[发明专利]一种量子立方蓝光转换青光膜及其在照明灯具和显示器件中的应用在审

专利信息
申请号: 202211473606.8 申请日: 2022-11-23
公开(公告)号: CN115636969A 公开(公告)日: 2023-01-24
发明(设计)人: 彭敏;请求不公布姓名 申请(专利权)人: 南京紫同纳米科技有限公司
主分类号: C08J7/04 分类号: C08J7/04;C08L67/02;C09D201/00;C09D7/61;C09K11/02;C09K11/66
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 211514 江苏省南京市*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 量子 立方 转换 青光 及其 照明 灯具 显示 器件 中的 应用
【说明书】:

发明的目的是提供一种化学合成的450纳米“有害“蓝光吸收和478纳米“有益”青光发射的量子立方材料,该材料适用于制备高分子载体的蓝光转换光学膜,该膜片可以用于低“有害”450纳米蓝光照明灯具和高“有益”478纳米青光的护眼照明和护眼显示器件。此方法原料方便易得,合成速度快,操作简单,适合大规模批量生产。

技术领域

本发明属于涉及一种提高纳米材料在防蓝光有机高分子光学膜的方法,更进一步地说,本发明属于一种450纳米“有害”蓝光吸收和478纳米“有益”青光发射的量子立方防蓝光光学膜的制备技术和护眼照明灯具和护眼显示器件的应用方法。

背景技术

众所周知,目前工业上大规模应用的照明和显示器件中常用的450纳米蓝光LED对人类的眼睛具有不可逆转的严重危害,这类对人眼“有害”蓝光可以引发三方面的损伤,其一,蓝光会对眼睛结构造成严重损伤,450nm波长的蓝光会穿过晶状体直达眼底,对眼底黄斑部的视网膜色素上皮细胞造成严重伤害,导致视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡,进而导致黄斑病变和白内障;其二,由于不同波长在晶状体中的折射率不同,不同波长的光在眼底的聚焦点位置会有偏移,相比长波的绿光和红光而言,450纳米“有害”蓝光的聚焦点偏移度更高,眼球在接受多重波长的光时,需要不断调节晶状体来调节聚焦点,这会给眼球带来巨大压力,进而引起视觉疲劳和眩光症;其三,450纳米蓝光信号对大脑皮层具有更强的刺激作用,长时间暴露于蓝光之下会抑制大脑对时间节律的判断,抑制褪黑素的分泌,进而导致节律紊乱。对此,减弱蓝光对我们的影响是我们亟待解决的问题。

现阶段较为通行的蓝光防护技术可以分为“软,硬”两种。其中“软”防蓝光就是以防蓝光眼镜、防蓝光覆膜、防蓝光软件等降低光源的蓝光强度等通过软件解决的手段。而“硬”防蓝光的方式则是指通过硬件处理过滤掉致病蓝光。一般而言,我们一般认为防蓝光覆膜产品的机理有三种:其一,通过负载其他的吸光材料吸收一定波长的蓝光;其二,通过干涉和衍射使蓝光强度减弱或改变波长;其三、通过反射材料阻断蓝光。

现阶段绝大多数的防蓝光眼镜或防蓝光覆膜主要是以第二种手段减少蓝光的穿透,也有少量产品是利用反射材料阻断蓝光穿透,进而减少蓝光对人眼的危害。然而现阶段市售的防蓝光产品中,利用第一种手段的主要采用高分子材料复合有机染料,其使用寿命十分有限;利用第二种手段的主要用二氧化硅或其他氧化物构成光栅,其对蓝光的吸收和减弱效果极为有限;而第三种手段实现起来成本较为昂贵,很难用于商品大规模生产。因此发明一种低成本、高效能、长寿命的450纳米“有害”蓝光吸收和478纳米“有益”青光发射的量子立方防蓝光光学膜极为重要。

高显色全光谱LED在各个照明领域的应用已经是大势所趋,特别是高端室内照明、手术灯、护眼灯、博物馆照明等对光谱质量要求高的领域。目前市场上主要应用的白光LED采用450 nm蓝光芯片激发黄色荧光粉的方式,但这种LED光源的显色指数较低,并可能带来蓝光危害的问题。另外一种实现白光LED的方式是采用380-420 nm紫光芯片激发RGB多色荧光粉技术,虽然不存在蓝光危害的困扰,但在蓝光和绿光之间(450-500 nm)波段的光谱存在青光“波谷”(cyan gap),从而降低了光谱连续性,导致显色性不足,因此不能还原真实世界。解决LED光谱凹陷这个问题的直接策略是:引入高效青色荧光粉来弥补缺失的蓝绿光谱部分,从而大大增强了光谱连续性与完整性,实现光源的高显色性、高还原度与高饱和度。但是,低成本、高效能、长寿命的450纳米蓝光激发,478纳米青光发射的荧光材料极为稀缺。

量子立方,又称之为“立方块”状的钙钛矿晶体结构的纳米晶,由几百到上千个原子组成的无机纳米颗粒,外面包覆有机配体,其颗粒尺寸通常在纳米数量级。由于量子立方可以通过调节尺寸、组分、配体等要素实现对其发射光谱的可控调节,在LED照明,显示器件等诸多领域显示出巨大的潜力和应用价值。对于II-VI族量子点材料而言,量子立方材料其在还具有诸多独特的优势,例如:其吸收截面大,发光效率高,稳定性更强,更不易老化,可以精准控制粒径,实现精准光学控制;不含有镉这种有毒元素,避免环境污染和对人体的毒性,更为绿色安全,健康环保。

发明内容

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