一種量子點膜及背光模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子點膜及使用該膜的背光模組。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器LCD (liquid crystal display )背光源的發(fā)展由冷極焚光管CCFL (cold cathode fluorescent lamp )發(fā)展到了目前最普及的發(fā)光二極管LED (Light emitting diode )。液晶顯示器上使用的背光裝置包括用于發(fā)光的光源、反射片、導(dǎo)光板、 光學擴散膜和棱鏡片等，液晶控制光的通過，濾色片為其增加了色彩，以上部件組成了液晶 背光模組。LCD都是以設(shè)備背面的一組發(fā)光二極管作為白光光源，其中白光實現(xiàn)的方式主要 有三種： 第一種是在藍光芯片上，覆蓋黃色熒光粉，把發(fā)出的藍光轉(zhuǎn)化為白光，這種方式簡單易 行，使用最普遍，但色域NTSC小于70%。
[0003] 第二種是LED單元通過三原色LED光源混合形成白光，色域NTSC能達到95%，但此 方法制作工藝復(fù)雜，價格昂貴，所合成白光的顏色偏黃。
[0004] 第三種白光實現(xiàn)的方式是用LED藍光，激發(fā)添加有紅色和綠色兩種量子點的光學 膜形成白光。這種量子點膜能夠提高顯示器的色域NTSC能達到95%以上。應(yīng)用于背光模 組中，具有高顯色性與高發(fā)光效率的特點，是新興技術(shù)。
[0005] 第三種白光實現(xiàn)的方式中，用現(xiàn)有技術(shù)制作量子點膜，存在量子點膜穩(wěn)定性差的 問題，致使發(fā)光效率容易衰減，顯示器的使用壽命大大降低。現(xiàn)有技術(shù)一般采用將量子點溶 液直接與樹脂基體膠粘劑、擴散粒子等混合，涂布形成量子點膜。紅色和綠色量子點由于不 耐高溫、高濕，易被氧化等特點，需要隔水隔氧保護，量子點若直接分散在樹脂基體膠粘劑 中，樹脂基體膠粘劑中的溶劑、流平劑、固化劑等各種補加助劑使得量子點容易猝滅，對量 子點穩(wěn)定性有影響，發(fā)光效率大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高色域的量子 點膜，所述量子點膜不但具備高色域、而且能提高量子點膜發(fā)光效率穩(wěn)定性，亮度與色域衰 減大大降低，色域NTSC能達到95%~110%。
[0007] 解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為： 一種量子點膜，包括量子點核心層，上隔水隔氧封裝層，和下隔水隔氧封裝層，所述量 子點核心層包括以下組份： 基體膠粘劑，80重量份~110重量份， 量子點，〇. 6重量份~4. 4重量份， 量子點微膠囊，4. 5重量份~33重量份， 擴散粒子，1重量份~15重量份。
[0008] 所述量子點微膠囊包括紅量子點微膠囊與綠量子點微膠囊，均由囊芯和囊壁組 成，紅量子點微膠囊的囊芯為吸附有紅量子點的具有微孔的微粒，綠量子點微膠囊的囊芯 為吸附有綠量子點的具有微孔的微粒。
[0009] 上述量子點膜，所述微粒為有機或無機粒子中的一種或幾種組成，優(yōu)選PMMA與有 機硅微粒。
[0010] 上述量子點膜，所述微粒粒徑為0. 5 μ m~35 μ m，微孔的孔徑為IOnm~40nm，微 孔深度為5nm~20 nm，微孔的形狀為圓柱形、圓錐形、多邊型或無規(guī)則型。
[0011] 上述量子點膜，所述微粒粒徑為1. 5 μ m~20 μ m，微孔的孔徑為12nm~30nm，微 孔深度為6nm~15 nm。
[0012] 上述量子點膜，所述量子點微膠囊的粒徑為1 μ m~40 μ m，優(yōu)選2 μ m~25 μ m。
[0013] 上述量子點膜，所述囊壁由膠粘劑組合物經(jīng)過熱固化或UV固化后得到，膠粘劑選 自聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種或兩種 以上的組合。
[0014] 上述量子點膜，所述膠粘劑組合物還添加有流平劑，光固化劑，交聯(lián)劑和溶劑中的 一種或幾種。
[0015] 上述量子點膜，所述量子點微膠囊和基體膠粘劑之間的折射率差大于等于0. 005， 核心層中的擴散粒子與基體膠粘劑之間的折射率差大于等于〇. 005。
[0016] 上述量子點膜，所述擴散粒子的直徑為0· 1 μ m~20 μ m，優(yōu)選1 μ m~15 μ m，量子 點膜總厚度為25 μ m~500 μ m。
[0017] 本發(fā)明所述的量子點光學膜，將其用于制備背光模組，其技術(shù)方案為： 一種背光模組，包括光源、導(dǎo)光板、棱鏡片，還包括如上所述的量子點光學膜，所述量子 點光學膜位于導(dǎo)光板與棱鏡片之間。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點： 本發(fā)明由于在加入紅/綠量子點的同時加入了發(fā)光效率穩(wěn)定的紅量子點微膠囊、綠量 子點微膠囊，膠囊能保護量子點，防止量子點猝滅、提高量子點膜隔水隔氧性，提高量子點 的發(fā)光穩(wěn)定性，穩(wěn)定量子點發(fā)光效率。量子點微膠囊與量子點配合使用，使得量子點膜的色 域高，NTSC能達到95%~110%。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明提供的量子點核心層中多孔微粒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明提供的量子點囊芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明提供的量子點微膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明提供的量子點膜核心層的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明提供的量子點膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中各標號表示為：1〇1 :多孔微粒，201 :量子點，301:量子點囊芯，302:量子點囊 璧，401 :量子點微膠囊，402 :擴散粒子，403 :基體膠粘劑，501 :量子點核心層，502 :隔水 隔氧封裝層。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明的量子點膜包括量子點核心層、上下隔水隔氧封裝層。所述量子點核心層 由基體膠粘劑及若干均勻分散于基體膠粘劑中的量子點微膠囊、擴散粒子組成?；w膠粘 劑，80重量份~110重量份，量子點，0. 6重量份~4. 4重量份，量子點微膠囊，4. 5重量份~ 33重量份，擴散粒子，1重量份~15重量份。量子點微膠囊包括紅量子點微膠囊與綠量子 點微膠囊，量子點微膠囊由囊芯和囊壁組成，所述的囊芯分別為吸附有紅量子點或綠量子 點的具有微孔的微粒。
[0022] 為穩(wěn)定紅綠量子點的發(fā)光效率，本發(fā)明米用量子點微膠囊，將量子點分散在多孔 結(jié)構(gòu)的有機或無機微粒的微孔中，形成量子點囊芯，量子點囊芯外面被囊壁包裹，囊壁是量 子點的保護層，即對量子點囊芯進行囊封，這樣防止了囊芯上的量子點與空氣中水汽或其 它氣體的接觸，同時減少量子點與基體材料樹脂或各種助劑的接觸而導(dǎo)致的量子點猝滅。 多孔微粒一般為有機或無機材料，耐熱耐溶劑性能穩(wěn)定，量子點在多孔微粒的微孔中得到 更好的保護，其穩(wěn)定性也大大提高。
[0023] 所述囊芯為表面具有多孔結(jié)構(gòu)的有機或無機微粒中的一種或幾種以上組成，優(yōu)選 PMMA與有機娃，粒徑為0· 5 μ m~35 μ m，微孔的孔徑為10 nm~40nm，微孔的孔徑深度為 5 nm~20 nm。微粒粒徑越大比表面積越小，因此微粒粒徑與微孔的孔徑太大會增大單位 面積上量子點用量，不利于降低成本。多孔粒子的孔的形狀為圓柱形、圓錐形、多邊型或無 規(guī)則型。
[0024] 優(yōu)選的，所述微粒的粒徑為1. 5 μ m~20 μ m，微孔的孔徑為12 nm~30nm，微孔孔 徑深度為6 nm~15nm。
[0025] 量子點囊芯的制備方法如下： 首先將具有微孔的微粒分別加入一定濃度的紅量子點溶液與綠量子點溶液中，進行充 分的混合分散，根據(jù)異種凝聚機理，紅量子點與綠量子點會吸附在上述微粒的表面蜂窩狀 多孔內(nèi)，烘干，使溶劑揮發(fā)，在本發(fā)明中將這種吸附了大量紅量子點或綠量子點的擴散微粒 分別稱作紅量子點囊芯或綠量子點囊芯。
[0026] 為了提尚量子點發(fā)光效率的穩(wěn)定性，本發(fā)明對上述吸附有量子點的微粒--量子 點囊芯進行囊封，封裝材料稱作囊壁。囊壁也是量子點的保護層，避免量子點裸露在外與 空氣或水接觸，同時減少量子點與基體材料樹脂或其中各種助劑的接觸而導(dǎo)致的量子點猝 滅，各種助劑包括：流平劑、光固化劑、交聯(lián)劑、溶劑等等。量子點分散在微粒微孔中并經(jīng)過 囊封后，避免了量子點與空氣中的水汽或其它氣體接觸導(dǎo)致的性能衰減，提高了量子點的 穩(wěn)定性與發(fā)光效率，經(jīng)過囊封的吸附有紅或綠量子點的有機或無機量子點擴散微粒分別稱 作紅或綠量子點微膠囊，制備方法詳述如下： 首先配置具有一定粘度的囊壁溶液，囊壁溶液可以是熱固化或UV固化膠粘劑，膠粘劑 選自聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種或至 少兩種的組合。優(yōu)選聚酯樹脂與聚氨酯樹脂膠粘劑。制作囊壁最簡單的實施方式是利用空 氣懸浮法，即用流化床的強氣流將囊芯微粒懸浮于空氣中，通過噴嘴將配成適當粘度的囊 壁膠粘劑溶液噴涂于微粒表面，若囊壁材料選用熱固化膠粘劑，則提高氣流溫度使囊壁溶 液中的溶劑揮發(fā)，形成具有一定厚度的囊壁。若囊壁材料選用UV固化膠粘劑，則提高氣流 溫度使囊壁溶液中的溶劑揮發(fā)，再進行公知的UV固化方式形成囊壁。囊壁的厚度可以通過 調(diào)整噴嘴的擠出量來控制。囊壁厚度為〇. 5 μπι~5 μπι，囊壁厚度小于0. 5 μπι時，容易破 壁，量子點得不到保護；大于5 μ m時會降低量子點膜的輝度，優(yōu)選1 μ m~2 μ m。最終形成 的量子點微膠囊粒徑I. ο μ m~40 μ m。
[0027] 制作囊壁也不排除采用其他微膠囊的制備方法