阅读说明：本技术 一种高均匀的量子点多功能光学复合板 (High-uniformity quantum dot multifunctional optical composite board ) 是由 庄兴潮 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高均匀的量子点多功能光学复合板,包括扩散基层、设置在扩散基层下表面的第一量子点层,以及设置在扩散基层上表面的第二量子点层,所述第一量子点层包括红量子点层及绿量子点层,所述第二量子点层采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层的上表面。本发明从结构、原材料、及配方等方面进行改进,不但具有很高的光扩散性以及出射光均匀性,而且制品出射光效显得更白、更亮、更鲜艳。(The invention provides a high-uniformity quantum dot multifunctional optical composite plate which comprises a diffusion base layer, a first quantum dot layer and a second quantum dot layer, wherein the first quantum dot layer is arranged on the lower surface of the diffusion base layer, the second quantum dot layer is arranged on the upper surface of the diffusion base layer, the first quantum dot layer comprises a red quantum dot layer and a green quantum dot layer, and the second quantum dot layer is sequentially deposited on the upper surface of the diffusion base layer through multiple coating. The invention improves the structure, raw materials, formula and the like, not only has high light diffusivity and emergent light uniformity, but also has the effect of making the emergent light of the product appear whiter, brighter and more vivid.)

一种高均匀的量子点多功能光学复合板

技术领域

本发明属于光电材料领域，具体涉及一种用于背光显示装置的高均匀的量子点多功能光学复合板。

背景技术

扩散板是通过化学或物理的手段，利用光线在行径途中遇到两个折射率相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材基础中添加无机或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射、与散射，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果，扩散板广泛应用在液晶显示、LED照明及成像显示系统中。它的主要功能是使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果。

量子点是一种纳米级晶体，由半导体材料组成。相较于荧光粒子，量子点纳米材料由很多优势，如量子点在较窄的波长带能产生更密集的光且稳定性高，具有优良的可见光区荧光发射性质，激发谱连续分布、荧光峰位置可随其物理尺寸进行调控等。但目前蓝光光源与量子点技术的背光源方案存在一定不足，需要普通的扩散板搭配量子点膜片来实现；而量子点膜片在生产过程中工艺繁杂、要求高、产能低、后工序加工难，整体成本昂贵。该背光源方案通过蓝光激发红色与绿色量子点，并与蓝光混合后形成白光，但背光模组中反射片对波长短的蓝光反射率低，导致使用此类背光源的液晶显示装置相比同背光功耗和光学膜架构的普通白光LED的背光源亮度低40%~50%，液晶装置的显示亮度也会降低20%以上，这也导致倘若要达到同样的显示亮度，现有量子点技术的背光源方案的功耗也会相对更大。

发明内容

本发明的目的是提供一种高均匀的量子点多功能光学复合板，从结构、原材料、及配方等方面进行改进，不但具有很高的普通扩散板光扩散性以及出射光均匀性，而且制品出射光效显得更白、更亮、更鲜艳、不需要使用量子点膜片的产品；即减少了加工工序、提高了生产产能，又大大降低了制造成本。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层、设置在扩散基层下表面的第一量子点层，以及设置在扩散基层上表面的第二量子点层，其中：

所述扩散基层包括GPPS主料基体，以及均匀分布溶于所述GPPS主料基体内的功能助剂粒子；

所述第一量子点层包括红量子点层及绿量子点层，所述红量子点层包括A粘胶基体，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体内的量子点红粉颗粒，所述绿量子点层包括B粘胶基体，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体内的量子点绿粉颗粒，所述红量子点层采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层的下表面，所述绿量子点层采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层的下表面；

所述第二量子点层包括C粘胶基体，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒及量子点绿粉颗粒混合而成，所述第二量子点层采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层的上表面。

进一步地，所述GPPS主料基体由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂或刚性助剂中的两种或三种或几种混合而成，所述扩散基层中GPPS主料的质量占比75~85%，所述功能助剂粒子的质量占比25~15%。

进一步地，所述扩散基层将所述GPPS主料基体、功能助剂粒子按照物料组分占比配备完成，通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型。

进一步地，所述量子点红粉颗粒为半导体材料所制成的纳米荧光颗粒，所述量子点红粉颗粒粒径为2~6nm，量子点红粉颗粒为CdSe、CuInS2和CuInSe2中的一种或任两种或三种的组合。

进一步地，所述量子点绿粉颗粒为半导体材料所制成的纳米荧光颗粒，所述量子点绿粉颗粒粒径为2~6nm，量子点绿粉颗粒为CdSe、CuInS2和CuInSe2中的一种或任两种或三种的组合。

进一步地，所述量子点红粉颗粒、量子点绿粉颗粒的形状为球形、碟形等规则形状中的一种。

进一步地，所述A粘胶基体由胶水A组份1：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=44.5：2.94：50：15.2等一种或几种混合组成，所述A粘胶基体通过热固或者UV光固的方式凝固定型；所述B粘胶基体由胶水A组份2：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=46.2：5.35：50：15.2等一种或几种混合组成，所述B粘胶基体通过热固或者UV光固的方式凝固定型；所述C粘胶基体由胶水A组份1：胶水A组份2：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=44.5：46.2：8.29：100：30.4等一种或几种混合组成，所述C粘胶基体通过热固或者UV光固的方式凝固定型。

进一步地，所述扩散基层的厚度范围为0.5~1.5mm；所述第一量子点层的厚度范围为0.3~0.5mm；所述第二量子点层的厚度范围为0.1~0.3mm。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明通过在扩散基层的下表面涂覆融合了量子点红粉/绿粉颗粒的第一量子点层，在扩散基层的上表面涂覆融合了量子点红粉/绿粉颗粒混合的第二量子点层，因量子点层内有量子点颗粒，可以吸收转化入射蓝光，因而可以反射出比原来入射的波长在360—475nm范围的更多的可见光，从而使该光扩散板产品显得更白、更亮、更鲜艳；同时实现出光面射出的是白色光线，色差小，有效的解决了可视区的色差问题，背光模组的色域均匀性高；

2、本发明以GPPS为主料基体，均匀溶入光扩散剂、分散剂、抗氧化剂等功能助剂粒子组合制备出具有高亮度、高均匀性的量子点多功能光学复合板，从结构、原材料、及配方等方面进行改进，不但具有很高的光扩散性以及出射光均匀性，而且制品出射光效显得更白、更亮、更鲜艳；

3、本发明制备的多功能复合板中的各种组分能均匀分布在板材内，从而当入射蓝光光源穿过该多功能复合板时，碰到各种颗粒时发生折射、反射、散射以及转化的效果，进而使光线可以均匀的透过所述多功能复合板但又不会露出光源，达到从点光源向面光源的变化。

附图说明

图1为本发明的一种高均匀的量子点多功能光学复合板的结构示意图。

图2为普通扩散板搭配量子点膜片的R.G.B峰值光谱曲线图。

图3为本发明中实施例5多功能光学复合板的R.G.B峰值光谱曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于所述GPPS主料基体11内的功能助剂粒子12；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面。

所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂或刚性助剂中的两种或三种或几种混合而成，所述扩散基层1中GPPS主料的质量占比75~85%，所述功能助剂粒子12的质量占比25~15%。

所述扩散基层1将所述GPPS主料基体11、功能助剂粒子12按照物料组分占比配备完成，通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型。

所述量子点红粉颗粒4为半导体材料所制成的纳米荧光颗粒，所述量子点红粉颗粒4粒径为2~6nm，量子点红粉颗粒4为CdSe、CuInS2和CuInSe2中的一种或任两种或三种的组合。

所述量子点绿粉颗粒5为半导体材料所制成的纳米荧光颗粒，所述量子点绿粉颗粒5粒径为2~6nm，量子点绿粉颗粒5为CdSe、CuInS2和CuInSe2中的一种或任两种或三种的组合。

所述量子点红粉颗粒4、量子点绿粉颗粒5的形状为球形、碟形等规则形状中的一种。

所述A粘胶基体211由胶水A组份1：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=44.5：2.94：50：15.2等一种或几种混合组成，所述A粘胶基体211通过热固或者UV光固的方式凝固定型；所述B粘胶基体221由胶水A组份2：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=46.2：5.35：50：15.2等一种或几种混合组成，所述B粘胶221基体通过热固或者UV光固的方式凝固定型；所述C粘胶基体31由胶水A组份1：胶水A组份2：胶水B组份：光油：乙酸正丁酯=44.5：46.2：8.29：100：30.4等一种或几种混合组成，所述C粘胶基体31通过热固或者UV光固的方式凝固定型。

所述扩散基层1的厚度范围为0.5~1.5mm；所述第一量子点层2的厚度范围为0.3~0.5mm；所述第二量子点层3的厚度范围为0.1~0.3mm。

为了更好的理解本发明技术方案，上述方案中提及的所述功能助剂粒子12的各组分可选用：所述光扩散剂可选用PMMA、KMP-590、X-52-7056A等系有机光扩散剂，主要作用于实现光的扩散、折射；所述磨砂剂选用高光通量磨砂剂，主要作用于实现光的扩散、折射，以及增加亮度；所述分散剂选用分散剂5040，主要作用于实现光的均匀扩散；所述抗氧化剂包括抗热氧化剂、抗紫外光氧化剂，所述抗热氧化剂选用硅酮，所述抗紫外光氧化剂选用1010（苯丙酸季戊四醇酯）；所述润滑剂选用EBS蜡（乙烯基双硬脂酰胺），主要作用于材料的分散和润滑；所述填充剂选用锌白（氧化锌），主要作用于增加产品雾度；所述耐热性助剂选用RHA-ZR（磷酸锆）、助剂290（Plastolyn 290）的一种或两种混合，主要作用于增加产品的耐热性；所述刚性助剂选用三菱丽阳MF001，主要作用于增加产品的硬挺性、刚性。

实施例1

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比75%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比25%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为0.5mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.5mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.3mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

实施例2

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比80%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比20%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为1.0mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.3mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.1mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

实施例3

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比85%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比15%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为1.5mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.3mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.2mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

实施例4

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比75%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比25%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为1.5mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.5mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.3mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

实施例5

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比80%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比20%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为0.5mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.5mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.3mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

实施例6

一种高均匀的量子点多功能光学复合板，包括扩散基层1、设置在扩散基层1下表面的第一量子点层2，以及设置在扩散基层1上表面的第二量子点层3，其中：

所述扩散基层1包括质量占比85%的GPPS主料基体11，以及均匀分布溶于其中的质量占比15%的功能助剂粒子12，组分通过均匀混合，将混合均匀的物料进行挤出成型，厚度为1.0mm；

所述第一量子点层2包括红量子点层21及绿量子点层22，所述红量子点层21包括A粘胶基体211，以及均匀分布溶于所述A粘胶基体211内的量子点红粉颗粒4，所述绿量子点层22包括B粘胶基体221，以及均匀分布溶于所述B粘胶基体221内的量子点绿粉颗粒5，所述红量子点层21采用涂布工艺涂覆在所述扩散基层1的下表面，所述绿量子点层22采用涂布工艺涂覆在所述红量子点层21的下表面，厚度为0.3mm；

所述第二量子点层3包括C粘胶基体31，以及均匀分布溶于所述C粘胶基体31内的多种不同的量子点颗粒，所述量子点颗粒由量子点红粉颗粒4及量子点绿粉颗粒5混合而成，所述第二量子点层3采用多次涂布依次沉积在所述扩散基层1的上表面，厚度为0.3mm。

本实施例中，所述GPPS主料基体11由GPPS主料组成,所述功能助剂粒子12由光扩散剂、磨砂剂、分散剂、抗氧化剂、润滑剂、填充剂、耐热性助剂、刚性助剂混合而成；所述A粘胶基体211由胶水组成，所述B粘胶基体221由光油组成，所述C粘胶基体31由胶水、光油混合组成。

性能测试

对本发明中实施例1-6中制得的高均匀的量子点多功能光学复合板比普通的扩散板搭配量子点膜片的色域、亮度、整机视效都要好；如图2所示，为普通扩散板搭配量子点膜片的R.G.B峰值光谱曲线，图3为本发明中实施例5多功能光学复合板的R.G.B峰值光谱曲线。各实施例多功能光学复合板装电视机整机色域测试对比测试结果见下表所示：

由测试结果可知：采用发明之方案制备而成的高均匀的量子点多功能光学复合板在色域、亮度、视效等性能测试方面都有优异的表现，产品硬挺性较好，具有很好的稳定性，并大大提高了色度，出射光效显得更白、更亮、更鲜艳，产品的使用性能更佳。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。