[发明专利]一种贵金属纳米颗粒-量子棒阵列的偏振器件制备方法

说明书

本发明提供了一种贵金属纳米颗粒‑量子棒阵列的偏振器件制备方法，属于光电技术领域。所述方法利用激光倏逝驻波聚焦沉积技术，制备极化固定的贵金属银纳米颗粒线阵列基底，该银纳米颗粒线阵列基底与附有聚酰亚胺PI取向层的玻片复合作为量子棒的定向模板，在制备的复合定向结构中注射半导体量子棒溶液，制备贵金属纳米颗粒阵列‑定向半导体量子棒复合发光器件，同时实现量子棒阵列的荧光增强与偏振发光。该方法制备的贵金属阵列‑量子棒定向排列的复合结构，荧光强度可调且具有较高的偏振度，有助于为液晶显示技术、纳米表征技术、固态偏振光源技术提供新的原理和方法。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种贵金属纳米颗粒-量子棒阵列的偏振器件制备方法。

背景技术

半导体量子点发光技术(Semiconductor Quantum Dots LuminescenceTechnology)是当半导体材料被激光照射时吸收光子，价带上的电子跃迁到导带，导带上的电子还可以再跃迁回价带而发射光子，从而产生荧光。半导体量子点具有发射峰可调、半峰宽窄、量子效率高、色纯度高、稳定性好的特点。在液晶显示等领域具有广阔的应用场景。如量子点电视，采用蓝光LED和量子点作为背光源，有效提高了电视的色域、显色性、亮度以及发光部件的稳定性，但是依旧需要使用偏振片、液晶、滤光片等光学元器件来控制光的输出，系统构造复杂且造成一定程度的能量损失。

与量子点不同，量子棒因其结构的各向异性，具有偏振选择与偏振发射特性，且其出射光的偏振沿量子棒长轴状态，因此在大量的量子棒定向排布的情况下可实现偏振发射。定向排列的量子棒用于液晶显示将有效解决量子点液晶显示技术中存在的问题。

目前现有的技术制备的定向量子棒的偏振发光器件，偏振荧光较弱。贵金属纳米结构与荧光材料耦合，能够有效增强荧光强度。首先，贵金属纳米结构能够将入射光辐射限制在一个亚波长热点中，发生局域场增强，该局域场增强能够显著提高荧光团的激发效率，被激发的荧光团随后释放光子反过来耦合贵金属结构。贵金属纳米结构的存在潜在的导致了荧光团辐射衰减速率和量子产率的提高。研究表明阵列化的贵金属纳米颗粒可以有效地增强量子点的发光效率与发光强度。公开号为CN106847797A，名称为“一种贵金属纳米颗粒—量子点阵列发光器件制备方法”的发明专利中公开了一种贵金属纳米颗粒——量子点阵列发光器件的制备方法，所制备的量子点器件的荧光强度得到增强，但由于量子点的发光具有各向同性的特点，其出射荧光偏振特性不明显。本发明在该方法的基础上，利用贵金属纳米颗粒阵列与附有PI取向层的玻片结合作为具有各项异性发射特性的量子棒的取向模板，量子棒沿贵金属纳米颗粒阵列方向排列，所制备的光学器件，发射出偏振方向沿量子棒长轴方向的偏振光，且通过调整入射光的偏振方向，实现器件偏振荧光强度的动态调控。

发明内容

本发明提供一种贵金属纳米颗粒-量子棒阵列的偏振器件制备方法，具体为一种贵金属纳米颗粒线阵列——定向半导体量子棒阵列的发光器件的制备方法，利用激光倏逝驻波聚焦沉积技术，制备具有极化排布特性的银纳米颗粒线阵列，在沉积有银纳米颗粒线阵列的棱台表面利用化学气相沉积法制备间隔层，与附有定向摩擦的PI取向层的玻片结合，PI的摩擦方向与银纳米颗粒线阵列的方向平行，辅助半导体量子棒沿银纳米颗粒线阵列的方向排列，该复合结构增强半导体量子棒的荧光发射同时作为半导体量子棒的取向模板，从而获得一种金属纳米颗粒线阵列——定向半导体量子棒复合结构，发射出高强度的偏振荧光。该装置用于液晶背光，可有效简化系统，降低能量损耗。

本发明具体采用的技术方案：

一种贵金属纳米颗粒-量子棒阵列的偏振器件制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1.制备银纳米颗粒胶体溶液；

配置硝酸银与柠檬酸钠溶液，利用光化学还原反应制备直径为20±5nm的银纳米颗粒胶体溶液；

步骤2.激光倏逝驻波聚焦沉积银纳米颗粒线阵列基底；