本發(fā)明涉及光學反射膜,尤其是涉及一種含白光量子點包覆有機粒子的涂布反射膜及制備方法。
背景技術:
1、反射膜是顯示器背光模組中的重要組件,主要的作用是將光源中向下發(fā)射的光線反射回到背光模組上部進行光線補償,因此其對光線的反射能力對于顯示器的整體輝度起到決定性作用。隨著顯示器逐漸向大尺寸趨勢發(fā)展,消費者對顯示器的輝度要求也愈發(fā)提高。大尺寸顯示器的組裝通常伴隨著底層反射膜與導光板的吸附問題,目前常用的解決方案為在反射膜表層涂布粒子以形成反射片和導光板之間的空氣阻隔層,從而避免產生吸附。然而涂布勢必會引起反射片的輝度損失導致其在大尺寸顯示器中的表現不佳,因此提高涂布反射片的輝度已經成為大尺寸顯示領域一個重要的課題。
2、公開號為cn114637061a的專利公布了一種高韌性高亮度的反射膜及其制備方法,其核心技術是通過在反射膜表面涂布含有量子點材料的膠層,通過量子點材料本身的量子限域效應產生的光學增益來達到提高輝度的目的。
3、然而該專利中采用的量子點材料為二氧化硅、二氧化鈦、四氧化三鐵或氧化銅這類無機粒子,一方面由于這些材料本身為剛性粒子,在組裝時很容易對材質較軟的導光板產生劃傷。而且由于材料本身的尺寸為納米級,很難在反射膜和導光板之間形成空氣阻隔層,因此抗吸附效果不理想。另一方面由于這些粒子本身不具備自發(fā)光的特性,因此對于涂布反射膜的輝度提升效果不顯著。
技術實現思路
1、本發(fā)明是為了克服現有技術中在反射膜表面涂布粒子產生的反射膜本身輝度損失的問題,提供一種含白光量子點包覆有機粒子的涂布反射膜及制備方法,在涂層中采用白光量子點包覆有機粒子作為涂布粒子,由于涂層中含有有機柔性粒子,因此本發(fā)明提供的涂布反射膜具有良好的抗吸附效果;此外,由于涂布粒子表面包覆有白光量子點,該材料在背光源的激發(fā)下能自發(fā)產生白色光發(fā)射,大大增加了涂布反射膜的輝度。
2、為了實現上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
3、一種含白光量子點包覆有機粒子的涂布反射膜,包括白色反射基膜以及涂覆在白色反射基膜表面的涂層;所述涂層中的原料包括白光量子點包覆有機粒子、膠粘劑和助劑;
4、白光量子點包覆有機粒子中,白光量子點為通過含有巰基官能團的分子進行表面配體交換后的zncugains/zns量子點,有機粒子為pmma粒子、pbma粒子、pet粒子、pa粒子中的一種或多種,有機粒子的粒徑為3~50μm。
5、本發(fā)明在涂布反射膜的涂層中加入白光量子點包覆有機粒子作為涂布粒子;粒徑較大的有機粒子可以在涂層中形成凸起,有機粒子的材質較軟,在背光模組承受外部擠壓的過程中能夠起到一定的緩沖作用,防止底層反射片擦傷導光板導致顯示白點;此外,這些凸起的涂布粒子具有支撐作用,保證底層反射膜和上部的導光板之間能夠形成一層空氣阻隔層,避免了導光板直接與膠粘劑涂層接觸產生貼附導致顯示暗影。
6、同時,本發(fā)明在有機粒子表面包覆白光量子點,zncugains/zns量子點能夠發(fā)射出整個可見光波段的白色熒光。當本發(fā)明提供的涂布反射膜被應用于背光模組中,涂布粒子表面的白光量子點在背光源的激發(fā)下會產生白光發(fā)射,相當于向背光中引入了第二光源,從而增加底層反射膜返回到上部的導光板中的光線量,進而達到提高涂布反射片的輝度的效果。由于zncugains/zns量子點產生的是整個可見光波段的熒光發(fā)射,因此本發(fā)明提供的涂布反射片兼具藍光、綠光和紅光波段的光增益,對于輝度的提升效果好。
7、本發(fā)明通過表面配體交換,用含有巰基官能團的分子取代了白光量子點表面的原有的油酸和油胺配體,由于巰基官能團具有更大的電負性,因此能夠與量子點表面形成更強的配位結合;同時巰基官能團在光引發(fā)劑和uv作用下生成硫自由基,這些硫自由基能夠與有機粒子分子中的不飽和鍵通過點擊反應完成交聯(lián),保證白光量子點能夠牢固包覆在有機涂布粒子表面。與直接將白光量子點與有機涂布粒子機械混合的方案相比,本發(fā)明提供的方案能夠保證白光量子點跟隨有機涂布粒子一起均勻分散在涂布液中,避免白光量子點單獨分散在涂布液中產生團聚或沉降。同時,白光量子點包覆的有機涂布粒子鑲嵌在膠粘劑涂層中,膠粘劑涂層還可以作為水氧阻隔層對量子點進行保護,提高了白光量子點的發(fā)光穩(wěn)定性。
8、作為優(yōu)選,白光量子點包覆有機粒子中,白光量子點和有機粒子的質量比為1:14~25。若有機涂布粒子表面包覆的白光量子點過少,則白光量子點被激發(fā)后提供的光補償量不足,導致涂布反射膜的輝度提升效果不理想;反之,由于白光量子點存在自吸收現象,若有機涂布粒子表面分布的量子點過于密集,將導致一部分量子點被激發(fā)后產生的熒光被另一部分量子點吸收,同樣影響涂布反射膜的輝度提升效果。
9、作為優(yōu)選,所述含有巰基官能團的分子為季戊四醇四巰基乙酸酯和/或γ-巰丙基三甲氧基硅烷;表面配體交換時,zncugains/zns量子點和含有巰基官能團的分子的質量比為1:30~50。
10、作為優(yōu)選,以重量份計,所述涂層中的原料包括:3~8份白光量子點包覆有機粒子,75~85份膠粘劑,8~12份助劑;所述膠粘劑的折射率為1.43~1.53。折射率在此范圍內的膠粘劑具有良好的光親和性,不會對量子點的發(fā)光性質產生影響。
11、作為優(yōu)選,所述膠粘劑為熱固型亞克力膠水、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂中的一種;所述的助劑為分散劑、固化劑、抗靜電劑中的至少一種。
12、作為優(yōu)選,所述涂層中,白光量子點包覆有機粒子的涂布量為1.5~2.5g/m2。
13、作為優(yōu)選,所述白色反射基膜的反射率>95%;白色反射基膜為發(fā)泡型的聚對苯二甲酸乙二醇酯基膜、聚丙烯基膜、聚碳酸脂基膜中的一種。
14、作為優(yōu)選,白色反射基膜的厚度為100~188μm。
15、本發(fā)明還提供了一種上述的含白光量子點包覆有機粒子的涂布反射膜的制備方法,包括如下步驟:
16、(1)制備zncugains/zns量子點分散液;
17、(2)量子點表面配體交換:將zncugains/zns量子點分散液和含有巰基官能團的分子溶液混合,攪拌反應后得到表面配體交換后的白光量子點分散液;
18、(3)包覆有機粒子:將表面配體交換后的白光量子點分散液加入有機粒子的分散液中,并加入光引發(fā)劑,在紫外輻照下攪拌反應并干燥后,得到白光量子點包覆有機粒子分散液;
19、(4)配制涂布液:將涂層中的原料加入有機溶劑中,混合均勻制成涂布液;
20、(5)涂布:將涂布液涂布在白色反射基膜表面,固化后得到所述含白光量子點包覆有機粒子的涂布反射膜。
21、作為優(yōu)選,步驟(2)中在保護氣氛下攪拌反應,攪拌反應時的轉速為800~1500rpm,反應時間4~5h。
22、作為優(yōu)選,步驟(3)中所述的光引發(fā)劑為二甲基苯基膦或tpo;步驟(3)在180~200w/m2的紫外輻照和400~600rpm的攪拌下反應2~3h。
23、作為優(yōu)選,步驟(4)涂布液中的有機溶劑為乙酸乙酯和乙酸丁酯按體積比1:0.5~2混合的混合溶劑。
24、作為優(yōu)選,步驟(4)的涂布液中,膠粘劑與有機溶劑的質量比為1:2~3。
25、作為優(yōu)選,步驟(5)中固化時的溫度為90~120℃,固化時間2~4min。
26、因此,本發(fā)明具有如下有益效果:
27、(1)在涂層中加入白光量子點包覆有機粒子作為涂布粒子;有機粒子粒徑較大且材質較軟,可以防止底層反射片擦傷導光板導致顯示白點;并能保證底層反射膜和上部的導光板之間能夠形成一層空氣阻隔層,避免了導光板直接與膠粘劑涂層接觸產生貼附導致顯示暗影;
28、(2)有機粒子表面包覆的白光量子點能夠發(fā)射出整個可見光波段的白色熒光,在背光源的激發(fā)下會產生白光發(fā)射,相當于向背光中引入了第二光源,從而增加底層反射膜返回到上部的導光板中的光線量,進而達到提高涂布反射片的輝度的效果;
29、(3)通過表面配體交換,用含有巰基官能團的分子取代了白光量子點表面的原有的油酸和油胺配體,巰基官能團在光引發(fā)劑和uv作用下生成硫自由基,這些硫自由基能夠與有機粒子分子中的不飽和鍵通過點擊反應完成交聯(lián),保證白光量子點能夠牢固包覆在有機涂布粒子表面。