本發(fā)明屬于平板顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子點(diǎn)膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著顯示技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料受到了廣泛的關(guān)注。量子點(diǎn)材料色純度高、發(fā)光效率高、發(fā)光顏色可調(diào)以及器件穩(wěn)定等良好的特點(diǎn)，使得其在平板顯示、固態(tài)照明等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其中，量子點(diǎn)膜是最其重要的應(yīng)用形式之一。顯示器背光模組單元中，由LED光源發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過量子點(diǎn)膜轉(zhuǎn)換成綠色和紅色的光，與透過的藍(lán)光一起混合成白光，達(dá)到高色域顯示要求。但紅光和綠光的發(fā)光效率還不高，因此如何提高量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率一直是研究的熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬納米顆粒增強(qiáng)發(fā)光的量子點(diǎn)膜及其制備方法，旨在解決量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率低的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種量子點(diǎn)膜，所述量子點(diǎn)膜包括依次層疊設(shè)置的第一阻隔層、量子點(diǎn)層和第二阻隔層，其中，所述量子點(diǎn)層含有量子點(diǎn)和金屬納米顆粒，且以所述量子點(diǎn)層的總重量為100％計(jì)，所述金屬納米顆粒的重量百分含量為0.1-5％。

以及，一種量子點(diǎn)膜的制備方法，包括如下步驟：

提供量子點(diǎn)溶液、金屬納米顆粒溶液和固化聚合物前體，混合配置成量子點(diǎn)膠水；

提供第一阻隔層，在所述第一阻隔層表面沉積所述量子點(diǎn)膠水形成量子點(diǎn)膠水層，在所述量子點(diǎn)膠水層表面形成第二阻隔層，得到量子點(diǎn)膜預(yù)制品；

將所述量子點(diǎn)膜預(yù)制品進(jìn)行固化處理，得到量子點(diǎn)膜。

本發(fā)明提供的量子點(diǎn)膜，在量子點(diǎn)膜中摻入特定含量的金屬納米顆粒，通過所述金屬納米顆粒表面的等離子體共振增強(qiáng)作用，提高所述量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率。

本發(fā)明提供的量子點(diǎn)膜的制備方法，只需將量子點(diǎn)溶液、金屬納米顆粒溶液和固化聚合物前體混合液混合后成膜處理，并在兩表面覆上阻隔層即可，方法簡(jiǎn)單，操作可控性強(qiáng)，且得到的量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

結(jié)合圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子點(diǎn)膜，所述量子點(diǎn)膜包括依次層疊設(shè)置的第一阻隔層1、量子點(diǎn)層2和第二阻隔層3，其中，所述量子點(diǎn)層2含有量子點(diǎn)和金屬納米顆粒，且以所述量子點(diǎn)層2的總重量為100％計(jì)，所述金屬納米顆粒的重量百分含量為0.1-5％。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過在量子點(diǎn)膜、具體在所述量子點(diǎn)層2中摻入特定含量的金屬納米顆粒，提高所述量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率。具體的，所述金屬納米顆粒的重量百分含量占所述量子點(diǎn)層2的總重量的0.1-5％，從而有效發(fā)揮增強(qiáng)發(fā)光作用。若所述金屬納米顆粒的含量過低，則其增強(qiáng)發(fā)光作用有限；若所述金屬納米顆粒的含量過低高，反而會(huì)引起發(fā)光淬滅(減弱)。

進(jìn)一步的，所述金屬納米顆粒為金、銀、銅、鉑中的至少一種。即所述金屬納米顆?？梢允墙饘俳稹y、銅、鉑中的一種，也可以是其合金材料。更進(jìn)一步地，所述金屬納米顆粒為球形、棒狀、片狀，也可以是上述形狀以外的其他立體狀。或所述金屬納米顆粒為核殼結(jié)構(gòu)，具體的，所述核殼結(jié)構(gòu)以所述金屬納米顆粒為核，所述金屬納米顆粒表面包覆殼層，所述殼層為無機(jī)殼層或高分子有機(jī)殼層。所述核殼結(jié)構(gòu)的金屬?gòu)?fù)合材料可以使所述金屬納米顆粒分散的更為均勻，減少團(tuán)簇，從而有利于所述金屬納米顆粒的表面等離子體共振增強(qiáng)發(fā)光作用的發(fā)揮。

作為具體優(yōu)選實(shí)施例，所述核殼結(jié)構(gòu)以所述金屬納米顆粒為核，所述殼層為二氧化硅、二氧化鈦、碳、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種。當(dāng)然，所述高分子有機(jī)殼層不限于聚乙烯吡咯烷酮?dú)右环N。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)層2還含有固化劑，用于將所述量子點(diǎn)和/或所述金屬納米顆粒固化成膜。所述固化劑可以為UV固化劑，也可以為熱固化劑。優(yōu)選的，所述固化劑為UV固化劑和熱固化劑的混合物，從而形成更牢固、致密的膜層。且以所述固化劑的總重為100％計(jì)，所述UV固化劑的重量百分含量為5-30％，所述熱固化劑的重量百分含量為70-95％，從而獲得優(yōu)異的固化效果，形成高質(zhì)量的膜層。進(jìn)一步具體的，所述固化劑包括但不限于環(huán)氧樹脂、丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯酸樹脂、聚乙烯醇與有機(jī)硅中的一種或多種。

本發(fā)明實(shí)施例中，在所述量子點(diǎn)層2表面設(shè)置分別設(shè)置阻隔層(第一阻隔層1、第二阻隔層3)，用于阻隔水氧，從而避免所述量子點(diǎn)層2受到外界影響，進(jìn)一步保證了所述量子點(diǎn)膜的各項(xiàng)性能均正常，且具有較長(zhǎng)的壽命。優(yōu)選的，所述第一阻隔層1由PET、PP、PVDF、PVA、無機(jī)金屬氧化物中的至少一種制成；和/或所述第二阻隔層3由PET、PP、PVDF、PVA、無機(jī)金屬氧化物中的至少一種制成。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一阻隔層1由兩種不同的材料制成，所述第二阻隔層3由兩種不同的材料制成。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)層2的厚度為50-200um。若所述量子點(diǎn)層2的厚度太薄，那么膜層發(fā)出的白光就弱；而量子點(diǎn)層2作為一個(gè)產(chǎn)品整體的一部分，不能太厚，否則影響形成的器件綜合性能。所述第一阻隔層1、所述第二阻隔層3的厚度單獨(dú)為10-500um，更優(yōu)選為10-50um。所述第一阻隔層1、所述第二阻隔層3的厚度越薄越好，但如果過薄，則不能有效阻隔水氧。而基于所述量子點(diǎn)膜作為產(chǎn)品器件的組成部分，因此，厚度不宜過厚，以避免降低器件的綜合性能，優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)膜的總厚度小于1mm。

本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)膜，在量子點(diǎn)膜中摻入特定含量的金屬納米顆粒，通過所述金屬納米顆粒表面的等離子體共振增強(qiáng)作用，提高所述量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)膜可以通過下述方法制備獲得。

以及，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種量子點(diǎn)膜的制備方法，包括如下步驟：

S01.提供量子點(diǎn)溶液、金屬納米顆粒溶液和固化聚合物前體，混合配置成量子點(diǎn)膠水；

S02.提供第一阻隔層，在所述第一阻隔層表面沉積所述量子點(diǎn)膠水形成量子點(diǎn)膠水層，在所述量子點(diǎn)膠水層表面形成第二阻隔層，得到量子點(diǎn)膜預(yù)制品；

S03.將所述量子點(diǎn)膜預(yù)制品進(jìn)行固化處理，得到量子點(diǎn)膜。

具體的，上述步驟S01中，優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)溶液的濃度為10-50mg/ml。若所述量子點(diǎn)溶液的濃度太低，則形成的膜層過薄甚至形成缺陷，發(fā)光弱；若所述量子點(diǎn)溶液的濃度太高會(huì)熒光淬滅。所述金屬納米顆粒溶液滿足金屬納米顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)占所述量子點(diǎn)膜總質(zhì)量的0.1-5％，若含量太低起不到增強(qiáng)作用，若含量太高，容易引起發(fā)光淬滅。

所述量子點(diǎn)膠水中，含有用于將所述量子點(diǎn)和/或所述金屬納米顆粒固化成膜的固化聚合物前體(對(duì)應(yīng)所述量子點(diǎn)膜中的固化劑)。所述固化聚合物前體以為UV固化聚合物前體，也可以為熱固化聚合物前體。優(yōu)選的，所述固化聚合物前體為UV固化聚合物前體和熱固化聚合物前體的混合物，從而形成更牢固、致密的膜層。且以所述固化聚合物前體的總重為100％計(jì)，所述UV固化聚合物前體的重量百分含量為5-30％，所述熱固化聚合物前體的重量百分含量為70-95，從而獲得優(yōu)異的固化效果，形成高質(zhì)量的膜層。

將所述量子點(diǎn)溶液、金屬納米顆粒溶液和固化聚合物前體混合，配置成量子點(diǎn)膠水。

上述步驟S02中，所述第一阻隔層、第二阻隔層的厚度材料如上文所述，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。在所述第一阻隔層表面沉積所述量子點(diǎn)膠水形成量子點(diǎn)膠水層，采用溶液加工法實(shí)現(xiàn)，包括但不限于旋涂。在所述量子點(diǎn)膠水層表面形成第二阻隔層后，形成將所述量子點(diǎn)膠水層夾在中間的三明治結(jié)構(gòu)。

上述步驟S03中，將所述量子點(diǎn)膜預(yù)制品進(jìn)行固化處理，使得所述量子點(diǎn)膠水層固化形成量子點(diǎn)層。所述固化處理可以為UV固化成型、熱固化處理中的至少一種。

作為一個(gè)具體實(shí)施例，所述量子點(diǎn)膜的制備方法，包括如下步驟：

以所述量子點(diǎn)膠水的總重量為100％計(jì)，將含有紅色和綠色量子點(diǎn)的溶液(3wt％)、金屬納米顆粒溶液(0.5wt％)、甲基丙烯酸脂(23wt％)、環(huán)氧樹脂(73wt％)、光引發(fā)劑(0.5wt％)混合，配制成量子點(diǎn)膠水；

將量子點(diǎn)膠水涂布在隔水隔氧的第一阻隔層上，然后再在量子點(diǎn)膠水上面貼合隔水隔氧的第二阻隔層，保護(hù)層均為PVA層，其厚度為10μm；

用紫外線(UV)輻射來固化涂層，然后在160℃下的烘箱中熱固化5分鐘，即形成含有金屬納米顆粒的量子點(diǎn)膜。

本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)膜的制備方法，只需將量子點(diǎn)溶液、金屬納米顆粒溶液和固化聚合物前體混合液混合后成膜處理，并在兩表面覆上阻隔層即可，方法簡(jiǎn)單，操作可控性強(qiáng)，且得到的量子點(diǎn)膜中紅色和綠色量子點(diǎn)的光致發(fā)光效率高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。