通过粘合剂转移方法制备颜色转换层技术

公开了复合分层结构和使用复合分层结构的发光装置。复合分层结构包括衬底和布置在衬底上的磷光体膜的一个或多个层。磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料，其中磷光体材料包括尺寸从1μm至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10nm至900nm的磷光体纳米颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过粘合剂转移方法制备颜色转换层相关申请本申请要求2015年9月11日提交的美国专利申请号62/217,445的优先权和权益，其通过引用以其全部并入本文。
本公开内容涉及磷光体膜(phosphorfilm)，并且更具体地涉及用作发光装置中的颜色转换层(CCL)的磷光体膜和形成其的方法。
技术介绍
现今，发光二极管(LED)越来越多地用于照明应用，因为它们比其它常规照明光源便宜并且更高效节能。近年来，由于对白光的高效产生的高需求，工业主要集中于白光LED的开发。迄今为止，存在已经被开发以产生白光的三种不同类型的有机发光装置(OLED)。一种类型的白光OLED具有产生白光的单个白光发射层结构。在此结构中的单个白光发射层(emissivelayer)由单个活性有机层组成，所述单个活性有机层掺杂有不同种类的发射材料，比如荧光和磷光材料。聚合物的掺合可以被用于扩展发射光谱以获得白光。虽然单个白光发射层结构的制备方法是简单且便宜的，但是非常困难的是，优化各种制备参数以获得良好的显色而不显著地降低OLED的效率。第二且最广泛使用的白光OLED是由单独的红光、蓝光、绿光发光层(emittinglayer)组成的多层结构。此多层结构通过从红光、蓝光和绿光发光层中的每个同时发射光来产生白光。然而，由于每个着色层中的发射体以不同的速率劣化，此多层结构趋向于遭受颜色稳定性问题。不同发射体的这种劣化最终导致随着时间白光的完整性改变。此外，存在与优化多个层以获得期望质量的白光相关联的内在挑战。第三种类型的白光OLED是混合OLED并且使用具有蓝光发光层的CCL形成以产生白光。在图1中显示了混合OLED。红光和绿光发光层没有被用于混合OLED并且仅蓝光发光层被施加至衬底。CCL含有磷光体材料，其散射来自蓝光发光层的部分光。从磷光体材料发出的光和来自蓝光发光层的未吸收的光的组合产生白光。因为此混合OLED仅使用一个发射层(emissionlayer)，制备过程简单并且它具有改进的颜色稳定性。然而，混合OLED装置也具有一些缺点。一个主要缺点是在OLED上的CCL中的磷光体材料产生着色外观，当装置处于关闭状态时其通常是黄色或淡黄色的。当装置被打开时，装置产生明亮的白光。然而，当装置被关闭(即，LED不发出光)时，装置在环境光下显示黄色。黄颜色是由于在CCL中使用的黄光发光磷光体材料的存在。此现象是由于磷光体材料的固有性质，当OLED是关闭的或者蓝光发光层不发出任何蓝光通过CCL时，其吸收白色环境光并且将该光转换为黄色。从美学的观点看，此现象是不令人期望的，因为白色是更令人期望的并且通常被认为比黄颜色更具有吸引力。此外，处于关闭状态的混合OLED装置的黄色或非白色外观趋向于在用户之间引起混淆，他们可能错误地认为混合OLED在它打开时不发出白光。混合OLED的另一个缺点是与施加磷光体层至衬底相关联的困难。磷光体膜的密度和厚度对确保产生的光的颜色质量是至关重要的。存在许多目前用于在OLED衬底上形成磷光体层的常规涂布方法比如溶液涂布、挤出和铸造。然而，使用这些方法难以获得一致的和较高堆积密度膜。使用这些方法时，磷光体层膜的不规则性和损伤也是常见的。因此，对如下存在需要：改进的发光装置和用于形成这样的装置的方法，当装置处于关闭状态时其提供白颜色同时仍然维持装置的发光效率和白光的亮度。也对改进的施加磷光体材料至衬底的方法存在需要，该方法产生高堆积密度磷光体膜。因此，所公开的发光装置和方法旨在克服当前可获得的OLED中的这些缺点中的一种或多种。
技术实现思路
根据本公开内容的一个方面，公开了复合分层结构。复合分层结构包括衬底和布置在衬底上的磷光体膜的一个或多个层。磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料，其中磷光体材料包括尺寸从1微米(μm)至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10纳米(nm)至900nm的磷光体纳米颗粒。根据公开内容的一个方面，公开了发光装置。发光装置包括可操作地连接至复合分层结构的光源。复合分层结构包括衬底和布置在衬底上的磷光体膜的一个或多个。磷光体膜包括树脂材料、尺寸从1μm至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10nm至900nm的磷光体纳米颗粒，并且磷光体膜具有在92％至97％范围内的表面堆积密度。附图说明通过结合附图参考本公开内容的一个方面的下列描述，本公开内容的以上提及的和其它特征和优势，以及获得它们的方式将变得明显并且将被更好地理解，其中：图1是根据本公开内容的一个方面的混合OLED的侧视示意图。图2是制备根据本公开内容的一个方面的CCL的示意图。图3显示了使用不同的磷光体涂布方法形成的磷光体膜层的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)照片顶视图的示意图。图4A显示了使用不同的磷光体涂布方法制备的混合OLED的图形外量子效率(EQE)。图4B显示了使用不同的磷光体涂布方法制备的混合OLED的CIE坐标。图4C显示了使用不同的磷光体涂布方法制备的混合OLED的EL光谱。图5显示了由使用粘合剂转移方法形成的常规磷光体颗粒组成的磷光体膜层的放大的横截面视图和顶视图的FE-SEM照片。图6显示了根据本公开内容的一个方面的常规磷光体颗粒，磷光体微米颗粒、和磷光体纳米颗粒的放大的顶视图的FE-SEM照片。图7显示了根据本公开内容的一个方面的磷光体微米颗粒和纳米颗粒的混合物的放大的横截面视图和放大的顶视图的FE-SEM照片。图8显示了根据本公开内容的一个方面的具有数目变化的磷光体膜层的混合OLED的电致发光(EL)光谱。图9显示了根据本公开内容的一个方面的具有数目变化的磷光体膜层的混合OLED的CIE1931x,y色度图。具体实施方式本文公开的复合分层结构包括衬底和布置在衬底上的磷光体膜的一个或多个层。磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料，所述磷光体材料包括尺寸从1μm至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10nm至900nm的磷光体纳米颗粒。以下进一步详细描述了磷光体膜的层和施加磷光体膜以形成复合分层结构。在本公开内容的一个方面，磷光体膜可以被布置在衬底表面上以形成复合分层结构。衬底通常配置为支撑复合分层结构的各个层，包括磷光体膜。衬底的厚度不是特别受限制的。在一个方面，衬底的厚度是40μm或更大。在另一个方面，衬底的厚度是60μm或更大。在又另一个方面，衬底的厚度优选地是5000μm或更小，并且更优选地是3000μm或更小。在一些方面，衬底可以是柔性衬底。在其它方面，衬底可以具有至少一个反射表面。在一个方面，磷光体膜可以被布置在衬底的反射表面上。在一些方面，衬底可以是金属、膜、玻璃、陶瓷、纸或其组合。衬底的具体实例可以包括，但不限于金属比如铝(包括铝合金)、锌、铜和铁的片或箔；由塑料比如醋酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛、芳族聚酰胺和聚苯硫醚制成的膜；和具有层压在其上的塑料(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)的纸或用塑料(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、等)涂布的纸，具有层压在其上或气相沉积在其上的以上提及的金属的纸或塑料膜。磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料。磷光体膜包括有利地包含磷光体微米颗粒和磷光体纳米颗粒的组合的磷光体材料。磷光体微米颗粒可以是从1μm至10μm的尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合分层结构，其包括衬底和布置在所述衬底上的磷光体膜的一个或多个层，所述磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料，其中所述磷光体材料包括尺寸从1μm至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10nm至900nm的磷光体纳米颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 US 62/217,4451.一种复合分层结构，其包括衬底和布置在所述衬底上的磷光体膜的一个或多个层，所述磷光体膜包括树脂材料和磷光体材料，其中所述磷光体材料包括尺寸从1μm至10μm的磷光体微米颗粒和尺寸从10nm至900nm的磷光体纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的复合分层结构，其中所述磷光体膜具有在92％至97％范围内的表面堆积密度。3.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中所述磷光体微米颗粒和磷光体纳米颗粒包括钇铝氧化物石榴石磷光体。4.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中所述磷光体膜具有在20μm至40μm范围内的厚度。5.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中所述磷光体膜的一个或多个层与所述衬底直接接触。6.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中使用粘合剂转移方法将所述磷光体膜的一个或多个层布置在所述衬底上。7.根据权利要求6所述的复合分层结构，其中所述粘合剂转移方法包括如下步骤：(a)在支撑层上提供磷光体膜的层；(b)通过在所述磷光体膜的层和所述衬底之间形成结合将所述磷光体膜的层转移至所述衬底；和(c)将所述支撑层与所述磷光体膜的层分离。8.根据权利要求7的所述复合分层结构，其中转移所述磷光体膜的层至所述衬底进一步包括将粘合剂材料沉积在所述衬底的表面或所述磷光体膜的层的表面上。9.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中顺序地施加所述磷光体膜的一个或多个层。10.根据前述权利要求中的任一项所述的复合分层结构，其中所述磷光体膜的一个或多个层包括布置在所述衬底的表面上的磷光体膜的第一层和布置在与所述衬底相对的所述磷光体膜的第一层上的磷光体膜的第二层。11.根据权利要求10所述的复合分层结构，其中使用粘合剂转移方法将所述磷光体膜的第一层布置在所述衬底上并且使用粘合剂转移方法将所述磷光体膜的第二层布置在所述磷光体膜的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·H·基姆，H·K·宗，J·柳德焕苏，S·杨，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL