CN115044250B - 二氧化锆单体分散液及其制备方法、高折射墨水 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种二氧化锆单体分散液、一种二氧化锆单体分散液制备方法、一种高折射墨水，该二氧化锆单体分散液制备方法包括：提供含锆前驱体，将含锆前驱体溶于第一溶剂中；加入一定比例第一单体制备得到第一中间溶液；在第一中间溶液加入碱性溶剂至溶液呈碱性或加入酸性溶剂至溶液的呈酸性，并搅拌混合均匀，得到第二中间溶液；将第二中间溶液转移到水热反应釜中，加入改性剂，进行水热反应制备得到改性后的二氧化锆悬浊液；对二氧化锆悬浊液进行过滤、蒸发，制备得到二氧化锆单体分散液。通过在制备二氧化锆单体的过程中同时对二氧化锆进行改性，简化了工艺，缓解了现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

Description

二氧化锆单体分散液及其制备方法、高折射墨水

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种二氧化锆单体分散液、一种二氧化锆单体分散液制备方法、一种高折射墨水。

背景技术

OLED显示面板的发光亮度仍然有待提高。而在OLED显示面板的上层结构中调整光学膜性能是提高出光效率的重要方法，尤其是通过引入高折射光学膜层能够有效提高面板微结构中的光取出效果。因此，开发高折射率光学材料意义重大。

对于高折射率光学材料而言，可以通过将二氧化锆等高折射纳米粒子分散在树脂体系中，以得到高折射率墨水材料。但是，在制备纳米墨水的过程中，往往会碰到纳米粒子的团聚问题。为了解决这一问题，必须对纳米粒子进行表面修饰以形成空间位阻或双电层结构以改善其分散性。传统的方法是将合成好的二氧化锆进行改性后，再将其分散在目标溶液体系中以获得高折射墨水。但是，这种方法一般会经历纳米粒子合成、固体提取、洗涤、分散、溶剂转移等过程，其工艺较为复杂。

因此，现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种二氧化锆单体分散液、一种二氧化锆单体分散液制备方法、一种高折射墨水，可以缓解现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

本申请实施例提供一种二氧化锆单体分散液制备方法，包括：

提供含锆前驱体，将所述含锆前驱体溶于第一溶剂中；

加入一定比例第一单体制备得到第一中间溶液，其中，所述第一单体能溶于所述第一溶剂；

在所述第一中间溶液加入碱性溶剂至溶液的pH＝8至13或加入酸性溶剂至溶液的pH＝1至6，并搅拌0.1h至20h混合均匀，得到第二中间溶液；

将所述第二中间溶液转移到水热反应釜中，同时在所述第二中间溶液中加入改性剂，在100℃至200℃下进行水热反应1h至24h，制备得到改性后的二氧化锆悬浊液；

待反应结束后，对所述二氧化锆悬浊液进行过滤、蒸发，制备得到二氧化锆单体分散液。

可选的，在本申请的一些实施例中，制备得到所述第一中间溶液的步骤还包括：所述第一溶剂包括乙醇、乙二醇、丙酮、环己烷、甲苯、苯甲醇中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，制备得到第一中间溶液的步骤还包括：所述第一单体为具有醇溶性的丙烯酸酯单体。

可选的，在本申请的一些实施例中，制备得到所述第二中间溶液的步骤还包括：向所述第一中间溶液中加入小分子表面活性剂。

可选的，在本申请的一些实施例中，制备得到二氧化锆单体分散液的步骤还包括：取出所述二氧化锆悬浊液通过过滤或透析的方式除去大颗粒沉淀或其他杂质，制备得到二氧化锆上清液，将所述二氧化锆上清液在一定温度下进行冷凝蒸发，制备得到所述二氧化锆单体分散液。

本申请实施例提供一种二氧化锆单体分散液，各组分及其重量份数为：1份二氧化锆、30份至50份丙烯酸单体、0.01份至0.3份改性剂，其中，所述丙烯酸单体作为溶剂，所述二氧化锆、所述改性剂作为溶质，所述二氧化锆呈改性状态。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述改性剂包括铝酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。

本申请实施例提供一种高折射墨水，各组分及其重量份数为：1份如上述任一实施例所述的二氧化锆单体分散液、0.1份至0.6份低聚物、0.01～0.05份引发剂。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述高折射墨水还包括重量份数为0.01～0.1份的助剂。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述助剂为流平剂、固化剂、稀释剂、增韧剂中的至少一种。

有益效果：通过将二氧化锆的改性与二氧化锆的制备同时进行，在制备二氧化锆的制程中对其进行改性，在得到二氧化锆单体分散液后无需再进行固体提取、洗涤、分散、溶剂转移、改性等步骤，大大降低了高折射墨水制备的复杂程度，缓解了现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的二氧化锆单体分散液制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

在现有高折射墨水中，通常采用将二氧化锆等高折射纳米粒子分散在树脂体系中，以得到高折射率墨水材料；而二氧化锆的合成制备、以及改性目前是分开的，在二氧化锆制备完成后，还需要再将制备得到的二氧化锆进行固体提取、洗涤、分散、溶剂转移、改性等步骤，导致工艺复杂，生产效率低。

因此，亟需提供一种二氧化锆单体分散液制备方法、一种二氧化锆单体分散液、一种高折射墨水，能缓解现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

请参阅图1，本申请提供的二氧化锆单体分散液制备方法包括：

S1：提供含锆前驱体，将所述含锆前驱体溶于第一溶剂中；

S2：加入一定比例第一单体制备得到第一中间溶液，其中，所述第一单体能溶于所述第一溶剂；

S3：在所述第一中间溶液加入碱性溶剂至溶液的pH值范围为8至13或加入酸性溶剂至溶液的pH值范围1至6，并搅拌0.1h至20h混合均匀，得到第二中间溶液；

S4：将所述第二中间溶液转移到水热反应釜中，同时在所述第二中间溶液中加入改性剂，在100℃至200℃下进行水热反应1h至24h，制备得到改性后的二氧化锆悬浊液；

S5：待反应结束后，对所述二氧化锆悬浊液进行过滤、蒸发，制备得到二氧化锆单体分散液。

其中，所述含锆前驱体可以包括氧氯化锆，硝酸氧锆，草酸氧锆，正丙醇锆中的至少一种。

其中，所述碱性溶剂可以包括氯化铵、氨水中的至少一种，所述酸性溶剂可以包括甲酸或醋酸或苯甲酸中的至少一种。

可以理解的是，步骤S3是为了给后续步骤中的改性提供一酸性或碱性的反应环境。

需要注意的是，所述改性可以理解为原位修饰，通过对二氧化锆进行改性以形成空间位阻或双电层结构，从而改善其分散性，可以缓解纳米粒子之间发生团聚的问题。

在本实施例中，通过将二氧化锆的改性与二氧化锆的制备同时进行，在制备二氧化锆的制程中对其进行改性，在得到二氧化锆单体分散液后无需再进行固体提取、洗涤、分散、溶剂转移、改性等步骤，大大降低了高折射墨水制备的复杂程度，缓解了现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。

本申请实施例仅以二氧化锆的制备过程、及采用二氧化锆合成高折射墨水为例进行说明，所述二氧化锆还可以为二氧化硅、二氧化钛等，对于其他高折射墨水采用其他的二氧化X进行合成与制备的方案，同样适用。对于现有制备与改性分先后完成的制备工艺而言，本申请通过对二氧化X制备过程中各步骤进行改进，使二氧化X的改性能在其制备过程中完成，从而简化制备工艺，在降低成本的同时还能提升生产效率；其中，X可以为任一种金属元素、半导体。

另外，本申请的反应温度、酸碱度、反应时间、所选材料等，仅以最佳或较佳的实施方式进行说明，其他能满足制程及改性反应所需条件的，也应属于本发明的保护范围，在此不再赘述。

在一种实施例中，制备得到所述第一中间溶液的步骤还包括：所述第一溶剂包括乙醇、乙二醇、丙酮、环己烷、甲苯、苯甲醇中的至少一种。

可以理解的是，添加所述第一溶剂是为了促进含锆前驱体的成核与生长，进一步的，采用乙醇或苯甲醇作为第一溶剂时，能进一步促进含锆前驱体的成核与生长。

在本实施例中，通过将含锆前驱体加入第一溶剂内，且第一溶剂包括乙醇、乙二醇、丙酮、环己烷、甲苯、苯甲醇中的至少一种，从而促进含锆前驱体的成核与生长。

在一种实施例中，制备得到第一中间溶液的步骤还包括：所述第一单体为具有醇溶性的丙烯酸酯单体。

其中，丙烯酸酯单体可以包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

可以理解的是，当所述第一单体为醇溶性时，当所述第一溶剂包括乙醇、乙二醇、丙酮、环己烷、甲苯、苯甲醇中的至少一种时，所述第一单体能更好的溶于第一溶剂中，从而提升制程效率。

可以理解的是，通过采用丙烯酸酯单体，在后续合成所述高折射墨水时，所述丙烯酸酯单体与低聚物能更好地匹配。

在本实施例中，通过采用醇溶性的丙烯酸酯单体作为第一单体，不仅使第一单体能更好的溶于第一溶剂中，同时还能再后续合成高折射墨水时，使第一单体与低聚物更好的匹配，从而提升高折射墨水制程的良率及效率。

在一种实施例中，制备得到所述第二中间溶液的步骤还包括：向所述第一中间溶液中加入小分子表面活性剂。

其中，所述小分子表面活性剂能与改性剂共同作用，提升改性的效率及良率。

可以理解的是，改性剂包括铝酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种时，所述改性剂为大分子，在第一中间溶液中加入具有一定改性功效的小分子表面活性剂，能提升改性的效果。

在本实施例中，通过加入小分子表面活性剂，与改性剂共同作用，提升改性的效果。

在一种实施例中，制备得到二氧化锆单体分散液的步骤还包括：取出所述二氧化锆悬浊液通过过滤或透析的方式除去大颗粒沉淀或其他杂质，制备得到二氧化锆上清液，将所述二氧化锆上清液在一定温度下进行冷凝蒸发，制备得到所述二氧化锆单体分散液。

本申请实施例提供的二氧化锆单体分散液的各组分及其重量份数为：1份二氧化锆、30份至50份丙烯酸单体、0.01份至0.3份改性剂，其中，所述丙烯酸单体作为溶剂，所述二氧化锆、所述改性剂作为溶质，所述二氧化锆呈改性状态。

在一种实施例中，所述改性剂包括铝酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。

本申请实施例提供的高折射墨水的各组分及其重量份数为：1份如上述任一实施例所述的二氧化锆单体分散液、0.1份至0.6份低聚物、0.01份至0.05份引发剂。

其中，二氧化锆的粒径为5纳米至50纳米，二氧化锆的固含量为5％至30％。

可以理解的是，所述二氧化锆的固含量越高，则高折射墨水的折射率越高。

可以理解的是，将上述二氧化锆的高折射墨水通过喷墨打印涂布在面板上并进行紫外光固化，当OLED显示面板为顶发光时，光线朝向顶部射出，该高折射膜层会起到汇聚光线的作用，从而提高光取出效率。

在本实施例中，通过一定重量分数占比的二氧化锆单体分散液，可以直接制备得到高折射墨水，无需再对制备好的二氧化锆进行较为复杂的改性工艺，从而简化了工艺，提升了生产效率和生产节拍。

在一种实施例中，所述低聚物包括有机硅树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

可以理解的是，所述低聚物作为溶质载体，所述低聚物在紫外光照射下会发生聚合反应。

在一种实施例中，所述引发剂为自由基型光引发剂。

其中，所述引发剂可以为苯基氧化膦。

可以理解的是，所述引发剂起到引发、促进低聚物聚合的作用，以实现交联固化。

在本实施例中，通过限定引发剂，提升低聚物聚合的效果，加快了反应进程。

在一种实施例中，所述高折射墨水还包括重量份数为0.01份至0.1份的助剂。

其中，所述助剂与所述二氧化锆单体分散液具有相溶性，能较好的容易二氧化锆内。

在一种实施例中，所述助剂为流平剂、固化剂、稀释剂、增韧剂中的至少一种。

可以理解的是，助剂主要包括流平剂等功能性添加剂，通过助剂能提升高折射墨水某一方面的功能，例如，通过流平剂能提升溶液内各组分的分散性，分散性越高则制备得到的高折射墨水的折射率越高。

在本实施例中，通过在高折射墨水中加入助剂，能提升高折射墨水的功能，进一步提升了高折射墨水的折射率。

本申请还提出了一种显示面板、一种显示模组、一种显示装置，所述显示面板、所述显示模组和所述显示装置均包括采用所述高折射墨水制备的高折射膜层，此处不再赘述。

本实施例提供的二氧化锆单体分散液制备方法包括：提供含锆前驱体，将所述含锆前驱体溶于第一溶剂中；加入一定比例第一单体制备得到第一中间溶液；在所述第一中间溶液加入碱性溶剂至溶液的pH＝8至13或加入酸性溶剂至溶液的pH＝1至6，并搅拌0.1h至20h混合均匀，得到第二中间溶液；将所述第二中间溶液转移到水热反应釜中，同时在所述第二中间溶液中加入改性剂，在100℃至200℃下进行水热反应1h至24h，制备得到改性后的二氧化锆悬浊液；待反应结束后，对所述二氧化锆悬浊液进行过滤、蒸发，制备得到二氧化锆单体分散液；通过在制备二氧化锆单体的过程中对二氧化锆进行改性，简化了工艺，能缓解现有高折射墨水存在工艺复杂的技术问题。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的二氧化锆单体分散液、二氧化锆单体分散液制备方法、高折射墨水进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种二氧化锆单体分散液制备方法，其特征在于，包括：

提供含锆前驱体，将所述含锆前驱体溶于第一溶剂中，所述第一溶剂包括乙醇、乙二醇、丙酮、环己烷、甲苯、苯甲醇中的至少一种；

加入一定比例第一单体制备得到第一中间溶液，其中，所述第一单体为具有醇溶性的丙烯酸酯单体，所述第一单体能溶于所述第一溶剂；

在所述第一中间溶液加入碱性溶剂至溶液的pH=8至13或加入酸性溶剂至溶液的pH=1至6，并搅拌0.1h至20h混合均匀，得到第二中间溶液，其中，制备得到所述第二中间溶液的步骤还包括：向所述第一中间溶液中加入小分子表面活性剂，其中，所述小分子表面活性剂能与改性剂共同作用，提升改性的效率及良率，所述改性剂包括铝酸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种；

将所述第二中间溶液转移到水热反应釜中，同时在所述第二中间溶液中加入改性剂，在100℃至200℃下进行水热反应1h至24h，制备得到改性后的二氧化锆悬浊液；

待反应结束后，对所述二氧化锆悬浊液进行过滤、蒸发。

2.如权利要求1所述的二氧化锆单体分散液制备方法，其特征在于，制备得到二氧化锆单体分散液的步骤还包括：取出所述二氧化锆悬浊液通过过滤或透析的方式除去大颗粒沉淀或其他杂质，制备得到二氧化锆上清液，将所述二氧化锆上清液在一定温度下进行冷凝蒸发，制备得到所述二氧化锆单体分散液。

3.一种二氧化锆单体分散液，采用如权利要求1至2任一项所述的二氧化锆单体分散液制备方法制备得到，其特征在于，各组分及其重量份数为：1份二氧化锆、30份至50份丙烯酸单体、0.01份至0.3份改性剂，其中，所述丙烯酸单体作为溶剂，所述二氧化锆、所述改性剂作为溶质，所述二氧化锆呈改性状态。

4.一种高折射墨水，其特征在于，各组分及其重量份数为：1份如权利要求3所述的二氧化锆单体分散液、0.1份至0.6份低聚物、0.01~0.05 份引发剂。

5.如权利要求4所述的高折射墨水，其特征在于，所述高折射墨水还包括重量份数为0.01~0.1份的助剂。

6.如权利要求5所述的高折射墨水，其特征在于，所述助剂为流平剂、固化剂、稀释剂、增韧剂中的至少一种。