一种纳米晶体增强图形化发光复合膜的制备方法

摘要

本发明属于光电子信息技术领域，具体涉及一种纳米晶体表面增强图形化发光复合玻璃膜的制备技术，通过在玻璃、单晶或聚合物光学基片表面依次制备含发光物质玻璃薄膜和含银、金或铜金属物质图形膜层，利用直流电场诱导热转印技术使图形膜层中金属离子定向扩散进入含发光物质玻璃薄膜并形成图形化分布的银、金或铜金属纳米晶体，利用金属纳米晶体的表面等离子荧光增强效应提高发光物质的荧光效率，进而实现玻璃薄膜的图形化发光。采用该技术制备的纳米晶体增强图形化发光膜可应用于光信息记录、显示及处理等领域。

主权项

一种纳米晶体增强图形化发光复合膜制备方法，其步骤包括：(a)在光学基片上制备含稀土或半导体或金属发光物质玻璃薄膜；(b)在(a)步骤获得的所述含发光物质玻璃薄膜上制备含银、金或铜金属物质图形膜层；(c)采用直流电场诱导热转印技术引导含金属物质图形膜层中金属离子定向扩散进入所述玻璃薄膜，并通过后续热处理在含发光物质玻璃薄膜中形成图形化分布的银、金或铜金属纳米晶体；所述的步骤(a)中的含发光物质玻璃薄膜以碲、硅、钛、锆或铝的乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐、乙二醇盐、丙二醇盐、氯化物、硝酸盐、硫酸盐的其中一种或多种为原料，其中碲化合物的摩尔百分含量小于或等于90％，硅化合物、钛化合物、锆化合物或铝化合物的摩尔百分含量小于或等于80％，这些化合物总的摩尔百分含量大于或等于60％；同时引入锂、钠、钾、银、铜、金、镁、钙、锶、钡、锌、锰、铅、铁、钴、镍、铌、钒、钨或硼的卤化物、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐的其中一种或多种，其摩尔百分含量为小于或等于40％；所述的步骤(b)中的含金属物质图形膜层以硅、钛或锆的乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐、乙二醇盐、丙二醇盐的其中一种或多种为原料，其总的摩尔百分含量为大于或等于60％；引入镁、钙、锶、钡、锰、铅、铌、钒、钨或硼的卤化物、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐的其中一种或多种，其总的摩尔百分含量为小于或等于40％；同时引入银、金或铜的单质、卤化物、草酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐的其中一种或多种，其摩尔百分含量为小于或等于10％；制备出溶胶并涂覆在含发光物质玻璃薄膜上形成图形凝胶及玻璃膜层，在电场诱导热转印后以掩膜、滤光膜形式存在；所述的步骤(c)是在直流电场诱导下，以含银、金或铜金属物质图形膜层表面为阳极，玻璃、单晶或聚合物光学基片的未涂膜侧表面为阴极，对含金属物质图形膜层与含发光物质玻璃薄膜热处理的同时施加直流电场，引导图形膜层中的金属离子定向扩散进入含发光物质玻璃薄膜，其电场强度为10 1000V/mm，热处理温度为100 600℃，处理时间为1 1000min；其后续热处理温度为250 600℃，处理时间5 1000min，在空气或还原气氛下诱导扩散进入含发光物质玻璃薄膜中的金属离子聚集形成银、金或铜纳米晶体。