量子点-聚合物复合物及其制备方法、具有该复合物的光转换膜、背光单元和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及量子点-聚合物复合物及其制备方法、具有该复合物的光转换膜、背光单元和显示装置。本发明专利技术的量子点-聚合物复合物包含由基质树脂形成的第一相、分散在所述第一相中的球状第二相和在所述第一相和第二相之间沿所述第二相的表面设置的第三相，所述第二相中包含量子点。利用本发明专利技术的量子点-聚合物复合物能够制得具有均一光学性能的光转换膜。

Quantum dot polymer composite and method for preparing the same, light conversion film with the same, backlight unit and display device

The invention relates to a quantum dot polymer composite and a preparation method thereof, a light conversion film, a backlight unit and a display device having the same. The invention of the quantum dot polymer composite contains matrix resin formed by the first phase, dispersed in the first phase spherical second phase and disposed along a surface of the second phase in the first phase and the second phase of the third phase, the second phase containing quantum dots. The light conversion film with uniform optical properties can be obtained by using the quantum dot polymer composite of the present invention.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年12月8日提交的韩国专利申请第10-2014-0175325号的权益，在此通过援引将其全部并入本申请。
本专利技术涉及量子点-聚合物复合物及其制备方法，更具体而言，本专利技术涉及在高温高湿环境下减少劣化的量子点-聚合物复合物的制备方法和具有均一厚度的膜的制备方法、使用该方法制备的量子点-聚合物复合物和具有该复合物的光转换膜、背光单元和显示装置。
技术介绍
液晶显示器(LCD)、等离子显示面板装置(PDP)、电致发光显示器(ELD)和场发射显示器(FED)等已作为具有如纤薄、轻量和低能耗等优点的平板显示器(FPD)而采用，并正在替代现有的阴极射线管(CRT)。其中，LCD具有低能耗、良好的便携性、技术紧凑和高附加值。LCD还是非发射型装置，因而自身并不形成图像。而且，由于LCD是接收从外部入射的光形成图像的受光型(light receiving)显示器，因此，需要另外的光源。阴极荧光灯(CCFL)过去一直主要用作LCD的光源。但是，CCFL很难确保亮度均一性，并且在大规模制造CCFL时色纯度变差。因此，近年来使用三色发光二极管(LED)取代CCFL作为LCD的光源。当使用三色LED时，可以实现高色纯度，从而实现高品质图像。但是，由于三色LED非常昂贵，因此制造成本增大。结果，使用相对廉价的蓝色LED作为光源。为此，正在研究使用包含量子点(QD)的光转换膜将蓝光转换为红光和绿光从而实现白光的技术。在制造使用QD的光转换膜时，优选的是使QD均一地分散在基质树脂中。也就
是说，如果QD聚集，则光源发出的光穿过至少两个QD，因而发生再吸收，由此使发光效率变差。不过，目前制造的QD具有使用疏水性配体包覆的表面，以提高分散性。因此，可分散介质的种类受限，并且用于制造膜的树脂的种类也受到限制。光转换膜还包括贴附于光转换膜顶面和底面上的阻挡膜，并且位于膜边缘部分的QD会因渗过不含单独阻挡单元的侧面的氧或水分而氧化。可以使用对于氧和水分具有低渗透率的基质树脂来防止此现象发生。但是，QD在具有低蒸汽渗透性和/或水分渗透性的树脂中分散不佳。为了解决上述限制，将具有低蒸汽渗透性和/或水分渗透性的基质树脂在高温加热，然后与QD混合。不过，由于QD容易在高温下劣化，因此QD的发光效率变差。另外，韩国专利公报第10-2012-0035157号中公开了通过将量子点分散到包含特定含量的多官能光固化性低聚物和单官能光固化性单体(其酸值为约0.1mgKOH/g以下)的基质树脂中、然后使该基质树脂固化来制备光转换膜的方法。根据上述方法，在将量子点溶解于作为非极性材料的单官能光固化性单体之后，使单官能光固化性单体与具有高粘度的多官能光固化性低聚物相分离而形成乳相(emulsion)，然后使量子点分散在乳相形式的基质树脂中。不过，由于通过上述方法形成的各乳相借助多官能光固化性低聚物的高粘度而临时保持，乳相随时间流逝可能相互融合。结果，各乳相的尺寸可能增大，于是，乳相的尺寸分布可能增大。因此，可能存在各自的尺寸与涂布厚度类似的乳相。因此，在进行涂布时，乳相可能由涂布棒推开而在涂布方向上产生条纹，或者尺寸朝向膜的末端增大。结果，难以制备具有均一光学性能的光转换膜。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是解决现有技术的上述和其他问题。本专利技术的另一目的是提供在高温高湿环境下具有低劣化度的量子点-聚合物复合物、具有均一厚度的膜并在膜的整个表面上实现均一的光学性能，以及它们的制备方法。在另一方面中，本专利技术提供了具有量子点-聚合物复合物的光转换膜、背光单元和显示装置。为了达到本文中实施和宽泛地记载的这些和其他优点并根据本专利技术的目的，本发
明在一个方面中提供了量子点-聚合物复合物，其包含：由基质树脂形成的第一相；分散在第一相中的球状第二相，且第二相中包含量子点；和在第一相和第二相之间沿第二相的表面设置的第三相。本专利技术还提供了该量子点-聚合物复合物的相应的制备方法和包含光转换层的光转换过滤器、背光单元和显示装置。由下文给出的详细描述，本专利技术的进一步适用范围将显而易见。然而，应当了解，尽管以下详细描述和具体实施例指出了本专利技术的优选实施方式，然而其仅以说明的方式给出，因为根据本文的详细描述，本专利技术的实质和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。附图说明由下文中给出的详细描述和附图，本专利技术可以得到更加充分地理解，所述详细描述和附图仅以说明的方式给出，因此并非限制本专利技术，其中：图1是描绘一个实施方式的光转换复合物的制备方法的图。图2是包含一个实施方式的量子点-聚合物复合物的光转换膜的照片。图3是描绘一个实施方式的光转换膜的结构的图。图4和5是一个实施方式的显示装置的图。图6A和6B是显示实施方式1的光转换膜和比较例1的光转换膜在边缘部分的劣化程度的照片。图7是显示使用比较例2制备的树脂混合液制得的膜的状态的照片。具体实施方式现将详细参照本专利技术的优选实施方式，其实例描绘于附图中。本专利技术人开发出一种光转换膜，其在高温高湿环境下具有优异的稳定性并且在其整个区域上实现了相对均一的光学性能。本专利技术提供了一种量子点-聚合物复合物，其中，将量子点与具有极性部分和非极性部分的低聚物混合并分散到基质树脂中。首先，以下将描述一个实施方式的量子点-聚合物复合物的制备方法。图1是描绘一个实施方式的量子点-聚合物复合物的制备方法的图。参照图1，量子点-聚合物复合物的制备方法包括制备基质树脂溶液的工序(S1)、制备量子点分散液的工序(S2)、形成树脂混合溶液的工序(S3)和使该树脂混合溶液固化的工序(S4)。首先，在步骤S1中，制备出基质树脂溶液。此处，基质树脂溶液包含基质树脂和光引发剂。基质树脂可以具有以下的树脂，其具有低水分渗透性和蒸汽渗透性。更具体而言，量子点容易因氧气或者水分而劣化。因此，为了防止量子点劣化，优选使用具有低水分渗透性和蒸汽渗透性的树脂作为包围量子点的基质树脂。例如，基质树脂可以包括但不限于环氧树脂、环氧丙烯酸酯、聚氯三氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇及其组合。环氧树脂可以是具有环氧基的树脂，例如，双酚A树脂和双酚F树脂等。由于主链的特性，环氧树脂可以具有低水分渗透性和蒸汽渗透性。环氧丙烯酸酯树脂可以是将环氧树脂的环氧基取代为丙烯酸基的树脂。例如，环氧丙烯酸酯树脂可以为选自由双酚A甘油二丙烯酸酯(bisphenol A glycerolate diacrylate)、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚A甘油二甲基丙烯酸酯(bisphenol A glycerolate dimethacrylate)、双酚A乙氧基化物二甲基丙烯酸酯及其组合组成的组中的一种。与环氧树脂相似，环氧丙烯酸酯树脂可以因主链的特性而具有低水分渗透性和蒸汽渗透性。另外，聚氯三氟乙烯可以具有低水分和氧气渗透性，聚乙烯和聚丙烯可以具有低水分渗透性，且聚乙烯醇可以具有低氧气渗透性。优选的是，基质树脂是环氧(甲基)丙烯酸酯。该实施方式中可使用的环氧(甲基)丙烯酸酯可以为但不限于由以下化学式1表示的环氧(甲基)丙烯酸酯。(化学式1)在化学式1中，R1和R4各自独立地选自氢或者C1-10烷基，R2和R3各自独立地选自(其中，a为1～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点‑聚合物复合物，所述复合物包含：由基质树脂形成的第一相；分散在所述第一相中的球状第二相，所述第二相中包含量子点；和在所述第一相和第二相之间沿所述第二相的表面设置的第三相。

【技术特征摘要】
2014.12.08 KR 10-2014-01753251.一种量子点-聚合物复合物，所述复合物包含：由基质树脂形成的第一相；分散在所述第一相中的球状第二相，所述第二相中包含量子点；和在所述第一相和第二相之间沿所述第二相的表面设置的第三相。2.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述第二相的平均粒径为50μm以下。3.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述第三相包含源自具有极性部分和非极性部分的低聚物的单元。4.如权利要求3所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述极性部分包含选自由酮基、酯基、醚基、羧基、羟基、酰胺基、胺基和环状酸酐基组成的组中的至少一种极性基团。5.如权利要求3所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述非极性部分包含由碳和氢构成的烃链。6.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述第一相包含源自环氧(甲基)丙烯酸酯的重复单元。7.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，其中，源自环氧(甲基)丙烯酸酯的所述重复单元表示为以下化学式4：化学式4在化学式4中，R1和R4各自独立地选自氢或者C1-10烷基，R2和R3各自独立地选自或者其中，a为1～10的整数，b和c独立地选自0～10的整数。8.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，所述复合物还包含源自非极性(甲基)丙烯酸酯单体的单元。9.如权利要求8所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述非极性(甲基)丙烯酸酯单体包含选自由丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯组成的组中的至少一种材料。10.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，所述复合物还包含源自含有至少一种官能团的(甲基)丙烯酸酯单体的单元。11.如权利要求10所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述包含至少一种官能团的(甲基)丙烯酸酯单体包含选自由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、四氢呋喃基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二乙二醇二甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种材料。12.如权利要求1所述的量子点-聚合物复合物，所述复合物还包含光散射剂。13.如权利要求12所述的量子点-聚合物复合物，其中，所述光散射剂包含硅、二氧化硅、氧化铝、TiO2、ZrO2、硫酸钡、ZnO、聚(甲基丙烯酸甲酯)类聚合物、苯并胍胺类聚合物及其组合。14.一种量子点-聚合物复合物的制备方法，所述方法包括：制备基质树脂溶液；制备量子点分散液，所述量子点分散液包含具有极性部分和非极性部分的低聚物、非极性(甲基)丙烯酸酯单体和量子点；将所述基质树脂溶液与所述量子点分散液混合形成树脂混合溶液；和涂敷所述树脂混合溶液以使涂敷的所述树脂混合溶液固化。15.如权利要求14所述的方法，其中，所述基质树脂溶液包含环氧(甲基)丙烯酸酯和光引发剂。16.如权利要求15所述的方法，其中，所述环氧(甲基)丙烯酸酯由以下化学式1表示：化学式1在化学式1中，R1和R4各自独立地选自氢或者C1-10烷基，R2和R3各自独立地选自或者其中，a为1～10的整数，b和c独立地选自0～10的整数。17.如权利要求15所述的方法，其中，所述环氧(甲基)丙烯酸酯包含选自由双酚A甘油二丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯、双酚A甘油二甲基丙烯酸酯和双酚A乙氧基化物二甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种材料。18.如权利要求14所述的方法，其中，所述基质树脂溶液和所述量...

【专利技术属性】
技术研发人员：成镇宇，崔文九，申铉拳，张东善，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR