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一种量子点导光板及其制作方法

阅读：436发布：2021-02-23

IPRDB可以提供一种量子点导光板及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种量子点导光板及其制作方法，量子点导光板包括导光板、设于导光板出光面上的透镜阵列、设于导光板反射面上的若干量子点导光网点和包覆在量子点导光网点外表面的水氧保护层。本发明利用印刷与光刻工艺实现导光板出光面的透镜阵列，有效提高量子点导光板的亮度及均匀性。本发明使得导光板比传统的液晶背光膜组的光效高、显色优、色域宽、光均匀性更高，同时可以利用现有导光板的生产条件，大大节约了生产成本。，下面是一种量子点导光板及其制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，包括导光板、设于导光板出光面上的透镜阵列、设于导光板反射面上的若干量子点导光网点和包覆在量子点导光网点外表面的水氧保护层；具体包括以下步骤：第一步：制作不锈钢复合网版本体，采用斜拉的制作工艺，不锈钢网和聚酯网的倾斜角度根据量子点导光网点的分布选取，完成不锈钢网和聚酯网的复合，得到第一网版、第二网版和第三网版，所述第一网版用于印刷透镜阵列，第二网版用于印刷量子点导光网点，第三网版用于印刷水氧保护层；

第二步：设计量子点导光网点的掩膜版，在导光板的四个角加上相互对称的阴形十字对位标记，用于水氧保护层的精确对位，在量子点导光网点的掩膜版上将量子点导光网点向外扩张0.03 0.15mm，得到水氧保护层的掩膜版；

第三步：分别在第一网版、第二网版、第三网版上制得用于制备透镜阵列、量子点导光网点和水氧保护层的印刷网版；

第四步：配制量子点导光网点的印刷浆料以及水氧保护层材料；

第五步：使用量子点导光网点的印刷网版印刷量子点导光网点，并进行固化；

第六步：使用水氧保护层的印刷网版印刷水氧保护层。

2.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述透镜阵列包括凹菲涅尔透镜阵列或凹柱透镜阵列。

3.根据权利要求2所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述透镜阵列采用印刷、光刻、压铸、镭射或机械雕刻中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述量子点导光网点包括红色量子点、绿色量子点、光学材料和聚合物材料，所述光学材料具有高反射率和低吸收率。

5.根据权利要求4所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述聚合物材料包括聚氨酯树脂、乙烯纤维素、分散剂和表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述水氧保护层包括一氧化硅、二氧化硅、三氧化二铝或派瑞林材料中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述透镜阵列的印刷网版选用高透明度的感光油墨印刷。

8.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述量子点导光网点印刷浆料的制作过程具体包括：将30mg氟碳表面活性剂与1 3ml的分散剂混溶，再加入~

4 9mg红色量子点和60 80mg绿色量子点，将量子点进行均匀分散；分散好的量子点组分加~ ~入到1200 1500mg的复合材料中，复合材料由所述光学材料和聚合物材料组成，进行多次的~均匀压辊，过滤得到印刷浆料。

9.根据权利要求1所述的一种量子点导光板的制作方法，其特征在于，所述水氧保护层材料的配制具体包括：将3 6mg质量份二氧化钛、1 3mg质量份硫化钡、1 1.5mg的乙烯纤维~ ~ ~素与1200 1500mg环氧树脂、丙烯酸树脂进行混合，进行多次的均匀压辊，过滤得到水氧保~护层材料。

说明书全文

一种量子点导光板及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导光板技术领域，尤其涉及一种量子点导光板及其制作方法。

背景技术

[0002] 量子点是一种全新的纳米荧光材料，有光致发光量子点（QD-LCD）和电致发光量子点（QLED），目前电致发光量子点暂未产业化；随着量子点技术的发展，尤其是量子点随光谱尺寸可调（400 800nm）、斯托克斯位移大、发光效率高、显色优、色域宽、发光稳定性好等一~系列独特光学性能，已经得到了广阔的应用。早期液晶显示器或电视使用的LED背光不是真正意义的白光，其含有很高的高能光子，即蓝光偏多，已经被医学认为对人类健康是不利的，因此实现真正意义的自然白光是人们追求的目标。中国专利虽有公开不少关于量子点导光板制备方法，但内容多半较为含糊不易被业内人士所接受，为实现高光效、高色品质的LCD背光，本发明公开了一种选用20 30nm半峰宽波长的量子点，通过调整红绿量子点不同~
组分比和质量比即可控制导光板的色域和色温及亮度，同时也公开了具体的量子点浆料配制和制作方法以及印刷网版的制作方法，可应用于现有导光板的生产制作。

发明内容

[0003] 本发明提供一种量子点导光板及其制作方法，实现高光效、高色品质的LCD背光。

[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种量子点导光板，包括导光板、设于导光板出光面上的透镜阵列、设于导光板反射面上的若干量子点导光网点和包覆在量子点导光网点外表面的水氧保护层。

[0005] 进一步地，所述透镜阵列包括凹菲涅尔透镜阵列或凹柱透镜阵列。

[0006] 进一步地，所述透镜阵列采用印刷、光刻、压铸、镭射或机械雕刻中的一种或多种。

[0007] 进一步地，所述量子点导光网点包括红色量子点、绿色量子点、光学材料和聚合物材料，所述光学材料具有高反射率和低吸收率。

[0008] 进一步地，所述聚合物材料包括聚氨酯树脂、乙烯纤维素、分散剂和表面活性剂。

[0009] 进一步地，所述水氧保护层包括一氧化硅、二氧化硅、三氧化二铝或派瑞林材料中的一种或多种。

[0010] 上述量子点导光板的制作方法，包括：

[0011] 第一步：制作不锈钢复合网版本体，采用斜拉的制作工艺，不锈钢网和聚酯网的倾斜角度根据量子点导光网点的分布选取，完成不锈钢网和聚酯网的复合，得到第一网版、第二网版和第三网版，所述第一网版用于印刷透镜阵列，第二网版用于印刷量子点导光网点，第三网版用于印刷水氧保护层；

[0012] 第二步：设计量子点导光网点的掩膜版，在导光板的四个角加上相互对称的阴形十字对位标记，用于水氧保护层的精确对位，在量子点导光网点的掩膜版上将量子点导光网点向外扩张0.03 0.15mm，得到水氧保护层的掩膜版；~

[0013] 第三步：分别在第一网版、第二网版、第三网版上制得用于制备透镜阵列、量子点导光网点和水氧保护层的印刷网版；

[0014] 第四步：配制量子点导光网点的印刷浆料以及水氧保护层材料；

[0015] 第五步：使用量子点导光网点的印刷网版印刷量子点导光网点，并进行固化；

[0016] 第六步：使用水氧保护层的印刷网版印刷水氧保护层。

[0017] 进一步地，所述透镜阵列的印刷网版选用高透明度的感光油墨印刷。

[0018] 进一步地，所述量子点导光网点印刷浆料的制作过程具体包括：将30mg氟碳表面活性剂与1 3ml的分散剂混溶，再加入4 9mg红色量子点和60 80mg绿色量子点，将量子点进~ ~ ~行均匀分散；分散好的量子点组分加入到1200 1500mg的复合材料中，复合材料由所述光学~
材料和聚合物材料组成，进行多次的均匀压辊，过滤得到印刷浆料。

[0019] 进一步地，所述水氧保护层材料的配制具体包括：将3 6mg质量份二氧化钛、1 3mg~ ~质量份硫化钡、1 1.5mg的乙烯纤维素与1200 1500mg环氧树脂、丙烯酸树脂进行混合，进行~ ~
多次的均匀压辊，过滤得到水氧保护层材料。

[0020] 与现有技术相比，本发明具有有益效果：

[0021] （1）白光显色好，可灵活调控色域、色温和亮度；

[0022] （2）由于导光板上表面采用了透镜阵列，使得导光板出光亮度通过30%；

[0023] （3）由于量子点材料有比较高的表面能和活性，在制作过程中不易分散，通过填加分散剂表面活性剂使得量子点材料能均匀的分散，同时复合材料整个体系还具有润湿性和可塑性，有益于长时间的生产作业；

[0024] （4）采用了斜拉网版的制作工艺，克服了现有导光板印刷生产中易产生暗纹、亮斑以及莫尔条纹等不良，提高了产品的良率，在现有生产工艺下进一步的扩张和提高；

[0025] （5）可采用成熟的光刻印刷工艺，操作简单，容易实现，可应用大规模的工业化生产。

附图说明

[0026] 图1是本发明一种量子点导光板的总体截面图；

[0027] 图2是本发明一实施例中凹面菲涅尔透镜光的扩散效果；

[0028] 图3是本发明一实施例中凹面柱透镜光的扩散效果；

[0029] 图4是本发明不锈钢复合网版本体的实际效果图；

[0030] 图5是本发明一实施例的印刷效果图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

[0032] 如图1所示，一种量子点导光板，包括导光板102、设于导光板出光面上的透镜阵列101、设于导光板反射面上的若干量子点导光网点103和包覆在量子点导光网点外表面的水氧保护层104。

[0033] 所述透镜阵列可采用凹菲涅尔透镜阵列或凹柱透镜阵列，优选为凹柱透镜阵列，用于聚光或扩散，提高发光亮度及均匀性，采用光刻工艺制作的透镜阵列槽，感光胶为无色高透明材料。扩散效果分别如图2、3所示。导光板为光学PMMA板，选用光学亚克力板，其折射率为1.49，厚度1 5mm，光通过其内部发生全反射现象。导光板厚度为1 5mm,可根据板材的~ ~实际厚度调整上表面透镜的曲率半径。透镜阵列可采用印刷、光刻、压铸、镭射或机械雕刻中的一种或多种工艺制作。

[0034] 所述量子点导光网点包括红色量子点、绿色量子点、光学材料和聚合物材料，所述光学材料具有高反射率和低吸收率，所述聚合物材料包括聚氨酯树脂、乙烯纤维素、分散剂和表面活性剂。

[0035] 所述分散剂包括油酸钠、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、十八碳烯胺醋酸盐烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、特殊改性的多氨基酰胺磷酸盐等中的一种或多种。

[0036] 所述表面活性剂为氟碳表面活性剂。

[0037] 所述水氧保护层包括一氧化硅、二氧化硅、三氧化二铝或派瑞林材料中的一种或几种。水氧保护层用于隔离水气和氧气保护量子点，同时又起到聚光和反射光的作用。通过调整不同的组份关系即可调节入光及出光的亮度均匀性。

[0038] 量子点导光网点以及量子点导光网点外层的水氧保护层的几何形状为圆形或正多边形。

[0039] 由于导光板下面的红绿量子点网点及包覆其表面的水氧保护层，通过调整其不同的组份关系，当蓝光从侧面进入后被二氧化钛、硫化钡聚光反射进而激发红绿量子点发光，最后红、绿、蓝三色复合形成了所需的白光，避免了传统LED白光偏蓝色或偏黄绿色的现象，同时导光板的上表面采用了透镜阵列，使得导光板光散射角度更大、亮度提高了30%。

[0040] 以下为制作上述量子点导光板的一具体实施例，

[0041] 制作不锈钢复合网版本体，采用斜拉的制作工艺，选用400-23线不锈钢网作为印刷图形，选用250-55线聚酯网及铝框为载体，载体的抗张力不小于40N/cm2；在精密拉网机里完成不锈钢网和聚酯网的复合，得到第一网版、第二网版和第三网版，在涂布机上涂布中野氟素感光胶FS-T40，进入干燥，根据散射的角度控制厚度为5 15um；~

[0042] 设计量子点导光网点的掩膜版，在导光板的四个角加上相互对称的阴形十字对位标记，用于水氧保护层的精确对位；在量子点导光网点的掩膜版上将量子点导光网点向外扩张0.03 0.15mm，得到水氧保护层的掩膜版；用Lighttools光学软件，基于网点距离、大小~不等的条件下进行亮度均匀性的防真设计，然后导出DWG格式分别输出第一、第二、第三网版的掩膜版；

[0043] 分别在第一网版、第二网版、第三网版上通过曝光显影制得透镜阵列、量子点导光网点和水氧保护层的印刷网版，其中凹柱透镜阵列图形尺寸为导光板的净长和宽。如图4所示，不锈钢网201、量子点导光网点漏印图形202、斜拉聚酯网203、不锈钢与聚酯网的复合载体204；第一网版为无图形漏印版，第二网版为量子点导光网点图形漏印版，其网点图形需在原设计的基础上向内收缩0.01 0.05mm；~

[0044] 选用厚度1 5mm的光学亚克力板，根据具体的板材厚度和实际的显示需要调整表~面透镜的曲率半径，通过光刻或印刷制得凹柱镜或凹菲涅尔透镜的阵列bank，其中选用高感度高透明度LPR-25感光油墨印刷，形成凹槽的条形阵列；

[0045] 配制量子点导光网点的印刷浆料，具体包括：将30mg氟碳表面活性剂与1 3ml的分~散剂混溶，再加入4 9mg红色量子点和60 80mg绿色量子点，将量子点进行均匀分散；分散好~ ~
的量子点组分加入到1200 1500mg的复合材料中，复合材料由所述光学材料和聚合物材料~
组成，进行多次的均匀压辊，过滤得到印刷浆料，红色和绿色量子点的半峰宽波长为20~
30nm；

[0046] 配制水氧保护层材料，具体包括：将3 6mg质量份二氧化钛、1 3mg质量份硫化钡、1~ ~1.5mg的乙烯纤维素与1200 1500mg环氧树脂、丙烯酸树脂进行混合，进行多次的均匀压~ ~
辊，过滤得到水氧保护层材料。

[0047] 利用第二网版印刷制得量子点导光网点，用第三网版印刷制得水氧保护层。

[0048] 以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

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