一种量子点光转换材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种量子点光转换材料及其制备方法和应用，所述量子点光转换材料包括基材和量子点材料，所述基材为烯烃类聚合物。烯烃类聚合物不会诱导量子点配体脱落导致量子产率降低，且具有良好的水氧阻隔性能，能够维持量子点的稳定性。其制备方法简单，成本较低，不需要借助有机溶剂，避免了有机溶剂中的极性基团对量子点造成的不利影响，同时也避免了溶剂挥发使得过程缓慢和其带来的环境污染问题。

A Quantum Dot Optical Conversion Material and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种量子点光转换材料及其制备方法和应用
本专利技术属于光量子材料
，具有涉及一种量子点光转换材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着数字时代的来临，液晶显示器(LCD)已经成为了当今最普遍的显示技术。因为LCD具有绿色环保，耗能低，低辐射，画面柔和等优点，所以LCD将会是未来几十年内主流的显示技术。LCD为非发光性的显示装置，须要借助背光源才能达到显示的功能。现有的显示器主要采用传统滤光片技术，通常采用白光LED背光源加普通彩色滤光片(CF)与面板上的液晶盒配合形成彩色显示。该方式的显示色域范围较窄，一般只能达到70％的NTSC色域。而由于滤光片是通过滤掉其他波长的光而实现彩色显示，其能量利用率仅有30％，导致LCD整体能量利用率只有4％，是屏幕耗电量大的主要技术瓶颈。随着显示技术的发展和进步，量子点在显示领域展现出巨大的潜力，采用量子点材料制备的光转换膜替代传统的滤光片，不仅可以提高显示色域的范围，还可以提高能量利用率，使之更为节能环保。目前，量子点材料的光转换膜的制备主要采用两种方法。第一种方法是采用胶水与量子点材料混合，然后通过涂布等方式将胶水均匀的分布在基板上，待胶水固化后形成光转化膜(可以是胶水层单独成膜，或者是与基板直接形成一体的膜)。第二种方法是采用在室温或者加热能溶解在溶剂中的基材，并将量子点分散在基材溶液中，然后通过模具或者涂覆等手段加工，待溶剂挥发与基材分离从而形成量子点光转换膜。但是，第一种方法采用胶水与量子点混合的方法对胶水的要求比较高，通常使用的胶水为硅胶类，丙烯酸酯类和环氧类，这些胶水中包含有极性较强的基团，如酯基、羟基、羰基、环氧基和卤素离子等，这些基团或离子在光照下会诱导量子点配体脱落导致量子产率降低，不利于量子点的稳定性；同时含有酯基、羟基等亲水性基团的薄膜的基材不能有效的阻水氧，保护量子点；另外，采用量子点胶水结合聚合物形成三明治结构的光转换膜虽然能避免水氧对量子点的影响，但是这种结构会导致光转换膜厚度较厚，成本较高。第二种方法中，在室温下能溶解在溶剂中的聚合物，通常也带有极性的基团，类似地也不利于量子点的稳定，同时溶剂挥发的过程缓慢和带来的环境问题都是生产的不利因素。CN107102384A公开了一种量子点光学膜，包括量子点胶层，在所述的量子点胶层中含有量子点，所述量子点胶层两面的设有复合膜层，该量子点光学膜的端面设有端面保护涂层；所述的复合膜层由EVOH膜与聚烯烃薄膜复合而成，量子点胶层与所述的EVOH膜相连。本专利技术采用多层结构，量子点胶层被包于两张复合膜，其中EVOH层对氧气阻隔率高，聚烯烃层对水阻隔率高，在量子点胶层的端面上涂布有高阻隔性能的保护涂层，可以阻止气体从量子点薄膜的端面渗透。但胶层中含有不利于量子点稳定的极性基团，且这种三明治结构的光学膜厚度较厚。CN106876560A公开了一种量子点膜，所述量子点膜包括依次层叠设置的第一阻隔层、量子点层和第二阻隔层，其中，所述量子点层含有量子点和金属纳米颗粒，且以所述量子点层的总重量为100％计，所述金属纳米颗粒的重量百分含量为0.1-5％。所述量子点膜的制备方法，包括如下步骤：提供量子点溶液、金属纳米颗粒溶液和固化聚合物前体，混合配置成量子点胶水；提供第一阻隔层，在所述第一阻隔层表面沉积所述量子点胶水形成量子点胶水层，在所述量子点胶水层表面形成第二阻隔层，得到量子点膜预制品；将所述量子点膜预制品进行固化处理，得到量子点膜。其胶层中同样含有不利于量子点稳定的极性基团，且制备方法相对复杂。CN109337604A公开了一种用于制备量子点膜的量子点胶水，其按重量计包括：量子点1-10份、树脂60-70份、单体20-30份、光引发剂1-5份以及1-5份扩散粒子。其制备方法包括：将上述量子点胶水涂覆于保护膜预涂有阻隔层的一面，使得保护膜的一侧形成量子点胶层；将另一保护膜覆合于量子点胶层另一面，使得阻隔层与量子点胶层接触然后进行UV固化得到本专利技术提供的量子点膜。该产品也同样存在上述弊端。因此，开发一种制备方法简单、绿色环保、稳定性能好的量子点光转换材料是很有必要的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种量子点光转换材料及其制备方法和应用。该量子点光转换材料克服了现有技术中量子点膜稳定性不高、厚度较厚、制备方法复杂、成本较高、污染环境的弊端，是一种制备方法简单、绿色环保、稳定性能好的量子点光转换材料。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种量子点光转换材料，所述量子点光转换材料包括基材和量子点材料，所述基材为烯烃类聚合物。烯烃类聚合物主要由碳氢原子构成，组成元素单一且没有极性基团，因此不会诱导量子点配体脱落导致量子产率降低，维持量子点的稳定性；并且烯烃类聚合物具有良好的水氧阻隔性能，能将量子点与环境中的水氧隔绝，且其高的透明度能最大程度地减少光被材料的吸收；同时，烯烃类聚合物在高温条件下即可处于熔融状态，能与量子点很好地混合，不需要借助其他有机溶剂。优选地，所述量子点材料包括单纯量子点、无机材料修饰的量子点或有机材料修饰的量子点。优选地，所述量子点包括CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、CdTe、CuInS、InP、CsPbX3、CuZnSe或ZnMnSe中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如CdSe和CdTe的组合、ZnSe和CdTe的组合、CsPbX3和CuZnSe以及ZnMnSe的组合等。优选地，所述无机材料包括氧化硅、氧化钛或氧化铝中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如氧化硅和氧化钛的组合、氧化钛和氧化铝的组合、氧化硅和氧化钛以及氧化铝的组合等。优选地，所述有机材料包括硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸镁或聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如硬脂酸锌和硬脂酸铝的组合、硬脂酸铝和硬脂酸镁的组合、硬脂酸镁和聚苯乙烯的组合等。优选地，所述烯烃类聚合物包括由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯或环烯烃单独聚合或共聚合而成的聚合物。优选地，所述烯烃类聚合物包括聚乙烯、聚丙烯或聚环烯烃。优选地，所述烯烃类聚合物的数均分子量为2000-400000，例如2000、5000、10000、20000、30000、50000、60000、80000、100000、200000、300000或400000等，优选10000-100000。所述烯烃类聚合物的数均分子量特定选择在2000-400000的范围内，在此范围内才能保证烯烃类聚合物在熔融状态时与量子点有较好的混合效果，使得材料中的量子点具有高稳定性，而10000-100000是实现更好效果的范围。优选地，所述量子点材料与烯烃类聚合物的质量比为1:(10-10000)，例如1:10、1:20、1:40、1:50、1:80、1:100、1:200、1:500、1:700、1:1000、1:2000、1:4000、1:5000、1:8000或1:10000等，优选1:(100-1000)。所述量子点材料与烯烃类聚合物的质量比特定选择在1:(10-10000)的范围内，是因为在此范围内量子点能较好地将蓝光转化为量子点本身的荧光。优选地，所述量子点光转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点光转换材料，其特征在于，所述量子点光转换材料包括基材和量子点材料，所述基材为烯烃类聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种量子点光转换材料，其特征在于，所述量子点光转换材料包括基材和量子点材料，所述基材为烯烃类聚合物。2.如权利要求1所述的量子点光转换材料，其特征在于，所述量子点材料包括单纯量子点、无机材料修饰的量子点或有机材料修饰的量子点；优选地，所述量子点包括CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、CdTe、CuInS、InP、CsPbX3、CuZnSe或ZnMnSe中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机材料包括氧化硅、氧化钛或氧化铝中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机材料包括硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸镁或聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合。3.如权利要求1或2所述的量子点光转换材料，其特征在于，所述烯烃类聚合物包括由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯或环烯烃单独聚合或共聚合而成的聚合物；优选地，所述烯烃类聚合物包括聚乙烯、聚丙烯或聚环烯烃；优选地，所述烯烃类聚合物的数均分子量为2000-400000，优选为10000-100000。4.如权利要求1-3中任一项所述的量子点光转换材料，其特征在于，所述量子点材料与烯烃类聚合物的质量比为1:(10-10000)，优选1:(100-1000)；优选地，所述量子点光转换材料还包括助剂；优选地，所述助剂包括分散剂、偶联剂或散射剂中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1-4中任一项所述的量子点光转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小卫，王恺，方凡，温佐良，徐冰，刘乙樽，杨鸿成，
申请(专利权)人：深圳扑浪创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44