本發(fā)明屬于量子點(diǎn)光致發(fā)光器件領(lǐng)域，涉及一種全無機(jī)量子點(diǎn)背光led的制備方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(led)在顯示、照明及背光源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，因其優(yōu)異的發(fā)光效率和器件性能已逐漸取代傳統(tǒng)的熒光燈成為新一代的光源。有機(jī)發(fā)光二極管(oled)與量子點(diǎn)發(fā)光二極管(qled)被認(rèn)為是未來led發(fā)展的兩大主要方向。獨(dú)特量子效應(yīng)賦予半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料發(fā)光波長可調(diào)，發(fā)射光譜峰半高寬窄，量子效率高及等特點(diǎn)，在發(fā)光二極管，顯示，太陽能電池等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。從1994年首次量子點(diǎn)發(fā)光二極管報道到現(xiàn)在，大部分量子點(diǎn)發(fā)光二極管的發(fā)光層均采用鎘基量子點(diǎn)，其制備過程相對繁瑣，穩(wěn)定性亟待提高。全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)作為一種新型發(fā)光材料，其熒光性質(zhì)可通過其尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)和摻雜來進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有穩(wěn)定性高、成本低、光吸收系數(shù)高、載流子擴(kuò)散長度大，光譜可調(diào)，用量少和發(fā)射光譜寬等優(yōu)點(diǎn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)量子點(diǎn)的發(fā)光缺點(diǎn)。不僅如此，全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)可制成熒光墨水，可進(jìn)一步采用刮涂、roll-to-roll等產(chǎn)業(yè)化技術(shù)制備大面積薄膜，組裝薄膜質(zhì)量良好，在大批量生產(chǎn)方面有很大的潛能，能夠大大降低成本。鑒于其優(yōu)異的光學(xué)和光電子性能，全無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)在國內(nèi)外備受關(guān)注，近年來掀起了一陣研究的熱潮。

然而目前，實(shí)現(xiàn)全無機(jī)鈣鈦礦材料產(chǎn)業(yè)化遇到兩個重要的瓶頸，一個是缺乏簡單的工藝制備高質(zhì)量的全無機(jī)鈣鈦礦材料，另一個是如何解決全無機(jī)鈣鈦礦材料穩(wěn)定性差的問題。

因此，需要一種全無機(jī)量子點(diǎn)背光led的制備方法以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種全無機(jī)量子點(diǎn)背光led的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種全無機(jī)量子點(diǎn)背光led的制備方法，包括以下步驟：

1)、制備反應(yīng)溶劑和前驅(qū)體溶液，所述反應(yīng)溶劑包括以下體積分?jǐn)?shù)的組份:5-100份甲苯、1份長烷鏈有機(jī)胺、1份長烷鏈有機(jī)酸和0.025-2份烷氧基硅烷；所述前驅(qū)體溶液包括摩爾比為0.1-1.1:1的bx2和ax，所述bx2和ax完全溶解在有機(jī)溶劑中，其中，x為cl、br或i,a為cs或rb，b為pb、sn或mn,bx2的濃度為0.05-0.4mol/l，ax的濃度為0.05-0.4mol/l；

2)、將步驟1)得到的所述前驅(qū)體溶液注入所述反應(yīng)溶劑中，持續(xù)攪拌反應(yīng)1h-48h,其中，所述前驅(qū)體溶液與反應(yīng)溶劑的體積比為1:40-100；

3)、離心收集步驟2)沉淀物，所述沉淀物經(jīng)過干燥后得到表面包裹sio2的a4bx6粉末，其中，x為cl、br或i,a為cs或rb，b為pb、sn或mn；

4)、將步驟3)得到的表面包裹sio2的a4bx6粉末與有機(jī)粘結(jié)劑混合并研磨使其分散均勻，得到發(fā)光墨水；

5)、將步驟4)得到的發(fā)光墨水鋪展在藍(lán)光芯片上經(jīng)過固化后得到全無機(jī)量子點(diǎn)背光led。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述有機(jī)溶劑為二甲基亞砜或n,n-二甲基甲酰胺。

更進(jìn)一步的，步驟3)中所述沉淀物利用真空干燥方法進(jìn)行干燥。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述長烷鏈有機(jī)胺為丁胺、正辛胺、十二胺、十八胺或油胺。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述長烷鏈有機(jī)酸為辛酸、十二酸或油酸。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述烷氧基硅烷為三乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷。

更進(jìn)一步的，步驟2)中反應(yīng)時間為12h。反應(yīng)時間對于復(fù)合材料的合成影響最大，反應(yīng)時間太短則反應(yīng)不徹底，部分鈣鈦礦納米晶未包裹上二氧化硅保護(hù)層，而隨著反應(yīng)時間的增加，納米晶的顆粒尺寸也會增加,而出于成本和效率方面的考慮，將反應(yīng)時間設(shè)置為12h最為合適。

更進(jìn)一步的，步驟3)中離心收集步驟2)沉淀物中，離心速度為5000±100r/min,離心時間為10±1min。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述反應(yīng)溶劑包括以下體積分?jǐn)?shù)的組份:20份甲苯、1份長烷鏈有機(jī)胺、1份長烷鏈有機(jī)酸和0.2份烷氧基硅烷。此種情況下，得到的反應(yīng)溶劑反應(yīng)效果較好，制備得到的無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)穩(wěn)定性較高。

更進(jìn)一步的，步驟1)中所述前驅(qū)體溶液包括摩爾比為1:1的bx2和ax。采用摩爾比為1:1的bx2和ax，并將bx2和ax完全溶解在有機(jī)溶劑中，得到的前驅(qū)體溶液反應(yīng)效果更好，制備得到的無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)穩(wěn)定性較高。

更進(jìn)一步的，所述有機(jī)粘結(jié)劑為聚二甲基硅氧烷、紫外固化膠、ab膠或ps膠。

更進(jìn)一步的，步驟5)中所述發(fā)光墨水以溶液工藝鋪展在藍(lán)光芯片上。采用成本低廉的溶液工藝組裝，可以大大降低生產(chǎn)成本。

更進(jìn)一步的，所述溶液工藝包括依序進(jìn)行的滴涂、旋涂、噴墨打印和刮涂步驟。

更進(jìn)一步的，步驟5)中固化后得到全無機(jī)量子點(diǎn)背光led中所述固化為加熱固化或紫外光照射固化。

有益效果：本發(fā)明的全無機(jī)量子點(diǎn)背光led的制備方法制備得到的量子點(diǎn)背光led采用無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)，材料新穎，性能優(yōu)異；量子點(diǎn)背光led采用全無機(jī)的器件結(jié)構(gòu)，其發(fā)光材料通過室溫析晶合成并表面包裹sio2，有助于大大提高器件穩(wěn)定性。

說明書附圖

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的背光led及其發(fā)光光譜。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3對應(yīng)的發(fā)光墨水光譜，從左到右依次為使用pdms膠、uv膠、ps膠的峰位。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例4、實(shí)施例5對應(yīng)的背光led發(fā)光光譜，從左到右依次為cs4pbcl6/sio2、cs4pbbr6/sio2和cs4pbi6/sio2的峰位

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。

實(shí)施例1

本實(shí)例所述的超穩(wěn)cs4pbx6/sio2鈣鈦礦材料的全無機(jī)量子點(diǎn)背光led，以pdms膠為例，具體步驟如下：

1)在100ml單口燒瓶中加入20ml的甲苯，1ml油酸,1ml油胺，200μl的三乙氧基硅烷(aptes)，在室溫空氣中攪拌，攪拌速度為800r/min，得到反應(yīng)溶劑。并將金屬鹵化鹽pbbr2和csbr按摩爾比1:1溶解在dmso中，超聲至完全溶解配成鈣鈦礦前驅(qū)體溶液。

2)取1ml前驅(qū)體溶液快速注入到混合溶液中，持續(xù)攪拌反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后通過離心提純沉淀并真空干燥得到表面包裹有sio2的cs4pbbr6粉末。

3)將得到的表面包裹有sio2的cs4pbbr6粉末與pdms膠混合，研磨使其充分混合均勻，制成“發(fā)光墨水”；

4)將“發(fā)光墨水”滴涂在藍(lán)光芯片上；

5)在100℃加熱10min使“發(fā)光墨水”固化在芯片上，得到表面包裹有sio2的cs4pbx6背光led。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，將實(shí)施例1的步驟3)中pdms膠改成uv膠，其他條件保持一致。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，將實(shí)施例1的步驟3)中pdms膠改成ps膠，其他條件保持一致。

實(shí)施例4

與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，將實(shí)施例1的步驟1)中摩爾比為1:1的pbbr2和csbr改為摩爾比為1:1的pbcl2和cscl，其他條件保持一致。

實(shí)施例5

與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，將實(shí)施例1的步驟1)中摩爾比為1:1的pbbr2和csbr改為摩爾比為1:1的pbi2和csi，其他條件保持一致。

實(shí)施例6：

將步驟1中摩爾比為1:1的pbbr2和csbr改為摩爾比為0.1:1的pbbr2和csbr，其他步驟均與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例7：

將步驟1中摩爾比為1:1的pbbr2和csbr改為摩爾比為1.1:1的pbbr2和csbr，其他步驟均與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例8：

將步驟1中20ml的甲苯、1ml油酸、1ml油胺和200μl的三乙氧基硅烷(aptes)修改為5ml的甲苯、1ml油酸、1ml油胺和50μl的三乙氧基硅烷(aptes)，將步驟其他步驟均與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例9：

將步驟1中20ml的甲苯、1ml油酸、1ml油胺和200μl的三乙氧基硅烷(aptes)修改為100ml的甲苯、1ml油酸、1ml油胺和1ml的三乙氧基硅烷(aptes)，其他步驟均與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例10：

將步驟2中的反應(yīng)時間改為1h，其他步驟均與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例11：

將步驟2中的反應(yīng)時間改為48h，其他步驟均與實(shí)施例1相同。

表面包裹sio2的cs4pbbr6粉末與有機(jī)粘結(jié)劑兼容性良好，性質(zhì)穩(wěn)定，可以與藍(lán)光芯片組裝成高質(zhì)量的背光led，這種基于表面包裹sio2的cs4pbx6鈣鈦礦材料的全無機(jī)量子點(diǎn)背光led發(fā)光峰窄，發(fā)光純凈均勻且發(fā)光強(qiáng)度大，如圖一。由圖2可見，使用pdms膠、uv膠、ps膠等不同有機(jī)粘結(jié)膠混合提純對材料本身幾乎無影響。同時可以通過調(diào)節(jié)鹵素同時獲得不同發(fā)光的鈣鈦礦材料，采用pbbr2和csbr前驅(qū)體能獲得綠色發(fā)光材料，采用pbcl2和cscl前驅(qū)體能獲得藍(lán)色發(fā)光材料，采用pbi2和csi前驅(qū)體能獲得紅色發(fā)光材料，圖3為不同顏色材料的pl光譜。