边缘自封闭量子点膜的制作方法

本发明涉及量子点膜，特别是涉及在经过裁切以后膜的边缘可以实现自我封闭的一种边缘自封闭量子点膜。

背景技术：

量子点膜已经应用于液晶显示设备，使液晶显示设备的色域提高到100％NTSC以上，明显提高了颜色显示的准确性和色彩鲜艳度。按照现有的生产技术，量子点膜是采用卷对卷的方式进行制造的，在将量子点膜安装到显示设备之前，需要根据不同设备的尺寸要求对量子点膜进行裁切。在量子点膜被切断之后，量子点膜边缘的量子点会暴露出来(中国专利CN 104937729 A)，这样会产生两个不良影响：(1)膜边缘的量子点可能会脱落并造成环境污染；(2)膜边缘的量子点直接暴露在含有水蒸气和氧气的环境当中，荧光更容易产生猝灭，使膜边缘的荧光变暗。

为了解决上述问题，人们尝试改变量子点膜的生产流程，例如将量子点胶液的连续涂布改为间歇式涂布(中国专利CN 104848168 A)，将量子点胶液涂布在由封边胶围成的区域内，最后在封边胶区域进行裁切。与现有技术相比，这种方法的缺点是：(1)需要更换涂布设备；(2)间歇式涂布没有连续涂布的均匀性好；(3)增加了涂布封边胶的工艺，降低了生产效率；(4)量子点胶液的涂布区域与封边胶围成的区域需要精确对准，增加了技术难度，降低了产品合格率；(5)一种尺寸的量子点膜只能对应一种裁切尺寸，产品的尺寸适应性差；(6)为了保证量子点层在膜的中间，量子点膜需要与裁切模具进行精确对准，增加了技术难度，降低了产品合格率；(7)定位孔需要在封边胶区域制作，使得封边胶区域宽度较大，增加了显示设备边框的宽度而影响美观。

另外，人们尝试在量子点膜边缘涂布胶粘剂或延长水氧阻隔层的长度来覆盖量子点膜边缘(中国专利CN 104501043 A)，与现有技术相比，在量子点膜边缘涂布胶粘剂的缺点是：(1)在量子点膜边缘涂布胶粘剂增加了生产工艺，降低了生产效率；(2)在几百微米厚的薄膜边缘进行涂布比较困难，且相应的机器设备需要定制；(3)对于膜片上定位孔一类的膜内部边缘和复杂轮廓边缘难以进行涂布。与现有技术相比，延长水氧阻隔层的长度来覆盖量子点膜边缘的缺点是：(1)需要在量子点层上下表面粘贴水氧阻隔层，增加了一次复膜的工艺，降低了生产效率；(2)一种尺寸的量子点膜只能对应一种裁切尺寸，产品的尺寸适应性差；(3)为了保证量子点层在膜的中间，量子点膜需要与裁切模具进行精确对准，增加了技术难度，降低了产品合格率；(4)定位孔需要在延长的水氧阻隔层区域制作，使得延长的水氧阻隔层区域宽度较大，增加了显示设备边框的宽度而影响美观。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，克服现有方法存在的缺点，本发明的目的在于提供一种边缘自封闭量子点膜。

本发明设有量子点层，在量子点层的上下表面均设有水氧阻隔层，量子点层由液体微胶囊、量子点、扩散粒子、基体树脂和成膜助剂组成，液体微胶囊均匀分布在量子点层中，所述液体微胶囊设有液体状囊芯，在液体状囊芯外部设有固体状囊壁。

所述基体树脂可选自有机硅树脂、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、环氧树脂、聚氨酯、聚烯烃树脂、光固化树脂等中的至少一种。

所述扩散粒子可选自有机粒子、无机粒子等中的至少一种，优选聚甲基丙烯酸甲酯粒子和有机硅粒子。

所述成膜助剂可选自流平剂、基材润湿剂、交联促进剂、有机溶剂等中的至少一种。

所述液体状囊芯可选自聚酯多元醇、异氰酸酯、环氧树脂、聚硫醇、酸酐类化合物、胺类化合物、液态低分子量聚酰胺树脂、光固化树脂、含氢硅树脂、乙烯基硅树脂等中的一种。

所述固体状囊壁可选自聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃树脂、乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物、氨基树脂等中的一种。

所述液体微胶囊的粒径可为0.1～20μm，优选1～10μm。

所述液体状囊芯可采用至少一种液体状囊芯。

当本发明被切断以后，处于切口处的液体微胶囊会被切断，液体微胶囊内的成膜液体会渗出来并相互融合，液体在表面张力的作用下对膜边缘进行均匀浸润，然后在常温、加热或紫外光照射条件下液体会固化成膜，对量子点膜的边缘起到封闭的作用。所述封闭过程不受膜边缘轮廓的限制，对复杂的膜边缘轮廓或定位孔一类的膜内部边缘也能起到封闭的作用。制造所述边缘自封闭量子点膜的生产设备和工艺流程与现有技术相同，无需额外的设备投入，也不会降低生产效率。

附图说明

图1为液体微胶囊的结构示意图；

图2为量子点层的结构示意图；

图3为边缘自封闭量子点膜的截面示意图；

图4为经过裁切以后的边缘自封闭量子点膜的俯视图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～4，本发明所述边缘自封闭量子点膜401设有量子点层302，在量子点层302的上下表面均设有水氧阻隔层301，量子点层302由液体微胶囊201、量子点202、扩散粒子203、基体树脂204和成膜助剂(图中未画出)组成，液体微胶囊201均匀分布在量子点层302中，所述液体微胶囊201设有液体状囊芯101，在液体状囊芯101外部设有固体状囊壁102。

所述基体树脂可选自有机硅树脂、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、环氧树脂、聚氨酯、聚烯烃树脂、光固化树脂等中的至少一种。

所述扩散粒子可选自有机粒子、无机粒子等中的至少一种，优选聚甲基丙烯酸甲酯粒子和有机硅粒子。

所述成膜助剂可选自流平剂、基材润湿剂、交联促进剂、有机溶剂等中的至少一种。

所述液体状囊芯可选自聚酯多元醇、异氰酸酯、环氧树脂、聚硫醇、酸酐类化合物、胺类化合物、液态低分子量聚酰胺树脂、光固化树脂、含氢硅树脂、乙烯基硅树脂等中的一种。

所述固体状囊壁可选自聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃树脂、乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物、氨基树脂等中的一种。

所述液体微胶囊的粒径可为0.1～20μm，优选1～10μm。

所述液体状囊芯可采用至少一种液体状囊芯。

实施例1

1、液体微胶囊的制备

将10质量份的聚酯多元醇和2.5质量份的乳化剂，加入到100质量份的水中，用乳化机进行乳化10min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下加热到60℃，然后同时滴加0.02质量份的引发剂和8质量份的聚丙烯酸酯单体。反应3h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为1μm的聚酯多元醇液体微胶囊。

将5质量份的异氰酸酯和1.4质量份的乳化剂，加入到100质量份的水中，用乳化机进行乳化11min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下加热到50℃，然后同时滴加0.01质量份的引发剂和4质量份的聚丙烯酸酯单体。反应3h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为0.1μm的异氰酸酯液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将3质量份的聚酯多元醇液体微胶囊，3质量份的异氰酸酯液体微胶囊，1.5质量份的绿色量子点，0.2质量份的红色量子点，30质量份的聚丙烯酸酯、13质量份的扩散粒子、0.2质量份的流平剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使乙酸丁酯挥发后得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层光固化胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

将边缘自封闭量子点膜裁切成一张14寸大小的样片，在60℃下静置1h使得膜边缘处液体微胶囊渗出的液体固化。然后将样片放置在14寸蓝色背光的液晶显示设备中，量子点膜位于导光板与增亮片之间，液晶显示设备在额定电压下连续工作500h后，取出量子点膜，检测膜边缘颜色改变区域的宽度，结果见表1。

对比例1

将1.5质量份的绿色量子点，0.2质量份的红色量子点，30质量份的聚丙烯酸酯、13质量份的扩散粒子、0.2质量份的流平剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使乙酸丁酯挥发后得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层光固化胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例1。

实施例2

1、液体微胶囊的制备

将8质量份的环氧树脂和7质量份的乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物溶解于110质量份的甲苯中作为油相；将3质量份的乳化剂溶解于200质量份的水中作为水相。在搅拌下将油相滴加到水相当中使其成为乳液，然后加热到60℃并持续搅拌8h，使得甲苯缓慢挥发，在此过程中环氧树脂与乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物由于表面张力不同而发生相分离，乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。甲苯挥发完毕后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为8μm的环氧树脂液体微胶囊。

将9质量份的聚硫醇和9质量份的乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物溶解于120质量份的甲苯中作为油相；将4质量份的乳化剂溶解于220质量份的水中作为水相。在搅拌下将油相滴加到水相当中，然后加热到60℃并持续搅拌8h，使得甲苯缓慢挥发，在此过程中聚硫醇与乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物由于表面张力不同而发生相分离，乙烯‐醋酸乙烯酯共聚物迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。甲苯挥发完毕后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为10μm的聚硫醇液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将3质量份的环氧树脂液体微胶囊，2质量份的聚硫醇液体微胶囊，0.6质量份的绿色量子点，0.06质量份的红色量子点，70质量份的光固化树脂，10质量份的扩散粒子混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，然后粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

将边缘自封闭量子点膜裁切成一张14寸大小的样片，在紫外光下照射30s使得膜边缘处液体微胶囊渗出的液体固化。然后将样片放置在14寸蓝色背光的液晶显示设备中，量子点膜位于导光板与增亮片之间，液晶显示设备在额定电压下连续工作500h后，取出量子点膜，检测膜边缘颜色改变区域的宽度，结果见表1。

对比例2

将0.6质量份的绿色量子点，0.06质量份的红色量子点，70质量份的光固化树脂，10质量份的扩散粒子混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，然后粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例2。

实施例3

1、液体微胶囊的制备

将11质量份的光固化树脂、6质量份的异氰酸酯、4质量份的乳化剂，加入到120质量份的水中，用乳化机进行乳化20min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下缓慢加入0.02质量份的催化剂三亚乙基四胺和9质量份的聚乙二醇，搅拌8min后加热到70℃。反应1h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为3μm的光固化树脂液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将6质量份的光固化树脂液体微胶囊，1.1质量份的绿色量子点，0.1质量份的红色量子点，50质量份的有机硅树脂、0.06质量份的交联促进剂，10质量份的扩散粒子、20质量份的二甲苯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使二甲苯挥发，然后再粘合上水氧阻隔层，继续加热使得有机硅树脂完全固化得到边缘自封闭量子点膜。

3、边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例1，检测结果见表1。

对比例3

将1.1质量份的绿色量子点，0.1质量份的红色量子点，50质量份的有机硅树脂、0.06质量份的交联促进剂，10质量份的扩散粒子、20质量份的二甲苯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使二甲苯挥发，然后再粘合上水氧阻隔层，继续加热使得有机硅树脂完全固化得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例3。

实施例4

1、液体微胶囊的制备

将10质量份的含氢硅树脂和8质量份的氨基树脂溶解于100质量份的甲苯和丁醇的混合溶剂中，然后加入5质量份的乳化剂和250质量份的水，用乳化机进行乳化15min后成为乳液。然后抽真空并加热到50℃，使得溶剂完全挥发，在此过程中含氢硅树脂与氨基树脂由于表面张力不同而发生相分离，氨基树脂迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。然后加入酸类催化剂使氨基树脂固化，最后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为5μm的含氢硅树脂液体微胶囊。

将9质量份的乙烯基硅树脂和8质量份的氨基树脂溶解于110质量份的甲苯和丁醇的混合溶剂中，然后加入5质量份的乳化剂和250质量份的水，用乳化机进行乳化15min后成为乳液。然后抽真空并加热到50℃，使得溶剂完全挥发，在此过程中乙烯基硅树脂与氨基树脂由于表面张力不同而发生相分离，氨基树脂迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。然后加入酸类催化剂使氨基树脂固化，最后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为7μm的乙烯基硅树脂液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将4质量份的含氢硅树脂液体微胶囊，4质量份的乙烯基硅树脂液体微胶囊，1.4质量份的绿色量子点，0.3质量份的红色量子点，45质量份的聚氨酯、14质量份的扩散粒子、0.1质量份的基材润湿剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发后得到量子点层，量子点层与水氧阻隔层用热熔胶粘合后得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例1，检测结果见表1。

对比例4

将1.4质量份的绿色量子点，0.3质量份的红色量子点，45质量份的聚氨酯、14质量份的扩散粒子、0.1质量份的基材润湿剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发后得到量子点层，量子点层与水氧阻隔层用热熔胶粘合后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例4。

实施例5

1、液体微胶囊的制备

将12质量份的聚酯多元醇和10质量份的聚苯乙烯溶解于100质量份的甲苯中作为油相；将3质量份的乳化剂溶解于300质量份的水中作为水相。在搅拌下将油相滴加到水相当中使其成为乳液，然后加热到60℃并持续搅拌8h，使得甲苯缓慢挥发，在此过程中聚酯多元醇与聚苯乙烯由于表面张力不同而发生相分离，聚苯乙烯迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。甲苯挥发完毕后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为11μm的聚酯多元醇液体微胶囊。

将9质量份的异氰酸酯和9质量份的聚苯乙烯溶解于90质量份的甲苯中作为油相；将3质量份的乳化剂溶解于200质量份的水中作为水相。在搅拌下将油相滴加到水相当中，然后加热到50℃并持续搅拌8h，使得甲苯缓慢挥发，在此过程中异氰酸酯与聚苯乙烯由于表面张力不同而发生相分离，聚苯乙烯迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。甲苯挥发完毕后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为12μm的异氰酸酯液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将4质量份的聚酯多元醇液体微胶囊，3质量份的异氰酸酯液体微胶囊，0.9质量份的绿色量子点，0.05质量份的红色量子点，60质量份的光固化树脂，11质量份的扩散粒子混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，然后粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例2，检测结果见表1。

对比例5

将0.9质量份的绿色量子点，0.05质量份的红色量子点，60质量份的光固化树脂，11质量份的扩散粒子混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，然后粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例5。

实施例6

1、液体微胶囊的制备

将14质量份的环氧树脂和3.5质量份的乳化剂，加入到130质量份的水中，用乳化机进行乳化10min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下加热到60℃，然后同时滴加0.02质量份的引发剂和10质量份的聚丙烯酸酯单体。反应3h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为14μm的环氧树脂液体微胶囊。

将5质量份的液态低分子量聚酰胺树脂和1.2质量份的乳化剂，加入到100质量份的水中，用乳化机进行乳化8min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下加热到60℃，然后同时滴加0.01质量份的引发剂和6质量份的聚丙烯酸酯单体。反应3h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为16μm的液态低分子量聚酰胺树脂液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将5质量份的环氧树脂液体微胶囊，3质量份的液态低分子量聚酰胺树脂液体微胶囊，1.1质量份的绿色量子点，0.1质量份的红色量子点，50质量份的有机硅树脂、0.04质量份的交联促进剂，10质量份的扩散粒子、30质量份的二甲苯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使二甲苯挥发，并使得有机硅树脂固化后得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层光固化胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例1，检测结果见表1。

对比例6

将1.1质量份的绿色量子点，0.1质量份的红色量子点，50质量份的有机硅树脂、0.04质量份的交联促进剂，10质量份的扩散粒子、30质量份的二甲苯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，经过加热使二甲苯挥发，并使得有机硅树脂固化后得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层光固化胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，光固化后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例6。

实施例7

1、液体微胶囊的制备

将10质量份的光固化树脂和8质量份的氨基树脂溶解于100质量份的甲苯和丁醇的混合溶剂中，然后加入3质量份的乳化剂和200质量份的水，用乳化机进行乳化13min后成为乳液。然后抽真空并加热到50℃，使得溶剂完全挥发，在此过程中含氢硅树脂与氨基树脂由于表面张力不同而发生相分离，氨基树脂迁移到油相与水相的界面成为微胶囊的囊壁。然后加入酸类催化剂使氨基树脂固化，最后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为17μm的光固化树脂液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将8质量份的光固化树脂液体微胶囊，1.7质量份的绿色量子点，0.2质量份的红色量子点，42质量份的环氧树脂、14质量份的酸酐类化合物、15质量份的扩散粒子、30质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发，然后再粘合上水氧阻隔层，继续加热使得环氧树脂完全固化得到边缘自封闭量子点膜。

3、膜边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例1，检测结果见表1。

对比例7

将1.7质量份的绿色量子点，0.2质量份的红色量子点，42质量份的环氧树脂、14质量份的酸酐类化合物、15质量份的扩散粒子、30质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发，然后再粘合上水氧阻隔层，继续加热使得环氧树脂完全固化得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例7。

实施例8

1、液体微胶囊的制备

将10质量份的含氢硅树脂、4质量份的异氰酸酯、2.5质量份的乳化剂，加入到120质量份的水中，用乳化机进行乳化9min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下缓慢加入0.03质量份的催化剂三亚乙基四胺和11质量份的聚乙二醇，搅拌10min后加热到70℃。反应1h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为18μm的含氢硅树脂液体微胶囊。

将11质量份的乙烯基硅树脂、5质量份的异氰酸酯、2质量份的乳化剂，加入到130质量份的水中，用乳化机进行乳化9min后成为乳液。将该乳液转入反应釜中，在搅拌机搅拌下缓慢加入0.03质量份的催化剂三亚乙基四胺和12质量份的聚乙二醇，搅拌10min后加热到70℃。反应1h后将乳液转入容器中，用离心机进行离心，沉淀物用乙醇洗涤以后得到粒径为20μm的乙烯基硅树脂液体微胶囊。

2、边缘自封闭量子点膜的制备

将3质量份的含氢硅树脂液体微胶囊，3质量份的乙烯基硅树脂液体微胶囊，1.7质量份的绿色量子点，0.3质量份的红色量子点，40质量份的聚丙烯酸酯、4质量份的异氰酸酯、15质量份的扩散粒子、0.1质量份的流平剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发，同时基体树脂固化得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层有机硅胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，加热固化后得到边缘自封闭量子点膜。

3、边缘封闭效果的检测

膜边缘封闭效果的检测方法同实施例1，检测结果见表1。

对比例8

将1.7质量份的绿色量子点，0.3质量份的红色量子点，40质量份的聚丙烯酸酯、4质量份的异氰酸酯、15质量份的扩散粒子、0.1质量份的流平剂、50质量份的乙酸丁酯混合均匀以后涂布在水氧阻隔层上，加热使乙酸丁酯挥发，同时基体树脂固化得到量子点层，然后在量子点层表面涂布一层有机硅胶粘剂并粘合上水氧阻隔层，加热固化后得到边缘自封闭量子点膜。

膜的检测方法同实施例8。

表1：实施例边缘封闭效果的检测结果

实施例和相应的对比例的实验结果表明，在老化试验之后，含有液体微胶囊的量子点膜的边缘颜色改变区域的宽度明显小于不含液体微胶囊的量子点膜，而且在将边缘自封闭量子点膜裁切成用于显示设备的产品时工艺简单。