一种量子点扩散板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点扩散板及其制备方法，量子点扩散板包括自下而上依次设置的散热表面胶层、高聚层、光选择性激发层、高光扩散层和防水氧表面胶层，以及涂覆于以上多层结构四周的包边保护膜；光选择性激发层中部设有分隔层，分隔层下表面通过喷墨印刷均匀分布有包括红色复合材料微粒的圆状红色量子点胶膜，分隔层上表面通过喷墨印刷均匀分布有包括绿色复合材料微粒的圆状绿色量子点胶膜。量子点扩散板的制备方法包括：1）表面处理：量子点与表面活性剂及小介电常数材料形成复合材料微粒；2）纵向多层：复合材料微粒与聚合物基材界面处理，并制备多层量子点扩散板；3）包边处理：覆胶形成包边保护膜。该扩散板发光效率高，使用寿命长。命长。命长。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点扩散板及其制备方法


[0001]本专利技术属于量子点光学
，具体涉及一种量子点扩散板及其制备方法。

技术介绍

[0002]相对于传统显示器件，液晶显示需要蓝光LED涂上黄光荧光粉来合成白光，白光再经过红绿蓝滤光片来合成彩色光。而且荧光粉材料半峰宽较宽，颜色纯度低，色域也不高。而纳米量子点材料的性质正好与其相反，半峰宽窄，色纯度高，可调节尺寸发出特定颜色的光，实现更高的色域。只需普通的蓝光LED激发红、绿色量子点，就可以直接发出红光和绿光，而且浪费的光能更少。
[0003]在聚合物基材的选择基础上，复合过程的控制是制备高性能量子点扩散板的关键，需要解决以下两个问题：一是如何提高扩散板中量子点与聚合物的相容性，使量子点均匀分布在扩散板中；二是减少量子点表面的杂质对聚合物基材透光性、柔韧性等性质的不良影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种量子点扩散板及其制备方法，该扩散板发光效率高，使用寿命长。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种量子点扩散板，所述量子点扩散板包括自下而上依次设置的散热表面胶层、高聚层、光选择性激发层、高光扩散层和防水氧表面胶层，以及涂覆于以上多层结构四周的包边保护膜；所述光选择性激发层中部设有分隔层，所述分隔层下表面通过喷墨印刷均匀分布有包括红色复合材料微粒的圆状红色量子点胶膜，所述分隔层上表面通过喷墨印刷均匀分布有包括绿色复合材料微粒的圆状绿色量子点胶膜。
[0006]本专利技术还提供了一种量子点扩散板的制备方法，包括以下步骤：1）表面处理：量子点与表面活性剂及小介电常数材料形成复合材料微粒；2）纵向多层：复合材料微粒与聚合物基材界面处理，并制备多层量子点扩散板；3）包边处理：覆胶形成包边保护膜。
[0007]进一步地，步骤1中，所述表面活性剂为羧酸盐、烷基磷酸酯盐、烷胺环氧乙烷加成物、脂肪胺制成的季胺盐、两性表面活性剂的一种或几种的混合；所述小介电常数材料为二氧化硅、芳香族热固性有机材料、硅基高分子材料的一种或几种的混合。
[0008]进一步地，步骤1中，所述量子点为II
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VI族元素组成的量子点或者III
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V族元素组成的量子点或者ABX3型钙钛矿量子点；所述ABX3型钙钛矿量子点中卤族元素X为Cl
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、Br
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或I
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的一种。
[0009]进一步地，步骤1中，对量子点表面处理的方法为：（1）在搅拌装置中将所述量子点溶于有机溶剂，均匀搅拌；（2）加入小介电常数材料，加热并充分搅拌，然后加入所述表面活性剂进行化学反
应，使其包裹在微粒表面；（3）反应完成24
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72h后加入萃取溶剂分离出所需要的复合材料溶液；（4）对得到的复合材料溶液进行干燥、冷却定型、牵引以及切粒机切粒形成复合材料微粒。
[0010]进一步地，步骤2中，在PC、PVC、PS、PMMA、PET及环氧树脂中的一种或几种的混合物加入光扩散剂及添加剂，通过共挤压方式加以结合，形成所述分隔层；所述分隔层的厚度为25~120um。
[0011]进一步地，步骤2中，复合材料微粒与聚合物基材界面处理的方法为：将所述复合材料微粒1~5wt%、油胺5~8wt%、聚苯乙烯13~16wt%、碳酸钙5~10wt%、低聚合亚脒油5~8wt%及抗氧化剂0.1wt%均匀混合并反复搅拌，形成树脂型油墨；将所述树脂型油墨喷印在分隔层上；在所述分隔层上、下表面均匀分布包括绿色复合材料微粒的圆状绿色量子点胶膜以及包括红色复合材料微粒的圆状红色量子点胶膜，形成所述光选择性激发层；所述圆状绿色量子点胶膜的直径为1~5mm，所述圆状红色量子点胶膜的直径为0.2~0.8mm。
[0012]进一步地，步骤2中，在所述光选择性激发层的下表面涂敷所述高聚层，蓝光可以透过所述高聚层，红光、绿光的反射率大于90%，所述高聚层的厚度为12~30um；在所述光选择性激发层的上表面涂敷所述高光扩散层，产生多次扩散，使入射光更加均匀柔和，所述高光扩散层的厚度为2~15um。
[0013]进一步地，步骤2中，以石墨烯为主要原料，添加包括金属氧化物的材料混合成凝胶涂敷在远离光选择性激发层一边的高聚层上面，形成所述散热表面胶层，所述散热表面胶层的厚度为80~200um。
[0014]进一步地，所述防水氧表面胶层和包边保护膜的原材料包括氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯；所述防水氧表面胶层的厚度为25~55um，所述包边保护膜的厚度为35~48um。
[0015]相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：(1)通过对量子点表面处理，提高了扩散板中量子点与聚合物的相容性和高温下的存活率，减少了量子点的团聚现象，同时萃取提纯后得到高质量的纳米复合材料微粒。外边处理可有效预防在制备和使用过程中因热辐射和紫外光辐射而老化的现象，从而提高量子点扩散板的使用寿命。
[0016](2)本专利技术提供了一种量子点扩散板的光学路径为：蓝光LED发出的蓝光透过散热表面胶层和高聚层，激发光选择性激发层中的红色量子点发出红光；部分蓝光和红光透过分隔层，剩余红光反射回高聚层，所述部分蓝光激发光选择性激发层中的绿色量子点发出绿光。蓝光、红光和绿光透过高光扩散层和防水氧表面胶层合成任意颜色的光。在高聚层剩余的红光又一次反射，三原色光在高光扩散层再次合成，从而多次利用光的转换来提高发光效率。
[0017](3)由于多层量子点扩散板提高了光的转换效率，产生的热量也相对的增多，散热问题直接影响到量子点扩散板光的转换和使用寿命，因而设置的散热表面胶层通过热量传递起到快速散热的效果。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例的量子点扩散板的结构示意图。
[0019]图2是本专利技术实施例的量子点扩散板的制备流程示意图。
[0020]图3是本专利技术实施例中光选择性激发层的结构示意图。
[0021]图中：1
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散热表面胶层，2
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高聚层，3
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光选择性激发层，4
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高光扩散层，5
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防水氧表面胶层，6
‑
包边保护膜，31
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圆状红色量子点胶膜，32
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分隔层，33
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圆状绿色量子点胶膜，311
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红色复合材料微粒，331
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绿色复合材料微粒。
具体实施方式
[0022]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0023]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点扩散板，其特征在于，所述量子点扩散板包括自下而上依次设置的散热表面胶层、高聚层、光选择性激发层、高光扩散层和防水氧表面胶层，以及涂覆于以上多层结构四周的包边保护膜；所述光选择性激发层中部设有分隔层，所述分隔层下表面通过喷墨印刷均匀分布有包括红色复合材料微粒的圆状红色量子点胶膜，所述分隔层上表面通过喷墨印刷均匀分布有包括绿色复合材料微粒的圆状绿色量子点胶膜。2.一种如权利要求1所述的量子点扩散板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）表面处理：量子点与表面活性剂及小介电常数材料形成复合材料微粒；2）纵向多层：复合材料微粒与聚合物基材界面处理，并制备多层量子点扩散板；3）包边处理：覆胶形成包边保护膜。3.根据权利要求2所述的一种量子点扩散板的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述表面活性剂为羧酸盐、烷基磷酸酯盐、烷胺环氧乙烷加成物、脂肪胺制成的季胺盐、两性表面活性剂的一种或几种的混合；所述小介电常数材料为二氧化硅、芳香族热固性有机材料、硅基高分子材料的一种或几种的混合。4.根据权利要求2所述的一种量子点扩散板的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述量子点为II
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VI族元素组成的量子点或者III
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V族元素组成的量子点或者ABX3型钙钛矿量子点；所述ABX3型钙钛矿量子点中卤族元素X为Cl
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、Br
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或I
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的一种。5.根据权利要求2所述的一种量子点扩散板的制备方法，其特征在于，步骤1中，对量子点表面处理的方法为：（1）在搅拌装置中将所述量子点溶于有机溶剂，均匀搅拌；（2）加入小介电常数材料，加热并充分搅拌，然后加入所述表面活性剂进行化学反应，使其包裹在微粒表面；（3）反应完成24
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72h后加入萃取溶剂分离出所需要的复合材料溶液；（4）对得到的复合材料溶液进行干燥、冷却定型、牵引...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芸，刘裕，郭太良，林映飞，程海涛，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：