量子點環氧樹脂復合膠體及熒光膜制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高性能顯示材料領域,特別是指量子點環氧樹脂復合膠體及熒光膜制 備方法。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示技術占據了 90%以上的顯示市場,然而傳統液晶顯示存在色彩表現力不 足,色純度偏低等不足之處,表現在數據上即是顯示色域較低,其普通液晶顯示面板的色域 數值僅達到國家電視標準委員會(National Television Standards Committee,NTSC)標 準的70%左右。
[0003] 隨著發光技術的革新,液晶顯示面板背光源已經從原有的冷陰極熒光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)升級為電致發光二極管(Light Emitting Diode,LED)。 為了提供液晶顯示所需的白色背光源,存在兩種方案: 方案一:選用三原色LED光源混合得到白光;這種方案由于成本高而制約了其發展。
[0004] 方案二:選用藍色LED光源配合熒光粉得到白光;這種方案受限于熒光粉的特性。 熒光粉的發射峰較寬,導致液晶顯示色彩表現力差,色純度低。具體可以參考:顧寶,盛欣 等,量子點應用于液晶顯示背光的研究,《激光與光電子學進展》,52,022201,2015)。
[0005] 隨著顯示行業研究的發展,量子點技術已經成為研究中的關注焦點。量子點材料 作為納米級熒光材料中的典型代表,是近年來新出現的高性能顯示材料。以藍光芯片激發 量子點的模式,形成優質RGB白色背光源,已經得到眾多研究者的關注。具體可以參考:魏文 君,曹元成等,量子點顯示材料的研究進展,江漢大學學報(自然科學版),第43卷第1期, 2015年2月;以及中國專利申請號:201410815387.6,名稱為:一種量子點膜。
[0006] 量子點材料的顆粒半徑約為1-10納米,具有較強的反應活性,尤其是容易受高溫、 水氧等物質的影響而性能下降。將量子點材料直接放置于LED芯片處,容易受熱而縮短使用 壽命。而以量子點熒光膜的形式存在,不僅避免了高溫環境,而且能夠進一步的保護量子點 材料,提高穩定性。雖然有相關研究已經涉及量子點的穩定性,例如中國專利申請號為 201410809497.1,名稱為《一種長壽命的量子點熒光復合薄膜及其制備方法》的專利申請。 但是這些已有的解決方案結構復雜,不利于生產應用。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術中存在的這些問題,本發明實施例提出了一種量子點環氧樹脂復合 膠體及其熒光膜。
[0008] 為了實現上述目的,本發明實施例提供了一種量子點環氧樹脂復合膠體,包括以 環氧樹脂制成基體連續相,并與量子點材料復合;其中所述量子點環氧樹脂復合膠體由環 氧樹脂、固化劑、固化促進劑、紅色量子點材料、綠色量子點材料、填充顆粒、加工助劑制成, 各組份的質量組成為: 環氧樹脂 30-60 wt% 固化劑 30-60 wt% 固化促進劑 1-5 wt% 紅色量子點材料 0.02-0.2 wt% 綠色量子點材料 0.3-4 wt% 填充顆粒 1-20 wt% 加工助劑 0-3 wt%。
[0009 ]其中,所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚Η型環氧樹脂、酚 醛環氧樹脂、脂環族環氧樹脂中的一種或多種的混合體。
[0010] 其中,所述固化劑為酸酐類固化劑,包括但不限于:鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲 酸酐或其取代衍生物、六氫鄰苯二甲酸酐或其取代衍生物、戊二酸酐、均苯四酐、苯酮四酸 二酐中的一種,或多種的混合體。
[0011] 其中,固化促進劑為咪唑類促進劑,且所述咪唑類促進劑為咪唑及其衍生物,包括 但不限于:Ν-乙基咪唑、1,2-二甲基咪唑、苯并咪唑、1-正丁基咪唑、1-三苯甲基咪唑、Ν-丙 基咪唑、2-^烷基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑 中的一種,或多種的混合體。
[0012] 其中,紅色量子點材料為發射波長600-660nm的量子點材料,包括但不僅限于: CdSe,CdTe,CdSexTei-x,InP,InPxA S1-x,CuInS2;或以上述材料為核心的核殼結構包覆改性材 料,所述以上述材料為核心的核殼結構包覆改性材料包括但不限于:CdSe/CdS,CdTe/CdS, CdTe/CdS/ZnS,CuInS2/ZnS,CdSe/CdS/ZnS。
[0013] 其中,所述紅色量子點材料的發射波長為620-640nm。
[0014] 其中,綠色量子點材料為發射波長500-560nm的量子點材料,包括但不僅限于: CcUZm-xSe^cUZm-xTe^dSexSiDlnP,或以上述材料為核心的核殼結構包覆改性材料,其 中,所述以上述材料為核心的核殼結構包覆改性材料包括但不限于:CdSe/ZnS,Cd xZm-xSe/ ZnS/ZnO,CdTe/ZnS,InP/ZnS,CdSe/ZnS/ZnO。
[0015] 其中,所述綠色量子點材料的發射波長為520-540nm。
[0016] 其中,所述填充顆粒為以下任一種材料制成的微納米顆粒或粉末:CaC〇3、Si〇2、 Α]_2〇3、ΖηΟ〇
[0017] 其中,所述加工助劑為消泡劑和/或流平劑;其中所述消泡劑為以下的一種:有機 硅氧烷消泡劑、聚醚類消泡劑、硅醚接枝類消泡劑;所述流平劑為以下的一種:丙烯酸流平 劑、有機硅類流平劑。
[0018] 同時,本發明實施例還提出了一種前述的量子點環氧樹脂復合膠體制備熒光膜的 方法,包括: 步驟1、以環氧樹脂制成基體連續相,并與量子點材料復合制成量子點環氧樹脂復合膠 體;其中所述量子點環氧樹脂復合膠體由環氧樹脂、固化劑、固化促進劑、紅色量子點材料、 綠色量子點材料、填充顆粒、加工助劑制成; 步驟2、將所述量子點環氧樹脂復合膠體進行薄膜成型;對所述薄膜進行薄膜涂布后, 再進行量子點熒光膜的固化成型; 所述步驟1還包括: 使用溶劑將量子點溶解,再與環氧樹脂基體共混;其中所述容積為紅色量子點材料、綠 色量子點材料、環氧樹脂基體的共同溶劑,包括以下的一種或多種混合:石油醚、乙酸乙酯、 乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙醇、丙三醇、新戊醇、正辛醇、丙酮、丁酮、甲基異戊酮、苯、甲苯、二 甲苯、氯仿、己烷、環己烷。
[0019] 其中,所述量子點環氧樹脂復合膠體的薄膜涂布,是采用以下的一種方式:噴涂制 膜、旋涂制膜、刮涂制膜、流涂制膜、擠壓涂布制膜、絲網印刷制膜。
[0020] 其中,所述量子點熒光膜的固化成型為熱固化成型。在本發明中可以根據環氧樹 脂及固化劑的種類制定固化溫度和固化時間,且固化溫度不大于180°c。
[0021] 本發明的技術方案具有以下優勢: 本發明實施例提供了一種量子點環氧樹脂復合膠體及熒光膜制備方法,是以量子點環 氧樹脂復合膠體材料及以環氧樹脂復合膠體為主體制備出的量子點熒光膜,具有良好的光 學轉化性能,通過藍色光源激發,可進行光學轉化形成白光。使用其為背光源制備出的液晶 模組的顯示色域比普通白光LED背光源的液晶模組高出20%以上,同時具有較高的穩定性及 較長的使用壽命。
[0022] 采用本發明實施例的技術方案制備的熒光膜,其特征在于所制備出的量子點熒光 膜,具有良好的光學轉化性能。通過藍色光源激發,可進行光學轉化,并形成白光。所得到的 白光色坐標為(x=〇. 2-0.4,y=0.2-0.4),使用其為背光源制備出的液晶模組的顯示色域比 普通白光LED背光源的液晶模組高出20%以上,同時具有較高的穩定性及較長的使用壽命。
【附圖說明】
[0023] 通過下面結合附圖對本發明的一個優選實施例進行的描述,本發明的技術方案及 其技術效果將變得更加清楚,且更加易于理解。其中: 圖1為本發明實施例所涉及的材料化學結構式; 圖2為本發明實施例的量子點熒光膜白平衡光譜; 圖3為本發明實施例的量子點熒光膜單色光曲線; 圖4為本發