專利名稱：量子點粉末及其制備方法、硅膠透鏡及其制作方法和led 燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，具體而言，涉及一種量子點粉末、其制備方法、含有其的硅膠透鏡和LED燈具及該硅膠透鏡的制作方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)由于量子限域效應(yīng)(quantum confinement effect)而表現(xiàn)出許多獨特的光、電特性，成為人們研究的熱點，而三維受限的量子點(quantum dots, QDs)則更引人矚目。量子點是一種三維團簇，由有限數(shù)目的原子組成，而且三個維度尺寸均在納米量級，因此一般量子點的粒徑都較小。由于粒徑均在納米量級，所以其在常溫中不穩(wěn)定，易發(fā)生熒光猝滅，量子效率會下降較多，為了保持其量子效率，目前一般都是將量子點保存在溶液中或膠體中。但是，這種在溶液或膠體中保存量子點的方法也只能是短期保存，隨著時間的延長量子點在溶液或膠體中會逐漸沉降，從而影響其量子效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種量子點粉末、其制備方法、含有其的硅膠透鏡和LED燈具及該硅膠透鏡的制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中量子點難以保存的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種量子點粉末的制備方法，該制備方法包括以下步驟步驟A、將量子點高分子分散體固化形成固體物質(zhì)；以及步驟B、將固體物質(zhì)研磨得到量子點粉末。進一步地，上述步驟A包括步驟Al、將量子點高分子分散體涂覆在平板上形成涂覆膜；步驟A2、烘烤或采用紫外光照射涂覆膜，使涂覆膜固化形成固化膜；以及步驟A3、將固化膜加熱固化形成固體物質(zhì)。進一步地，上述步驟A2包括在150°C下烘烤IOmin涂覆膜或連續(xù)兩次采用紫外光以3. 5m/s的速率照射涂覆膜形成固化膜。進一步地，上述步驟A3包括將固化膜在40 150°C下保溫l(Tl5h形成固體物質(zhì)。進一步地，上述量子點粉末的粒徑為0.1 100μm。進一步地，上述固化膜為透明固化膜，且當(dāng)透明固化膜的厚度為Imm時其透光率在90%以上。進一步地，上述量子點高分子分散體為量子點材料在丙烯酸酯類樹脂、有機硅氧烷樹脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸脂改性有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂中分散形成的分散體，且其中量子點材料的質(zhì)量含量為0. Of 10%，上述量子點材料選自元素周期表中第II主族與第VI主族中的元素形成的第化合物、第III主族與第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一種、第一化合物和/或第二化合物中的多種包覆形成的核殼結(jié)構(gòu)化合物或者摻雜納米晶，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。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種量子點粉末，量子點粉末由上述的制備方法制備而成。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種硅膠透鏡的制作方法，上述制作方法包括以下步驟步驟I)、將上述量子點粉末、熒光粉與硅膠以1:3 7 :4(T50的質(zhì)量比混合形成混膠；以及步驟2)、將混膠注入硅膠透鏡的成型模具內(nèi)并抽真空至無肉眼可見的氣泡，采用注塑成型的方式得到硅膠透鏡。進一步地，控制上述步驟I)的混合過程中量子點粉末、熒光粉與硅膠形成的混合體系的溫度低于40°C。進一步地，上述步驟2)的注塑成型過程中將經(jīng)抽真空的混膠在8(T20(TC下固化I 180mino根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種硅膠透鏡，上述硅膠透鏡通過上述硅膠透鏡的制作方法制備而成。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種LED燈具，包括一個或多個封裝體，封裝體包括封裝基板；封裝殼體，一端具有開口，且開口端固定在封裝基板上；LED芯片，固定在封裝基板上由封裝殼體的開口端圍成的區(qū)域內(nèi)；LED基板，一個或多個封裝體的封裝基板遠離LED芯片的一側(cè)固定在LED基板上；上述LED燈具還包括遠程熒光殼體，遠程熒光殼體為上述的硅膠透鏡，該硅膠透鏡的一端具有開口，且開口端固定在LED基板上，封裝體設(shè)置在LED基板上由硅膠透鏡的開口端圍成的區(qū)域內(nèi)，且與硅膠透鏡的內(nèi)壁之間具有間隙。本發(fā)明的技術(shù)方案以量子點材料與液態(tài)的聞分子材料復(fù)合形成量子點聞分子分散體為原料，由于量子點在量子點聞分子分散體短時間內(nèi)不存在量子點材料在液體中沉降引起的量子效率下降的問題，本發(fā)明將該量子點高分子分散體固化形成的固化物質(zhì)，避免了量子點材料在液體中沉降的問題，有效地保證了量子點的量子效率；而且，研磨粉碎后得到量子點粉末相對于液態(tài)的量子點聞分子分散體更易保存。


構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了本發(fā)明一種優(yōu)選的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本發(fā)明另一種優(yōu)選的LED燈具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3不出了本發(fā)明實施例1量子點粉末中的量子點材料的光譜曲線與量子點溶液中量子點材料的光譜曲線比較圖；圖4不出了本發(fā)明實施例2量子點粉末中的量子點材料的光譜曲線與量子點溶液中量子點材料的光譜曲線比較圖；圖5不出了本發(fā)明實施例3量子點粉末中的量子點材料的光譜曲線與量子點溶液中量子點材料的光譜曲線比較圖；圖6不出了本發(fā)明實施例4量子點粉末中的量子點材料的光譜曲線與量子點溶液中量子點材料的光譜曲線比較
圖7不出了本發(fā)明實施例5量子點粉末中的量子點材料的光譜曲線與量子點溶液中量子點材料的光譜曲線比較圖；以及
圖8示出了本發(fā)明實施例1至5的硅膠透鏡以及對比例I的硅膠透鏡在色溫為3000K左右時的光譜曲線比較圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。在本發(fā)明一種典型的實施方式中，提供了一種量子點粉末的制備方法，該制備方法包括以下步驟步驟A、將量子點高分子分散體固化形成固體物質(zhì)；以及步驟B、將固體物質(zhì)研磨得到量子點粉末。上述量子點粉末的制備方法以量子點材料與液態(tài)的聞分子材料復(fù)合形成量子點聞分子分散體為原料，由于量子點在量子點聞分子分散體短時間內(nèi)不存在量子點材料在液體中沉降引起的量子效率下降的問題，本發(fā)明將該量子點高分子分散體固化形成的固化物質(zhì)，避免了量子點材料在液體中量子效率下降的問題，有效地保證了量子點的量子效率，并延長了量子點材料的存放時間。在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施例中，上述步驟A包括步驟Al、將量子點高分子分散體涂覆在平板上形成涂覆膜；步驟A2、烘烤或采用紫外光照射涂覆膜，使涂覆膜固化形成固化膜；以及步驟A3、將固化膜加熱固化形成固體物質(zhì)。烘烤或采用紫外光照射量子點高分子分散體的涂覆膜加快了量子點高分子分散體的固化速度，而且不會對量子點產(chǎn)生影響；形成固化膜之后再進一步加熱，優(yōu)化固化效果，以利于后續(xù)對固化物質(zhì)的研磨。為了得到比較均勻的固化膜，優(yōu)選步驟A2包括在150°C下烘烤IOmin涂覆膜或連續(xù)兩次采用紫外光以3. 5m/s的速率照射涂覆膜形成固化膜。為了 使形成的固化膜充分完整固化，優(yōu)選步驟A3包括將固化膜在4(T150°C下保溫l(Tl5h形成固體物質(zhì)。通過本發(fā)明的制備方法得到的固體物質(zhì)可以根據(jù)實際需要研磨成不同粒徑大小的量子點粉末，優(yōu)選量子點粉末的粒徑為0. flOOiim。選擇粒徑在0. 1 100 ii m之間的量子點粉末制備含有量子點的硅膠透鏡既能發(fā)揮量子點的作用又不會影響硅膠透鏡的光效。為了不影響采用本發(fā)明的量子點粉末作為LED發(fā)光器件的發(fā)光材料時對LED發(fā)光器件的出光效果產(chǎn)生不利影響，優(yōu)選固化膜為透明固化膜，且當(dāng)透明固化膜的厚度為1_時其透光率在90%以上。利用量子點高分子分散體和量子點的透明特性得到的固化膜也是一種透明的固化膜，從而不會影響具有其的發(fā)光器件的出光效果，如果需要混入其余材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以優(yōu)選一些透明物質(zhì)，如果對其透明性能沒有要求則可以選用適合的不透明物質(zhì)。目前量子點聞分子分散體的制作研究也較多，本發(fā)明所用的量子點聞分子分散體優(yōu)選量子點材料在丙烯酸酯類樹脂、有機硅氧烷樹脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸脂改性有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂中分散形成的分散體，且其中量子點的質(zhì)量含量為0. Of 10%，可用于本發(fā)明的量子點材料選自元素周期表中第II主族與第VI主族中的元素形成的化合物、第III主族與第V主族中的元素形成的化合物中的任意一種或者多種包覆形成的核殼結(jié)構(gòu)化合物或摻雜納米晶，上述量子點材料選自元素周期表中第II主族與第VI主族中的元素形成的第一化合物、第III主族與第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一種、第一化合物和/或第二化合物中的多種包覆形成的核殼結(jié)構(gòu)化合物或者摻雜納米晶，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。上述丙烯酸酯類樹
脂是指分子主鏈結(jié)構(gòu)上帶有丙烯酸酯基團的一類高分子材料的總稱，其結(jié)構(gòu)通式為
權(quán)利要求
1.一種量子點粉末的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟 步驟A、將量子點高分子分散體固化形成固體物質(zhì)；以及 步驟B、將所述固體物質(zhì)研磨得到所述量子點粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A包括 步驟Al、將所述量子點高分子分散體涂覆在平板上形成涂覆膜； 步驟A2、烘烤或采用紫外光照射所述涂覆膜，使所述涂覆膜固化形成固化膜；以及 步驟A3、將所述固化膜加熱固化形成所述固體物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A2包括在150°C下烘烤IOmin所述涂覆膜或連續(xù)兩次采用所述紫外光以3. 5m/s的速率照射所述涂覆膜形成所述固化膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A3包括將所述固化膜在4(T150°C下保溫10 15h形成所述固體物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述量子點粉末的粒徑為O.1 100 μ mD
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述固化膜為透明固化膜，且當(dāng)所述透明固化膜的厚度為Imm時其透光率在90%以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述量子點高分子分散體為量子點材料在丙烯酸酯類樹脂、有機硅氧烷樹脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸脂改性有機硅樹脂或環(huán)氧樹脂中分散形成的分散體，且其中所述量子點材料的質(zhì)量含量為O.Of 10%，所述量子點材料選自元素周期表中第II主族與第VI主族中的元素形成的第一化合物中的任意一種、第III主族與第V主族中的元素形成的第二化合物中的任意一種、所述第一化合物和/或所述第二化合物中的多種包覆形成的核殼結(jié)構(gòu)化合物或者摻雜納米晶， 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。
8.一種量子點粉末，其特征在于，所述量子點粉末由權(quán)利要求1至7中任一項所述的制備方法制備而成。
9.一種硅膠透鏡的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟 步驟1)、將權(quán)利要求8所述的量子點粉末、熒光粉與硅膠以1:3 7 :4(Γ50的質(zhì)量比混合形成混膠；以及 步驟2)、將所述混膠注入硅膠透鏡的成型模具內(nèi)并抽真空至無肉眼可見的氣泡，采用注塑成型的方式得到所述硅膠透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，控制所述步驟I)的混合過程中所述量子點粉末、突光粉與娃膠形成的混合體系的溫度低于40°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述步驟2)的注塑成型過程中將所述經(jīng)抽真空的混膠在8(T200°C下固化I 180min。
12.—種硅膠透鏡，其特征在于，所述硅膠透鏡通過權(quán)利要求9至11中任一項制作方法制備而成。
13.一種LED燈具，包括一個或多個封裝體，所述封裝體包括 封裝基板(3)； 封裝殼體(2 )，一端具有開口，且開口端固定在所述封裝基板(3 )上； LED芯片(1)，固定在所述封裝基板(3)上由所述封裝殼體(2)的開口端圍成的區(qū)域內(nèi)； LED基板(6)，所述一個或多個封裝體的封裝基板(3)遠離所述LED芯片(I)的一側(cè)固定在所述LED基板(6)上； 其特征在于，所述LED燈具還包括遠程熒光殼體(5)，所述遠程熒光殼體(5)為權(quán)利要求12所述的硅膠透鏡，所述硅膠透鏡的一端具有開口，且開口端固定在所述LED基板(6)上，所述封裝體設(shè)置在所述LED基板(6)上由所述硅膠透鏡的開口端圍成的區(qū)域內(nèi)，且與所述硅膠透鏡的內(nèi)壁之間具有間隙。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種量子點粉末、其制備方法、含有其的硅膠透鏡和LED燈具及該硅膠透鏡的制作方法。量子點粉末的制備方法包括以下步驟步驟A、將量子點高分子分散體固化形成固體物質(zhì)；以及步驟B、將固體物質(zhì)研磨得到量子點粉末。上述量子點粉末的制備方法以量子點材料與高分子材料復(fù)配形成量子點高分子分散體為原料，而且將該量子點高分子分散體固化形成的固化物質(zhì)保存，避免了量子點材料在液體中長期存放量子效率下降的問題，并延長了量子點材料的存放時間，拓寬了量子點應(yīng)用范圍，提高了LED發(fā)光器件中發(fā)光層的發(fā)光效率。
文檔編號C08K3/32GK103030822SQ20121056019
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陳文杰, 康永印, 蘇凱, 史翰林 申請人:杭州納晶科技有限公司