一種用于背光模組的熒光薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于背光模組技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于背光模組的熒光薄膜及其制備方法，所述方法為：(Ⅰ)將量子點與過飽和鹽溶液共結(jié)晶形成量子點混晶并充分研磨；(Ⅱ)向量子點混晶中加入膠黏劑并混合均勻，然后加入擴散粒子進(jìn)行充分混勻，得到量子點層涂布液；(Ⅲ)將量子點層涂布液涂布在一層阻隔膜上形成量子點層材料；(Ⅳ)在量子點層材料上復(fù)合另一層阻隔膜形成三明治結(jié)構(gòu)，經(jīng)紫外固化得到熒光薄膜。本發(fā)明方法制備的熒光薄膜取代了現(xiàn)有的背光模組中的擴散膜，在明顯提高液晶顯示器的色彩飽和度及提升色域的同時，還能提高亮度，減少功耗。
【專利說明】
一種用于背光模組的熒光薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于背光模組技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于背光模組的熒光薄膜及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對顯示裝置的顯示質(zhì)量要求也越來越高。目前市 面上的液晶電視能表現(xiàn)的色域在68%~72%NTSC(National Television Standards Committee)之間，因而不能提供高品質(zhì)的色彩效果。為提高液晶電視的表現(xiàn)色域，高色域背 光技術(shù)正成為行業(yè)內(nèi)研究的重點。
[0003] 量子點膜是一種用于液晶顯示器背光模組里替代擴散膜的光學(xué)膜片。相比普通白 光LED，采用藍(lán)光LED搭配量子點膜的背光模組，可明顯提升液晶顯示器的色彩飽和度，并且 在提升色域的同時能提高亮度、減少功耗。在制備量子點膜的過程中，一般方法是直接將量 子點與膠黏劑混合，隨著時間的增長，這些膠黏劑會出現(xiàn)對量子點發(fā)光效率淬滅的影響，進(jìn) 而降低量子點膜顯示屏的高色域及穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要提供了一種用于背光模組的熒光薄膜及其制備方法，所制備的熒光薄 膜取代了現(xiàn)有的背光模組中的擴散膜，在明顯提高液晶顯示器的色彩飽和度及提升色域的 同時，還能提高亮度，減少功耗。其技術(shù)方案如下：一種用于背光模組的熒光薄膜的制備方 法，包括以下步驟：
[0005] (I)將量子點與過飽和鹽溶液共結(jié)晶形成量子點混晶并充分研磨；
[0006] (n)向量子點混晶中加入膠黏劑并混合均勻，然后加入擴散粒子進(jìn)行充分混勻， 得到量子點層涂布液；
[0007] (m)將量子點層涂布液涂布在一層阻隔膜上形成量子點層材料；
[0008] (IV)在量子點層材料上復(fù)合另一層阻隔膜形成三明治結(jié)構(gòu)，經(jīng)紫外固化得到熒光 薄膜。
[0009] 優(yōu)選的，所述量子點為CdS、CdSe、CdTe、CdSeTe、CdSeS、InP、InAs、CdSe/ZnS、CdTe/ ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS半導(dǎo)體材料中的一種或幾種。
[0010] 優(yōu)選的，所述量子點占量子點混晶質(zhì)量的10-20%，所述量子點占量子點層材料的 0? 1-1 %，所述量子點混晶的粒徑為10-40nm〇
[0011 ]優(yōu)選的，步驟(1)中過飽和鹽溶液為氯化鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鈉、硫酸鎂、碳酸 鈉、檸檬酸鈉和檸檬酸鎂的一價或二價鹽溶液中的一種或幾種。
[0012]優(yōu)選的，所述量子點包括紅光量子點和綠光量子點，所述紅光量子點的粒徑為5-9nm，所述綠光量子點的粒徑為1 -4nm，所述紅光量子點占總量子點質(zhì)量的10-50 % 〇 [0013]優(yōu)選的，步驟（n)中所述膠黏劑為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚甲 基丙烯酸甲酯和環(huán)氧樹脂中的一種或幾種，所述膠黏劑占量子點層材料質(zhì)量的85-96%。
[0014]優(yōu)選的，步驟（n)中所述擴散粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸 丁酯、硅氧烷樹脂、二氧化鈦、碳酸鋇和硫酸鋇中的一種或幾種，所述擴散粒子粒徑為3-35y m，所述擴散粒子占量子點層材料質(zhì)量的2-12%。
[0015]優(yōu)選的，步驟（m)和步驟(iv)中所述阻隔膜為具有阻隔水汽、氧氣的一層或多層 薄膜，所述阻隔膜的厚度為30-100M1，熒光薄膜厚度為100-300M1。
[0016] -種熒光薄膜，所述熒光薄膜包括阻隔膜層一、阻隔膜層二和量子點層，量子點層 設(shè)于阻隔膜層一與阻隔膜層之間形成三明治結(jié)構(gòu)，量子點層由量子點混晶、擴散粒子和膠 黏劑共混而成。
[0017]優(yōu)選的，量子點混晶內(nèi)包覆有紅光量子點和綠光量子點。
[0018] 采用上述用于背光模組的熒光薄膜及其制備方法，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0019] 本發(fā)明通過將量子點與飽和鹽溶液共結(jié)晶，將量子點包覆在晶體中，避免量子點 與膠黏劑的直接接觸，防止量子點淬滅，提高量子點的發(fā)光穩(wěn)定性。所制備的熒光薄膜取代 了背光模組中的擴散膜，在明顯提高液晶顯示器的色彩飽和度及提升色域的同時，能提高 亮度、減少功耗，還能提高熒光薄膜發(fā)光效率及穩(wěn)定性，亮度與色域衰減大大降低，色域 NTSC 能達(dá)到95-110 %。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的用于背光模組的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 其中：1、阻隔膜層一，2、阻隔膜層二，3、量子點層，31、量子點混晶，311、紅光量子 點，312、綠光量子點，32、擴散粒子。
【具體實施方式】 [0022] 實施例1
[0023] 稱取0 . lg粒徑為5nm的紅光CdS量子點，0.9g粒徑為lnm的綠光CdTe量子點加入到 含有4.0g氯化鈉的飽和溶液中，進(jìn)行重結(jié)晶得到量子點混晶，充分研磨得到粒徑10nm的混 晶。稱取0.5g量子點混晶，3.5g粒徑3wii的聚苯乙烯擴散粒子加入到96.0g丙烯酸樹脂中充 分混勻，然后涂布于30wii厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上表面復(fù)合上阻隔膜層，紫 外固化得到厚度為100M1熒光薄膜。
[0024]如圖1所示，為上述方法制備的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)圖。所述熒光薄膜包括阻隔膜層一 1、阻隔膜層二2和量子點層3,量子點層3設(shè)于阻隔膜層一 1與阻隔膜層2之間形成三明治結(jié) 構(gòu)，量子點層3由量子點混晶31、擴散粒子32和膠黏劑共混而成。量子點混晶31內(nèi)包覆有紅 光量子點311和綠光量子點312。
[0025] 實施例2
[0026] 稱取0.5g粒徑為9nm的紅CdSe/ZnS量子點，0.5g粒徑為4nm的綠光InP量子點加入 到含有9.0g檸檬酸鈉的飽和溶液中，進(jìn)行重結(jié)晶得到量子點混晶，充分研磨得到粒徑40nm 的混晶。稱取10. 〇g量子點混晶，5.0g粒徑35wii的二氧化鈦擴散粒子加入到85.0g聚氨酯樹 脂中充分混勻，然后涂布于100M1厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上表面復(fù)合上阻隔 膜層，紫外固化得到厚度為300mi熒光薄膜。
[0027]上述方法制備的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0028] 實施例3
[0029] 稱取0.6g粒徑為7nm的紅光CdSe/ZnS量子點，2.4g粒徑為3nm的綠光CdSe/ZnS量子 點加入到含有17.0硫酸鎂的飽和溶液中，進(jìn)行重結(jié)晶得到量子點混晶，充分研磨得到粒徑 20nm的混晶。稱取2.0g量子點混晶，12.0g粒徑l〇Mi的聚甲基丙烯酸甲酯擴散粒子加入到 86.0g聚苯乙烯樹脂中充分混勻，然后涂布于50wii厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上 表面復(fù)合上阻隔膜層，紫外固化得到厚度為200wii熒光薄膜。
[0030] 上述方法制備的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0031] 實施例4
[0032] 稱取0.4g粒徑為8nm的紅光InP/ZnS量子點，0.8g粒徑為2nm的綠光CdSe/CdS量子 點加入到含有6.8g溴化鉀的飽和溶液中，進(jìn)行重結(jié)晶得到量子點混晶，充分研磨得到粒徑 30nm的混晶。稱取8.0g量子點混晶，2.0g粒徑22_的硅氧烷樹脂擴散粒子加入到90.0g聚甲 基丙烯酸甲酯中充分混勻，然后涂布于70wii厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上表面 復(fù)合上阻隔膜層，紫外固化得到厚度為250wii熒光薄膜。
[0033] 上述方法制備的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0034] 實施例5
[0035] 稱取0 ? 2g粒徑為6nm的紅光CdSe量子點，0 ? 4g粒徑為3nm的綠光InAs量子點加入到 含有3.4g碳酸鈉的飽和溶液中，進(jìn)行重結(jié)晶得到量子點混晶，充分研磨得到粒徑25nm的混 晶。稱取4g量子點混晶，4g粒徑28wii的硫酸鋇擴散粒子加入到92.0g環(huán)氧樹脂中充分混勻， 然后涂布于85wii厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上表面復(fù)合上阻隔膜層，紫外固化 得到厚度為270mi熒光薄膜。
[0036] 上述方法制備的熒光薄膜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0037] 對比例1
[0038] 稱取0 ? 2g粒徑為6nm的紅光CdSe量子點，0 ? 4g粒徑為3nm的綠光InAs量子點，3 ? 4g 粒徑25nm的碳酸鈉晶體，4g粒徑28wii的硫酸鋇擴散粒子加入到92.0g環(huán)氧樹脂中充分混勻， 然后涂布于85wii厚的阻隔膜層上表面，在量子點涂布液上表面復(fù)合上阻隔膜層，紫外固化 得到厚度為270mi熒光薄膜。
[0039] 性能測試
[0040] 取實施例1-5及對比例1制備的熒光薄膜采用下述方法對其性能進(jìn)行測試：
[0041] 亮點測試:取一張14寸大小的熒光薄膜，放置在14寸背光模組中，在24V的額定電 壓下點亮，用亮度計(BM-7)測量其亮度及色度坐標(biāo)。
[0042] 耐候性測試，條件:溫度85°C，濕度RH85%，時間：1000h。
[0043]色域測試與計算:取一張14寸大小的膜片，放置在14寸顯示器中，代替擴散膜，將 顯示器調(diào)整至規(guī)定的工作狀態(tài)后，將全場紅、綠、藍(lán)信號輸入到顯示器，用亮度計(BM-7)分 別測試中心點的色度坐標(biāo)，通過固定公式計算NTSC色域值。耐候?qū)嶒炛罅炼扰c實驗前亮 度的比值百分?jǐn)?shù)為亮度衰減量，耐候試驗之后色域NTSC與實驗前色域NTSC的比值百分?jǐn)?shù)為 色域NTSC衰減量。
[0044] 測試結(jié)果如下表1所示。
[0045] 表1性能測試結(jié)果
[0047] 對比例與實施例的實驗結(jié)果表明，在耐候性測試中，量子點包覆在晶體中，可以提 高量子點的發(fā)光穩(wěn)定性，降低熒光薄膜亮度和色域的衰減。
[0048] 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種 相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： (l) 將量子點與過飽和鹽溶液共結(jié)晶形成量子點混晶并充分研磨； (Π )向量子點混晶中加入膠黏劑并混合均勻，然后加入擴散粒子進(jìn)行充分混勻，得到 量子點層涂布液； (m) 將量子點層涂布液涂布在一層阻隔膜上形成量子點層材料； (IV)在量子點層材料上復(fù)合另一層阻隔膜形成三明治結(jié)構(gòu)，經(jīng)紫外固化得到熒光薄 膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:所述量子 點為 CdS、CdSe、CdTe、CdSeTe、CdSeS、InP、InAs、CdSe/ZnS、CdTe/ZnS、CdSe/CdS 和 InP/ZnS 半 導(dǎo)體材料中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:所述量子 點占量子點混晶質(zhì)量的10-20%，所述量子點占量子點層材料的0.1-1%，所述量子點混晶 的粒徑為10 -40nm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:步驟（I) 中過飽和鹽溶液為氯化鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、檸檬酸鈉和檸檬酸鎂 的一價或二價鹽溶液中的一種或幾種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:所述量子 點包括紅光量子點和綠光量子點，所述紅光量子點的粒徑為5_9nm，所述綠光量子點的粒徑 為1 -4nm，所述紅光量子點占總量子點質(zhì)量的10-50 %。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:步驟（Π ) 中所述膠黏劑為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯和環(huán)氧樹脂中 的一種或幾種，所述膠黏劑占量子點層材料質(zhì)量的85-96%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:步驟（Π ) 中所述擴散粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、硅氧烷樹脂、二氧化 鈦、碳酸鋇和硫酸鋇中的一種或幾種，所述擴散粒子粒徑為3_35μπι，所述擴散粒子占量子點 層材料質(zhì)量的2-12%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于背光模組的熒光薄膜的制備方法，其特征在于:步驟(ΙΠ ) 和步驟(IV)中所述阻隔膜為具有阻隔水汽、氧氣的一層或多層薄膜，所述阻隔膜的厚度為 30-100μπι，熒光薄膜厚度為100-300μπι。9. 一種由權(quán)利要求1-8任一項所述的方法制備的熒光薄膜，其特征在于:所述熒光薄膜 包括阻隔膜層一（1)、阻隔膜層二(2)和量子點層(3)，量子點層(3)設(shè)于阻隔膜層一（1)與阻 隔膜層(2)之間形成三明治結(jié)構(gòu)，量子點層(3)由量子點混晶（31)、擴散粒子(32)和膠黏劑 共混而成。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的熒光薄膜，其特征在于:量子點混晶（31)內(nèi)包覆有紅光量子 點(311)和綠光量子點(312)。
【文檔編號】G02F1/13357GK106054458SQ201610683963
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日
【發(fā)明人】顏奇旭, 張萬超, 陳凱
【申請人】常州華威新材料有限公司