一种显色增强的光学薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种显色增强的光学薄膜及其制备方法。本发明专利技术首先公开了显色增强的光学薄膜的制备方法，包括：将光扩散纳米粒子与改性剂置于反应器内进行反应，经离心得到改性光扩散粒子；将改性光扩散粒子分散于溶剂中，加入偶联剂，得到含有双改性光扩散粒子的分散液A；将分散液A与量子点或染料混合均匀，得到分散液B；将分散液B与成膜基材混合均匀，蒸发去除溶剂，得到分散液C；将固化剂加入分散液C中，经涂布固化得到光学薄膜。进一步公开了上述方法制备得到的光学薄膜。本发明专利技术光学薄膜具有光学性能强，膜层整体厚度低、成本低以及节能环保的特点，量子点复合膜的荧光强度增强了100％～170％，涂料薄膜显色增强了10％～30％。涂料薄膜显色增强了10％～30％。涂料薄膜显色增强了10％～30％。

【技术实现步骤摘要】
一种显色增强的光学薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光学薄膜
更具体地，涉及一种显色增强的光学薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]光在不同折射率的介质间传播会发生折射、散射和反射等光学现象。根据瑞利散射原理，当粒子尺度远小于入射光波长时，散射光线的强度与入射光线波长的四次方成反比，即波长愈短(如紫外光和蓝光)，散射愈强。因此在光转换膜材料中均匀掺杂少量高折射率的纳米粒子既能提高光源的利用率，也能增强发射光的均匀性，从而达到显色增强的效果。
[0003]在显示领域，市场对显示设备的色域和移动便携性提出了更高的需求。量子点(QDs)凭借其优越的光致发光性能可显著提高光电器件的色域，使成像更接近实际视觉效果。然而，由于量子点较差的散射能力，普通量子点膜光利用率与光均匀性差，目前产业中采用上下两层含有光扩散粒子的扩散膜来解决这个问题，但这不仅提高了制造成本并且增加了膜组整体厚度，而且不能满足手机、平板电脑和笔记本电脑等设备便携性的要求。此外，量子点生产工艺复杂，生产成本较高，环境污染大。因此，开发出光学性能强、量子点用量少以及膜组厚度低的量子点复合薄膜对显示技术的发展有着重要意义。
[0004]在涂料领域，色彩饱和度是评判涂料薄膜性能的重要标准。通过在涂料薄膜中加入光扩散粒子可以增强入射光在膜内的散射，有助于染料吸收除发射光外其它波长的光，从而达到增强涂料显色功能的作用。在实际应用中，这种复合涂料不仅涂层厚度更低而且减少了有机染料的用量，对于涂料产业节能减排与环境保护有着重要意义。r/>[0005]以上两种领域的应用中需要强调的是，由于纳米光扩散粒子比表面积大，以及其亲水性导致其在溶剂中有团聚的倾向，若不对其进行表面修饰，粒子团聚反而降低了薄膜整体的光均匀性、透光率和显色光强度等光学性能。因此，开发出能在薄膜中稳定分散的纳米光扩散粒子对于显色增强的光学薄膜的制备至关重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种显色增强的光学薄膜及其制备方法，以优化光学薄膜性能和降低制造成本。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0008]本专利技术首先提供了一种显色增强的光学薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0009]1)将光扩散纳米粒子与改性剂置于反应器内进行反应，经离心得到改性光扩散粒子；
[0010]2)将改性光扩散粒子分散于溶剂中，加入偶联剂，得到含有双改性光扩散粒子的分散液A；
[0011]3)将分散液A与量子点或染料混合均匀，得到含双改性光扩散粒子和量子点或含
双改性光扩散粒子和染料的分散液B；
[0012]4)将分散液B与成膜基材混合均匀，蒸发去除溶剂，得到分散液C；
[0013]5)将固化剂加入分散液C中，经涂布固化得到光学薄膜。
[0014]本专利技术制备光学薄膜的过程中，通过改性、分散、蒸发、固化得到显色增强的光学薄膜，该光学薄膜具有高光利用率及厚度低的特点。
[0015]在本专利技术具体的实施方式中，步骤1)所述反应器为超重力反应器、旋转反应器、定
‑
转子反应器、微通道反应器、釜式反应器或静态混合反应器；优选地，所述反应器为超重力反应器。
[0016]在本专利技术具体的实施方式中，步骤1)所述光扩散纳米粒子为金属氧化物类光扩散纳米粒子和/或金属硫化物类光扩散纳米粒子；优选地，所述金属氧化物类光扩散纳米粒子为未改性的TiO2、ZrO2、CeO2、SiO2和ZnO中一种或多种的组合物，所述金属硫化物类光扩散纳米粒子为未改性的ZnS、PbS和CdS中一种或者多种的组合物。
[0017]在本专利技术具体的实施方式中，步骤1)所述光扩散纳米粒子与改性剂的质量比为1:10～1:50；优选地，当所述光扩散纳米粒子为金属氧化物类光扩散纳米粒子时，所述改性剂为乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、戊酸、己酸、癸酸、硬脂酸、软脂酸、丙烯酸、月桂酸、油酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸和抗坏血酸中一种或者多种的组合物；当所述光扩散纳米粒子为金属硫化物类光扩散纳米粒子时，所述改性剂为巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丁醇、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、硫酚、对二硫酚、间二硫酚、对甲苯硫酚、间甲苯硫酚和邻甲苯硫酚中一种或者多种的组合物。
[0018]在本专利技术具体的实施方式中，步骤1)所述反应的时间为1～20h，温度为20～100℃，转速为500～2000rpm。
[0019]在本专利技术具体的实施方式中，步骤1)所述离心的转速为3000～10000rpm，时间为1～10min。
[0020]在本专利技术具体的实施方式中，步骤2)所述溶剂为苯、甲苯、对二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、2
‑
丁醇、乙二醇、丙三醇、氯仿、二甲基亚砜、乙酸乙酯、正己烷、甲基丙烯酸、甲基乙基酮、四氢呋喃和水中一种或者多种的组合物；优选地，所述改性光扩散粒子与溶剂的质量比为1:1～1:20。
[0021]在本专利技术具体的实施方式中，步骤2)所述偶联剂为标号为KH550、KH551、KH560、KH561、KH570、KH571、KH580、KH590的硅烷偶联剂中一种或者多种的组合物；优选地，所述偶联剂与改性光扩散粒子的质量比为1:5～1:20。
[0022]在本专利技术具体的实施方式中，步骤3)所述量子点为核壳结构的CdSe、InP、PbS、CIS
x
Se
(1
‑
x)
以及钙钛矿量子点和碳点中一种或者多种的组合物；步骤3)所述染料为丙烯酸酯染料、有机硅染料、环氧树脂染料和聚氨酯染料中一种或者多种的组合物。优选地，所述量子点占光学薄膜总质量的0.1wt％～5wt％；优选地，所述染料占光学薄膜总质量的10wt％～30wt％。
[0023]在本专利技术具体的实施方式中，步骤4)所述成膜基材为有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯中一种或者多种的组合物；优选地，所述双改性光扩散粒子占光学薄膜总质量的0.1wt％～30wt％。
[0024]在本专利技术具体的实施方式中，步骤4)所述蒸发用的仪器为旋转蒸发仪、鼓风干燥器或蒸馏仪；优选地，所述蒸发的真空度为0～0.1MPa，温度为20～80℃，时间为5～30min。
[0025]在本专利技术具体的实施方式中，步骤5)所述固化剂为多元胺类固化剂、酸酐类固化剂、聚酚类固化剂和聚硫醇类固化剂中一种或者多种的组合物；优选地，所述固化剂与成膜基材的质量比为0:1～1:1。当分散液A与染料混合时，不需要添加固化剂，即所述固化剂与成膜基材的质量比为0:1。
[0026]在本专利技术具体的实施方式中，步骤5)所述固化的温度为80～200℃，时间为1～4h。
[0027]在本专利技术具体的实施方式中，步骤5)所述涂布的方法为刮刀涂布法、辊涂法、流延涂布法或旋转涂布法。
[0028]在本专利技术具体的实施方式中，步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显色增强的光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将光扩散纳米粒子与改性剂置于反应器内进行反应，经离心得到改性光扩散粒子；2)将改性光扩散粒子分散于溶剂中，加入偶联剂，得到含有双改性光扩散粒子的分散液A；3)将分散液A与量子点或染料混合均匀，得到含双改性光扩散粒子和量子点或含双改性光扩散粒子和染料的分散液B；4)将分散液B与成膜基材混合均匀，蒸发去除溶剂，得到分散液C；5)将固化剂加入分散液C中，经涂布固化得到光学薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应器为超重力反应器、旋转反应器、定
‑
转子反应器、微通道反应器、釜式反应器或静态混合反应器；优选地，所述反应器为超重力反应器。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光扩散纳米粒子为金属氧化物类光扩散纳米粒子和/或金属硫化物类光扩散纳米粒子；优选地，所述金属氧化物类光扩散纳米粒子为未改性的TiO2、ZrO2、CeO2、SiO2和ZnO中一种或多种的组合物，所述金属硫化物类光扩散纳米粒子为未改性的ZnS、PbS和CdS中一种或者多种的组合物。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光扩散纳米粒子与改性剂的质量比为1:10～1:50；优选地，当所述光扩散纳米粒子为金属氧化物类光扩散纳米粒子时，所述改性剂为乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、戊酸、己酸、癸酸、硬脂酸、软脂酸、丙烯酸、月桂酸、油酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸和抗坏血酸中一种或者多种的组合物；当所述光扩散纳米粒子为金属硫化物类光扩散纳米粒子时，所述改性剂为巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丁醇、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、硫酚、对二硫酚、间二硫酚、对甲苯硫酚、间甲苯硫酚和邻甲苯硫酚中一种或者多种的组合物。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1～20h，温度为20～100℃，转速为500～2000rpm；优选地，所述离心的转速为3000～10000rpm，时间为1～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，唐彦楚，周玉波，蒲源，陈哲，王洁欣，曾晓飞，乐园，陈建峰，
申请(专利权)人：宁波长阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：