一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜及制备方法及其应用

本发明涉及光电器件，尤其是涉及一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜及制备方法及其应用。

背景技术：

1、基于量子点技术的显示面板由于超高显示色域、高对比度等优势，在大尺寸显示领域表现出非常强的商业优势。目前，量子点技术在大尺寸显示领域主要有几方面应用，如量子点彩色滤光膜、量子点色转换膜。金属卤化物钙钛矿量子点abx3具有发光光谱连续可调、发光效率高、发光峰窄(可达20nm)、可溶液加工、成本低等优势，在基于量子点技术的显示领域表现出较强的应用前景。

2、钙钛矿量子点本身环境稳定性较差，易受极性溶剂、紫外辐射、水、氧等的影响。虽然可通过组分工程、配体工程、表面包覆等策略提升钙钛矿量子点的环境稳定性，但是与实际应用要求的稳定性仍有差距。目前量子点光学膜所用的聚合物膜材料尺寸稳定性较差，不利于显示器件的长期工作稳定性。

3、此外，中国发明专利cn115466615a公开了一种基于钙钛矿量子点的发光薄膜及其制备方法与应用，其通过在复合钙钛矿上包覆上聚酰亚胺，使得量子点具有优良的光学稳定性，然而，由于其发光薄膜制备时的加热温度过低，聚酰胺酸无法完全亚胺化形成聚酰亚胺，而聚酰胺酸本身热稳定性低，这种方法会使得所得的钙钛矿量子点的发光薄膜难以保证良好的尺寸稳定性。

4、因此，研发和发展高热稳定性的钙钛矿量子点光学材料具有非常重要的实际意义。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的之一在于提供一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，本发明可以获得高的环境稳定性、尺寸稳定性以及高的发光效率。同时，具有制备方法操作简单、反应条件温和等优势，适于大规模产业化生产，有利于实现在基于量子点技术的显示产品中的商业化应用。

2、本发明提供一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的材料包括钛矿量子点、配体、聚酰胺酸。

3、进一步地，所述钛矿量子点的材料选自ax、bx2中的一种或多种；

4、其中，a选自ch3nh3、cs中的一种或多种；

5、b选自pb、sn中的一种或多种；

6、x选自卤素原子；

7、优选地，x选自cl、br、i中的一种或多种。

8、进一步地，所述ax与所述bx2的摩尔比为1:1-1.5:1。

9、进一步地，所述配体选自油胺、油酸中的一种或多种。

10、进一步地，所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的厚度为15-25μm。

11、本发明的目的之一在于，提供上述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的制备方法，包括如下步骤：

12、将钛矿量子点与配体混合处理，再加入聚酰胺酸，在空气中，涂布于基底表面，分若干个梯度加热，使得所述聚酰胺酸亚胺化，得到高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜。

13、进一步地，所述梯度加热包括第一梯度加热、第二梯度加热和第三梯度加热；

14、所述第一梯度加热的温度为100-110℃；

15、所述第二梯度加热的温度为200-250℃；

16、所述第三梯度加热的温度为350-400℃；

17、进一步地，所述混合处理选自高温法和低温法中的一种；

18、其中，所述高温法的温度为150-170℃；

19、所述低温法的温度为20-35℃。

20、进一步地，所述基底选自玻璃。

21、本发明的目的之一在于，提供上述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜在光学材料的应用。

22、本发明的目的之一在于，提供上述所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜在基于量子点技术的显示领域中的应用。

23、本发明至少具有以下有益效果：

24、1、本发明制备得到的高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，通过先将钙钛矿量子点先与聚酰胺酸共混，利用钙钛矿量子点与聚酰胺酸的化学相互作用，抑制量子点的聚集，再亚胺化获得薄膜，同时实现高的发光效率、高的环境稳定性和高的尺寸稳定性，有利于实现在基于量子点技术的显示产品中的商业化应用。此外，该制备方法操作简单，反应条件温和，适于大规模产业化生产。

25、2、本发明的薄膜通过加入聚酰胺酸，一方面可以在钙钛矿量子点在表面包覆一层聚酰胺酸，使得钙钛矿量子点在空气中稳定；另一方面，可以避免在长时间的聚酰胺酸在高温亚胺化过程中由于温度过高的问题，导致薄膜的性能下降。

技术特征：

1.一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，其特征在于，所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的材料包括钛矿量子点、配体、聚酰胺酸。

2.根据权利要求1所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，其特征在于，所述钛矿量子点的材料选自ax、bx2中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，其特征在于，所述配体选自油胺、油酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，其特征在于，所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的厚度为15-25μm。

5.权利要求1-4任一项所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述梯度加热包括第一梯度加热、第二梯度加热和第三梯度加热；

7.根据权利要求5所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述混合处理选自高温法和低温法中的一种；

8.权利要求1-4中任一项所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜在光学材料的应用。

9.权利要求1-4中任一项所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜在基于量子点技术的显示领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，所述高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜的材料包括钛矿量子点、配体、聚酰胺酸。本发明制备得到的高热稳定性的钙钛矿量子点光学薄膜，通过先将钙钛矿量子点先与聚酰胺酸共混，利用钙钛矿量子点与聚酰胺酸的化学相互作用，抑制量子点的聚集，再亚胺化获得薄膜，同时实现高的发光效率、高的环境稳定性和高的尺寸稳定性，有利于实现在基于量子点技术的显示产品中的商业化应用。此外，该制备方法操作简单，反应条件温和，适于大规模产业化生产。

技术研发人员：谭婉怡,简凌锋,赵龙,刘屹东,闵永刚
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7