本發(fā)明涉及一種量子點膜以及量子點膜的制備方法。
背景技術：
液晶面板是液晶顯示器（lcd）中最為重要、所占據成本最高的一個部件。液晶面板主要由液晶面板模組和背光源模組兩大部分組成，其中背光源模組的主要功能是供應充足的亮度和分布均勻的光源，它的發(fā)光效果直接影響到整個液晶顯示器的視覺效果。目前普遍應用的背光源模組主要是由背光源、導光板和光學膜片組成。其中光學膜片由下向上依次由反射膜、下擴散膜、下增亮膜、上增亮膜和上擴散膜構成。
隨著人們生活水平的提高，對液晶顯示的視覺效果和顯示器的輕薄美觀程度也在逐步提高要求。為了滿足市場發(fā)展的需求，光學膜片的設計制造也在向功能集成化和輕薄化發(fā)展。近年來為了追求更優(yōu)質的顯示效果，量子點逐漸被人們應用于液晶顯示領域。量子點（quantumdot，簡稱qd）是一種新型的納米發(fā)光材料，直徑一般在2nm到10nm之間。由于尺寸小量子點具有很多特殊的性質，與傳統(tǒng)的熒光材料相比具有更加優(yōu)秀的光電性能，如：激發(fā)光波長范圍寬、發(fā)射譜峰范圍窄干擾小、發(fā)射光譜可通過改變量子點尺寸來控制、發(fā)光效率高等。目前量子點在液晶顯示市場上的應用主要是將量子點做成一張含有量子點的光學薄膜，用這張光學薄膜取代傳統(tǒng)背光模組中的下擴散膜片。量子點膜的嘗試已經取得了階段性的成功，極大的滿足了人們對優(yōu)質顯示效果的追求，但是其增亮和廣色域的功能還有待增強和改進。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有量子點膜的上述不足，本發(fā)明提供一種兼具擴散、增亮和廣色域的功能，可提升整個背光模組的性能的多功能量子點膜，并提供其制備方法。
本發(fā)明解決其技術問題的技術方案是：一種多功能量子點膜，包括量子點層、分別設于量子點層兩面的上阻隔層和下阻隔層、設于所述上阻隔層上的棱鏡層、設于下阻隔層上的光擴散層；
所述的量子點層由樹脂、單體、光引發(fā)劑、擴散粒子、紅色量子點、綠色量子點組成；
所述的光擴散層由有機高分子粒子和熱固性樹脂組成。
進一步，所述的量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：0.4-1質量份；
綠色量子點：0.6-1質量份；
樹脂：45-50質量份；
單體：45-50質量份；
光引發(fā)劑：1-3質量份；
擴散粒子：1-3質量份。
優(yōu)選的，所述的樹脂為丙烯酸類樹脂、改性環(huán)氧樹脂、有機硅低聚物、聚丁二烯低聚物中的一種；
所述的單體為單官能團單體或多官能團單體的混合物；
所述的光引發(fā)劑為irgacure-819或irgacure-tpo；
所述的擴散粒子為硫化鋅或二氧化鈦或有機硅微?；騪mma，且粒徑范圍在2μm～10μm。
優(yōu)選的，所述的單官能團單體為丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基酯、帶有環(huán)狀結構或苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基單體中的一種；
多官能團單體的混合物為丙烯酸異辛酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、芐基甲基丙烯酸酯中的兩種以上混合。
優(yōu)選的，所述的上阻隔層為經過真空蒸鍍處理的pet膜，所述的下阻隔層亦為經過真空蒸鍍處理的pet膜，所述的量子點層與上阻隔層、下阻隔層的具有蒸鍍層的那一面結合。
優(yōu)選的，所述光擴散層的有機高分子粒子為pmma粒子或ps粒子或pu或尼龍粒子，有機高分子粒子的粒徑為5μm-20μm；所述光擴散層的熱固性樹脂為熱固性聚氨酯。
優(yōu)選的，所述的棱鏡層為環(huán)氧樹脂。
上述多功能量子點膜的制備方法，包括如下步驟：
①.按照配比配置量子點層膠料，并在70-90℃恒溫條件攪拌至混合均勻，
混合均勻后冷卻至45-55℃；
②.將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在45-55℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水；
③.將步驟②配置好的膠水涂布在上阻隔層上，然后再將下阻隔層覆蓋在膠水上，經過uv固化裝置進行固化后得到中間膜；
④.在中間膜的上阻隔層上涂布棱鏡層涂料，并且uv固化成棱鏡結構；在中間膜的下阻隔層上涂布光擴散層涂料，并通過烘箱加熱固化成型。
上述步驟均在惰性氣體或氮氣保護下進行。
本發(fā)明的有益效果在于：制備了一種多功能量子點膜可替代傳統(tǒng)背光模組中的下擴散膜和下增亮膜。這種多功能量子點膜在減少了背光模組厚度的同時還兼具了色域范圍寬廣、色彩純度高、成本低、可大規(guī)模制備生產等諸多優(yōu)點。在ntsc標準下，使用含有量子點膜背光源的液晶電視產品能夠實現(xiàn)110%～120%的色域覆蓋率遠超普通led電視70%～90%的色域范圍。因此，這種多功能量子點膜在液晶顯示領域具有非常廣闊的應用前景。
這種多功能量子點膜兼具了傳統(tǒng)背光模組中的下擴散膜片和下增亮膜片的功能，其使用于背光模組中時，純正藍光led光源發(fā)出的光經導光板改變射出方向，再通過多功能量子點膜、上增亮膜和上擴散膜。其中多功能量子點膜的光擴散層將光源變成均勻分布的面光源，光線經過量子點層時，藍光led發(fā)出的光激發(fā)量子點層中的紅色、綠色量子點發(fā)出純正的紅光和綠光，并與剩余的純藍光一起形成高質量的純凈的紅綠藍三原色光，光線混合后再通過上阻隔層外表面的棱鏡層形成高亮度的真彩白光，增強了液晶顯示器的顯示效果。在量子點膠水配制過程中擴散粒子的加入降低了紅色和綠色兩種不同量子點之間發(fā)生能量轉移的機率，有效的保證了量子點成膜后的熒光效率。在制備的整個操作過程在氮氣或惰性氣體保護下完成，盡量避免了量子點與氧氣和水汽的接觸，并且量子點層上下都有阻隔層保護，這些措施都有效的減緩了量子點的氧化失效，延長了量子點擴散膜的使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的多功能量子點膜的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例一
參照圖1，一種多功能量子點膜，包括量子點層1、分別設于量子點層兩面的上阻隔層2和下阻隔層3、設于所述上阻隔層2上的棱鏡層4、設于下阻隔層3上的光擴散層5。
所述的量子點層由樹脂、單體、光引發(fā)劑、擴散粒子6、紅色量子點7、綠色量子點8組成。
所述的光擴散層由有機高分子粒子9和熱固性樹脂組成。
其中，量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：0.5質量份；
綠色量子點：0.8質量份；
樹脂：46質量份；
單體：46質量份；
光引發(fā)劑：2質量份；
擴散粒子：2質量份。
其中，樹脂為丙烯酸類樹脂、改性環(huán)氧樹脂、有機硅低聚物、聚丁二烯低聚物中的一種。丙烯酸類樹脂又可選用聚（甲基）丙烯酸甲酯或聚（甲基）丙烯酸丁酯或聚氨酯丙烯酸酯。
所述的單體為單官能團單體或多官能團單體的混合物；當單體選用單官能團單體時，該單官能團單體選用丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基酯、帶有環(huán)狀結構或苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基單體中的一種。具體的，丙烯酸烷基酯可選用丙烯酸月桂酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯中的一種；(甲基)丙烯酸羥基酯可選用丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、己內酯丙烯酸酯中的一種；帶有環(huán)狀結構或苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯可選用2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸四氫呋喃酯、乙氧化四氫呋喃丙烯酸酯、環(huán)三羥甲基丙烷丙烯酸酯中的一種；乙烯基單體可選用苯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮、4-羥丁基乙烯基醚中的一種。當單體多官能團單體的混合物時，該混合物選用丙烯酸異辛酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、芐基甲基丙烯酸酯中的兩種以上混合。
其中，光引發(fā)劑選用irgacure-819【德國巴斯夫股份公司生產】或irgacure-tpo【德國巴斯夫股份公司生產】。
其中，量子點層中的擴散粒子為硫化鋅粒子或二氧化鈦粒子或有機硅微?；騪mma粒子，且粒徑范圍控制在2μm～10μm之間（包括2μm和10μm）。
其中，所述的上阻隔層為經過真空蒸鍍處理的pet膜，所述的下阻隔層亦為經過真空蒸鍍處理的pet膜，所述的量子點層與上阻隔層、下阻隔層的具有蒸鍍層10的那一面結合。pet膜的蒸鍍層為二氧化硅蒸鍍層，當然也可以是其他蒸鍍膜層。
其中，所述光擴散層的有機高分子粒子為pmma粒子或ps粒子或pu或尼龍粒子，有機高分子粒子的粒徑控制在5μm-20μm之間（包括5μm和20μm）；所述光擴散層的熱固性樹脂為熱固性聚氨酯。
其中，所述的棱鏡層為環(huán)氧樹脂，具體的選用3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸，或3′，4′-環(huán)氧環(huán)己烷基甲酯，或己二酸雙（3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯）。
實施例二
量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：0.4質量份；
綠色量子點：0.7質量份；
樹脂：50質量份；
單體：45質量份；
光引發(fā)劑：1.5質量份；
擴散粒子：2.8質量份。
其余實施方式與實施例一相同。
實施例三
量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：0.8質量份；
綠色量子點：0.9質量份；
樹脂：45質量份；
單體：48質量份；
光引發(fā)劑：1質量份；
擴散粒子：1質量份。
其余實施方式與實施例一相同。
實施例四
量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：0.7質量份；
綠色量子點：7質量份；
樹脂：47質量份；
單體：50質量份；
光引發(fā)劑：2.5質量份；
擴散粒子：3質量份。
其余實施方式與實施例一相同。
實施例五
量子點層中各組分的配比為：
紅色量子點：1質量份；
綠色量子點：0.6質量份；
樹脂：48質量份；
單體：49質量份；
光引發(fā)劑：3質量份；
擴散粒子：1.3質量份。
其余實施方式與實施例一相同。
實施例六
上述多功能量子點膜的制備方法，包括如下步驟：
①.按照配比配置量子點層膠料（包括樹脂、單體、光引發(fā)劑、擴散粒子），
并在80℃恒溫條件攪拌至混合均勻，混合均勻后冷卻至50℃。
②.將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在50℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水。
③.將步驟②配置好的膠水涂布在上阻隔層的具有蒸鍍膜的表面上，然后再將下阻隔層的具有蒸鍍膜的表面覆蓋在膠水上，經過uv固化裝置進行固化后得到中間膜。
④.在中間膜的上阻隔層上涂布棱鏡層涂料，并且uv固化成棱鏡結構；在中間膜的下阻隔層上涂布光擴散層涂料，并通過烘箱加熱固化成型。
上述步驟均在惰性氣體（例如氬氣）或氮氣保護下進行，盡量避免了量子點與氧氣和水汽的接觸。
實施例七
步驟①中，按照配比配置量子點層膠料，并在75℃恒溫條件攪拌至混合均勻，混合均勻后冷卻至53℃。
步驟②中，將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在52℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水。
其余實施方式與實施例六相同。
實施例八
步驟①中，按照配比配置量子點層膠料，并在70℃恒溫條件攪拌至混合均勻，混合均勻后冷卻至46℃。
步驟②中，將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在55℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水。
其余實施方式與實施例六相同。
實施例九
步驟①中，按照配比配置量子點層膠料，并在90℃恒溫條件攪拌至混合均勻，混合均勻后冷卻至45℃。
步驟②中，將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在48℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水。
其余實施方式與實施例六相同。
實施例十
步驟①中，按照配比配置量子點層膠料，并在85℃恒溫條件攪拌至混合均勻，混合均勻后冷卻至55℃。
步驟②中，將紅色量子點和綠色量子點加入配制好的量子點層膠料中，并保持在恒溫在45℃條件下攪拌使量子點分散均勻，從而得到含有紅色和綠色量子點的膠水。
其余實施方式與實施例六相同。