CN108299802A - 一种高色域液晶显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示器技术领域，具体涉及一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括聚酯树脂、量子点母粒、光扩散剂、抗氧化剂、光稳定剂和紫外线吸收剂等。本发明以相容性较好的聚丙烯腈微球作为纳米量子点颗粒的载体，有效解决纳米量子点颗粒易于团聚、难以分散和与基体树脂不相容等的问题，光线可透过丙烯腈微球照射到纳米量子点颗粒上，从而光线透过本发明的量子点光扩散膜后，光线波长范围得到扩大，使本发明的液晶显示模组具有高色域的特点，并且聚丙烯腈也可以作为共混改性材料，与聚酯树脂实现机械性能的互补。

Description

一种高色域液晶显示模组
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术领域，具体涉及一种高色域液晶显示模组。
背景技术
液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(back light module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。
色域是液晶显示器的重要性能指标之一。现有技术一般通过在显示模组之间增设量子点膜实现高色域的目的，但是量子点膜的单独设置会增加模组厚度，降低总体的光透性，并且增加加工难度，而量子点颗粒作为一种与有机物难相容的无机物，也难以加入到其它功能层中。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种色域液晶显示模组，通过核壳结构解决量子点颗粒与聚酯树脂的不相容性，并且使光扩散膜兼具光扩散和提高色域的功能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
本发明以相容性较好的聚丙烯腈微球作为纳米量子点颗粒的载体，有效解决纳米量子点颗粒易于团聚、难以分散和与基体树脂不相容等的问题，光线可透过丙烯腈微球照射到纳米量子点颗粒上，从而光线透过本发明的量子点光扩散膜后，光线波长范围得到扩大，使本发明的液晶显示模组具有高色域的特点，并且聚丙烯腈也可以作为共混改性材料，与聚酯树脂实现机械性能的互补。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述量子点母粒的粒径为8.7-13.2μm，平均孔径为31.1-46.7nm，孔容为7.87-10.72mL/g。
量子点母粒以多孔聚丙烯腈作为多孔骨架，该多孔骨架具有结构稳定、机械性能优良等优点，并且因为其具有不同微观尺度的三维网络多孔结构，易于团聚的纳米量子点颗粒可以扩散其内并通过化学键结合与多孔骨架形成一个整体，从而使量子点母粒兼具量子点颗粒的改变波长的特性和多孔聚丙烯腈的三维网络性以及两者的机械性能互补性。
其中，所述纳米量子点颗粒为CdSe颗粒、GaP颗粒、MgS颗粒和ZnS颗粒中的至少一种。纳米量子点颗粒的种类和粒径对波长改变的特性有很大的影响，并且考虑到光线透过聚丙烯腈发生折射而波长改变的情况，本发明纳米量子点颗粒优选由CdSe颗粒、GaP颗粒、MgS颗粒和ZnS颗粒按重量比1-3:1-3:1-2:2-4组成，所述CdSe颗粒的粒径为15-20nm，所述GaP颗粒的粒径为11-16nm，所述MgS颗粒的粒径为16-20nm，所述ZnS颗粒的粒径为16-18nm，该优选复合的纳米量子点颗粒可以有效提高本发明的色域。
其中，聚丙烯腈的质量浓度、纳米钛白粉与聚丙烯腈的用量比例对聚丙烯腈微球的形貌和包覆性有很大的影响，为了使聚丙烯腈微球具有高孔容、高比表和对纳米量子点颗粒的良好包覆性，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为20-30％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:10-12。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为15-35kV，喷雾温度为20-30℃。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉、聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉和苯乙烯树脂微粉中的至少一种，所述无机光扩散剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡的至少一种。该些有机光扩散剂透光性强，并且与母粒的聚酯树脂相容性均较好，易于分散，可以提高光扩散效果的均匀性。
优选地，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉按重量比1-3:1-3的比例组成。该优选的复配有机光扩散剂可以提高光散射效果。
优选地，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比3-5:2-4:1-3的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为30-50nm，纳米二氧化硅的粒径为40-50nm，纳米硫酸钡的粒径为35-45nm。该优选的复配纳米无机光扩散剂可以提高光散射效果，并且特定粒径的选择可以降低无机光扩散剂对光线的吸收性，特定粒径的组合可以提高纳米无机光扩散剂的各组分均匀分散性。
为了综合有机光扩散剂的高透性和无机光扩散剂的低成本高扩散性，优选地，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为2-4:1-2。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成，优选地，由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1-3:1-3的比例组成，抗氧化剂可以提高量子点光扩散膜的抗氧化性，从而提高量子点光扩散膜的耐用性。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)。优选地，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1-3:1-3的比例组成。本发明的光稳定剂能够有效抑制聚酯树脂的光氧降解，并且与苯并***类紫外吸收剂并用，有很好的协同效应，可使量子点光扩散膜的光稳定性成倍提高，并且对量子点光扩散膜的力学性能基本无影响。
其中，所述紫外线吸收剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和/或2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***。优选地，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***按重量比1-3:1-3的比例组成。本发明的紫外线吸收剂可强烈地吸收紫外线，降低紫外线对聚酯树脂的破坏，提高量子点光扩散膜的使用寿命。
其中，本发明量子点光扩散膜的制备方法为：将各原料进行混合，然后进行共挤拉伸成膜制得。
本发明的有益效果在于：本发明以相容性较好的聚丙烯腈微球作为纳米量子点颗粒的载体，有效解决纳米量子点颗粒易于团聚、难以分散和与基体树脂不相容等的问题，光线可透过丙烯腈微球照射到纳米量子点颗粒上，从而光线透过本发明的量子点光扩散膜后，光线波长范围得到扩大，使本发明的液晶显示模组具有高色域的特点，并且聚丙烯腈也可以作为共混改性材料，与聚酯树脂实现机械性能的互补。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为25％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:11。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为25kV，喷雾温度为25℃。
其中，所述量子点母粒的粒径为9.6μm，平均孔径为37.4nm，孔容为9.43mL/g。
其中，所述纳米量子点颗粒由CdSe、GaP、MgS和ZnS按重量比2:2:1.5:3组成，所述CdSe的粒径为17.5nm，所述GaP的粒径为13.5nm，所述MgS的粒径为18nm，所述ZnS的粒径为17nm。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为2:1，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比4:3:2的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为40nm，纳米二氧化硅的粒径为45nm，纳米硫酸钡的粒径为40nm
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***按重量比1:1的比例组成。
实施例2
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为20％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:10。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为15kV，喷雾温度为20℃。
其中，所述量子点母粒的粒径为9.1μm，平均孔径为33.1nm，孔容为8.64mL/g。
其中，所述纳米量子点颗粒由CdSe、GaP、MgS和ZnS按重量比1:1:1:2组成，所述CdSe的粒径为15nm，所述GaP的粒径为11nm，所述MgS的粒径为16nm，所述ZnS的粒径为16nm。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为1:1。
所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉。
其中，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比3:2:1的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为30nm，纳米二氧化硅的粒径为40nm，纳米硫酸钡的粒径为35nm
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
其中，所述紫外线吸收剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯。
实施例3
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为30％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:12。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为35kV，喷雾温度为30℃。
其中，所述量子点母粒的粒径为13.2μm，平均孔径为46.7nm，孔容为10.72mL/g。
其中，所述纳米量子点颗粒由CdSe、GaP、MgS和ZnS按重量比3:3:2:4组成，所述CdSe的粒径为20nm，所述GaP的粒径为16nm，所述MgS的粒径为20nm，所述ZnS的粒径为18nm。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为4:1。
所述有机光扩散剂为聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉。
其中，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比5:4:3的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为50nm，纳米二氧化硅的粒径为50nm，纳米硫酸钡的粒径为45nm
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂为聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)。
其中，所述紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***。
实施例4
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为22％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:10。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为20kV，喷雾温度为22℃。
其中，所述量子点母粒的粒径为11.7μm，平均孔径为36.6nm，孔容为9.22mL/g。
其中，所述纳米量子点颗粒由CdSe、GaP、MgS和ZnS按重量比2:1:2:4组成，所述CdSe的粒径为16nm，所述GaP的粒径为12nm，所述MgS的粒径为17nm，所述ZnS的粒径为16nm。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为3:1。
其中，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比4:2:3的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为35nm，纳米二氧化硅的粒径为42nm，纳米硫酸钡的粒径为38nm
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***按重量比1:1的比例组成。
实施例5
一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
其中，所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
其中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为28％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:12。
其中，所述静电喷雾的喷雾电压为30kV，喷雾温度为27℃。
其中，所述量子点母粒的粒径为12.7μm，平均孔径为42.4nm，孔容为10.13mL/g。
其中，所述纳米量子点颗粒由CdSe、GaP、MgS和ZnS按重量比3:3:1:2组成，所述CdSe的粒径为18nm，所述GaP的粒径为15nm，所述MgS的粒径为19nm，所述ZnS的粒径为18nm。
其中，所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，有机光扩散剂与无机光扩散剂的重量比为3:2，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比5:4:1的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为45nm，纳米二氧化硅的粒径为47nm，纳米硫酸钡的粒径为42nm。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***按重量比1:1的比例组成。
本发明实施例1-5中的聚酯树脂均为PET树脂，所制得的量子点光扩散膜厚度均为100μm，对实施例1-5的量子点光扩散膜进行性能测试，测试结果见下表。
由上表可知，本发明的量子点光扩散膜不仅具有良好的光学性能，可以提高显示模组的色域，还具有优异的力学性能，可以提高显示模组的耐用性和适用性。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高色域液晶显示模组，包括液晶模组和背光模组，其特征在于：所述背光模组上设有量子点光扩散膜，所述量子点光扩散膜包括如下重量份数的原料：
其中，所述量子点母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米量子点颗粒，壳为聚丙烯腈微球。
2.根据权利要求1所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述量子点母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶解所述聚丙烯腈，形成聚丙烯腈溶液；(2)将所述纳米量子点颗粒加入至步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液中，并进行超声分散，即得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的前驱体溶液进行静电喷雾，即得到所述的量子点母粒。
3.根据权利要求1或2所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述量子点母粒的粒径为8.7-13.2μm，所述聚丙烯腈微球的平均孔径为31.1-46.7nm，孔容为7.87-10.72mL/g。
4.根据权利要求1或2所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述纳米量子点颗粒为CdSe颗粒、GaP颗粒、MgS颗粒和ZnS颗粒中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比浓度为20％-30％，所述纳米量子点颗粒与丙烯腈溶液的质量比为1:10-12。
6.根据权利要求2所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述静电喷雾的喷雾电压为15-35kV，喷雾温度为20-30℃。
7.根据权利要求1所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述光扩散剂为有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉、聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉和苯乙烯树脂微粉中的至少一种，所述无机光扩散剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
9.根据权利要求1所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)。
10.根据权利要求1所述的一种高色域液晶显示模组，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和/或2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并***。
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