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一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件及其制備方法與流程

文檔序號:12788275閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件,其特征在于,由上至下,依次包括電極(10)、空穴傳輸層(11)、壓電膜(12)和ITO導電玻璃(13);在整體發(fā)光器件的的側(cè)面設(shè)置有電源模塊(14);所述電源模塊(14)分別與電極(10)和ITO導電玻璃(13)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件,其特征在于,在電源模塊(14)通電情況下,輔以外界壓力作用,壓電膜(12)利用壓電效應產(chǎn)生電勢差,補充電壓,使器件發(fā)光,發(fā)光強度和外界壓力呈正相關(guān)關(guān)系;所述電源模塊(14)通電為1-4V的直流電源;所述外界壓力為100-500N;所述器件發(fā)光的發(fā)射光的半峰寬為20-40nm,波長范圍為420-660nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件,其特征在于, 所述電極(10)的厚度為50~100nm;所述電極(10)的材料包括鋁、銅、鈦或鎳;所述空穴傳輸層(11)的厚度為50~150nm;所述空穴傳輸層(11)的材料包括PEDOT/PSS、NPB、PVK、TPBi、PolyTPD、TAPC、CuSCN和CuI中的一種以上;所述壓電膜(12)的厚度為100-500nm;所述壓電膜(12)具有壓電效應,壓電應變常數(shù)d33為25-45pC/N;所述壓電膜(12)的材料包括鈣鈦礦量子點材料和壓電材料;所述ITO導電玻璃(13)的厚度為100~500nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件,其特征在于,所述壓電材料包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和聚氯乙烯中的一種以上;所述鈣鈦礦量子點材料的化學式為ABX3,其中:A為Cs、CH3NH3和NH2-CH=NH2中的一種以上;B為Pb和Sn中的一種以上;X為Cl、Br和I中的一種以上;所述X全為I時,制備的鈣鈦礦發(fā)光器件發(fā)射出主波長為630-660nm的紅光;所述X全為Br時,器件發(fā)射出主波長為490-510nm的綠光;所述X全為Cl時,器件發(fā)射出主波長為420-440nm的藍光;當X由Cl和Br以摩爾比1:1~1:2的混合,得到發(fā)射主波長為450~480nm的發(fā)光器件;當X由Br和I以摩爾比1:1~1:2的混合,得到發(fā)射主波長為580~620nm的發(fā)光器件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件,其特征在于,整體發(fā)光器件的周圍有一圈保護邊框,包括上保護邊框或下保護邊框兩種類型;所述上保護邊框包覆除整體發(fā)光器件底面外的整體發(fā)光器件,所述下保護邊框包覆除整體發(fā)光器件上端面外的整體發(fā)光器件;所述保護邊框采用的材料包括PMMA、PVC、PMMA、PS、ABS或PP;所述保護邊框的厚度為200~500μm。

6.制備權(quán)利要求1~5任一項所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件的方法,其特征在于,包括如下步驟:

(1)ITO導電玻璃的清洗處理:對ITO導電玻璃依次采用甲苯、丙酮、乙醇和去離子水進行超聲清洗;

(2)壓電膜的制備:將配制好的鈣鈦礦量子點材料前驅(qū)體溶液與壓電材料溶液混合,攪拌均勻,真空脫泡后,涂覆在ITO導電玻璃上,退火處理,在ITO導電玻璃上制得壓電膜;

(3)壓電膜的極化處理:將制得的壓電膜的進行極化處理;

(4)空穴傳輸層及電極的制備:在極化后的壓電膜上旋涂空穴傳輸層材料溶液,旋涂后進行退火處理,制得空穴傳輸層;在制備的空穴傳輸層上表面,通過蒸鍍制備電極;

(5)組裝電源回路:在完成壓電膜、空穴傳輸層及電極的制備的整體發(fā)光器件的側(cè)面放置電源模塊,通過釬焊方式,將ITO導電玻璃與電極分別與電源連接,形成電路回路,得到基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件;

(6)組裝保護邊框:在完成上述(1)-(5)基本步驟后,為保護鈣鈦礦發(fā)光器件,增加保護邊框,在鈣鈦礦發(fā)光器件連接面涂上一層OCA光學膠,和保護邊框進行配合裝配,得到具有保護邊框的基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述ITO玻璃在甲苯、丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗的時間分別為10-20min、10-15min、10-20min和20-30min;清洗完成后的ITO導電玻璃在無水乙醇中保存?zhèn)溆?,使用時再用大量去離子水清洗除去無水乙醇。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述鈣鈦礦量子點材料前驅(qū)體溶液與壓電材料溶液的體積比為1:5~15;所述鈣鈦礦量子點材料前驅(qū)體溶液的濃度為10-30mg/ml,前驅(qū)體溶液中溶劑為體積比20:2:1的二甲基甲酰胺、油酸和油胺;所述壓電材料溶液為壓電材料溶于非極性溶劑中得到,非極性溶劑包括甲苯、三氯甲烷、四氫呋喃、乙酸乙酯或丙酮;所述壓電材料溶液的濃度為0.05g/ml-0.5g/ml;所述真空脫泡的時間為5~10min;所述涂覆的方式包括旋涂法、流延法、蒸鍍法或溶液-氣相沉積法;所述退火處理是在60~100℃下加熱30~60min。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述極化處理包括拉伸極化和高溫熱極化中的一種以上;所述拉伸極化是在65~120℃溫度下進行單方向拉伸,拉伸比為3~5,再在130~150℃下退火30~45min;所述高溫熱極化是在高溫電場中極化,極化的絕緣介質(zhì)為二甲基硅油,極化的溫度為90~120℃,極化的時間20~60min,極化電場為50~100MV/m。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于壓電膜的鈣鈦礦發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述空穴傳輸層材料溶液的濃度為10~20mg/ml;所述退火處理是在100~120℃下加熱20~30min。

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