JP7320806B1 - Quantum dot diffusion plate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】高光度で、バックライトモジュール全体のコストが少ない量子ドット拡散板及びその製造方法を提供する。【解決手段】量子ドット拡散板は、量子ドット層１０を含む。量子ドット層１０の上表面及び下表面は、保護層２０により覆われる。量子ドット層１０の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％、量子ドット０．０１～１％、チタン白粉０．２～５％である。保護層２０の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％である。【選択図】図１Kind Code: A1 A quantum dot diffusion plate and a method for manufacturing the same are provided that have a high luminous intensity and a low cost for the entire backlight module. A quantum dot diffuser includes a quantum dot layer. The upper and lower surfaces of quantum dot layer 10 are covered with protective layer 20 . The mass% of each raw material of the quantum dot layer 10 is 90 to 99% of the plastic raw material, 0.01 to 1% of the stabilizer, 0.1 to 3% of the organic silicon, 0.1 to 3% of the inorganic diffusing agent, and 0 of the diffusing oil. .1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%, quantum dots 0.01-1%, titanium white powder 0.2-5%. . The mass % of each raw material of the protective layer 20 is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusion agent, and 0.1% to diffusion oil. 1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、光拡散板に関し、特に、量子ドット拡散板及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light diffuser plate, and more particularly to a quantum dot diffuser plate and a manufacturing method thereof.
光拡散板は、化学的手段又は物理的手段により、光線が伝搬途中で屈折率が異なる２つの媒質に当たったときに、屈折、反射及び散乱の物理的現象を発生させ、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）などの基材基礎中に無機又は有機の光拡散剤が添加されるか、基材表面の微細パターン構造のアレイ配列を介して人為的な方式により光線を調整し、光線に異なる方向の屈折、反射及び散乱を発生させて光の進路を変え、入射光を十分に散乱させて光学拡散効果が得られるため、光拡散板は液晶表示、ＬＥＤ照明及び結像表示システムに広く利用されてきた。 A light diffuser plate causes physical phenomena of refraction, reflection and scattering when a light beam hits two media with different refractive indices on the way of propagation by chemical or physical means. ), PC (Polycarbonate), PS (Polystyrene), PP (Polypropylene), etc., an inorganic or organic light diffusing agent is added to the substrate foundation, or an artificial light diffusion agent is added through the array arrangement of the fine pattern structure on the substrate surface. The light diffusing plate is made of liquid crystal, because the light diffusing plate can adjust the light ray in a similar way, causing the light ray to be refracted, reflected and scattered in different directions to change the light path, and sufficiently scatter the incident light to achieve the optical diffusion effect. It has been widely used in displays, LED lighting and imaging display systems.
現在、市販されているテレビジョンに利用するバックライトモジュールにとって、業界のバックライトに対する均一度の要求が上がり続け、拡散板のヘイズもそれに伴って高くなっている。しかし、ヘイズが高まると、拡散板自体の光透過率が低下し、拡散板の光度が低下してしまうため、バックライトモジュールに設ける電球又はフィルムを増やして光度を高めなければならず、最終的にバックライトモジュール全体のコストが増えてしまうことがあった。 At present, for backlight modules used in televisions on the market, the backlight uniformity requirements of the industry continue to rise, and the haze of the diffuser plate also increases accordingly. However, as the haze increases, the light transmittance of the diffuser plate itself decreases and the luminous intensity of the diffuser plate decreases. However, the cost of the entire backlight module may increase.
こうした現状に鑑み、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成したものである。
本発明の主な目的は、高光度で、バックライトモジュール全体のコストが少ない量子ドット拡散板及びその製造方法を提供することにある。
In view of such a situation, the present inventor has completed the present invention as a result of earnest research.
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a quantum dot diffuser plate with high luminosity and low cost of the whole backlight module, and a manufacturing method thereof.
かくして、本発明の要旨は、次の（１）～（９）に記載の通りのものである。
（１）量子ドット層を含む量子ドット拡散板であって、
前記量子ドット層の上表面及び下表面は、保護層により覆われ、
前記量子ドット層の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％、量子ドット０．０１～１％、チタン白粉０．２～５％であり、
前記保護層の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％であることを特徴とする、量子ドット拡散板。
（２）前記量子ドットの粒径は２～１２ｎｍであることを特徴とする前記（１）に記載の量子ドット拡散板。
（３）前記量子ドット層の数は、少なくとも１層であることを特徴とする前記（１）に記載の量子ドット拡散板。
（４）前記量子ドット層及び前記保護層のプラスチック原料は、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＭＳ、又はこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする前記（１）に記載の量子ドット拡散板。
（５）前記量子ドット層及び前記保護層の原料にＰＳ耐熱剤をそれぞれ加え、
前記ＰＳ耐熱剤の質量％は０．１～３％であることを特徴とする前記（１）に記載の量子ドット拡散板。
（６）前記（１）に記載の量子ドット拡散板の製造方法であって、
成分が同じ保護層の原料を２つと、量子ドット層の原料を１つとを準備するステップと、
前記保護層の原料と前記量子ドット層の原料とを別々に均一に混合するステップと、
混合済みの前記保護層の原料と前記量子ドット層の原料とをそれぞれスクリュー押出し装置に投入して加熱し、溶融状態にするステップと、
最後に前記スクリュー押出し装置のダイヘッドから押出し、前記保護層の原料及び前記量子ドット層の原料を片状方式で押出し、前記保護層により前記量子ドット層の表面を覆うステップと、を含むことを特徴とする、量子ドット拡散板の製造方法。
（７）前記スクリュー押出し装置は、３段の加熱領域を含み、
前記加熱領域の第１段温度は１４０～２２０℃であり、
前記加熱領域の第２段温度は１６０～２４０℃であり、
前記加熱領域の第３段温度は１８０～２６０℃であることを特徴とする前記（６）に記載の量子ドット拡散板の製造方法。
（８）前記ダイヘッドから押出される温度を１４０～２２０℃の範囲に制御することを特徴とする前記（６）に記載の量子ドット拡散板の製造方法。
（９）前記スクリュー押出し装置は、多種類の異なる原料を前記スクリュー押出し装置に投入するのに用いる複数の原料供給口を有することを特徴とする前記（６）に記載の量子ドット拡散板の製造方法。
Thus, the gist of the present invention is as described in the following (1) to (9).
(1) A quantum dot diffusion plate including a quantum dot layer,
The upper and lower surfaces of the quantum dot layer are covered with a protective layer,
The mass % of each raw material of the quantum dot layer is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusing agent, and 0 of diffusion oil. .1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%, quantum dots 0.01-1%, titanium white powder 0.2-5%. ,
The mass % of each raw material of the protective layer is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusion agent, and 0.1% to diffusion oil. 1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%.
(2) The quantum dot diffusion plate according to (1), wherein the quantum dots have a particle size of 2 to 12 nm.
(3) The quantum dot diffusion plate according to (1), wherein the number of quantum dot layers is at least one.
(4) The quantum dot diffusion according to (1) above, wherein the plastic raw material of the quantum dot layer and the protective layer is selected from the group consisting of PS, PC, PMMA, MS, or a combination thereof. board.
(5) adding a PS heat-resistant agent to the raw materials of the quantum dot layer and the protective layer, respectively;
The quantum dot diffuser plate according to (1), wherein the mass % of the PS heat resistant agent is 0.1 to 3%.
(6) The method for manufacturing the quantum dot diffusion plate according to (1) above,
preparing two raw materials for the protective layer and one raw material for the quantum dot layer having the same composition;
separately and uniformly mixing the raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer;
A step of putting the mixed raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer into a screw extruder and heating them to a molten state;
Finally, extruding from the die head of the screw extruder to extrude the raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer in a flake manner, and cover the surface of the quantum dot layer with the protective layer. A method for manufacturing a quantum dot diffusion plate.
(7) the screw extruder includes three heating zones;
The first stage temperature of the heating region is 140 to 220° C.,
The second stage temperature of the heating region is 160 to 240° C.,
The method for producing a quantum dot diffuser plate according to (6) above, wherein the third stage temperature of the heating region is 180 to 260°C.
(8) The method for producing a quantum dot diffuser plate according to (6) above, wherein the temperature extruded from the die head is controlled within a range of 140 to 220°C.
(9) Manufacture of the quantum dot diffuser plate according to (6), wherein the screw extruder has a plurality of raw material supply ports used to feed various types of different raw materials into the screw extruder. Method.
本発明に係る量子ドット拡散板及びその製造方法は、量子ドット層の上下表面を保護層により覆うとともに、保護層を同様にプラスチック原料、無機拡散剤その他材料の組合せにより構成し、保護層に光拡散機能を付与するとともに、量子ドット層を保護し、水気や酸素が量子ドット層に侵入することを防ぎ、量子ドット層中の量子ドットが劣化することを防ぐ。また、量子ドット層を量子ドット、チタン白粉その他材料により構成し、チタン白粉を増量することにより、チタン白粉中のチタン元素は、量子ドット拡散板の拡散効果を高め、元々バックライト中の濾過された光を変換し、バックライトの利用率を高めるとともに、チタン及び量子ドットの原料成分を調整することにより、拡散板内の量子ドットのスペクトルを変化させ、様々な帯状バックライトに適応させ、量子ドット拡散板の適用の自由度を大幅に高め、光度を高めるとともに、バックライトモジュール全体のコストを減らすこともできる。 In the quantum dot diffusion plate and the manufacturing method thereof according to the present invention, the upper and lower surfaces of the quantum dot layer are covered with a protective layer, and the protective layer is similarly composed of a combination of plastic raw materials, inorganic diffusing agents and other materials, and the protective layer is coated with light. In addition to imparting a diffusion function, it protects the quantum dot layer, prevents moisture and oxygen from entering the quantum dot layer, and prevents the quantum dots in the quantum dot layer from deteriorating. In addition, the quantum dot layer is composed of quantum dots, titanium white powder and other materials, and by increasing the amount of titanium white powder, the titanium element in the titanium white powder enhances the diffusion effect of the quantum dot diffusion plate, and is filtered in the backlight. By adjusting the raw material composition of titanium and quantum dots, the spectrum of the quantum dots in the diffuser plate can be changed to adapt to various band-like backlights, and the quantum It can greatly increase the flexibility of the application of the dot diffusion plate, increase the luminosity and reduce the cost of the whole backlight module.
以下、本発明の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described in detail based on the drawings in order to make the objects, features and effects of the present invention more comprehensible.
図１を参照する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る量子ドット拡散板は、量子ドット層１０と、量子ドット層１０の上表面及び下表面を覆う保護層２０と、を含む。 Please refer to FIG. As shown in FIG. 1 , the quantum dot diffuser plate according to one embodiment of the present invention includes a quantum dot layer 10 and protective layers 20 covering the upper and lower surfaces of the quantum dot layer 10 .
量子ドット層１０の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％、量子ドット０．０１～１％、チタン白粉０．２～５％である。 The mass% of each raw material of the quantum dot layer 10 is 90 to 99% of the plastic raw material, 0.01 to 1% of the stabilizer, 0.1 to 3% of the organic silicon, 0.1 to 3% of the inorganic diffusing agent, and 0 of the diffusing oil. .1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%, quantum dots 0.01-1%, titanium white powder 0.2-5%. .
保護層２０の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％である。 The mass % of each raw material of the protective layer 20 is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusion agent, and 0.1% to diffusion oil. 1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%.
量子ドット層１０の上下表面を覆う保護層２０は、同様にプラスチック原料、無機拡散剤その他材料からなり、保護層２０が光拡散性能を有するとともに、量子ドット層１０に保護作用を付与し、水気や酸素が量子ドット層１０中に浸入することを防ぎ、量子ドット層１０中の量子ドットが劣化（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）することを防ぐ。 The protective layer 20 covering the upper and lower surfaces of the quantum dot layer 10 is similarly made of a plastic raw material, an inorganic diffusing agent, and other materials. and oxygen are prevented from entering the quantum dot layer 10, and the quantum dots in the quantum dot layer 10 are prevented from degrading.
量子ドット層１０は、量子ドット、チタン白粉その他材料の組み合わせからなり、チタン白粉を増やすことにより、チタン白粉中のチタン元素により量子ドット拡散板の拡散効果を高め、先にバックライト中の濾過された一部の光を変換し、バックライトの利用率を高めるとともに、チタン及び量子ドットの原料成分を調整することにより、拡散板内の量子ドットのスペクトルを変化させ、様々な帯状バックライトに適用させ、量子ドット拡散板の適用の自由度を大幅に高め、光度を高めるとともに、バックライトモジュール全体のコストを減らすこともできる。 The quantum dot layer 10 is composed of a combination of quantum dots, titanium powder and other materials. By increasing the titanium powder, the titanium element in the titanium powder enhances the diffusion effect of the quantum dot diffusion plate, and the filtering effect in the backlight is enhanced. By converting a part of the light from the diffuser to increase the utilization rate of the backlight, and by adjusting the raw material components of titanium and quantum dots, the spectrum of the quantum dots in the diffuser plate can be changed, and it can be applied to various band-like backlights. Therefore, the application flexibility of the quantum dot diffusion plate can be greatly increased, the luminous intensity can be increased, and the overall cost of the backlight module can be reduced.
上述した手段において、量子ドットの粒径は２～１２ｎｍであり、小さめの量子ドットを用いると、量子ドットとチタン白粉とをより均一に混合することができるため、量子ドット拡散板の拡散効果を高めることができる。量子ドット層１０の数は少なくとも１層であり、実際の生産過程では、規格毎のニーズに応じて量子ドット層１０の数を増やすか、量子ドット層１０とその他の機能層とを組み合わせて使用してもよい。 In the above-described means, the particle size of the quantum dots is 2 to 12 nm, and if smaller quantum dots are used, the quantum dots and the white titanium powder can be mixed more uniformly, so that the diffusion effect of the quantum dot diffusion plate can be improved. can be enhanced. The number of quantum dot layers 10 is at least one layer, and in the actual production process, the number of quantum dot layers 10 is increased according to the needs of each standard, or the quantum dot layers 10 and other functional layers are used in combination. You may
量子ドット層１０及び保護層２０のプラスチック原料は、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＭＳ（Ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ－ｓｔｙｒｅｎｅ）、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。量子ドット層１０及び保護層２０の原料にはＰＳ耐熱剤が増量される。ＰＳ耐熱剤の質量％は０．１～３％である。添加するＰＳ耐熱剤を増やすと、量子ドット拡散板を主体とする耐熱性能が高まり、使用過程でＬＥＤライトが照射される際、温度が高すぎて量子ドット拡散板が変形してしまうことを防ぐことができる。 The plastic raw materials of the quantum dot layer 10 and protective layer 20 are selected from the group consisting of PS, PC, PMMA, MS (Methyl methacrylate-styrene), or combinations thereof. The raw materials for the quantum dot layer 10 and the protective layer 20 contain an increased amount of the PS heat-resistant agent. The mass % of the PS heat resistant agent is 0.1 to 3%. By increasing the amount of PS heat-resistant agent added, the heat-resistant performance of the quantum dot diffusion plate, which is the main component of the quantum dot diffusion plate, is enhanced, preventing deformation of the quantum dot diffusion plate due to excessive temperature when it is irradiated with LED lights during use. be able to.
実施例１の量子ドット拡散板中の各層の配合は、量子ドット層１０の各原料の質量％で、プラスチック原料９０％、安定剤０．５％、有機シリコン１％、無機拡散剤２％、拡散油１％、スチレン－ブタジエン共重合体０．５％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物２％、量子ドット０．５％、チタン白粉２．５％である。 The composition of each layer in the quantum dot diffusion plate of Example 1 is, in mass% of each raw material of the quantum dot layer 10, 90% plastic raw material, 0.5% stabilizer, 1% organic silicon, 2% inorganic diffusing agent, 1% diffusion oil, 0.5% styrene-butadiene copolymer, 2% magnesium silicate salt mineral, 0.5% quantum dots, and 2.5% titanium powder.
保護層２０の各原料の質量％は、プラスチック原料９３％、安定剤０．５％、有機シリコン１％、無機拡散剤２％、拡散油１％、スチレン－ブタジエン共重合体０．５％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物２％である。 The mass % of each raw material of the protective layer 20 is 93% of plastic raw material, 0.5% of stabilizer, 1% of organic silicon, 2% of inorganic diffusing agent, 1% of diffusing oil, 0.5% of styrene-butadiene copolymer, 2% magnesium silicate salt mineral.
従来の拡散板の質量％は、プラスチック原料９３％、安定剤０．５％、有機シリコン１％、無機拡散剤２％、拡散油１％、スチレン－ブタジエン共重合体０．５％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物２％である。 The mass % of the conventional diffusion plate is 93% plastic raw material, 0.5% stabilizer, 1% organic silicon, 2% inorganic diffusion agent, 1% diffusion oil, 0.5% styrene-butadiene copolymer, and silicic acid. 2% of magnesium salt minerals.
実施例１の量子ドット拡散板及び従来の拡散板をＬＥＤモジュールに設置し、５５インチ（１３９．７ｃｍ）に２４個の電球を均等に配置した条件下で、正確に組立ててバックライト光源を設置し、電源スイッチをオンし、エラーの有無を検査した後、３０分間予熱し、板材をバックライト光源上の真ん中に載置し、ＢＥＦ下の固定テスト領域に位置させ、補正後の光度計で測定し、光度色座標（ｘ，ｙ）及び光度ＬＶデータを記録し、測定した数値は次表（１）の通りである。 The quantum dot diffuser plate of Example 1 and the conventional diffuser plate are installed in the LED module, and the backlight source is installed by assembling accurately under the condition that 24 bulbs are evenly arranged in 55 inches (139.7 cm). Then, turn on the power switch, check for errors, preheat for 30 minutes, place the plate in the middle of the backlight source, place it in the fixed test area under the BEF, and use the photometer after correction. Measured, the luminosity color coordinates (x, y) and luminosity LV data were recorded, and the measured numerical values are shown in the following table (1).
表（１）：従来の拡散板及び量子ドット拡散板の５個の異なる位置のデータ表
Table (1): Data table for 5 different positions of conventional diffuser and quantum dot diffuser
表（２）：量子ドット拡散板を従来の拡散板と比べた５個の位置数値上昇の％／比率
Table (2): %/percentage increase in 5 position values comparing quantum dot diffusers to conventional diffusers
上述した量子ドット拡散板及び従来の拡散板が用いる５個の位置は、板材の同じ位置にあり、それぞれ板材の対応した４つの角部及び４つの角部の対角線が交差する焦点位置である。 The five positions used by the quantum dot diffuser plate and the conventional diffuser plate described above are at the same position on the plate, and are the focal positions where the corresponding four corners of the plate and the diagonals of the four corners intersect, respectively.
図２、図３及び図４を参照する。図２は、従来の拡散板のスペクトル分布図である。図３は、量子ドット拡散板のスペクトル分布図である。図２及び図３を比べると分かるように、図３中には３つのピークがあり、黄色領域中で量子ドットにより吸収されて赤色に変換されるため、発光効果が好ましく、従来の拡散板の光が黄色領域のスペクトルにより吸収され、光利用率が低下する。図４は、量子ドット拡散板を液晶表示スクリーン上に取付けたスペクトル分布図である。図３を組み合わせると、量子ドット拡散板が液晶表示スクリーン上で良好な色彩表現が得られることが分かる。 Please refer to FIGS. 2, 3 and 4. FIG. FIG. 2 is a spectral distribution diagram of a conventional diffusion plate. FIG. 3 is a spectrum distribution diagram of a quantum dot diffusion plate. As can be seen by comparing FIG. 2 and FIG. 3, there are three peaks in FIG. Light is absorbed by the yellow region of the spectrum, reducing light utilization. FIG. 4 is a spectral distribution diagram in which the quantum dot diffusion plate is mounted on the liquid crystal display screen. Combining FIG. 3, it can be seen that the quantum dot diffuser provides good color representation on the liquid crystal display screen.
量子ドット拡散板のバックライトスペクトルデータは以下の通りである。
藍色ピーク波長４５０ｎｍ半価幅４３０～４５０ｎｍと普通バックライトとの差異は大きくない。
緑色ピーク波長５３０ｎｍ半価幅５２０～５５０ｎｍ。
赤色ピーク波長６３０ｎｍ半価幅６１０～６４０ｎｍ。
The backlight spectrum data of the quantum dot diffusion plate are as follows.
The difference between the indigo peak wavelength of 450 nm and the half width of 430 to 450 nm and that of the ordinary backlight is not large.
Green peak wavelength 530 nm, half width 520-550 nm.
Red peak wavelength 630 nm, half width 610-640 nm.
このことから分かるように、量子ドット拡散板は、従来の拡散板の光度ＬＶと比較し、約１０％高く、色域が約６％高い。 As can be seen, the quantum dot diffuser has about 10% higher luminous intensity LV and about 6% higher color gamut than the conventional diffuser.
図５を参照する。図５に示すように、上述した量子ドット拡散板の製造方法は、以下のステップ（ａ）～（ｄ）を含む。
（ａ）成分が同じ保護層の原料を２つと、量子ドット層の原料を１つとを準備する。
（ｂ）保護層の原料と量子ドット層の原料とを別々に均一に混合する。
（ｃ）混合済みの保護層の原料と量子ドット層の原料とをそれぞれスクリュー押出し装置に投入して加熱し、溶融状態にする。
（ｄ）最後にスクリュー押出し装置のダイヘッド（ｄｉｅ ｈｅａｄ）から押出し、保護層の原料及び量子ドット層の原料を片状方式で押出し、保護層により量子ドット層の表面を覆う。
Please refer to FIG. As shown in FIG. 5, the method for manufacturing the quantum dot diffusion plate described above includes the following steps (a) to (d).
(a) Prepare two raw materials for the protective layer and one raw material for the quantum dot layer having the same component.
(b) separately and uniformly mixing the raw material for the protective layer and the raw material for the quantum dot layer;
(c) The raw material for the protective layer and the raw material for the quantum dot layer, which have already been mixed, are put into a screw extruder and heated to melt.
(d) Finally, extruding from the die head of the screw extruder, extruding the raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer in a flake manner, and covering the surface of the quantum dot layer with the protective layer;
量子ドット材料のインサイチュー成長（ｉｎ－ｓｉｔｕ ｇｒｏｗｔｈ）の特長と、量子ドット拡散板を押出して製造する方式とを組み合わせ、原料中にチタン白粉を直接加え、その後に行う混合、加熱溶融の工程においてチタン白粉を量子ドット層に均一に混合させることができるため、別途工程を増やす必要がなく、生産コストも増大せず、チタン白粉中のチタン元素材料を量子ドット拡散板中に添加することができる。 Combining the features of in-situ growth of quantum dot materials with the method of manufacturing by extruding the quantum dot diffusion plate, titanium white powder is directly added to the raw material, and the subsequent mixing and heating and melting processes Since the white titanium powder can be uniformly mixed in the quantum dot layer, the titanium element material in the white titanium powder can be added to the quantum dot diffusion plate without the need for additional steps and without increasing the production cost. .
量子ドットフィルムを別途表面に貼り合わせる従来技術と比べ、インサイチュー共押出（ｉｎ－ｓｉｔｕ ｃｏ－ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）の製造方式は、量子ドット材料をより均一に分散させることができるだけでなく、光変換率を高めることができる上、この技術では工程を別途増やす必要もない。最も基本的な原料コストの他には、生産コストが別途発生せず、１つの量子ドット拡散板を直接用いるだけで様々な光学効果が得られる。 Compared with the conventional technology in which the quantum dot film is separately attached to the surface, the in-situ co-extrusion manufacturing method can not only disperse the quantum dot material more uniformly, but also improve the light conversion rate. Moreover, this technology does not require additional processes. Besides the most basic raw material cost, there is no additional production cost, and various optical effects can be obtained by directly using one quantum dot diffusion plate.
スクリュー押出し装置は、３段の加熱領域を含む。加熱領域の第１段温度は１４０～２２０℃であり、加熱領域の第２段温度は１６０～２４０℃であり、加熱領域の第３段温度は１８０～２６０℃である。 The screw extruder includes three heating zones. The first stage temperature of the heating zone is 140-220.degree. C., the second stage temperature of the heating zone is 160-240.degree. C., and the third stage temperature of the heating zone is 180-260.degree.
段階的加熱方式により、保護層及び量子ドット層の原料を十分に加熱・混合して溶融状態を形成するとともに、ダイヘッドから押出される温度を１４０～２２０℃の範囲に制御し、保護層及び量子ドット層の押出し過程でも依然として溶融状態に維持されるため、ダイヘッドの通りがスムーズである。 By a stepwise heating method, the raw materials of the protective layer and the quantum dot layer are sufficiently heated and mixed to form a molten state, and the temperature extruded from the die head is controlled in the range of 140 to 220 ° C., Since the dot layer is still kept in a molten state during the extrusion process, it runs smoothly through the die head.
また、スクリュー押出し装置は、多種類の異なる原料をスクリュー押出し装置に投入するのに用いる複数の原料供給口を有し、多種類の異なる原料を同時に別々に投入して押出し、多層板を押出し製造してもよい。上述したように増加した量子ドット層は、１組の量子ドット層の原料を同期で増加させることにより、同期で押出すことができる。 In addition, the screw extruder has a plurality of raw material feed ports that are used to feed different kinds of raw materials into the screw extruder. You may Quantum dot layers grown as described above can be extruded synchronously by synchronously growing the feedstock of a set of quantum dot layers.
上述したことから分かるように、本発明に係る量子ドット拡散板及びその製造方法は、量子ドット層１０の上下表面を保護層２０により覆うとともに、保護層２０を同様にプラスチック原料、無機拡散剤その他材料の組合せにより構成し、保護層２０に光拡散機能を付与するとともに、量子ドット層１０を保護し、水気や酸素が量子ドット層１０に侵入することを防ぎ、量子ドット層１０中の量子ドットが劣化することを防ぐ。量子ドット層１０を量子ドット、チタン白粉その他材料により構成し、チタン白粉を増量することにより、チタン白粉中のチタン元素は、量子ドット拡散板の拡散効果を高め、元々バックライト中の濾過された光を変換し、バックライトの利用率を高めるとともに、チタン及び量子ドットの原料成分を調整することにより、拡散板内の量子ドットのスペクトルを変化させ、様々な帯状バックライトに適用させ、量子ドット拡散板の適用の自由度を大幅に高め、光度を高めるとともに、バックライトモジュール全体のコストを減らすこともできる。 As can be seen from the above, the quantum dot diffusion plate and the method for manufacturing the same according to the present invention cover the upper and lower surfaces of the quantum dot layer 10 with the protective layer 20, and the protective layer 20 is similarly made of plastic raw materials, inorganic diffusing agents, etc. It is composed of a combination of materials, gives the protective layer 20 a light diffusion function, protects the quantum dot layer 10, prevents moisture and oxygen from entering the quantum dot layer 10, and the quantum dots in the quantum dot layer 10 prevent deterioration. The quantum dot layer 10 is composed of quantum dots, titanium white powder and other materials, and by increasing the amount of titanium white powder, the titanium element in the titanium white powder enhances the diffusion effect of the quantum dot diffusion plate, and the filtered By converting the light, increasing the utilization rate of the backlight, and adjusting the raw material composition of titanium and quantum dots, the spectrum of the quantum dots in the diffusion plate can be changed, and it can be applied to various strip backlights, and the quantum dots It can greatly increase the flexibility of the application of the diffusion plate, increase the luminosity, and reduce the cost of the whole backlight module.
当該分野の技術を熟知する者が理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。 While the preferred embodiments of the invention have been disclosed above, as can be appreciated by those skilled in the art, they are not intended to limit the invention in any way. Various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the claims of the present invention should be interpreted broadly to include such changes and modifications.
１０ 量子ドット層
２０ 保護層
10 quantum dot layer 20 protective layer
Claims (7)
前記量子ドット層の上表面及び下表面は、保護層により覆われ、
前記量子ドット層の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％、量子ドット０．０１～１％、チタン白粉０．２～５％であり、
前記保護層の各原料の質量％は、プラスチック原料９０～９９％、安定剤０．０１～１％、有機シリコン０．１～３％、無機拡散剤０．１～３％、拡散油０．１～３％、スチレン－ブタジエン共重合体０．１～２％、ケイ酸マグネシウム塩類鉱物０．１～６％であり、
前記量子ドットの粒径は２～１２ｎｍであることを特徴とする、量子ドット拡散板。 A quantum dot diffuser plate comprising a quantum dot layer,
The upper and lower surfaces of the quantum dot layer are covered with a protective layer,
The mass % of each raw material of the quantum dot layer is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusing agent, and 0 of diffusion oil. .1-3%, styrene-butadiene copolymer 0.1-2%, magnesium silicate salt mineral 0.1-6%, quantum dots 0.01-1%, titanium white powder 0.2-5%. ,
The mass % of each raw material of the protective layer is 90 to 99% of plastic raw material, 0.01 to 1% of stabilizer, 0.1 to 3% of organic silicon, 0.1 to 3% of inorganic diffusion agent, and 0.1% to diffusion oil. 1 to 3%, styrene-butadiene copolymer 0.1 to 2%, magnesium silicate salt mineral 0.1 to 6% ,
A quantum dot diffusion plate, wherein the quantum dots have a particle size of 2 to 12 nm .
成分が同じ保護層の原料を２つと、量子ドット層の原料を１つとを準備するステップと、
前記保護層の原料と前記量子ドット層の原料とを別々に均一に混合するステップと、
混合済みの前記保護層の原料と前記量子ドット層の原料とをそれぞれスクリュー押出し装置に投入して加熱し、溶融状態にするステップと、
最後に前記スクリュー押出し装置のダイヘッドから押出し、前記保護層の原料及び前記量子ドット層の原料を片状方式で押出し、前記保護層により前記量子ドット層の表面を覆うステップと、を含むことを特徴とする、量子ドット拡散板の製造方法。 A method for manufacturing the quantum dot diffusion plate according to claim 1,
preparing two raw materials for the protective layer and one raw material for the quantum dot layer having the same composition;
separately and uniformly mixing the raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer;
A step of putting the mixed raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer into a screw extruder and heating them to a molten state;
Finally, extruding from the die head of the screw extruder to extrude the raw material of the protective layer and the raw material of the quantum dot layer in a flake manner, and cover the surface of the quantum dot layer with the protective layer. A method for manufacturing a quantum dot diffusion plate.
前記加熱領域の第１段温度は１４０～２２０℃であり、
前記加熱領域の第２段温度は１６０～２４０℃であり、
前記加熱領域の第３段温度は１８０～２６０℃であることを特徴とする請求項４に記載の量子ドット拡散板の製造方法。 The raw materials of the protective layer and the quantum dot layer are heated and mixed to form a molten state by stepwise heating of three heating regions included in the screw extruder,
The first stage temperature of the heating region is 140 to 220° C.,
The second stage temperature of the heating region is 160 to 240° C.,
5. The method of claim 4 , wherein the third stage temperature of the heating region is 180-260.degree.
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