[实用新型]一种基于量子点的复合紫外增强薄膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于量子点的复合紫外增强薄膜。 

背景技术

量子点荧光寿命长、有宽的激发谱和窄的发射谱、发光波长受量子点尺寸控制等优点被广泛应用于LED、生物检测等诸多领域。而对于硅基成像器件而言，由于其本身对于紫外波段响应比较弱，所以为增强其紫外响应，国内外开始广泛对紫外变频薄膜进行研究，原有的主要采用有机变频膜和无机变频膜两种材料，有机变频膜技术相对成熟，也有相关的专利出现。，但该类薄膜有着致命的缺点，那就是有机物分子在紫外辐射下降解速度很快。在照明度为1μW/cm²的光照下，有机分子以高达每小时3%的速率成指数降解。所以开展对于无机变频薄膜的研究。无机荧光材料通常是由稀土氧化物与催化剂组成，无机荧光材料的晶体直径一般在1—150μm。因此，尽管用旋涂沉淀的方法制备的薄膜发光时间（寿命）相当长，一般可达5500h，但是制备的薄膜厚度均匀性等也存在诸多缺陷。 

量子点薄膜是一种新兴的材料，然而目前量子点薄膜主要是基于量子点的单层紫外增强薄膜，而该基于量子点的单层紫外增强薄膜在紫外波段尤其是深紫外波段发光效率很低。如果能将其应用于紫外增强，就可将原有缺陷解决，并使得其转换效率明显增强。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述的基于量子点的单层紫外增强薄膜在紫外波段尤其是深紫外波段发光效率很低的技术问题而提供一种基于量子点的复合紫外增强薄膜。 

本实用新型的技术方案 

一种基于量子点的复合紫外增强薄膜，为层状结构，包括石英基片、量子点薄膜层，还包括聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层和聚4-丁基三苯胺薄膜层，自下而上依次为底层石英基片、聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层、聚4-丁基三苯胺 薄膜层和最上层的量子点薄膜层；

所述的量子点薄膜层即为CdSe/ZnS核壳结构量子点薄膜层；

所述的聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层和聚4-丁基三苯胺薄膜层及量子点薄膜层通过旋涂法镀膜或提拉法镀膜而成。

上述的一种基于量子点的复合紫外增强薄膜的制备方法，具体包括如下步骤： 

（1）、将石英基片依次经过去离子水、丙醇、乙醇、乙丙醇清洗，再经过超声清洗干净

（2）、将聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的聚苯乙烯磺酸溶液通过旋转法镀膜或提拉法镀膜到步骤（1）清洗后的石英基片上，镀膜后放入烘箱中烘烤，温度为150℃，时间为30min后，得到聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层；

所述的聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸溶液是固含量为1%的聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸溶液；

（3）、再将聚4-丁基三苯胺溶液通过旋转镀法膜或提拉法镀膜到聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层上，镀膜后放入烘箱中烘烤，温度为120℃，时间为30min后得到聚4-丁基三苯胺薄膜层;

  所述的聚4-丁基三苯胺溶液是将聚4-丁基三苯胺溶于氯苯试剂中形成，具体配比为10mg的聚4-丁基三苯胺是溶于氯苯1ml试剂中；

（4）、再将量子点溶液通过旋转法镀膜或提拉法镀膜到聚4-丁基三苯胺薄膜层上，镀膜后放入烘箱中烘烤，烘烤80℃，20min后得到量子点薄膜层，最终得到基于量子点的复合紫外增强薄膜；

所述的量子点溶液是将CdSe/ZnS核壳结构量子点溶于甲苯溶剂中形成，具体配比为5mg的CdSe/ZnS核壳结构量子点溶于1ml甲苯，CdSe/ZnS核壳结构量子点的粒径优选为5nm。

    上述所得的一种基于量子点的复合紫外增强薄膜应用于硅基成像器件紫外增强使用。 

本实用新型的有益效果 

本实用新型的一种基于量子点的复合紫外增强薄膜，由于含有聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸薄膜层和聚4-丁基三苯胺薄膜层，从而减少了基于量子点的复合紫外增强薄膜表面的光的散射，进而增强了其发光能力，特别是深紫外波段发光效率得到增强，因此本实用新型的一种基于量子点的复合紫外增强薄膜，解决了原有基于量子点的单层紫外增强薄膜在紫外波段发光效率较低的问题尤其是解决了在深紫处波段（190nm）发光效率较低的问题，为量子点在紫外增强薄膜的应用提供了有效的手段。

进一步，本实用新型的一种基于量子点的复合紫外增强薄膜在AFM原子力显微镜下的粗糙度测试，最终结果表明薄膜表面的粗糙度减少，进而减少光的散射，有效提高了发光效率。 

附图说明