[发明专利]用于增强硅基成像器件对紫外响应的量子点光转换膜的制备方法和用途

权利要求书

1. 一种用于增强硅基成像器件对紫外响应的量子点光转换膜，其特征在于：由量子点与高透光率的成膜材料组成具有改变光波波长功能的光转换膜，该膜能将紫外光区的光转化到成像器件最敏感的特定波段，并使光波长为400nm～700nm之间的光的透过率大于85%。

2. 根据权利要求1所述的量子点光转换膜，其特征在于：所述量子点包括元素周期表第II-VI或第III-V族类纳米半导体材料及其相对应的核壳结构；具体包括以下述物质CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnS，GaP，GaN，GaAs，InP, InN，InAs, InSb, PbS和PbSe等为核的量子点；或是以上述材料为核，以下述物质CdSe, CdS, ZnSe, ZnS, CdO, ZnO和 SiO₂等为壳而形成具有核壳结构的纳米半导体材料，粒径小于10nm；所述的高透光率的成膜材料包括环氧树脂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、EVA和PC等高透光材料中的一种或几种。

3. 根据权利要求1或2所述的量子点光转换膜，其特征在于：所述量子点为硒化镉（CdSe）纳米晶核，或为纳米级CdSe/ZnS核壳结构的纳米晶核，其在成膜材料中的浓度为0.00001～30％wt。

4. 根据权利要求3所述的量子点光转换膜，其特征在于：所述纳米级硒化镉（CdSe）晶核的制备步骤：

步骤一，按物质的量比1:4分别取得原料氧化镉（CdO）、硬脂酸（SA），采用Schlenk技术，脱气、充气数次后加热到150℃，保持25min，使CdO充分溶解至无色，随后降温至50℃；

步骤二，将反应瓶温度降至50℃后，向三口烧瓶中加入等质量的纯度大于90%的三正辛基氧膦（TOPO）和纯度大于90%的十六胺（HDA）；采用Schlenk技术，通过真空系统将水和氧气排干净后，氩气环境下将其加热至320℃；此时，使用注射器快速注入硒（Se）/三正丁基膦（TBP）储备液，并快速降温至260℃，维持一段时间，最后撤出加热装置，使产物冷却至室温；

步骤三，向降至室温的步骤二获得的液体中加入等体积的化学纯氯仿，再加入3倍体积的化学纯丙酮后，将有固体析出，待固体析出沉淀完毕，以3000～5000rpm离心1～10分钟；

步骤四，离心完毕后将上层溶液倒掉，再加入氯仿和丙酮混合液（体积比1:3）清洗固体，再次离心并倒掉上层溶液，后将残余的固体粉末溶解在甲苯中即获得纳米级硒化镉（CdSe）晶核溶液。

5.根据权利要求3所述的量子点光转换膜，其特征在于：所述纳米级CdSe／ZnS晶核的制备步骤为，

    步骤一，取硒化镉（CdSe）晶核的甲苯溶液（10ml），注射到三正辛基氧膦（TOPO）和十六胺的混合溶液当中，通过抽真空的方式在100^oC下将甲苯从反应体系中抽出；

    步骤二，将步骤一获得的体系升温到200^oC后，以滴加方式先后加入二乙基锌（ZnEt₂）／三正丁基膦（TBP）溶液和硫（S）／三正丁基膦（TBP）溶液，滴加完毕后，于200^oC恒温反应并同时搅拌10～50分钟，后降温至室温；

    步骤三，在室温下向步骤二获得的溶液中加入化学纯甲醇，待溶液中固体析出沉淀后，在3000～5000rpm离心1～10分钟；

步骤四，离心完毕后倒掉上层溶液，加入甲苯和甲醇混合液（体积比1:3）清洗固体后再次离心并于离心完毕后倒掉上层溶液，最后将剩余的固体溶解到甲苯、环己烷或氯仿中保存。

6.  根据权利要求5所述的量子点光转换膜，其特征在于：所述步骤一中，三正辛基氧膦（TOPO）与十六胺（HDA）的重量比为1：1；所述步骤二中，步骤一获得的反应体系与步骤二滴加量的体积比为5:4；二乙基锌（ZnEt₂）／三正丁基膦（TBP）溶液中，二乙基锌（ZnEt₂）的摩尔浓度为0.25M；硫（S）／三正丁基膦（TBP）溶液中，硫（S）的摩尔浓度为0.25M。