本發(fā)明涉及一種量子功能板及其制備方法。
背景技術(shù):
常規(guī)使用在背光技術(shù)中的量子膜,通常是以特定的膠均勻混合一定比例的量子點,同時上下層由阻隔膜(主要材質(zhì)是pet)包覆貼合而成。量子點是由有限數(shù)目的原子組成,三個維度尺寸均在納米數(shù)量級。量子點一般為球形或類球形,穩(wěn)定直徑在2~20nm的納米粒子。是在納米尺度上的原子和分子的集合體,既可由一種半導(dǎo)體材料組成,如由iib.via族元素或iiia.va族元素組成,也可以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成。因量子點不能暴露在空氣中(需要阻隔水和氧),造成制作成薄膜的方式成本較高。使用到液晶電視背光模組中,同時還需要與其他光學(xué)組件(擴(kuò)散板/導(dǎo)光板、光學(xué)膜)進(jìn)行搭配使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種提升背光組裝效率、促進(jìn)背光機(jī)械化組裝的量子功能板及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種量子功能板,其特征是:包括基板,基板上設(shè)有涂布層;所述涂布層是分散有均勻量子點的膠水層;所述基板為三層結(jié)構(gòu)形式,為模內(nèi)共擠而成,基板材料為無色透明的有機(jī)高分子塑膠材料,所述三層結(jié)構(gòu),其中一層中加有擴(kuò)散粒子或類似功能性物質(zhì)。
一種量子功能板的制備方法,其特征是:包括下列步驟:
(1)將量子點顆粒進(jìn)行預(yù)處理:首先將量子點顆粒按一定的比例充分分散在溶劑中,使量子點的顆粒與顆粒能夠分開保持足夠的距離,避免顆粒與顆??康锰a(chǎn)生顆粒間的團(tuán)聚;其次,采用勻速滴加或者一次加入的方法,將包覆材料添加至量子點分散液體中,使包覆材料能夠均勻、完整地在每一顆量子點表面形成殼層;最后,采用高速離心分離或者真空抽濾的方法將完成包覆的量子點顆粒從溶劑中有效分離出來,去除殘留溶劑,真空干燥后待用;
(2)制備基板:基板為三層結(jié)構(gòu),為模內(nèi)共擠而成,通過三臺擠出機(jī)同時工作,三臺擠出機(jī)中熔融狀態(tài)的物料在模具內(nèi)復(fù)合然后通過??跀D出為一個整體;
(3)將經(jīng)預(yù)處理的量子點微顆粒放入膠水中進(jìn)行均勻分散,分散有均勻量子點的膠水再經(jīng)由供膠系統(tǒng)進(jìn)入涂布頭進(jìn)行涂布作業(yè),均勻附在基板上表面形成一個涂布層,然后通過uv光照系統(tǒng)固化在基板表面。
量子點顆粒按1:10000至1:10的質(zhì)量比充分分散在溶劑中;所述溶劑為甲苯、乙酸乙酯,乙酸甲脂,己烷或異丙醇。
所述勻速滴加,將包覆材料添加至量子點分散液體中的速度為0.01升/小時至10升/小時。
所述包覆材料為無機(jī)材料或疏水高分子材料。
所述無機(jī)材料為硫化鋅、氧化鋅、二氧化硅、三氧化二鋁或碳化硅;所述疏水高分子材料為聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲脂。
所述無色透明的有機(jī)高分子塑膠材料主要性能要求有:無色透明、耐沖擊性、挺性、一定耐候性,如目前常用的pmma、ps、pc、ms、pet、pp等材料或其相關(guān)聯(lián)的聚合物。
3層結(jié)構(gòu)中各層體現(xiàn)不同的功能性,其中一層要加入一定擴(kuò)散粒子或類似功能性的物質(zhì),使應(yīng)用時對發(fā)光源的光線路徑有一定改變,以達(dá)到一定的遮蔽和均勻出光的效果。如常見的擴(kuò)散功能的粒子:有機(jī)硅、pmma微珠、納米sio2/tio2等。
所述三層結(jié)構(gòu)可以利用不同折射率材料做不同功能層,利用光線折射定律,對光線路徑做一定角度分配,得到特定需要的光線。如,低折射率材料在下,高折射率材料在上,從下表面入光的光線在從上表面出光時的角度會變小,可達(dá)到正面聚光的作用,反之散射作用。
3層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)材質(zhì)可相同也可不同,厚度可根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整。
分散到膠水中的量子點不限定某一體系量子點,再經(jīng)過預(yù)處理后可達(dá)到設(shè)計要求為準(zhǔn)。
本發(fā)明提升背光組裝效率,直下式背光模組中擴(kuò)散板和量子膜需分別清潔組裝。促進(jìn)背光機(jī)械化組裝,基材板帶來的硬度挺性使量子功能板完全可機(jī)械手臂作業(yè);節(jié)省成本,省去量子膜應(yīng)用帶來的阻隔膜成本。
本發(fā)明量子功能板可廣泛應(yīng)用背光及照明產(chǎn)品中。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施方式
一種量子功能板,包括基板,基板上設(shè)有涂布層;所述涂布層是分散有均勻量子點的膠水層;所述基板為三層結(jié)構(gòu)形式,為模內(nèi)共擠而成,基板材料為無色透明的有機(jī)高分子塑膠材料,所述三層結(jié)構(gòu),其中一層中加有擴(kuò)散粒子或類似功能性物質(zhì)。
一種量子功能板的制備方法,包括下列步驟:
(1)將量子點顆粒進(jìn)行預(yù)處理:首先將量子點顆粒按一定的比例充分分散在溶劑中,使量子點的顆粒與顆粒能夠分開保持足夠的距離,避免顆粒與顆??康锰a(chǎn)生顆粒間的團(tuán)聚;其次,采用勻速滴加或者一次加入的方法,將包覆材料添加至量子點分散液體中,使包覆材料能夠均勻、完整地在每一顆量子點表面形成殼層;最后,采用高速離心分離或者真空抽濾的方法將完成包覆的量子點顆粒從溶劑中有效分離出來,去除殘留溶劑,真空干燥后待用;
(2)制備基板:基板為三層結(jié)構(gòu),為模內(nèi)共擠而成,通過三臺擠出機(jī)同時工作,三臺擠出機(jī)中熔融狀態(tài)的物料在模具內(nèi)復(fù)合然后通過??跀D出為一個整體;
(3)將經(jīng)預(yù)處理的量子點微顆粒放入膠水中進(jìn)行均勻分散,分散有均勻量子點的膠水再經(jīng)由供膠系統(tǒng)進(jìn)入涂布頭進(jìn)行涂布作業(yè),均勻附在基板上表面形成一個涂布層,然后通過uv光照系統(tǒng)固化在基板表面。
量子點顆粒按1:10000至1:10的質(zhì)量比充分分散在溶劑中;所述溶劑為甲苯、乙酸乙酯,乙酸甲脂,己烷或異丙醇。
所述勻速滴加,將包覆材料添加至量子點分散液體中的速度為0.01升/小時至10升/小時。
所述包覆材料為無機(jī)材料或疏水高分子材料。
所述無機(jī)材料為硫化鋅、氧化鋅、二氧化硅、三氧化二鋁或碳化硅;所述疏水高分子材料為聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲脂。
所述無色透明的有機(jī)高分子塑膠材料主要性能要求有:無色透明、耐沖擊性、挺性、一定耐候性,如目前常用的pmma、ps、pc、ms、pet、pp等材料或其相關(guān)聯(lián)的聚合物。
3層結(jié)構(gòu)中各層體現(xiàn)不同的功能性,其中一層要加入一定擴(kuò)散粒子或類似功能性的物質(zhì),使應(yīng)用時對發(fā)光源的光線路徑有一定改變,以達(dá)到一定的遮蔽和均勻出光的效果。如常見的擴(kuò)散功能的粒子:有機(jī)硅、pmma微珠、納米sio2/tio2等。
所述三層結(jié)構(gòu)還可以利用不同折射率材料做不同功能層,利用光線折射定律,對光線路徑做一定角度分配,得到特定需要的光線。如,低折射率材料在下,高折射率材料在上,從下表面入光的光線在從上表面出光時的角度會變小,可達(dá)到正面聚光的作用,反之散射作用。
三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)材質(zhì)可相同也可不同,厚度可根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整。
分散到膠水中的量子點不限定某一體系量子點,再經(jīng)過預(yù)處理后可達(dá)到設(shè)計要求為準(zhǔn)。