CN110643349B - 一种量子点光扩散剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种量子点光扩散剂及其制备方法，制备方法包括步骤：对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液；将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A；将所述混合液A与所述聚甲基丙烯酸甲酯分散液混合，得到混合液B，在惰性气体保护下，调节所述混合液B的温度和pH值，充分搅拌后进行提纯处理，得到包含所述量子点的微球结构；将所述微球结构烘干、研磨，得到所述量子点光扩散剂。本发明通过使用聚合物材料对量子点和添加剂进行包裹，可以提升量子点在光学功能板的加工和老化过程中的稳定性，提高了量子点光扩散剂的应用范围；制备工艺简单，设备成本低，实验可重复性高，利于工业大规模生产和推广。

Description

一种量子点光扩散剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子功能材料技术领域，特别涉及一种量子点光扩散剂及其制备方法。

背景技术

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。

而量子点材料具有宽的激发谱、窄的发射谱、色纯度高、光稳定性好的特点，对光学功能板的光学性能提升是很好的应用方案。但在应用过程中，量子点同时会受到水、氧、热等因素的影响，使得量子点在与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，从而影响量子点和基材的稳定性和光学性能。目前为了解决水、氧、热等因素对量子点的影响，很多厂商采用阻隔膜或则阻隔层的方式对量子点进行保护，但这种方式不仅成本高，也不利于量子点的保存，依然大大的限制了量子点的应用场景。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决现有技术将量子点应用在光学功能板中时，易出现稳定性不好、成本高昂的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种量子点光扩散剂的制备方法，包括步骤：

S1、对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，制得聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

S2、将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A；

S3、将所述混合液A与所述聚甲基丙烯酸甲酯分散液混合，得到混合液B，在惰性气体保护下，调节所述混合液B的温度和pH值，搅拌后进行提纯处理，得到包含所述量子点的微球结构；

S4、将所述微球结构烘干、研磨，得到所述量子点光扩散剂。

可选地，步骤S1中，所述对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，制得聚甲基丙烯酸甲酯分散液，具体过程为：通过丙烯酸对聚甲基丙烯酸甲酯进行改性，将改性后的聚甲基丙烯酸甲酯加入到60-80℃的水中，并控制混合溶液的pH值范围为7-9，进行离子化，搅拌后得到所述聚甲基丙烯酸甲酯分散液。

可选地，步骤S3中，所述调节所述混合液B的温度和pH值，具体过程为：将所述混合液B的温度升至65-85℃，并控制pH值范围为5-6。

可选地，所述共溶剂包括苯、甲苯、二甲苯等、三氯甲烷，二氯甲烷、戊烷、己烷、辛烷、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮和甲基异丁酮中的一种或多种。

可选地，所述添加剂包括抗氧剂、光稳定剂、交联剂和偶联剂；

其中，所述抗氧剂包括二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、硫代二丙酸双月桂酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯,、季戊四醇二亚磷酸双十八酯和二缩三乙二醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯中的一种或多种；

所述光稳定剂包括癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2-羟基-5-甲基-苯基)-2H-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4、6-双(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚和2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚中的一种或多种；

所述交联剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二乙三胺、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、丙二胺、MOCA、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷，苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种；

所述偶联剂为硅烷偶联剂。

可选地，所述量子点选自元素周期表中第II主族与第VI主族中的元素形成的第一化合物中的任意一种、第III主族与第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、所述第一化合物和/或所述第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶；

其中，所述第一化合物包括：CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS；

所述第二化合物包括：GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs。

可选地，所述量子点光扩散剂的粒径为0.5μm-10μm。

相对于现有技术，本发明提供的量子点光扩散剂的制备方法具有以下优势：

(1)本发明通过将量子点与添加剂一起溶于共溶剂内，再分散在离子化后的改性聚甲基丙烯酸甲酯分散液内，形成包含量子点的微球结构，微球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，进而提高了量子点光扩散剂的应用范围；同时，该制备工艺简单，设备成本低，实验可重复性高，利于工业大规模生产和推广。

(2)本发明提供的制备方法制备的量子点光扩散剂为粉末状物质，无需保存在液体中，不仅有效保证了量子点的量子效率，且更易储存运输，进一步扩大了量子点的使用范围，提高了其经济效益性质。

(3)本发明供的制备方法制备的量子点光扩散剂，同时拥有量子点赋予的吸收高能蓝光和光转换补偿功能，和微球结构具备光扩散功能，制备的光功能版，可以增加光的散射和透射，达到透光不透明的舒适效果，同时使量子点在老化过程中稳定性得到提升，使得量子点可以更好的运用在光照明领域，突破现有光学功能板结构和光学上的局限性。

本发明另一目的在于提供一种量子点光扩散剂，以解决现有技术将量子点应用在光学功能板中时，易出现稳定性不好、成本高昂的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种量子点光扩散剂，所述量子点光扩散剂根据上述所述的量子点光扩散剂的制备方法制得。

本发明第三目的在于提供一种量子点光扩散剂的应用，以解决现有技术将量子点应用在光学功能板中时，易出现稳定性不好、成本高昂的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

所述量子点光扩散剂应用于光扩散构件、量子点油墨或半导体照明领域。

本发明第四目的在于提供一种包括有量子点光扩散剂的制品，以解决现有技术将量子点应用在制品中时，易出现稳定性不好、成本高昂的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制品，所述制品包含有如上述所述的量子点光扩散剂。

所述量子点光扩散剂、量子点光扩散剂的应用以及包括有量子点光扩散剂的制品与上述所述的量子点光扩散剂的制备方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例所述量子点光扩散剂的制备流程示意图；

图2为本发明实施例所述量子点光扩散剂的透射电镜图；

图3为本发明实施例所述的量子点和量子点光扩散剂中的量子点在相同老化条件下亮度值的曲线对比图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。

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，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，因此存在以下两个问题：(1)市场上所销售的量子点光学膜价格较贵，这是因为需要利用昂贵的阻隔膜来保护量子点，；(2)若不使用膜，而将量子点直接添加到反应基料内成型，实现量子点和光学功能板(导光板或扩散板)的融合，不仅量子点容易团聚，很难在基料中分散均匀，而且在加工过程中，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。

为解决上述问题，本发明提供了一种量子点光扩散剂及其制备方法，该量子点光扩散剂为使用聚合物材料对量子点和添加剂进行包裹而制备的一类微球产品，一方面，将量子点和添加剂包裹在聚合物微球里面，可以提升量子点在光学功能板的加工和老化过程中的稳定性，避免使用高额的传统阻隔层方式保护量子点，降低了成本；另一方面，通过将量子点和光扩散剂的优点结合，可对光源起到遮瑕的目的，在蓝色光源下得到更加纯净和柔和的白光，扩大了量子点的应用场景，使之具有较高的商业推广价值。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

结合图1所示，一种量子点光扩散剂的制备方法，包括步骤：

S1、对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

S2、将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A；

S3、将混合液A与聚甲基丙烯酸甲酯分散液混合，得到混合液B，在惰性气体保护下，调节混合液B的温度和pH值，充分搅拌后进行提纯处理，得到包含量子点的微球结构；

S4、将微球结构进行烘干处理，研磨后得到量子点光扩散剂。

本发明实施例提供的量子点光扩散剂的制备方法，通过将量子点与添加剂一起溶于共溶剂内，再分散在离子化后的改性聚甲基丙烯酸甲酯分散液内，由于改性聚甲基丙烯酸甲酯分散液经离子化后，量子点、添加剂及共溶剂混合物可以进入聚甲基丙烯酸甲酯微球内，形成包含量子点的微球结构。微球结构可以对量子点进行保护，大大减小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，进而提高了量子点光扩散剂的应用范围；同时，由于量子点光扩散剂添加到聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环氧树脂等透明树脂以及LED(发光二极管)中时，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。

此外，由于量子点的三维尺寸均在纳米量级，在常温中不稳定，易发生荧光猝灭，因此通常将其保存在溶液或胶体以保持量子效率；但是，这种在溶液或胶体中保存量子点的方法也只能是短期保存，随着时间的延长，量子点在溶液或胶体中会逐渐沉降，其量子效率也会逐渐降低。而本发明实施例提供的量子点光扩散剂为粉末状物质，无需保存在液体中，不仅有效保证了量子点的量子效率，且更易储存运输，进一步扩大了量子点的使用范围，提高了其经济效益性质。

可以理解的是，本发明实施例中虽然对步骤S1：对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，制得聚甲基丙烯酸甲酯分散液，步骤S2：将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A，进行了顺序上的限定，但此顺序限定仅用于描述目，二个步骤并没有实质上的先后关系。也即，可以先进行步骤S1，再进行步骤S2；或者先进行步骤S2，再进行步骤S1；或者将步骤S1与步骤S2同时进行。

具体的，步骤S1中，对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理包括：通过丙烯酸对聚甲基丙烯酸甲酯进行改性，将改性后的所述聚甲基丙烯酸甲酯加入到60-80℃的水溶液中，控制溶液pH值范围为7-9进行离子化，充分搅拌后得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液。

通过丙烯酸对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行改性，可以增强聚甲基丙烯酸甲酯的高分子链间的相互作用力，当PMMA与具有活泼氢原子的单体共聚时，活泼氢原子便与PMMA羰基上的氧原子形成氢键，从而能提高其耐热性。也就是使高分子链之间形成副价交联，与主价交联相比，副价交联既能提高聚合物的性能又能保持分子链的线型结构，不影响其加工成型。

具有活泼氢原子的单体主要包括某些羧酸类和酰胺类化合物，在本发明实施例中，优选为丙烯酸。当然，在其他实施例中，也可以为甲基丙烯酸、丁烯酸、顺丁烯二酸、氯丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺等物质。相应地，虽然本发明实施例是以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为主要基料来制备量子点光扩散剂，在其他实施例中，PMMA也可以替换为PS、PC、PET、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂(MS)等可以作为光扩散剂的材料，在此不一一赘述。

此外，丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯上带有羧酸基团，羧酸基团经过离子化后，具有一定的亲水性，使聚甲基丙烯酸甲酯在水中形成分散液，从而可以对步骤S2制备的混合液A进行分散包裹。同时，相比于现有的添加乳化剂对混合液A进行分散，改性的聚甲基丙烯酸甲酯可以作为微球的壳壁，后期不用清洗去除，同时可以提供很好的空腔环境，使混合液A进入，实现微球结构对量子点和添加剂的包裹，也使得制备微球的方式更加简单。

其中，改性后的聚甲基丙烯酸甲酯中羧基含量为1％-30％，步骤S1的反应温度优选为70℃，pH值优选为8。

步骤S2中，共溶剂是量子点和添加剂的良溶剂，共溶剂的存在使得量子点和添加剂能均匀地存在于一个体系中。在将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A后，所述混合液A中，量子点的质量分数为：1％-40％，添加剂的质量分数为1％-40％。

共溶剂可以是芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等；卤化烃类，三氯甲烷，二氯甲烷等；脂肪烃类，戊烷、己烷、辛烷等，醚类：乙醚、环氧丙烷等，酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等，酮类：丙酮、甲基丁酮或甲基异丁酮等当中的一种或是几种的复配物。

其中，添加剂包括：抗氧剂、光稳定剂、交联剂和偶联剂。

抗氧剂包括二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、硫代二丙酸双月桂酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯,、季戊四醇二亚磷酸双十八酯和二缩三乙二醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯中的一种或多种。

光稳定剂包括癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2-羟基-5-甲基-苯基)-2H-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4、6-双(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚和2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚中的一种或多种。

交联剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二乙三胺、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、丙二胺、MOCA、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷，苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种。

偶联剂为硅烷偶联剂，其型号可以为KH550，KH560，KH570，KH792，DL602或DL171。

抗氧剂、光稳定剂可以保护量子点，减少外界环境对量子点的影响；交联剂和偶联剂可以提升聚甲基丙烯酸甲酯外壳致密度，从而提高微球结构的整体强度，更好的隔离量子点与外界环境的接触；同时，更加致密的外壳，业可以更好的提升制备的量子点光扩散剂对光线的作用。

本发明实施例中的量子点为油溶性量子点，可以选自元素周期表中第II主族与第VI主族中的元素形成的第一化合物中的任意一种、第III主族与第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、第一化合物和/或第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶；其中，第一化合物包括：CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS；第二化合物包括：GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs。

步骤S3具体包括，向离子化的聚甲基丙烯酸甲酯分散液中加入使用共溶剂溶解的量子点和添加剂(也即混合液A)，使得混合液A分散在聚甲基丙烯酸甲酯分散液中，同时在惰性气体保护下，调节混合液B的温度升至65-85℃，并搅拌3-5h，形成包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯胶束(也即混合液B)，控制pH值在5-6范围内，继续搅拌0.5-1.5h，沉淀得到包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯球状物(也即包含量子点的微球结构)。

改性的聚甲基丙烯酸甲酯上的羧基被离子化，具有一定的亲水性，可以使聚甲基丙烯酸甲酯在水溶液中形成空壳胶束，便于混合液A进入；同时，调节混合液B的pH值在5-6范围内，使已经被离子化的羧基变成原始状态的羧基，降低其亲水性，有利于胶束沉淀下来，形成包含有量子点的微球结构。

为更加便于保存，本发明实施例提供的量子点光扩散剂的制备方法，还包括步骤S4，将沉淀得到包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯球状物干燥固化形成固化物质，具体为：

将步骤S3中所得沉淀物(包含量子点的微球结构)，在45-55℃下真空干燥1.5-2.5h，将干燥后的包含量子点的微球结构的集合体的物质进行粉碎，得到量子点高分子复合物粉末，也即为量子点光扩散剂。

其中，制得的量子点光扩散剂中含有的量子点的质量分数为0.1％-30％。添加剂中的交联剂和偶联剂在真空干燥过程中可以进一步发生交联反应，提升聚甲基丙烯酸甲酯球状物的致密度，使微球外壳更好的隔离量子点与外界环境的接触，进一步提升扩散剂对光线扩散作用。

本发明实施例提供的量子点光扩散剂的制备方法，操作工艺简单、设备成本低、实验可重复性高、利于工业大规模生产和推广；且制备得到的量子点光扩散剂为具有核壳结构的杂化纳米复合微球，量子点赋予吸收高能蓝光和光转换补偿功能，而微球结构又具备光扩散功能，因此，量子点光扩散剂结合了纳米尺度的量子点材料和微米尺度光扩散剂各自的功能和优点。同时此方法制备的量子点扩散剂，可以对量子点在加工过程中进行保护，使量子点在老化过程中稳定性得到提升。

结合图3所示，图3中两条曲线分别为量子点和量子点光扩散剂中的量子点在相同老化条件下(温度为60℃，湿度为90％和蓝光共同作用)，老化过程中，亮度值(Lv值)的变化曲线，从图中可以明显看出量子点光扩散剂中量子点的稳定性要高于单量子点的稳定性。

此外，量子点光扩散剂作为一种微纳结构的球型粉末，具有极好的分散性和相容性，可直接和基材粉末共混后挤出或注塑，加工工艺一致，并且无需改变任何工艺参数，极大的提高了其使用场景。且由于在应用时，光扩散剂本身用量少，而纳米尺度量子点在微球中均匀分散，同时光波在光扩散剂中多次反射和折射，光程增加，每个量子点利用率提高，增透阻蓝效率提高，因此只需少量量子点就能获得理想的性能，光学质量更稳定，进一步减少了光扩散剂的用量，降低成本。

图2为量子点光扩散剂的扫描电镜图，从图中可以看出，量子点光扩散剂为微球结构，量子点分布在微球中，且粒径分布均，其粒径范围为0.5μm-10μm。可以理解的是，量子点光扩散剂的粒径范围是可以控制的，在实际应用过程中，可以根据不同的使用需求，选择使用不同的粒径的量子点光扩散剂。例如：

油墨中，量子点扩散剂需要从喷头中喷出，为了不堵住油墨喷头，量子点扩散剂的粒径需要控制在2um以下。量子点扩散剂应用于光学功能板中时，为了提高光学功能板的雾度，可以选择1-8um的量子点扩散剂。

本发明实施例还提供了一种量子点光扩散剂，所述量子点光扩散剂根据上述所述的量子点光扩散剂的制备方法制得。该量子点光扩散剂具有较高的单分散性和稳定性，量子点光扩散剂为一种微纳结构的球型粉末，量子点和添加剂分散在微球结构内。

本发明另一实施例还提供了所述的量子点光扩散剂的用途，上述量子点光扩散剂应用于光扩散构件、量子点油墨或半导体照明领域。

具体的，量子点光扩散剂可以与光固化或热固化胶结合，制备成量子点胶水，然后涂布制备量子点光学膜；也可以与高分子材料PS，PMMA，PC，MS等高分子材料一同加工成型，制备成量子点扩散板、量子点导光板或其他光扩散构件；同时，还可以与油墨结合，制备成量子点油墨进行喷涂打印，印刷，制作防伪标签；此外，还可以制成透镜等构件用于照明领域。

本发明其他实施例还提供了一种制品，所述制品包含有上述所述的量子点光扩散剂。例如，包括有量子点光扩散剂的光学膜、扩散板、导光板、量子点油墨等。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。本发明下述实施例选用丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯，量子点为CdSe量子点，抗氧剂为二丁基羟基甲苯，叔丁基对苯二酚，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和季戊四醇二亚磷酸双十八酯，光稳定剂为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，交联剂过氧化二异丙苯，偶联剂为KH550。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

实施例1

本实施例提供了一种量子点光扩散剂的制备方法，具体步骤如下：

称取1份的丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯，加入70℃的水溶液中，并调节水溶液pH＝8，搅拌1h，得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

称取0.001份的量子点、0.001份添加剂加入到0.1份的共溶剂中，得到混合液A，其中，抗氧剂0.0005份，光稳定剂为0.0005份，交联剂0份，偶联剂0份；

向聚甲基丙烯酸甲酯分散液中，加入混合液A，聚甲基丙烯酸甲酯分散液与混合液A的质量比为20:1，搅拌均匀，通氮气30min，除去体系中的氧气，然后升温至75℃搅拌4h，混合液B，然后调节混合液B的pH＝5.5，搅拌1h，沉淀得到包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构；

将沉淀得到的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构，在50℃下真空干燥2h，最后将干燥后的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构进行研磨粉碎，得到粉末状的量子点光扩散剂。

实施例2

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例提供了的量子点光扩散剂的制备方法，具体步骤如下：

称取1份的丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯，加入60℃的水溶液中，并调节水溶液pH＝7，搅拌1h，得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

称取0.3份的量子点、0.3份添加剂加入到0.15份的共溶剂中，得到混合液A，其中，抗氧剂0份，光稳定剂为0份，交联剂0.15份，偶联剂0.15份；

向聚甲基丙烯酸甲酯分散液中，加入混合液A，聚甲基丙烯酸甲酯分散液与混合液A的质量比为2:1，搅拌均匀，通氮气30min，除去体系中的氧气，然后升温至65℃搅拌4h，混合液B，然后调节混合液B的pH＝5，搅拌0.5h，沉淀得到包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构；

将沉淀得到的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构，在45℃下真空干燥2.5h，最后将干燥后的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构进行研磨粉碎，得到粉末状的量子点光扩散剂。

实施例3

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例提供了的量子点光扩散剂的制备方法，具体步骤如下：

称取1份的丙烯酸改性的聚甲基丙烯酸甲酯，加入80℃的水溶液中，并调节水溶液pH＝9，搅拌1h，得到聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

称取0.2的量子点、0.2添加剂加入到0.6的共溶剂中，得到混合液A，其中，抗氧剂0.05份，光稳定剂为0.05份，交联剂0.05份，偶联剂0.05份；

向聚甲基丙烯酸甲酯分散液中，加入混合液A，聚甲基丙烯酸甲酯分散液与混合液A的质量比为3:1，搅拌均匀，通氮气30min，除去体系中的氧气，然后升温至85℃搅拌4h，混合液B，然后调节混合液B的pH＝6，搅拌1.5h，沉淀得到包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构；

将沉淀得到的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构，在55℃下真空干燥1.5h，最后将干燥后的包含量子点的聚甲基丙烯酸甲酯微球结构进行研磨粉碎，得到粉末状的量子点光扩散剂。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种量子点光扩散剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，制得聚甲基丙烯酸甲酯分散液；

S2、将量子点和添加剂溶于共溶剂中，得到混合液A；其中，所述添加剂包括交联剂、偶联剂、抗氧剂和光稳定剂；

S3、将所述混合液A与所述聚甲基丙烯酸甲酯分散液混合，得到混合液B，在惰性气体保护下，调节所述混合液B的温度为65-85℃，并搅拌3-5h，并调节所述混合液B的pH值为5-6，继续搅拌0.5-1h，提纯处理后得到包含所述量子点的微球结构；

S4、将所述微球结构烘干、研磨，得到所述量子点光扩散剂；

其中，步骤S1中，所述对聚甲基丙烯酸甲酯进行预处理，制得聚甲基丙烯酸甲酯分散液，具体过程为：通过丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、顺丁烯二酸、氯丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺对聚甲基丙烯酸甲酯进行改性，将改性后的聚甲基丙烯酸甲酯加入到60-80℃的水中，并控制混合溶液的pH值范围为7-9，进行离子化，搅拌后得到所述聚甲基丙烯酸甲酯分散液。

2.根据权利要求1所述的量子点光扩散剂的制备方法，其特征在于，所述共溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷，二氯甲烷、戊烷、己烷、辛烷、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮和甲基异丁酮中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的量子点光扩散剂的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、硫代二丙酸双月桂酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）、 β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯,、季戊四醇二亚磷酸双十八酯和二缩三乙二醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯中的一种或多种；

所述光稳定剂包括癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、 2-(2-羟基-5-甲基-苯基)-2H-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4、6-双(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚和2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚中的一种或多种；

所述交联剂包括过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二乙三胺、2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷、多异氰酸酯、丙二胺、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷，苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种；

所述偶联剂为硅烷偶联剂。

4.根据权利要求1-3中任一所述的量子点光扩散剂的制备方法，其特征在于，所述量子点选自元素周期表中第II主族与第VI主族中的元素形成的第一化合物中的任意一种、第III主族与第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、所述第一化合物和/或所述第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶；

其中，所述第一化合物包括：CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS；

所述第二化合物包括：GaN、GaP、GaAs、InN、InP 和InAs。

5.根据权利要求4所述的量子点光扩散剂的制备方法，其特征在于，所述量子点光扩散剂的粒径为0.5μm-10μm。

6.一种量子点光扩散剂，其特征在于，所述量子点光扩散剂根据上述权利要求1-5中任一项所述的量子点光扩散剂的制备方法制得，所述量子点光扩散剂中含有的所述量子点的质量分数为0.1%-30%。

7.根据权利要求6所述的量子点光扩散剂的用途，其特征在于，所述量子点光扩散剂应用于光扩散构件、量子点油墨或半导体照明领域。

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