一种微发泡量子点扩散板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微发泡量子点扩散板及其制备方法。本发明专利技术制备的量子点扩散板是用于直下式液晶显示背光模组中使用，所述量子点扩散板由三层结构构成，其由上发泡层、量子点发泡层和下发泡层组成；其中，所述上、下发泡层均包含高阻隔高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂；所述量子点发泡层包含绿色量子点、红色量子点、常规光学高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂。本发明专利技术是将超临界发泡技术、三层共挤技术与量子点色转化技术相结合来制备新型扩散板，可使量子点液晶显示光源成本更低、组装更简单、显示器更轻薄，并可针对不同显示需求进行不同发泡程度的定制，以满足不同消费者需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种微发泡量子点扩散板及其制备方法


[0001]本专利技术属于显示
，具体涉及一种微发泡量子点扩散板及其制备方法，用于液晶显示装置。

技术介绍

[0002]近年来，人们尝试将一种新型的纳米半导体发光材料：量子点应用于液晶显示的白色背光。这种方法是利用蓝光LED激发红色和绿色荧光量子点发出红光和绿光，使红、绿、蓝三色光混合产生白光，利用量子点发射光谱窄的特点实现背光的广色域优势。量子点材料由于粒径很小，比表面非常大，很容易在蓝光激发下材料表面被环境中的水和氧气侵蚀从而失去荧光特性。
[0003]目前量子点的主要应用是在显示方面以量子点背光膜的方式来使用，采用三明治结构上下阻隔膜来保护中间的量子点发光层。具体是将量子点膜直接置于扩散板之上，具有良好的光学效率以及易操作性。制造量子点膜工艺非常复杂，需要使用带有高阻隔水氧的保护层基材，良率低、成本高阻碍着量子点大规模应用。常规的阻隔膜都是采用磁控溅射或是蒸镀的方式来做隔水隔氧层，成本居高不下。另外，随着直下式背光灯珠微型化、背光模组纤薄化，量子点膜由于自身较薄的厚度使其扩散、均光能力不足，无法在兼顾纤薄的前提下提供足够的扩散、均光性能，因此仍需要扩散板提供额外的扩散、均光性能。
[0004]将量子点和现有的扩散板技术结合起来可以克服上述缺陷，提供一种高性价比的产品解决方案。目前，主要在PS、PMMA和PC等基材共混造粒制作量子点层，但这些材料不能阻隔水氧，使得量子点与空气的接触面很大，应用时容易失效，使用寿命很短，无法满足产品稳定性的要求。本专利技术将致力于现有扩散板工艺和高分子的配方调整来制造高性价比的量子点扩散板来满足液晶背光要求。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种微发泡量子点扩散板及其制备方法，其为在量子点应用上的一种新方式，通过三层共挤技术把量子点集成至扩散板中间层，采用三明治结构来保护量子点层；本专利技术将对水、氧有高阻隔性能的高分子材料和常规的扩散板材料共混，来提升上下阻隔层的隔水隔氧性能；采用超临界物理发泡技术，提高制板的透光率、降低重量，为量子点进一步更大规模的普及提供了更好地技术方向；本专利技术的量子点扩散板可应用于液晶显示背光领域，通过调整不同层之间的厚度比例、量子点成分、上下扩散成分和雾度均光能力，为不同显示器方案提供最佳光学性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种微发泡量子点扩散板，结合三层共挤和超临界物理发泡方式制备，由上扩散层、量子点发光层和下扩散层组成；其中，所述上、下扩散层均包含高阻隔高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂；所述量子点发光层包含绿色量子点、红色量子点、常规光学高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂。
[0008]进一步地，所述高阻隔高分子聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯粒子中共混入少量聚乙烯醇、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物和聚乙烯的一种或几种，起到阻隔水氧通过和透光的功能。
[0009]进一步地，所述高阻隔高分子聚合物材料中，少量聚乙烯醇、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物和聚乙烯占整个高分子材料的质量比为10％
‑
30％之间。
[0010]进一步地，所述常规光学高分子聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种或几种。
[0011]进一步地，所述上、下扩散层的厚度在100
‑
300微米之间，中间的量子点发光层厚度在1200
‑
2000微米之间。
[0012]进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、金属烷基硫代磷酸类抗氧剂、氨基甲酸抗氧剂类、有机硫类抗氧剂中的一种或几种。
[0013]进一步地，所述光扩散剂为有机硅、PMMA、PS微球、氧化锌、二氧化钛、二氧化硅中的一种或几种。
[0014]进一步地，所述量子点由CdS、CdSe、CdSeS,ZnS,ZnSe，ZnSeS,ZnCdSeS，InP，CuInS，GaN，GaP，GaAs，InN,InP,InGaP，GalnNP和钙钛矿类的量子点组成。
[0015]本专利技术还挺一种微发泡量子点扩散板的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1)将上扩散层所需物料：高阻隔高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂均匀混合后加至第一挤出机；
[0017]步骤2)将量子点发光层所需物料：绿色量子点和红色量子点液体或是粉料、常规光学高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂均匀混合后加至第二挤出机；
[0018]步骤3)将下扩散层所需物料：高阻隔高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂均匀混合后加至第三挤出机；
[0019]步骤4)在第一挤出机的中间段通气口注入第一超临界流体；
[0020]步骤6)在第二挤出机的中间段通气口注入第二超临界流体；
[0021]步骤7)在第三挤出机的中间段通气口注入第三超临界流体；
[0022]步骤8)在第一、第二、第三挤出机中，各层材料分别经过熔融混合、超临界流体发泡，再同时挤出进行三层共挤，降至常压，得到所述微发泡量子点扩散板。
[0023]进一步地，所述第一超临界流体、第二超临界流体、第三超临界流体为烷烃、氟代烷烃、氮气、二氧化碳中的一种或几种；所述第一超临界流体、第二超临界流体、第三超临界流体的压力为5
‑
25MPa，通入速率为5
‑
50mL/min。
[0024]有益效果：
[0025]本专利技术创新性地利用具有高阻隔高分子材料来共混改性常规扩散板材料提升对水氧的阻隔性能。聚乙烯醇、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物和聚乙烯都是比较优异的阻隔水或是氧分子的高分子材料，通过成分设计将它们共混到常规的扩散板材料中，再熔融挤出可以做为量子点扩散板上下阻隔层。通过部分上述聚合物掺入进去，可以提升PS、PMMA在隔断水氧的能力，从而避免量子点层在长期照射过程中被水氧侵蚀而失效。
[0026]本专利技术采用三层共挤工艺形成三明治结构，将量子点材料设置在中间层内被上下隔水隔氧高分子层保护，避免后期光照情况下水氧对量子点的影响，延长量子点的使用寿命。
[0027]本专利技术利用超临界物理发泡技术，可以避免化学发泡剂对于量子点的伤害，同时超临界惰性气体可以在高温挤出板子的过程中起到保护量子点的作用，超临界发泡技术可以形成多个开放性的泡孔，且泡孔的分布无规律，从而可以避免产生干涉效应，有效增加了光的均匀扩散作用。
[0028]本专利技术利用三层共挤技术可以精控每一层的厚度，则可以精控每一层的发泡参数参与扩散、均光能力优化，结合不同显示场景的需求，调整不同层之间的扩散剂比例与搭配，通过控制厚度与发泡参数，以达到最佳显示要求。
[0029]本专利技术结合成熟三层共挤和超临界物理发泡技术，将量子点集成至扩散板中，降低了扩散板制造难度，使良品率获得较大提升，使用成熟的工艺制备先进的产品，使量子点以更低的成本、更大的规模普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微发泡量子点扩散板，其特征在于：结合三层共挤和超临界物理发泡方式制备，由上扩散层、量子点发光层和下扩散层组成；其中，所述上、下扩散层均包含高阻隔高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂；所述量子点发光层包含绿色量子点、红色量子点、常规光学高分子聚合物材料、抗氧剂和光扩散剂。2.根据权利要求1所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述高阻隔高分子聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯粒子中共混入少量聚乙烯醇、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物和聚乙烯的一种或几种，起到阻隔水氧通过和透光的功能。3.根据权利要求2所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述高阻隔高分子聚合物材料中，少量聚乙烯醇、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物和聚乙烯占整个高分子材料的质量比为10％
‑
30％之间。4.根据权利要求1所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述常规光学高分子聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述上、下扩散层的厚度在100
‑
300微米之间，中间的量子点发光层厚度在1200
‑
2000微米之间。6.根据权利要求2所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、金属烷基硫代磷酸类抗氧剂、氨基甲酸抗氧剂类、有机硫类抗氧剂中的一种或几种。7.根据权利要求2所述的微发泡量子点扩散板，其特征在于：所述光扩散剂为有机硅、PMMA、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：余锡钊，李阳，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：