本發明屬于量子點光學膜,具體涉及一種提高量子點光學膜穩定性的方法。
背景技術:
1、膠體量子點(quantum?dots,qds)作為一種新型的納米材料,因其獨特的光電特性,如發射波長可控、帶寬窄、量子效率高等,近年來在多個領域得到了廣泛的應用。特別是在生物標記、光電器件和信息顯示等領域,膠體量子點展現出了巨大的潛力。其中,量子點在液晶顯示(lcd)背光領域的應用尤為成功。通過將量子點與丙烯酸樹脂混合制成量子點膠水,并利用涂布技術制備成光學膜,量子點光學膜能夠顯著提升lcd顯示的色彩表現和能效。
2、傳統的lcd顯示技術通常采用藍光led作為光源,通過光轉換膜將部分藍光轉換為綠光和紅光,進而與剩余的藍光混合形成白光,實現全彩色顯示。然而,量子點材料在實際應用中面臨一個重要的挑戰:其對水和氧的敏感性。量子點在暴露于水氧環境時,容易發生熒光猝滅現象,導致光學膜的性能下降。特別是在高溫高濕(如85℃、85%相對濕度)的環境下,量子點光學膜的穩定性較差,這嚴重限制了其在商業化應用中的推廣。
3、為了提高量子點光學膜的穩定性,目前主要采用兩種方法:量子點材料的改性處理和使用高水氧阻隔率的阻隔膜。量子點改性處理通常通過在量子點表面包覆一層二氧化硅(sio2)來提高其抗水氧能力。該方法的機理是在堿性條件下,硅源發生水解生成硅醇,隨后與量子點表面發生縮合反應,形成二氧化硅保護層。然而,這種方法存在一些局限性:首先,處理過程耗時較長,難以滿足大規模生產的需求;其次,不同批次的量子點在包覆過程中難以保證均一性,這會影響光學膜的整體性能。另一種方法是在量子點膠層的上下各放置一層高水氧阻隔率的阻隔膜,以減少水氧對量子點的滲透,從而降低量子點與水氧接觸的頻率,保障其光學性能。然而,高水氧阻隔率的阻隔膜價格昂貴,導致生產成本大幅增加,這限制了其在量子點光學膜中的廣泛應用。
4、綜上所述,現有的量子點光學膜穩定性提升方案存在處理時間長、均一性難以保證或生產成本過高等問題。因此,亟需開發一種成本低且穩定的技術方案,以有效提升量子點光學膜在高溫高濕環境下的穩定性,推動其在顯示技術中的進一步應用。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供一種提高量子點光學膜穩定性的方法,可以有效的保護量子點,提升量子點光學膜在高溫高濕條件下的穩定性。
2、本發明是通過以下技術方案實現的:
3、一種提高量子點光學膜穩定性的方法,包括以下步驟:
4、步驟1)將散射粒子、抗水劑加入到丙烯酸樹脂中,形成混合液,進行攪拌;
5、步驟2)充分攪拌后將量子點溶液加入混合液中,再經充分攪拌,形成量子點膠水;
6、步驟3)將量子點膠水涂布在上下阻隔膜中間,經uv固化制得量子點光學膜,即得。
7、優選地,步驟1)所述散射粒子與丙烯酸樹脂的質量比為1:(10~50);所述抗水劑與丙烯酸樹脂的質量比為1:(25~200)。
8、優選地,步驟1)所述散射粒子為二氧化鈦、二氧化硅中的一種或一種以上。
9、優選地,步驟1)所述抗水劑為油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種或一種以上;優選地,所述抗水劑為油酸丁酯。
10、優選地,步驟2)所述量子點溶液與混合液的質量比為1:(10~40)。
11、優選地,步驟2)所述量子點溶液包括綠色熒光量子點和紅色熒光量子點,所述綠色熒光量子點和紅色熒光量子點的質量比為(1~4):1。
12、優選地,所述綠色熒光量子點和紅色熒光量子點為cdse核量子點或inp核量子點,在藍光條件下分別發射綠色熒光和紅色熒光,所述綠色熒光的波長范圍為520~540nm,所述紅色熒光的波長范圍為620~640nm。
13、優選地,所述步驟1)和步驟2)中,所述攪拌的速度均為500~2000rpm/min,時間均為30~90min。
14、優選地,步驟3)所述上下阻隔膜的結構為阻隔層加pet基材,厚度為100μm,水氧阻隔率小于10-1g/m2/day。
15、優選地,步驟3)經uv固化制得量子點光學膜的厚度為300~350μm。
16、本發明的有益效果如下:
17、本發明通過在量子點與丙烯酸樹脂混合制備量子點膠水的過程中添加抗水劑,有效降低了水氧對量子點的影響,從而顯著提升了量子點光學膜在高溫高濕(85℃、85%rh)環境下的穩定性。首先,本發明無需對量子點材料進行復雜的表面改性處理,也無需使用高成本的高水氧阻隔膜,僅需在量子點膠水制備過程中添加抗水劑,工藝簡單,易于實施,適合大規模生產。其次,相比于量子點表面包覆二氧化硅或使用高水氧阻隔膜等方法,本發明采用的抗水劑成本較低,且無需額外的設備投入,顯著降低了生產成本,具有更高的經濟效益。并且,通過添加抗水劑,量子點光學膜在高溫高濕環境下的穩定性得到顯著改善,能夠有效抑制量子點的熒光猝滅現象,延長光學膜的使用壽命,滿足商業化應用的需求。本發明的方法工藝簡單、成本低,且對生產設備和環境要求較低,能夠快速實現大規模量產,具有廣泛的應用前景。
1.一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟1)所述散射粒子與丙烯酸樹脂的質量比為1:(10~50);所述抗水劑與丙烯酸樹脂的質量比為1:(25~200)。
3.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟1)所述散射粒子為二氧化鈦、二氧化硅中的一種或一種以上。
4.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟1)所述抗水劑為油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種或一種以上;優選地,所述抗水劑為油酸丁酯。
5.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟2)所述量子點溶液與混合液的質量比為1:(10~40)。
6.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟2)所述量子點溶液包括綠色熒光量子點和紅色熒光量子點,所述綠色熒光量子點和紅色熒光量子點的質量比為(1~4):1。
7.根據權利要求6所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,所述綠色熒光量子點和紅色熒光量子點為cdse核量子點或inp核量子點,在藍光條件下分別發射綠色熒光和紅色熒光,所述綠色熒光的波長范圍為520~540nm,所述紅色熒光的波長范圍為620~640nm。
8.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,所述步驟1)和步驟2)中,所述攪拌的速度均為500~2000rpm/min,時間均為30~90min。
9.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,步驟3)所述上下阻隔膜的結構為阻隔層加pet基材,厚度為100μm,水氧阻隔率小于10-1g/m2/day。
10.根據權利要求1所述的一種提高量子點光學膜穩定性的方法,其特征在于,