CN117467308A - 一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置 - Google Patents

一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置 Download PDF

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CN117467308A CN202311226350.5A CN202311226350A CN117467308A CN 117467308 A CN117467308 A CN 117467308A CN 202311226350 A CN202311226350 A CN 202311226350A CN 117467308 A CN117467308 A CN 117467308A
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黄威超
刘旭升
王允军
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Abstract

申请提供一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置,该量子点墨水在低压环境下,不易挥发,使得膜缩减小、形成的彩膜平坦。所述量子点墨水包括:量子点和丙烯酸酯类单体,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包括:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10‑3mmHg丙烯酸酯单体。

Description

一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置
技术领域
本申请属于显示技术领域,具体的,涉及一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、由量子点墨水制备的彩膜及显示装置。
背景技术
量子点(quantum dots)又称半导体纳米晶体,粒径在1-10nm之间。由于其量子尺寸效应和介电限域效应,使量子点具有独特的光致发光(PL)和电致发光(EL)性能。量子点具有量子效率高、光化学稳定性高、不易光解以及宽激发、窄发射、高色纯度、发光颜色可通过控制量子点大小进行调节等优良的光学特性,广泛应用于发光显示器、光伏器件、生物领域。其中,在显示领域,通常先配置含有量子点的量子点墨水,然后喷墨打印、固化后形成彩膜(光转换膜),可以大大提高显示器的色域,得到深入研究和发展应用。
在生产工艺中,在喷墨打印面板后,需要在无氧环境中UV固化打印膜层,形成彩膜。往往会涉及到经过低压抽换气进入手套箱的工艺过程,或者其他低压工艺,根据制作工艺的不同,压力会由常压降至几Pa甚至是10-2Pa。这就会导致打印墨水挥发较多、膜缩增大、表面平坦度降低,使效果大打折扣,也会对后端封装的工艺流程造成较大影响,甚至导致封装失败。
有鉴于此,本申请提供一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置,该量子点墨水在低压环境下,不易挥发,使得膜缩减小、形成的彩膜平坦。
发明内容
本申请的目的在于,提供一种耐低压的量子点墨水及其制备方法、彩膜及显示装置,该量子点墨水在低压环境下,不易挥发,使得膜缩减小、形成的彩膜平坦。
本申请的第一方面,提供一种耐低压的量子点墨水,包括:量子点和丙烯酸酯类单体,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包含:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体。
在一些实施方式中,所述活性极性基团包括:羟基、羧基、酰胺基、胺基中的至少一种。
进一步的,含活性羟基丙烯酸酯单体包括:3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种。
进一步的,含活性羧基丙烯酸酯单体包括:2-甲基-丙烯酰基乙氧基丁二酸酯。
进一步的,含活性酰胺基丙烯酸酯单体包括:丙烯酰胺、或者N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺。
进一步的,含活性胺基丙烯酸酯单体包括:2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯、2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基甲基丙烯酸。
在一些实施方式中,以量子点墨水的总重量计,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量百分比为1-15wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量百分比为2-8wt%。
在一些实施方式中,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。
在一些实施方式中,含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点混合,所述活性极性基团与所述有机配体形成氢键连接,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接。
进一步的,所述有机配体包含多个重复单元,所述重复单元包含:胺基基团、磷酸基团、聚醚基团、环氧基团、羟基基团、酰胺基团、巯基基团、羧基基团中的至少一种。
进一步的,以量子点墨水的总重量计,所述表面修饰有机配体的量子点的质量百分比为5-50wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述表面修饰有机配体的量子点的质量百分比为8-35wt%。
进一步的,以量子点的总重量计,所述有机配体的质量百分比为5-50wt%。优选的,以量子点的总重量计,所述有机配体的质量百分比为5-25wt%。
在一些实施方式中,所述丙烯酸酯类单体包含:所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。
进一步的,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体包括:1,10-癸二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种。
在一些实施方式中,以量子点墨水的总重量计,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体的质量百分比为10-90wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体的质量百分比为20-80wt%。
在一些实施方式中,所述丙烯酸酯类单体还包括:单官丙烯酸酯单体、双官丙烯酸酯单体、三官丙烯酸酯单体和低聚丙烯酸酯单体中的至少一种。
在一些实施方式中,所述量子点墨水还包括光扩散剂,所述光扩散剂的含量不高于10wt%。
在一些实施方式中,所述量子点墨水还包括还包括引发剂,所述引发剂的含量为1-5wt%。
本申请的第二方面,提供一种耐低压的量子点墨水的制备方法,包括步骤:将量子点与丙烯酸酯类单体混合,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包含:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体;分散均匀,得到如上所述量子点墨水;25℃条件下,所述量子点墨水的粘度为2~20mPa s,表面张力20~35mN/m。
本申请的第三方面,提供一种彩膜,由上述量子点墨水制备而成。
本申请的第四方面,提供一种显示装置,包含上述彩膜。本申请的显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、车载显示器、AR显示器、VR显示器等任何具有显示功能的产品或部件,尤其适合彩色显示装置。
本申请的量子点墨水及其制备方法,与现有技术相比,至少具有以下优点:
(1)丙烯酸酯类单体包括:含活性极性基团丙烯酸酯单体。含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点混合,所述活性极性基团与所述有机配体形成氢键,氢键具有强相互作用力,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接交联,而量子点是不会挥发的无机物,含活性极性基团丙烯酸酯单体与之的交联连接作用,降低丙烯酸酯类单体的挥发性,从而使得膜缩减小、形成的彩膜平坦度高,适用于低压环境。
(2)丙烯酸酯类单体为:饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体。该丙烯酸酯单体在沸点满足≥250℃情况下,饱和蒸气压小,其自身对低压环境有抗性,保证在低压抽气环境中的挥发性小,从而使得膜缩减小、形成的彩膜平坦度高,适用于低压环境。
(3)丙烯酸酯类单体为:含活性极性基团丙烯酸酯单体和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体组合。具有上述两方面的作用,使得丙烯酸酯类单体的挥发性小,从而使得膜缩减小、形成的彩膜平坦度高,适用于低压环境。
(4)本申请的量子点墨水,具有耐低压环境的能力,在制备彩膜时,彩膜在固化的过程中,丙烯酸酯类单体的挥发性小、膜缩减小,形成彩膜平坦度高,其光学性能,例如总亮度、蓝光吸收率和出光效率等,也更优异。
附图说明
结合以下附图一起阅读时,将会更加充分地描述本申请内容的上述和其他特征。可以理解,这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式,因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图,本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
图1为本申请实施例1的台阶仪膜厚图。
图2为本申请实施例2的台阶仪膜厚图。
图3为本申请实施例3的台阶仪膜厚图。
图4为本申请实施例4的台阶仪膜厚图。
图5为本申请实施例5的台阶仪膜厚图。
图6为本申请实施例6的台阶仪膜厚图。
图7为本申请实施例7的台阶仪膜厚图。
图8为本申请实施例8的台阶仪膜厚图。
图9为本申请对比例1的台阶仪膜厚图。
具体实施方式
描述以下实施例以辅助对本申请的理解,实施例不是也不应当以任何方式解释为限制本申请的保护范围。
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。
本申请的第一方面,提供一种耐低压的量子点墨水,包括:量子点和丙烯酸酯类单体,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包含:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体。
在一些实施方式中,所述活性极性基团包括:羟基、羧基、酰胺基、胺基中的至少一种。
含活性极性基团丙烯酸酯单体包括:含活性极性基团的单官丙烯酸酯单体、含活性极性基团的多官丙烯酸酯单体、含活性极性基团的低聚丙烯酸酯单体。
含活性羟基丙烯酸酯单体包括:3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种。
含活性羧基丙烯酸酯单体包括:2-甲基-丙烯酰基乙氧基丁二酸酯。
含活性酰胺基丙烯酸酯单体包括:丙烯酰胺、或者N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺。
含活性胺基丙烯酸酯单体包括:2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯、或者2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基甲基丙烯酸。
在一些实施方式中,以量子点墨水的总重量计,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量百分比为1-15wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量百分比为2-8wt%。
量子点墨水中,若含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量太低,如低于1wt%,起不到明显的降低量子点墨水挥发性的作用。若含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量太高,如高于15wt%,由于所述极性基团与所述有机配体形成氢键,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接,会增加量子点墨水的粘度(量子点墨水的粘度需要在2~20mPa s),不利于喷墨打印。
在一些实施方式中,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。使其能够更多的参与固化成膜,当采用喷墨打印时,量子点墨水的稳定性更好,挥发更少。
在一些实施方式中,含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点混合,所述活性极性基团与所述有机配体形成氢键连接,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接。
在一些实施方式中,所述有机配体包含多个重复单元,所述重复单元包含:胺基基团、磷酸基团、聚醚基团、环氧基团、羟基基团、酰胺基团、巯基基团、羧基基团中的至少一种。优选的,所述重复单元的数量为1~30。
所述有机配体包含:巯基吐温80、聚醚胺M-1000、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯基团、磷酸JTM9601、羧基吐温80、聚醚有机硅共聚物中的一种。
表面修饰有机配体的量子点,一方面,该有机配体使得量子点在丙烯酸酯类单体中的分散性好,量子点分散均匀;另一方面,表面修饰有机配体的量子点与含活性极性基团丙烯酸酯单体混合,所述活性极性基团与所述有机配体形成氢键,氢键具有强相互作用力,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接交联,而量子点是不会挥发的无机物,含活性极性基团丙烯酸酯单体与之的交联连接作用,降低丙烯酸酯类单体的挥发性,从而使得膜缩减小、形成的彩膜平坦度高,适用于低压环境。
在一些实施方式中,以量子点墨水的总重量计,所述表面修饰有机配体的量子点的质量百分比为5-50wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述表面修饰有机配体的量子点的质量百分比为8-35wt%。
在一些实施方式中,以量子点的总重量计,所述有机配体的质量百分比为5-50wt%。优选的,以量子点的总重量计,所述有机配体的质量百分比为5-25wt%。
在一些实施方式中,量子点包含IIB-VIA族、IIIA-VA族、IVA-VIA族、IVA族、IB-IIIA-VIA族、VIII-VIA族、钙钛矿材料以及碳量子点中的至少一种。例如,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。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。钙钛矿量子点包括有机钙钛矿量子点和/或无机钙钛矿量子点。
在一些实施方式中,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg的丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。
所述饱和蒸气压小于10-3mmHg的丙烯酸酯单体,同时其沸点≥250℃,能够增加量子点墨水打印时的稳定性,以及减小量子点墨水的挥发损失。
在一些实施方式中,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg的丙烯酸酯单体包括:1,10-癸二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种。
在一些实施方式中,以量子点墨水的总重量计,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg的丙烯酸酯单体的质量百分比为10-90wt%。优选的,以量子点墨水的总重量计,所述蒸气压小于10-3mmHg的丙烯酸酯单体的质量百分比为20-80wt%。
饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体,且其沸点≥250℃情况下,饱和蒸气压小,其自身对低压环境有抗性,保证在低压抽气环境中的挥发性小,从而使得膜缩减小、形成的彩膜平坦度高,适用于低压环境。
在一些实施方式中,所述丙烯酸酯类单体还包括:单官丙烯酸酯单体、双官丙烯酸酯单体、三官丙烯酸酯单体和低聚丙烯酸酯单体中的至少一种。其中,优选的,单官丙烯酸酯单体不单独使用,单官丙烯酸酯单体与双官丙烯酸酯单体、三官丙烯酸酯单体或低聚丙烯酸酯单体中的至少一种混合;而双官丙烯酸酯单体、三官丙烯酸酯单体或低聚丙烯酸酯单体,可以单独使用。
单官丙烯酸酯单体包括:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸苯酯、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)、2-金刚烷(甲基)丙烯酸酯、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)丙烯酸酯中的至少一种。
双官丙烯酸酯单体包括:二缩三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸、1,12-十二烷二醇酯、二甲基丙烯酸1,10-癸二醇酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇丙烯酸或1,6-己二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
三官能丙烯酸酯单体包括:(乙氧化)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯及其类似物中的至少一种。
在一些实施方式中,所述量子点墨水还包括光扩散剂,所述光扩散剂的含量不高于10wt%。控制光扩散剂的用量,降低量子点组合物的粘度,提高喷墨打印稳定性。本申请的光扩散剂分散于量子点墨水中,以进一步增强出光效率,光扩散剂粒径为100nm-500nm,光扩散剂的重量百分含量为0.1-10wt%。光扩散剂包括有机光扩散剂和/或无机光扩散剂,有机光扩散剂包括:有机硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的至少一种;无机光扩散剂包括:纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米硫酸钡、纳米硫化锌、纳米碳酸钙中的至少一种;无机光扩散剂具有一定的蓝光阻挡、散射作用。
在一些实施方式中,所述量子点墨水还包括还包括引发剂,所述引发剂的含量为1~5wt%。引发剂包括光引发剂和热引发剂,光引发剂包括: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、苯甲酰甲酸甲酯、2,4-二羟基二苯甲酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、5-硝基苊中的至少一种。热引发剂包括:过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
本申请的第二方面,提供一种耐低压的量子点墨水的制备方法,包括步骤:将量子点与丙烯酸酯类单体混合,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包含:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体;分散均匀,得到如上所述量子点墨水;25℃条件下,所述量子点墨水的粘度为2~20mPa s,表面张力20-35mN/m。
本申请的量子点墨水,可以采用喷墨打印方式制备彩膜,此时量子点墨水的粘度为2-20mPa s,表面张力为20-35mN/m,以使量子点墨水的喷墨顺畅、稳定性更好。
本申请的量子点墨水,可以采用光刻法制备彩膜,此时量子点墨水的粘度为10-20mPa s,表面张力为25-35mN/m,以获得更好出光效果。
本申请的量子点墨水,可以采用涂布法制备量子点增强膜,此时量子点墨水的pH值为6 -10,粘度为10-2000mPa s,以获得更好出光效果。
本申请的第三方面,提供一种彩膜,由上述量子点墨水制备而成。
本申请的第四方面,提供一种显示装置,包括上述彩膜。本申请的显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、车载显示器、AR显示器、VR显示器等任何具有显示功能的产品或部件,尤其适合彩色显示装置。
显示装置除了具备上述彩膜外,还可以包含本发明的技术领域中技术人员已知的构成部件,即,本发明包含能够应用本发明的量子点墨水制备的彩膜的显示装置。
以下将结合具体实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明,但本发明不限于以下实施例,实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整,未注明的条件为本行业中的常规条件。
实施例1:
配制量子点墨水:以量子点墨水总重量计,将20wt%的红光量子点(CdSe/ZnS,量子点上修饰的有机配体为羧基吐温80,其包含多个羧基基团)、5wt%的光扩散剂TiO2、3wt%的光引发剂TPO、28wt%的甲基丙烯酸二环戊基酯、5wt%的3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯(含活性羟基丙烯酸酯单体)、35wt%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯和4wt%的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合均匀,获得的量子点墨水的粘度为16mPas,表面张力为31mN/m。
制备彩膜:准备一面积为10cm*10cm的空白玻璃基板,旋涂光刻胶,光刻显影出矩形(深度约12μm)像素基板,再将上述量子点墨水喷墨打印到矩形像素基板中,经过0.1Pa/5min的低压抽气环境后,在365nm波长的紫外光4000mJ能量下进行无氧氛围的UV固化、干燥后得到彩膜。
实施例2:
实施例2与实施例1大体相同,区别在于:将实施例1中的5wt%的3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯,更换为5wt%的4-羟基丁基丙烯酸酯(含活性羟基丙烯酸酯单体)。
实施例3:
实施例3与实施例1大体相同,区别在于:将实施例1中的5wt%的3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯,更换为5wt%的2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯(含活性羟基丙烯酸酯单体)。
实施例4:
实施例4与实施例1大体相同,区别在于:将实施例1中的量子点上修饰的有机配体羧酸吐温80,更换为量子点上修饰的有机配体为聚醚胺M-1000,其包含多个胺基基团。
实施例5:
实施例5与实施例4大体相同,区别在于:将实施例4中的5wt%的3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯,更换为5wt%的2-甲基-丙烯酰基乙氧基丁二酸酯(含活性羧基丙烯酸酯单体)。
实施例6:
配制量子点墨水:以量子点墨水总重量计,将20wt%的红光量子点(CdSe/ZnS,量子点上修饰有机配体为羧基吐温80)、5wt%的光扩散剂TiO2、3wt%的光引发剂TPO、38wt%的1,10-癸二醇二丙烯酸酯(低饱和蒸气压)、30wt%的四乙二醇二丙烯酸酯(低饱和蒸气压)和4wt%的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合均匀,获得的量子点墨水的粘度为14mPa s,表面张力为32mN/m。
制备彩膜:准备一面积为10cm*10cm的空白玻璃基板,旋涂光刻胶,光刻显影出矩形(深度约12μm)像素基板,再将上述量子点墨水,喷墨打印到矩形像素基板中,经过0.1Pa/5min的低压抽气环境后,在365nm波长的紫外光4000mJ能量下进行无氧氛围的UV固化、干燥后得到彩膜。
实施例7:
配制量子点墨水:以量子点墨水总重量计,将20wt%的红光量子点(CdSe/ZnS,量子点上修饰的有机配体为羧基吐温80)、5wt%的光扩散剂TiO2、3wt%的光引发剂TPO、26wt%的1,10-癸二醇二丙烯酸酯(低饱和蒸气压)、5wt%的3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯(含羟基丙烯酸酯单体)、37wt%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯和4wt%的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸混合均匀,获得的量子点墨水的粘度为16mPa s,表面张力为31mN/m。
制备彩膜:准备一面积为10cm*10cm的空白玻璃基板,旋涂光刻胶,光刻显影出矩形(深度约12μm)像素基板,再将上述量子点墨水喷墨打印到矩形像素基板中,经过0.1Pa/5min的低压抽气环境后,在365nm波长的紫外光4000mJ能量下进行无氧氛围的UV固化、干燥后得到彩膜。
实施例8:
实施例8与实施例7大体相同,区别在于:将实施例7中的37wt%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯,更换为37wt%的四乙二醇二丙烯酸酯(低饱和蒸气压)。
对比例1:
配制量子点墨水:以量子点墨水总重量计,将20wt%的红光量子点(CdSe/ZnS,量子点上修饰的有机配体为羧基吐温80)、5wt%的光扩散剂TiO2、3wt%的光引发剂TPO、33wt%的甲基丙烯酸二环戊基酯、35wt%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯、4wt%的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合均匀,获得的量子点墨水的粘度为15mPa s,表面张力为31mN/m。
制备彩膜:准备一面积为10cm*10cm的空白玻璃基板,旋涂光刻胶,光刻显影出矩形(深度约12μm)像素基板,再将上述量子点墨水,喷墨打印到矩形像素基板中,经过0.1Pa/5min的低压抽气环境后,在365nm波长的紫外光4000mJ能量下进行无氧氛围的UV固化、干燥后得到彩膜。
对实施例1-8和对比例1的彩膜使用波长为450nm、亮度为1000cd/m2的蓝色背光源照射,采用光学彩色分析仪PR670测试量子点光致发光膜的出光亮度和出光效率;采用台阶仪测量固化后膜与像素高度差以及膜厚图。测定结果请见表1。
表1:彩膜的总亮度、出光效率、蓝光吸收率以及固化后膜与像素高度差统计表。
从表1可知,采用本申请技术方案的实施例1-实施例8,其固化后膜与像素高度差(nm)均明显优于对比例1。并且,与对比例1相比,由于本申请技术方案制备的彩膜,彩膜在固化的过程中,丙烯酸酯类单体的挥发性小、膜缩减小,彩膜平坦度高,其光学性能(总亮度、蓝光吸收率和出光效率)也更优异。
尽管本申请已公开了多个方面和实施方式,但是其它方面和实施方式对本领域技术人员而言将是显而易见的,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。本申请公开的多个方面和实施方式仅用于举例说明,其并非旨在限制本申请,本申请的实际保护范围以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐低压的量子点墨水,包括:量子点和丙烯酸酯类单体,其特征在于,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包括:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体。
2.如权利要求1所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,所述活性极性基团包括:羟基、羧基、酰胺基、胺基中的至少一种。
3.如权利要求2所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。
4.如权利要求3所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,含活性羟基丙烯酸酯单体包括:3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种;含活性羧基丙烯酸酯单体包括:2-甲基-丙烯酰基乙氧基丁二酸酯;含活性酰胺基丙烯酸酯单体包括:丙烯酰胺、或者N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺;含活性胺基丙烯酸酯单体包括:2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯、或者2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基甲基丙烯酸。
5.如权利要求1所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点混合,所述活性极性基团与所述有机配体形成氢键连接,使得含活性极性基团丙烯酸酯单体与表面修饰有机配体的量子点连接。
优选的,所述有机配体包含多个重复单元,所述重复单元包含:胺基基团、磷酸基团、聚醚基团、环氧基团、羟基基团、酰胺基团、巯基基团、羧基基团中的至少一种。
6.如权利要求1所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,所述饱和蒸气压小于10- 3mmHg丙烯酸酯单体,其沸点≥250℃。
优选的,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体包括:1,10-癸二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯中的至少一种。
7.如权利要求1所述的耐低压的量子点墨水,其特征在于,包括选自下组的一个或多个特征:
(1)以量子点墨水的总重量计,所述含活性极性基团丙烯酸酯单体的质量百分比为1-15wt%;
(2)以量子点墨水的总重量计,所述表面修饰有机配体的量子点的质量百分比为5-50wt%;
(3)以量子点的总重量计,所述有机配体的质量百分比为5-50wt%;
(4)以量子点墨水的总重量计,所述饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体的质量百分比为10-90wt%。
8.一种耐低压的量子点墨水的制备方法,其特征在于,包括步骤:将量子点与丙烯酸酯类单体混合,所述量子点为表面修饰有机配体的量子点,所述丙烯酸酯类单体包含:含活性极性基团丙烯酸酯单体、或/和饱和蒸气压小于10-3mmHg丙烯酸酯单体;分散均匀,得到如上所述量子点墨水;25℃条件下,所述量子点墨水的粘度为2-20mPa s,表面张力20-35mN/m。
9.一种彩膜,其特征在于,由如权利要求1-7任一所述的量子点墨水制备而成。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的彩膜。
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