一种高折射率前驱液、制备方法及其应用与流程

本发明属于精细化工，具体涉及一种高折射率前驱液、制备方法及其应用。

背景技术：

1、oled的全名为organic light-emitting diode，中文名为有机发光二极管。它是led的一种，与目前被广泛使用的平板显示器lcd相比，oled具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全彩显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。

2、目前的彩色化方案主要有r.g.b三色发光法、以蓝光材料为基础的色变换法和以白光发光层搭配彩色滤光片法等，三种方案各有其优缺点，如何获得大批量、高成品率、低成本、长寿命的彩色oled产品，已成为全球性的研究重点。目前r.g.b三基色法为实现彩色的主要方式，蓝光+ccm(色彩校正矩阵)法、白光+cf(彩色滤色膜)法是非常有发展潜力的技术。同时材料的寿命和发光材料亮度衰减的一致性也是突破彩色化需要解决的问题。

3、其中，蓝光+ccm法是受到广泛关注的方法之一，借助底层的蓝光照射色转换层，激发材料发出红光和绿光，蓝光则有两种方式发出，一种是使用蓝色滤光片，另一种方式是不使用滤光片，直接引出底层的蓝光。第二种方式不引入滤光片，不仅减少了成本，同时可以更好的做到减薄的效果，所以也受到了更多的关注。但是由于红光和绿光是受到激发发光，散射效果更明显，而蓝光由于是直接引出，没有散射，从顶层往下看时，红光和绿光的像素点明显要大于蓝光，从而导致在成像时会有色差产生，出光效率降低。因此，如何提高“蓝光+ccm法”中蓝光的散射程度成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种高折射率前驱液、制备方法及其应用，该高折射率前驱液通过设定比例的多种特定原料复配形成，尤其是采用了经过配体修饰处理后的纳米无机粒子，使得该前驱液在兼顾透过率和雾度的前提下，降低了固化收缩率，防止出现表面翘曲现象，并且可视范围大于110°，起到了将底层蓝光散射开，达到去掉彩色滤光片后仍可以实现rgb效果，具有优异的光扩散效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种高折射率前驱液，按重量份数计，包括以下原料：1～10重量份的纳米无机粒子、5～10重量份的树脂单体、1～5重量份的添加剂、1～5重量份的表面活性剂、1～5重量份的引发剂和65～100重量份的溶剂；

4、其中，所述纳米无机粒子是经过配体修饰处理后得到的产物。

5、进一步地，所述配体修饰过程分为以下两步：

6、第一步先通过稀盐酸或稀硝酸对纳米无机粒子表面进行除杂活化处理，用于改变纳米无机粒子上双电子层结构(有利于后续配体修饰)；

7、第二步再采用丙烯酸酯或硅烷偶联剂对第一步处理后的纳米无机粒子进行配体修饰。

8、优选的，所述硅烷偶联剂可以为癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物中的一种或多种；和/或

9、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等具有含硫官能团的硅烷化合物中的一种或多种。

10、其中，在使用硅烷偶联剂对无机粒子进行表面修饰时可以使用现有方法。具体来说，可向无机粒子分散体中添加硅烷偶联剂，并在预定温度、预定时间和预定压力的条件下进行搅拌。制造本发明的分散液时直接使用被表面修饰后的无机粒子的分散体。

11、进一步地，所述纳米无机粒子为zro2、zno、tio2、zns、znse和金刚石中的一种或多种，所述纳米无机粒子的平均粒径为1nm～50nm，且每种所述种纳米无机粒子的折射率均大于1.9。这是因为如果粒径小于1nm，则粒径过小，难以提高折射率；另外，如果粒径超过50nm，则粒径过大，有分散性降低并且组合物或固化物中的光学特性降低的倾向。

12、进一步地，所述树脂单体包括2乙氧化双酚a二丙烯酸酯、3乙氧化双酚a二丙烯酸酯、4乙氧化双酚a二丙烯酸酯、10乙氧化双酚a二丙烯酸酯、乙氧基化双酚a二丙烯酸酯、乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯和三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。

13、优选的，所述树脂单体含有芳香环，可降低表面张力，购自长兴树脂有限公司的产品型号如：em2260、em2261、em2263、em2265、em2269、em3261、em3262、em263、em267。

14、进一步地，所述添加剂为有机硅的表面助剂，具体为含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸共聚物溶液。购自毕克化学的型号为byk-22543、byk-22102、byk-2000、byk-2001中的一种或多种。

15、进一步地，所述表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液。购自毕克化学的型号为byk-300、byk-302、byk-306、byk-320中的一种或多种。

16、进一步地，所述引发剂为酰基膦氧化物光引发剂。选自tpo(二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)、tpo-l、819中的一种或多种。

17、进一步地，所述溶剂为二甲苯、溶剂石脑油、正己烷、异己烷、环己烷、甲基环己烷、丙酮、mek(甲乙酮)、甲基异丁基酮、dibk(二异丁基酮)、环己酮、daa(二丙酮醇)、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、pgmea(丙二醇单甲醚乙酸酯)、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸戊酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、dmf(n，n-二甲基甲酰胺)、def(n，n-二乙基甲酰胺)、dmac(n，n-二甲基乙酰胺)和nmp(n-甲基吡咯烷酮)中的一种或多种。

18、优选的，所述溶剂选用daa或pgmea。

19、第二方面，本发明还提供了一种上述高折射率前驱液的制备方法，该制备方法基于以上原料及配比，具体包括以下步骤：

20、步骤一、将配体修饰后得到的纳米无机粒子溶于溶剂中，搅拌1h～3h后离心处理后得到高折射率分散液；其中，离心处理时应去除配体修饰效果不好、分散不均、团聚的纳米无机粒子；

21、步骤二、将其余组分原料按照重量比加入步骤一获得的高折射率分散液中，搅拌0.5h～2h，即得到目标产物高折射率前驱液。

22、第三方面，本发明还提供了一种上述高折射率前驱液的应用，所述高折射率前驱液可用于制备发光材料，具体可用于oled显示器件的rgb层，用于去除cf层后实现将蓝光散射的效果。

23、在本发明中，通过引入高折射率前驱液于蓝光的色转换层上，使其固化后达到一个类似于透镜的散射效果，使得蓝光的像素点大小和绿光及红光接近，因此可以有效消除色差，同时也可以做到器件的有效减薄。也就是说，本发明针对现有技术oled器件中“蓝光+ccm法”存在的蓝光散射小的问题，通过引入高折射率前驱液，形成微透镜阵列的散射层，达到去掉彩色滤光片(cf)后仍可以实现rgb效果，同时可以有效降低成本，提高光取出效率，延长了器件的使用寿命。

24、另外，本发明还公开一种无机el器件，其包括：至少两个电极，和由本发明的发光材料组成并设置在所述电极之间的光发射体层。使用本发明的高折射率前驱液作为用于生产发光材料的原材料而制备的无机el器件能够通过其材料的组成以提高发射效率。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、1、本发明提供的高折射率前驱液，由设定比例的多种特定原料复配形成，具体采用的原料包括纳米无机粒子、树脂单体、添加剂、表面活性剂、引发剂和溶剂，尤其是所采用的纳米无机粒子是经过配体修饰处理后得到的产物，使得该纳米无机粒子能够在保持一定雾度的情况下，还具有与有机溶剂较好相容性，以便其能够有效分散于溶液之中，不会快速沉降导致相分离现象的发生。因而本发明最终得到的前驱液不仅具有较高的折射率，同时还具有良好的稳定性。

27、2、本发明提供的高折射率前驱液，其用于oled的全彩色无机el器件结构之中，能够形成微透镜阵列的散射层，起到了将底层蓝光散射，使蓝光像素点亮度和大小与红光和绿光相匹配，同时达到去掉彩色滤光片(cf)后仍可以实现rgb效果，并且可以做到器件的有效减薄。因此可以有效降低成本，使光取出效率得到了提升，延长了器件的使用寿命。