有机-无机复合光致发光薄膜及其制备方法和用途与流程

文档序号:15468533发布日期:2018-09-18 19:47阅读:205来源:国知局

本发明涉及光功能复合薄膜技术领域,具体而言,涉及一种有机-无机复合光致发光薄膜及其制备方法和用途。



背景技术:

光致发光复合薄膜具有传统复合薄膜材料的优越性,且发光材料的引入赋予薄膜良好的光学性能,目前已成为功能材料领域的一个研究热点。光致发光复合薄膜是在薄膜的表面或者内部引入发光材料,如一些半导体发光材料、有机小分子荧光材料和稀土配合物等,进而光致发光复合薄膜会具有良好的光学性能。

传统的光致发光复合薄膜的薄膜主体基质常采用有机改性硅酸盐和聚丙烯腈等有机高分子材料,但这些有机聚合物制成的薄膜主体基质普遍存在柔性不大、透明度不高等缺点。半导体发光材料应用较为广泛,但普遍存在发光效率低、稳定性较差等问题;有机小分子作为电致发光材料,虽然克服了无机半导体发光材料的发光效率低、稳定性较差缺点,但由于有机小分子材料在电致发光过程中容易结晶,其器体的稳定性较差,实际的应用也比较少;稀土配合物具有发光强度大和单色性好的优点,但存在着光稳定性和热稳定性较差的问题。

因此,开发出一种性能稳定,发光效果良好的光致发光薄膜具有非常重要的意义和巨大的应用价值。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒均匀分散于聚偏氟乙烯薄膜中。该有机-无机复合光致发光薄膜具有柔性大、透明度高、介电性能良好、发光效率高和稳定度高等优点。

本发明的第二目的在于提供一种有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,该制备方法操作过程简单,实验过程易于控制,生产成本低廉,制膜效率高,适合规模化生产。

本发明的第三目的在于提供一种有机-无机复合光致发光薄膜在密码传输、照明或显示领域中的用途。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒;所述掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒均匀分散于所述聚偏氟乙烯薄膜中;

掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:3~12。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:4~10;

进一步优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:6~10。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物的化学通式为ABO3或ReABO3,其中Re为稀土元素,A为碱土元素,B为过渡元素;

优选地,Re为Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho或Pr中的一种;

优选地,A为Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra中的一种;

优选地,B为Ti、V、Cr、Mn或Co中的一种;

优选地,钙钛矿结构氧化物为CaTiO3、BaTiO3或SrTiO3。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物呈边长≤30nm的标准立方体,或呈边缘弯曲的立方体,或呈球形。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒采用溶胶-沉淀法制备;

优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒的制备方法,包括以下步骤:

(a)将碱土金属氢氧化物、偶联剂、碱金属氢氧化物、稀土元素可溶性盐和溶剂混合均匀;

(b)将混合后的溶液在155-165℃条件下油浴加热1.5-2.5h,得到稀土元素掺杂的钙钛矿结构氧化物溶胶;

(c)将钙钛矿氧结构化物溶胶用水沉淀并清洗,将清洗后的材料在75-85℃条件下干燥20-30h,得到钙钛矿结构氧化物颗粒;

优选地,碱土金属氢氧化物包括氢氧化锶、氢氧化钙或氢氧化钡中的一种;

优选地,偶联剂包括钛酸四丁酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或三羟酰基钛酸异丙酯中的一种;

优选地,碱金属氢氧化物包括氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种;

优选地,溶剂包括聚乙烯吡咯烷酮、三甘醇或乙二醇醚中的一种。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,有机-无机复合光致发光薄膜的厚度为0.01~0.08mm,优选为0.01~0.05mm,进一步优选为0.01~0.03mm。

第二方面,本发明提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

将无机晶体颗粒前驱液和有机高分子前驱液混合后得到的光致发光涂液进行固化,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

其中,无机晶体颗粒前驱液是掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后得到的;有机高分子前驱液是聚偏氟乙烯和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后得到的。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:5~10;

进一步优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:6~8。

优选地,聚偏氟乙烯:N,N-甲基甲酰胺的质量比为1:6~12;

进一步优选地,聚偏氟乙烯:N,N-甲基甲酰胺的质量比为1:8~10。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

(a)将掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散20-50min,形成无机晶体颗粒前驱液;

(b)将聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,混合80-150min,形成有机高分子前驱液;

(c)将无机晶体颗粒前驱液加入到有机高分子前驱液中,混合均匀,形成光致发光涂液;

(d)将涂覆有光致发光涂液的模具或者容器进行干燥固化,60-80℃干燥100-120min,将固化后的有机-无机复合光致发光薄膜从模具或容器中剥离,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

优选地,涂覆方法包括流延法、旋转涂覆法、喷涂法或涂刷法。

第三方面,本发明提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜在密码传输、照明或显示领域中的用途。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)本发明提供一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒。通过选择聚偏氟乙烯为主体基质使得本发明提供的薄膜具有柔性大、轻薄、介电性能良好等优点,通过选择掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒与聚偏氟乙烯薄膜复合使有机-无机复合光致发光薄膜具有发光效率高、稳定度高和发光颜色多样等优点。

(2)本发明提供的有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,具有操作过程简单,实验过程易于控制,生产成本低廉,制膜效率高,适合规模化生产等优点。

(3)本发明提供的有机-无机复合光致发光薄膜在紫外光激发下能够产生有效的可见光发射,同时激发光不同,发光颜色也会变化,可以用在密码传输、照明或显示领域,也可以做成广告或者工艺制品等。

(4)本发明提供的有机-无机复合光致发光薄膜可拓宽光致发光材料的使用范围,对于稀土发光材料器件化有重要的作用。

附图说明

图1为实施例3中光致发光薄膜的扫描电镜照片,其中a为有机-无机复合光致发光薄膜的横截断面扫描电镜照片,b为有机-无机复合光致发光薄膜表面的扫描电镜照片;

图2为实施例3中有机-无机复合光致发光薄膜的X射线衍射图;

图3为实施例4中有机-无机复合光致发光薄膜的EDS能谱图;

图4为实施例3中有机-无机复合光致发光薄膜的激发光谱图;

图5为实施例3中有机-无机复合光致发光薄膜的发射光谱图;

图6为实施例3中有机-无机复合光致发光薄膜的荧光寿命图;

图7为实施例3中有机-无机复合光致发光薄膜的介电和损耗角正切随频率变化图;

图8为实施例4中有机-无机复合光致发光薄膜的激发光谱图;

图9为实施例4中有机-无机复合光致发光薄膜的发射光谱图;

图10为实施例4中有机-无机复合光致发光薄膜的介电和损耗角正切随频率变化图;

图11为实施例5中有机-无机复合光致发光薄膜的激发光谱图;

图12为实施例5中有机-无机复合光致发光薄膜的发射光谱图;

图13为对比例3中有机-无机复合光致发光薄膜测得的发射光谱比较图;

图14为实施例3中将有机-无机复合光致发光薄膜卷曲成棒状后的照片。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面,提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒;掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒均匀分散于聚偏氟乙烯薄膜中;掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:3~12。

聚偏氟乙烯薄膜是由聚偏氟乙烯固化得到的薄膜体。

优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物的化学通式为ABO3或ReABO3,其中Re为稀土元素,A为碱土元素,B为过渡元素;

优选地,Re为Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho或Pr中的一种;

优选地,A为Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra中的一种;

优选地,B为Ti、V、Cr、Mn或Co中的一种;

典型但非限制性的钙钛矿结构氧化物例如为CaTiO3、BaTiO3或SrTiO3。

钙钛矿结构氧化物作为一种常用的材料,凭借其优越的介电、压电等性能而受到了广泛的关注。在掺杂稀土离子之后,钙钛矿结构氧化物可以发射出不同颜色的可见光。

掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比典型但非限制性的例如:1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11或1:12。

本发明选择聚偏氟乙烯作为有机主体基质,使得薄膜材料具有较好的柔韧性,同时也具有良好的介电性能;掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒可以实现在不同波长光激发下,薄膜发射出不同颜色的光;发光性能较好的掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物同聚偏氟乙烯进行复合,形成柔性大、稳定性高、介电性能和发光性能良好的有机-无机复合光致发光薄膜。

在一种优选地实施方式中,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:4~10;

优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:6~10。

通过进一步优化掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比,可以使制备所得的有机-无机复合光致发光薄膜具有更好的发光性能和稳定性。

在一种优选地实施方式中,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物呈边长≤30nm的标准立方体,或呈边缘弯曲的立方体,或呈球形。

采用大小均一的掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物的颗粒,有利于其均匀分布在高分子基质当中。

在一种优选地实施方式中,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒采用溶胶-沉淀法制备;

优选地,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒的制备方法,包括以下步骤:

(a)将碱土金属氢氧化物、偶联剂、碱金属氢氧化物、稀土元素可溶性盐和溶剂混合均匀;

(b)将混合后的溶液在155-165℃条件下油浴加热1.5-2.5h,得到钙钛矿氧化物溶胶;

(c)将钙钛矿氧化物溶胶用水沉淀并清洗,将清洗后的材料在75-85℃条件下干燥20-30h,得到钙钛矿结构氧化物颗粒;

优选地,碱土金属氢氧化物包括氢氧化锶、氢氧化钙或氢氧化钡中的一种;

优选地,偶联剂包括钛酸四丁酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或三羟酰基钛酸异丙酯中的一种;

优选地,碱金属氢氧化物包括氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种;

优选地,溶剂包括聚乙烯吡咯烷酮、三甘醇或乙二醇醚中的一种。

溶胶-沉淀法是将易水解的前驱体(如硅烷化试剂、金属醇盐等)在溶剂中与水发生反应,通过水解和缩聚过程制得溶胶,进一步缩聚得到凝胶。

油浴加热温度典型但非限制性的例如为155℃、156℃、157℃、158℃、159℃、160℃、161℃、162℃、163℃、164℃或165℃;

油浴加热时间典型但非限制性的例如为1.5h、1.8h、2h、2.3h或2.5h;

干燥温度典型但非限制性的例如为75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃或85℃;

干燥时间典型但非限制性的例如为20h、21h、22h、23h、24h、25h、26h、27h、28h、29h或30h。

通过上述制备方法可以制备得到掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒,优选制备方法中使用的原料可是是制备得到的掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒大小均一,发光性能好。

在一种优选地实施方式中,有机-无机复合光致发光薄膜的厚度为0.01~0.08mm;

薄膜的厚度典型但非限制性的例如为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm或0.08mm;

控制有机-无机复合光致发光薄膜的厚度可以控制薄膜的柔性和透明度。

根据本发明的第二个方面,提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

将无机晶体颗粒前驱液和有机高分子前驱液混合后得到的光致发光涂液进行固化,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

其中,无机晶体颗粒前驱液是掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后得到的;有机高分子前驱液是聚偏氟乙烯和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后得到的。

本发明提供的有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,具有生产成本低廉,实验过程易于控制,适合规模化生产等优点。

在一种优选地实施方式中,掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:5~10,进一步优选为1:6~8;

掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:N,N-二甲基甲酰胺的质量比典型但非限制性的例如为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10。

通过进一步优选掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒和N,N-二甲基甲酰胺的质量比,可以使无机晶体颗粒前驱液中颗粒分布更均匀。

在一种优选地实施方式中,聚偏氟乙烯:N,N-甲基甲酰胺的质量比为1:6~12,进一步优选为1:8~10;

聚偏氟乙烯:N,N-甲基甲酰胺的质量比典型但非限制性的例如为1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11或1:12。

通过进一步优选聚偏氟乙烯和N,N甲基甲酰胺的质量比,可使制备得到的复合薄膜保持较好的介电性能。

在一种优选地实施方式中,有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

(a)将掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散20-50min,形成无机晶体颗粒前驱液;

(b)将聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,混合80-150min,形成有机高分子前驱液;

(c)将无机晶体颗粒前驱液加入到有机高分子前驱液中,混合均匀,形成光致发光涂液;

(d)将涂覆有光致发光涂液的模具或者容器进行干燥固化,60-80℃干燥100-120min,将固化后的有机-无机复合光致发光薄膜从模具或容器中剥离,得到有机-无机复合光致发光薄膜。

超声分散可以使掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒快速均匀的分布在N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散时间典型但非限制性的例如为:20min、25min、30min、35min、40min、45min或50min;

混合可以使聚偏氟乙烯均匀的溶解在N,N二甲基甲酰胺中,混合时间典型但非限制性的例如为80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min或150min;

恒温干燥可以使涂覆的光致发光涂液快速的固化成型,缩短生产时间,干燥温度典型但非限制性的例如为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃;

干燥时间典型但非限制性的例如为100min、101min、102min、103min、104min、105min、106min、107min、108min、109min、110min、111min、112min、113min、114min、115min、116min、117min、118min、119min或120min;

优选地,涂覆方法包括流延法、旋转涂覆法、喷涂法或涂刷法。

涂覆是将光致发光涂液加入到模具或者容器中,在其表面形成一种膜层,本发明中的涂覆方法可以使形成的膜层厚度均一,面积大、稳定性高。

根据本发明的第三个方面,提供了一种有机-无机复合光致发光薄膜在密码传输、照明或显示领域中的用途。

本发明中有机-无机复合光致发光薄膜在紫外光激发下能够产生有效的可见光发射,同时激发光不同,发光颜色也会变化,可以用在密码传输、照明或显示领域,也可以做成广告或者工艺制品等。

在密码传输领域,可用于密码转换材料和密码屏显示材料;

在照明领域,可用于LED灯具、数码管和LED背光源的光源器件中;

在显示领域,可用于电脑显示屏、手机显示屏或电视显示屏。

为了进一步了解本发明,下面结合具体实施例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。本发明涉及的各原料均可通过商购获取。

实施例1

一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒;掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒均匀分散于聚偏氟乙烯薄膜中;

掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:3。

上述有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)将退火处理后的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散20min,形成无机晶体颗粒前驱液;

(2)将聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,混合80min,形成有机高分子前驱液;

(3)将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒前驱液加入到有机高分子前驱液中,混合均匀,形成光致发光涂液;

(4)将光致发光涂液使用流延涂覆法均匀涂覆在表面平整的玻璃片上面;

(5)将涂覆有光致发光涂液的模具或者容器进行干燥固化,60℃干燥120min,将固化后的有机-无机复合光致发光薄膜从模具或容器中剥离,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

其中,掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒和N,N二甲基甲酰胺的质量比为1:5;

聚偏氟乙烯和N,N甲基甲酰胺的质量比为1:6。

实施例2

一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒;掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒均匀分散于聚偏氟乙烯薄膜中;

掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:12。

上述有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)将退火处理后的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散50min,形成无机晶体颗粒前驱液;

(2)将聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,混合120min,形成有机高分子前驱液;

(3)将无机晶体颗粒前驱液加入到有机高分子前驱液中,混合均匀,形成光致发光涂液;

(4)将光致发光涂液使用流延涂覆法均匀涂覆在表面平整的玻璃片上面;

(5)将涂覆有光致发光涂液的模具或者容器进行干燥固化,80℃干燥100min,将固化后的有机-无机复合光致发光薄膜从模具或容器中剥离,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

其中,掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒和N,N二甲基甲酰胺的质量比为1:10;

聚偏氟乙烯和N,N甲基甲酰胺的质量比为1:8。

实施例3

一种有机-无机复合光致发光薄膜,包括聚偏氟乙烯薄膜和掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒;掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒均匀分散于聚偏氟乙烯薄膜中;

掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:6。

上述有机-无机复合光致发光薄膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)将退火处理后的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散35min,形成无机晶体颗粒前驱液;

(2)将聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,混合110min,形成有机高分子前驱液;

(3)将无机晶体颗粒前驱液加入到有机高分子前驱液中,混合均匀,形成光致发光涂液;

(4)将光致发光涂液使用流延涂覆法均匀涂覆在表面平整的玻璃片上面;

(5)将涂覆有光致发光涂液的模具或者容器进行干燥固化,70℃干燥110min,将固化后的有机-无机复合光致发光薄膜从模具或容器中剥离,得到有机-无机复合光致发光薄膜;

其中,掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒和N,N二甲基甲酰胺的质量比为1:8;

聚偏氟乙烯和N,N甲基甲酰胺的质量比为1:7。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于将退火处理的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为不进行退火处理的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒。

实施例5

本实施例与实施例3的区别在于将退火处理的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为退火处理前和退火处理后的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒混合物,其中退火处理前和退火处理后的掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒的质量比是1:1。

实施例6

本实施例与实施例3的区别在于将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为掺杂Pr3+的CaTiO3颗粒。

实施例7

本实施例与实施例3的区别在于将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为掺杂Pr3+的BaTiO3颗粒。

实施例8

本实施例同实施例3的不同在于将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为掺杂稀土元素Eu2+的SrTiO3颗粒。

对比例1

本对比例实施例3的区别在于掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:1。

对比例2

本对比例实施例3的区别在于掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:15。

对比例3

本对比例与实施例3的区别在于将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为铌酸钠钾锂。

对比例4

本对比例与实施例3的区别在于将聚偏氟乙烯薄膜替换为聚丙烯腈薄膜。

实验例1

对实施例1-8以及对比例1-4制备方法得到的有机-无机复合光致发光薄膜进行光谱检测和柔性检测,测定方法采用本领域的常规方法。检测结果如表1所示。

表1

从表1可以看出实施例1-8制备得到的有机-无机复合光致发光薄膜的激发光和发射光波长,相对光强度在50287-112300,发光颜色有红色、白绿色和橙红色。从表1可以看出对比例1-4制备得到的有机-无机复合光致发光薄膜的激发光和发射光波长,相对光强度在6747-130950之间,光颜色主要是红色。

实施例1-8制备得到的有机-无机复合光致发光薄膜中,实施例6-8与实施例3的相对光强度不同,实施例6-8与实施例3相比,区别在于掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒的种类不同,这表明有机-无机复合光致发光薄膜的相对光强度与掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒的种类有关。实施例4、6、8发光的颜色有差异与掺杂的稀土元素种类和发光机理有关,实施例6和8中材料发光同掺杂的稀土元素相关,实施例4中材料的发光主要同材料中的氧空位有关。

对比例1的相对光强度高于实施例3,对比例2相对光强度低于实施例3,对比例1、2和实施例3的区别在于掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比不同,掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒的占比越高,相对光强度越大。对比例3的相对光强度低于实施例3,对比例3与实施例3的区别在于将掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒替换为铌酸钠钾锂,铌酸钠钾锂发光颗粒的发光性能不如掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒好。

实验例2

对实施例1-8以及对比例1-4制备方法得到的有机-无机复合光致发光薄膜进行柔性检测,柔软度测试仪在规定条件下,当柔软度仪板状测头将试样压入夹缝中一定深度(约8mm)时,试样本身的抗弯曲力和试样与缝隙处摩擦力的Z大矢量之和称为柔软度,以毫牛顿(mN)表示,柔软度值越小,说明试样越柔软。检测结果如表2所示。

表2

从表2可以看出实施例1-8制备方法得到的有机-无机复合光致发光薄膜的柔软度值在322-425mN之间,对比例1-4制备方法得到的有机-无机复合光致发光薄膜柔软度值在314-585mN之间。柔软度值越小,说明试样越柔软。图14为实施例3中将有机-无机复合光致发光薄膜卷曲成棒状后的照片,可见本发明制备得的有机-无机复合光致发光薄膜的柔性较好。

实施例1中掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:3,实施例2中掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:12,实施例3中掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:6,对比例1中掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:1,对比例2掺杂Pr3+的SrTiO3颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比为1:15。其中对比例2制得的机-无机复合光致发光薄膜的柔软度值为314,柔性最大;实施例1制得的机-无机复合光致发光薄膜的柔软度值为425,柔性最小。这表明掺杂稀土元素的钙钛矿结构氧化物颗粒:聚偏氟乙烯薄膜的体积比不同,聚偏氟乙烯薄膜占比越高,柔软度值越小,柔性越大。

对比例4与实施例3的区别是将聚偏氟乙烯薄膜替换为聚丙烯腈薄膜,对比例4制备方法得到的有机-无机复合光致发光薄膜柔软度值为585,明显低于实施3制备得到的有机-无机复合光致发光薄膜柔软度值383。这表明本发明使用的聚偏氟乙烯薄膜具有柔性大的优点。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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