本發(fā)明涉及量子點(diǎn)膜顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
量子點(diǎn)膜和元件在顯示器和其它光學(xué)構(gòu)造中大量使用，其主要用于液晶顯示器背光模組里替代下擴(kuò)散膜的光學(xué)膜片。相比普通白光LED，采用藍(lán)光LED搭配量子點(diǎn)膜的背光模組，可明顯提升液晶顯示器的色彩飽和度，并且在提高色域的同時(shí)能提高亮度、減少功耗。由于LED發(fā)熱和量子點(diǎn)材料本身特性的緣故，量子點(diǎn)膜中量子點(diǎn)的效率和壽命會(huì)受到影響，需要將量子點(diǎn)膜制成上、下表面都帶隔水隔氧保護(hù)層的夾心結(jié)構(gòu)。
聚乙烯醇(PVA)涂層對(duì)氧氣、氮?dú)?、氫氣及二氧化碳都具有良好的阻隔性，其阻氧性能大大?yōu)于PVDC涂層。PVA涂布液易吸濕，耐水性較差，在高濕條件下阻氧性下降；市場(chǎng)上的改性涂布液為黃色，不透明，涂布后的基材卷徑端面也為明顯的黃色，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，顏色由黃色變?yōu)榧t褐色。在涂布加工過(guò)程中，由于PVA表面有一定的表面活性，在攪拌或涂布干燥過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生泡沫，消泡劑選擇不當(dāng)都會(huì)引起涂層阻隔性能的缺陷，高效的消泡劑也是提高PVA涂布液阻隔性的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于利用PVA涂層通光性好以及氧氣阻隔性強(qiáng)的特點(diǎn)提供了一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜及其長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的制備方法，用以解決PVA涂層在高濕條件下阻氧性下降的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，所述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜包括從上至下依次設(shè)置的上阻隔膜、上阻隔涂層、量子點(diǎn)層、下阻隔涂層和下阻隔膜，量子點(diǎn)層居于上阻隔涂層和下阻隔涂層的中間，上阻隔涂層和下阻隔涂層分別涂覆于上阻隔膜的下表面和下阻隔膜的上表面，量子點(diǎn)層由量子點(diǎn)涂布液涂覆于上阻隔膜的上阻隔涂層和下阻隔膜的下阻隔涂層之間固化后形成。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，量子點(diǎn)涂布液包括量子點(diǎn)材料、引發(fā)劑、光學(xué)膠黏劑、硅膠微粒、擴(kuò)散粒子、助劑和溶劑。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，量子點(diǎn)材料包括紅量子點(diǎn)材料和綠量子點(diǎn)材料。本發(fā)明中涉及的量子點(diǎn)為IIB-VIA族半導(dǎo)體化合物，可為二元化合物、三元化合物或四元化合物，優(yōu)選為CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe中的至少一種。量子點(diǎn)受到紫外或藍(lán)光光源的激發(fā)時(shí)，便會(huì)發(fā)出特有波長(zhǎng)的激發(fā)熒光，其發(fā)射的熒光光譜由量子點(diǎn)材料的化學(xué)組成、粒徑?jīng)Q定。
本發(fā)明的引發(fā)劑為異丙苯過(guò)氧化氫、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化二叔戊基、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯中的一種。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，光學(xué)膠黏劑包括質(zhì)量百分比為40％-50％的甲基丙烯酸單體和質(zhì)量百分比為50％-60％的環(huán)氧樹(shù)脂聚合物單體。
本發(fā)明中涉及的硅膠微粒的粒徑為2μm-30μm。
本發(fā)明中涉及的擴(kuò)散粒子為如下材質(zhì)的球狀高聚物微珠：聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯或聚硅氧烷等。所述擴(kuò)散粒子的粒徑為5μm-30μm。
本發(fā)明的助劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種。
本發(fā)明的溶劑為丁酮。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，上阻隔涂層和下阻隔涂層由聚乙烯醇水溶性涂布液分別涂覆于上阻隔膜和下阻隔膜上固化后形成，聚乙烯醇水溶性涂布液包括成膜物質(zhì)、消泡劑和潤(rùn)濕劑。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，成膜物質(zhì)包括中高黏度的聚乙烯醇，中高黏度的聚乙烯醇包括PVA 20-99、PVA 19-99、PVA17-99、PVA17-88、PVA 17-78或PVA 05-88。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，消泡劑和潤(rùn)濕劑包括乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑，乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑的結(jié)構(gòu)通式如下：
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，進(jìn)一步地，上阻隔膜和下阻隔膜為一種透明水氣阻隔膜，透明水氣阻隔膜是利用真空蒸鍍或磁控濺射在光學(xué)透明基材薄膜表面上涂布厚10nm左右的硅氧化物或氧化鋅薄層后制成的，光學(xué)透明基材薄膜包括聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰胺薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸酯薄膜或聚酯酰胺薄膜。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的制備方法，所述制備方法包括：將具有粘結(jié)性和氧氣阻隔性能的中高黏度的聚乙烯醇水溶性涂布液采用吻涂或干式復(fù)合機(jī)分別涂于上阻隔膜和下阻隔膜上之上，固化后分別形成上阻隔涂層和下阻隔涂層，上阻隔涂層或下阻隔涂層厚約2-5μm；將紅量子點(diǎn)材料、綠量子點(diǎn)材料、引發(fā)劑、光學(xué)膠黏劑、硅膠微粒、擴(kuò)散粒子、助劑和溶劑均勻混合配置成量子點(diǎn)涂布液；在下阻隔膜上的下阻隔涂層表面，涂布量子點(diǎn)涂布液，固化后得到量子點(diǎn)層，將量子點(diǎn)層的厚度控制在15±5μm范圍內(nèi)；用上阻隔膜的上阻隔涂層的表面，對(duì)下阻隔膜上的下阻隔涂層上涂覆的量子點(diǎn)層表面進(jìn)行復(fù)合，得到長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜。
本發(fā)明公開(kāi)的上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的制備方法，進(jìn)一步地，聚乙烯醇水溶性涂布液的制備方法包括：將中高黏度的聚乙烯醇、乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑和多余的去離子水混合配置，其中，中高黏度的聚乙烯醇和乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑的比例分別為7％和0.05％；以400r/min的攪拌速度，使用恒溫油浴鍋加熱，待溫度上升至95℃，恒溫?cái)嚢?0min，使中高黏度的聚乙烯醇在水中溶解，至溶液澄清。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明公開(kāi)的一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜及其制備方法，通過(guò)阻隔膜阻水，在阻隔膜上涂上PVA涂層，利用PVA涂層通光性好以及氧氣阻隔性強(qiáng)的特點(diǎn)進(jìn)一步提高了氧氣阻隔性，從而提高了量子點(diǎn)膜壽命，并且避免了PVA涂層在高濕條件下阻氧性下降的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例
參考圖1，本發(fā)明一方面提供了一種長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜，具有以下結(jié)構(gòu)：所述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜包括從上至下依次分布設(shè)置的上阻隔膜101、上阻隔涂層102、量子點(diǎn)層103、下阻隔涂層104和下阻隔膜105，量子點(diǎn)層103居于上阻隔涂層102和下阻隔涂層104的中間，上阻隔涂層102和下阻隔涂層104分別涂覆于上阻隔膜101和下阻隔膜105上，量子點(diǎn)層103由量子點(diǎn)涂布液涂覆于上阻隔膜101的上阻隔涂層102和下阻隔膜105的下阻隔涂層104之間固化后形成。
本發(fā)明中涉及的量子點(diǎn)涂布液包括量子點(diǎn)材料、引發(fā)劑、光學(xué)膠黏劑、硅膠微粒、擴(kuò)散粒子、助劑和溶劑。其中，量子點(diǎn)材料包括紅量子點(diǎn)材料和綠量子點(diǎn)材料；光學(xué)膠黏劑包括質(zhì)量百分比為40％-50％的甲基丙烯酸單體和質(zhì)量百分比為50％-60％的環(huán)氧樹(shù)脂聚合物單體。
本發(fā)明中涉及的上阻隔涂層和下阻隔涂層由聚乙烯醇水溶性涂布液分別涂覆于上阻隔膜和下阻隔膜上固化后形成，聚乙烯醇水溶性涂布液包括成膜物質(zhì)、消泡劑和潤(rùn)濕劑。進(jìn)一步地，成膜物質(zhì)包括中高黏度的聚乙烯醇，中高黏度的聚乙烯醇包括PVA 20-99、PVA 19-99、PVA 17-99、PVA 17-88、PVA 17-78或PVA 05-88，優(yōu)選為PVA20-99，PVA19-99，PVA17-99。國(guó)內(nèi)聚乙烯醇(PVA)牌號(hào)表示為XX-XX。前兩位為聚合度，取聚合度的千位、百位，后兩位表示醇解度，國(guó)內(nèi)PVA牌號(hào)及指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1國(guó)內(nèi)PVA牌號(hào)
本發(fā)明中涉及的消泡劑和潤(rùn)濕劑包括乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑，諸如美國(guó)空氣化工surfynol系列表面活性劑，surfynol 104，surfynol 440，surfynol 465等。乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑的結(jié)構(gòu)通式如下：
本發(fā)明中涉及的上阻隔膜和下阻隔膜為透明水氣阻隔膜，透明水氣阻隔膜是利用真空蒸鍍或磁控濺射在光學(xué)透明基材薄膜表面上涂布10nm左右厚度的硅氧化物或氧化鋅薄層后制成的，光學(xué)透明基材薄膜包括聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰胺薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸酯薄膜或聚酯酰胺薄膜。
本發(fā)明另一方面提供了上述長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的制備方法，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
聚乙烯醇水溶性涂布液的制備：
根據(jù)表二將中高黏度的聚乙烯醇、乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑和多余的去離子水混合配置，其中，中高黏度的聚乙烯醇和乙氧基炔二醇類(lèi)表面活性劑的比例分別為7％和0.05％；以400r/min的攪拌速度，使用恒溫油浴鍋加熱，待溫度上升至95℃，恒溫?cái)嚢?0min，使中高黏度的聚乙烯醇在水中溶解，至溶液澄清。
表二：聚乙烯醇水溶性涂布液實(shí)施例配比表
長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜的制備方法：
將具有粘結(jié)性和氧氣阻隔性能的中高黏度的聚乙烯醇水溶性涂布液采用吻涂或干式復(fù)合機(jī)(采用120線/英寸、約40μ左右深的網(wǎng)線輥)分別涂于上阻隔膜和下阻隔膜上之上，固化后分別形成上阻隔涂層和下阻隔涂層，上阻隔涂層或下阻隔涂層厚約2-5μm，得到9對(duì)涂有聚乙烯醇水溶性涂布液的上阻隔膜和下阻隔膜上樣品；
將紅量子點(diǎn)材料、綠量子點(diǎn)材料、引發(fā)劑、光學(xué)膠黏劑、硅膠微粒、擴(kuò)散粒子、助劑和溶劑均勻混合配置成量子點(diǎn)涂布液；
在實(shí)施例1-9中得到的下阻隔膜上的下阻隔涂層表面，分別涂布量子點(diǎn)涂布液，固化后得到量子點(diǎn)層，將量子點(diǎn)層的厚度控制在15±5μm范圍內(nèi)；分別用實(shí)施例1-9中相應(yīng)的上阻隔膜的上阻隔涂層的表面，對(duì)下阻隔膜上的下阻隔涂層上涂覆的量子點(diǎn)層表面進(jìn)行復(fù)合，分別得到實(shí)施例1-9的長(zhǎng)壽命量子點(diǎn)膜。
另外，在沒(méi)有涂布聚乙烯醇水溶性涂布液的下阻隔膜表面直接涂布量子點(diǎn)涂布液，固化后得到量子點(diǎn)層，將量子點(diǎn)層的厚度控制在15±5μm范圍內(nèi)；用沒(méi)有涂布聚乙烯醇水溶性涂布液的上阻隔膜的表面，對(duì)上述下阻隔膜上的涂覆的量子點(diǎn)層表面進(jìn)行復(fù)合，得到比較例1的量子點(diǎn)膜。
實(shí)施例1-9與比較例1的組成對(duì)比：
對(duì)比結(jié)果具體見(jiàn)表三。
表三實(shí)施例1-9與比較例1的組成對(duì)比表
實(shí)施例1-9與比較例1的耐水性測(cè)試對(duì)比：
利用濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的PERMETM博密TM W3/330水蒸氣透過(guò)率分析儀測(cè)量水蒸氣傳輸速率(WVTR)。以水蒸氣傳輸速率(20g/m2)放置25天。粘著力依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2792-1998進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果具體見(jiàn)表四。
表四各樣品耐水性測(cè)試前后粘著力變化對(duì)比表
測(cè)試色域的條件為：采用工作電壓為27V，工作電流為80mA藍(lán)色LED燈條為背光激發(fā)光源，藍(lán)背光峰值波長(zhǎng)為448nm，藍(lán)背光屏幕大小為14英寸，用SR-3AR TOPCON輝度計(jì)，測(cè)試采用本發(fā)明方法所得光學(xué)膠黏劑貼合的量子點(diǎn)膜樣品顯示屏的色域。粘著力依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2792-1998進(jìn)行測(cè)試。
耐候性測(cè)試條件為：85℃85％RH持續(xù)240小時(shí)。將貼合的量子點(diǎn)膜樣品組裝入背光模組中，放入耐候老化試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試。
在三波長(zhǎng)燈下肉眼觀察貼合的量子點(diǎn)膜樣品表觀，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：優(yōu)異，表觀均勻平整、無(wú)氣泡、無(wú)翹曲，裁切時(shí)粘合層邊緣不翹邊，記為◎；合格，表觀均勻平整、邊緣有個(gè)別氣泡但不明顯、無(wú)翹曲，裁切時(shí)粘合層邊緣輕微翹邊，記為○；不合格，表觀較多氣泡、輕微翹曲，裁切時(shí)樣片邊緣翹邊、粘合層有脫粘現(xiàn)象，記為×，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表五。
表五各樣品耐水性測(cè)試結(jié)果對(duì)比表
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。