一種量子點膜及其制備方法與流程

本發明涉及顯示領域，尤其是一種量子點膜及其制備方法。
背景技術：
：目前市場上主流的顯示器為LCD模式，即需要一個主動發光的光源，疊加面板上的RGB彩色濾光片，通過控制液晶的轉向實現明暗及色彩的變換。該技術由于技術成熟，良率高，成本相對低受到了市場的青睞。但其色彩飽和度低也一直飽受詬病。因此，業內針對LCD色域提升技術進行了廣泛的研究開發，其中包含LED自身熒光粉技術的改進，也包含在LED之外增加另外的一種機構或薄膜，比如量子點薄膜實現色域的增加。量子點材料發光原理在于收到特定波段藍光的激發后，發出紅光和綠光。由于其光轉化效率高，發光波段窄，因此可以得到NTSC100％以上的優質色域，受到了業內的追捧。但量子點材料由于其本身的耐熱性及耐水氧性不足，而使得其制作就變得復雜和高成本。比如做成有上下兩張水氧阻隔膜保護的量子點薄膜(其英文名稱為QuantumDotEnhancementFilm，簡稱QDEF)，整面應用于顯示器背光單元或者封裝在玻璃管中用于側入式背光單元。現有量子點產品的發光器件主要有兩種被廣泛量產使用。其一是Onsurface應用模式的量子點薄膜產品(QDEF)，由上下兩張水氧阻隔膜對量子點進行上下方向的水氧保護。這種發光器件主要缺點在于：第一，覆蓋整個顯示區域，成本高；第二，QDEF側面無水氧阻隔保護，易造成邊緣區域失效；第三，整面性應用容易因為某處的點缺引起區域性失效，引起整機顯示器失效，損失成倍數放大。另外一種是OnEdge應用模式的QDtube.其主要結構是條狀玻璃管封裝量子點，用于側入式背光結構。其主要缺點在于應用模式受到限制，只能用于側入式。技術實現要素：本發明的第一個目的是：針對
背景技術：
中的問題，提供一種結構穩定性高且使用壽命長的量子點膜。為了達到上述第一個目的，本發明的技術方案是：一種量子點膜，包括：基板；量子點層；緩沖層，其將所述量子點層與所述基板黏結固定；保護層，其形成于所述量子點層上并將所述量子點層封裹住，以對所述量子點層進行保護；水氧阻隔層，其形成于所述保護層上并將所述保護層封裹住；以及固化層，其形成于所述水氧阻隔層上并將該水氧阻隔層封裹住，以對所述水氧阻隔層進行保護。在本發明的一些實施例中，所述基板采用玻璃。在本發明的另外一些實施例中，所述基板為高分子材料層(比如PET材料層)。考慮到高分子材料層的水氧阻隔效果較差，故而在一些采用高分子材料層作為基板的優選實施例中，所述高分子材料層背離所述緩沖層的那一側設置有第二水氧阻隔層，該第二水氧阻隔層背離所述高分子材料層的那一側設置有第二固化層。在本發明的又一些優選實施例中，所述緩沖層的厚度為5～10微米。在本發明的又一些優選實施例中，所述保護層為耐高溫樹脂。更為優選地，所述保護層為烯酸類樹脂、環氧類樹脂或聚酰亞胺類樹脂這三種耐高溫樹脂。本發明的第二個目的是：針對
背景技術：
中的問題，提供一種上述結構的量子點膜的制備方法。為了達到上述第二個目的，本發明的技術方案是：一種上述結構量子點膜的制備方法，包括：提供基板；在所述基板上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成量子點層；在所述量子點層上形成將所述量子點層封裹住的保護層；在所述保護層上形成將所述保護層封裹住的水氧阻隔層；在所述水氧阻隔層上形成將所述水氧阻隔層封裹住的固化層。在采用高分子材料層作為基板的一些優選實施例中，在所述保護層上形成將所述保護層封裹住的水氧阻隔層的同時，在所述基板背離所述緩沖層的那一側形成第二水氧阻隔層；在所述水氧阻隔層上形成將所述水氧阻隔層封裹住的固化層的同時，在第二水氧阻隔層背離所述基板的那一側形成第二固化層。在本發明的一些實施例中，在所述緩沖層上形成量子點層的方法包括：將所需厚度的薄膜制成需要的圖形；將圖形化后的薄膜黏貼于所述緩沖層上；將總量為0.1％～20wt％的紅色和綠色量子點、5％～70wt％的低聚物、10％～80wt％的稀釋單體及0.1％～5wt％的光引發劑和1％～20wt％的擴散粒子混合在樹脂中，形成含有量子點的樹脂溶液；將所述含有量子點的樹脂溶液涂覆在所述圖形化后的薄膜上，并去除所述圖形化后的薄膜上多余的量子點樹脂溶液，經UV或干燥后形成圖案化的量子點層，去除所述圖形化后的薄膜。本發明的優點是：1、本發明這種量子點膜中的量子點層和水氧阻隔層均由相應的結構層進行上、下、左右的全方位封裝保護，有效提升了量子點層的耐老化能力，增加了量子點層的使用壽命，同時也使的水氧阻隔層的各個部分均能得到保護而免受破壞。2、水氧阻隔層覆蓋至量子點層的側部，從而使量子點層的側部也能夠得到水氧保護。3、水氧阻隔層無需整面覆蓋于基板上，降低了材料成本，而且避免了傳統技術中因水氧阻隔膜整面性應用而容易因為某處的點缺引起區域性失效、整機顯示器失效、損失成倍數放大的問題。4、本發明這種量子點膜的下層以玻璃或設置有水氧阻隔層和固化層的高分子材料為基板，并在基板與量子點層之間鋪設具有黏結性能的緩沖層，使該發光器件具有極佳的光學性能及抗剝離性能。5、本發明這種量子點膜中的量子點層采用特殊的配方組成，色度可以實現NTSC100％以上，并實現白平衡。6、對量子點層的保護，采用下層玻璃，上層制作水氧阻隔膜的方式，減少了一層鍍膜工藝，同時封裝等級也有所提高。附圖說明下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：圖1為本發明實施例一中量子點膜的結構示意圖；圖2為本發明本實施例一這種量子點膜在LED藍光光源的激發下所得到的光譜圖；圖3為本發明實施例二中量子點膜的結構示意圖；圖4為本發明實施例三中量子點膜的結構示意圖；其中：1-基板，2-緩沖層，3-量子點層，4-保護層，5-水氧阻隔層，6-固化層，7-第二水氧阻隔層，8-第二固化層。具體實施方式下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。本發明可以以多種不同的形式來實現，并不限于本實施例所描述的實施方式。提供以下具體實施方式的目的是便于對本發明公開內容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對所示結構在對應附圖中位置而言。然而，本領域的技術人員可能會意識到其中的一個或多個的具體細節描述可以被省略，或者還可以采用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實施方式并沒有描述或沒有詳細的描述。此外，本文中記載的技術特征、技術方案還可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合。對于本領域的技術人員來說，易于理解與本文提供的實施例有關的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實施例中的任何順序僅僅用于說明用途，并不暗示要求按照一定的順序，除非明確說明要求按照某一順序。實施例一：量子點膜結構圖1示出了本發明這種量子點膜的一個具體實施例，其包括緊密結合在一起且在圖1中基本沿著自下而上的方向依次布置的基板1、緩沖層2、量子點層3、保護層4、水氧阻隔層5和固化層6。其中：基板1為玻璃材質，其具有一定的水氧阻隔特性，當然該基板1也可以采用具有相同水氧阻隔特性的其他材料，其能夠起到阻隔水氧并保護量子點層的作用。緩沖層2相當于一層黏結劑，其用于將量子點層3與基板1黏結固定，提升量子點層3與基板1之間的剝離力。量子點層3形成于緩沖層2上，該量子點層3內的量子點由一定配比的紅色量子點及綠色量子點構成，在藍色光源的激發下會發出特定波段的紅色和綠色光，由于其半峰寬窄，紅色，綠色波段無重疊，可以有效提高顯示器的色彩飽和度。保護層4形成于量子點層3上并且將該量子點層3封裹住，從而使該量子點層3的各個部分均能夠得到很好的保護。這是因為量子點層3結構不穩定，故在成膜后需要立即制作該保護層4進行預保護。顯然，保護層4采用能夠保護量子點層結構穩定性的材料形成。考慮到該保護層4上的水氧阻隔層5在制作時需經高溫處理，故該保護層4最好采用耐高溫樹脂材料，比如丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂以及聚酰亞胺類樹脂。實際上，保護層4與基板1的結合性較好，并不需要利用上述緩沖層2來增強保護層4和基板1之間的剝離力，因此，也可以將圖1中保護層4與基板1結合處的緩沖層部分去除，而使保護層4的下部直接與基板1(而非緩沖層)接觸連接(二者之間不再通過緩沖層2間接相連)。本實施例之所以在保護層4和基板1的結合處保留了緩沖層結構，是基于簡化制作工藝的考慮。水氧阻隔層5形成于保護層4上并且將該保護層4封裹住，其是一種具有一定水氧阻隔功能的層結構。該水氧阻隔層5既可以由無機材料生成，也可以由無機材料膜和有機材料膜多層膜設置而成。該水氧阻隔層5的水氧阻隔率一般在10^-1～-2等級，也可以是更高的等級，主要以滿足保護量子點層的需要為準。而且保護層4被封裹在該水氧阻隔層5與緩沖層2之間。實際上，我們也可以將圖1中該水氧阻隔層5與玻璃基板1結合處的緩沖層部分去除，而使水氧阻隔層5的下部直接與基板1(而非緩沖層)接觸連接。本實施例之所以在水氧阻隔層5和基板1的結合處保留了緩沖層結構，仍然是基于簡化制作工藝的考慮。固化層6設于水氧阻隔層5上并將水氧阻隔層5封裹住，以用于保護水氧阻隔層5的各個部分均不被破壞。顯然，固化層6采用能夠保護水氧阻隔層5結構穩定性的材料形成。本實施例中該固化層由樹脂涂布生成，與上述保護層4不同的是，該固化層6并非必須采用耐高溫樹脂材料，無耐高溫要求。實際上，我們也可以將圖1中固化層6與玻璃基板1結合處的緩沖層部分去除，而使固化層6的下部直接與基板1(而非緩沖層)接觸連接。本實施例之所以在固化層6和基板1的結合處保留了緩沖層結構，依然是基于簡化制作工藝的考慮。我們將本實施例這種量子點膜在LED藍光光源的激發下進行測試，得到的光譜如圖2所示，從該圖2中可以看出，由該量子點膜激發而得到的紅光和綠光的發光波段窄，純度高，可以有效實現色域的增加，提高色彩飽和度。實施例二：量子點膜結構圖3示出了本發明這種量子點膜的另一個具體實施例，其結構與上述實施例一的結構相似，唯一不同在于本實施例中的基板1不再采用玻璃材質，而是是高分子材料層(比如PET等)。實施例三：量子點膜結構考慮到實施例二中高分子材料層形成的基板1的水氧阻隔效果較差，故發明人又設計了如圖4所示的這種量子點膜結構，其結構與上述實施例二的結構相似，其基板1也采用柔性的高分子材料層，不同在于本實施例中在高分子材料層背離所述緩沖層2的那一側設置有第二水氧阻隔層7，該第二水氧阻隔層7背離所述高分子材料層的那一側設置有第二固化層8。即本實施例以柔性的高分子材料層為襯底，并在高分子材料層底部依次設置一層水氧阻隔層和一層固化層，從而使其對LED的熱量有一定隔離作用，可以單顆集成在LED上方，相對于整面使用的QDEF膜片，有效減少了量子點的用量，成本也大大降低。實施例四：量子點膜的制備方法可參照圖1所示，其包括以下步驟：1)提供玻璃材質的基板1。2)在基板1上設置緩沖層2，緩沖層2的涂布厚度優選在5～10微米之間。3)在緩沖層2上形成將該緩沖層封裹住的量子點層3。該步驟3)的具體工藝為：①將所需厚度(一般為200～500um)的薄膜用機械或化學的方法制成所需要的圖形，經此工序處理后，薄膜上會形成許多所需形狀的孔洞，這些孔洞的形狀與所要制作的量子點層的形狀相對應；②然后將圖形化后的薄膜黏貼于緩沖層2上；③將總量為0.1wt％且紅綠比1:6的紅色和綠色量子點(產自浙江納晶科技股份有限公司)、70wt％的低聚物、10wt％的稀釋單體、5wt％的光引發劑和14.9wt％的擴散粒子混合于光固化丙烯酸樹脂中，形成含有量子點的樹脂溶液；顯然，前述的各個重量百分比值分別表示對應組分占量子點、低聚物、稀釋單體、光引發劑和擴散粒子總重量的百分比；該工序③與上述工序①和工序②的順序不分先后；④然后將工序③制作的含有量子點的樹脂溶液涂覆在黏貼于緩沖層2上的圖形化后的薄膜上(顯然，部分樹脂溶液會滲入該薄膜上的孔洞而與下方的緩沖層2相結合，而且我們在涂覆所述樹脂溶液時應盡可能地將其涂覆在薄膜的孔洞處以節省原材料)，利用刮刀或刮棒去除圖形化后的薄膜上多余的含有量子點的樹脂溶液(此操作是為了保證后序形成的量子點層3具有相對平整的上表面以及所需要的厚度值，本例中該樹脂溶液的涂布厚度值為100μm)，使用紫外光(500mj/cm2)進行固化處理(也可以采用干燥處理工藝)而形成圖案化的量子點層3，之后移除圖形化后的薄膜。4)采用絲網印刷工藝在量子點層3上形成將該量子點層3封裹住的保護層4。5)在所述保護層4上形成將該保護層4封裹住的水氧阻隔層5。6)采用絲網印刷工藝在所述水氧阻隔層5上形成將該水氧阻隔層5封裹住的固化層6。然后將制作好的樣品投于60℃、95％RH環境中，不同時間后取出搭配藍色LED光源測試樣品灰度，并計算灰度相對于初始灰度的變化率，結果見表1。實施例五：量子點膜的制備方法可參照圖2所示，其包括以下步驟：1)提供柔性的高分子材料層形成的基板1。2)在基板1上設置緩沖層2。3)在緩沖層2上形成量子點層3。該步驟3)的具體工藝為：①將一定厚度(一般為200～500um)的薄膜用機械或化學的方法制成所需要的圖形；②然后將圖形化后的薄膜黏貼于緩沖層2上；③將總量為20wt％且紅綠比1:8.8的紅色和綠色量子點(產自浙江納晶科技股份有限公司)、5wt％的低聚物、54.9wt％的稀釋單體、0.1wt％的光引發劑和20wt％的擴散粒子混合于光固化丙烯酸樹脂中，形成含有量子點的樹脂溶液；前述的各個重量百分比值分別表示對應組分占量子點、低聚物、稀釋單體、光引發劑和擴散粒子總重量的百分比；該工序③與上述工序①和工序②的順序不分先后；④然后將工序③制作的含有量子點的樹脂溶液涂覆在黏貼于緩沖層2上的圖形化后的薄膜上，涂布厚度350μm，利用刮刀或刮棒去除圖形化后的薄膜上多余的含有量子點的樹脂溶液，使用紫外光(500mj/cm2)進行固化處理而形成圖案化的量子點層3，之后移除圖形化后的薄膜。4)采用絲網印刷工藝在量子點層3上形成將該量子點層3封裹住的保護層4。5)在所述保護層4上形成將該保護層4封裹住的水氧阻隔層5，同時在基板背離緩沖層的那一側形成第二水氧阻隔層7。這是因為由高分子材料形成的基板，其水氧阻隔性能較差。6)采用絲網印刷工藝在所述水氧阻隔層5上形成將該水氧阻隔層5封裹住的固化層6，同時在第二水氧阻隔層背離基板的那一側形成第二固化層8，以保護第二水氧阻隔層。然后將制作好的樣品投于60℃、95％RH環境中，不同時間后取出搭配藍色LED光源測試樣品灰度，并計算灰度相對于初始灰度的變化率，結果見表1。實施例六：量子點膜的制備方法可參照圖1所示，其包括以下步驟：1)提供玻璃材質的基板1。2)在基板1上設置緩沖層2。3)在緩沖層2上形成將該緩沖層封裹住的量子點層3。該步驟3)的具體工藝為：①將所需厚度的薄膜用機械或化學的方法制成所需要的圖形；②然后將圖形化后的薄膜黏貼于緩沖層2上；③將總量為3wt％且紅綠比1:8.8的紅色和綠色量子點(產自浙江納晶科技股份有限公司)、40wt％的低聚物、53wt％的稀釋單體、3wt％的光引發劑和1wt％的擴散粒子混合于光固化丙烯酸樹脂中，形成含有量子點的樹脂溶液；前述的各個重量百分比值分別表示對應組分占量子點、低聚物、稀釋單體、光引發劑和擴散粒子總重量的百分比；該工序③與上述工序①和工序②的順序不分先后；④然后將工序③制作的含有量子點的樹脂溶液涂覆在黏貼于緩沖層2上的圖形化后的薄膜上，涂布厚度350μm，利用刮刀或刮棒去除圖形化后的薄膜上多余的含有量子點的樹脂溶液，使用紫外光(500mj/cm2)進行固化處理而形成圖案化的量子點層3，之后移除圖形化后的薄膜。4)采用絲網印刷工藝在量子點層3上形成將該量子點層3封裹住的保護層4。5)在所述保護層4上形成將該保護層4封裹住的水氧阻隔層5。6)采用絲網印刷工藝在所述水氧阻隔層5上形成將該水氧阻隔層5封裹住的固化層6。然后將制作好的樣品投于60℃、95％RH環境中，不同時間后取出搭配藍色LED光源測試樣品灰度，并計算灰度相對于初始灰度的變化率，結果見表1。表1：灰度變化100h200h300h400h500h實施例4-3.3％-5.5％-7.9％-10.2％-13％實施例5-5.3％-9.2％-13.7％-18.1％-23.3％實施例6-2.1％-3.5％-5.7％-7.2％-9.3％從測試數據來看，實施例6灰度變化最小，表明采用本發明方法制備的量子點層中量子點穩定性最好。在上述各個實施例中所采用的各種原料均可外購或通過常規方法制備，其中用于制作量子點層的低聚物、稀釋單體、光引發劑和散粒子均為本領域常用原料，故不再對其具體組成進行贅述。以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。當前第1頁1 2 3