[发明专利]具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光扩散剂及制备方法，特别是一种具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂及制备方法。

背景技术

照明是人类生活中不可缺少的。对于多数情况的照明，都需要照明光具有均匀的空间光强( 或光亮度) 分布。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中提出了研究开发高效节能、长寿命的半导体照明产品这一优先主题。同时，2010年国家更是明确了节能环保、新能源、新材料等作为重点发展的战略性新兴产业并颁布了《半导体照明节能产业发展意见》，要求通过集聚创新资源，突出技术进步，攻克关键瓶颈，推进LED产业的发展。从性能上来说，LED光源由于其低能耗、低热量、环保、寿命长而受到青睐，同时由于其性能优异，在其它很多方面也有潜在的应用价值，包括信号指示、绿色显示、特殊照明等。LED灯的光源发射的白光之所以能够形成主要是靠450～455NM波长的蓝光激发荧光粉，其中波长越低击发能力越强。通常LED光源的出厂波长控制在500NM之内，一般是450～455NM或455～460NM，都属于辐射伤害最强的区段。如果波长变大，那么激发荧光粉的能力就下降，发光效率就会降低。生产厂家为了追求亮度，通常会加强LED光源的蓝光强度，人眼如果长期看这样的光源，难免眼睛会受到蓝光伤害。另外，还有一点，LED灯点灯的时间越长，光源中的荧光粉衰减越快，结果就会导致人眼接触的蓝光波段的光照越来越强烈，从而对人眼造成伤害。所以，长期在含有蓝光的LED灯下工作，容易让人产生头晕眼花、不舒服的感觉，甚至会造成眼晴伤害，使得患眼病的机率会有所提高。

发明内容

本发明的之一在于提供一种具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂。

本发明的之二在于提供该光扩散剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的原理是：使用稀土元素氧化物作为改性剂，对硅微球光扩散剂进行表面修饰，稀土元素氧化物可以吸收蓝光转化为其他可见光。

根据上述机理，本发明采用的具体技术方案为：

一种具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂，其特征在于该光扩散剂以硅微球为核，其表面包覆直径为30～50nm的纳米稀土氧化物粒子，其中硅微球的粒径为：1～5 μm，硅微球和纳米稀土氧化物的质量比为：1:1～1:10。

上述的纳米稀土氧化物为氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化镝中的至少一种。

一种制备上述的具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.    将缓释沉淀剂与稀土元素的化合物按1:1-1:10的摩尔比混合均匀后，得混合物，将该混合物溶于去离子水中，搅拌均匀；其中混合物与去离子水的用量比为：每40～100ml去离子水溶解2～8g混合物；

b.    将硅微球分散于乙醇中得分散液；其中每80-150ml乙醇分散1-5g硅微球；

c.    将步骤a所得溶液与步骤b所得分散液按1:2-2:1的体积比混合，在40～100℃下反应1～10小时，取出离心，洗涤，干燥，再在300～500℃下煅烧1～10小时，得到由纳米稀土氧化物包覆的硅微球，即具有蓝光屏蔽作用的光扩散剂。

上述步骤a中缓释沉淀剂为六亚甲基四胺，氨水、氢氧化钠中的至少一种。

上述的稀土元素的化合物有：硝酸亚铈，硝酸镨，硝酸钕，硝酸镝，氯化铈，氯化镨，氯化钕，氯化镝。

本发明的优点是将两种光扩散剂通过化学改性的方法结合，所得产品不仅包含有两种光扩散剂本身的优点，而且本发明所制备的是纳米稀土氧化物附着于硅微球的表面，复合粒子保持完好的球形，其光扩散性能与硅微球相比无差别。本发明所得光扩散剂适合用作液晶显示的背光、投影电视等的透射型屏幕、照明器具、灯饰看板等光扩散用构件中的添加剂。此外，此制备方法操作简单，而且原料价格实惠，可广泛应用于各种光扩散基材中。适合用作液晶显示的背光、投影电视等的透射型屏幕、照明器具、灯饰看板等光扩散用构件中的添加剂。

具体实施方式

在下列实施例的材料中，光扩散剂中的硅微球粉体，选用日本信越生产的，商品牌号为KMP-590（silicate micro-spheres，SMS），乙醇为分析纯，水为去离子水。

实施例1：

称取1g 硝酸铈和1.6g六亚甲基四胺，溶于120ml去离子水中；称取1g SMS粉体，分散到100mL无水乙醇中,并通过超声及机械搅拌强化分散。两份溶液混合，45℃的条件下，控制转速为200rpm，搅拌反应2h时间，将所得产物离心洗涤，80℃干燥后，再于500℃煅烧2h时间，得到光扩散剂。

实施例2：