CN109628022B - 一种高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及薄膜显示技术领域，尤其涉及一种应用于显示器、电视显示屏等的高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法。为了解决现有量子点薄膜的环境稳定性及透光率差的问题，本发明提供一种高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法。该量子点薄膜依次包括上水氧阻隔层，量子点胶层和下水氧阻隔层。所述量子点胶层配方中包含UV固化树脂、UV单体、红色量子点和绿色量子点、透明光散射粒子、促量子点分散剂、促有机粒子分散剂。本发明提供的量子点薄膜的环境稳定性好，透光率高，综合性能好，解决了目前量子点薄膜中的量子点和散射粒子的分散效果差、光线损耗大、辉度低、膜片透光率低及量子点工作温度高而导致的寿命短等问题。

Description

一种高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜显示技术领域，尤其涉及一种应用于显示器、电视显示屏等的高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法。
背景技术
与传统的液晶显示(LCD)不同，量子点显示是以蓝色LED为光源，将量子点发光材料放入光源与LCD面板之间，通过蓝光来激发量子点薄膜中的红绿量子点，从而得到尖锐峰值的红、绿、蓝光而获得鲜艳的色彩。因量子点激发的光源是最为纯净的背光源，所以量子点显示器具有更精准的色彩控制力和更宽广的色域显示，因此被视为全球显示技术的至高点，也被视为影响全球的显示技术革命。
目前，量子点薄膜的开发过程中往往存在以下一些问题：
(1)量子点由锌、镉、硒和硫等元素构成，是晶体直径在2-10纳米之间的纳米材料，因合成难度较大而导致价格昂贵。同时纳米颗粒较高的表面能和纳米颗粒之间较小的库仑力或范德华力，量子点纳米材料之间极易发生团聚。而量子点材料的团聚体越大，量子点的发光性能就会越差，为达到相应的光学要求，量子点薄膜中所需要添加量子点的量也会增加，最终造成成本的增加。
(2)目前市面所售的量子点膜片中的量子点胶层中往往加入一些散射粒子，如二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化锌(ZnO)等，通过散射粒子对蓝光的散射作用来提高光线对量子点的激发效率，从而减少量子点的用量。但是这些散射粒子的尺寸一般为纳米或微米级别，一般纳米粒子的通性为：比表面积大，表面能大，处于能量不稳定状态，细微的颗粒都趋向于聚集在一起，很容易团聚，形成团聚状的二次颗粒，乃至三次颗粒，使粒子粒径变大。当散射粒子的分散效果不良时会造成很多弊端，第一，颗粒团聚会增加涂布的难度，使得膜面很多划痕和团聚亮点，降低生产良率；第二，降低散射粒子的实际应用效果，散射度降低而导致量子点的激发效率变差，量子点薄膜的辉度和色度坐标等值较低而不能满足使用要求。
(3)此外，除了散射粒子的团聚问题，目前量子点薄膜还存在光线耗损率较大、辉度低、量子点工作温度高等问题。如TiO2、SiO2和ZnO等无机散射粒子均为不透明粒子，部分光线在散射过程中被损失掉，部分激发的红绿色光被阻挡，导致膜片的辉度和色坐标降低。同时因透光率低而导致内部发热问题(热量难散发)，量子点的工作温度增加，进而加速量子点的老化降解，降低量子点膜片的性能和使用寿命。
综上所述，量子点和散射粒子的分散效果、散射粒子的选择均决定着量子点膜片的整体性能，提高量子点的使用效率来降低生产成本已经成为本技术领域亟待解决的一大难题。
发明内容
为了解决现有量子点薄膜的环境稳定性及透光率差的问题，本发明提供一种高稳定、长寿命的量子点薄膜及其制备方法。本发明提供的高稳定、长寿命的量子点薄膜的环境稳定性好，且透光率高，综合性能好。进一步的，本发明提供的量子点薄膜解决了目前量子点薄膜中的量子点和散射粒子的分散效果差、光线损耗大、辉度低、膜片透光率低及量子点工作温度高而导致的寿命短等问题。
本发明提供一种高稳定、长寿命的量子点薄膜，其中量子点胶层配方中包含UV固化树脂、UV单体、红色量子点、绿色量子点、透明光散射粒子、促量子点分散剂、促有机粒子分散剂。本发明中的量子点胶层中使用透明有机粒子作为光散射粒子，散射粒子与UV固化树脂间的折射率相差0.03及以上，光线除了能够在散射粒子的表面进行光的折射、反射和漫反射外，还能穿透粒子进行下步的激发，激发出的红绿色光也能穿透粒子而增加辉度，有效地解决了膜片透光率低而导致的量子点工作温度高的问题。使用促分散剂能够显著提高散射粒子和量子点的分散效果，减少团聚。最终使量子点薄膜的发光效率得到较大的提升，起到很好的节省成本的作用。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，所述量子点薄膜依次包括上水氧阻隔层，量子点胶层和下水氧阻隔层。
进一步的，所述量子点薄膜包括量子点胶层以及设置于量子点胶层上下表面的水氧阻隔层。
前述高稳定性指量子点薄膜的环境稳定性，长寿命指量子点薄膜的使用寿命长。
进一步的，所述量子点胶层包含透明光散射粒子和量子点，所述透明光散射粒子的添加量为UV固化树脂含量的0.5-5％，所述量子点的添加量为UV固化树脂含量的5-8％，所述百分含量为重量百分含量。
进一步的，所述上、下水氧阻隔层的厚度为70-130μm。
所述上、下水氧阻隔层由具有水蒸气和氧气阻隔能力的一层或多层薄膜构成，所述薄膜的材质选自聚乙烯醇(PVA)涂布高阻隔薄膜、无机氧化物镀覆薄膜中的一种或组合。所述水氧阻隔层能够有效地隔绝氧气和水汽，防止量子点被侵蚀，从而导致量子点失效而失去功能。
进一步的，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10-20重量份的UV单体、5-8重量份的红色量子点和绿色量子点、0.5-5重量份的透明光散射粒子、0.01-0.1重量份的促量子点分散剂、0.05-0.2重量份的促有机粒子分散剂。进一步的，所述量子点胶层的厚度为70-130μm。
进一步的，所述量子点胶层配方中不包含无机不透明粒子。
红色量子点，受激发出红光，简称红量子点。绿色量子点，受激发出绿光，简称绿量子点。红色量子点和绿色量子点统称为红绿量子点或量子点。
进一步的，所述UV固化树脂的折射率约为1.48-1.52，经UV光照射能完成固化。所述UV固化树脂选自丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或两种的混合物。
进一步的，所述UV单体是一种含有可UV聚合官能团的小分子，能够与上述UV固化树脂发生共聚。所述UV单体选自丙烯酸异冰片酯(IBOA)、或丙烯酸异癸酯(IDA)中的一种。
所述UV单体的主要作用是用于分散透明光散射粒子和促有机粒子分散剂。
进一步的，所述透明光散射粒子为有机纳米粒子，其尺寸为200-3000nm，所述透明光扩散粒子的折射率约为1.40-1.45或1.55-1.60所述有机粒子为椭球形或球形。
所述透明光散射粒子，在量子点胶层中起到提高光线的折射和散射率的作用，以增大红、绿量子点对光线的吸收，提高发光效率。
所述光散射粒子还能有效地解决了膜片透光率低而导致的量子点工作温度高的问题。
进一步的，所述透明光扩散粒子的折射率与UV固化树脂间的折射率之差至少为0.03，折射率之差越大，光线折射的角度越大，散射效果越好。
进一步的，所述透明光散射粒子选自三聚氰胺-甲醛共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚硅氧烷、聚酰胺树脂、或聚甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述量子点胶层中包含6-8重量份的红绿量子点。
所述量子点包括绿色量子点和红色量子点，所述红色量子点和绿色量子点的重量比为1-2:4-6。
所述绿色量子点的粒径为3nm。所述红色量子点的粒径为8nm。
所述量子点为极其微小的无机纳米晶体。
所述量子点为CdSe/ZnS核/壳结构量子点。
进一步的，所述量子点胶层包含0.04-0.1重量份的促量子点分散剂，所述量子点胶层中包含0.1-0.2重量份的促有机粒子分散剂。
进一步的，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10重量份的UV单体、8重量份的红色量子点和绿色量子点、4-5重量份的透明光散射粒子、0.04-0.1重量份的促量子点分散剂、0.1-0.2重量份的促有机粒子分散剂。进一步的，所述量子点胶层的厚度为110μm。前述技术方案包括实施例11-16。
进一步的，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10重量份的UV单体、2重量份的红色量子点、6重量份的绿色量子点、5重量份的透明光散射粒子、0.08-0.1重量份的促量子点分散剂、0.2重量份的促有机粒子分散剂。进一步的，所述量子点胶层的厚度为110μm。前述技术方案包括实施例11-13。
进一步的，所述促量子点分散剂和促有机粒子分散剂分别选自BYK-111、BYK-184、BYK-187、BYK-191、BYK-193、BYK-198、BYK-2012、BYK-2015、BYK-2091的一种或两种以上组合。前述促分散剂由德国毕克化学公司生产。
所述促分散剂可均一分散难于溶解于液体的无机、有机的固体及颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，使得量子点和有机散射粒子在量子点胶液中被分散均匀，形成安定的悬浮液。
本发明还提供一种制备高稳定、长寿命量子点薄膜的方法，所述的方法包括以下步骤：
(1)配置高分散量子点原料，将红色量子点和绿色量子点按一定的比例混合，加入促量子点分散剂，搅拌混合均匀后备用；
(2)配置高分散散射粒子分散体，将透明散射粒子和促有机粒子分散剂加入UV单体中，经高速搅拌器混合均匀后备用；
(3)将上述高分散量子点原料和高分散散射粒子分散体加入到UV固化树脂中，经高速搅拌器混合均匀后得到量子点胶液；
(4)利用狭缝式模头挤出自动涂布机将量子点胶液涂布于两张水氧阻隔膜的中间，经UV光固化得到三层结构的量子点薄膜成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的量子点薄膜中使用透明有机散射粒子代替不透明的无机粒子，使得膜片的透光率增加，解决了量子点工作温度高的问题，膜片的寿命长且环境稳定性好。
(2)相对于无机不透明粒子，本发明使用的有机透明粒子减少了对光线的阻挡作用，使得量子点薄膜的辉度和色度坐标等光学参数均有所增加。
(3)本发明提供的量子点薄膜中使用促量子点分散剂，量子点纳米颗粒的分散效果更佳，解决了量子点的团聚现象，量子点的发光效率增加，减少了量子点的使用量而降低了成本。
(4)本发明提供的量子点薄膜中使用促有机粒子分散剂，散射粒子的分散效果更佳，解决了散射粒子的团聚现象，涂布膜面更佳，没有了团聚亮点和粒子划痕，生产良率增加；同时，量子点的激发效率增加，量子点薄膜的辉度等光学参数均有所增加，更大程度地降低了生产成本。
与现有量子点薄膜相比，本发明提供的量子点薄膜的辉度高，透光率高，环境稳定性好，使用寿命长，白点坐标(Wx、Wy)值高。本发明提供的制备方法工艺简单，易于操作。所述量子点薄膜应用于直下式或侧入式背光模组中，或应用于Micro或Mini LED架构中。
附图说明
图1为本发明提供的高稳定、长寿命量子点薄膜的结构示意图；
图2为有/无促量子点分散剂量子点薄膜的发射光谱对比图；
图3为有/无促有机粒子分散剂量子点薄膜的发射光谱对比图；
图4为配方中无促量子点和促有机粒子分散剂的膜片品质图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本发明的其中一个实施例，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的前提下所获得的所有的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明提供的本发明提供的高稳定、长寿命量子点薄膜的结构示意图，其中水氧阻隔膜101和103、量子点胶层102，胶黏剂104，绿色量子点105，红色量子点106，透明散射粒子107。
图2为有无促量子点分散剂量子点薄膜的发射光谱对比图，两种量子点薄膜的唯一差别是：一种配方中有促量子点分散剂，另一种配方中无促量子点分散剂，如图2所示，可以发现，加入促量子点分散剂的量子点薄膜因分散效果更佳，量子点的发光效率得到提升。
图3为有无促有机粒子分散剂量子点薄膜的发射光谱对比图，两种量子点薄膜的唯一差别是：一种配方中促有机粒子分散剂，另一种配方中无促有机粒子分散剂，如图3所示，可以发现，加入促有机粒子分散剂的量子点薄膜因散射粒子分散效果更佳，量子点的发光效率得到一定的提升。
图4为配方中无促量子点和有机粒子分散剂的膜片品质图。可以发现膜面很多团聚亮点，量子点和有机粒子分散不均匀，团聚问题很严重。
本发明提供的高稳定、长寿命量子点薄膜的性能采用下述方法测试：
1、透光率(T.T％)测试：取一张A4的待测量子点薄膜，放入透光率雾度测试仪中测得其透光率。
2、辉度、白点坐标(Wx、Wy)和发射光谱测试：将A4大小的量子点薄膜放置于31.5寸的背光模组正中间，用24V恒定电压点亮，测试架构为两张增亮膜和一张反射式增亮膜，测试仪器为CS-2000分光辐射亮度计(柯尼卡美能达控股株式会社)，测试其辉度、白点坐标和发射光谱。
3、膜面品质：将A4大小的量子点薄膜放置于蓝背光中进行激发，观察该面积内的膜面亮点数目、粒子划痕数量等缺陷问题，评判标准如下：
优异：膜面无团聚亮点和粒子划痕等缺陷；
一般：膜面极少量团聚亮点和粒子划痕等缺陷；
不佳：膜面较多量团聚亮点和粒子划痕等缺陷；
4、信赖性测试：将A4大小的量子点薄膜放置于强蓝光设备中进行激发，持续照射500h后取出样品测试其辉度，通过对比照射后的辉度与照射前样品的辉度差值百分比(△LUM/％)(辉度luminance的缩写)来判断膜片的使用寿命和环境稳定性。辉度差值百分比(△LUM/％)相差越少，说明量子点薄膜的环境稳定性越好，使用寿命会越长。
本发明所用的材料和设备均为现有材料和设备。以下实施例和对比例中的UV固化树脂均为丙烯酸类树脂，所述UV单体均为IBOA，所述上下水氧阻隔层的材质均为无机氧化物镀覆薄膜。
实施例1
本发明提供的一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，由量子点胶层以及设置于量子点胶层上下表面的水氧阻隔层组成。
所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化丙烯酸类树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.01重量份的促量子点分散剂BYK111；0.5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.05重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体IBOA；所述量子点胶层的厚度为70μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述的制备方法包括以下步骤：
(1)配置高分散量子点原料，将红色量子点和绿色量子点按一定的比例混合，加入促量子点分散剂，搅拌混合均匀后备用；
(2)配置高分散散射粒子分散体，将透明散射粒子和促有机粒子分散剂加入UV单体中，经高速搅拌器混合均匀后备用；
(3)将上述高分散量子点原料和高分散散射粒子分散体加入到UV固化树脂中，经高速搅拌器混合均匀后得到量子点胶液；
(4)利用狭缝式模头挤出自动涂布机将量子点胶液涂布于两张水氧阻隔膜的中间，经UV光固化得到三层结构的量子点薄膜成品。
实施例2
如实施例1提供的一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.01重量份的促量子点分散剂BYK111；0.5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.05重量份的促有机粒子分散剂BYK184；20重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为130μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述制备方法同实施例1。
实施例3
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化丙烯酸类树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.01重量份的促量子点分散剂BYK111；0.5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.05重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别均为100μm。
实施例4
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK111；3重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.15重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述制备方法同实施例1。
实施例5
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述制备方法同实施例1。
实施例6
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度为100μm。
实施例7
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；1重量份的红色量子点；5重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例8
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；5重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为100μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例9
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；5重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为100μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例10
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；1重量份的红色量子点；4重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK184；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例11
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.1重量份的促量子点分散剂BYK111；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例12
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.04重量份的促量子点分散剂BYK111；0.04重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例13
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.05重量份的促量子点分散剂BYK111；0.05重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK184；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例14
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.02重量份的促量子点分散剂BYK111；0.02重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例15
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.02重量份的促量子点分散剂BYK111；0.02重量份的促量子点分散剂BYK191；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
实施例16
如实施例1提供的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.02重量份的促量子点分散剂BYK111；0.02重量份的促量子点分散剂BYK191；2重量份的聚硅氧烷散射粒子；2重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物散射粒子；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK184；0.1重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
对比例1
如实施例1提供的一种量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化丙烯酸类树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；无促量子点分散剂；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体IBOA；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
对比例2
如实施例1提供的一种量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.1重量份的促量子点分散剂BYK111；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度为100μm。无透明光散射粒子，无促有机粒子分散剂。
制备方法包括以下步骤：
(1)配置高分散量子点原料，将红色量子点和绿色量子点按一定的比例混合，加入促量子点分散剂，搅拌混合均匀后备用；
(2)将上述高分散量子点原料和UV单体加入到UV固化树脂中，经高速搅拌器混合均匀后得到量子点胶液；
(3)利用狭缝式模头挤出自动涂布机将量子点胶液涂布于两张水氧阻隔膜的中间，经UV光固化得到三层结构的量子点薄膜成品。
对比例3
如实施例1提供的一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.1重量份的促量子点分散剂BYK111；5重量份的聚硅氧烷散射粒子；无促有机粒子分散剂；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述制备方法同实施例1。
对比例4
如实施例1提供的一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.1重量份的促量子点分散剂BYK111；5重量份的散射粒子二氧化钛(TiO2)，所述TiO2为无机不透明粒子；无促有机粒子分散剂；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度分别为100μm。
所述制备方法同实施例1。
对比例5
如实施例1提供的一种高稳定性、长寿命的量子点薄膜，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂；2重量份的红色量子点；6重量份的绿色量子点；0.1重量份的促量子点分散剂BYK111；5重量份的散射粒子二氧化钛(TiO2)，所述TiO2为无机不透明粒子；0.2重量份的促有机粒子分散剂BYK2091；10重量份的UV单体；所述量子点胶层的厚度为110μm；所述上下表面的水氧阻隔层厚度为100μm。
所述制备方法同实施例1。
本发明实施例及对比例提供的量子点薄膜的测试结果如下面表1所示。
表1实施例1-16及对比例1-5提供的量子点薄膜的性能测试结果
Figure BDA0001901103910000141
Figure BDA0001901103910000151
结合实施例11、对比例1的对比数据以及图2的发射光谱图中可以看出，促量子点分散剂能够对量子点起到很好的分散效果，防止了量子点间的聚集，量子点薄膜的发光效率增加，辉度和色坐标明显上升。
从实施例11和对比例4、5的数据中可以看出，无机散射粒子的分散效果明显不如有机散射粒子，添加了TiO2粒子的膜片品质不佳，膜面很多团聚亮点和粒子划痕等缺陷。此外，无机散射粒子为不透明粒子，膜片的透光率低下，量子点薄膜的发光效率较低，使得辉度和色坐标相对较低。同时，信赖性结果表示，膜片的寿命短且环境稳定性较差。
结合实施例11、对比例3的对比数据以及图3的发射光谱图中可以看出，促有机粒子分散剂能够对有机粒子起到很好的分散效果，防止了有机粒子间的聚集，膜片品质优异。量子点薄膜的发光效率增加，辉度和色坐标较高。同时，信赖性结果表示，膜片的寿命长且环境稳定性好。
本发明提供的技术方案中优化了量子点、有机散射粒子、促量子点分散剂、促有机粒子分散剂的添加量范围。其中，本发明的实施例11-16制备的高稳定性、长寿命量子点薄膜在兼具较高的辉度和色坐标的同时，还具有较高透光率以及优异的膜面外观，膜片的寿命长且环境稳定性好(△LUM至多为“-2.5％”)，制备的量子点薄膜的辉度至少为2899cd/m2，透光率至少为91.1％，膜片品质均为优异。特别的，实施例11、12、13制备的量子点薄膜的综合性能最佳，其辉度至少为2955cd/m2。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (7)

1.一种高稳定、长寿命的量子点薄膜，其特征在于，所述量子点薄膜依次包括上水氧阻隔层，量子点胶层和下水氧阻隔层；所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10-20重量份的UV单体、5-8重量份的红色量子点和绿色量子点、0.5-5重量份的透明光散射粒子、0.01-0.1重量份的促量子点分散剂、0.05-0.2重量份的促有机粒子分散剂；
所述量子点胶层配方中不包含无机不透明粒子；
所述透明光散射粒子为有机纳米粒子，其尺寸为200-3000nm；
所述透明光散射粒子选自三聚氰胺-甲醛共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚酰胺树脂、或聚甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的量子点薄膜，其特征在于，所述UV固化树脂的折射率为1.48-1.52。
3.根据权利要求1所述的量子点薄膜，其特征在于，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10重量份的UV单体、8重量份的红色量子点和绿色量子点、4-5重量份的透明光散射粒子、0.04-0.1重量份的促量子点分散剂、0.1-0.2重量份的促有机粒子分散剂。
4.根据权利要求1所述的量子点薄膜，其特征在于，所述量子点胶层配方中包含100重量份的UV固化树脂、10重量份的UV单体、2重量份的红色量子点、6重量份的绿色量子点、5重量份的透明光散射粒子、0.08-0.1重量份的促量子点分散剂、0.2重量份的促有机粒子分散剂。
5.根据权利要求1所述的量子点薄膜，其特征在于，所述上水氧阻隔层和下水氧阻隔层的材质选自PVA涂布高阻隔薄膜、无机氧化物镀覆薄膜中的一种或组合。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的量子点薄膜的应用，其特征在于，所述量子点薄膜应用于直下式或侧入式背光模组中，或应用于Micro或Mini LED架构中。
7.一种制备权利要求1所述的高稳定性、长寿命量子点薄膜的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)配置高分散量子点原料，将红色量子点和绿色量子点按一定的比例混合，加入促量子点分散剂，搅拌混合均匀后备用；
(2)配置高分散散射粒子分散体，将透明散射粒子和促有机粒子分散剂加入UV单体中，经高速搅拌器混合均匀后备用；
(3)将上述高分散量子点原料和高分散散射粒子分散体加入到UV固化树脂中，经高速搅拌器混合均匀后得到量子点胶液；
(4)利用狭缝式模头挤出自动涂布机将量子点胶液涂布于两张水氧阻隔膜的中间，经UV光固化得到三层结构的量子点薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110673244B (zh) * 2019-09-27 2021-02-02 南京贝迪新材料科技股份有限公司 一种量子点复合增亮膜及其制备方法
CN110962427A (zh) * 2019-11-25 2020-04-07 Tcl华星光电技术有限公司 量子点膜
CN211237579U (zh) * 2019-12-25 2020-08-11 深圳市聚飞光电股份有限公司 一种led背光模组和显示装置
CN111273484B (zh) * 2020-03-11 2023-08-22 宁波东旭成新材料科技有限公司 一种无阻隔膜量子点膜
CN111808603A (zh) * 2020-07-13 2020-10-23 Tcl华星光电技术有限公司 一种量子点膜及其制备方法、显示装置
WO2022049624A1 (ja) * 2020-09-01 2022-03-10 昭和電工マテリアルズ株式会社 波長変換部材、バックライトユニット、及び画像表示装置
CN112213881A (zh) * 2020-10-13 2021-01-12 南通创亿达新材料股份有限公司 一种量子点发光板及显示装置
CN114058298B (zh) * 2021-12-02 2023-05-09 镭昱光电科技(苏州)有限公司 功能性胶水及制备方法、量子点功能性胶液及制备方法
CN114509897B (zh) * 2022-02-18 2023-08-29 南京贝迪新材料科技股份有限公司 一种量子点增亮复合膜及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103487857A (zh) * 2013-10-11 2014-01-01 张家港康得新光电材料有限公司 量子点薄膜及背光模组
JP6202023B2 (ja) * 2015-02-26 2017-09-27 大日本印刷株式会社 積層体及び画像表示装置
CN105259601B (zh) * 2015-11-10 2017-09-22 合肥乐凯科技产业有限公司 一种多层量子点膜及背光模组
CN206096535U (zh) * 2016-10-21 2017-04-12 厦门玻尔科技有限公司 一种量子点导光板
CN106863935A (zh) * 2017-01-04 2017-06-20 武汉保丽量彩科技有限公司 一种量子点膜及其制备方法
CN106833649A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 纳晶科技股份有限公司 光致发光材料、光转换膜片的制备方法、光转换膜片及显示设备

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