[發(fā)明專利]一種用于量子點導(dǎo)光板的墨水及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107936699A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉蕓;郭太良;徐勝;陳恩果;雷霄霄;呂珊紅
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: C09D11/38
• 分類號: C09D11/38
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于量子點導(dǎo)光板的墨水及其制備方法。

背景技術(shù)

液晶顯示器件功耗低、無輻射，是目前應(yīng)用最廣泛的顯示器件。液晶不能發(fā)光，只有調(diào)控光的作用，背光模組是液晶的主要組件之一。對于常用的側(cè)入式背光模組，為了實現(xiàn)出光的均勻性，導(dǎo)光板下表面的散射網(wǎng)點起到了決定性作用。

量子點是一種粒徑在1-10nm的半導(dǎo)體材料，具有光譜半高寬窄，發(fā)光光譜可調(diào)的特點，將其應(yīng)用于背光模組，利用藍(lán)色側(cè)光源與紅綠量子點的發(fā)光合成白光，可實現(xiàn)大于100%NTSC的高色域顯示。現(xiàn)在常用的將量子點與背光模組結(jié)合的方式有兩種。第一種是在導(dǎo)光板上面增加含有紅綠量子點的功能膜；第二種是將紅綠量子點直接混入導(dǎo)光板下表面的散射網(wǎng)點中。相對于第一種方法而言，第二種更加節(jié)約量子點的用量。因為量子點不但價格昂貴，且其含有重金屬，對環(huán)境有一定的污染，所以第二種方法在量子點背光的發(fā)展中將更具優(yōu)勢。將量子點加入導(dǎo)光板散射網(wǎng)點常用的工藝主要有兩種，一種是絲網(wǎng)印刷，另外一種是噴墨打印。其中，噴墨打印是一種加法式圖案化技術(shù)，相對于減法式的絲網(wǎng)印刷更加節(jié)省打印材料，且噴墨打印是一種溶液加工技術(shù)，對于含量子點的散射網(wǎng)點的沉積而言，改進(jìn)的空間更大。

噴墨打印的關(guān)鍵技術(shù)是墨水的配制。現(xiàn)有的關(guān)于量子點墨水的研究主要針對其可打印性，即通過研究不同溶劑的不同配比找符合打印粘度、表面張力、密度等物理性質(zhì)的墨水，如專利CN105820663A、CN106519799A均提出了一種適合打印的量子點墨水中量子點與溶劑的質(zhì)量比，以及有機溶劑種類；專利CN105670388A提出了多組分溶劑以得到合適粘度、表面張力的墨水。有一部分研究針對性的提出了適合QLED的噴墨打印量子點墨水，如專利CN105153807A在墨水中加入電子傳輸材料，使用疏水性量子點材料與所述載流子傳輸材料的相分離降低噴墨打印制備QLED器件的成本。但是并未有較多的研究針對量子點導(dǎo)光板的噴墨打印墨水，其中CN106154400A提出了一種改善噴墨打印量子點導(dǎo)光網(wǎng)點的方法，但其主要研究了網(wǎng)點的沉積狀況。本專利針對性的提出了一種用于量子點導(dǎo)光板的噴墨打印墨水，在量子點墨水中引入了瑞利散射粒子，可在相對較低的量子點濃度下達(dá)到較高的發(fā)光強度，不但節(jié)約了量子點的用量，而且可以有效的防止高濃度量子點引起的濃度熒光猝滅效應(yīng)。

一般的散射作用分為兩種，一種是米氏散射，其散射粒子粒徑與入射波波長相近；一種是瑞利散射，其散射粒子粒徑遠(yuǎn)小于入射波波長的十分之一。為了增加散射網(wǎng)點的發(fā)光強度，一般在其中增加散射粒子，如絲網(wǎng)印刷所用油墨中的SiO₂、CaCO₃、ZrO₂等散射粒子，其粒徑一般在幾個到幾十個微米，產(chǎn)生米氏散射；但噴墨打印對溶液中所含微粒的直徑有嚴(yán)格的限制，一般在幾個到幾十個納米，為了增加網(wǎng)點的散射作用，只能增加瑞利散射粒子，一般的方法是增加其中量子點的含量，但是隨著量子點濃度的增加，會引起量子點的濃度發(fā)光猝滅效應(yīng)，以及熒光共振轉(zhuǎn)移效應(yīng)，不但不能增加發(fā)光強度，反而可能會引起發(fā)光強度下降。因此，在噴墨打印的量子點散射網(wǎng)點中引入其他的絕緣體瑞利散射粒子，在增加網(wǎng)點散射作用的同時，在一定程度上減少了量子點的用量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于量子點導(dǎo)光板的墨水及其制備方法，以提高導(dǎo)光板的發(fā)光強度。

本發(fā)明所述的量子點導(dǎo)光板的散射網(wǎng)點由紅綠量子點、散射粒子、固化材料構(gòu)成。

本發(fā)明所述的絕緣體散射粒子可以是納米SiO₂、納米TiO₂、納米ZrO₂、納米Al₂O₃、納米Fe₃O₄、納米ZnO₂等納米金屬氧化物，納米AlN、納米Si₃N₄、納米TiN等納米金屬氮化物中的一種或幾種。所述散射粒子滿足以下條件：第一、為了滿足瑞利散射條件，且為了降低其與量子點的相互作用，絕緣體散射粒子的粒徑為20-50nm；第二、為了使其在量子點溶液中具有良好的分散性，所用的上述散射粒子均為親油型納米粒子，且在低極性溶劑中具有良好的分散性；第三、為了在滿足發(fā)光強度的同時盡量減少量子點用量，散射粒子的質(zhì)量百分比為墨水溶質(zhì)的20%-40%。

為了噴墨打印形成本發(fā)明所述散射網(wǎng)點，打印所用墨水中紅色量子點、綠色量子點、散射粒子的質(zhì)量比為1:12:8-7:72:20。