CN116184762A - 一种吸蓝光光刻胶、吸蓝光材料层的制备方法和显示结构 - Google Patents

一种吸蓝光光刻胶、吸蓝光材料层的制备方法和显示结构 Download PDF

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Mindu Innovation Laboratory
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Abstract

本发明提供一种吸蓝光光刻胶、吸蓝光材料层的其制备方法和显示结构，吸蓝光材料层由吸蓝光光刻胶光刻固化形成，制备方法包括：S1、制备掺杂Te的CdSeS纳米核；S2、向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源和ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层，ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外，制备得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒；S3、对吸蓝光纳米核壳结构颗粒进行表面化处理，得到蓝光吸收剂；S4、将蓝光吸收剂与光刻胶母液混合得到吸蓝光光刻胶；S5、将吸蓝光光刻胶涂于基材上，得到吸蓝光薄膜；对吸蓝光薄膜进行光刻。本发明特异性吸收蓝光且不发射荧光，将吸蓝光材料层设置于量子点色转换层上，只对蓝光有特异性吸收，对长波段光线无吸收，量子点色转换层的光强损失很小，保证色纯度。

Description

一种吸蓝光光刻胶、吸蓝光材料层的制备方法和显示结构
技术领域
本发明属显示器技术领域，具体涉及一种吸蓝光光刻胶、吸蓝光材料层的制备方法和显示结构。
背景技术
由于Micro LED芯片具有尺寸小、集成度高和自发光等特性，与LCD、OLED相比，在显示器应用中Micro LED在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。但是Micro LED在生产过程中面临着RGB三种微芯片巨量转移的工程化难和制作成本高昂的问题，极大阻碍Micro LED的量产。
为了实现更高精度、更高色域的显示，有的厂家使用阵列排布的蓝光Micro LED作为光源层，在光源层上设置图案化的量子点色转换层(quantum dots color conversion，简称：QDCC)，量子点色转换层由红色量子点和绿色量子点组成，当光源层发射蓝色荧光至QDCC层，QDCC层中的红色量子点和绿色量子点分别将蓝色荧光转化为红色荧光和绿色荧光，再结合原有的蓝光Micro LED，实现全彩显示。由于QDCC层无法对蓝光实现100％的吸收，部分蓝光自QDCC层中泄露，导致QDCC层发射的光除了红光、蓝光，还掺杂有部分蓝光，从而造成QDCC层的光纯度下降，对显示器的发光效果造成负面影响。
因此，为了提高QDCC层的蓝光吸收率，解决漏蓝光的问题，有的厂家在QDCC层上增设一层彩色滤光片，用于对QDCC层未吸收的蓝光进行吸收。彩色滤光片的蓝光吸收能力很强，可以将从QDCC层漏出的蓝色荧光全吸收。如请参照图1，图1是现有技术中彩色滤光片的透过率谱图，其中B代表彩色滤光片对蓝光的吸收率，G代表彩色滤光片对绿光的吸收率，R代表彩色滤光片对红光的吸收率，如图1所示，由于彩色滤光片的宽吸收特性，它也会吸收QDCC层中的红色荧光和绿色荧光，会对红色荧光和绿色荧光的发射造成损失，尤其是绿色荧光的损失可达到30％以上，对显示器的发光亮度造成很大的负面影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种吸蓝光光刻胶，将其通过光刻工艺层具有特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特制备形成吸蓝光材料层，由吸蓝光光刻胶制备的吸蓝光材料性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种吸蓝光光刻胶，包括蓝光吸收剂以及光刻胶母液；所述蓝光吸收剂包括吸蓝光纳米核壳结构颗粒和分散溶剂；所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒中，ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外；所述光刻胶母液包括主体树胶及光刻溶剂。
本发明提供的吸蓝光光刻胶中，所述蓝光吸收剂具有以掺杂Te的CdSeS纳米核为核心、ZnSe/ZnS壳层为壳的核壳结构，其具备特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特性；将所述蓝光吸收剂与所述光刻胶母液混合制备形成吸蓝光光刻胶，使吸蓝光光刻胶具备特异性吸收蓝光、自身不发射荧光，同时适用于光刻工艺，可使用光刻工艺将吸蓝光光刻胶加工形成吸蓝光材料层，附着于显示器件的量子点色转换层上，吸收量子点色转换层泄漏的蓝光，提高量子点色转换层的光纯度。
进一步，所述主体树胶包括丙烯酸树脂和酚醛树脂的混合物，所述光刻溶剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。此为一种具体实施方式，将吸蓝光纳米核壳结构颗粒分散于光刻胶母液中，形成吸蓝光光刻胶，以使用光刻工艺加工形成吸蓝光材料层。
进一步，所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为1-50％。此为一种具体实施方式，限制蓝光吸收剂在吸蓝光光刻胶中的质量分数，在达到光学效果的同时，避免形成的吸蓝光材料层浓度过大造成光刻工艺中光刻的线宽以及固化工序的加工难度及固化效率降低的问题。
本发明还提供一种吸蓝光材料层的制备方法，由上述的吸蓝光光刻胶光刻固化形成，具体包括以下步骤：
S1、制备掺杂Te的CdSeS纳米核；S2、向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源和ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层，并使ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒；S3、对吸蓝光纳米核壳结构颗粒进行表面化处理，得到蓝光吸收剂；S4：将所述蓝光吸收剂与光刻胶母液混合得到吸蓝光光刻胶；S5：将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上，得到吸蓝光薄膜；对吸蓝光薄膜进行光刻，得到吸蓝光材料层。
本发明提供的吸蓝光材料层的制备方法，在掺杂Te的CdSeS纳米核外，形成ZnSe/ZnS壳层，从而制备得到一种吸蓝光光刻胶，将其通过光刻工艺制备形成吸蓝光材料层，使用掺杂Te的CdSeS纳米核起到特异性吸收蓝光的作用，使吸蓝光材料层特异性吸收蓝光且自身不发射荧光，在掺杂Te的CdSeS纳米核外包裹ZnSe/ZnS壳层使掺杂Te的CdSeS纳米核结构稳定，并起到协同效应以调整光学性能，同时有利于在较为活泼的ZnSe/ZnS壳层进行表面化处理以使其均匀分散于光刻胶母液中，因此由吸蓝光光刻胶制备的吸蓝光材料层具有特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特性，且适用于光刻工艺。将所述吸蓝光材料层应用于显示器件中时，吸蓝光材料层设置于量子点色转换层上，对蓝光进行特异性吸收且不影响量子点色转换层的光强，避免了量子点色转换层的光强度下降，并保证了量子点色转换层的光纯度，同时吸蓝光材料层自身不发射荧光，不会对量子点色转换层的光线纯度造成影响。
进一步，步骤S1具体包括：取CdSeS纳米颗粒溶解于溶剂中，加热升温后注入含Te溶液，反应得到掺杂Te的CdSeS纳米核；其中每1gCdSeS纳米颗粒对应添加0.1-0.3mmol Te。此为一种具体实施方式，通过合适的配比将Te掺杂于CdSeS纳米颗粒中，作为吸蓝光纳米核壳结构的核心，稳定吸收蓝光的光学性质。
进一步，步骤S2中首先向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源，再加入ZnS源。此为一种具体实施方式，先加入ZnSe源，使ZnSe在掺杂Te的CdSeS纳米核外形成ZnSe壳层，再加入ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层。由于CdSeS与ZnS的晶格常数不同，在ZnS生长界面附近产生应力，进而造成CdSeS与ZnS之间大约14％的晶格错配率，若直接加入ZnS源形成ZnS壳层，在ZnS壳层与CdSeS纳米核的核壳界面的缺陷难以避免，甚至无法生长出单晶，影响光学性能及其结构的稳定性，而ZnSe与CdSeS晶格错配较小，可作为ZnS与CdSeS之间的缓冲层，有效减少晶格错配，达到更好的光学性能和晶体结构的稳定性。
进一步，步骤S2具体包括：制备得到掺杂Te的CdSeS纳米核后，调节温度至100℃或以下，向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入锌源，升温至270℃或以上，加入Se源，得到第一反应体系；将第一反应体系降温至100℃或以下，向第一反应体系加入锌源，升温至270℃或以上，注入S源，得到第二反应体系，将第二反应体系降温至100℃或以下，在第二反应体系中生成所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒。此为一种具体实施方式，在合适的温度加入合适的材料，以形成ZnSe和ZnS前驱体，在合适的温度环境下在掺杂Te的CdSeS纳米核外生长形成晶体，得到ZnSe/ZnS壳层。
进一步，步骤S3中，将第二反应体系提纯，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒，将所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒溶解于甲苯或烷烃溶液，边搅拌边加入自由基热引发剂、油胺或长链巯基树脂单体，对吸蓝光纳米结构核壳颗粒进行表面改性，得到蓝光吸收剂。对吸蓝光纳米结构颗粒进行表面化处理，在ZnSe/ZnS壳层接枝与光刻胶母液的极性相近的基团，以提高后续在光刻胶母液中的分散性，使吸蓝光纳米结构颗粒在光刻胶母液中均匀分散，形成光学性能均匀化的吸蓝光材料层。
进一步，步骤S5中，将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上得到吸蓝光薄膜后，对所述吸蓝光薄膜烘干处理，烘干处理后采用紫外光源对吸蓝光薄膜进行曝光，曝光完成后使用显影液对其进行显影；显影完成后将所述吸蓝光薄膜烘烤固化，获得吸蓝光材料层。对吸蓝光光刻胶形成的吸蓝光薄膜通过适当的光刻工艺进行处理，得到吸蓝光材料层。
本发明还提供一种显示结构，包括层叠设置的蓝光LED层、量子点色转换层和上述的吸蓝光材料层；所述量子点色转换层包括若干红色量子点和若干绿色量子点，若干红色量子点和若干绿色量子点按一定顺序排布形成图案化的量子点色转换层；所述吸蓝光材料层设置于所述红色量子点和绿色量子点远离所述蓝光LED层的一面。
本发明提供的显示结构中，蓝光LED层发射蓝光至量子点色转换层，量子点色转换层吸收蓝光并转换为红光和绿光，而吸蓝光材料层的形状与红色量子点和绿色量子点的形状相对应，从量子点色转换层中泄露的蓝光则被吸蓝光材料层吸收，同时吸蓝光材料层不吸收红光和绿光，不影响量子点色转换层的光强，且自身不发光，使显示结构的显示画面由纯净的蓝光、红光和绿光组成。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是现有技术彩色滤光片的透过率谱图。
图2是实施例1的吸蓝光纳米核壳结构颗粒的吸收光谱。
图3是光学参数计算示意图。
图4是实施例1中吸蓝光材料层对绿色QDCC层的吸蓝光效果曲线图。
图5是实施例1的吸蓝光材料层对红色QDCC层的吸蓝光效果曲线图。
图6是实施例2中吸蓝光材料层对绿色QDCC层的吸蓝光效果曲线图。
图7是实施例2中吸蓝光材料层对红色QDCC层的吸蓝光效果曲线图。
图8是实施例6的显示结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，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，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
本发明提供一种吸蓝光光刻胶中，所述蓝光吸收剂具有以掺杂Te的CdSeS纳米核为核心、ZnSe/ZnS壳层为壳的核壳结构，其具备特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特性；将所述蓝光吸收剂与所述光刻胶母液混合制备形成吸蓝光光刻胶，使吸蓝光光刻胶具备特异性吸收蓝光、自身不发射荧光，同时适用于光刻工艺，可使用光刻工艺将吸蓝光光刻胶加工形成吸蓝光材料层，附着于显示器件的量子点色转换层上，吸收量子点色转换层泄漏的蓝光，提高量子点色转换层的光纯度。
本发明提供的吸蓝光光刻胶具有以掺杂Te的CdSeS纳米核为核心、ZnSe/ZnS壳层为壳的核壳结构，具有特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特性。
优选地，所述主体树胶包括丙烯酸树脂和酚醛树脂的混合物，所述光刻溶剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。此为一种具体实施方式，将吸蓝光纳米核壳结构颗粒分散于光刻胶母液中，形成吸蓝光光刻胶，以使用光刻工艺加工形成吸蓝光材料层。具体地，丙烯酸树脂和酚醛树脂的比例为1:2-4:1，乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯比例为1:9-9:1。
更优地，所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为1-50％。此为一种具体实施方式，限制蓝光吸收剂在吸蓝光光刻胶中的质量分数，在达到光学效果的同时，避免形成的吸蓝光材料层浓度过大造成光刻工艺中光刻的线宽以及固化工序的加工难度及固化效率降低的问题。
本发明还提供一种吸蓝光材料层的制备方法，由上述的吸蓝光光刻胶光刻固化形成，具体包括以下步骤：
S1、制备掺杂Te的CdSeS纳米核；S2、向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源和ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层，并使ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒；S3、对吸蓝光纳米核壳结构颗粒进行表面化处理，得到蓝光吸收剂；S4、将所述蓝光吸收剂与光刻胶母液混合得到吸蓝光光刻胶；S5、将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上，得到吸蓝光薄膜；对吸蓝光薄膜进行光刻，得到吸蓝光材料层。
本发明提供的吸蓝光材料层的制备方法，在掺杂Te的CdSeS纳米核外，形成ZnSe/ZnS壳层，从而制备得到一种吸蓝光光刻胶，将其通过光刻工艺制备形成吸蓝光材料层，使用掺杂Te的CdSeS纳米核起到特异性吸收蓝光的作用，使吸蓝光材料层特异性吸收蓝光且自身不发射荧光，在掺杂Te的CdSeS纳米核外包裹ZnSe/ZnS壳层使掺杂Te的CdSeS纳米核结构稳定，并起到协同效应以调整光学性能，同时有利于在较为活泼的ZnSe/ZnS壳层进行表面化处理以使其均匀分散于光刻胶母液中，因此由吸蓝光光刻胶制备的吸蓝光材料层具有特异性吸收蓝光、自身不发射荧光的特性，且适用于光刻工艺。将所述吸蓝光材料层应用于显示器件中时，吸蓝光光刻胶设置于量子点色转换层上，对蓝光进行特异性吸收且不影响量子点色转换层的光强，避免了量子点色转换层的光强度下降，并保证了量子点色转换层的光纯度，同时吸蓝光材料层自身不发射荧光，不会对量子点色转换层的光线纯度造成影响。
优选地，步骤S1具体包括：取CdSeS纳米颗粒溶解于溶剂中，加热升温后注入含Te溶液，反应得到掺杂Te的CdSeS纳米核；其中每1gCdSeS纳米颗粒对应添加0.1-0.3mmol Te。此为一种具体实施方式，通过合适的配比将Te掺杂于CdSeS纳米颗粒中，作为吸蓝光纳米核壳结构的核心，稳定吸收蓝光的光学性质。此处描述的CdSeS与Te的配比指，每1gCdSeS纳米颗粒对应需要添加0.1-0.3mmolTe。每1gCdSeS纳米颗粒分散于15g-16g溶剂中。
在本发明中，所述的ZnSe源、ZnS源分别指ZnSe前驱体和ZnS前驱体，即ZnSe与有机/无机配合物混合形成胶体、溶液或固体，ZnS与有机/无机配合物混合形成胶体、溶液或固体，经过某些步骤可得到ZnSe和ZnS。例如，将硬脂酸锌固体或油酸锌与TOP-Se以及油胺混合，即可作为ZnSe源，其中油胺作为配体，提升荧光效率以及Se、硬脂酸锌和油酸锌在溶剂中分散的稳定性；将硬脂酸锌或油酸锌与含S的TBP溶液混合，作为ZnS源。
更优地，步骤S2中首先向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源，再加入ZnS源。此为一种具体实施方式，先加入ZnSe源，使ZnSe在掺杂Te的CdSeS纳米核外形成ZnSe壳层，再加入ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层。由于CdSeS与ZnS的晶格常数不同，在ZnS生长界面附近产生应力，进而造成CdSeS与ZnS之间大约14％的晶格错配率，若直接加入ZnS源形成ZnS壳层，在ZnS壳层与CdSeS纳米核的核壳界面的缺陷难以避免，甚至无法生长出单晶，影响光学性能及其结构的稳定性，而ZnSe与CdSeS晶格错配较小，可作为ZnS与CdSeS之间的缓冲层，有效减少晶格错配，达到更好的光学性能和晶体结构的稳定性。
更优地，步骤S2具体包括：制备得到掺杂Te的CdSeS纳米核后，调节温度至100℃或以下，向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入锌源，升温至270℃或以上，加入Se源，得到第一反应体系；将第一反应体系降温至100℃或以上，向第一反应体系加入锌源，升温至270℃，注入S源，得到第二反应体系，将第二反应体系降温至100℃或以下，在第二反应体系中生成所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒。此为一种具体实施方式，在合适的温度加入合适的材料，以形成ZnSe和ZnS前驱体，在合适的温度环境下在掺杂Te的CdSeS纳米核外生长形成晶体，得到ZnSe/ZnS壳层。所述的锌源包括但不限于硬脂酸锌、油酸锌，其中锌源与含Se溶液共同作为ZnSe源，反应形成ZnSe，锌源还与含S溶液共同作为ZnS源，反应形成ZnS。
更优地，步骤S3中，将第二反应体系提纯，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒，将所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒溶解于甲苯或烷烃溶液，边搅拌边加入自由基热引发剂、油胺或长链巯基树脂单体，对吸蓝光纳米结构核壳颗粒进行表面改性，得到蓝光吸收剂。对吸蓝光纳米结构颗粒进行表面化处理，在ZnSe/ZnS壳层接枝与光刻胶母液的极性相近的基团，以提高后续在光刻胶母液中的分散性，使吸蓝光纳米结构颗粒在光刻胶母液中均匀分散，形成光学性能均匀化的吸蓝光材料层。
更优地，步骤S5中，将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上得到吸蓝光薄膜后，对所述吸蓝光薄膜烘干处理，烘干处理后采用紫外光源对吸蓝光薄膜进行曝光，曝光完成后使用显影液对其进行显影；显影完成后将所述吸蓝光薄膜烘烤固化，获得吸蓝光材料层。对吸蓝光光刻胶形成的吸蓝光薄膜通过适当的光刻工艺进行处理，得到吸蓝光材料层。
本发明还提供一种显示结构，包括层叠设置的蓝光LED层、量子点色转换层和上述的吸蓝光材料层；所述量子点色转换层包括若干红色量子点和若干绿色量子点，若干红色量子点和若干绿色量子点按一定顺序排布形成图案化的量子点色转换层；所述吸蓝光材料层设置于所述红色量子点和绿色量子点远离所述蓝光LED层的一面。
本发明提供的显示结构中，蓝光LED层发射蓝光至量子点色转换层，量子点色转换层吸收蓝光并转换为红光和绿光，而吸蓝光材料层的形状与红色量子点和绿色量子点的形状相对应，从量子点色转换层中泄露的蓝光则被吸蓝光材料层吸收，同时吸蓝光材料层不吸收红光和绿光，不影响量子点色转换层的光强，且自身不发光，使显示结构的显示画面由纯净的蓝光、红光和绿光组成。
可以理解的是，量子点色转换层在以一定的图案设置于蓝光LED上，吸蓝光材料层通过光刻工艺形成与量子点色转换层相同的图案，从而对应覆盖于红色量子点和绿色量子点位置处。吸蓝光涂层可以旋涂、刮涂、丝网印刷、打印工艺等设置于量子点色转换层上。
实施例1
本实施例1提供一种吸蓝光材料层，制备步骤如下：
S1：制备掺杂Te的CdSeS纳米核：
称取常规合成的1gCdSeS纳米颗粒，将其分散于15g ODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃，注入0.1mmolTe-TOP溶液，保持200℃，反应30min得到掺杂Te的CdSeS纳米核，记为Te:CdSeS。
S2、向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源和ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层，ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外，制备得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒，具体操作如下：
降温至100℃，加入0.2mmol硬脂酸锌固体，升温至270℃注入0.2mmol的TOP-Se和0.05ml油胺，反应30min，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe为壳的纳米核壳结构，得到第一反应体系，记为Te:CdSeS/ZnSe；
降温至100℃加0.5mmol硬脂酸锌，惰性气体排气10min，升温至270℃，注入含0.4mmolS的1mlTBP溶液；反应30min，降温至100℃，得到第二反应体系，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe和ZnS为壳的纳米核壳结构，记为Te:CdSeS/ZnSe/ZnS；
提纯第二反应体系：向第二反应体系中加入10ml甲苯，再加入40ml乙醇沉淀纳米材料，高速离心过滤杂质，重复两次后得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒。
S3、对吸蓝光纳米核壳结构颗粒进行表面化处理，改善吸蓝光纳米结构颗粒与光刻胶母液的极性的匹配度，得到蓝光吸收剂，具体操作如下：
将上述吸蓝光纳米核壳结构颗粒溶解于甲苯或烷烃溶液中，边搅拌边加入5％质量浓度的自由基热引发剂、油胺或长链巯基树脂单体进行表面改性处理，保持在100℃氮气环境下搅拌1个小时，再加入乙醇重复上述提纯步骤，过滤杂质，得到蓝光吸收剂。
光学性能表征：将吸蓝光纳米核壳结构颗粒加入甲苯配置形成测试溶液，采用荧光光谱仪对所述测试溶液进行荧光表征，检测在450-750nm波段都无荧光，说明本实施例1制备得到的吸蓝光纳米核壳结构颗粒不会在450-750nm波段发射荧光，也即在可见光波段区间不会发射荧光干扰显示。
采用紫外吸收光谱仪对测试溶液进行紫外吸收测定，图2是实施例1的吸蓝光纳米核壳结构颗粒的吸收光谱，如图2所示，吸蓝光纳米核壳结构颗粒测500nm以上波段都无吸收，在500nm以下波段有吸收，说明本实施例1制备的吸蓝光纳米核壳结构颗粒在波段大于500nm的吸收值为零，在小于500nm的吸收值迅速抬升，吸蓝光纳米核壳结构颗粒特定吸收波长小于500nm的光，而不吸收波长大于500nm的光，即吸蓝光纳米核壳结构颗粒选择性吸收蓝光，而不吸收红色量子点和绿色量子点发出的红色荧光和绿色荧光，不会导致显示的荧光强度减弱。
S4、将所述蓝光吸收剂与光刻胶母液混合得到吸蓝光光刻胶，具体操作如下：
将蓝光吸收剂与光刻胶母液混合，制成吸蓝光光刻胶；其中所述光刻胶母液包括主体树脂以及溶剂，所述主体树脂为丙烯酸树脂和酚醛树脂的混合物，主体树脂为丙烯酸树脂和酚醛树脂的比例为2:1；所述溶剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的比例为1:9；所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为30％。
在另一种实施方式中，所述主体树脂选自环氧类树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇肉桂酸酯中的至少一种；所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、丙二醇加密醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲基异丁基酮中的至少一种。
S5、将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上，得到吸蓝光薄膜；对吸蓝光薄膜进行光刻，得到吸蓝光材料层，具体操作如下：
将吸蓝光光刻胶涂于玻璃基材上，得到一层均匀分布的吸蓝光薄膜；
光刻：将吸蓝光薄膜进行前烘处理，置于90℃温度条件下烘干处理120s；随后采用365nm紫外光源对其进行曝光，曝光能量为200mJ/cm2；曝光完成后使用显影液对其进行显影，所述显影液为2.38％四甲基氢氧化铵水溶液，显影时间为60s，以洗去未固化的吸蓝光光刻胶；显影完成后将所述吸蓝光薄膜进行后烘处理，置于140℃温度条件下烘30min，以进一步固化，获得吸蓝光材料层。光刻得到的吸蓝光材料层的厚度为7.1μm，光刻线宽为10μm。
在另一个实施方式中，紫外光源为405nm或者436nm波长的紫外光源，曝光能量为50-1500mJ/cm2。所述显影液为碱性试剂，可选自但不限于氢氧化钾的水溶液、四甲基氢氧化铵的水溶液中的至少一种，显影时间为5-200s。前烘处理中，在80-110℃温度环境下烘烤30-300s；后烘处理中，在130-200℃温度环境下烘烤10-100min。光刻形成的吸蓝光材料层厚度为1-20μm，线宽为1-200μm。
可以理解的是，在本实施例1中，将硬脂酸锌作为锌源，TOP-Se作为Se源，反应得到ZnSe，即共同作为ZnSe源，油胺起到使ZnSe在ODE中稳定分散的作用；硬脂酸锌作为锌源，含S的TBP作为S源，反应得到ZnS，即共同作为ZnS源。将本实施例1中的CdSeS纳米颗粒、ODE、Te源、锌源、Se源、Te源按等比例投料，可得到相同效果的吸蓝光纳米核壳结构颗粒。
实施例2
本实施例2提供一种吸蓝光材料层，其制备步骤与实施例1相似，主要区别在于：
将蓝光吸收剂与光刻胶母液混合，制成吸蓝光光刻胶，所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为20％；
将吸蓝光光刻胶涂于玻璃基材上，得到一层均匀分布的吸蓝光薄膜；
光刻：将吸蓝光薄膜置于1000℃温度条件下烘干处理120s；随后采用365nm紫外光源对其进行曝光，曝光能量为250mJ/cm2；曝光完成后使用显影液对其进行显影，所述显影液为0.042％氢氧化钾水溶液，显影时间为60s，以洗去未固化的吸蓝光光刻胶；显影完成后将所述吸蓝光薄膜置于160℃温度条件下烘20min，以进一步固化，获得吸蓝光材料层。光刻得到的吸蓝光材料层的厚度为7.1μm，光刻线宽为10μm。
对实施例1和实施例2中的吸蓝光材料层进行光学性能测试，光学性能测试中使用1000nit、激发波长为450nm的蓝光面光源激发量子点色转换层，模拟显示器中阵列排布的蓝光Micro LED作为光源层以及设置在光源层上的量子点色转换层，随后使用亮度计进行测试。
图3为光学参数计算示意图，其中A0为蓝光光源的面积，A1为蓝光光源激发QDCC后剩余蓝光的面积，A2为蓝光光源激发QDCC的荧光面积。衡量吸蓝光材料层的性能主要有两个指标：吸蓝光的能力以及能保留多少QDCC发出的荧光，这两个指标可以通过对蓝光吸收率和荧光保留率的量化作出判断，具体计算方法为：
蓝光吸收率＝(蓝光光源的面积-剩余蓝光的面积)/蓝光光源的面积
荧光保留率＝有吸蓝光材料层的荧光面积/无吸蓝光材料层的荧光面积
蓝光吸收率和荧光保留率越高，则吸蓝光材料层的光学性能越好。
图4是实施例1中吸蓝光材料层对绿色QDCC层的吸蓝光效果曲线图，表1是实施例1中吸蓝光材料层的光学性能数据表，如图1和表1所示，在仅设置绿色QDCC层的情况下，使用蓝光光源照射绿色QDCC层，绿色QDCC层的蓝光吸收率为89.9％，而添加了吸蓝光材料层后，蓝光吸光率达到98.9％，且荧光保留率达到96.7％，即几乎不吸收绿色QDCC层的绿色荧光。
图5是实施例1的吸蓝光材料层对红色QDCC层的吸蓝光效果曲线图，如图5和表1所示，在仅设置红色QDCC层的情况下，使用蓝光光源照射红色QDCC层，蓝光吸收率为89.4％，添加了吸蓝光材料层后，蓝光吸收率提升至98.5％，且可保留99.9％的红色荧光，即几乎不吸收红色QDCC层的红色荧光。可见，在加上吸蓝光材料层后，蓝光吸收率大幅提高，对绿色荧光的吸收很小，绿色荧光的损失在5％以内，对红色荧光的吸收更小，红色荧光的损失在1％以内。因此本实施例1制备的吸蓝光材料层可以有效吸收QDCC层未吸收的蓝光，同时对QDCC层的荧光影响很小，可应用于显示器领域，制备高色域、高亮度的显示器件。
表1实施例1吸蓝光材料层的光学性能
样品 蓝光吸收率％ 荧光保留率％
蓝光光源+绿色QDCC层 89.9 —
蓝光光源+绿色QDCC层+吸蓝光材料层 98.9 96.7
蓝光光源+红色QDCC层 89.4 —
蓝光光源+红色QDCC层+吸蓝光材料层 98.5 99.9
图6是实施例2中吸蓝光材料层对绿色QDCC层的吸蓝光效果曲线图，表2是实施例2中吸蓝光材料层的光学性能数据表，如图2和表2所示，在仅设置绿色QDCC层的情况下，使用蓝色光源照射绿色QDCC层，绿色QDCC层的蓝光吸收率为89.9％，而添加了吸蓝光材料层后，蓝光吸光率达到99.6％，且荧光保留率达到95.7％，即几乎不吸收绿色QDCC层的绿色荧光。图7是实施例2中吸蓝光材料层对红色QDCC层的吸蓝光效果曲线图，如图7和表2所示，在仅设置红色QDCC层的情况下，使用蓝色光源照射红色QDCC层，蓝光吸收率为89.4％，添加了吸蓝光材料层后，蓝光吸收率提升至99.2％，且可保留99.4％的红色荧光，即几乎不吸收红色QDCC层的红色荧光。可见，在加上吸蓝光材料层后，蓝光吸收率大幅提高，对绿色荧光的吸收很小，绿色荧光的损失在5％以内，对红色荧光的吸收更小，红色荧光的损失在1％以内。因此本实施例2制备的吸蓝光材料层可以有效吸收QDCC层未吸收的蓝光，同时对QDCC层的荧光影响很小，可应用于显示器领域，制备高色域、高亮度的显示器件。
表2实施例2吸蓝光材料层的光学性能
样品 蓝光吸收率％ 荧光保留率％
蓝光光源+绿色QDCC层 89.9 —
蓝光光源+绿色QDCC+吸蓝光材料层 99.6 95.7
蓝光光源+红色QDCC层 89.4 —
蓝光光源+红色QDCC层+吸蓝光材料层 99.2 99.4
实施例3
本实施例3提供一种吸蓝光材料层，制备步骤如下：
称取常规合成的5gCdSeS纳米颗粒，将其分散于80gODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃，注入0.7mmol的Te-TOP溶液，保持温度反应30min得到掺杂Te的CdSeS纳米核，记为Te:CdSeS核；
降温至100℃，加入1mmol醋酸锌和4mmol油酸混合物，升温至270℃，注入1mmol的TOP-Se和0.25ml油胺，反应30min，得到第一反应体系，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe为壳的纳米核壳结构，记为Te:CdSeS/ZnSe；
降温至100℃，加入2.5mmol醋酸锌和10mmol油酸混合物，惰性气体排气10min，升温至270℃，注入含2mmolS的TBP溶液；反应30min，降温至100℃，得到第二反应体系，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe和ZnS为壳的纳米核壳结构，记为Te:CdSeS/ZnSe/ZnS。
往第二反应体系中加入20ml甲苯，再加入80ml乙醇沉淀，高速离心提纯，过滤杂质，重复两次后得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒。
光学性能表征：将吸蓝光纳米核壳结构颗粒加入甲苯配置形成测试溶液，采用荧光光谱仪对测试溶液进行荧光表征，检测在450-750nm波段都无荧光，说明本实施例3制备得到的蓝光纳米核壳结构颗粒不会在450-750nm波段发射荧光，也即在可见光波段区间不会发射荧光干扰显示。
采用紫外吸收光谱仪对测试溶液进行紫外吸收测定，检测在500nm以上波段都无吸收，在500nm以下波段有吸收，说明本实施例3制备的吸蓝光纳米核壳结构颗粒在波段大于500nm的吸收值为零，在小于500nm的吸收值迅速抬升，吸蓝光纳米核壳结构颗粒特定吸收波长小于500nm的光，而不吸收波长大于500nm的光，即吸蓝光纳米核壳结构颗粒选择性吸收蓝光，而不吸收红色量子点和绿色量子点发出的红色荧光和绿色荧光，不会导致显示的荧光强度减弱。
将上述吸蓝光纳米核壳结构颗粒溶解于甲苯或烷烃溶液后，边搅拌边加入5％质量浓度的自由基热引发剂、油胺或长链巯基树脂单体进行表面改性处理，保持在100度氮气环境下搅拌1小时，再加入乙醇，重复提纯步骤，得到蓝光吸收剂。
本实施例3的蓝光吸收剂可制备得到吸蓝光材料层，操作步骤与实施例1中吸蓝光材料层的制备相似。
可以理解的是，在本实施例3中，将醋酸锌作为锌源，TOP-Se作为Se源，反应得到ZnSe，即共同作为ZnSe源，油酸起到使ZnSe在ODE中稳定分散的作用；醋酸锌作为锌源，含S的TBP作为S源，反应得到ZnS，即共同作为ZnS源。将本实施例3中的CdSeS纳米颗粒、ODE、Te源、锌源、Se源、Te源按等比例投料，可得到相同效果的吸蓝光纳米核壳结构颗粒。
实施例4
本实施例4提供一种吸蓝光材料层，操作步骤与实施例1中吸蓝光材料层的制备相似，主要区别在于；
称取常规合成的1gCdSeS纳米颗粒，将其分散于15gODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃，注入0.2mmol的Te-TOP溶液，保持温度反应30min得到掺杂Te的CdSeS纳米核；
所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为1％。
实施例5
本实施例5提供一种吸蓝光材料层，操作步骤与实施例1中吸蓝光材料层的制备相似，主要区别在于；
称取常规合成的1gCdSeS纳米颗粒，将其分散于15gODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃，注入0.3mmol的Te-TBP溶液，保持温度反应30min得到掺杂Te的CdSeS纳米核；
所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为50％。
实施例6
本实施例6提供一种显示结构，包括层叠设置的蓝光LED层1、量子点色转换层2和实施例1-4任一项的吸蓝光材料层3；量子点色转换层2包括若干红色量子点和若干绿色量子点，若干红色量子点和若干绿色量子点按一定顺序排布形成图案化的量子点色转换层；吸蓝光材料层3设置于红色量子点和绿色量子点远离蓝光LED层1的一面。
本实施例6提供的显示结构中，蓝光LED层1发射蓝光至量子点色转换层2，量子点色转换层2吸收蓝光并转换为红光和绿光，而吸蓝光材料层3的形状与红色量子点和绿色量子点的形状相对应，从量子点色转换层2中泄露的蓝光则被吸蓝光材料层3吸收，同时吸蓝光材料层3不吸收红光和绿光，不影响量子点色转换层2的光强，且自身不发光，使显示结构的显示画面由纯净的蓝光、红光和绿光组成。
对比例1
本对比例1提供一种纳米材料，其制备方法如下：
称取常规合成的1gCdSeS纳米颗粒，将其分散于15gODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃注入0.2mmol的TOP溶液，保持200℃反应30min，得到CdSeS纳米核；
降温至100℃，加入0.2mmol硬脂酸锌固体，升温至270℃，注入含0.4mmolS的1mlTBP溶液，反应30min，降温至100℃，形成CdSeS为核、ZnSe和ZnS为壳的纳米结构，记为CdSeS/ZnSe/ZnS体系。
向CdSeS/ZnSe/ZnS体系中加入10ml甲苯，再加入40ml乙醇沉淀，高速离心提纯，重复两遍，得到纳米材料。
采用荧光光谱仪对所述纳米材料的甲苯溶液进行荧光表征，检测在540nm波段有明显的绿色荧光，说明本对比例1制备的纳米材料在可见光波段会发射绿色荧光，容易对显示器的显示造成干扰。采用紫外吸收光谱仪对所述纳米材料的甲苯溶液进行紫外吸收测定，检测在530nm波段有明显吸收，说明本对比例1制备得到的纳米材料吸收530nm波段的光，即吸收绿色荧光，导致绿色荧光的亮度损失超过15％。本对比例1与实施例1相比，在纳米材料中没有添加Te源，即CdSeS纳米核中没有掺杂Te，导致无法制备得到在可见光波段不发射荧光且仅吸收波长小于500nm的吸蓝光材料，对比例1制备得到的纳米材料在可见光波段发射荧光且吸收绿色荧光，造成显示颜色不纯且增大了绿色荧光的损失。
对比例2
本对比例2提供一种纳米材料，具体制备步骤如下：
称取常规合成的1gCdSeS纳米颗粒，将其分散于15g ODE并转移至三颈瓶中，惰性气体排气10min，升温至200℃，注入0.1mmolTe-TOP溶液，保持200℃，反应30min得到掺杂Te的CdSeS纳米核，记为Te:CdSeS；
降温至100℃，加入0.2mmol硬脂酸锌固体，升温至270℃注入0.2mmol的TOP-Se和0.05ml油胺，反应30min，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe为壳的纳米核壳结构，记为Te:CdSeS/ZnSe；
降温至100℃加0.5mmol硬脂酸锌，惰性气体排气10min，升温至270℃，注入含0.4mmolS的1mlTBP溶液；反应30min，降温至100℃，形成以掺杂Te的CdSeS为核、ZnSe和ZnS为壳的纳米核壳结构，记为Te:CdSeS/ZnSe/ZnS体系；
加入10ml甲苯，再加入40ml乙醇沉淀纳米材料，高速离心提纯，重复两次后得到纳米材料；
将所述纳米材料溶解于光刻胶母液混合，制成纳米材料光刻胶；其中所述光刻胶母液包括主体树胶以及溶剂，所述主体树胶为丙烯酸树脂和酚醛树脂的混合物，所述溶剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物；所述纳米材料在所述纳米材料光刻胶中所占质量分数为30％。在常温下，经过4个小时搅拌后，所述纳米材料仍然无法溶解到对应的光刻胶母液中，而是部分或全部团聚在一起，无法形成透明稳定的溶液体系，导致不能满足后续进行微米级别的精密图案化工艺。本对比例2与实施例1相比，没有对纳米材料进行表面化处理，导致纳米材料的极性与光刻胶母液的极性存在较大差异，纳米材料无法均匀分散于光刻胶母液中，说明实施例1中对吸蓝光纳米核壳结构颗粒的表面化处理对于后续配置成吸蓝光光刻胶并应用于光刻工艺是必须的关键步骤。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种吸蓝光光刻胶，其特征在于：包括蓝光吸收剂以及光刻胶母液；
所述蓝光吸收剂包括吸蓝光纳米核壳结构颗粒和分散溶剂；所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒中，ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外；
所述光刻胶母液包括主体树胶及光刻溶剂。
2.根据权利要求1所述的吸蓝光光刻胶，其特征在于：
所述主体树胶包括丙烯酸树脂和酚醛树脂的混合物，所述光刻溶剂为乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。
3.根据权利要求2所述的吸蓝光光刻胶，其特征在于：
所述蓝光吸收剂在所述吸蓝光光刻胶中所占质量分数为1-50％。
4.一种吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述吸蓝光光刻胶光刻固化形成，具体包括以下步骤：
S1、制备掺杂Te的CdSeS纳米核；
S2、向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源和ZnS源，形成ZnSe/ZnS壳层，并使ZnSe/ZnS壳层包覆于掺杂Te的CdSeS纳米核外，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒；
S3、对吸蓝光纳米核壳结构颗粒进行表面化处理，得到蓝光吸收剂；
S4、将所述蓝光吸收剂与光刻胶母液混合得到吸蓝光光刻胶；
S5、将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上，得到吸蓝光薄膜；对吸蓝光薄膜进行光刻，得到吸蓝光材料层。
5.根据权利要求4所述的吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于：步骤S1具体包括：
取CdSeS纳米颗粒溶解于溶剂中，加热升温后注入含Te溶液，反应得到掺杂Te的CdSeS纳米核；其中每1gCdSeS纳米颗粒对应添加0.1-0.3mmol Te。
6.根据权利要求5所述的吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于：
步骤S2中首先向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入ZnSe源，再加入ZnS源。
7.根据权利要求6所述的吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于：步骤S2具体包括：
制备得到掺杂Te的CdSeS纳米核后，调节温度至100℃或以下，向掺杂Te的CdSeS纳米核中加入锌源，升温至270℃或以上，加入Se源，得到第一反应体系；将第一反应体系降温至100℃或以下，向第一反应体系加入锌源，升温至270℃或以上，注入S源，得到第二反应体系，将第二反应体系降温至100℃或以下，在第二反应体系中生成所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒。
8.根据权利要求7所述的吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于：
步骤S3中，将第二反应体系提纯，得到吸蓝光纳米核壳结构颗粒，将所述吸蓝光纳米核壳结构颗粒溶解于甲苯或烷烃溶液，边搅拌边加入自由基热引发剂、油胺或长链巯基树脂单体，对吸蓝光纳米结构核壳颗粒进行表面改性，得到蓝光吸收剂。
9.根据权利要求6所述的吸蓝光材料层的制备方法，其特征在于：
步骤S5中，将所述吸蓝光光刻胶涂于基材上得到吸蓝光薄膜后，对所述吸蓝光薄膜烘干处理，烘干处理后采用紫外光源对吸蓝光薄膜进行曝光，曝光完成后使用显影液对其进行显影；显影完成后将所述吸蓝光薄膜烘烤固化，获得吸蓝光材料层。
10.一种显示结构，其特征在于：
包括层叠设置的蓝光LED层、量子点色转换层和权利要求1-3任一项所述的吸蓝光材料层；
所述量子点色转换层包括若干红色量子点和若干绿色量子点，若干红色量子点和若干绿色量子点按一定顺序排布形成图案化的量子点色转换层；所述吸蓝光材料层设置于所述红色量子点和绿色量子点远离所述蓝光LED层的一面。
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