[发明专利]一种基于微纳米多孔结构的量子点彩色滤光膜

说明书

本发明公开了一种基于微纳米多孔结构的量子点彩色滤光膜，所述量子点彩色滤光膜是由量子点均匀分布于微纳米多孔结构载体的孔洞中而制成，其中，所述微纳米多孔结构载体的孔径尺寸为20‑1000 nm，所述量子点为纳米球状、纳米棒状、纳米盘状、纳米椭球状中的一种或几种，其尺寸为2‑200 nm，且小于微纳米多孔结构载体孔径尺寸的1/2。本发明中微纳米多孔结构的运用可以简单有效的提升对背光的捕获、吸收，同时不增加材料滤光膜的厚度和量子点的自吸收。本发明彩色滤光膜可以根据背光光源光谱调整多孔结构的孔径、分布以及量子点的粒径、形貌，具有很好的兼容性，有助于大面积、柔性、轻薄的彩色滤光膜产业化。

技术领域

本发明属于光电显示器件技术领域，具体涉及一种基于微纳米多孔结构的量子点彩色滤光膜。

背景技术

彩色滤光片（Color filter），或者色彩转换膜，在液晶显示器（LCD）、面背光有机发光器件（OLED）、微LED彩色化方面具有重要的应用。然而，传统的彩色滤光片采用颜料型光刻胶来吸收掉其他波长的光，从而出射需要颜色的光。这样对于白色背光源，背光中有约2/3的光被滤光片吸收掉，光的利用率大幅下降，同时透射峰较宽，色域低，难以满足用户对显示画质的要求。

量子点（Quantum dot，QD）又称半导体纳米晶，呈近似球形，其三维尺寸在2-10nm范围内，具有明显的量子效应。量子点一般由II-VI族元素（如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、ZnS等）或III-V族元素（无镉量子点，如InP、InAs等）等半导体材料构成，也可由两种或两种以上的半导体材料构成核/壳结构（如常见的CdSe/ZnS核/壳结构量子点等）。量子点的光学特性远优于传统有机荧光染料，具有光致荧光产率高、稳定性好、发光峰窄，发光颜色可通过量子点的尺寸、结构或成分进行简易调节，且兼容印刷工艺等优势，是新一代彩色滤光片的理想材料。

背光模组提供的背光入射至量子点彩色滤光片时，量子点彩色滤光片中的量子点在背光的激发下发出相应颜色的光，但是量子点对背光的吸收并不充分；增加彩色滤光膜是一个策略，但是厚度的增加会加剧量子点的自吸收，使得转换效率下降。目前的量子点彩色滤光片上表面还要再加一层滤光片，来过滤未被吸收的背光，这显然也降低了背光的转换效率。因此，提升量子点彩色滤光片对背光的吸收是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于微纳米多孔结构的量子点彩色滤光膜。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于微纳米多孔结构的量子点彩色滤光膜，包括量子点和微纳米多孔结构载体，其具体是由量子点均匀分布于微纳米多孔结构载体的孔洞中而制成；

所述微纳米多孔结构载体的孔径尺寸为20-1000 nm，厚度为50-50000 nm，并至少大于其孔径尺寸；

所述量子点为纳米球状、纳米棒状、纳米盘状、纳米椭球状中的一种或几种，其尺寸为2-200 nm，并小于微纳米多孔结构载体孔径尺寸的1/2。

所述微纳米多孔结构载体可采用多孔聚酰亚胺薄膜、多孔无机二氧化硅薄膜或多孔无机氧化铝薄膜中的任意一种。

所述的量子点包括CdS、CdTe、CdSe、ZnSe、ZnTe、PbS、PbSe、InP、CuInS等核壳结构量子点等体系；或者无机钙钛矿量子点ABX3、A2B2X6或A3B3X9结构体系，其中A为无机金属元素如铯或铷，B为铅、锡、锑、碲或锰，X为F、Cl、Br或I中的一种或多种；或者碳量子点、石墨烯量子点体系；或者有机纳米颗粒；或者原位合成的量子点。

微纳米多孔结构载体对紫外可见光具有较低吸收率，其界面在紫外可见光区具有较高的光反射率。微纳米多孔结构材料对量子点溶剂具有抗性，在空气水氧、光照加热条件下稳定性好，与量子点间没有电荷转移、淬灭。

本发明的显著优点在于：