一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，背光源发光层是以二六族胶体半导体纳米片作为红绿蓝三基色发光像素单元，每种发光颜色都具有纳米片窄带发射特性（<10 nm），通过条带型掩膜板结合喷涂

【技术实现步骤摘要】
一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，属于纳米层制备


技术介绍

[0002]自2015年以来，胶体半导体量子点凭借其发光波长可调和窄发射带宽(～20
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40nm)等优异的光学性能，基于量子点LED背光源组件在电视机产品上成功实现了商业化应用。由于该电视产品的宽色域、高色纯度和低能耗的显示性能，受到了人们的关注。目前，国际品牌Nanosys、三星，以及众多国内企业华为、小米和TCL等均已投入量子点电视机生产线建设并且其产品也已经上市销售。在量子点电视机产品中，显示背光源一般是由蓝光LED激发涂覆其上的红绿量子点发光薄膜来产生白光。发光峰越窄就会拥有越真实的色彩还原度，从而更好地提高液晶显示的色域，对高色纯度和宽色域显示性能的追求已成为电视机显示背光源的发展趋势。传统量子点的发光峰带宽通常只能窄至20nm，难以进一步提升产品色域显示性能。近年来，胶体半导体纳米片由于其独特的一维量子限域效应，具有发射带宽窄(～10nm)、荧光量子产量高(可达90％)、发射波长随厚度可调等优异光学性质，展现出取代量子点实现新一代高性能超宽色域显示背光源的商业化应用潜力。
[0003]目前，这种胶体半导体显示背光源普遍采用白光LED或混合发光层制备方案，难以满足未来显示器件高像素显示性能要求，以及面临大尺寸高像素显示背光源发光层需求、胶体溶液制备工艺尚需探索、追求超宽色域的显示性能等多重因素的牵引。因此，为了克服胶体溶液过程的胶体半导体显示背光源发光层制备技术的瓶颈，迫切需要寻找到一种高效的一体化制备
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封装工艺来实现大尺寸的胶体半导体高清像素显示背光源发光层的可控性、批量化和低成本制备。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，从而解决上述技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1:红绿蓝三种发光颜色的纳米片
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光固化树脂混合溶液的制备，利用胶体化学法分别制备红绿蓝三种发光颜色的半导体纳米片材料，首先利用聚合物配体对纳米片进行表面修饰，使其与聚合物光固化体系具有良好的分散相容性；将含有共聚物、单体和光引发剂具有UV光固化性质的液态介质混合均匀，并将其与纳米片材料分别混合均匀，分别得到红绿蓝三种发光颜色的纳米片
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光固化树脂混合溶液；
[0007]步骤S2:红光发射纳米片像素单元的制备，利用精密位移台将掩膜板与导光板重合，其中，掩膜板中的镂空区域宽度为L1，非镂空区域宽度为L2；然后喷涂红光发射的纳米片
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光固化树脂混合溶液，得到红光发射纳米片像素单元；
[0008]步骤S3:周期性的红光纳米片发光单元的形成，将UV固化光辐照在喷涂的纳米片发光单元上，该液态薄膜将从液态快速转化为固态薄膜，从而形成周期性的红光纳米片发光单元；
[0009]步骤S4:利用精密位移台对掩膜板相对于上述步骤得到的导光板中的红光纳米片发光单元垂直移动距离L1，使掩膜板镂空区域与红光纳米片发光单元相邻，漏出导光板中未喷涂区域；
[0010]步骤S5:重复上述步骤S2、步骤S3和步骤S4，来依次制备绿光纳米片发光单元和蓝光纳米片发光单元；通过水平方向平移掩膜板，再次重复步骤S2、步骤S3和步骤S4，最终可在整个导光板上得到周期性紧密排列的红绿蓝光纳米片发光像素单元，即像素化的纳米片显示背光源发光层。
[0011]进一步的，红绿蓝三基色发光像素单元以二六族胶体半导体纳米片为基础，其窄带发射特性(<10nm)。
[0012]通过采用上述技术方案，以二六族胶体半导体纳米片作为红绿蓝三基色发光像素单元，窄带发射特性(<10nm)的纳米片有利于实现器件超宽色域显示性能。
[0013]进一步的，所述步骤S1中，所述半导体纳米片材料为半导体CdSe/CdS核冠纳米片，通过改变纳米片厚度调控红绿蓝发光色彩；所述聚合物配体为聚甲基丙烯酸甲酯；所述共聚物为聚氨酯丙烯酸酯，单体为乙酸乙烯酯，光引发剂为苯乙酮过酸酯，其三者按体积比50:45:5配置。
[0014]进一步的，所述步骤S2中，掩膜板中的镂空区域宽度L1与非镂空区域宽度L2比值为1:2，发光像素单元的尺寸取决于掩膜板图案结构尺寸；通过精密位移平台移动掩膜板与导光板的相对空间位置，来依次喷涂红绿蓝光纳米片发光像素单元，在导光板上得到周期性紧密排列的纳米片显示背光源发光层；大尺寸的纳米片显示背光源发光层选用相应尺寸的掩膜板。
[0015]进一步的，在UV固化光辐照下，喷涂的纳米片发光单元将从液态薄膜快速转化为固态薄膜，直接形成聚合物封装的纳米片发光像素单元，极大简化胶体半导体发光层封装工艺，有利于推广纳米片显示背光源发光层在企业流水线上实现一体化批量高效制备与封装。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种基于胶体半导体纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，在提高发光材料光学稳定性能的同时，该制备技术方案也极大简化了胶体半导体发光层制备及封装工艺，进而有利于推广纳米片显示背光源发光层一体化批量制备与封装工艺的商业化应用。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一中的掩膜板结构及其制备的三基色发光层结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例一中的胶体半导体纳米片显示背光源发光层具体制备步骤示意图。图中，1
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纳米片；2
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纳米片
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光固化树脂混合溶液；3
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聚合物表面修饰的纳米片；4
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红绿蓝三基色发光像素单元依次制备过程；
[0019]图3为本专利技术实施例一中的胶体半导体纳米片显示背光源发光层截面与表面效果示意图。
[0020]图中：1、纳米片，2、纳米片
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光固化树脂混合溶液，3、聚合物表面修饰的纳米片，4、红绿蓝三基色发光像素单元依次制备过程。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0023]技术问题：由于胶体半导体材料具有传统的表面效应、溶液分散等特性，在显示领域实际应用过程中面临高质量大尺寸发光层制备工艺缺乏且效率低、光学性能稳定性差等难题。本专利技术提出了一种基于胶体半导体纳米片的大尺寸显示背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维纳米片的大尺寸显示背光源发光层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:红绿蓝三种发光颜色的纳米片
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光固化树脂混合溶液的制备，利用胶体化学法分别制备红绿蓝三种发光颜色的半导体纳米片材料，首先利用聚合物配体对纳米片进行表面修饰，使其与聚合物光固化体系具有良好的分散相容性；将含有共聚物、单体和光引发剂具有UV光固化性质的液态介质混合均匀，并将其与纳米片材料分别混合均匀，分别得到红绿蓝三种发光颜色的纳米片
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光固化树脂混合溶液；步骤S2:红光发射纳米片像素单元的制备，利用精密位移台将掩膜板与导光板重合，其中，掩膜板中的镂空区域宽度为L1，非镂空区域宽度为L2；然后喷涂红光发射的纳米片
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光固化树脂混合溶液，得到红光发射纳米片像素单元；步骤S3:周期性的红光纳米片发光单元的形成，将UV固化光辐照在喷涂的纳米片发光单元上，该液态薄膜将从液态快速转化为固态薄膜，从而形成周期性的红光纳米片发光单元；步骤S4:利用精密位移台对掩膜板相对于上述步骤得到的导光板中的红光纳米片发光单元垂直移动距离L1，使掩膜板镂空区域与红光纳米片发光单元相邻，漏出导光板中未喷涂区域；步骤S5:重复上述步骤S2、步骤S3和步骤S4，来依次制备绿光纳米片发...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，黄智斌，徐宇航，杨悦，王艺杰，张晨雨，由毅，万浩兰，曹诗婷，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：