一种提高量子点墨水利用率的方法与流程

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种提高量子点墨水利用率的方法。

背景技术：

量子点（Quantum Dot）及量子点相关材料、器件被已经被誉为当今工业时代的核心科技引擎之一。因量子点中每一个小粒子都是单晶颗粒，且尺寸具有良好的可调谐性，所以具有高色纯度，宽色域、高晶体稳定性、窄且对称的荧光发射光谱、宽且连续的紫外吸收光谱，这使其成为一种理想的印刷显示的新材料。但要在工业生产规模级上将量子点转化为量子点发光二极管，并实现高像素，宽色域的显示是一个急需解决的技术难关。

目前实现量子点转化的方案大致有喷墨打印法、印章法，微接触式打印法等一系列相关技术。现阶段最常用的是喷墨打印法，由于在打印过程中需要用到不同荧光发射波长的量子点墨水，而在实际应用中，通常会出现缺少某种波长的量子点墨水，而其他波长量子点墨水却有剩余的情况，如果这些剩余的量子点墨水不能得到充分的利用，则容易造成量子点墨水的浪费和丢弃，从而引起环境污染等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高量子点墨水利用率的方法，旨在解决现有的喷墨打印法在实施过程中可能存在量子点墨水使用后产生富余或配制后不适用于相关项目，从而造成量子点墨水的浪费和丢弃，引起环境污染等问题。

本发明的技术方案如下：

一种提高量子点墨水利用率的方法，其中，包括步骤：

A、将两种荧光发射波长相差2N nm的同色光量子点分别加入到溶剂中，配制成浓度相同的量子点墨水；

B、分别测量两种配制好的量子点墨水的荧光相对强度并计算所述两种量子点墨水的荧光相对强度的差值；

C、当所述差值的绝对值小于或等于5时，则将所述两种量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤B之后还包括：

C1、当所述差值的绝对值大于5时，则通过添加溶剂将荧光相对强度大的量子点墨水进行稀释，直到所述两种量子点墨水的荧光相对强度差值的绝对值小于或等于5，再将所述两种量子点墨水1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤B之后还包括：

C2、当所述差值的绝对值大于5时，则通过添加同色光量子点固体份将荧光相对强度小的量子点墨水进行浓缩，直到所述两种量子点墨水的荧光相对强度差值的绝对值小于或等于5，再将所述两种量子点墨水1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所量子点为二元相量子点CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaAs、InP、InAs、PbS、PbSe或HgS中的一种。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述量子点为三元相量子点Zn_XCd_1-XS、Zn_XCd_1-XSe、Zn_XCd_1-XTe或 PbSe_XS_1-X 中的一种，其中，0.2≤X≤0.8。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤A中的溶剂为正己烷、环己烷、己烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳、冰乙酸或蒸馏水中的一种。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤A中，配制的量子点墨水的浓度为0.001~0.1g/L。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤A中的N≤5。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、取适量配制好的量子点墨水加入装有溶剂的四通荧光比色皿中；

B2、采用荧光分光光度计测量所述量子点墨水的荧光相对强度。

较佳地，所述的提高量子点墨水利用率的方法，其中，所述步骤C中的搅拌速度为50~100r/min。

有益效果：本发明通过将两种荧光发射波长相差2N nm的同色光量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌，制备出需要的荧光发射波长的量子点墨水。通过本发明可有效解决量子点墨水使用后产生富余或配制后不适用于相关项目，从而造成量子点墨水的浪费和丢弃，引起环境污染的问题，也就是说本发明可有效提高量子点墨水的利用率；并且本发明提供的提高量子点墨水利用率的方法具有易于调控、易实现、实验结果重现性高等优点。

附图说明

图1为本发明一种提高量子电墨水利用率的方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明实施例1中蓝光量子点墨水的配制结果示意图。

具体实施方式

本发明提供一种提高量子点墨水利用率的方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明一种提高量子点墨水利用率的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S100、将两种荧光发射波长相差2N nm的同色光量子点分别加入到溶剂中，配制成浓度相同的量子点墨水；

S200、分别测量两种配制好的量子点墨水的荧光相对强度并计算所述两种量子点墨水的荧光相对强度的差值；

S300、当所述差值的绝对值小于或等于5时，则将所述两种量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

由于现有技术在使用喷墨打印法实现量子点转化的过程中，可能存在量子点墨水在使用后产生富余或配制后不适用于相关项目，造成量子点墨水浪费和丢弃，从而引起环境污染的问题。为此，本发明通过先将两种富余的荧光发射波长相差2N nm的量子点墨水调制成荧光相对强度接近的浓度，再将调制好的两种量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

进一步，在本发明所述步骤S100中，所述同色光量子点固体粉末可以为蓝光量子点固体粉末、绿光量子点固体粉末以及红光量子点固体粉末中的一种；

进一步，所述同色光量子点固体粉末为二元相量子点CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaAs、InP、InAs、PbS、PbSe或HgS中的一种；

也可以为三元相量子点Zn_XCd_1-XS、Zn_XCd_1-XSe、Zn_XCd_1-XTe或 PbSe_XS_1-X 中的一种，其中，0.2≤X≤0.8。

进一步，所述步骤A中的溶剂为正己烷、环己烷、己烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳、冰乙酸或蒸馏水中的一种。

较佳地，本发明所列举的量子点固体粉末可以是水溶性的，也可以是油溶性的，本发明优选油溶性量子点固体粉末，并且优选正己烷作为溶剂，所述正己烷是石油馏分与天然气分离过程中得到的六碳化合物，其作为一种非极性有机溶剂，常温下为液体，对油脂的溶解性较好，且价格低廉，因此可作为一种较好的有机溶剂。

进一步，在本发明所述步骤S100中，配制的量子点墨水的浓度为0.001~0.1g/L，较佳地，本发明优选将所述两种量子点固体粉末均配置成浓度为0.02 g/L，在该浓度下的量子点墨水的荧光相对强度为5000左右，更有利于于量子点转化为量子点发光二极管。

进一步，本发明优选N≤5，即选择荧光发射波长相差为2、4、6、8或10的两种同色光量子点固体粉末配制成量子点墨水，在该范围内的两种量子点墨水更有利于实现同体积混合后制备出另一种荧光发射波长的量子点墨水。

进一步，所述步骤S200具体包括：

S201、取适量配制好的量子点墨水加入装有溶剂的四通荧光比色皿中；

较佳地，可选取20μL已配好的量子点墨水加入装有3ml正己烷的四通荧光比色皿中，待测定。

S202、采用Hitachi F-7000荧光分光光度计测量所述量子点墨水的荧光相对强度；

具体地讲，采用Hitachi F-7000荧光分光光度计进行荧光相对响度的测量，其测量快速、且测量结果精确。

进一步，在本发明所述步骤S300中，当所述差值的绝对值小于或等于5时，则将所述两种量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水；较佳地，所述搅拌速度为50~100r/min，优选60 r/min，可使两种量子点墨水混合均匀，有助于获得需要的荧光发射波长的量子点墨水。

本发明只需要通过将所述两种荧光发射波长相差2N nm的量子点墨水以1:1的体积比简单的混合搅拌，便可制备出需要的荧光发射波长的量子点墨水。本发明提供的提高量子点墨水利用率的方法具有易于调控、易实现、实验结果重现性高等优点。

进一步，本发明所述步骤S200之后还包括：

S301、当所述差值的绝对值大于5时，则通过添加溶剂将荧光相对强度大的量子点墨水进行稀释，直到所述两种量子点墨水的荧光相对强度差值的绝对值小于或等于5，再将所述两种量子点墨水1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水；

S302、当所述差值的绝对值大于5时，则通过添加同色光量子点固体份将荧光相对强度小的量子点墨水进行浓缩，直到所述两种量子点墨水的荧光相对强度差值的绝对值小于或等于5，再将所述两种量子点墨水1:1的体积比混合搅拌，得到需要的荧光发射波长的量子点墨水。

上述两个步骤均可以实现将荧光相对强度相差较大的两种量子点墨水调制成荧光相对强度接近，本发明优选通过稀释的方式来实现上述目的。

下面通过具体实施例来对本发明上述方案做进一步的讲解：

实施例1

以混合两种不同荧光发射波长（456、458 nm）的蓝光量子点墨水制备出 457 nm 蓝光量子点墨水为例。

1）、456 和 458 nm 两种蓝光量子点墨水的制备：分别称取 0.0200 g 在 50℃ 真空干燥完全的 456 和 458 nm 蓝光量子点固体粉末到 1 L 容量瓶中，加正己烷定容到1 L，配制成浓度为 0.02 g/L 的溶液；

2）、将上述两种蓝光量子点墨水配制成相同荧光强度的量子点：取20 μL 已配好的 456 和 458 nm蓝光量子点墨水到装有 3 mL 正己烷的四通荧光比色皿中，通过 Hitachi F-7000荧光分光光度计测量，配制成荧光相对强度为 5000 左右的蓝光量子点墨水；

3）、混合配制成新的量子点：457 nm 蓝光量子点墨水的制备:将已经配制成荧光强度为 5000 左右的456 和 458 nm 蓝光量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌。

通过上述实施例制备的蓝光量子点墨水如图2所示，制备出的457 nm 蓝光量子点墨水，其荧光相对强度也为5000左右。

实施例2

以混合两种不同荧光发射波长（535、539 nm）的绿光量子点墨水制备出537 nm 绿光量子点墨水为例。

1）、535 和 539 nm 两种绿光量子点墨水的制备：分别称取 0.0200 g 在 50℃真空干燥完全的 535 和 539 nm 绿光量子点固体粉末到 1 L 容量瓶中，加正己烷定容到1 L，配制成浓度为 0.02 g/L 的溶液；

2）、将上述两种绿光量子点墨水配制成相同荧光强度的量子点：取20 μL 已配好的 535 和 539 nm绿光量子点墨水到装有 3 mL 正己烷的四通荧光比色皿中，通过 Hitachi F-7000荧光分光光度计测量，配制成荧光相对强度为 5000 左右的绿光量子点墨水；

3）、配制成波长537 nm 绿光量子点墨水：将已经配制成荧光强度为 5000 左右的535 和 539 nm 绿光量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌。

实施例3

以混合两种不同荧光发射波长（634、644 nm）的红光量子点墨水制备出 639 nm 红光量子点墨水为例。

1）、634 和 644 nm 两种红光量子点墨水的制备：分别称取 0.0200 g 在 80℃ 真空干燥完全的 634 和 644 nm 红光量子点固体粉末到 1L 容量瓶中，加正己烷定容到1 L，配制成浓度为 0.02 g/L 的溶液；

2）、将上述两种红光量子点墨水配制成相同荧光强度的量子点墨水：取20 μL 已配好的 634 和 644 nm红光量子点墨水到装有 3 mL 正己烷的四通荧光比色皿中，通过 Hitachi F-7000荧光分光光度计测量，配制成荧光相对强度为 5000 左右的红光量子点墨水；

3）、639 nm 红光量子点墨水的制备：将已经配制成荧光强度为 5000 左右的634 和 644 nm 红光量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌。

综上所述，本发明通过将两种荧光发射波长相差2N nm的同色光量子点墨水以1:1的体积比混合搅拌，制备出需要的荧光发射波长的量子点墨水。通过本发明可有效解决量子点墨水使用后产生富余或配制后不适用于相关项目，从而造成量子点墨水的浪费和丢弃，引起环境污染的问题，也就是说本发明可有效提高量子点墨水的利用率；并且本发明提供的提高量子点墨水利用率的方法具有易于调控、易实现、实验结果重现性高等优点。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。