一種量子點與等離子體耦合的彩色濾色片制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及半導體量子點與金屬等離子體耦合的彩色濾色片及制備方法。
【背景技術】
[0002]目前液晶顯示器的色彩是依靠彩色濾光層來實現。彩色濾光層是由彩色光阻材料經過一系列黃光制程后形成的。常用的彩色濾光層是將樹脂，單體，光引發劑和顏料溶解和分散在溶劑后形成的。
[0003]其中的顏料是使彩色濾光層實現彩色的物質。從背光發出的光，經過RGB彩色濾光層時，只有對應的R、G、B波段的光透過，其他波段的光被顏料吸收，所以光經過彩色濾光層后產生RGB顏色。目前常用的RGB顏料有R254，Rl77，G58，B166。一方面，這些有機顏料的透射峰相對較寬，色濃度受限，使得液晶顯示器很難實現更廣的色域；另一方面，由于經過彩色濾光層的光大部分被吸收(約66%的損失)，只有很小部分光透過，因此對光的利用率極低(通常整體光利用率低于5%)。
[0004]量子點，又稱納米晶，是一種由I1-VI族或II1-V族元素組成的納米顆粒，其具有把激子在三個空間方向上束縛住的半導體納米結構。量子點的粒徑一般介于I?I Onm之間。與顏料不同，量子點在受到電或光刺激時就會發光，并且發光波長極窄，顏色純粹，發出的光線顏色由量子點的組成材料和直徑大小，形狀所決定。尺寸越小越偏向藍光、越大越偏向紅光，如果精確控制，就可發出鮮艷的R，G，B光。因此，若將量子點應用在彩色光阻材料中，可以大大提高顯示屏的亮度和畫面的鮮艷度，還可以減少能耗。
[0005]現有的量子點彩色濾光片均是以紅光量子點和綠光量子點吸收背光源發出的藍光發出R和G光配合背光源發出的B光形成R,G,B光。由于量子點的吸收截面較小，為了完全吸收背光源發出的藍光，需使用大量的量子點。并且高密度的量子點薄膜存在自吸收效應會造成能量的損失和發光波長的紅移。
[0006]金屬納米粒子在其等離子體共振波長具有極大吸收截面，并且可以通過調節金屬納米粒子的尺寸使其等離子體工作波長與背光源發出的藍光波長重疊。金屬納米粒子內的等離子體被激發后，能夠通過增加其附近的局域場強和光學態密度顯著地增強其附近的發光體的發光強度。金屬量子點等離子體耦合器具有比單純量子點更大的吸收截面和更高的發光效率。因此，若用金屬量子點等離子體耦合器取代現有的量子點濾色片中的量子點，可以減少量子點的使用量，減小能量損耗并增加顯示亮度。
【發明內容】
[0007]技術問題:本發明的目的是提供一種金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片及制備方法，用金屬量子點等尚子體親合器取代現有的量子點濾色片中的量子點，以減少量子點的使用量，減小能量損耗并增加顯示亮度。
[0008]技術方案:本發明的金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法為:將金屬量子點等離子體親合器與Si02溶膠混合，形成金屬量子點等離子體親合器分散液，并利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像;金屬納米粒子在等離子體共振波長具有極大吸收截面，并且能通過調節金屬納米粒子的尺寸使其等離子體工作波長與背光源發出的藍光波長重疊，金屬納米粒子內的等離子體被激發后，通過增加其附近的局域場強和光學態密度顯著地增強其附近的發光體的發光強度;金屬量子點等離子體耦合器具有比單純量子點更大的吸收截面和更高的發光效率，用金屬量子點等離子體耦合器取代現有的量子點濾色片中的量子點，可以減少量子點的使用量，減小能量損耗并增加顯不殼度。
[0009]該制備方法具體為:
[0010]I)利用多元醇法制備金屬納米顆粒；
[0011]2)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備包被不同厚度二氧化硅殼層的金屬/S12核/殼復合顆粒；
[0012]3)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷氨基化金屬/S12核/殼復合顆粒的表面；
[0013]4)利用高溫熱分解法制備油相紅光量子點和綠光量子點，并用3-巰基丙酸置換量子點表面配體；
[0014]5)利用自組裝法將金屬/S12核/殼復合顆粒與量子點連接，形成金屬量子點等離子體親合器；
[0015]6)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備S12溶膠；
[0016]7)將金屬量子點等離子體親合器與Si02溶膠混合，形成金屬量子點等離子體親合器分散液；
[0017]8)利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像。
[0018]用金屬量子點等離子體耦合器5取代單純量子點作為轉換層。
[0019]用無機S12進行封裝。
[0020]有益效果:金屬量子點等離子體耦合器具有比單純量子點更大的吸收截面和更高的發光效率，用金屬量子點等離子體耦合器取代現有的量子點濾色片中的量子點，可以減少量子點的使用量，減小能量損耗并增加顯示亮度。S12光熱穩定性遠高于樹脂，利用無機Si〇2進彳丁封裝能大大提尚彩色濾色片的穩定性和壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明金屬量子點等離子體耦合器彩色濾光片制作方法步驟1-5的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法為:
[0023]I)利用多元醇法制備金屬納米顆粒I ；
[0024]2)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備包被不同厚度二氧化硅殼層2的金屬/S12核/殼復合顆粒3;
[0025]3)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷氨基化金屬/S12核/殼復合顆粒3的表面；
[0026]4)利用高溫熱分解法制備油相紅光量子點和綠光量子點4，并用3-巰基丙酸置換其4表面配體；
[0027]5)利用自組裝法將金屬/S12核/殼復合顆粒3與量子點4連接，形成金屬量子點等離子體親合器5;
[0028]6)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備S12溶膠；
[0029]7)將金屬量子點等離子體親合器與Si02溶膠混合，形成金屬量子點等離子體親合器分散液；
[0030]8)利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像。
【主權項】
1.一種金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法，其特征在于將金屬量子點等離子體耦合器(5)與S12溶膠混合，形成金屬量子點等離子體耦合器分散液，并利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像;金屬納米粒子(I)在等離子體共振波長具有極大吸收截面，并且能通過調節金屬納米粒子(I)的尺寸使其等離子體工作波長與背光源發出的藍光波長重疊，金屬納米粒子(I)內的等離子體被激發后，通過增加其附近的局域場強和光學態密度顯著地增強其附近的發光體的發光強度;金屬量子點等離子體耦合器(5)具有比單純量子點更大的吸收截面和更高的發光效率，用金屬量子點等離子體耦合器(5)取代現有的量子點濾色片中的量子點，減少量子點的使用量，減小能量損耗并增加顯示亮度。2.根據權利要求1所述的一種金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法，其特征在于該制備方法具體為: 1)利用多元醇法制備金屬納米顆粒(I); 2)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備包被不同厚度二氧化硅殼層(2)的金屬/S12核/殼復合顆粒(3); 3)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷氨基化金屬/S12核/殼復合顆粒(3)的表面； 4)利用高溫熱分解法制備油相紅光量子點和綠光量子點(4)，并用3-巰基丙酸置換量子點(4)表面配體； 5)利用自組裝法將金屬/S12核/殼復合顆粒(3)與量子點(4)連接，形成金屬量子點等離子體親合器(5)； 6)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備S12溶膠； 7)將金屬量子點等離子體親合器與Si02溶膠混合，形成金屬量子點等離子體親合器分散液； 8)利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像。3.根據權利要求1所述的金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法，其特征在于用金屬量子點等離子體耦合器5取代單純量子點作為轉換層。4.根據權利要求1所述的金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法，其特征在于用無機S12進行封裝。
【專利摘要】本發明的金屬量子點等離子體耦合器彩色濾色片的制備方法包括：1)利用多元醇法制備金屬納米顆粒(1)；2)制備包被不同厚度二氧化硅殼層(2)的金屬/SiO2核/殼復合顆粒(3)；3)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷氨基化金屬/SiO2核/殼復合顆粒的表面；4)利用高溫熱分解法制備油相紅光量子點和綠光量子點(4)，并用3-巰基丙酸置換其表面配體；5)利用自組裝法將金屬/SiO2核/殼復合顆粒與量子點連接，形成金屬量子點等離子體耦合器(5)；6)利用氨水催化正硅酸乙酯水解制備SiO2溶膠；7)將金屬量子點等離子體耦合器與SiO2溶膠混合，形成金屬量子點等離子體耦合器分散液；8)利用噴涂法使所述金屬量子點等離子體耦合器分散液形成像素圖像。
【IPC分類】G02F1/13357, G02B5/20, G02F1/1335
【公開號】CN105629362
【申請號】CN201511018012
【發明人】張家雨, 廖晨, 樊愷
【申請人】東南大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月29日