本发明的实施例涉及一种白光量子点复合颗粒 及其制备方法、制备装置。 背景技术

有机电致发光二极管（ Organic light-emitting diodes, OLED )具有成本低、 响应时间短、亮度高、视角宽、驱动电压低以 及可实现柔性显示等优点。 OLED 技术近年来取得到了长足的进步， 已经成为具有广泛发展空间的全彩色平板 显示技术。 随着单色 OLED 性能的日益成熟， 白光 OLED ( White organic light-emitting diodes, WOLED )作为一种新型的固态光源，在照明和平板显� � 背光源等方面展现了良好的应用前景， 已引起了广泛的关注， 其效率和性能 得到了飞速的提高。

量子点 (Quantum dots), 又称半导体纳米晶体， 是一种新型的半导体纳米 材料。 由于量子尺寸效应和电限域效应使它们具有独 特的光致发光和电致发 光性能。 与传统的有机荧光染料相比， 量子点具有量子产率高， 光化学稳定 性高， 不易光解， 以及宽激发、 窄发射， 高色纯度、 发光颜色可通过控制量 子点大小进行调节等优良的光学特性。 用量子点替代小分子有机材料制作 WOLED, 具有发光效率高、 稳定性好、 寿命长、 亮度高和色域宽等优点。 通常用量子点制作白光光源有如下方法。

例如， 将红、 绿和蓝（R、 G、 B )三色量子点按一定比例混合。 此方法 的缺点是： R、 G、 B三色量子点容易团聚， 导致稳定性差； 三色量子点混合 的比例难以调控； 所得到的产品的发射光谱不稳定， 光线不均匀， 工艺复杂。

又例如， 利用压印和转印的方式制备量子点全彩显示器 ， 通过印模将量 子点分别形成 RGB 阵列。 但是此方法工艺复杂， 需要设计制作印模， 量子 点材料也要进一步加工成油墨以便于印刷； 彩色化的实现需要三次转印， 转 印时量子点易残留在模板上， 三色易混合， 分辨率低， 难以量产。 发明内容 本发明的一些实施例提供一种白光量子点复合 颗粒及其制备方法、 制备 装置， 以解决量子点材料的稳定性差、 量子效率低的问题。

本发明的至少一个实施例提供白光量子点复合 颗粒， 包括： 颗粒主体， 所述颗粒主体为光引发剂和可聚合组分经紫外 线照射发生光聚合反应形成的 聚合体； 分散于所述颗粒主体中的红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点， 所述红光量子点、 绿光量子点和所述蓝光量子点的浓度不同。

本发明的至少一个实施例提供一种白光量子点 复合颗粒的制备方法， 包 括： 将红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点分别与光引发剂、 可聚合组分 和水混合， 形成不同浓度的三种量子点溶液， 分别为红光量子点溶液、 绿光 量子点溶液和蓝光量子点溶液； 提供包含表面活性剂的水溶液， 所述表面活 性剂的浓度与需要制备的白光量子点复合颗粒 的直径正反比； 由三个微流体 管道以第一流速持续提供三种所述量子点溶液 ， 由两个外流体管道以第二流 速持续提供包含表面活性剂的水溶液， 先使三种所述量子点溶液在三个所述 微流体管道的出口处汇合后流入两个所述外流 体管道的出口处， 使三种所述 量子点溶液汇合后的混合溶液在所述包含表面 活性剂的水溶液中形成白光量 子点液滴； 使包含所述白光量子点液滴的所述包含表面活 性剂的水溶液由流 体输出管道输出， 并利用紫外光照射所述流体输出管道， 使所述白光量子点 液滴中的光引发剂和可聚合组分发生光聚合反 应， 使所述白光量子点液滴固 化形成所述白光量子点复合颗粒。

本发明的至少一个实施例提供一种白光量子点 复合颗粒的制备装置， 包 括： 第一微流体通道、 第二微流体通道和第三微流体通道； 外流体通道， 包 括至少一个支通道； 输出通道； 紫外光源， 用于对输出通道中的液滴进行紫 外光照射。 所述外流体通道的各支通道的输出口相连通形 成所述外流体通道 的出口； 所述第一微流体通道、 所述第二微流体通道和所述第三微流体通道 的输出口连通并形成一个混合液出口； 所述混合液出口与所述外流体通道的 出口相连通， 且所述外流体通道的出口与所述输出通道连通 。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为本发明实施例提供的白光量子点复合颗粒� �结构示意图； 图 2为本发明实施例提供的白光量子点复合颗粒� �制备装置的部分结构 示意图；

图 3 为本发明实施例提供的白光量子点复合颗粒的 制备装置结构示意 图。 具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过 程进行详细说明。 需要注 意的是， 自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的 元件或具有相同或类 似功能的元件。 下面通过参考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本 发明， 而不能理解为对本发明的限制。

参见图 1， 本发明的至少一个实施例提供一种白光量子点 复合颗粒， 包 括： 颗粒主体 1和分散于颗粒主体中的红光量子点 2、 绿光量子点 3和蓝光 量子点 4。

颗粒主体 1为光引发剂和可聚合组分经紫外线照射发生� �聚合反应形成 的聚合体；分散于颗粒主体中的红光量子点 2、绿光量子点 3和蓝光量子点 4 的浓度（例如质量或体积百分比）不同。

本发明实施例中， 三基色量子点存在于聚合体颗粒中， 形成白光量子点 复合颗粒。 此时， 三基色量子点不容易发生团聚。

例如， 红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点的用量比例可以为 0.5~0.8:1:1.5~1.2。 又例如， 红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点的用量比 例为 0.65~0.74:1:1.35~1.25， 以获得效果更好的白光。

本发明的一些实施例对各色量子点的用量比例 进行了选择， 以进一步提 高复合颗粒的质量。 对于红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点三者的用量 比例， 例如红光量子点占白光量子点复合颗粒的质量 百分比为 5%, 绿光量 子点占白光量子点复合颗粒的质量百分比为 10%， 蓝光量子点占白光量子点 复合颗粒的质量百分比为 15%， 则在白光量子点复合颗粒中， 三者的用量比 例为 0.5:1:1.5。

例如， 红光量子点的发光波长范围为 600-685nm， 绿光量子点的发光波 长的范围可以为 520-580nm， 蓝光量子点的发光波长的范围为 425-485nm。 例如， 红光量子点的发光波长为 613nm， 绿光量子点的发光波长为 555nm， 蓝光量子点的发光波长为 452nm。

本发明的一些实施例对各色量子点的发射波长 进行了选择， 以进一步提 高复合颗粒的质量， 使发射光谱更稳定， 光线更均匀。

例如， 可聚合组分包括曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅 烷、 季戊四醇三丙 烯酸酯、 三羟曱基丙烷三丙烯酸酯、 季戊四醇四丙烯酸酯、 二丙二醇二丙烯 酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、 己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、 曱基丙烯酸羟乙酯和曱基丙烯酸羟丙酯中的任 意一种或组合。

例如， 光引发剂包括 1-羟基环己基苯基曱酮、 2-羟基 -2-曱基 -1-苯基 -1- 丙酮、 2-曱基小(4-曱硫基苯基) -2-吗啉 -1-丙酮或 2,2-二乙氧基苯乙酮中的任 意一种或组合。

本发明至少一个实施例的有益效果如下： 将红、 绿和蓝三色量子点限定 在一个球形空间内， 量子点材料之间不易发生团聚、稳定性高、量 子效率高； 且该量子点颗粒的制备方法简单、 易批量化生产。

本发明的至少一个实施例提供了一种白光量子 点复合颗粒的制备方法， 该方法可以: ^口下进行。

步骤 101、 将红光量子点、 绿光量子点和蓝光量子点分别与光引发剂、 可聚合组分和水混合， 形成不同浓度的三种量子点溶液， 分别得到红光量子 点溶液、 绿光量子点溶液和蓝光量子点溶液。

步骤 102、 提供包含表面活性剂的水溶液， 该水溶液之中表面活性剂的 浓度与需要制备的白光量子点复合颗粒的直径 正反比。

步骤 103、 使用三个微流体管道以第一流速持续提供三种 量子点溶液， 由两个外流体管道以第二流速持续提供包含表 面活性剂的水溶液， 先使三种 量子点溶液在三个微流体管道的出口处汇合后 流入两个外流体管道的出口 处， 使三种量子点溶液汇合后的混合溶液在包含表 面活性剂的水溶液中形成 白光量子点液滴。

步骤 104、 使白光量子点液滴和包含表面活性剂的水溶液 由流体输出管 道输出， 并利用紫外光照射流体输出管道， 使白光量子点液滴中的光引发剂 和可聚合组分发生光聚合反应， 使白光量子点液滴固化形成白光量子点复合 颗粒。

例如， 红光量子点占红光量子点溶液的质量百分比可 以为 1-60%， 绿光 量子点占绿光量子点溶液的质量百分比可以为 1-60%， 蓝光量子点占蓝光量 子点溶液的质量百分比可以为 1-60%。 又例如， 红光量子点占红光量子点溶 液的质量百分比为 10-30%， 绿光量子点占绿光量子点溶液的质量百分比为 10-30%, 蓝光量子点占蓝光量子点溶液的质量百分比为 10-30%。

本发明的一些实施例对各色量子点的占各自溶 液的质量百分比进行了选 择， 以进一步提高复合颗粒的质量。

例如， 红光量子点的发光波长范围可以为 600-685nm， 绿光量子点的发 光波长的范围可以为 520-580nm， 蓝光量子点的发光波长的范围可以为 425-485nm。 又例如， 红光量子点的发光波长为 613nm， 绿光量子点的发光 波长为 555nm， 蓝光量子点的发光波长为 452nm。

本发明的一些实施例对各色量子点的发射波长 进行了选择， 以进一步提 高复合颗粒的质量， 使发射光谱更稳定， 光线更均匀。

例如， 可聚合组分占红光量子点溶液、 绿光量子点溶液或蓝光量子点溶 液的质量百分比为 50-98%。

本发明的一些实施例对可聚合组分占红光量子 点溶液、 绿光量子点溶液 或蓝光量子点溶液的质量百分比进行了选择， 以进一步提高复合颗粒的质量。

例如， 可聚合组分包括曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅 烷、 季戊四醇三丙 烯酸酯、 三羟曱基丙烷三丙烯酸酯、 季戊四醇四丙烯酸酯 (PET4A)、 二丙二 醇二丙烯酸酯、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯、 己二醇二丙烯酸酯、 新戊二醇二 丙烯酸酯、 曱基丙烯酸羟乙酯和曱基丙烯酸羟丙酯中的任 意一种或组合。

例如， 光引发剂占红光量子点溶液、 绿光量子点溶液或蓝光量子点溶液 的质量百分比为 1-10%。

本发明的一些实施例对光引发剂占红光量子点 溶液、 绿光量子点溶液或 蓝光量子点溶液的质量百分比进行了选择， 以进一步提高可聚合组合光聚合 反应的效果。

例如， 光引发剂包括 1-羟基环己基苯基曱酮、 2-羟基 -2-曱基 -1-苯基 -1- 丙酮、 2-曱基小(4-曱硫基苯基) -2-吗啉 -1-丙酮或 2,2-二乙氧基苯乙酮中的任 意一种或组合。 例如， 第一流速的范围为 0.5-2毫升 /小时（ml/hr ) ， 第二流速的范围为 2-10ml/hr _o

本发明的一些实施例对第一流速和第二流速的 选择范围进行了选择， 以 进一步提高制备过程的可控性。

本发明的至少一个实施例有益效果如下： 将红、 绿和蓝三色量子点限定 在一个球形空间内， 量子点材料之间不易发生团聚、稳定性高、量 子效率高； 且量子点颗粒的制备方法简单、 易批量化生产。

以下通过具体示例对本发明的实施例作进一步 详细介绍。

示例一

首先， 提供三基色量子点溶液。 例如： 红光量子点溶液， 红光量子点质 量百分比为 1 %、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比为 91%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 8%。 绿光量子点溶液， 绿光 量子点质量百分比为 3%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比 为 90%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 7%。 蓝光量子点溶 液， 蓝光量子点质量百分比为 15%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质 量百分比为 79%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 6%。

其次， 提供包含表面活性剂的水溶液。 例如： 表面活性剂十二烷基横酸 钠 (SDS)的质量百分比为 1 %。

然后， 由三个微流体管道以 0.5ml/hr的流速持续提供三种量子点溶液， 由两个外流体管道以 2.2ml/hr的流速持续提供包含表面活性剂的水溶� ��， 先 使三种量子点溶液在三个微流体管道的出口处 汇合后流入两个外流体管道的 出口处， 使三种量子点溶液汇合后的混合溶液在包含表 面活性剂的水溶液中 形成白光量子点液滴。

接下来， 使白光量子点液滴和包含表面活性剂的水溶液 由流体输出管道 输出， 并利用紫外光照射流体输出管道， 使白光量子点液滴中的光引发剂和 可聚合组分发生光聚合反应， 使白光量子点液滴固化形成白光量子点复合颗 粒。

示例二

首先， 提供三基色量子点溶液， 例如： 红光量子点溶液， 红光量子点质 量百分比为 1 %、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比为 91%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 8%。 绿光量子点溶液， 绿光 量子点质量百分比为 3%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比 为 90%， 光引发剂质量 1-羟基环己基苯基曱酮百分比为 7%。 蓝光量子点溶 液， 蓝光量子点质量百分比为 15%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质 量百分比为 79%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 6%。

其次， 提供包含表面活性剂的水溶液。 例如： 表面活性剂十二烷基横酸 钠 (SDS)的质量百分比为 1.2%。

然后， 由三个微流体管道以 0.6ml/hr的流速持续提供三种量子点溶液， 由两个外流体管道以 2.2ml/hr的流速持续提供包含表面活性剂的水溶� ��， 先 使三种量子点溶液在三个微流体管道的出口处 汇合后流入两个外流体管道的 出口处， 使三种量子点溶液汇合后的混合溶液在包含表 面活性剂的水溶液中 形成白光量子点液滴。

接下来， 使白光量子点液滴和包含表面活性剂的水溶液 由流体输出管道 输出， 并利用紫外光照射流体输出管道， 使白光量子点液滴中的光引发剂和 可聚合组分发生光聚合反应， 使白光量子点液滴固化形成白光量子点复合颗 粒。

示例三

首先， 提供三基色量子点溶液， 例如： 红光量子点溶液， 红光量子点质 量百分比为 12%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比为 85%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 3%。 绿光量子点溶液， 绿光 量子点质量百分比为 15.3%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯硅烷质量百分 比为 82%， 光引发剂质量 1-羟基环己基苯基曱酮百分比为 2.7%。 蓝光量子 点溶液， 蓝光量子点质量百分比为 22.3%、 单体曱基丙烯酰基丙基二曱基氯 硅烷质量百分比为 70%， 光引发剂 1-羟基环己基苯基曱酮质量百分比为 7.7%。

其次， 提供包含表面活性剂的水溶液， 例如： 表面活性剂十二烷基横酸 钠 (SDS)的质量百分比为 1 %。

然后， 由三个微流体管道以 0.5ml/hr的流速持续提供三种量子点溶液， 由两个外流体管道以 2ml/hr的流速持续提供包含表面活性剂的水溶液 ， 先使 三种量子点溶液在三个微流体管道的出口处汇 合后流入两个外流体管道的出 口处， 使三种量子点溶液汇合后的混合溶液在包含表 面活性剂的水溶液中形 成白光量子点液滴。

接下来， 使白光量子点液滴和包含表面活性剂的水溶液 由流体输出管道 输出， 并利用紫外光照射流体输出管道， 使白光量子点液滴中的光引发剂和 可聚合组分发生光聚合反应， 使白光量子点液滴固化形成白光量子点复合颗 粒。

以上示例仅涉及部分实施例， 仅用于说明本发明， 本发明并不限于此。 例如， 上述各实施例可以釆用图 2所示的实施例的白光量子点复合颗粒 制备装置完成， 该制备装置包括： 第一微流体通道 301、 第二微流体通道 302 和第三微流体通道 303、 外流体通道 304、 输出通道 305、 紫外光源 306。

第一微流体通道 301、 第二微流体通道 302和第三微流体通道 303分别 用于输送红光量子点溶液、 绿光量子点溶液和蓝光量子点溶液。 每一微流体 通道输送一种量子点溶液，每种量子点溶液中 均包含光引发剂和可聚合组分。 例如， 第一微流体通道 301用于输送红光量子点溶液， 第二微流体通道 302 用于输送绿光量子点溶液， 第三微流体通道 303用于输送蓝光量子点溶液。 当然也可以第一微流体通道 301用于输送蓝光量子点溶液， 第二微流体通道 302用于输送红光量子点溶液， 第三微流体通道 303用于输送绿光量子点溶 液。 各微流体通道可以根据实际情况输送某一种量 子点溶液， 但是并非必须 输送该种量子点溶液。

外流体通道 304可以包括至少一个支通道， 例如两个支通道或 3个支通 道。 外流体通道 304用于输送包含表面活性剂的水溶液。

输出通道 305用于输送白光量子点液滴和包含表面活性剂 的水溶液。 紫外光源 306用于对输出通道 305中的白光量子点液滴进行紫外光照射， 使白光量子点液滴中的光引发剂和可聚合组分 发生光聚合反应， 从而制备白 光量子点复合颗粒。

外流体通道 304的各支通道的输出口相连通形成外流体通道 304的出口 3041; 第一微流体通道 301、 第二微流体通道 302和第三微流体通道 303的 输出口连通并形成一个量子点混合液出口 3123; 该量子点混合液出口 3123 与外流体通道 304的出口 3041相连通， 且外流体通道 304的出口 3041还与 制备装置的输出通道 305连通。 第一微流体通道 301、 第二微流体通道 302和第三微流体通道 303分别 输送的红光量子点溶液、 绿光量子点溶液和蓝光量子点溶液， 在量子点混合 液出口 3123处混合形成的混合液， 并由该量子点混合液出口 3123输送至外 流体通道 304的出口 3041，受包含表面活性剂的水溶液中表面活性� �的影响 形成白光量子点液滴， 并由输出通道 305输出。

如图 3所示， 在本发明的至少一个实施例中， 在图 2所示的制备装置的 基础上， 为了使各量子点溶液能够以规定的流速由各微 流体通道输送， 还提 供了微流体供给部 307， 微流体供给部 307与各微流体通道的输入口连通； 为了使包含表面活性剂的水溶液以规定的流速 由外流体通道 304输送， 还提 供水溶液供给部 308， 水溶液供给部 308与外流体通道 304的各支通道的输 入口连通。 微流体供给部 307和水溶液供给部 308均可以釆用泵。 需要说明 的是， 微流体供给部 307和水溶液供给部 308可以分别设置， 也可以组合为 一个流体供给部。 在至少一个实施例中， 还提供控制部 309， 该控制部 309 用于控制微流体供给部 307和水溶液供给部 308能够按规定的流速输送流体。

本发明的至少一个实施例有益效果如下： 提供三个微流体通道和至少一 个外流体通道， 以使红光量子点溶液、 绿光量子点溶液和蓝光量子点溶液按 规定流速混合并形成白光量子点液滴， 进而通过紫光光照射形成白光量子点 复合颗粒， 该白光量子点复合颗粒将红、 绿和蓝三色量子点限定在一个球形 空间内， 量子点材料之间不易发生团聚、 稳定性高、 量子效率高； 该制备方 法简单、 易批量化生产。 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本申请要求于 2014年 01月 29日递交的中国专利申请第 201410043024.5 号的优先权， 在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以 作为本申请的一 部分。