一种基于分子筛的荧光玻璃及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于分子筛的荧光玻璃及其制备方法与应用，所述基于分子筛的荧光玻璃包括如下按质量份计算的组分：覆镁二氧化钛包覆量子点复合物30～50重量份；硅基分子筛80～100重量份；所述覆镁二氧化钛包覆量子点复合物通过如下方法得到：将纳米覆镁二氧化钛与量子点溶液通过旋涡混合器混合均匀，沉淀物过滤后放入真空烤箱中进行烘烤，烘烤温度40～60℃，烘烤时间为20～60min，得到覆镁二氧化钛包覆量子点复合物。所述基于分子筛的荧光玻璃具有较高的折射率和透光性，光通量高，且材料价格相比现有的量子点荧光材料低廉，工业应用价值大。值大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分子筛的荧光玻璃及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及荧光材料
，更具体地，涉及一种基于分子筛的荧光玻璃及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，LED市场在技术上已经成熟，商用白光LED采用蓝光芯片激发黄色荧光粉或者蓝光芯片激发红粉和绿荧光粉。荧光粉会出现颗粒不均匀、发光波段单一、光衰明显等问题，限制了荧光粉在LED上的进一步发展。量子点(QDs)是一种零维半导体晶体材料，由于量子点半径小于或接近于对应体材料的激子波尔半径，量子点能表现出明显的量子点限域效应，此时载流子在三个方向上的运动受到势垒约束，这种约束是由静电势、材料界面、半导体表面或者三者综合作用形成的。量子点中的电子和空穴被限域，使得连续的能带变成具有分子特性的分离能级结构。这种分离结构使得量子点与常规发光材料不同，使量子点还具有以下特点：1)量子点根据不同的材料、颗粒大小使发光光谱处于不同的波段区域；2)量子点具有宽的激发光谱和窄的发射光谱，能使量子点达到激发态的光谱范围较宽，只要激发光能量高于阈值，即可使量子点激发，且不论激发光的波长为多少，固定材料和尺寸的量子点的发射光谱是固定的，且发射光谱范围较窄且对称；3)量子点具有较大的斯托克斯位移，保证了自身的出光效率。基于量子点的特性，可以制备出任何颜色的材料。
[0003]王连军等人以介孔SBA
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15粉体为基质材料烧结出量子点玻璃荧光材料，这使得低温快速烧结制备荧光玻璃成为可能。但其制备原料较为昂贵，且对烧结条件要求采用放电等离子技术，工艺条件较为严苛，不适宜工业应用。另外，现有的量子点材料折射率低会导致出射光的全反射概率过大，导致出光效率低，一方面会导致光源亮度降低，另一方面过多的全反射光会导致芯片或者基底热量增加，使芯片的效率降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种基于分子筛的荧光玻璃，所述基于分子筛的荧光玻璃具有较高的折射率和透光性，荧光玻璃光通量高，且材料价格相比现有的量子点荧光材料低廉，工业应用价值大。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供所述基于分子筛的荧光玻璃的制备方法。所述基于分子筛的荧光玻璃的制备方法工艺简单，条件不严苛，适用于稳定地批量化生产。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供所述基于分子筛的荧光玻璃的应用。
[0007]本专利技术采取的技术方案是：
[0008]一种基于分子筛的荧光玻璃，包括如下按重量份计算的组分：
[0009]覆镁二氧化钛包覆量子点复合物30～50重量份；
[0010]硅基分子筛80～100重量份；
[0011]所述覆镁二氧化钛包覆量子点复合物通过如下方法得到：
[0012]将纳米覆镁二氧化钛与量子点溶液通过旋涡混合器混合均匀，其中，量子点溶液
中量子点的含量与纳米覆镁二氧化钛的含量的质量比为(40～50):50，然后离心30～60min，沉淀物过滤后放入真空烤箱中进行烘烤，烘烤温度40～60℃，烘烤时间为20～60min，得到覆镁二氧化钛包覆量子点复合物。
[0013]在封装材料中，高折射纳米粒子用在封装材料中能够起到提高封装材料的折射率从而达到提升亮度的效果，但是一些高折射纳米粒子(具有大于蓝光放射波长的能带间隙的氧化物、氮化物或者硫化物)中的硒化物、碲化物或者硫化物容易因为光化作用而衰减，而高折射氧化物粒子(单一的氧化铝/氧化锆/氧化铋以及氧化硅)分布在有机硅聚物/玻璃/透明陶瓷中虽然可以达到折射率大于1.8的封装材料，但是在绿光和蓝光波长的光学吸收系数较高，导致封装材料在透明性上难以达到较高的透明度，或者只能将材料做到几十微米的这种较薄的厚度才能保证较高的透明度，从而影响封装材料荧光玻璃的应用。
[0014]为此我们选择纳米二氧化钛作为提供高折射率的基质，一方面二氧化钛这种高折射纳米粒子中粒径较小的粒子会出现自行排列，其在自行排列过程中会出现一定的小缝隙，这种小缝隙能为量子点提供了藏身之处，量子点进入到缝隙中后，其纳米结构能够有效的屏蔽环境中的水、氧等，对量子点起到保护作用，维护了量子点的光学性能。另一方面二氧化钛具有较高的折射率，能够提高荧光材料的出光效率，增加了材料的光通量，因而无需在荧光玻璃中再加入其它高折射粒子来提高折射率。而在二氧化钛中混入镁，能够用以提高提高纳米粒子的透光性，从而使制备出的荧光玻璃具有优异的透光性，进一步提高了荧光玻璃的出光效率和光通量。另外，对量子点的这种预处理提高量子点的分散性，增加了荧光玻璃的一致性。此外，本技术方案采用硅基分子筛作为荧光玻璃的主体成分，相比与介孔材料，价格更为实惠。
[0015]优选地，所述覆镁二氧化钛的制备方法包括如下步骤：
[0016](1)将125～130份的钛酸四丁酯溶于350～400份的无水乙醇中，然后加入冰醋酸调节pH值为4，加入6～9份醋酸镁，充分搅拌，然后放置于通风橱通风处理1.5～2h，得到覆镁二氧化钛溶胶；
[0017](2)取20～30份覆镁二氧化钛溶胶放入100～150份乙醇中进行混合，然后加入6～9份分散剂，在50～65℃下进行搅拌0.5～1.5小时，再置于8080
±
5℃烤箱中干燥至颗粒状，然后将颗粒研磨成粉末，再以10
±
2℃/min的升温速度在300
±
20℃下焙烧50～70min，得到纳米覆镁二氧化钛。
[0018]本技术方案采用溶胶法制备二氧化钛溶胶，并在制备过程中添加醋酸镁使镁离子能够较好地混入二氧化钛中，再通过分散剂的作用使两者能够充分混合，干燥后研磨成粉末可以得到纳米覆镁二氧化钛，且制备出的纳米覆镁二氧化钛还具有一定的纳米孔隙结构，能够有效的屏蔽环境中的水、氧等，对量子点起到良好的保护作用，维护了量子点的光学性能。
[0019]进一步地，所述分散剂为丁基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、六甲基二硅胺烷中的一种或多种。
[0020]进一步地，所述硅基分子筛孔径为30nm～50nm。
[0021]进一步地，所述量子点材料为APbX3、CuInS2、InP、ZnS中的一种或多种，其中A＝Cs、MA，X＝Cl、Br、I。
[0022]进一步地，所述基于分子筛的荧光玻璃的折射率为1.7～1.9。
[0023]所述的基于分子筛的荧光玻璃的制备方法，包括如下步骤：
[0024]S1、将高折射纳米粒子包覆量子点复合物、硅基分子筛、醇溶液按照质量比(30～50)：(80～100)：(150～250)放入混料桶或球磨机进行混合，混合时间3～5h，混合完成后放入烤箱进行烘烤，烤箱温度设定为60℃～80℃，烘烤时间为2～5h，然后放入研钵进行充分研碎得到复合粉体；
[0025]S2、将粘接剂与复合粉体按质量比(8～15)：100混合，采用研钵充分研磨混合，然后通过800～2000目筛网得到带有粘结剂的复合粉体，然后将复合粉体放入压制模具中，通过压力成型得到薄片，压强设定在30MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分子筛的荧光玻璃，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：覆镁二氧化钛包覆量子点复合物30～50重量份；硅基分子筛80～100重量份；所述覆镁二氧化钛包覆量子点复合物通过如下方法得到：将纳米覆镁二氧化钛与量子点溶液通过旋涡混合器混合均匀，其中，量子点溶液中量子点的含量与纳米覆镁二氧化钛的质量比为(40～50):50，然后离心30～60min，沉淀物过滤后放入真空烤箱中进行烘烤，烘烤温度40～60℃，烘烤时间为20～60min，得到覆镁二氧化钛包覆量子点复合物。2.根据权利要求1所述的基于分子筛的荧光玻璃，其特征在于，所述纳米覆镁二氧化钛的制备方法包括如下步骤：(1)将125～130份的钛酸四丁酯溶于350～400份的无水乙醇中，然后加入冰醋酸调节pH值为4，加入6～9份醋酸镁，充分搅拌，然后放置于通风橱通风处理1.5～2h，得到覆镁二氧化钛溶胶；(2)取20～30份覆镁二氧化钛溶胶放入100～150份乙醇中进行混合，然后加入6～9份分散剂，在50～65℃下进行搅拌0.5～1.5小时，再置于80
±
5℃烤箱中干燥至颗粒状，然后将颗粒研磨成粉末，再以10
±
2℃/min的升温速度在300
±
20℃下焙烧50～70min，得到纳米覆镁二氧化钛。3.根据权利要求2所述的基于分子筛的荧光玻璃，其特征在于，所述分散剂为丁基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、六甲基胺二硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的基于分子筛的荧光玻璃，其特征在于，所述硅基分子筛孔径为30nm～50nm。5.根据权利要求1所述的基于分子筛的荧光玻璃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：广州光联电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：