CN105829103B - 边缘侵入得到改善的量子点制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点膜制品,所述量子点膜制品包括第一阻挡层、第二阻挡层,以及位于所述第一阻挡层与所述第二阻挡层之间的量子点层。所述量子点层具有分散于基体中的量子点,所述基体包含固化的粘合剂组合物,其中所述粘合剂组合物包含:环氧化物;式I的氨基官能化合物:H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2式I其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物。
Description
背景技术
量子点膜制品包括分散于层合在两个阻挡层之间的基体中的量子点。量子点制品包括作为发荧光元件的绿色量子点和红色量子点的组合,该制品用于显示装置诸如液晶显示器(LCD)时可增强色域性能。
量子点对于降解高度敏感,因此量子点制品应当具有优异的阻挡特性以防止例如水和氧气的侵入。阻挡层保护层合构造内部区域中的量子点免于因为暴露于氧气或水而遭到损坏,但制品的切割边缘会使基体材料暴露于大气环境中。在这些边缘区域中,保护分散在基体中的量子点主要依赖于基体本身的阻挡特性。
发明内容
目前可用的一些基体材料仅提供最低限度的阻挡特性,这可导致被称为边缘侵入的现象。如果水和/或氧气进入量子点制品的边缘区域,那么层合构造的暴露边缘上的或附近的量子点可降解,并且最终在受到紫外线或蓝光照射时无法发光。量子点的这种降解可能导致在制品切割边缘周围出现暗线,这可能对其中一部分为量子点制品的显示器的性能造成不利影响。减缓或消除沿层合物边缘的量子点降解对于延长较小电子设备中的显示器(诸如,用于例如手持式设备和平板电脑的显示器)的使用寿命而言特别重要。
一般来讲,本公开涉及在量子点制品中使用的基体配方。该基体配方可抵抗水和/或氧气的侵入。这些改善的阻挡特性可减缓量子点制品边缘上或边缘附近的量子点降解,从而可延长显示器应用中制品的使用寿命。
在一个实施方案中,本公开涉及一种量子点膜制品,该量子点膜制品包括:
第一阻挡层;
第二阻挡层;以及
位于第一阻挡层与第二阻挡层之间的量子点层,该量子点层包括分散于基体中的量子点,该基体包含固化的粘合剂组合物,其中该粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物。
在另一个实施方案中,本公开涉及一种形成膜制品的方法,该方法包括将量子点材料涂覆在第一聚合物膜上,该量子点材料包含处于粘合剂组合物中的量子点,该粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物;以及
光引发剂。
在另一个实施方案中,本公开涉及一种粘合剂组合物,该粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物;
光引发剂;以及
量子点。
在另一个实施方案中,本公开涉及一种粘合剂组合物,该粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及
量子点。
本发明的一个或多个实施方案的细节在以下附图和具体实施方式中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其他特征、目的和优点。
附图说明
图1为包含量子点的示例性膜制品的边缘区域的示意性侧视立面图。
图2为形成量子点膜的示例性方法的流程图。
图3为包括量子点制品的显示器的一个实施方案的示意图。
具体实施方式
参见图1,量子点制品10的边缘区域包括第一阻挡层32、第二阻挡层34和位于第一阻挡层32与第二阻挡层34之间的量子点层20。量子点层20包括分散于基体24中的多个量子点22。
阻挡层32,34可由任何可用材料形成,该可用材料可保护量子点22免于暴露在环境污染(例如,氧气、水和水蒸气)中。合适的阻挡层32,34包括但不限于由聚合物膜、玻璃膜和介电材料膜。在一些实施方案中,用于阻挡层32,34的合适材料包括例如:聚合物,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);氧化物,例如二氧化硅、氧化钛或氧化铝(如,SiO2、Si2O3、TiO2或Al2O3);以及它们的合适组合。
在一些实施方案中,量子点制品10的每个阻挡层32,34包括至少两个由不同材料或组合物形成的亚层。在一些实施方案中,这样的多层阻挡构造可以更有效地减少或消除阻挡层32,34中的针孔缺陷,从而提供更有效的屏蔽,避免氧气和湿气渗入基体24中。量子点制品10可包含任何合适的材料,或阻挡材料的组合,以及在量子点层20的一侧或两侧上的任意合适数量的阻挡层或亚层。阻挡层和亚层的材料、厚度和数量将取决于具体应用,并且将被适当地选择以使阻挡保护和量子点22亮度增至最大,同时使量子点制品10的厚度减至最小。在一些实施方案中,每个阻挡层32,34本身是层合膜,例如双重层合膜,其中每个阻挡膜层足够厚,可在卷对卷或层合制造过程中消除褶皱。在一个示例性实施方案中,阻挡层32,34是在其暴露表面上具有氧化物层的聚酯膜(如,PET)。
量子点层20可包括量子点或量子点材料22的一个或多个群体。在将蓝光LED发出的蓝基色光下转换为量子点发出的二次光时,示例性量子点或量子点材料22发出绿光和红光。可控制红光、绿光和蓝光的相应比例来实现由组装了量子点制品10的显示装置所发射白光的所期望白点。用于量子点制品10中的示例性量子点22包括但不限于带ZnS壳的CdSe。用于本发明所述量子点制品中的合适量子点包括但不限于芯/壳发光纳米晶体,包括CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。在示例性实施方案中,发光纳米晶体包括外部配体涂层,并且该发光纳米晶体分散于聚合物基体中。量子点和量子点材料22可从例如美国加利福尼亚州米尔皮塔斯的Nanosys公司(Nanosys Inc.,Milpitas,CA)商购获得。量子点层20可具有任意可用数量的量子点22,并且在一些实施方案中,量子点层20可包含基于其总重量计的0.1重量%至1重量%的量子点。
在一些实施方案中,量子点材料可包括分散于液体载体中的量子点。例如,液体载体可包括油,例如氨基硅油。
在一个或多个实施方案中,量子点层20可任选地包含散射小珠或散射颗粒。这些散射小珠或散射颗粒具有不同于基体材料24的折射率,折射率差值为至少0.05或至少0.1。这些散射小珠或散射颗粒可包括例如:聚合物,诸如有机硅、丙烯酸、尼龙等等;或无机材料,诸如TiO2、SiOx、AlOx等等;以及它们的组合。在一些实施方案中,在量子点层20中包含散射颗粒可增加通过量子点层20的光学路径长度,并提高量子点的吸收能力和效率。在许多实施方案中,散射小珠或散射颗粒的平均粒度为1至10微米,或2至6微米。在一些实施方案中,量子点材料20可任选地包含填料例如热解法二氧化硅。
量子点层20的基体24可由粘合剂形成,该粘合剂能有效附着到形成阻挡层32,34的材料上以形成层合构造,并且还会形成量子点22的保护性基体。在一个实施方案中,通过固化或硬化粘合剂组合物来形成基体24,该粘合剂组合物包含环氧-胺聚合物和任选的辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物。
环氧-胺聚合物是环氧化物和氨基官能固化剂的反应产物,其附着到多种阻挡材料32,34上。合适的环氧化物包括具有双酚A主链或双酚F主链的环氧树脂,并且在一些实施方案中,环氧化物是多官能环氧化物。用于粘合剂组合物中的环氧化物的合适示例包括但不限于以商品名EPON 824(双酚A主链)和EPON 862(双酚F主链)得自美国俄亥俄州哥伦布的迈图特种化学品公司(Momentive Specialty Chemicals,Columbus,OH)的二环氧化物。已发现,相比起具有双酚A主链的环氧化物,一些具有双酚F主链的环氧化物拥有更优异的阻挡特性。不受任何理论的束缚,目前显示的证据表明,与双酚A主链相比,双酚F主链更加紧凑并且含有的取代基更少,使得当形成基体材料24的组分时,双酚F环氧化物可以更紧密地包络在一起,这样可在一些情况下减缓水和氧气的侵入。
氨基官能固化剂包括具有非芳香族环状脂族主链的氨基官能化合物,尤其是包含至少两个连接至脂环族环或环系的氨基基团的氨基官能化合物。在一些实施方案中,氨基官能固化剂由式I表示:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为整数。在式I中,m和n各自独立地选自0至5的范围或1至5的范围。本文所用的术语“亚烷基基团”是指通过从单环或多环烷基化合物上的两个不同碳原子中的每个碳原子移除一个氢原子而形成的二价基团。单环或多环烷基可包括单个环、两个环、三个环或多个环。
在多个非限制性实施方案中,单环或多环亚烷基A基团可具有至多20个碳原子、至多16个碳原子、至多14个碳原子、至多12个碳原子、至多10个碳原子或至多7个碳原子。在多个非限制性实施方案中,单环或多环杂亚烷基A基团具有至多20个碳原子和至多4个杂原子、至多16个碳原子和至多4个杂原子、至多12个碳原子和至多3个杂原子、或至多10个碳原子和至多3个杂原子。杂原子选自氧、硫、氮或它们的组合。
式I中的A基团的非限制性示例为具有一个或多个双环(2.2.1)庚烷环的多环亚烷基基团,例如日本专利申请Kokai公布S54004992中所述的那些基团。这类基团由以下式II和式III表示:
或
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6各自表示氢或甲基基团;并且x和y各自表示0或1。式II和式III中的星号(*)表示多环亚烷基基团A连接至式I中的氨基或烷基氨基基团的位置。
包含由通式II和III表示的基团的氨基官能固化剂的具体示例为3(或4),8(或9)-二氨基甲基三环(5,2,1,02.6)癸烷、
4,9(或10)-二氨基甲基四环(6,2,1,13.6,02.7)十二烷
和2,5(或6)-二氨基甲基双环(2,2,1)庚烷。
二氨基甲基三环癸烷是特别适合在粘合剂组合物中使用的固化剂或硬化剂的一个示例。其他适合用作固化剂或硬化剂的化合物包括异佛尔酮二胺(IPDA)、1,3-环己烷双(甲胺)、1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪。合适的化合物可得自美国德克萨斯州达拉斯的Oxea公司(Oxea Corp.,Dallas,TX),商品名为TCD-二胺,具体地讲为八氢-4,7-甲桥-1H-茚二甲胺(也称为3(或4),8(或9)-二氨基甲基三环(5,2,1,02.6)癸烷)。同样,不受任何理论的束缚,目前显示的证据表明,环状主链的紧凑性质可构建更加紧凑的结构,当形成基体材料24时,这些结构紧密地包络在一起,这样可在一些情况下减缓水和氧气的侵入。
环氧-胺聚合物通过上述氨基官能固化剂或硬化剂之一或者氨基官能固化剂或硬化剂的组合与上述环氧化物材料之一或环氧化物材料的组合的热聚合而形成。在一些实施方案中,此反应中的环氧化物与胺的比率以化学计量的方式在约0.6至约1.4,或约0.8至约1.2的范围内。在一些实施方案中,环氧-胺聚合物的折射率在约1.48至约1.60,或约1.50至约1.57的范围内。在一些实施方案中,在使用低折射率颗粒或乳剂时,较高的折射率可增强散射,这可使得光学路径增长并使量子点效率提高。高折射率材料内的共轭作用也会降低水蒸气和氧气在基体24内的传送速率。
在多个实施方案中,基于粘合剂组合物的总重量计,环氧-胺聚合物构成粘合剂组合物的约70重量%至约100重量%、或约70重量%至约90重量%、或约75重量%至约85重量%。
由于丙烯酸酯的快速Michael加成反应,在一些实施方案中,在粘合剂组合物中使用甲基丙烯酸酯以维持粘合剂组合物中环氧-胺聚合物体系的工作时间。在一些实施方案中,辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物可增加粘合剂组合物的粘度,并且可减少原本会在环氧-胺的热加速过程中形成的缺陷。可用的辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物具有可阻止水和/或氧气侵入的阻挡特性。在一些实施方案中,玻璃化转变温度(Tg)大于约100℃的甲基丙烯酸酯化合物和能够形成高交联密度的取代基可提供气体和水蒸气阻挡特性改善的基体。在一些实施方案中,辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物是多官能的,其合适的示例包括但不限于以商品名SR 348(乙氧基化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯)、SR540(乙氧基化(4)双酚A二甲基丙烯酸酯)和SR239(1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯)得自美国宾夕法尼亚州埃克斯顿的美国沙多玛公司(Sartomer USA,LLC,Exton,PA)的那些。
甲基丙烯酸酯化合物构成粘合剂组合物的约0重量%至约25重量%、或约5重量%至约25重量%、或约10重量%至约20重量%。在一些实施方案中,如果甲基丙烯酸酯聚合物构成粘合剂组合物的少于5重量%,那么甲基丙烯酸酯化合物不能充分增加粘合剂组合物的粘度来为粘合剂组合物提供足够的工作时间。
在一些实施方案中,基于粘合剂组合物的总重量计,粘合剂组合物任选地包含约0.1重量%至约10重量%的光引发剂。可使用多种光引发剂,合适的示例包括但不限于以商品名IRGACURE 1173、IRGACURE 4265、IRGACURE 819、LUCIRIN TPO、LUCIRIN TPO-L和DAROCUR 4265得自美国密歇根州怀恩多特的巴斯夫树脂公司(BASF Resins,Wyandotte,MI)的那些。
参见图2,在另一个方面,本公开涉及一种形成量子点膜制品100的方法,该方法包括将包含量子点的粘合剂组合物涂覆到第一阻挡层102上,并将第二阻挡层设置在量子点材料104上。在一些实施方案中,方法100包括使辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物聚合(例如,辐射固化)以形成部分固化的量子点材料106,然后使部分固化的量子点材料中的双环氧化物和氨基官能化合物聚合(例如,热固化)以形成固化的基体108。
在一些实施方案中,粘合剂组合物可通过加热至约70℃至约120℃的温度来进行固化或硬化。在其他实施方案中,粘合剂组合物也可通过施加辐射(例如,紫外(UV)光)来进行固化或硬化。固化或硬化步骤可包括UV固化、加热或这两者。在一些并非旨在限制的示例性实施方案中,UV固化条件可包括施加约10mJ/cm2至约4000mJ/cm2的UVA,更优选地约10mJ/cm2至约200mJ/cm2的UVA。加热和紫外光可分别单独施加,也可组合施加,用以增加粘合剂组合物的粘度,从而便于在涂覆和加工线上进行处理。
在一些实施方案中,粘合剂组合物可在层合到覆盖的阻挡膜32,34之间后进行固化。因此,层合后粘合剂组合物的粘度增加决定了涂层的质量。通过在涂覆或层合后进行固化,在一些实施方案中,固化的甲基丙烯酸酯聚合物使粘合剂组合物的粘度增加至某个值,在该值下粘合剂组合物可用作压敏粘合剂(PSA)以便在对环氧-胺进行热固化的过程中将层合物保持在一起,并大大减少环氧-胺固化过程中的缺陷。在一些实施方案中,与仅包含环氧化物的层合粘合剂组合物的传统热固化相比,对粘合剂组合物中甲基丙烯酸酯化合物的辐射固化使人们可对涂覆、固化和幅材处理过程进行更多控制。
在至少部分地固化后,粘合剂组合物形成互穿的聚合物网络,从而为量子点22提供保护性支承基体24。在本申请中,术语“互穿的聚合物网络”是指并列合成的、网络形式的两种或更多种聚合物的组合。在多个实施方案中,固化的支承基体24包含约70重量%至约100重量%、约70重量%至约90重量%、或约75重量%至约85重量%的环氧-胺聚合物。在多个实施方案中,固化的支承基体24包含约0重量%至约25重量%、约5重量%至约25重量%、或约10重量%至约20重量%的甲基丙烯酸酯聚合物。
边缘侵入定义为由湿气和/或氧气侵入基体24中而造成的量子点性能损失。在多个实施方案中,固化基体24中湿气和氧气的边缘侵入为在85℃下保持一周后小于约1.25mm,或在85℃下保持一周后小于约0.75mm,或在85℃下保持一周后小于约0.5mm。在多个实施方案中,固化基体中的氧气渗透率小于约80(cc.密耳)/(m2天),或小于约50(cc.密耳)/(m2天)。在多个实施方案中,固化基体的水蒸气传输速率应当小于约15(20g/m2.密耳.天),或小于约10(20g/m2.密耳.天)。
在多个实施方案中,量子点层20的厚度为约80微米至约250微米。
图3为包括本文所述量子点制品的显示装置200的一个实施方案的示意图。该示意图仅作为示例提供,并非旨在进行限制。显示装置200包括具有光源204(例如发光二极管(LED))的背光源202。光源204沿着发射轴235发光。光源204(例如,LED光源)发出的光经由输入边缘208进入中空光循环腔210内,该中空光循环腔上具有背反射器212。背反射器212可以主要为镜面反射的背反射器、漫射的背反射器或它们的组合,并且优选为高度反射的背反射器。背光源202还包括量子点制品220,该量子点制品包括其中分散有量子点222的保护性基体224。保护性基体224的两个表面由聚合物阻挡膜226,228界定,该聚合物阻挡膜可包括单个层或多个层。
显示装置200还包括前反射器230,该前反射器包括多个定向循环膜或层,该定向循环膜是具有可沿着更靠近显示器轴的方向重新导向偏轴光的表面结构的光学膜,其可增加通过显示装置的轴上的光传播量,从而提高观察者所看到的图像亮度和对比度。前反射器230还可包括其他类型的光学膜,例如偏振片。在一个非限制性示例中,前反射器230可包括一个或多个棱镜膜232和/或增益漫射器。棱镜膜232可具有沿着轴伸长的棱镜,其可相对于光源204的发射轴235平行或垂直取向。在一些实施方案中,棱镜膜的棱镜轴可以交叉。前反射器230还可包括一个或多个偏振膜234,该偏振膜可包括多层光学偏振膜、漫反射偏振膜等等。由前反射器230发射的光进入液晶(LC)面板280。背光源结构和膜的许多示例可见于例如公布No.US 2011/0051047。
本文提供了膜、方法或粘合剂组合物的多个实施方案。
实施方案1为一种量子点膜制品,该量子点膜制品包括:
第一阻挡层;
第二阻挡层;以及
位于第一阻挡层与第二阻挡层之间的量子点层,该量子点层包括分散于基体中的量子点,该基体包含固化的粘合剂组合物,其中粘合剂组合物包含环氧化物、式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物。
实施方案2为实施方案1所述的膜制品,其中环氧化物包含双酚F主链。
实施方案3为实施方案1至2中任一项所述的膜制品,其中环氧化物为双环氧化物。
实施方案4为实施方案1至3中任一项所述的膜制品,其中氨基官能化合物具有式II的基团A:
其中R1、R2、R3和R4各自表示氢原子或甲基基团;并且x和y各自独立地选自0或1;并且星号(*)表示基团A连接至式I中的其他基团的位置。
实施方案5为实施方案1至3中任一项所述的膜制品,其中氨基官能化合物具有式III的基团A:
其中R5和R6各自表示氢或甲基基团;x和y各自独立地选自0或1;并且星号(*)表示基团A连接至式I中的其他基团的位置。
实施方案6为实施方案1至5中任一项所述的膜制品,其中氨基官能化合物由以下中的任一项表示:
(a)3(或4),8(或9)-二氨基甲基三环(5,2,1,02.6)癸烷:
(b)4,9(或10)-二氨基甲基四环(6,2,1,13.6,02.7)十二烷:
或
(c)2,5(或6)-二氨基甲基双环(2,2,1)庚烷:
实施方案7为实施方案1至6中任一项所述的膜制品,其中粘合剂组合物还包含光引发剂。
实施方案8为实施方案1至7中任一项所述的膜制品,其中基体包含约5重量%至约25重量%的甲基丙烯酸酯化合物,以及70重量%至90重量%的环氧聚合物,该环氧聚合物由环氧化物和氨基官能化合物的反应形成。
实施方案9为实施方案1至8中任一项所述的膜制品,其中基体还包含平均粒度在1至10微米范围内的散射颗粒。
实施方案10为实施方案1至9中任一项所述的膜制品,其中第一阻挡层和第二阻挡层中的至少一者包括至少一种聚合物膜。
实施方案11为实施方案1至10中任一项所述的膜制品,其中基体在85℃下一周后具有小于约1.25mm的湿气和氧气侵入。
实施方案12为实施方案1至10中任一项所述的膜制品,其中基体具有小于约80(cc.密耳)/(m2天)的氧气渗透率。
实施方案13为实施方案1至10中任一项所述的膜制品,其中基体具有小于约15(20g/m2.密耳.天)的水蒸气传输速率。
实施方案14为一种显示装置,该显示装置包括实施方案1至13中任一项所述的膜制品。
实施方案15为一种形成膜制品的方法,该方法包括将量子点材料涂覆在第一聚合物膜上,该量子点材料包含处于粘合剂组合物中的量子点,该粘合剂组合物包含环氧化物、式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物,以及光引发剂。
实施方案16为实施方案15所述的方法,该方法还包括固化粘合剂组合物。
实施方案17为实施方案15所述的方法,该方法还包括将第二聚合物膜施加在粘合剂组合物上。
实施方案18为实施方案17所述的方法,该方法还包括固化粘合剂组合物。
实施方案19为实施方案16至18中任一项所述的方法,其中通过对粘合剂组合物施加热和紫外光来固化该组合物。
实施方案20为一种粘合剂组合物,该粘合剂组合物包含环氧化物、式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物、光引发剂,以及量子点。
实施方案21为一种粘合剂组合物,该粘合剂组合物包含环氧化物;式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及量子点。
实施方案22为实施方案21所述的粘合剂组合物,该粘合剂组合物还包含光引发剂。
通过下面的实施例进一步说明量子点制品的一些优点。在这些实施例中引用的特定材料、数量和尺寸以及其他条件和细节不应理解为对本公开的不当限制。
实施例
所用材料:
EPON 824:双酚A主链环氧树脂,得自美国俄亥俄州哥伦布的迈图特种化学品公司(Momentive Specialty Chemicals,Columbus,OH)
EPON 862:双酚F主链环氧树脂,得自美国俄亥俄州哥伦布的迈图特种化学品公司(Momentive Specialty Chemicals,Columbus,OH)
EPIC 91B:扩链三乙二醇二胺固化剂(得自美国威斯康辛州帕迈拉的艾比克树脂公司(Epic Resins,Palmyra,WI))
R1964-01:红色量子点浓缩物(得自美国加利福尼亚州帕洛阿尔托的Nanosys公司(Nanosys Corp.,Palo Alto CA))
G1964-01:绿色量子点浓缩物,得自美国加利福尼亚州帕洛阿尔托的Nanosys公司(Nanosys Corp.,Palo Alto CA)
SR348:双酚A二甲基丙烯酸酯,得自美国宾夕法尼亚州埃克斯顿的美国沙多玛公司(Sartomer USA,LLC,Exton,PA)
DAROCUR 4265–光引发剂,得自美国密歇根州怀恩多特的巴斯夫树脂公司(BASFResins,Wyandotte,MI)
2密耳阻挡膜,以商品名FTB3-M-125得自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul MN)
TCD二胺–3(4),8(9)-双(氨基甲基)-三环[5.2.1.0(2.6)]癸烷[68889-71-4],得自美国德克萨斯州达拉斯的Oxea公司(Oxea Corporation,Dallas,TX)
有机硅剥离衬件UV-10,得自美国弗吉尼亚州马丁斯维尔的CP Films公司(CPFilms,Inc.,Martinsville,VA)
实施例1:
通过加入适当量的红色量子点和绿色量子点,混合得到量子点(QD)浓缩物白色配方。该配方示于表3中。用高剪切叶轮片,例如Cowles叶片式搅拌机,以1400rpm的转速将红色和绿色量子点浓缩物混合4分钟。
制备两种类型的量子点基体粘合剂组合物:根据本公开所述的溶液B,以及作为对照的溶液A。
溶液A的组分和量示于表1中,该溶液为使用Epic 91B固化剂的环氧化物/甲基丙烯酸酯混合配方。
溶液B(本发明的粘合剂组合物)的组分示于表2中,该溶液为使用TCD二胺固化剂的环氧化物/甲基丙烯酸酯混合配方。将除了固化剂(Epic91B或TCD二胺)之外的所有组分添加并混合到一起。将Epic 91B或TCD二胺与溶液的其余部分混合后,立即进行涂覆。
表1:溶液A-对照
材料 | 重量% |
Epon 824或Epon 862 | 53.85% |
SR348 | 13.58% |
Darocure 4265 | 0.48% |
Epic 91B | 25.79% |
溶液C(量子点浓缩物) | 6.31% |
总和 | 100.00% |
表2:溶液B
表3:溶液C–量子点浓缩物
材料 | 重量% |
G1964-01 | 72.91% |
R1964-01 | 20.79% |
总和 | 100.0% |
将每种溶液混合在一起,并用刮刀涂布机涂覆到两片2密耳(0.05mm)经有机硅处理的聚酯(PET)剥离衬件(以商品名UV-10得自美国弗吉尼亚州马丁斯维尔的CP Films公司(CP Films,Inc.,Martinsville,VA))之间,涂覆厚度为100微米。先使用Clearstone UVLED灯在385nm下以50%功率通过紫外线(UV)辐射将涂层固化30秒,再在100℃烘箱中热固化10分钟。然后使用Mocon Permatran-W Model 1/50G(得自美国明尼苏达州明尼阿波里斯的膜康公司(Mocon Corporation,Minneapolis,MN))测定水蒸气传输值(以水蒸气传输速率(WVTR)来衡量)。使用MoconModel2/21ML(得自美国明尼苏达州明尼阿波里斯的膜康公司(Mocon Corporation,Minneapolis,MN))测定氧气渗透率。表4示出了溶液A和溶液B的测试结果。
如表4所示,使用TCD二胺作为固化剂显著降低了水蒸气传输速率,并且在与Epon862一起使用时降低了氧气渗透率。在表4中还可看到,使用双酚F环氧化物(Epon 862)代替双酚A环氧化物(Epon 824)显著改善了膜的氧气阻挡特性。这些结果表明,将TCD二胺与Epon 862结合使用可使该基体膜的阻挡特性得到改善。
表4:阻挡特性
所用固化剂 | Epic 91B | Epic 91B | TCD二胺 | TCD二胺 |
所用环氧化物 | Epon 824 | Epon 862 | Epon 824 | Epon 862 |
WVTR(20g/m2-密耳-天) | 17.8 | 19.1 | 7.2 | 5.6 |
氧气渗透率(cc.密耳/m2-天) | 105.9 | 38.3 | 46.2 | 32.0 |
使用刮刀涂布机将上述溶液涂覆到两片2密耳(0.05mm)的阻挡膜(以商品名FTB3-M-125得自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul MN)之间,涂覆厚度为100微米。按照上文所述对涂层进行紫外线固化和热固化。利用T剥离试验(ASTM D1876-08)对来自上述带涂层的膜样品进行附着力测试。此外,将涂层在85℃下老化一周或在65℃/95%RH下老化两周,然后测定边缘侵入。将涂层置于黑光上,然后用尺子测量呈黑暗状态(未照亮)的膜边缘的长度,从而测得边缘侵入。结果同样示于表5中。
如在表5中可见,使用TCD二胺不仅显著减少了QDEF老化后的边缘侵入,还改善了阻挡膜与量子点基体的附着力。Epon 862与TCD二胺的结合使用最大程度地减少了边缘侵入。
表5:T剥离和边缘侵入
上文描述了本发明的各种实施方案。这些实施方案以及其他实施方案均在如下权利要求书的范围内。
Claims (22)
1.一种量子点膜制品,所述量子点膜制品包括:
第一阻挡层;
第二阻挡层;以及
位于所述第一阻挡层与所述第二阻挡层之间的量子点层,所述量子点层包括分散于基体中的量子点,所述基体包含固化的粘合剂组合物,其中所述粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物。
2.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述环氧化物包含双酚F主链。
3.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述环氧化物为二环氧化物。
4.根据权利要求1所述的膜制品,其中式I中的A为式II的基团:
其中R1、R2、R3和R4各自表示氢原子或甲基基团;x和y各自独立地选自0或1;并且星号(*)表示与式I连接的位置。
5.根据权利要求1所述的膜制品,其中式I中的A为式III的基团:
其中R5和R6各自表示氢原子或甲基基团;x和y各自独立地选自0或1;并且星号(*)表示与式I连接的位置。
6.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述氨基官能化合物由以下中的任一项表示:
(a)3,8-、或4,8-、或3,9-、或4,9-二氨基甲基三环(5,2,1,02.6)癸烷:
(b)4,9-或4,10-二氨基甲基四环(6,2,1,13.6,02.7)十二烷:
或
(c)2,5-或2,6-二氨基甲基双环(2,2,1)庚烷:
7.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述粘合剂组合物还包含光引发剂。
8.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述基体包含5重量%至25重量%的所述甲基丙烯酸酯化合物,以及70重量%至90重量%的环氧聚合物,所述环氧聚合物由所述环氧化物和所述氨基官能化合物的反应形成。
9.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述基体还包含平均粒度在1至10微米范围内的散射颗粒。
10.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层中的至少一者包括至少一种聚合物膜。
11.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述基体在85℃下一周后具有小于1.25mm的湿气和氧气侵入。
12.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述基体具有小于80(cc.密耳)/(m2天)的氧气渗透率。
13.根据权利要求1所述的膜制品,其中所述基体具有小于15(20g/m2.密耳.天)的水蒸气传输速率。
14.一种显示装置,所述显示装置包括根据权利要求1所述的膜制品。
15.一种形成膜制品的方法,所述方法包括将量子点材料涂覆在第一聚合物膜上,所述量子点材料包含处于粘合剂组合物中的量子点,所述粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物;以及
光引发剂。
16.根据权利要求15所述的方法,所述方法还包括固化所述粘合剂组合物。
17.根据权利要求15所述的方法,所述方法还包括将第二聚合物膜施加在所述粘合剂组合物上。
18.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括固化所述粘合剂组合物。
19.根据权利要求16所述的方法,其中通过对所述粘合剂组合物施加热和紫外光来固化所述组合物。
20.一种粘合剂组合物,所述粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;
辐射固化性甲基丙烯酸酯化合物;
光引发剂;以及
量子点。
21.一种粘合剂组合物,所述粘合剂组合物包含:
环氧化物;
式I的氨基官能化合物:
H2N—CnH2n—A—CmH2m—NH2 式I
其中A为单环或多环亚烷基基团,或者为单环或多环杂亚烷基基团,并且m和n为各自独立地选自0至5的整数;以及
量子点。
22.根据权利要求21所述的粘合剂组合物,所述粘合剂组合物还包含光引发剂。
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