一种光刻胶，含有其的像素化光致发光彩膜及其用途制造技术

本发明专利技术提供了一种光刻胶，含有其的像素化光致发光彩膜及其用途，所述光刻胶包括光刻胶本体以及分散在光刻胶本体中的表面修饰有羧基的光致发光材料，所述光致发光材料包括量子点、量子棒、纳米片层或钙钛矿晶体中的任意一种或至少两种的混合物；本发明专利技术通过将表面修饰羧基的光致发光材料与光刻胶本体复配使用，能够提高光致发光材料在光刻胶本体中的分散性，在不影响光致发光材料量子产率的前提下尽可能的减少光致发光材料在光刻胶固化过程中出现的团聚、空洞等缺陷，该复配光刻胶固化后可以作为像素化光致发光彩膜等背光或显示材料使用，相较其他现有产品具有更高的背光吸收度、发光柔和度、色彩纯度和显示色域，能够获得更高品质的显示效果。

A photoresist containing a pixelized photoluminescent color film and its application

The present invention provides a photoresist containing a pixelized photoluminescent colour film and its application. The photoresist comprises a photoresist body and a carboxyl-modified photoluminescent material dispersed on the surface of the photoresist body. The photoluminescent material includes any or at least two mixtures of quantum dots, quantum rods, nanosheets or perovskite crystals. By mixing surface-modified carboxyl photoluminescent materials with photoresist bulk, the dispersion of photoluminescent materials in photoresist bulk can be improved. Without affecting the quantum yield of photoluminescent materials, the defects of photoluminescent materials such as agglomeration and voids in the curing process of photoresist can be minimized as much as possible. The composite photoresist can be used as a pixel after curing. Compared with other existing products, backlight or display materials such as photoluminescent color film have higher backlight absorption, light softness, color purity and display gamut, and can obtain higher quality display effect.

【技术实现步骤摘要】
一种光刻胶，含有其的像素化光致发光彩膜及其用途
本专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种光刻胶，含有其的像素化光致发光彩膜及其用途。
技术介绍
现阶段，实现彩色化显示的彩色滤光膜大多是由红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)三个透光的子像素组合而成，然而，此种方法中，多使用染料或荧光粉作为每个子像素中的背光波长转换材料，上述材料会吸收大量光能，使得滤光膜的能量利用率很低，而且，这种对滤光膜进行彩色化的方法，可实现的色域面积较小，颜色纯度不高，视觉效果较差。量子点等光致发光材料是一类由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒，作为一种新兴的半导体纳米材料，其在三个维度上的尺寸都不大于对应的半导体材料激子玻尔半径的二倍，由于其中的电子和空穴被量子限域，使其连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，故受激后可发射荧光，量子点最大的特点是其能带间隙会随着粒径的大小而发生变化，粒径越大，其能带间隙越小，受激发光的波长越短，粒径越小，其能量间隙越大，受激发光波长越长。由于量子点材料具有这种可以通过调整大小即可实现不同颜色发光的特点，且产生的光线光谱纯净，发射光的量子产率(QY)高、光谱精确、半峰宽窄，将其应用于显示领域时，色域可达100％，具有高色域和色彩调节非常灵活的优点。现有的利用量子点这种光致发光材料的滤光片或背光面板等材料均存在较多问题，如CN103278876A中公开了一种量子点彩色滤光片，其结构中多个像素，每个像素包括若干不同颜色的彩色子像素，该彩色滤光片还包括由量子点材料形成的在被激发后产生的光与对应的所述彩色子像素的颜色相同的衬底基板和由量子点材料形成的彩色子像素区域，用于吸收未激发量子点材料的光线的滤光层，其使用的量子点材料为硫化锌、氧化锌、氮化镓、硒化锌、硫化镉、硒化镓、硒化镉、締化锌、締化镉、砷化镓、磷化铟、碲化铅中的至少一种。CN105929635A中公开了一种量子点光刻胶的制备方法，其中公开了通过对量子点进行表面处理，之后将其与光刻胶进行混合来制备滤光片中的子像素，所述量子点的表面处理包括将量子点溶解在分散剂中，得到量子点分散液，之后，将四乙基原硅酸盐、环己烷、正己醇、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚混合并搅拌均匀，得到光扩散材料原液，将量子点分散液与光扩散材料原液混合，再加入氨水，经过搅拌或超声分散使得上述混合物混合均匀。然而，按照上述专利中公开的方法，使用光刻法制备具有类似结构的像素化光致发光彩膜时，由于量子点是无机物而光刻胶为有机聚合物，二者的互溶性和分散性很差，使得光固化后的像素点会出现量子点团聚现象，在显微镜观察项也会发现得到的像素中会产生量子点覆盖不到的空洞，而且，量子产率也会出现一定程度的降低，上述现象对于得到的背光或滤光材料中量子点分散的均一性以及背光的利用率都会很大的影响。因此，在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要通过改变量子点等光致发光材料与光刻胶本体的适配性，获得一种新型的光刻胶，以对现有的含量子点的背光面板或显示器件进行改进。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种新型的复合光刻胶，通过改变光刻胶中量子点等光致发光材料与光刻胶本体的适配性，以对现有的含量子点的背光面板或显示器件进行改进。为达此目的，本专利技术的目的之一在于提供一种光刻胶，所述光刻胶包括光刻胶本体以及分散在光刻胶本体中的表面修饰有羧基的光致发光材料。所述光致发光材料包括量子点、量子棒、纳米片层或钙钛矿晶体中的任意一种或至少两种的混合物，例如为量子点和量子棒的混合物、纳米片层和钙钛矿晶体的混合物或量子点、量子棒和钙钛矿晶体的混合物等。本专利技术通过在传统的光致发光材料表面修饰羧基，能够改善其与光刻胶本体之间的相容性，提高光致发光材料微粒彼此之间的排斥力，二者的混合物在固化后，不会因为其中光致发光材料的分散均一性差，使其在光固化后出现团聚、空洞等现象，也不会因为粒径或能带的变化导致光致发光材料出现量子产率下降等问题。优选地，所述表面修饰有羧基的光致发光材料通过将光致发光材料浸没在含有至少两个羧基的烷烃化合物的溶液中得到。优选地，所述浸没后还需进行超声分散和分离步骤才能得到所述表面修饰有羧基的光致发光材料。优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物中，烷烃碳链的主链中含1～10个(例如为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或9个)碳原子，进一步优选为5～10个碳原子，主链中碳原子数较多的烷烃化合物用于光致发光材料的表面修饰时，能够进一步提高光致发光材料之间的斥力以及与光刻胶本体之间的相容性，从而进一步提高光致发光材料在光刻胶本体中分散的均一性。优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物中，烷烃碳链的主链中含奇数个碳原子，主链为奇数个碳原子的含有至少两个羧基的烷烃化合物能够为光致发光材料在光刻胶本体中提供更大的溶解度。优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物为丙二酸、丁二酸、戊二酸、乙三酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-葵二酸或1,2,7-庚三酸中的任意一种或至少两种的混合物，出于成本和分散效果的考虑，进一步优选为戊二酸。优选地，所述光刻胶本体为任意一种含环氧键的光刻胶，含环氧键的光刻胶与表面修饰有羧基的光致发光材料之间具有更大的亲和力，进一步优选为美国Microchem公司生产的SU8型光刻胶。优选地，所述光致发光材料为量子点，量子点作为光致发光材料具有发光光谱窄、色彩纯度高、背光吸收效率高以及显示色域宽等优点。优选地，所述量子点为硫化镉量子点、铜铟硫量子点、碳量子点、石墨烯量子点、钙钛矿量子点、合金量子点、磷化铟量子点、外层包覆硫化锌的硒化镉量子点、外层包覆硫化镉的硒化镉量子点、外层包覆铝镓砷的铟铝砷量子点、外层包覆锌硒硫的磷化铟量子点、外层包覆硫化锌的磷化铟量子点、外层包覆硫化铅的硒化铅量子点、外层包覆硫化钙且内部掺杂有铜元素的硫化锌镓量子点、外层包覆硫化镉的碲化镉量子点、外层包覆硫化锌的碲化镉量子点中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选为外层包覆硫化锌的硒化镉量子点或外层包覆硫化镉的硒化镉量子点。优选地，按重量百分数计算，所述光刻胶中表面修饰有羧基的光致发光材料的含量为5～25wt％，例如为6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％等。优选地，所述光刻胶中还含有光散射粒子，光散射粒子的引入具有提高固化后的光刻胶的发光柔和度和背光利用率等优点。优选地，按重量百分数计算，所述光刻胶中光散射粒子的含量为5～25wt％，例如为6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％等。优选地，所述光散射粒子的粒径≥100nm，粒径大于100nm的光散射粒子的散射效果较优，例如为150nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm或1000nm等，进一步优选为100～500nm。优选地，所述光散射粒子为二氧化钛粒子和/或二氧化硅粒子。本专利技术的目的之二在于提供一种像素化光致发光彩膜，所述像素化光致发光彩膜包括黑色基底薄膜，以及穿透并分散在所述黑色基底薄膜中的透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括光刻胶本体以及分散在光刻胶本体中的表面修饰有羧基的光致发光材料；所述光致发光材料包括量子点、量子棒、纳米片层或钙钛矿晶体中的任意一种或至少两种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括光刻胶本体以及分散在光刻胶本体中的表面修饰有羧基的光致发光材料；所述光致发光材料包括量子点、量子棒、纳米片层或钙钛矿晶体中的任意一种或至少两种的混合物。2.根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述表面修饰有羧基的光致发光材料通过将光致发光材料浸没在含有至少两个羧基的烷烃化合物的溶液中得到；优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物中，烷烃碳链的主链中含1～10个碳原子，进一步优选为5～10个碳原子；优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物中，烷烃碳链的主链中含奇数个碳原子；优选地，所述含有至少两个羧基的烷烃化合物为丙二酸、丁二酸、戊二酸、乙三酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-葵二酸或1,2,7-庚三酸中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选为戊二酸。3.根据权利要求1或2所述的光刻胶，其特征在于，所述光刻胶本体为任意一种含环氧键的光刻胶，进一步优选为SU8型光刻胶。4.根据权利要求1～3之一所述的光刻胶，其特征在于，所述光致发光材料为量子点；优选地，所述量子点为硫化镉量子点、铜铟硫量子点、碳量子点、石墨烯量子点、钙钛矿量子点、合金量子点、磷化铟量子点、外层包覆硫化锌的硒化镉量子点、外层包覆硫化镉的硒化镉量子点、外层包覆铝镓砷的铟铝砷量子点、外层包覆锌硒硫的磷化铟量子点、外层包覆硫化锌的磷化铟量子点、外层包覆硫化铅的硒化铅量子点、外层包覆硫化钙且内部掺杂有铜元素的硫化锌镓量子点、外层包覆硫化镉的碲化镉量子点、外层包覆硫化锌的碲化镉量子点中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选为外层包覆硫化锌的硒化镉量子点或外...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小卫，王恺，白雪，杨鸿成，
申请(专利权)人：深圳扑浪创新科技有限公司，南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44