空间隔离控制能量转移制备柔性发光Janus纳米纤维膜

摘要

柔性显示是目前显示领域最受关注的研究课题之一，而在柔性显示中很多关键技术还有待突破提高，比如光色调控方案，柔性基底选择以及发光基元的精细化等。静电纺丝能够简单高效地制备轻薄柔的聚合物薄膜，且薄膜内部的纤维尺度可以达到纳米级别，也能够方便地对纳米纤维进行结构和功能化设计，使得制备得到的纤维膜适用于各个领域。本文采用静电纺丝技术，结合喷丝头设计，通过控制荧光共振能量转移(FRET)，制备出包括发白光在内的一系列柔性发光纳米纤维膜，具体工作如下:
　　1.配制三原色荧光物质罗丹明B(R)，香豆素6(G)和蒽(B)的溶液，并按不同浓度比例共混研究荧光共振能量转移（FRET）机理。结果表明BG和GR之间有大面积激发发射光谱重叠，能量转移方向是由供体到受体，即B→G→R，且当荧光分子简单共混分子间距过近时会因为高效率FRET而导致供体荧光猝灭。
　　2.通过针头设计和双通道静电纺丝的方法制备了Janus纳米纤维，将三原色荧光物质分组纺入Janus纳米纤维中，研究其与简单共混单针头电纺纤维的荧光性能差别。结果表明制备得到的Janus纳米纤维具有两相异质结构且这种纤维膜具有轻薄，可弯折和任意剪裁等优点，供体受体荧光分子合理分隔后能成功控制能量转移效率，制备出在大色域内光色可调的荧光纳米纤维薄膜，调节荧光物质加入量可以制备得到CIE色坐标值为(0.32，0.35)的柔性白光Janus纳米纤维薄膜。
　　3.最后探索了Janus荧光纳米纤维膜在多彩发光和柔性光电薄膜方面的应用。通过调节双通道纺丝过程中的推进速度，针头或者接收器的移动等参数可以得到图案化的发光薄膜，设计制作柔性电路并粘附微型灯珠，将白光Janus纳米纤维膜与其共同封装制备得到柔性电能发光薄膜，薄膜的发光颜色会随激发波长的改变而变化。以上研究为有机发光柔性显示及荧光防伪等领域提供了新的思路。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 显示设备中的白光的制备方法

1．2 静电纺丝纳米纤维的结构和功能化设计

1．3 本论文的研究意义及主要内容

第二章 RGB三原色荧光分子的性质及能量转移效应的研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验药品及仪器

2．2．2 三原色荧光物质的溶液配制

2．2．3 配制溶液的荧光性能表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 荧光分子分散在基体内的排布模型假设

2．3．2 三原色荧光物质溶液状态下的荧光性能

2．3．3 三原色荧光物质溶液共混时的荧光性能

2．4 本章小结

第三章 Janus荧光纳米纤维膜的制备

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试验药品及仪器

3．2．2 纺丝液的配制

3．2．3 静电纺丝过程

3．2．4 Janus纳米纤维膜的性质表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 Janus纳米纤维的结构形貌

3．3．2 Janus荧光纳米纤维膜的性能和光色调配

3．4 本章小结

第四章 柔性多彩荧光纳米纤维膜的制备和应用

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 实验药品及仪器

4．2．2 制备白色荧光纳米纤维膜及表征

4．2．3 制备图案化多彩荧光薄膜

4．2．4 制备光电转换柔性发光膜

4．3 结果与讨论

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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