一种新型无阻隔量子点膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型无阻隔量子点膜及其制备方法，涉及光学膜技术领域；其制备方法为采用将量子点与基质粒子通过熔融挤出成型造粒并粉碎后形成量子点基质微球，再在量子点基质微球表面包裹一层阻水隔氧涂层，提高量子点的稳定性；或采用将量子点与油溶性单体通过聚合反应生成量子点聚合物微球，将量子点包裹于聚合物微球中，使得量子点与水氧隔绝，提高量子点的稳定性；按比例将上述量子点基质微球或量子点聚合物微球与散射粒子分散于树脂胶水中，树脂胶水固化后获得无阻隔量子点膜；本发明专利技术的制备方法提高了量子点的阻水隔氧性能，可不需使用传统的阻隔层，大幅降低了量子点膜的生产成本。生产成本。生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新型无阻隔量子点膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光学膜
，具体涉及一种新型无阻隔量子点膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，量子点最为广泛而深刻的应用领域是在光学领域上，形成量子点显示，并且逐步受到终端显示的青睐。形成量子点显示的过程为，将量子点与热固化或光固化胶水混合固化成膜后做成的量子点膜，应用于液晶显示器(LCD)上，可以将LCD显示器的NTSC色域提高到120％以上，而目前的LCD显示器的NTSC色域只能做到72％左右，量子点显示电视具有更佳的色彩表现力和逼真度。
[0003]目前较为通用的量子点膜生产方式，是将量子点与热固化或光固化胶水混合后，通过狭缝涂布与两层阻隔膜结合，从而形成量子点膜。在目前广泛生产和使用的量子点电视中，通常是在量子点膜的下方或者两侧使用数十颗蓝光LED灯珠，LED灯珠发出来的蓝光激发量子点膜内的红、绿色量子点发出红、绿光，与一部分未激发的蓝光混合，从而形成白光。在彩色滤光片和液晶屏的作用下，显示出各种颜色。量子点作为一种新型显示技术，可以提供更加纯正的色彩，更短的红、绿半峰宽以及可调的红绿波长，可以根据客户需求，实现不同色域要求，包括NTSC、DCI
‑
P3、BT2020等。
[0004]目前，由于量子点是粒径为2
‑
10nm的纳米粒子，比表面积大，接触水汽和氧气后，容易被氧化，使得量子点的发光效率降低甚至是失效。因而，在传统量子点膜的生产过程中，除了需要对量子点纳米粒子进行配体的包裹后，使其性能更加稳定，还需要使用高阻水、隔氧性能的胶水对量子点进行混合后与阻隔膜进行封装、固化。而高阻隔性能的水汽阻隔层是阻隔膜的核心部分，是保持量子点稳定性能的关键。通常情况下，阻隔膜的水汽阻隔等级在10
‑3‑
10
‑1g/(m2·
24hr)，阻隔等级越高，水汽阻隔性能越好，价格越高。
[0005]虽然相对于传统LCD电视和OLED电视，量子点电视已经具有明显的良率及价格优势，但相较于传统LCD电视而言，量子点电视的成本及售价仍然让很多消费者望而却步，原因在于作为核心显示材料的量子点膜的成本限制量子点大规模使用。
[0006]在传统量子点膜的成本组成中，阻隔膜的成本占到了整个量子点膜成本的50％
‑
80％，占据阻隔膜成本的绝大部分。目前阻隔层的制作工艺主要掌握在日本、韩国手中，如果量子点膜不使用阻隔层，成为真正意义上的无阻隔量子点膜，那么量子点膜将会被更大程度地应用到显示领域，进入寻常百姓家。
[0007]现有技术中已有部分研发人员着手于无阻隔量子点膜的研究，但是其制备过程过于费时费力，例如专利CN110669464A将量子点与介孔玻璃粉体经900
‑
1000℃高温烧结制的量子点玻璃后，再粉碎至1～50μm的量子点玻璃微球，最后再与胶水混合后涂布。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于提供一种新型无阻隔量子点膜及其制备方法，通过改进量子点膜的制备方法，提高量子点的阻水隔氧性能，不再使用传统高成本的阻隔层，大幅降低了量子
点膜的生产成本，解决现有技术中量子点膜成本居高不下的技术问题。
[0009]为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种新型无阻隔量子点膜的制备方法，包括如下步骤：
[0010]加热至熔融状态的基质与量子点均匀混合后成型造粒，获得量子点基质颗粒；
[0011]粉碎量子点基质颗粒，获得微米尺寸的第一量子点基质微球；
[0012]向第一量子点基质微球表面均匀喷洒雾状形式的涂层溶液，充分搅拌后真空干燥，获得表面包覆涂层的第一量子点基质微球，记为第二量子点基质微球；所述涂层溶液为SiO2、SiO
x
N
y
、Si、偶氮三唑酮、AlO
x
、硅烷、氮化硅、氮氧化硅、聚偏二氯乙烯、乙烯、乙烯醇共聚物、聚酰胺、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺的一种或多种与有机溶剂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂按比例混合均匀获得的具有水氧阻隔作用的混合溶液；
[0013]按比例均匀混合第二量子点基质微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层基材层间，树脂胶水固化后获得新型无阻隔量子点膜。
[0014]进一步的，所述基质为PE、PVC、PP、PC、PET、PMMA、PS的一种或多种。
[0015]进一步的，所述第二量子点基质微球包括红色量子点基质微球和绿色量子点基质微球，尺寸均为0.01～20μm。
[0016]进一步的，所述两层基材层间相对靠近的一侧分别设置有一层顶涂层，所述按比例均匀混合第二量子点基质微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层顶涂层间；
[0017]所述顶涂层为有机树脂层，所述有机树脂包括但不限于聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、环氧树脂中的一种或多种。
[0018]本专利技术又一目的在于公开一种新型无阻隔量子点膜的制备方法，包括如下步骤：
[0019]量子点分散于油溶性单体中，得到量子点单体溶液；所述油溶性单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；
[0020]量子点单体溶液与溶剂、稳定剂和引发剂均匀混合后，在氮气环境中加热至设定温度，发生聚合反应，得到尺寸为200nm～2000nm的量子点聚合物微球；
[0021]按比例均匀混合量子点聚合物微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层基膜间，树脂胶水固化后获得新型无阻隔量子点膜。
[0022]进一步的，所述聚合反应的温度为70℃，反应时间为24hr；
[0023]所述聚合反应中稳定剂为聚乙烯、吡咯烷酮、聚乙烯醇类、聚乙二醇类、十二烷基磺酸钠、油酸钠、聚丙烯酸的一种或多种，引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰。
[0024]进一步的，所述量子点单体溶液中量子点的比例为占量子点单体溶液中油溶性单体质量分数的0.5～80％；
[0025]所述油溶性单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或多种。
[0026]进一步的，所述量子点包括红色量子点和绿色量子点，为MgS、CdTe、CdSe、CdS、CdZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS、ZnO、GaAs、GaN、GaP、InP、InAs、InN、InSb、AlP、AlSb的一种或多种。
[0027]本专利技术另一目的在于公开一种新型无阻隔量子点膜，该新型无阻隔量子点膜采用上述的制备方法制得，包括自外侧向内对称布置的两层基材层、两层顶涂层和位于两层顶涂层间的量子点功能层；
[0028]所述基材层的厚度为10～150μm，顶涂层的厚度为0.2～5μm，量子点功能层的厚度为10～100μm；所述量子点功能层由第二量子点基质微球、树脂胶水及散射粒子组成。
[0029]本专利技术还提供一种由上述的制备方法制得的新型无阻隔量子点膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型无阻隔量子点膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：加热至熔融状态的基质与量子点均匀混合后成型造粒，获得量子点基质颗粒；粉碎量子点基质颗粒，获得微米尺寸的第一量子点基质微球；向第一量子点基质微球表面均匀喷洒雾状形式的涂层溶液，充分搅拌后真空干燥，获得表面包覆涂层的第一量子点基质微球，记为第二量子点基质微球；所述涂层溶液为SiO2、SiO
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、Si、偶氮三唑酮、AlO
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、硅烷、氮化硅、氮氧化硅、聚偏二氯乙烯、乙烯、乙烯醇共聚物、聚酰胺、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺的一种或多种与有机溶剂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂按比例混合均匀获得的具有水氧阻隔作用的混合溶液；按比例均匀混合第二量子点基质微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层基材层间，树脂胶水固化后获得新型无阻隔量子点膜。2.根据权利要求1所述的新型无阻隔量子点膜的制备方法，其特征在于，所述基质为PE、PVC、PP、PC、PET、PMMA、PS的一种或多种。3.根据权利要求1所述的新型无阻隔量子点膜的制备方法，其特征在于，所述第二量子点基质微球包括红色量子点基质微球和绿色量子点基质微球，尺寸均为0.01～20μm。4.根据权利要求1所述的新型无阻隔量子点膜的制备方法，其特征在于，所述两层基材层间相对靠近的一侧分别设置有一层顶涂层，所述按比例均匀混合第二量子点基质微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层顶涂层间；所述顶涂层为有机树脂层，所述有机树脂包括但不限于聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、环氧树脂中的一种或多种。5.一种新型无阻隔量子点膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：量子点分散于油溶性单体中，得到量子点单体溶液；所述油溶性单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；量子点单体溶液与溶剂、稳定剂和引发剂均匀混合后，在氮气环境中加热至设定温度，发生聚合反应，得到尺寸为200nm～2000nm的量子点聚合物微球；按比例均匀混合量子点聚合物微球、树脂胶水和散射粒子后，涂布于两层基膜间，树脂胶水固化后获得新型无阻隔量子点膜。6.根据权利要求5所述的新...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彬彬，刘勇，张军，舒欣，
申请(专利权)人：南京贝迪新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：