一种钙钛矿量子点复合光扩散剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种钙钛矿量子点复合光扩散剂及其制备方法和应用，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂为聚合物包覆钙钛矿量子点的核壳结构。本发明专利技术通过使用聚合物对钙钛矿量子点和普通扩散剂进行包裹，可以提升钙钛矿量子点在光扩散剂应用的加工和老化过程中的稳定性，提高了钙钛矿量子点复合光扩散剂的应用范围；制备工艺简单，设备成本低，可重复性高，适合工业大规模生产和推广。大规模生产和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿量子点复合光扩散剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子功能材料
，特别涉及一种钙钛矿量子点复合光扩散剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]光学功能板，也称光扩散元件，被广泛用于照明灯罩、背投电视的屏幕、面发光装置(例如，液晶显示装置)等，在提高液晶显示装置等的显示质量和改善视角特性等发面有突出的效果。
[0003]钙钛矿量子点作为新一代发光材料，具有半峰宽窄、颜色可调、量子产率高等突出特点，当使用在光学领域时，钙钛矿量子点显示的RGB三原色纯净，且色谱具有连续性，色彩表现更加纯净鲜艳，可以大幅度提升显示设备的色域、亮度、对比度等显示效果。而目前研究较多的是将不同钙钛矿量子点按一定比例和浓度掺杂于有机、无机或聚合物材料中，制成导光板或扩散板或旋涂成膜封装于背光模组中。但是钙钛矿量子点对外界环境相当敏感，不仅耐热性能差，而且遇到水和氧容易发生降解。即在应用过程中，钙钛矿量子点同时会受到水、氧、热等因素的影响，使得钙钛矿量子点在与PS、PMMA、PC、MS等高分子材料混合进行高温加工过程中，易出现表面配体脱落分散到基材中的现象，也可能发生荧光猝灭，导致量子效率较大幅度下降，从而影响钙钛矿量子点和基材的稳定性和光学性能。因此存在以下两个问题：(1)为了解决水、氧、热等因素对钙钛矿量子点的影响，很多厂商采用阻隔膜或则阻隔层的方式对钙钛矿量子点进行保护，但是市场上所销售的钙钛矿量子点光学膜价格较贵，这种方式不仅成本高，也不利于钙钛矿量子点的保存，依然大大的限制了钙钛矿量子点的应用场景；(2)若不使用膜，而将钙钛矿量子点直接添加到反应基料内成型，实现钙钛矿量子点和光学功能板(导光板或扩散板)的融合，不仅钙钛矿量子点容易团聚，很难在基料中分散均匀，而且在加工过程中，钙钛矿量子点表面的配体易脱落，这就导致产品的阻蓝效率低、光学不稳定；另一方面，为避免导光学功能板在应用过程中，其内的量子点稳定性下降，仍然需要在光学功能板表面添加阻隔膜或则阻隔层，这同样阻碍了量子点的应用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述易出现稳定性不好、成本高昂的问题，本专利技术将钙钛矿量子点前驱体与聚合物、扩散剂共混于分散液内，经过喷雾干燥工艺，使得钙钛矿量子点前驱体在纳米级尺寸内完成形核生长，即在高分子网状结构内生成为核壳结构量子点，最终形成纳米尺寸的核壳结构。核壳结构可以对量子点进行保护，大大降低在后期应用过程中受到空气中的氧气和水的侵蚀，或者在使用过程中出现配体脱落影响材料的情况，提高了量子点的使用稳定性，进而提高了量子点复合光扩散剂的应用范围。同时，由于扩散剂的添加，增加光的散射和透射，使点光源变成面光源，达到透光不透明的舒适效果。提高了量子点的使用稳定性，进而提高了量子点复合光扩散剂的应用范围。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种钙钛矿量子点复合光扩散剂，所述钙钛矿量
子点复合光扩散剂为核壳结构；所述钙钛矿量子点复合光扩散剂包括聚合物和钙钛矿量子点；所述聚合物包覆所述钙钛矿量子点。
[0006]可选地，所述聚合物选自聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚偏二氯乙烯中的至少一种。
[0007]可选地，所述钙钛矿量子点在所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中的质量含量为0.1％
‑
20％。
[0008]可选地，所述钙钛矿量子点在所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中的质量含量上限选自0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％；下限选自0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％。
[0009]可选地，所述钙钛矿量子点在所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中的质量含量为0.1％
‑
10％。
[0010]可选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂的粒径为0.1μm
‑
50μm。
[0011]可选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂的粒径上限选自0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm；下限选自0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm或45μm。
[0012]可选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂为球状结构。
[0013]可选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂的粒径为0.1μm
‑
10μm。
[0014]可选地，钙钛矿量子点是一种与钛酸钙(CaTiO3)类似的晶体结构且化学式为ABX3的一大类纳米晶体离子化合物，简称钙钛矿量子点。
[0015]可选地，所述钙钛矿量子点为化合物b包覆化合物a的核壳结构；
[0016]所述化合物a选自化学式如式I所示的化合物中的至少一种：
[0017]ABX3ꢀꢀꢀꢀꢀ
式I
[0018]其中，A选自CH3NH
3+
、(CH3(NH2)
2+
、Cs
+
、Rb
+
、K
+
、
…
、
…
中的至少一种；
[0019]B为金属离子；所述金属选自Pb、Sn、Bi、
…
、
…
中的至少一种；
[0020]X选自卤族元素的阴离子中的至少一种；
[0021]所述化合物b选自油酸、油胺、油酸溴、辛氨溴的至少一种。
[0022]可选地，所述化合物b在所述钙钛矿量子点中的质量含量为1％～60％。
[0023]可选地，所述化合物b在所述钙钛矿量子点中的质量含量上限选自2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％；下限选自1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％或55％。
[0024]可选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中还包括添加剂。
[0025]可选地，所述添加剂来源于抗氧剂、光稳定剂、交联剂、偶联剂的至少一种。
[0026]可选地，所述添加剂可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿量子点复合光扩散剂，其特征在于，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂为核壳结构；所述钙钛矿量子点复合光扩散剂包括聚合物和钙钛矿量子点；所述聚合物包覆所述钙钛矿量子点。2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合光扩散剂，其特征在于，所述聚合物选自聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚偏二氯乙烯中的至少一种；优选地，所述钙钛矿量子点在所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中的质量含量为0.1％～20％；优选地，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂的粒径为0.1μm～50μm。3.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合光扩散剂，其特征在于，所述钙钛矿量子点为化合物b包覆化合物a的核壳结构；所述化合物a选自化学式如式I所示的化合物中的至少一种：ABX3式I其中，A选自CH3NH
3+
、(CH3(NH2)
2+
、Cs
+
、Rb
+
、K
+
中的至少一种；B为金属离子；所述金属选自Pb、Sn、Bi中的至少一种；X选自卤族元素的阴离子中的至少一种；所述化合物b选自油酸、油胺、油酸溴、辛氨溴的至少一种；优选地，所述化合物b在所述钙钛矿量子点中的质量含量为1％～60％。4.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合光扩散剂，其特征在于，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中还包括添加剂；所述添加剂来源于抗氧剂、光稳定剂、交联剂、偶联剂的至少一种；优选地，在所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中，所述添加剂的质量含量为0.1％～30％。5.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点复合光扩散剂，其特征在于，所述钙钛矿量子点复合光扩散剂中还包括扩散剂；所述扩散剂位于核壳结构的钙钛矿量子点复合光扩散剂的核内；所述扩散剂选自有机扩散剂、无机扩散剂的至少一种；优选地，所述有机扩散剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸树脂、有机硅中的至少一种；所述无机扩散剂选自硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅中的至少一种；优选地，在所述钙钛矿量子点复合光扩散...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钱，李飞，柏泽龙，钟海政，
申请(专利权)人：致晶科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：