一種量子點螢光膜的封邊結構的製作方法

2023-08-12 09:07:26

本發明涉及量子點螢光膜領域，特別是涉及一種量子點螢光膜的封邊結構。
背景技術：
：量子點螢光膜做為光學膜新產品用於背光顯示中，起到擴大背光顯示器的顯示色域的作用。量子點與塗膜膠混合後，經過成膜過程形成量子點螢光膜，再經過裁切等工藝，製備成完整的量子點螢光膜，背光廠家將螢光膜置於背光中裝配成完整的高色域背光顯示器。這種顯示器與傳統的液晶顯示器相比，能夠大幅度提高顯示器的顯示色域，將液晶顯示器顯示色域從傳統顯示器色域的～70％NTSC提升到現有的～110％NTSC。現有的量子點螢光膜是經過塗膜制膜，經裁切成產品。但是裁切會導致裁切截面裸露出混有量子點的膠層，並導致量子點膠層與空氣中的水汽和氧氣接觸，從而致使量子點螢光膜邊緣四周的螢光猝滅，而影響顯示器的顯示效果。現有螢光膜並沒有將四周截面裸露的螢光膠層徹底保護起來將量子點膠層與水氧分開，這會導致量子點螢光膜邊緣失效，這也是量子點螢光膜產業化推進緩慢的重要原因之一。要想有效地解決螢光膜邊沿量子點失效的問題，就必須有效地將空氣與量子點分隔開，才能保證量子點螢光膜的有效使用，順利的推進量子點螢光膜的商業化進程。目前量子點螢光膜基本沒有封邊，量子點螢光膜邊沿出現裸露的量子點很容易接觸空氣中的水汽和氧氣。納米級的量子點螢光材料，表面能大，暴露空氣中不穩定，遇到水汽或者氧氣會被氧化，失去量子點的螢光性能，導致量子點螢光膜的穩定性較差。常用的封邊方法採用膠體進行封邊，即採用膠體或者膠體與其他助劑的混合物將裸露的量子點螢光膜邊沿塑封起來，雖然這種膠體封邊可以在短時間內產生一定的延緩效果，但是由於膠體或者膠體與其他助劑的混合物並不能完全有效地杜絕水氧與螢光材料的接觸，因此最終螢光膜邊沿仍然會產生螢光失效，並不能有效解決邊沿螢光失效的問題。技術實現要素：基於此，本發明的目的在於，提供一種量子點螢光膜的封邊結構，解決了量子點螢光膜邊沿失效的問題。本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種量子點螢光膜的封邊結構，包括量子點螢光膜和封邊層；所述量子點螢光膜包括量子點層和光學膜，所述光學膜貼於所述量子點層的上下兩面；所述封邊層包括封邊膠和阻隔膜，所述阻隔膜通過所述封邊膠貼合於所述量子點螢光膜的邊沿。相對於現有技術，本發明採用膠體和阻隔膜相結合的方式對量子點螢光膜的邊沿進行封裝，能夠有效地阻止水汽和氧氣對螢光材料的侵蝕，防止量子點失效。進一步，所述阻隔膜為以聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)為基材的蒸鍍氧化矽膜。氧化矽膜具有透明性，對氧氣和水蒸汽有高阻隔作用，並且在高溫高溼度環境下能保持化學穩定性；PET分子結構高度對稱，具有一定的結晶取向能力，且耐熱性好，作為基材有利於蒸鍍氧化矽膜的附著；因此採用以PET為基材的蒸鍍氧化矽膜作為阻隔膜，可以有效實現阻隔水氧的目的。進一步，所述封邊膠為官能度為2～12的丙烯酸酯膠或聚天門冬氨酸膠。更優化的，官能度選擇範圍為2～7。如果膠體的官能度過小，則參與化學反應的基團數目少，會造成高分子鏈的交聯密度不夠，從而形成的網絡不夠緊密，空隙過大，水分子或者氧氣分子能夠通過空隙進行流通；如果膠體的官能度過高，高分子鏈的交聯密度大，雖然有足夠的能力保證水氧分子無法自由通過，但是會造成膠體的硬度和脆性過大，在量子點螢光膜彎曲的過程中出現封邊膠脫落或者出現裂紋；丙烯酸酯膠和聚天門冬氨酸膠對PET的附著力好、耐黃變，且極性基團少、結構比較對稱，不會對量子點的螢光性能產生影響。進一步，所述封邊膠為脂環結構含量為15～90％的脂環族膠。更優化的，脂環結構含量選擇範圍為30～75％。脂環結構作為一個平面，環內孔無法通過水氧分子，水氧分子只能從脂環外面通過，脂肪族膠形成的空間網狀結構是以線性碳鏈為基礎形成的，而脂環族膠的空間網狀結構中加入面型脂環結構後，彌補了線性網狀結構的漏洞，有效降低了空隙的存在，從而提高了阻水阻氧效果。進一步，所述封邊膠中添加有抗氧劑和抗紫外劑。添加抗氧劑能夠有效阻擋氧氣的侵蝕，添加抗紫外劑能夠延緩由於高能光照射導致的膠體老化，從而有效保護螢光材料。進一步，所述封邊膠包括：膠黏劑50～120份，氧氣阻隔劑2～10份，抗氧劑0.5～1.5份。封邊膠作為阻隔膜貼合在量子點螢光膜上的介質，用於填補阻隔膜與量子點螢光膜之間的空隙，將膠黏劑與氧氣阻隔劑、抗氧劑配合，並調整各組分配比，可以使膠體達到更好的粘合效果，並提高其抗老化和抗藍光性能。進一步，所述膠黏劑為環氧樹脂、有機矽或紫外光固化膠。所選膠黏劑具有良好的附著力，剝離力學強度≥5N，且固化溫度較低，方便施工。進一步，所述封邊膠包括：熱熔膠80～120份，氧氣阻隔劑5～10份，抗氧劑0.5～1.5份。該膠體作為阻隔膜貼合在量子點螢光膜上的介質，用於填補阻隔膜與量子點螢光膜之間的空隙，將熱熔膠與氧氣阻隔劑、抗氧劑配合，並調整各組分配比，可以使膠體達到更好的粘合效果，並提高其抗老化和抗藍光性能。進一步，所述熱熔膠為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚乙烯醇縮丁醇(PVB)。所選熱熔膠具有良好的附著力，剝離力學強度≥5N，且熔融溫度較低，防止其中的小分子在高溫下對量子點產生影響。進一步，所述氧氣阻隔劑為乙烯含量為40～60％、皂化度90％以上的乙烯-乙烯醇共聚物。將乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相結合，得到的乙烯-乙烯醇共聚物具有優異的阻隔、防潮和加工性能，乙烯含量為40～60％可以兼顧阻隔和防潮、加工性能，皂化度90％以上可以提高聚合物的耐油性。為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發明。附圖說明圖1為未封邊的量子點螢光膜結構示意圖。圖2為本發明的封邊後的量子點螢光膜結構示意圖。圖3為本發明的封邊示意圖。具體實施方式請查閱圖1，其為未封邊的量子點螢光膜結構示意圖，該量子點螢光膜100包括量子點層110和光學膜120，光學膜120貼於量子點層110的上下兩面。發明人通過研究發現，選用膠體與阻隔性能良好的阻隔膜相配合的方式對量子點螢光膜進行封邊，可以解決量子點螢光膜的邊沿失效問題，從而有效提高量子點螢光膜的可靠性。基於上述研究，進一步獲得了一種量子點螢光膜的封邊結構。以下分別通過幾個實施例進行詳細說明。實施例1請參閱圖2，其為本發明的封邊後的量子點螢光膜結構示意圖，包括量子點螢光膜100和封邊層200，量子點螢光膜100包括量子點層110和光學膜120，光學膜120貼於量子點層110的上下兩面，封邊層200包覆於量子點螢光膜100的邊沿，封邊層200包括封邊膠210和阻隔膜220，阻隔膜220通過封邊膠210貼合於量子點螢光膜100的邊沿。本實施例中，封邊膠210為膠黏劑，其原料成分及其重量份數為：聚天門冬氨酸膠，100份；氧氣阻隔劑，10份；抗氧劑，1.5份。其中，聚天門冬氨酸膠的相對分子量為582，氧氣阻隔劑為乙烯含量在55％、皂化度在90％以上的乙烯-乙烯醇共聚物，抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本實施例中，阻隔膜220為以PET為基材的蒸鍍氧化矽膜，其透光率≥89％，氧氣透過率≤10-2cc/m2·d，水汽透過率≤10-2g/m2·d，且具有抗黃變性能。請參閱圖3，其為本發明的封邊示意圖。本實施例的封邊工藝如下：將上述封邊膠原料混合均勻，抽真空除去水氧，配製成封邊膠210；再用塗膠設備將該配製好的封邊膠210塗抹在阻隔膜220上，塗抹厚度H為50μm，寬度D為1.5mm，總寬度為3mm；然後將阻隔膜220裁切成3mm寬度，沿中心線對摺，中心線位置粘貼於量子點螢光膜100的截面處，中心線兩側的膜分別粘貼在量子點螢光膜100的正反面；然後在110℃下熱壓1min使膠體分布均勻並初步固化定型，最後85℃固化30min，形成封邊層。本實施例中用膠黏劑來填補量子點螢光膜和阻隔膜之間的空隙，要求量子點螢光膜截面和阻隔膜之間不能存在氣泡及氣體通道，截面處由於阻隔膜彎曲對摺，貼阻隔膜時不能完全緊貼截面，會存在空隙，形成透明邊，透明邊寬度L≤0.5mm。實施例2本實施例封邊後的量子點螢光膜結構與實施例1相同，其區別在於，本實施例中，封邊膠210為熱熔膠，其原料成分及其重量份數為：EVA樹脂，120份；氧氣阻隔劑，10份；抗氧劑，1.2份。其中，EVA樹脂熔點為90℃，氧氣阻隔劑為乙烯含量在55％、皂化度在90％以上的乙烯-乙烯醇共聚物，抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本實施例中，阻隔膜220為以PET為基材的蒸鍍氧化矽膜，其透光率≥89％，氧氣透過率≤10-2cc/m2·d，水汽透過率≤10-2g/m2·d，且具有抗黃變性能。請參閱圖3，本實施例的封邊工藝如下：將上述封邊膠原料混合均勻，抽真空除去水氧，配製成封邊膠210；再用塗膠設備將該配製好的封邊膠210塗抹在阻隔膜220上，塗抹厚度為20μm，寬度D為1.5mm，總寬度為3mm；然後將阻隔膜220裁切成3mm寬度，沿中心線對摺，中心線位置粘貼於量子點螢光膜100的截面處，中心線兩側的膜分別粘貼在量子點螢光膜100的正反面；最後在90℃下熱壓，使膠體充分熔融，貼合在量子點螢光膜100上，形成封邊層。本實施例中用熱熔膠來填補量子點螢光膜和阻隔膜之間的空隙，要求量子點螢光膜截面和阻隔膜之間不能存在氣泡及氣體通道，截面處由於阻隔膜彎曲對摺，貼阻隔膜時不能完全緊貼截面，會存在空隙，形成透明邊，透明邊寬度L≤0.5mm。實施例3本實施例封邊後的量子點螢光膜結構與實施例1相同，其區別在於，本實施例中，封邊膠210為脂環族環氧樹脂膠，其原料成分及其重量份數為：雙酚F環氧樹脂，100份；異佛爾酮二胺，43份；三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，2.5份。本實施例中，阻隔膜220為以PET為基材的蒸鍍氧化矽膜，其透光率≥89％，氧氣透過率≤10-2cc/m2·d，水汽透過率≤10-2g/m2·d，且具有抗黃變性能。請參閱圖3，本實施例的封邊工藝如下：將上述封邊膠原料混合均勻，抽真空除去氣泡，配製成封邊膠210；再用塗膠設備將該配製好的封邊膠210塗抹在阻隔膜220上，塗抹厚度H為50μm，寬度D為1.5mm，總寬度為3mm；然後將阻隔膜220裁切成3mm寬度，沿中心線對摺，中心線位置粘貼於量子點螢光膜100的截面處，中心線兩側的膜分別粘貼在量子點螢光膜100的正反面；最後80℃固化30min，形成封邊層。本實施例中用含有脂環結構的脂肪族環氧樹脂膠來填補量子點螢光膜和阻隔膜之間的空隙，要求量子點螢光膜截面和阻隔膜之間不能存在氣泡及氣體通道，截面處由於阻隔膜彎曲對摺，貼阻隔膜時不能完全緊貼截面，會存在空隙，形成透明邊，透明邊寬度L≤0.5mm。實施例4本實施例封邊後的量子點螢光膜結構與實施例1相同，其區別在於，本實施例中，封邊膠210為官能度在4以上的樹脂，其原料成分及其重量份數為：聚酯丙烯酸酯，95份；1-羥基環己基苯基甲酮，4份；三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，4.5份。本實施例中，阻隔膜220為以PET為基材的蒸鍍氧化矽膜，其透光率≥89％，氧氣透過率≤10-2cc/m2·d，水汽透過率≤10-2g/m2·d，且具有抗黃變性能。請參閱圖3，本實施例的封邊工藝如下：將上述封邊膠原料經過高速分散劑分散均勻，抽真空除去氣泡，配製成封邊膠210；再用塗膠設備將該配製好的封邊膠210塗抹在阻隔膜220上，塗抹厚度H為50μm，寬度D為1.5mm，總寬度為3mm；然後將阻隔膜220裁切成3mm寬度，沿中心線對摺，中心線位置粘貼於量子點螢光膜100的截面處，中心線兩側的膜分別粘貼在量子點螢光膜100的正反面；最後用365nm紫外燈照射33秒，即可固化形成封邊層。本實施例中用官能度較高的樹脂來填補量子點螢光膜和阻隔膜之間的空隙，要求量子點螢光膜截面和阻隔膜之間不能存在氣泡及氣體通道，截面處由於阻隔膜彎曲對摺，貼阻隔膜時不能完全緊貼截面，會存在空隙，形成透明邊，透明邊寬度L≤0.5mm。測試結果將實施例1～4中所得封邊後的量子點螢光膜作為實施例樣品，將未封邊的量子點螢光膜作為對比例樣品，進行測試，測試設備為美國PhotoResearch公司的PR655彩色亮度計，得到結果如下：1、實施例樣品和對比例樣品經過1000h藍光照射後，其螢光失效寬度及失效視覺效果對比如表1所示。表1經過1000h藍光照射後的失效對比失效寬度失效視覺效果對比例樣品2mm膜邊緣呈現淺紅色實施例樣品0mm整體膜邊緣無變化對比可見，未封邊的量子點螢光膜經過藍光照射1000h後，其邊沿約有2mm的失效寬度，整張螢光膜四周呈現淺紅色的2mm紅邊；而封邊後的量子點螢光膜經過藍光照射1000h後，其邊沿不存在螢光失效，呈現整體均一的光學和視覺效果。2、實施例樣品和對比例樣品經過可靠性測試(藍光、高溫、溼熱等)後，與未經過該可靠性測試的標準初始樣品相比，邊緣2mm區域的光學參數對比結果如下：A、經過1000h的85℃高溫測試光強色坐標x色坐標y色域NTSC％對比例樣品3120.22020.116781.8％實施例樣品24510.24020.2112108.5％標準初始樣品24760.24090.2138109％對比可見，未封邊的量子點螢光膜經過1000h的85℃高溫測試後，由於螢光猝滅，其邊緣2mm區域的局部亮度急劇降低到標準初始樣品的13％，色域降低到NTSC81.8％；而封邊後的量子點螢光膜經過1000h的85℃高溫測試後，其邊緣2mm區域的亮度和色域與標準初始樣品相比基本無變化。B、經過1000h的藍光老化測試(藍光參數：波長450±5nm，光強350cd/m2)光強色坐標x色坐標y色域NTSC％對比例樣品22470.23980.2012107.8％實施例樣品23560.24310.2119108.5％標準初始樣品24760.24090.2138109％對比可見，未封邊的量子點螢光膜經過1000h的藍光老化測試後，由於螢光猝滅，其邊緣2mm區域的亮度降低到標準初始樣品的91％；而封邊後的量子點螢光膜經過1000h的藍光老化測試後，其邊緣2mm區域的亮度降低到標準初始樣品的95％，且色域變化也優於未封邊的量子點螢光膜的色域變化。C、經過1000h的60℃&RH90％穩定性測試光強色坐標x色坐標y色域NTSC％對比例樣品21050.23180.1989103％實施例樣品24600.24110.2142109％標準初始樣品24760.24090.2138109％對比可見，未封邊的量子點螢光膜經過1000h的60℃&RH90％穩定性測試後，由於螢光猝滅，其邊緣2mm區域的亮度降低到標準初始樣品的81％，色域降低到NTSC103％；而封邊後的量子點螢光膜經過1000h的60℃&RH90％穩定性測試後，其邊緣2mm區域的亮度和色域與標準初始樣品相比基本無變化。相對於現有技術，本發明選用膠體與阻隔性能良好的阻隔膜相配合的方式對量子點螢光膜進行封邊，解決了量子點螢光膜的邊沿失效問題，從而有效地提高了量子點螢光膜的可靠性。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp