CN111995997B - 光学薄膜的制备方法及光学薄膜 - Google Patents

光学薄膜的制备方法及光学薄膜 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种光学薄膜的制备方法及光学薄膜，所述方法包括：S10、将钛源前驱体以及钡源混合，并加入碱性剂，以反应得到纳米颗粒；以及S20、将量子点、有机胶水以及所述纳米颗粒进行混合，并经涂布得到所述光学薄膜；相比于现有技术，本申请可以提高光学薄膜的发光效率和发光亮度，且增强了光学薄膜对蓝光的散射和吸收作用，提高了光学薄膜的均一性。

Description

光学薄膜的制备方法及光学薄膜
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种光学薄膜的制备方法及光学薄膜。
背景技术
量子点是半导体材料，发光原理是通过电或光对量子点材料施加刺激，量子点的材料将发射特定波长的光，并且这些波长可以通过改变量子点的尺寸大小进行改变，从而达到精确地调控发光波长。这两个特性使量子点成为显示器的理想材料。同时，与有机发光材料相比，量子点材料发光的稳定性更好，抗老化能力强。
但是，由于量子点含有重金属元素，在应用方面具有极大的限制，在降低量子点含量的同时，如何保证其发光性能不受影响是现有技术的一大难题。
发明内容
本申请实施例提供一种光学薄膜的制备方法及光学薄膜，能够降低光学薄膜中量子点含量，并提高光学薄膜的亮度，以及增强光学薄膜对蓝光的吸收和散射作用。
本申请实施例提供一种光学薄膜的制备方法，所述方法包括：
S10、将钛源前驱体以及钡源混合，并加入碱性剂，以反应得到纳米颗粒；以及
S20、将量子点、有机胶水以及所述纳米颗粒进行混合，并经涂布得到所述光学薄膜。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S10中，所述钛源前驱体包括钛酸四丁酯，所述钡源包括羧酸钡或乙酰丙酮钡，所述碱性剂包括氢氧化钾、氢氧化钠或氨水。
在本申请的一种实施例中，所述羧酸钡包括十四酸钡、十六酸钡、十八酸钡或油酸钡。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S10还包括：将所述钛源前驱体溶于第一溶剂，以形成第一溶液，将所述钡源溶于第二溶剂，以形成第二溶液，并将所述第一溶液与所述第二溶液进行混合。
在本申请的一种实施例中，所述第一溶剂以及所述第二溶剂各自独立地选自以下之一：十二硫醇、油酸、油胺、乙二醇、乙醇、超纯水以及十八烯。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S20中，所述量子点包括磷化铟量子点、钙钛矿量子点、硫化铟铜量子点、硫化银量子点、硫化铅量子点或硒化铅量子点，所述有机胶水的材料包括丙烯酸材料或环氧树脂材料。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S10中，所述钡源中的钡元素与所述钛源前驱体中的钛元素的摩尔比介于0.5至1.5之间。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S20中，所述量子点与所述有机胶水的质量比介于0.1:100至5:100之间，所述纳米颗粒与所述有机胶水的质量比为5:100。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S20中，所述光学薄膜包括层叠设置的第一有机膜层、混合层以及第二有机膜层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得。
根据本申请的上述目的，提供一种光学薄膜，所述光学薄膜内分布有钛酸钡纳米颗粒。
本申请的有益效果：本申请通过在光学薄膜中加入由钛源前驱体和钡源反应得到具有增光性和分散性的纳米颗粒，减少蓝光直接透过薄膜，提高蓝光在光学薄膜内的来回反射，进而使量子点充分吸收蓝光，使薄膜中的量子点被充分激发，以提高光学薄膜的发光效率，提高光学薄膜的发光亮度，增强了光学薄膜对蓝光的散射和吸收作用，且由于纳米颗粒具有良好的分散性，从而提高了光学薄膜的均一性。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的光学薄膜的制备方法流程图。
图2为本申请实施例一提供的一种光学薄膜的透射电镜图。
图3为本申请实施例二提供的一种光学薄膜的透射电镜图。
图4为本申请实施例三提供的一种光学薄膜的透射电镜图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施例提供一种光学薄膜的制备方法及光学薄膜，能够降低光学薄膜中量子点含量，并提高光学薄膜的亮度，以及增强光学薄膜对蓝光的吸收和散射作用。
本申请实施例提供一种光学薄膜的制备方法，请参照图1所示，所述方法包括：
S10、将钛源前驱体以及钡源混合，并加入碱性剂，以反应得到纳米颗粒。
S20、将量子点、有机胶水以及所述纳米颗粒进行混合，并经涂布得到所述光学薄膜。
在实施应用过程中，现有的光学薄膜中由于量子点含有重金属，使得量子点在使用上受到了限制，但是减少光学薄膜中的量子点含量又会使得光学薄膜的光学性能降低，难以兼顾两者，因此，在光学薄膜中加入增光性强的材料可以解决上述技术问题，本申请实施例通过在制备光学薄膜时加入钛酸钡纳米颗粒，以在减少光学薄膜中量子点含量的同时，提高光学薄膜的光学性能，且通过对钛酸钡纳米颗粒的表面进行有机碳链的修饰，以提高钛酸钡纳米颗粒在有机胶水中的相容性，即提高了光学薄膜的均一性。
请参照图1所示，更进一步地，在所述步骤S10还包括：将所述钛源前驱体溶于第一溶剂，以形成第一溶液，将所述钡源溶于第二溶剂，以形成第二溶液，并将所述第一溶液与所述第二溶液进行混合，其中，所述第一溶剂以及所述第二溶剂各自独立地选自以下之一：十二硫醇、油酸、油胺、乙二醇、乙醇、超纯水以及十八烯。
在所述步骤S10中，所述钛源前驱体包括钛酸四丁酯，所述钡源包括羧酸钡或乙酰丙酮钡，所述碱性剂包括氢氧化钾、氢氧化钠或氨水，其中，所述钡源中的钡元素与所述钛源前驱体中的钛元素的摩尔比介于0.5至1.5之间，另外，所述羧酸钡包括十四酸钡、十六酸钡、十八酸钡或油酸钡，或可根据实际情况进行调整，以选择具有可行碳链的钡源进行反应。
所述步骤S10中反应得到所述纳米颗粒，即钛酸钡纳米颗粒，且反应温度介于180℃至300℃之间，反应时间介于4h至30h之间。
在所述步骤S20中，所述量子点包括磷化铟量子点、钙钛矿量子点、硫化铟铜量子点、硫化银量子点、硫化铅量子点或硒化铅量子点，所述有机胶水的材料包括丙烯酸材料或环氧树脂材料。
且所述量子点与所述有机胶水的质量比介于0.1:100至5:100之间，所述纳米颗粒与所述有机胶水的质量比为5:100。
另外，所述步骤S20中最终得到的所述光学薄膜包括层叠设置的第一有机膜层、混合层以及第二有机膜层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得，所述第一有机膜层以及所述第二有机膜层的材料均可以为PET(Polyethyleneterephthalate，涤纶树脂)。
本申请实施例提供的制备方法制得的所述光学薄膜可应用于显示装置内，本申请实施例提供到的制备方法避免了由于现有技术中采用氢氧化钡制备钛酸钡纳米颗粒而不利于其在有机胶水的分散，因为由氢氧化钡制得钛酸钡纳米颗粒为亲水性，即无法将其应用在所述光学薄膜内，而本申请实施例通过改变钡源制备钛酸钡纳米颗粒，对钛酸钡纳米颗粒的表面修饰有机碳链，以提高其在有机胶水中的相容性，进而可以得到均一的所述光学薄膜，且由于钛酸钡纳米颗粒的光增强性，在所述量子点含量减少的情况下，提高了所述光学薄膜的亮度和光学性能，由于钛酸钡纳米颗粒的散射作用，减少蓝光直接透过薄膜，提高了蓝光在所述光学薄膜内的来回反射，进而使所述量子点充分吸收蓝光，使薄膜中的量子点充分被激发，以提高所述光学薄膜的亮度。
具体地，下面结合具体实施例对本申请提供的光学薄膜的制备方法进行详述。
实施例一
所述钛源前驱体为钛酸四丁酯，所述钡源为羧酸钡，所述第一溶剂以及所述第二溶剂均为乙醇。
具体地，将钛酸四丁酯分散在15mL乙醇中，将羧酸钡分散在15mL乙醇中，然后按照钡元素和钛元素的摩尔比为1:1将上述两者进行混合，并加入2mL浓氨水，经搅拌后，将其置于高压反应釜中在高温高压下反应10h，其中，反应温度为200℃。
上述反应完成后，将反应产物冷却至室温，并经过分离提纯以及冷冻干燥，获得相应的粉末，即得到所述钛酸钡纳米颗粒。
将所述量子点和所述丙烯酸类胶水按照1:100的质量比例混合，同时加入5.0wt％的钛酸钡纳米颗粒，即钛酸钡纳米颗粒与所述丙烯酸类胶水的质量比例为5:100，利用涂膜设备涂成120微米的所述光学薄膜，其中，所述光学薄膜包括层叠设置的第一PET层、混合层以及第二PET层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得，且所述第一PET层和所述第二PET层的厚度皆可以为25微米，所述混合层的厚度可以为70微米。
实施例二
所述钛源前驱体为钛酸四丁酯，所述钡源为羧酸钡，所述第一溶剂为乙醇，所述第二溶剂为十八烯。
具体地，将钛酸四丁酯分散在15mL乙醇中，将羧酸钡分散在15mL十八烯中，然后按照钡元素和钛元素的摩尔比为1:1将上述两者进行混合，并加入2mL浓氨水，经搅拌后，将其置于高压反应釜中在高温高压下反应10h，其中，反应温度为200℃。
上述反应完成后，将反应产物冷却至室温，并经过分离提纯以及冷冻干燥，获得相应的粉末，即得到所述钛酸钡纳米颗粒。
将所述量子点和所述丙烯酸类胶水按照1:100的质量比例混合，同时加入5.0wt％的钛酸钡纳米颗粒，即钛酸钡纳米颗粒与所述丙烯酸类胶水的质量比例为5:100，利用涂膜设备涂成120微米的所述光学薄膜，其中，所述光学薄膜包括层叠设置的第一PET层、混合层以及第二PET层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得，且所述第一PET层和所述第二PET层的厚度皆可以为25微米，所述混合层的厚度可以为70微米。
实施例三
所述钛源前驱体为钛酸四丁酯，所述钡源为乙酰丙酮钡，所述第一溶剂为乙醇，所述第二溶剂为超纯水。
具体地，将钛酸四丁酯分散在15mL乙醇中，将乙酰丙酮钡分散在15mL超纯水中，然后按照钡元素和钛元素的摩尔比为1:1将上述两者进行混合，并加入氨水调节Ph＝10，经搅拌后，将其置于高压反应釜中在高温高压下反应10h，其中，反应温度为200℃。
上述反应完成后，将反应产物冷却至室温，并经过分离提纯以及冷冻干燥，获得相应的粉末，即得到所述钛酸钡纳米颗粒。
将所述量子点和所述丙烯酸类胶水按照1:100的质量比例混合，同时加入5.0wt％的钛酸钡纳米颗粒，即钛酸钡纳米颗粒与所述丙烯酸类胶水的质量比例为5:100，利用涂膜设备涂成120微米的所述光学薄膜，其中，所述光学薄膜包括层叠设置的第一PET层、混合层以及第二PET层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得，且所述第一PET层和所述第二PET层的厚度皆可以为25微米，所述混合层的厚度可以为70微米。
本申请实施例提供的图2、图3以及图4分别为实施例一、实施例二以及实施例三制得的光学薄膜的透射电镜图，主要表示的是实施例一、实施例二以及实施三的光学薄膜中的钛酸钡纳米颗粒的粒径分布情况。
另外，本申请实施例还提供一个对比例，即将量子点和丙烯酸类胶水按照1:100的质量比例混合，再利用涂膜设备涂成110微米的光学膜，并对实施例一、实施例二、实施例三以及对比例得到的光学薄膜进行测试，得出如下的表1：
表1光学薄膜亮度对照表
样品 亮度(cd/m<sup>2</sup>)
实施例1 1021.4
实施例2 980.4
实施例3 1104.8
对比例 597.2
由表1可以看出，实施例一、实施例二以及实施三均按照本申请实施例提供的制备方法制备光学薄膜，则其亮度相较于对比例均有极大的提升，提升了大约一倍左右，即本申请实施例提供的制备方法制得的光学薄膜在降低量子点含量的同时，亦可以提高光学薄膜的亮度，提高了光学薄膜的应用范围。
本申请实施例还提供一种光学薄膜，且所述光学薄膜即为上述实施例提供的制备方法制得，即所述光学薄膜内分布有钛酸钡纳米颗粒。
综上所述，本申请实施例提供的制备方法制得的所述光学薄膜可应用于显示装置内，本申请实施例提供到的制备方法避免了由于现有技术中采用氢氧化钡制备钛酸钡纳米颗粒而不利于其在有机胶水的分散，因为由氢氧化钡制得钛酸钡纳米颗粒为亲水性，即无法将其应用在所述光学薄膜内，而本申请实施例通过改变钡源制备钛酸钡纳米颗粒，对钛酸钡纳米颗粒的表面修饰有机碳链，以提高其在有机胶水中的相容性，进而可以得到均一的所述光学薄膜，且由于钛酸钡纳米颗粒的光增强性，在所述量子点含量减少的情况下，提高了所述光学薄膜的亮度和光学性能，由于钛酸钡纳米颗粒的散射作用，减少蓝光直接透过薄膜，提高了蓝光在所述光学薄膜内的来回反射，进而使所述量子点充分吸收蓝光，使薄膜中的量子点充分被激发，以提高所述光学薄膜的亮度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种光学薄膜的制备方法及光学薄膜进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
S10、将钛源前驱体以及钡源混合，并加入碱性剂，以反应得到纳米颗粒，所述钡源中的钡元素与所述钛源前驱体中的钛元素的摩尔比介于0.5至1.5之间，且所述钡源为乙酰丙酮钡；以及
S20、将量子点、有机胶水以及所述纳米颗粒进行混合，并经涂布得到所述光学薄膜。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中，所述钛源前驱体包括钛酸四丁酯，所述碱性剂包括氢氧化钾、氢氧化钠或氨水。
3.根据权利要求1所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S10还包括：将所述钛源前驱体溶于第一溶剂，以形成第一溶液，将所述钡源溶于第二溶剂，以形成第二溶液，并将所述第一溶液与所述第二溶液进行混合。
4.根据权利要求3所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂以及所述第二溶剂各自独立地选自以下之一：十二硫醇、油酸、油胺、乙二醇、乙醇、超纯水以及十八烯。
5.根据权利要求1所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，所述量子点包括磷化铟量子点、钙钛矿量子点、硫化铟铜量子点、硫化银量子点、硫化铅量子点或硒化铅量子点，所述有机胶水的材料包括丙烯酸材料或环氧树脂材料。
6.根据权利要求1所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，所述量子点与所述有机胶水的质量比介于0.1:100至5:100之间，所述纳米颗粒与所述有机胶水的质量比为5:100。
7.根据权利要求1所述的光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，所述光学薄膜包括层叠设置的第一有机膜层、混合层以及第二有机膜层，且所述混合层为所述量子点、所述有机胶水以及所述纳米颗粒混合而得。
8.一种由权利要求1至7任一项所述的光学薄膜的制备方法制得的光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜内分布有钛酸钡纳米颗粒。
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