CN107219574A - 量子点结构、导光溶液及制备方法、导光结构及背光模组 - Google Patents

量子点结构、导光溶液及制备方法、导光结构及背光模组 Download PDF

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Abstract

本发明所述的量子点结构，包括量子点，所述量子点的外周面原位生长有二氧化硅层，所述二氧化硅层包覆量子点的外周面。本发明还提供一种包含量子点结构的导光溶液及导光结构。

Description

量子点结构、导光溶液及制备方法、导光结构及背光模组
技术领域
本发明涉及背光、照明技术领域，特别涉及一种量子点结构导光溶液、导光溶液制造方法、导光结构及背光模组。
背景技术
量子点材料具有发光光谱集中，色纯度高等优点，利用这些优点可以大幅度提高目前LCD显示器的色域，提高LCD显示器的色彩还原能力。现有的技术主要集中于将发光波段在R(红)G(绿)B(蓝)的量子点混合封装于工程塑料薄膜或玻璃管中，并将该结构置于背光与显示系统之间的位置，以传统白光背光激发，已达到丰富色域的目的，但无论是塑料薄膜或玻璃管结构，对于量子点材料的使用手段较为单一，同时也由于需要如光学优质的膜及小孔径玻璃管的保护与封装，存在一定的成本过高以及材料稳定性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导光溶液，用于显示器中提高色域，保证色域稳定性同时降低成本。
本发明所述的量子点结构，包括量子点，所述量子点的外周面原位生长有二氧化硅层，所述二氧化硅层包覆量子点的外周面。
其中，所述量子点为红色量子点或绿色量子点。
本发明提供一种导光溶液，包括二氧化硅胶溶液及分布于二氧化硅溶液内的数个量子点结构；所述量子点结构包括量子点，所述量子点的外周面原位生长有二氧化硅层，所述二氧化硅层包覆量子点的外周面。
其中，所述数个量子点结构的中的量子点为绿色量子点和红色量子点。
其中，在常温下静止4-6小时后，或者对所述导光溶液加热温度为30-80度，加热时间为30分钟，所述导光溶液凝结。
本发明提供一种导光溶液的制备方法，所述方法包括：
采用水溶性配体对量子点表面进行修饰；
将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液；其中量子点包括红色量子点和绿色量子点。
其中，所述将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液的步骤中，水溶性配体修饰后的量子点表面的羟基诱导硅酸四乙酯醇解反应，在量子点表面形成二氧化硅层，具体反应式为
其中，所述将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液的步骤中，在常温下静止4-6小时后，或者加热状态下，硅酸四乙酯继续外延生长，导光溶液可凝结。
本发明提供一种导光结构，包括导光基板及所述的导光溶液形成于所述导光基板表面的导光薄膜。
本发明提供一种背光模组，包括蓝色光源及所述的导光结构，所述蓝色光源照射导光结构的导光薄膜内的量子点结构形成白光。
本发明所述的导光溶液中的量子点包覆有二氧化硅层，导光溶液可以直接涂布在导光结构上形成薄膜，可以提高色域的同时也可以发挥扩散光的作用，结构简单，制造成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明的量子点结构的结构示意图。
图2是本发明的导光溶液的成分示意图。
图3是本发明的导光溶液制造方法流程图。
图4是本发明的导光结构示意图。
图5是本发明的背光模组示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明佳实施方式提供一种量子点结构10，包括量子点11，所述量子点11的外周面原位生长有二氧化硅层12，所述二氧化硅层12包覆量子点11的外周面。其中，本实施例中所述量子点11为红色量子点和/或绿色量子点。二氧化硅层12包覆在量子点上，一定程度上可以提高量子点材料的稳定性。所述量子点(quantum dot)是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在100纳米(nm)以下，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限。量子点，又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。而二氧化硅层12凝结时具有散射特性可以辅助量子点的光线扩散。
请参阅图2，本发明提供一种导光溶液，用于在导光板或者光学薄膜上形成导光膜层。可以用于背光结构中提升色域，当然也可以用于照明灯中。图2为本发明导光溶液的固态示意图，导光溶液100包括二氧化硅胶溶液21及分布于二氧化硅溶液21内的数个量子点结构10。所述数个量子点结构10的中的量子点为绿色量子点和红色量子点，就是说数个量子点结构10一部分发射绿色光线，一部分发射红色光线，而且绿色与红色均匀混合。所述导光溶液通过二氧化硅溶液21承载数个量子点结构10，在凝结后量子点结构10的二氧化硅层12具有散射效果，而且承载量子点结构10的二氧化硅溶液21凝结后同样具有散射效果，如此便可以使量子点的光变得更均匀发散，提高光的使用效率。
所述导光溶液在常温下静止4-6小时后，或者加热状态下可凝结，并且溶液内的未完全分解的硅酸四乙酯继续外延生长形成二氧化硅，其中对所述导光溶液需要加热温度为30-80度，加热时间为30分钟。
请参阅图3，本发明提供一种导光溶液的制备方法，所述方法包括：
步骤S1，采用水溶性配体对量子点表面进行修饰。本步骤中，主要是在量子点的表面附带羟基，所述水溶性配体为带有羟基的水溶性配体，如下列分子结构
步骤S2，将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液；其中量子点包括红色量子点和绿色量子点。采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液质量比为0.05％-10％。本步骤中，主要是水溶性配体修饰后的量子点表面的羟基诱导硅酸四乙酯醇解反应，在量子点表面形成二氧化硅层，具体反应式为
所述水溶性配体修饰后的量子点表面的羟基诱导硅酸四乙酯醇解反应后硅酸四乙酯的溶液内的量子点表面形成有二氧化硅层并存在于具有二氧化硅的溶液里。
在量子点表面形成有二氧化硅层的二氧化硅的溶液如果在常温下静止4-6小时后，或者加热状态下会凝结形成膜层，同时未完全分解的硅酸四乙酯继续外延生长形成二氧化硅(通常是凝胶状态)，进而促进分解，使量子点表面形成有二氧化硅层的二氧化硅的溶液完全成为包含有所述量子点结构10的二氧化硅层，即导光溶液形成导光层。
进一步的，对所述导光溶液需要加热温度为30-80度，加热时间为30分钟。
如图4，本发明还提供一种导光结构50，包括导光基板30及由所述的导光溶液方法形成于所述导光基板30表面的导光薄膜40。所述导光基板30为导光板、PMMA、PET、PE等光学膜。本实施例中，导光薄膜40形成于导光板的出光面。具体的，将通过上述导光溶液的制备方法步骤S2后得到的承载有二氧化硅层并存在于具有二氧化硅的溶液涂布于所述导光板30的出光面，在常温下静止4-6小时后，或者加热状态下会形成膜层，同时未完全分解的硅酸四乙酯继续外延生长形成凝胶状的二氧化硅，进而使量子点表面形成有二氧化硅层的二氧化硅的溶液完全成为包含有所述量子点结构10的二氧化硅溶液凝结成为导光薄膜覆盖于导光板上。如果采用加热方式，对所述导光溶液需要加热温度为30-80度，加热时间为30分钟。所述导光结构可以直接与蓝光混合成白光，提高色与同时具有散光效果，无需额外设置散光片，也不需要量子点玻璃管，结构简单，降低成本。
如图5，本发明还提供一种背光模组60，包括蓝色光源及所述的导光结构50，所述蓝色光源照射导光结构50使导光薄膜内的量子点结构形成白光。所述蓝色光源为直下式或者侧入式的蓝色的LED光源。所述背光模组使用以上导光结构作为导光板，在结构上节省空间，而且具有稳定的饱和色域。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种量子点结构，其特征在于，包括量子点，所述量子点的外周面原位生长有二氧化硅层，所述二氧化硅层包覆量子点的外周面。
2.如权利要求1所述的量子点结构，其特征在于，所述量子点为红色量子点或绿色量子点。
3.一种导光溶液，其特征在于，包括二氧化硅胶溶液及分布于二氧化硅溶液内的数个量子点结构；所述量子点结构包括量子点，所述量子点的外周面原位生长有二氧化硅层，所述二氧化硅层包覆量子点的外周面。
4.如权利要求3所述的导光溶液，其特征在于，所述数个量子点结构的中的量子点为绿色量子点和红色量子点。
5.如权利要求3所述的导光溶液，其特征在于，在在常温下静止4-6小时后，或者对所述导光溶液加热温度为30-80度，加热时间为30分钟，所述导光溶液凝结。
6.一种导光溶液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
采用水溶性配体对量子点表面进行修饰；
将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液；其中量子点包括红色量子点和绿色量子点。
7.如权利要求5所述的导光溶液的制备方法，其特征在于，所述将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液的步骤中，水溶性配体修饰后的量子点表面的羟基诱导硅酸四乙酯醇解反应，在量子点表面形成二氧化硅层，具体反应式为
8.如权利要求6所述的导光溶液的制备方法，其特征在于，所述将一定比例的采用水溶性配体修饰后的量子点与硅酸四乙酯溶液混合，形成具有量子点结构的导光溶液的步骤中，在常温下静止4-6小时后，或者加热状态下，硅酸四乙酯继续外延生长，所述导光溶液可凝结。
9.一种导光结构，其特征在于，包括导光基板及由权利要求3-5任一项所述的导光溶液形成于所述导光基板表面的导光薄膜。
10.一种背光模组，其特征在于，包括蓝色光源及权利要求9所述的导光结构，所述蓝色光源照射导光结构的导光薄膜内的量子点结构形成白光。
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