒光比色皿中,通過(guò) Hitachi F-7000熒光分光光度計(jì)測(cè)量,配制成熒光相對(duì)強(qiáng)度為 5000 左右的紅光量子點(diǎn)墨水;
3)、639 nm 紅光量子點(diǎn)墨水的制備:將已經(jīng)配制成熒光強(qiáng)度為 5000 左右的634 和 644 nm 紅光量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌。
綜上所述,本發(fā)明通過(guò)將兩種熒光發(fā)射波長(zhǎng)相差2N nm的同色光量子點(diǎn)墨水以1:1的體積比混合攪拌,制備出需要的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)墨水。通過(guò)本發(fā)明可有效解決量子點(diǎn)墨水使用后產(chǎn)生富余或配制后不適用于相關(guān)項(xiàng)目,從而造成量子點(diǎn)墨水的浪費(fèi)和丟棄,引起環(huán)境污染的問(wèn)題,也就是說(shuō)本發(fā)明可有效提高量子點(diǎn)墨水的利用率;并且本發(fā)明提供的提高量子點(diǎn)墨水利用率的方法具有易于調(diào)控、易實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。