CN115491080B - 光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层及滤色器 - Google Patents

光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层及滤色器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光转换层油墨组合物，包括单官能度丙烯酸酯单体、发光纳米晶，所述发光纳米晶易溶于所述单官能度丙烯酸酯单体。本发明油墨组合物不需要额外添加光扩散粒子，打印稳定性极好；固化时发生相分离，形成富聚合物相和富纳米晶体相，蓝光经过固化后的量子点光转化层时，在富聚合物相和富纳米晶体相界面散射，延长了蓝光经过光转化层的光程，从而增强了光转化层的蓝光吸收率，进一步提高了纳米晶体粒子的发光亮度；油墨组合物储存稳定性好，长时间储存无沉淀与沉降，打印流畅性及稳定性不会下降。

Description

光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层及滤色器
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层及滤色器。
背景技术
现有技术中，光刻法制备的像素坑的深度一般<20μm，而在该厚度像素坑中的量子点层很难做到对量子点的全吸收，导致光转化效率低。为了提高光转换效率，通常选用以下几种方法：
一、提高量子点的浓度。这种方式在一定程度上可以增强量子点的吸收，但是却存在以下缺陷：1.高浓度下的量子点自吸收严重，光谱红移，超过一定浓度，发光亮度反而会有所下降；2.高浓度的量子点会造成打印过程中喷墨不稳定，影响打印良率。
二、添加光散射粒子。这种方式可以增加光转换层对蓝光的吸收，提高亮度，但是却存在以下缺陷：1.添加了光散射粒子的墨水的存储稳定性差，由于粒径大于100nm的光扩散粒子置一段时间后会缓慢沉降，因此在墨水使用前需要再进行分散处理；2.光散射粒子的添加会显著降低喷墨稳定性，难以实现长时间连续喷墨，从而限制了含光扩散粒子的墨水的打印量产。
因此，目前亟需设计一种适合制备光转换层的油墨组合物，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有高蓝光吸收率、高亮度、打印稳定性高且储存稳定性好的光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层及滤色器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明的第一个目的在于提供一种光转换层油墨组合物，包括单官能度丙烯酸酯单体、发光纳米晶，所述发光纳米晶能溶于所述单官能度丙烯酸酯单体，所述单官能度丙烯酸酯单体的沸点大于250℃。
具体的，所述发光纳米晶为极性发光纳米晶，所述单官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数大于15％。
优选地，所述单官能度丙烯酸酯单体包括单官能度脂环族丙烯酸酯单体和/或单官能度长链丙烯酸酯单体。
优选地，单官能度脂环族丙烯酸酯单体包括双环戊烷基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、1-金刚烷(甲基)丙烯酸酯和2-金刚烷(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
优选地，所述单官能度长链丙烯酸酯单体为C6-C24的直链或带支链的单官能度丙烯酸酯。
进一步优选地，所述单官能度长链丙烯酸酯单体包括异辛基(甲基)丙烯酸酯、异壬基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、月桂酸(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
优选地，所述油墨组合物还包括多官能度丙烯酸酯单体，所述多官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数小于60％。
进一步优选地，所述多官能度丙烯酸酯单体包括乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
具体的，所述发光纳米晶为非极性发光纳米晶，所述单官能度丙烯酸酯单体的油水分配系数LogP>3。
优选地，所述单官能度丙烯酸酯单体包括单官能度脂环族丙烯酸酯单体和单官能度长链丙烯酸酯单体。
优选地，单官能度脂环族丙烯酸酯单体包括双环戊烷基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、1-金刚烷(甲基)丙烯酸酯和2-金刚烷(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
优选地，所述单官能度长链丙烯酸酯单体为C6-C24的直链或带支链的单官能度丙烯酸酯。
进一步优选地，所述单官能度长链丙烯酸酯单体包括异辛基(甲基)丙烯酸酯、异壬基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、月桂酸(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
进一步优选地，所述单官能度脂环族丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为40-50％，所述单官能度长链丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为15-25％。
优选地，所述油墨组合物还包括多官能度丙烯酸酯单体，所述多官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为3-8％。
进一步优选地，所述多官能度丙烯酸酯单体包括乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
具体的，所述发光纳米晶在所述油墨组合物中的质量分数为20-30％。
具体的，所述发光纳米晶包括红光纳米晶体粒子或绿光纳米晶体粒子。
优选地，所述红光纳米晶体粒子的表面配体的质量分数大于8％；
优选地，所述绿光纳米晶体粒子的表面配体的质量分数大于12％。
具体的，所述油墨组合物还包括引发剂，所述引发剂占所述油墨组合物的质量分数为1-5％。
优选地，所述引发剂为光引发剂和/或热引发剂。
进一步优选地，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮中的至少一种。
进一步优选地，所述热引发剂选自偶氮、过氧化物、过硫酸盐、氧化还原引发剂中的一种或多种。
本发明还提供一种光转换层油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：将单官能度丙烯酸酯单体和发光纳米晶混合，分散均匀，得到如上所述油墨组合物，25℃条件下，所述油墨组合物的粘度为2～20mPa s，表面张力20～40mN/m。
与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：
(1)本发明油墨组合物不需要额外添加光扩散粒子，打印稳定性极好；
(2)本发明油墨组合物在固化时发生相分离，形成富聚合物相和富纳米晶体相，蓝光在经过固化后的量子点光转化层时，在富聚合物相和富纳米晶体相界面散射，延长了蓝光经过光转化层的光程，从而增强了光转化层的蓝光吸收率，进一步提高了纳米晶体粒子的发光亮度；
(3)本发明油墨组合物储存稳定性好，长时间储存无沉淀、无沉降，打印流畅性及稳定性均不会下降。
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。
附图1为本发明实施例1的油墨组合物刷涂置于玻璃之间：(a)油墨组合物固化前图片；(b)油墨组合物固化后图片；
附图2为本发明实施例2的油墨组合物刷涂置于玻璃之间：(a)油墨组合物固化前图片；(b)油墨组合物固化后图片；
附图3为本发明实施例1的油墨组合物打印在像素内固化后的显微图片(光学放大500倍)；
附图4分别为背光透过玻璃和依次通过本申请实施例1的光转化层和玻璃后，在不同视角下的亮度衰减对比图。
具体实施方式
下面将结合本申请的实施方式，对实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，该实施方式仅仅是部分方式，而不是全部。
如本文中表述例如“的至少一种(个)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不修饰列表的单独要素。如果未另外定义，说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域技术人员通常理解的那样定义。常用字典中定义的术语应被解释为与它们在相关领域的背景和本公开内容中的含义一致，并且不可以理想方式或者过宽地解释，除非清楚地定义。此外，除非明确地相反描述，措辞“包括”和措辞“包含”当用于本说明书中时表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、要素、和/或组分，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、要素、组分、和/或其集合。因此，以上措辞将被理解为意味着包括所陈述的要素，但不排除任何其它要素。
如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。术语“或”意味着“和/或”。
将理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。
如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着相对于所陈述的值的偏差在一种或多种标准偏差范围内，或者在±10％、±5％范围内。
在显示面板中，滤色像素部通常使用含有红色有机颜料或绿色有机颜料与树脂混合后通过光刻法制造。近年来，显示面板朝着高色域、高分辨率的方向发展，使用无机荧光纳米晶体替代有机颜料，通过喷墨打印技术沉积制备滤光层(光转换层)不仅可以大大节省材料，减少危废的排放，而且可以大大提高显示器的色域，具有很好的发展前景。
但是现有技术中，存在无法兼顾高蓝光吸收率、高亮度和高墨水稳定性的问题，为了解决现有技术中的上述问题，本申请提供了一种光转换层油墨组合物、光转换层及滤色器。
本发明提供一种滤色器，包括光转换层。光转换层，包括富聚合物相(折射率为1.4-1.6)和富纳米晶体相。为了形成上述的富聚合物相和富纳米晶体相，本发明提供一种光转换层油墨组合物。光转换层油墨组合物包括单官能度丙烯酸酯单体、发光纳米晶。当光转换层油墨组合物固化后，单官能度丙烯酸酯单体固化形成富聚合物相，发光纳米晶形成富纳米晶体相，从而在固化过程中发生微相分离。
本发明油墨组合物中，发光纳米晶能溶解于单官能度丙烯酸酯单体，发光纳米晶与单官能度丙烯酸酯单体两者之间为均一的、澄清透明的溶液状态，因此油墨组合物的稳定性好，打印稳定性也高。为了便于固化后，单体形成的聚合物和纳米晶之间能够发生相分离，单体不会在固化中挥发，本发明限定单官能度丙烯酸酯单体的沸点大于250℃。
发光纳米晶包括红光纳米晶体粒子或绿光纳米晶体粒子。
为了使得发光纳米晶能够更好溶解于油性单官能度丙烯酸酯单体中，红光纳米晶体粒子的表面配体的质量分数大于8％或绿光纳米晶体粒子的表面配体的质量分数大于12％。本发明中表面配体包括但不限定于油酸、油胺、十二烷基硫醇、三正辛基膦、三正辛基氧膦等。
本发明实施例的量子点的种类不受特别的限制，只要该量子点为非极性量子点且具有一定的发光性能。本申请的量子点可通过任何已知的方法制备或可商购得到的，本领域技术人员可根据喷墨打印工艺的实际要求进行选用。量子点可包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、钙钛矿化合物、碳量子点或其组合。
II-VI族化合物可包括：CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、或其组合。II-VI族化合物可进一步包括III族金属。
III-V族化合物可包括：GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、InZnP、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、或其组合。所述III-V族化合物可进一步包括II族金属(例如，InZnP)。
IV-VI族化合物可包括：SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、或其组合。I-III-VI族化合物的实例可包括CuInSe2、CuInS2、CuInGaSe、和CuInGaS，但不限于此。I-II-IV-VI族化合物的实例可包括CuZnSnSe和CuZnSnS，但不限于此。
本发明发光纳米晶可以为极性发光纳米晶或非极性发光纳米晶。
本发明的一个优选实施方式，当发光纳米晶选用极性发光纳米晶时，极性发光纳米晶本身就可以很好地溶解在单官能度丙烯酸酯单体中，因而也不需要过多限制单官能度丙烯酸酯单体的类型。此时，单官能度丙烯酸酯单体包括单官能度脂环族丙烯酸酯单体和/或单官能度长链丙烯酸酯单体。
需要提及的是，极性纳米晶体粒子的制备，即从非极性纳米晶体粒子转相到极性纳米晶体粒子，选用本领域常规的方法即可，在非极性纳米晶体粒子上接枝上极性的基团，包括但不限于氨基、羧基、PEG、磷酸酯基等。
为了使得油墨组合物在固化时，极性发光纳米晶能够与单官能度丙烯酸酯单体更好地发生相分离，单官能度丙烯酸酯单体在油墨组合物中的质量分数大于15％。
为了提高油墨组合物固化后形成的膜层的硬度，油墨组合物中还包括多官能度丙烯酸酯单体。本发明中的多官能团丙烯酸酯单体主要做交联剂，以提高固化后交联密度，提高固化交联度(聚合度)，进而提高膜层硬度。为了保证在固化中发生微相分离，多官能度丙烯酸酯单体在油墨组合物中的质量分数小于60％，从而能保证相分离的效果。
本发明的另一个优选实施方式，当发光纳米晶选用非极性发光纳米晶时，非极性发光纳米晶在一定条件下可以很好地溶解在单官能度丙烯酸酯单体中。
为了使得非极性发光纳米晶在油墨组合物中的分散稳定性好，单官能度丙烯酸酯单体的油水分配系数LogP>3(一般LogP>3为脂溶性较好)，从而能够保证在油墨组合物未固化前，非极性发光纳米晶能够溶解于单官能度丙烯酸酯单体中，油墨组合物为透明状态的液体。
由于发光纳米粒子在紫外光区有很强的吸收，常规的单官能度脂肪族丙烯酸酯类的单体在喷墨打印时，固化效果不佳。为了使得油墨组合物在喷墨打印时有较好的固化效果，单官能度丙烯酸酯单体包括单官能度脂环族丙烯酸酯单体，单官能度脂环族丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量分数占比为25-90％；相对于直链型单体，脂环族丙烯酸酯单体一般具有相对短的烷基链长和较高的玻璃化转变温度，聚合度更高，更易固化。优选地，单官能度脂环族丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量分数占比为40-50％。
为了能够更好地溶解非极性发光纳米晶，单官能度丙烯酸酯单体还包括单官能度长链丙烯酸酯单体；单官能度长链丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量分数占比不大于40％，优选地，单官能度长链丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量分数占比为15-25％。若单官能度长链丙烯酸酯单体过多，则不利于固化反应。
为了提高油墨组合物固化后形成的膜层的硬度，油墨组合物中还包括多官能度丙烯酸酯单体。本发明中的多官能团丙烯酸酯单体主要做交联剂，以提高固化后交联密度，提高固化交联度(聚合度)，进而提高膜层硬度。
多官能团丙烯酸酯单体包括双官能度丙烯酸酯单体、三官能度丙烯酸酯单体和四官能度丙烯酸酯单体，以保证对非极性发光纳米晶好的溶解性。多官能度丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量百分比不大于15％；优选地，多官能度丙烯酸酯单体占油墨组合物的质量百分比为3-8％。
本发明中，无论发光纳米晶是极性发光纳米晶还是非极性发光纳米晶，具体物质的选材基本一样，如下所示：
单官能度脂环族丙烯酸酯单体包括双环戊烷基(甲基)丙烯酸酯(HDCPMA)、环己基(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、1-金刚烷(甲基)丙烯酸酯(AMA)和2-金刚烷(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
单官能度长链丙烯酸酯单体为C6-C24的直链或带支链的单官能度丙烯酸酯，包括但不限于异辛基(甲基)丙烯酸酯、异壬基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、月桂酸(甲基)丙烯酸酯(LMA)、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯。
多官能度丙烯酸酯单体用以提高固化交联度，且用量较少，对多官能度丙烯酸酯单体不做特别限定，包括但不限于乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯(TMP3EOTA)、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、季戊四醇四丙烯酸酯。
为了足够的蓝光吸收率和亮度、且同时满足油墨组合物的喷墨稳定性，优选发光纳米晶占油墨组合物的质量百分比为20-30％。
本申请的引发剂包括光引发剂和/或热引发剂，从而可以采用紫外光固化形式或者热固化形式将量子点墨水固化成膜。引发剂占油墨组合物的质量百分比为1-5％。
光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦(TPO)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(光引发剂907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(光引发剂369)、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮中的至少一种；热引发剂选自偶氮、过氧化物、过硫酸盐、氧化还原引发剂中的一种或多种。
墨水中还可以包含有机溶剂，包括十二烷、十四烷、二氢松油醇、乙酸4-叔丁基环己基酯、正辛醇、正癸醇、四氢芳樟醇等中的一种或多种。本发明中有机溶剂的质量百分含量低于30％，优选地，有机溶剂的质量百分含量低于20％；更进一步优选地，有机溶剂的质量百分含量低于10％。有机溶剂的含量可以根据实际需要选择添加或者不添加。
为了满足油墨组合物在喷墨打印时不堵塞喷头，满足喷墨打印的各项要求，25℃下，油墨组合物的粘度为2～20mPa s，表面张力20～40mN/m。
一种光转换层油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：将单官能度丙烯酸酯单体和发光纳米晶混合，分散均匀，经离心过滤，得到上述油墨组合物。
本发明的油墨组合物在固化发生前能够很好溶解发光纳米晶，在固化发生后，油墨组合物在固化过程中发生微相分离。
在固化发生前，发光纳米晶能够很好地溶解于丙烯酸酯单体中，呈透明液体状态。固化发生后，在引发剂的作用下，单官能度丙烯酸酯单体进行扩链反应，分子量不断增加，加上多官能度丙烯酸单体的交联反应，形成空间网状结构，逐渐形成了富聚合物相。此时，发光纳米晶与体系的相容性逐渐下降，促进了相分离体系的发展，发光纳米晶形成了富纳米晶体相，富聚合物相与富纳米晶体相两者相分离。蓝光在经过固化后的纳米晶体光转换层，在富聚合物相和富纳米晶体相界面散射，延长了蓝光经过光转化层的光程，从而增强了光转化层的蓝光吸收率，进一步提高了量子点的发光亮度。
为了进一步增强了光转化层的蓝光吸收率，进一步提高了量子点的发光亮度，本发明中的富聚合物相的折射率为1.4-1.6。蓝光吸收率和发光亮度可以通过调节固化时间、固化温度、单体种类以及各物质之间的比例。
以下将以具体的实施例对本申请做出详细的阐述。
实施例1
1、本实施例提供一种光转换层油墨组合物，其配方组成如下：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 50
单官能度长链丙烯酸酯单体 LMA 17
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 8
引发剂 TPO 5
非极性发光纳米晶 绿光CdSe 20
2、本实施例提供上述光转换层油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将单官能度丙烯酸酯单体、单官能度长链丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体和引发剂混合均匀，得到混合溶液；
S2、将混合溶液与非极性发光纳米晶混合，超声分散溶解；经离心过滤，得到油墨组合物。
3、将上述制备得到的油墨组合物，采用本领域公知的方法，制备得到光转换层。
从图1可以看出，实施例1的油墨组合物，夹在玻璃之间在固化前是透明的，固化后是不透明的，变成了肉眼不可见的“磨砂状”(如图3所示)，说明在固化后，富聚合物相与富纳米晶体相两者相分离。
实施例2
1、本实施例提供一种光转换层油墨组合物，其配方组成如下：
2、本实施例提供上述光转换层油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将单官能度丙烯酸酯单体、单官能度长链丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体和引发剂混合均匀，得到混合溶液；
S2、将混合溶液与非极性发光纳米晶混合，超声分散溶解；经离心过滤，得到油墨组合物。
3、将上述制备得到的油墨组合物，采用本领域公知的方法，制备得到光转换层。
从图2可以看出，实施例2的油墨组合物，夹在玻璃之间在固化前是透明的，固化后是不透明的，变成了肉眼不可见的“磨砂状”，说明在固化后，富聚合物相与富纳米晶体相两者相分离。
实施例3
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 40
单官能度长链丙烯酸酯单体 LMA 25
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 3
引发剂 TPO 3
非极性发光纳米晶 红光CdSe 29
实施例4
本实施例提供一种光转换层油墨组合物，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 45
单官能度长链丙烯酸酯单体 LMA 20
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 6
引发剂 TPO 4
非极性发光纳米晶 绿光InP 25
实施例5
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 42
单官能度长链丙烯酸酯单体 LMA 25
多官能度丙烯酸酯单体 TMP3EOTA 5
引发剂 HMPP 3
非极性发光纳米晶 绿光CdSe 25
实施例6
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 环己基(甲基)丙烯酸酯 42
单官能度长链丙烯酸酯单体 异辛基(甲基)丙烯酸酯 25
多官能度丙烯酸酯单体 TMPTA 5
引发剂 光引发剂907 3
非极性发光纳米晶 红光CdSe 25
实施例7
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 异冰片基(甲基)丙烯酸酯 50
单官能度长链丙烯酸酯单体 硬脂酸(甲基)丙烯酸酯 20
多官能度丙烯酸酯单体 季戊四醇四丙烯酸酯 5
引发剂 TPO 5
非极性发光纳米晶 绿光PVK 20
实施例8
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 62
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 3.5
多官能度丙烯酸酯单体 TMP3EOTA 1.5
引发剂 TPO 3.0
极性发光纳米晶 绿光CdSe(PEG巯基配体) 30
实施例9
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
实施例10
本实施例提供一种光转换层油墨组合物及其制备方法、光转换层，其与实施例1基本相同，不同之处在于其配方组成：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度脂环族丙烯酸酯单体 HDCPMA 66
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 3.75
多官能度丙烯酸酯单体 TMP3EOTA 1.5
引发剂 TPO 3.75
极性发光纳米晶 红光CdSe(PEG巯基配体) 25
对比例1
本对比例提供一种油墨组合物，配方组成如下所示：
类别 名称 质量分数(％)
单官能度长链丙烯酸酯单体 LMA 75
引发剂 TPO 5
非极性发光纳米晶 绿光CdSe 20
对比例2
本对比例提供一种油墨组合物，配方组成如下所示：
类别 名称 质量分数(％)
多官能度丙烯酸酯单体 TPGDA 65.1
多官能度丙烯酸酯单体 TMP3EOTA 1.4
引发剂 TPO 3.5
极性发光纳米晶 绿光CdSe(PEG巯基配体) 30
将实施例1-10和对比例1-2中油墨组合物分别进行排出稳定性、固化性、蓝光吸收率、EQE、10um膜亮度@450nm的测试，测试方法如下：
1、喷头的排出稳定性：采用DMP-11610喷头，喷头温度25℃，在手套箱中实施排出稳定性试验。喷头一共有16个喷嘴，每个喷嘴喷墨体积10pL，油墨组合物连续排出10min。
A：可连续排出(≥10个喷嘴可连续排出)；
B：无法连续排出(≤9个喷嘴可连续排出)；
C：无法排出。
2、固化性：旋涂10um膜，5000mJ/cm2曝光能量对膜进行固化，之后用棉签擦拭。A：固化(油墨未附于棉棒前端)；B：未固化(油墨附于棉棒前端)。
3、蓝光吸收率：旋涂10um膜，5000mJ/cm2曝光能量对膜进行固化。背光使用450nm-LED，亮度调至1000cd/m2，透过膜片测试蓝光吸收率。
4、EQE：PR670分光光谱辐射亮度计搭配Keithley 2400电源，背光波长450nm(30*30mm2)，将背光亮度调至1000cd/m2，测试膜片面积27*27mm2。光谱积分测算EQE，蓝光范围380-500nm、绿光范围502-580nm，红光范围582-780nm。
5、10um膜总亮度@450nm：PR670分光光谱辐射亮度计搭配Keithley 2400电源，背光波长450nm(30*30mm2)，将背光亮度调至1000cd/m2，测试膜片面积27*27mm2，从PR670上读取亮度数据。
6、散射角测试：测试膜片(27*27mm2)、背光波长450nm(30*30mm2)，测试背光先后通过本申请的油墨组合物、玻璃，测试不同角度的亮度及EQE。
表1实施例1-10及对比例1-2的测试性能数据：
表2背光分别仅通过玻璃、通过本申请实施例1的油墨组合物制备得到的光转换层后再通过玻璃的散射角对比：
上述两者的对比图如图4所示；两者对比可见，经过本申请的油墨组合物制备得到的光转换层，随着测试角度的减少，亮度衰减降低，且视角有明显改善。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种光转换层油墨组合物，其特征在于：包括单官能度丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体和发光纳米晶，所述发光纳米晶能溶于所述单官能度丙烯酸酯单体，所述单官能度丙烯酸酯单体的沸点大于250℃；发光纳米晶为非极性发光纳米晶时，丙烯酸酯单体由单官能度脂环族丙烯酸酯单体、单官能度长链丙烯酸酯单体和多官能度丙烯酸酯单体组成；发光纳米晶为极性发光纳米晶时，丙烯酸酯单体由单官能度脂环族丙烯酸酯单体和多个多官能度丙烯酸酯单体组成；单官能度脂环族丙烯酸酯单体为：双环戊烷基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯中至少一个，单官能度长链丙烯酸酯单体为：异辛基(甲基)丙烯酸酯、月桂酸(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯中至少一个，多官能度丙烯酸酯单体为：乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中至少一个；所述多官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数小于60%。
2.根据权利要求1所述光转换层油墨组合物，其特征在于：所述发光纳米晶为极性发光纳米晶，所述单官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数大于15%。
3.根据权利要求1所述光转换层油墨组合物，其特征在于：所述发光纳米晶为非极性发光纳米晶，所述单官能度丙烯酸酯单体的油水分配系数LogP>3。
4.根据权利要求1所述光转换层油墨组合物，其特征在于：所述单官能度脂环族丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为40-50%，所述单官能度长链丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为15-25%。
5.根据权利要求1所述光转换层油墨组合物，其特征在于：所述多官能度丙烯酸酯单体在所述油墨组合物中的质量分数为3-8%。
6.根据权利要求1所述光转换层油墨组合物，其特征在于：所述发光纳米晶在所述油墨组合物中的质量分数为20-30%。
7. 一种光转换层油墨组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将单官能度丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体和发光纳米晶混合，分散均匀，得到如权利1-6任一项所述油墨组合物，25℃条件下，所述油墨组合物的粘度为2~20mPa s，表面张力20~40mN/m。
8.一种光转换层，其特征在于：包括富聚合物相和富纳米晶体相，如权利要求1-6任一所述油墨组合物在固化后，所述单官能度丙烯酸酯单体和多官能度丙烯酸酯单体固化形成富聚合物相，所述非极性发光纳米晶形成富纳米晶体相。
9.一种滤色器，其特征在于：包括如权利要求8所述光转换层。
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