CN106190128A - 量子点膜、背光模组及液晶显示设备 - Google Patents

量子点膜、背光模组及液晶显示设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种量子点膜、背光模组及液晶显示设备，属于液晶显示技术领域。该量子点膜包括量子点层，所述量子点层包括基体以及分布在所述基体中的量子点，其特征在于，所述量子点包括CdSe核、包覆所述CdSe核的中间壳层以及包覆所述中间壳层的ZnS壳层；所述中间壳层包括至少一层由第II副族元素和第VI主族元素形成的半导体材料；所述第II副族元素为Zn和/或Cd，所述第VI主族元素为S或者Se。由于该量子点膜中的量子点为多壳层结构，晶格匹配度高，结构更加致密，对水氧阻隔要求低，因此该量子点膜中不需要设置水氧阻隔层，从而显著降低量子点膜的成本。

Description

量子点膜、背光模组及液晶显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种量子点膜、背光模组及液晶显示设备。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展，消费者对液晶显示设备的色域要求越来越高。近年来，无论是在国际消费类电子产品展览会(CES)中，还是在中国家电博览会(AWE)中，高色域液晶显示设备都成为发展的主流。目前，主要通过量子点技术来实现高色域。具体来说，即在液晶显示设备的背光模组的导光板和棱镜片之间设置量子点膜。
现有的量子点膜的结构如图1所示。现有的量子点膜主要包括：量子点层I以及设置在量子点层I上下表面的水氧阻隔层II。其中，量子点层I包括基体，以及分布在基体中的以CdSe为核、以ZnS为壳的量子点(CdSe/ZnS)。水氧阻隔层II为表面涂覆有氧化铝(Al2O3)涂层或者其他无机物涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，用于防止量子点与水蒸气、氧气接触而失效。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：水氧阻隔层的成本占量子点膜总成本的30％～50％以上，从而导致现有的量子点膜成本较高。并且水氧阻隔层中的无机物涂层会影响量子点膜的透光率，从而影响量子点膜的光学性能，进而影响液晶显示设备的显示效果。
发明内容
基于以上所述，本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种不含水氧阻隔层的量子点膜，以及基于该量子点膜的背光模组及液晶显示设备，降低量子点膜的成本，并改善量子点膜的光学性能。
具体而言，包括以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种量子点膜，包括量子点层，所述量子点层包括基体以及分布在所述基体中的量子点，其中，所述量子点包括CdSe核、包覆所述CdSe核的中间壳层以及包覆所述中间壳层的ZnS壳层；所述中间壳层包括至少一层由第II副族元素和第VI主族元素形成的半导体材料；所述第II副族元素为Zn和/或Cd，所述第VI主族元素为S或者Se。
具体地，所述中间壳层包括一层所述半导体材料，所述中间壳层为ZnSe层或者CdZnS层；所述CdZnS层中Cd、Zn以及S的摩尔比为1∶1∶2。
具体地，所述中间壳层包括两层所述半导体材料，两层所述半导体材料的组成不相同。
具体地，所述中间壳层为CdS/ZnSe层。
进一步地，所述量子点为采用以下方法制备得到的量子点：
步骤1，制备氧化镉的硬脂酸钠溶液，向所述氧化镉的硬脂酸钠溶液中加入三辛基氧化磷和十六烷基胺并加热至220℃～240℃得到镉的前驱体溶液；将硒粉溶于三辛基磷中得到硒的前驱体溶液；将所述硒的前驱体溶液注入所述镉的前驱体溶液中，将所得溶液的温度降至170℃～190℃并保持8min～12min，然后将所得溶液加入到氯仿中得到第一溶液；
步骤2，利用所述第一溶液制备得到含有包覆所述中间壳层的CdSe核的中间产物的第二溶液；
步骤3，将硬脂酸锌和硫粉溶解在十八碳烯中得到第三溶液；
步骤4，将所述第三溶液加入到所述第二溶液中，将所得体系升温至220℃～240℃并保持50min～70min，然后降温至50℃～70℃即得到所述量子点。
进一步地，所述步骤2具体包括：
步骤21，向所述第一溶液中加入硬质酸锌的甲苯溶液，将所得体系在170℃～190℃下保持13min～17min后，降温至60℃～70℃并保持50min～70min后得到CdSe/ZnSe沉淀；
步骤22，将所述CdSe/ZnSe沉淀分散于氯仿中，并将所得溶液加入到除水的十六烷基胺中，然后除去所述氯仿并升温至190℃～210℃后得到所述第二溶液。
进一步地，所述步骤2具体包括：
步骤21，除去所述第一溶液中的氯仿，然后向所得溶液中加入硫粉的十八碳烯溶液，将所得体系在110℃～130℃下保持8min～12min后，降温至50℃～60℃得到CdSe/CdS沉淀；
步骤22，将所述CdSe/CdS沉淀分散于氯仿中，向所得溶液中加入硬脂酸锌的甲醇溶液，然后在170℃～190℃下保温8min～12min后降温至60℃～70℃保温50min～70min，得到含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液；
步骤23，去除所述含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液中的氯仿后得到所述第二溶液。
进一步地，所述步骤2具体包括：
向所述第一溶液中加入硬脂酸锌和硫粉的十八碳烯溶液，然后将所得溶液在110℃～130℃下保温8min～12min后得到所述第二溶液。
进一步地，所述量子点的粒径为2～10nm。
进一步地，所述基体的材料为选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、硅烷改性聚醚以环氧树脂中的至少一种。
第二方面，本发明实施例提供一种背光模组，该背光模组包括光源、导光板、量子点膜以及棱镜片，所述量子点膜夹设于所述导光板和所述棱镜片之间，其特征在于，所述量子点膜为本发明实施例第一方面所述的量子点膜。
第三方面，本发明实施例一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括本发明实施例第二方面所述的背光模组。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
本发明实施例提供的量子点膜中，所用的量子点为以CdSe为核、以由Zn和/或Cd以及S或者Se形成的半导体材料为中间壳层、以ZnS为外层壳层的多壳层结构的量子点。中间壳层的存在有效提升量子点的晶格匹配度，提升核壳结构的完整性，使得量子点的结构更加致密，使量子点不因水氧接触而失效，从而降低量子点对水氧阻隔的要求。基于此，本发明实施例提供的量子点膜中不需要设置水氧阻隔层，大大降低了量子点膜的成本，有利于量子点膜在液晶显示设备领域的应用，使液晶显示设备具有更高的色域。
同时，多壳层结构的量子点还具有较高的外量子效率和荧光效率，并且将量子点膜中的水氧阻隔层省去后，还能够提高量子点膜的透光率，因此，本发明实施例提供的量子点膜还具有良好的光学性能，进一步提高液晶显示设备的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的量子点膜的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的量子点膜的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的具有两层壳层结构的量子点的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的具有三层壳层结构的量子点的结构示意图。
图中附图标记分别表示：
1-基体；
2-量子点；
21-CdSe核；
22-中间壳层；221-第一子中间壳层；222-第二子中间壳层；
23-ZnS壳层。
I-现有的量子点膜的量子点层；
II-现有的量子点膜的水氧阻隔层。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
第一方面，本发明实施例一种量子点膜，参见图2，该量子点膜包括量子点层，量子点层包括基1以及分布在基体1中的量子点2，参见图3，也可以参见图4，量子2包括CdSe核21、包覆CdSe核21的中间壳层22以及包覆中间壳层22的ZnS壳层23。
其中，中间壳层23包括至少一层由第II副族元素和第VI主族元素形成的半导体材料，第1I副族元素为Zn和/或Cd，第VI主族元素为S或者Se。
由于现有的CdSe/ZnS量子点中，CdSe和ZnS的晶格失配度较高，使得CdSe/ZnS量子点缺陷较大，结构致密性较差，与水蒸气和氧气接触后容易失效，并且激发效率较低。基于此，本发明实施例提供的量子点膜中，所用的量子点为以CdSe为核、以由Zn和/或Cd以及S或者Se形成的半导体材料为中间壳层22、以ZnS为外层壳层的多壳层结构的量子点2。中间壳层22的存在有效提升了量子点2的晶格匹配度，提升核壳结构的完整性，使得量子点2的结构更加致密，使量子点2不因水氧接触而失效，从而降低量子点2对水氧阻隔的要求。因此，本发明实施例提供的量子点膜中不需要设置水氧阻隔层或者食品级的PET膜，大大降低了量子点膜的成本，有利于量子点膜在液晶显示设备领域的应用，使液晶显示设备具有更高的色域。
同时，多壳层结构的量子点与现有的CdSe/ZnS单壳层结构量子点相比，量子点的猝灭较慢，因此多壳层结构的量子点具有较高的外量子效应(能够达到0.8％～1％)；多壳层结构的量子点中CdSe核与壳层之间的能级差较小，荧光效率较高；并且将量子点膜中的水氧阻隔层省去后，还能够提高量子点膜的透光率。因此，本发明实施例提供的量子点膜还具有良好的光学性能，进一步提高液晶显示设备的显示效果。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中，中间壳层22的半导体材料可以为ZnSe、CdS、CdZnS(Cd、Zn、S的摩尔比为1∶1∶2)等。中间壳层22可以仅由一层半导体材料形成，也可以由多层半导体材料形成，例如两层半导体材料，如图4所示，中间壳层22包括第一子中间壳层221和第二子中间壳层222，其中第一子中间壳层221包覆CdSe核21上，第二子中间壳层222包覆在在第一子中间壳层221上，ZnS壳层23包覆在第二子中间壳层222上。当中间壳层22包括多层半导体材料时，优选每层采用不同的半导体材料。
基于以上所述，本发明实施例提供的量子点膜中，量子点优选CdSe/ZnSe/ZnS量子点、CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点或者CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点。其中，CdSe/ZnSe/ZnS量子点和CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点的中间壳层22为一层半导体材料，分别为ZnSe层以及CdS和ZnS复合形成的中间壳层(即CdZnS层，Cd、Zn、S的摩尔比为1∶1∶2)。CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点的中间壳层为两层半导体材料形成的CdS/ZnSe层，即第一子中间壳层221为CdS，第二子中间壳层222为ZnSe。
上述三种量子点具有更高的晶格匹配度，水氧阻隔性能更好。采用上述三种量子点，不仅省去了量子点膜制备过程中水氧阻隔膜的成本，还能够有效提升良率。
进一步地，量子点的制备方法对量子点性能具有一定的影响，适宜的制备方法能够使得到的量子点具有更高的致密性，水氧阻隔性能更好，有利于提高量子点膜的稳定性。
基于此，本发明实施例中采用一步溶胶-凝胶法制备上述多壳层结构的量子点，有效减少原料的损耗，提高量子点制备效率并降低成本。并通过合理控制反应温度和反应时间来控制量子点的粒径。
具体来说，制备方法包括以下步骤：
步骤1，制备氧化镉(CdO)的硬脂酸钠溶液，向氧化镉的硬脂酸钠溶液中加入三辛基氧化磷(TOPO)和十六烷基胺(HAD)并加热至220℃～240℃得到镉的前驱体溶液；将硒(Se)粉溶于三辛基磷(TOP)中得到硒的前驱体溶液；将硒的前驱体溶液注入镉的前驱体溶液中，将所得溶液的温度降至170℃～190℃并保持8min～12min，然后将所得溶液加入到氯仿中得到第一溶液。
步骤2，利用第一溶液制备得到含有包覆中间壳层的CdSe核的中间产物的第二溶液。
步骤3，将硬脂酸锌和硫粉溶解在十八碳烯(ODE)中得到第三溶液。
步骤4，将第三溶液加入到第二溶液中，将所得体系升温至220℃～240℃并保持50min～70min，然后降温至50℃～70℃即得到量子点。
本领域技术人员可以理解的是，步骤1中，将硒的前驱体溶液注入到镉的前驱体溶液中，反应后将得到含有CdSe的第一溶液中。同时，第一溶液中除了含有CdSe外，还含有未形成CdSe的游离的Cd2+以及Se2-。当形成中间壳层22的半导体材料中含有镉元素或者硒元素时，可以直接利用第一溶液中的游离的Cd2+以及Se2-，以此来提高原料的利用率。
步骤1中，可以采用以下方法制备氧化镉的硬脂酸钠溶液：在惰性气体(氩气或者氮气，下同)保护下，将氧化镉和硬脂酸钠加入反应容器(例如三颈瓶中)，加热至130℃使硬脂酸钠熔融后得到氧化镉的硬脂酸钠溶液。
配制硒的前驱体溶液时，也可以在惰性气体保护下进行。
将硒的前驱体溶液注入镉的前驱体溶液后，应当使所得溶液的温度迅速降至170℃～190℃，以形成晶核。
步骤3中，可以通过加热使硬质酸锌和硫粉充分溶于十八碳烯中得到第三溶液，再将第三溶液降温至70℃左右后加入到第二溶液中。
步骤4中，可以以0.1ml/min～0.3ml/min的速度将第三溶液注入到第二溶液中，优选以0.2ml/min的速度将第三溶液注入到第二溶液中。
步骤2的具体实现方式应当根据中间壳层22的具体组成确定。
对于制备CdSe/ZnSe/ZnS量子点来说，步骤22可以包括：
步骤21，向第一溶液中加入硬质酸锌的甲苯溶液，将所得体系在170℃～190℃下保持13min～17min后，降温至60℃～70℃并保持50min～70min后得到CdSe/ZnSe沉淀；
步骤22，将CdSe/ZnSe沉淀分散于氯仿中，并将所得溶液加入到除水的十六烷基胺中，然后除去氯仿并升温至190℃～210℃后得到第二溶液。
上述除水的十六烷基胺可以采用以下方法制备得到：将十六烷基胺加入三颈瓶中，在惰性气体保护下、在120℃下加热30min以上以除去水，然后再降温至60℃，从而得到除水的十六烷基胺。
对于制备CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点来说，步骤2可以包括：
步骤21，除去第一溶液中的氯仿，然后向所得溶液中加入硫粉的十八碳烯溶液，将所得体系在110℃～130℃下保持8min～12min后，降温至50℃～60℃得到CdSe/CdS沉淀；
步骤22，将CdSe/CdS沉淀分散于氯仿中，向所得溶液中加入硬脂酸锌的甲醇溶液，然后在170℃～190℃下保温8min～12min后降温至60℃～70℃保温50min～70min，得到含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液；
步骤23，去除含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液中的氯仿后得到第二溶液。
对于制备CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点来说，步骤2可以包括：
向第一溶液中加入硬脂酸锌和硫粉的十八碳烯溶液，然后将所得溶液在110℃～130℃下保温8min～12min后得到第二溶液。
需要说明的是，在制备CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点过程中，由于形成CdS、ZnS中间壳层和ZnS壳层所需的原料均为硬脂酸锌和硫粉的十八碳烯溶液，因此，可以一次加入足量的硬脂酸锌和硫粉的十八碳烯溶液，先在110℃～130℃下保温8min～12min以形成CdS、ZnS中间壳层，然后继续升温至220℃～240℃保持50min～70min以形成ZnS壳层，从而提高制备效率。
通过上述制备方法，能够使量子点的粒径控制在2～10nm，例如3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm等，在这个粒径范围内，量子点受到激发后的发射波长能够在可见光范围内。
进一步地，本发明实施例提供的量子点膜中，用于负载量子点的基体材料的具体种类本发明实施例不作特殊限定，本领域常规的基体材料均可，例如可以为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、硅烷改性聚醚(MS)、环氧树脂(Epoxy)等透明性较好的材料。可以单独使用一种材料作为基体，也可以多种材料复配使用。
第二方面，基于本发明实施例第一方面提供的量子点膜，本发明实施例提供了一种背光模组，包括光源、导光板、量子点膜以及棱镜片，量子点膜夹设于导光板和棱镜片之间，其中，量子点膜为本发明实施例第一方面的量子点膜。
由于本发明实施例提供的量子点膜中采用了具有良好水氧阻隔性能的量子点，因此省去了量子点膜中水氧阻隔层的成本，使得量子点膜的成本大大降低，从而大大降低了背光模组的成本。同时，由于本发明实施例提供的量子点膜还具有较高的透光率、外量子效率以及荧光效率，因此，上述背光模组还具有良好的光学性能。
第三方面，本发明实施例提供了一种液晶显示设备，该液晶显示设备中的背光模组为本发明实施例第二方面提供的背光模组。
由于本发明实施例提供的背光模组中的量子点膜不需要设置水氧阻隔层，从而显著降低了本发明实施例提供的液晶显示设备的成本，有利于高色域液晶显示设备的推广。并且由于本发明实施例提供的背光模组具有良好的光学性能，因此，应用该背光模组的液晶显示设备具有良好的显示效果。
本发明实施例中所述的液晶显示设备具体可以为液晶电视、笔记本电脑屏幕、平板电脑、手机等任何具有显示功能的产品或者部件。特别是对于ULED(Ultra LightEmitting Diode)电视来说，应用本发明实施例提供的背光模组后，不仅具有较低的成本，还具有较高的色域。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
在以下实施例中，所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种量子点膜，该量子点膜包括量子点层，量子点层包括基体以及分布在基体中的量子点。本实施例中，量子点为多壳层结构，具体包括CdSe核、包覆在CdSe核上的ZnSe中间壳层以及包覆在ZnSe中间壳层上的ZnS壳层，即CdSe/ZnSe/ZnS量子点；基体为E51环氧树脂。
本实施中的CdSe/ZnSe/ZnS量子点由以下方法制备得到：
步骤101，在氩气保护下，将1mmol氧化镉以及硬脂酸钠加入三颈瓶中，加热至130℃得到氧化镉的硬脂酸钠溶液；再向所得氧化镉的硬脂酸钠溶液中加入等摩尔量的TOPO和HAD，在搅拌下加热至230℃后得到镉的前驱体溶液。同时，将在氩气保护下，将1mmol硒粉溶解于2mL TOP中，得到硒的前驱体溶液。
步骤102，将硒的前驱体溶液注入到镉的前驱体溶液中，将所得溶液的温度迅速降至180℃并保持10min，然后将所得溶液加入到氯仿中得到第一溶液。此时，第一溶液中除含有CdSe外，还含有游离的Cd2+和Se2-。
步骤103，向第一溶液中逐滴加入4mL浓度为0.125mol/L的硬质酸锌的甲苯溶液，将所得体系在180℃下保持15min后，降温至65℃并保持60min，再用甲醇沉化得到CdSe/ZnSe沉淀。
步骤104，将2g的HDA加入三颈瓶中，在氩气体保护下、在120℃下加热30min后再降温至60℃得到除水的HDA。将CdSe/ZnSe沉淀分散于氯仿中，并将所得溶液加入到除水的HDA中，然后加热到120℃保持30min以除去氯仿，再升温至200℃后得到第二溶液。
步骤105，将0.1mmol的硬脂酸锌和0.1mmol硫粉加入到ODE中，加热使硬脂酸锌和硫粉充分溶解后得到第三溶液。
步骤106，将第三溶液降温至70℃后，以0.2ml/min的速度注入到第二溶液中，注入完成后，将所得溶升温至230℃并保温60min，然后降温到60℃。反应结束后用甲醇沉化得到沉淀，将所得沉淀离心清洗三次后得到CdSe/ZnSe/ZnS量子点。
本实施例制备得到的CdSe/ZnSe/ZnS量子点的粒径为2～10nm。
按照ISO15105-2的方法对本实施例的量子点膜的氧气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度23℃、相对湿度90％的条件下的氧气透过率(OTR)在1×10- 3ml/(m2×day×Mpa)以下。
按照ISO151066-2的方法对本实施例的量子点膜的水蒸气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度40℃、相对湿度100％的条件下的水蒸气透过率(WVTR)在5×10-2g/(m2×day)以下。
将本实施例提供的量子点膜和光源、导光板、棱镜片等部件组装成背光模组，点亮背光后，测试背光的色度变化和亮度衰减情况。结果表明，本实施例中，背光色度变化在0.008以内，亮度衰减在5％以内。
从以上测试结果可以看出，本实施例提供的量子点膜具有良好的水氧阻隔性。因此，本实施例提供的量子点膜不需要设置水氧阻隔层，节约成本30％以上。
实施例2
本实施例提供一种量子点膜，该量子点膜包括量子点层，量子点层包括基体以及分布在基体中的量子点。本实施例中，量子点为多壳层结构，具体包括CdSe核、包覆在CdSe核上的CdS/ZnSe中间壳层以及包覆在CdS/ZnSe中间壳层上的ZnS壳层，即CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点；基体为E51环氧树脂。
本实施中的CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点由以下方法制备得到：
步骤201，制备镉的前驱体溶液和硒的前驱体溶液，具体过程同实施例1的步骤101，在此不再赘述。
步骤202，制备含有CdSe的第一溶液，具体过程同实施例1的步骤102，在此不再赘述。
步骤203，蒸干第一溶液中的氯仿后，向所得溶液中加入硫粉的ODE溶液，将所得体系在120℃下保温10min后降温至55℃，再用乙醇沉化得到CdSe/CdS沉淀。
步骤204，将CdSe/CdS沉淀分散于氯仿中，然后向所得溶液中逐滴加入2～5ml浓度为0.125mol/L的硬脂酸锌的甲醇溶液，然后在180℃下保温10min后迅速降温至65℃，在65℃下保温60min后得到得到含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液。
步骤205，去除含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液中的氯仿后得到第二溶液。
步骤206，将0.1mmol的硬脂酸锌和0.1mmol硫粉加入到ODE中，加热使硬脂酸锌和硫粉充分溶解后得到第三溶液。
步骤207，将第三溶液注入到第二溶液中以形成ZnS壳层，得到CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点，具体过程同实施例1的步骤106，在此不再赘述。
本实施例制备得到的CdSe/CdS/ZnSe/ZnS量子点的粒径为2～10nm。
按照ISO15105-2的方法对本实施例的量子点膜的氧气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度23℃、相对湿度90％的条件下的氧气透过率(OTR)在0.8×10-3ml/(m2×day×Mpa)以下。
按照ISO151066-2的方法对本实施例的量子点膜的水蒸气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度40℃、相对湿度100％的条件下的水蒸气透过率(WVTR)在4.8×10-2g/(m2×day)以下。
将本实施例提供的量子点膜和光源、导光板、棱镜片等部件组装成背光模组，点亮背光后，测试背光的色度变化和亮度衰减情况。结果表明，本实施例中，背光色度变化在0.006以内，亮度衰减在4.5％以内。
从以上测试结果可以看出，本实施例提供的量子点膜具有良好的水氧阻隔性。因此，本实施例提供的量子点膜不需要设置水氧阻隔层，节约成本30％以上。
实施例3
本实施例提供一种量子点膜，该量子点膜包括量子点层，量子点层包括基体以及分布在基体中的量子点。本实施例中的量子点为多壳层结构，具体包括CdSe核、包覆在CdSe核上的CdS和ZnS复合的中间壳层以及包覆在CdS和ZnS复合的中间壳层上的ZnS壳层，即CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点。
本实施中的CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点由以下方法制备得到：
步骤301，制备镉的前驱体溶液和硒的前驱体溶液，具体过程同实施例1的步骤101，在此不再赘述。
步骤302，制备含有CdSe的第一溶液，具体过程同实施例1的步骤102，在此不再赘述。
步骤303，将第一溶液加入到硬脂酸锌和硫粉的ODE溶液中，所得溶液首先升温至120℃并保温10min，以形成CdS和ZnS复合的中间壳层，再继续升温至230℃并保温60min，以形成ZnS壳层；反应结束后用甲醇沉化得到CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点。
本实施例制备得到的CdSe/CdS、ZnS/ZnS量子点的粒径为2～10nm。
按照ISO15105-2的方法对本实施例的量子点膜的氧气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度23℃、相对湿度90％的条件下的氧气透过率(OTR)在1×10- 3ml/(m2×day×Mpa)以下。
按照ISO151066-2的方法对本实施例的量子点膜的水蒸气透过率进行测试，结果表明，本实施例的量子点膜的温度40℃、相对湿度100％的条件下的水蒸气透过率(WVTR)在5×10-2g/(m2×day)以下。
将本实施例提供的量子点膜和光源、导光板、棱镜片等部件组装成背光模组，点亮背光后，测试背光的色度变化和亮度衰减情况。结果表明，本实施例中，背光色度变化在0.008以内，亮度衰减在5％以内。
从以上测试结果可以看出，本实施例提供的量子点膜具有良好的水氧阻隔性。因此，本实施例提供的量子点膜不需要设置水氧阻隔层，节约成本30％以上。
综上，本发明实施例通过对量子点的结构进行优化改进，提高量子点的晶格匹配度和致密程度，提高量子点的水氧阻隔性能，使量子点不因接触水蒸气和氧气而失效，从而得到了一种不需要设置水氧阻隔层的量子点膜，大大降低了量子点膜的成本，拓宽了量子点膜在液晶显示设备中的应用。应用本发明实施例提供的量子点膜的液晶显示设备，特别是ULED电视，在具有较高的色域的同时，还具有较低的成本，有利于高色域液晶显示设备的发展。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种量子点膜，包括量子点层，所述量子点层包括基体以及分布在所述基体中的量子点，其特征在于，所述量子点包括CdSe核、包覆所述CdSe核的中间壳层以及包覆所述中间壳层的ZnS壳层；
所述中间壳层包括至少一层由第1I副族元素和第VI主族元素形成的半导体材料；所述第II副族元素为Zn和/或Cd，所述第VI主族元素为S或者Se。
2.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，所述中间壳层包括一层所述半导体材料，所述中间壳层为ZnSe层或者CdZnS层；所述CdZnS层中Cd、Zn以及S的摩尔比为1∶1∶2。
3.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，所述中间壳层包括两层所述半导体材料，两层所述半导体材料的组成不相同。
4.根据权利要求3所述的量子点膜，其特征在于，所述中间壳层为CdS/ZnSe层。
5.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，所述量子点为采用以下方法制备得到的量子点：
步骤1，制备氧化镉的硬脂酸钠溶液，向所述氧化镉的硬脂酸钠溶液中加入三辛基氧化磷和十六烷基胺并加热至220℃～240℃得到镉的前驱体溶液；将硒粉溶于三辛基磷中得到硒的前驱体溶液；将所述硒的前驱体溶液注入所述镉的前驱体溶液中，将所得溶液的温度降至170℃～190℃并保持8min～12min，然后将所得溶液加入到氯仿中得到第一溶液；
步骤2，利用所述第一溶液制备得到含有包覆所述中间壳层的CdSe核的中间产物的第二溶液；
步骤3，将硬脂酸锌和硫粉溶解在十八碳烯中得到第三溶液；
步骤4，将所述第三溶液加入到所述第二溶液中，将所得体系升温至220℃～240℃并保持50min～70min，然后降温至50℃～70℃即得到所述量子点。
6.根据权利要求5所述的量子点膜，其特征在于，所述步骤2具体包括：
步骤21，向所述第一溶液中加入硬质酸锌的甲苯溶液，将所得体系在170℃～190℃下保持13min～17min后，降温至60℃～70℃并保持50min～70min后得到CdSe/ZnSe沉淀；
步骤22，将所述CdSe/ZnSe沉淀分散于氯仿中，并将所得溶液加入到除水的十六烷基胺中，然后除去所述氯仿并升温至190℃～210℃后得到所述第二溶液。
7.根据权利要求5所述的量子点膜，其特征在于，所述步骤2具体包括：
步骤21，除去所述第一溶液中的氯仿，然后向所得溶液中加入硫粉的十八碳烯溶液，将所得体系在110℃～130℃下保持8min～12min后，降温至50℃～60℃得到CdSe/CdS沉淀；
步骤22，将所述CdSe/CdS沉淀分散于氯仿中，向所得溶液中加入硬脂酸锌的甲醇溶液，然后在170℃～190℃下保温8min～12min后降温至60℃～70℃保温50min～70min，得到含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液；
步骤23，去除所述含有CdSe/CdS/ZnSe的溶液中的氯仿后得到所述第二溶液。
8.根据权利要求5所述的量子点膜，其特征在于，所述步骤2具体包括：
将所述第一溶液中加入到硬脂酸锌和硫粉的十八碳烯溶液中，然后将所得溶液在110℃～130℃下保温8min～12min后得到所述第二溶液。
9.根据权利要求5～8任一项所述的量子点膜，其特征在于，所述量子点的粒径为2～10nm。
10.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，所述基体的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、硅烷改性聚醚以环氧树脂中的至少一种。
11.一种背光模组，包括光源、导光板、量子点膜以及棱镜片，所述量子点膜夹设于所述导光板和所述棱镜片之间，其特征在于，所述量子点膜为权利要求1～10任一项所述的量子点膜。
12.一种液晶显示设备，其特征在于，包括权利要求11所述的背光模组。
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