具有硫醇-环氧树脂基体的量子点制品制造技术

本发明专利技术描述了包含固化的硫醇‑环氧树脂基体的量子点的量子点膜制品。基体制剂抵抗水和/或氧气的侵入，同时在老化时还提供可接受的颜色稳定性。

Quantum dot product with thiol epoxy resin matrix

This invention describes quantum dots thiol epoxy resin matrix contains the cured film products. The matrix preparation resists the invasion of water and / or oxygen and provides acceptable color stability at the same time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有硫醇-环氧树脂基体的量子点制品
技术介绍
量子点增强膜(QDEF)用于LCD显示器。红色和绿色量子点在QDEF中与蓝光LED一起用作光源以发出全光谱颜色。其优点在于，与典型LCD显示器相比改善了色域，并且与OLED或LED显示器相比保持了低能耗。量子点膜制品包括分散于层合在两个阻挡层之间的基体中的量子点。量子点制品包括作为荧光元素的绿色量子点和红色量子点的组合，当用于诸如例如液晶显示器(LCD)的显示装置中时，其可增强色域性能。量子点对于劣化高度敏感，因此量子点制品应当具有优异的阻挡特性，以防止水分和氧气的侵入，水分和氧气的侵入可劣化制品的性能。阻挡层保护层合构造的内部区域中的量子点免于因为暴露于氧气或水而导致的损坏，但是制品的切割边缘使基体材料暴露于大气环境。在这些边缘区域中，保护分散于基体中的量子点主要依赖于基体本身的阻挡特性。如果水和/或氧气进入量子点制品的边缘区域，那么层合构造的暴露边缘上的或附近的量子点可劣化，并且最终在受到紫外线或可见光激发时无法发光。这种类型的量子点劣化称为边缘侵入，可导致在膜制品的切割边缘周围出现暗线，这可对其中量子点制品形成其一部分的显示器的性能造成不利影响。因此，需要具有更好的阻挡特性的基体，以用于保护QDEF中的量子点免受劣化，从而延长寿命稳定性。
技术实现思路
一般来讲，本公开涉及在量子点制品中使用的基体制剂。基体制剂抵抗水和/或氧气的侵入，同时在老化时仍提供可接受的颜色稳定性。在一个实施方案中，本公开涉及包括第一阻挡层、第二阻挡层以及位于第一阻挡层与第二阻挡层之间的量子点层的膜制品。量子点层包括分散于固化的硫醇-环氧树脂的基体中的量子点。更具体地，硫醇-环氧树脂基体是多硫醇和环氧树脂的固化反应产物，其各具有≥2的官能度。就硫醇-环氧树脂基体而言，在超过100小时的加速老化之后观察到转变部分的边缘侵入不超过1mm。在各种实施方案中，本公开中所述的基体材料将在65℃/95％相对湿度或85℃条件下老化之后的边缘侵入限制为小于0.5mm，并且在1931CIE坐标系中初始测量的x和y轴两者上具有不超过0.02或甚至0.005的颜色变化。这些基体制剂可延长显示器应用中量子点制品的使用寿命。如本文所用，“硫醇-环氧树脂”是指多硫醇和环氧树脂的反应混合物，或其固化的反应产物。“烷基”是指直链或支链、环状或非环状的饱和一价烃。“亚烷基”是指直链或支链的不饱和二价烃。“烯基”是指直链或支链的不饱和烃。“芳基”是指一价芳族基团，诸如苯基、萘基等。“亚芳基”是指多价芳族基团，诸如亚苯基、亚萘基等。“亚芳烷基”是指如上定义的芳基连接到如上定义的亚烷基而形成的基团，例如苄基、1-萘乙基等。本文使用的“(杂)烃基”，包括烃基烷基和烃基芳基，以及杂烃基杂烷基和杂烃基杂芳基，杂烃基杂烷基和杂烃基杂芳基包含一个或多个悬链(链中)杂原子，诸如醚基或氨基。杂烃基可以任选地包含一个或多个悬链(链中)官能团，所述悬链官能团包括酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则非聚合的(杂)烃基通常包含1至60个碳原子。如本文所用的这类杂烃基的一些示例除上文针对“烷基”、“杂烷基”和“芳基”所述的那些外，还包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、4-二苯基氨基丁基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙基、3,6-二氧杂庚基、3,6-二氧杂己基-6-苯基。如本文所用的术语“复合粒子”是指纳米粒子，该纳米粒子通常为芯/壳纳米粒子(优选地，纳米晶体)的形式，其在纳米粒子的表面上具有不通过普通溶解从表面去除的任何相关联的有机涂层或其它材料。此类复合粒子可用作“量子点”，所述量子点由于使用半导体材料而在近紫外线(UV)到远红外线(IR)范围内具有可调发射。术语“纳米粒子”是指具有在0.1纳米至1000纳米范围内，诸如0.1纳米至100纳米范围内或1纳米至100纳米范围内的平均粒径的粒子。术语“直径”不仅指大致球形的粒子的直径，而且还指沿结构的最短轴线的距离。用于测量平均粒径的合适技术包括例如扫描隧道显微镜法、光散射法和透射电子显微镜法。纳米粒子的“芯”被理解为意指尚未施加壳的纳米粒子(优选地，纳米晶体)或者意指芯/壳纳米粒子的内部部分。纳米粒子的芯可具有均一的组成或者其组成可随芯内的深度变化。已知有许多材料用于芯纳米粒子中，并且在本领域中已知有许多方法用于将一个或多个壳施加到芯纳米粒子。芯具有与所述一个或多个壳不同的组成。芯通常具有与芯/壳纳米粒子的壳不同的化学组成。如本文所用，术语“光化辐射”是指电磁波谱的任何波长范围内的辐射。光化辐射通常处于紫外线波长范围内、可见光波长范围内、红外线波长范围内，或它们的组合。可使用本领域中已知的任何合适的能量源来提供光化辐射。附图说明图1为包含量子点的例示性膜制品的边缘区域的示意性侧视图。图2为形成量子点膜的例示性方法的流程图。图3为包括量子点制品的显示器的实施方案的示意图。具体实施方式本公开提供了包含分散于硫醇-环氧树脂聚合物中的量子点的新型组合物。本公开提供了一种量子点膜制品，该量子点膜制品包括第一阻挡层、第二阻挡层；以及第一阻挡层和第二阻挡层之间的量子点层，所述量子点层包含分散于包含具有Tg＞20℃的固化的硫醇-环氧树脂的基体中的量子点。固化的硫醇-环氧树脂基体或粘结剂是多硫醇化合物和环氧化合物或树脂的反应产物，其中各具有≥2的官能度。应当理解，由于亲电子的环氧基团在开环时产生亲核羟基，所以有限量的一环氧化合物的官能度为1，并且羟基然后可以与另外的环氧基团反应，但是优选的是环氧树脂具有至少两个环氧基团。本公开提供了一种量子点膜制品，该量子点膜制品包括第一阻挡膜、第二阻挡膜；以及第一阻挡膜和第二阻挡膜之间的量子点层，所述量子点层包含分散于包含具有Tg＞20℃的固化的硫醇-环氧化物的基体中的量子点。硫醇-环氧树脂中的多硫醇反应物具有下式：R2(SH)y,I其中R2为具有y价的(杂)烃基基团，并且y≥2，优选地y>2。多硫醇的硫醇基团可以为伯硫醇或仲硫醇。式I的化合物可以包括具有二或更大的平均官能度的化合物的混合物。R2包含任何(杂)烃基基团，其包括脂族和芳族多硫醇。R2可任选地还包含一种或多种官能团，所述官能团包括悬垂的羟基、酸、酯或氰基基团或者悬链(链中)醚、脲、氨基甲酸酯和酯基团。在一个实施方案中，R2包含具有1至30个碳原子的非聚合脂族或脂环族部分。在另一个实施方案中，R2是聚合的并且包含具有悬垂或末端反应性-SH基团的聚氧化烯、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯或聚硅氧烷聚合物。可用的聚合物包括例如硫醇封端的聚乙烯或聚丙烯、以及硫醇封端的聚(氧化烯)。可用的多硫醇的具体示例包括2,3-二巯基-1-丙醇、2-巯基乙基醚、2-巯基乙基硫化物、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、丙烷-1,2,3-三硫醇和三聚硫氰酸。另一类可用的多硫醇包括通过多羟基化合物与末端硫醇取代的羧酸(或它们的衍生物，诸如酯或酰基卤)的酯化作用所获得的那些，所述末端硫醇取代的羧酸包括α-或β-巯基羧酸，诸如巯基乙酸、β-巯基丙酸、2-巯基丁酸或它们的酯。由此获得的可商购获得的化合物的可用示例包括乙二醇双(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包含分散于硫醇‑环氧树脂基体中的量子点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.16 US 62/148,2091.一种组合物，包含分散于硫醇-环氧树脂基体中的量子点。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硫醇-环氧树脂衍生自至少一种多硫醇，以及至少一种聚环氧树脂，其中各具有≥2的官能度。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基体是固化的并且具有>20℃的Tg。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基体是未固化的。5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述多硫醇具有下式：R2(SH)y，其中R2为具有y价的(杂)烃基基团，并且y≥2。6.根据权利要求5所述的组合物，其中R2为脂族或芳族基团，任选地包含由酯、酰胺、醚、氨基甲酸酯、硫醚和脲连接官能团组成的一者或多者，并且y≥2。7.根据权利要求5所述的组合物，其中R2为具有1至30个碳原子和任选地氧、氮或硫的1至4个悬链杂原子的脂族部分、脂环族部分、芳族部分或烷基取代的芳族部分。8.根据权利要求2所述的组合物，其中所述多硫醇是通过多元醇与末端硫醇取代的羧酸的酯化作用而获得的。9.根据权利要求2所述的组合物，其中所述环氧树脂是具有下式的缩水甘油醚：其中R20为(杂)烃基基团，并且m为1至6。10.根据权利要求9所述的组合物，其中R20还包含选自悬垂羟基、酰胺、酯或氰基基团的一种或多种官能团。11.根据权利要求9所述的组合物，其中R20还包含悬链(链中)醚、脲、氨基甲酸酯、酯基团、酰胺、硫醚连接官能团。12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，其中所述多硫醇的硫醇基团与所述环氧树脂的环氧基团的化学计量摩尔比为0.75:1至1:0.75。13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述量子点是由有机配体稳定的芯-壳量子点。14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述量子点选自CdSe/ZnS和InP/ZnS。15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物，其中硫醇-环氧树脂基体中所述量子点的重量比为0.1％至20％。16.根据权利要求1至15中任一项所述的组合物，其中所述基体还包含具有在1至10微米范围内的平均尺寸的散射粒子。17.根据权利要求1至16中任一项所述的组合物，其中所述量子点用一种或多种有机配体稳定并且分散于官能化的硅氧烷载体液体中。18.根据权利要求17所述的组合物，其中相对于包括无机纳米粒子的总量，所述配体和载体液体的量为≥60重量％。19.一种量子点制品，包括：第一阻挡层；第二阻挡层；以及位于所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间的量子点层，所述量子点层包含分散于基体中的量子点，所述基体包含具有>20℃的Tg的固化的硫醇-环氧树脂。20.根据权利要求19所述的制品，其中所述硫醇-环氧树脂衍生自至少一种多硫醇以及至少一种聚环氧树脂，其中各具有≥2的官能度。21.根据权利要求20所述的制品，其中所述多硫醇具有下式：R2(SH)y，其中R2为具有y价的(杂)烃基基团，并且y≥2。22.根据权利要求21所述的制品，其中R2为脂族或芳族基团，任选地包含由酯、酰胺、醚、氨基甲酸酯、硫醚或脲官能团组成的一者或多者，并且x≥2。23.根据权利要求21所述的制品，其中R2为具有1至30个碳原子和任选地氧、氮或硫的1至4个悬链杂原子的脂族部分、脂环族部分、芳族部分或烷基取代的芳族部分。24.根据权利要求20所述的制品，其中所述多硫醇是通过多元醇与末端硫醇取代的羧酸的酯化作用而获得的。25.根据权利要求20所述的制品，其中所述环氧树脂是具有下式的缩水甘油醚：其中R20为(杂)烃基基团，并且m为1至6。26.根据权利要求25所述的制品，其中R20还包含选自悬垂羟基、酰胺、酯或氰基基团的一种或多种官能团。27.根据权利要求25所述的制品，其中R20还包含悬链(链中)醚、脲、氨基甲酸酯、酯基团、酰胺、硫醚官能团。28.根据权利要求20至27中任一项所述的膜制...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘再明，J·M·皮珀，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US