用于制造量子点聚合物膜的方法技术

在形成量子点聚合物膜期间加入链转移剂(CTA)或可逆加成断裂链转移剂(RAFT CTA)如(2‑(十二烷基‑三硫代碳酸酯基)‑2‑甲基丙酸)得到特征在于高且稳定的量子产率的膜。

【技术实现步骤摘要】
用于制造量子点聚合物膜的方法本申请是国际申请日为2015年3月4日、国际申请号为PCT/IB2015/001028、进入中国国家阶段的申请号为201580012009.7且专利技术名称为“用于制造量子点聚合物膜的方法”的中国专利技术申请的分案申请。相关申请的交叉引用：本申请要求于2014年3月4日提交的美国临时申请号61/947,736的权益。关于联邦政府资助的研究或开发的声明：不适用专利技术背景专利
本专利技术总体涉及制造高品质、基于量子点的膜。更具体地，但不是排他地，本专利技术涉及在制造期间使用链转移剂作为添加剂来制造高品质量子点聚合物膜。2.相关技术描述，包括依据37CFR1.97和1.98公开的信息。对利用具有约2-50nm的粒子尺寸的化合物半导体(通常称为量子点(QD)、纳米粒子和/或纳米晶体)存在相当大的兴趣。这些材料由于其尺寸可调节电子性能而具有高商业兴趣，其可以被用于宽范围的商业应用中。这样的应用包括光学和电子器件、生物标记、光伏电池、催化、生物成像、发光二极管(LED)、一般空间照明和电致发光显示器。熟知的QD是包含金属硫属化物(例如，CdSe或ZnS)的纳米粒子。较少研究的纳米粒子包括III-V材料，如InP，并且包括组成上分级和合金化的点。QD的直径典型地在2至10纳米的范围内(约50个原子的宽度)，但是可以更大，例如多至约100纳米。由于它们的小尺寸，所以量子点显示出独特的光学和电学性能，这些性能在特性上不同于相应块体材料的那些性能。最显而易见的光学性能是在激发下发射光子。这些光子发射的波长取决于量子点的尺寸。精确地控制量子点尺寸的能力使得制造商能够决定其发射的波长，这进而决定人眼感知的光的颜色。因此量子点可以在生产期间被“调整”以发出所需颜色的光。通过改变量子点核尺寸来控制或“调整”来自其的发射的能力被称为“尺寸量子化效应”。QD越小，能量越高，即其发射更“蓝”。同样，较大的QD发射更朝向电磁波谱的红色端的光。这些点甚至可以被调整超出可见光而进入波谱的红外或紫外波段。在合成后，量子点为粉末或溶液形式。由于其细小尺寸，所以产生甚至相对“小”体积的量子点(例如，一公斤)的能力也将会得到足够用于工业规模应用的实际量子点。对于量子点的一个特别有吸引力的应用是在下一代LED的开发中。LED在现代日常生活中变得越来越重要，并且预期它们具有成为量子点应用的这样目标的潜力。量子点可以增强许多领域中的LED，这包括汽车照明、交通信号、一般照明、液晶显示器(LCD)背光单元(BLU)和显示屏。目前，LED器件由无机固态化合物半导体如GaN(蓝色)、AlGaAs(红色)、AlGaInP(橙色-黄色-绿色)和AlGaInN(绿色-蓝色)制成。遗憾的是，还不存在生产发射白光的固态LED的技术。一种方案是将不同频率的固态LED组合来产生白光；然而，产生“纯”颜色是困难且昂贵的。备选地，固态LED可以通过在该LED的顶部放置磷光体材料的组合而降频变换为白光。来自LED的光(“一次光”)被磷光体材料吸收并在第二频率重新发射(“二次光”)，其产生白光。降频变换的LED成本较低并且比LED组合制造更简单；然而，常规磷光体技术产生具有较差显色性的光(即显色指数(CRI)＜75)。量子点是传统磷光体技术的有前景的备选方案。首先，它们的发射波长可以通过操控纳米粒子尺寸调整。其次，只要量子点是单分散的，则它们表现出强吸收性能、窄发射带宽和低散射。基本的基于量子点的发光器件已通过将胶体生产的量子点嵌入光学透明(或足够透明)的LED封装膜如有机硅或丙烯酸酯中制造，然后将其放置在固态LED的光路上以产生白光。这种量子点方法稳健、相对廉价，并且它产生具有良好显色性的光。然而，该方法并不是没有其缺点。例如，当配制到LED封装膜中时，量子点可能聚集，从而降低其光学性能。此外，即使量子点成功地结合到LED封装膜中，但是氧仍然可以通过该膜迁移至量子点的表面，这可能导致光氧化，并且作为结果，量子产率(QY)下降。最后，当前的LED封装膜易脆，这使得它们难以在膜制造期间进行加工和处理。因此，在本领域中对于制造高品质的基于量子点的膜的方法存在需求，所述膜稳健且耐受光氧化。专利技术简要概述已经发现，在形成量子点聚合物膜期间加入链转移剂(CTA)或可逆加成断裂链转移剂(RAFTCTA)如(2-(十二烷基三硫代碳酸酯基(dodecyl-thiocarbonothioylthio))-2-甲基丙酸)得到特征在于高且稳定的量子产率的膜。附图的若干视图的简述当结合附图阅读时，将更好地理解前面的概述以及以下的详述。仅用于举例说明的目的，在附图中显示了某些实施方案。然而，应当理解，本文中公开的专利技术构思不限于在附图中显示的精确安排和手段。图1示出了根据本专利技术一个实施方案的在有链转移剂的情况下用于制造量子点膜的方法。图2含有根据本专利技术实施方案的在有和没有CTA的情况下制造的红色-QD聚合物膜的照片。图3是根据本专利技术实施方案的在有和没有CTA的情况下制造的红色-QD样品的量子产率随时间的曲线图。图4通过图表示出了根据本专利技术实施方案的在有和没有RAFTCTA的情况下制造的量子点膜随时间的量子产率。图5是根据本专利技术实施方案的在有和没有RAFTCTA的情况下制造的三种红色-QD样品的量子产率的图表。图6A-6D示出了涂覆有根据本专利技术实施方案的在有和没有RAFTCTA的情况下制造的量子点膜的发光器件的效力、百分比光致发光强度、QD/LED强度和LED强度。图7示意性地示出了根据本专利技术实施方案的在有非RAFTCTA自由基清除剂的情况下制造的QD膜随时间的量子产率。图8呈现了根据本专利技术实施方案的在有RAFTCTA的情况下制造的红色-QD的IR谱图。专利技术详述在详细解释至少一个实施方案之前，应当理解的是，本文提出的专利技术构思在其应用方面不限于在以下描述中提出或在附图中示出的构造细节或部件安排。还应理解的是，本文中采用的措辞和术语仅用于描述目的而不应认为是限制性的。进一步应理解的是，所描述的特征中的任一个可以单独使用或者与其他特征组合使用。在考查附图和本文中的详细描述后，其他的专利技术的系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是或变得显而易见。意图的是所有这样的另外的系统、方法、特征和优点由所附权利要求保护。在本申请中引述的所有参考文献以其整体通用引用并入。如在本申请中使用的，术语“量子点”不意指限制性的，并且可以指任何量子点类型或任何量子点组合。例如，术语“量子点”可以在没有限制的情况下指来源于以下材料的量子点或量子点的组合：合金(例如，CdSeTe，PbSeTe，CdZnSe，CuInS2，CuInSe2，AgInS2)，第II-VI族纳米粒子(例如，CdS，CdSe，ZnS，ZnSe)，第III-V族纳米粒子(例如，InP，GaP)，第II-V族纳米粒子(例如，Cd3P2)和第III-VI族纳米粒子(例如，In2Se3)。在另一个实施方案中，术语“量子点”可以是指一种或多种无镉量子点或任何类型的核壳量子点。在又一个实施方案中，术语“量子点”可以指发绿光量子点、发红光量子点或发绿光和红光量子点的组合。在再一个实施方案中，术语“量子点”可以指在可以有效将由LED发射的一次光降频变换以产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.物质的组合物，所述组合物包含：量子点；链转移剂(CTA)；甲基(丙烯酸酯)单体；光引发剂；和交联剂。

【技术特征摘要】
2014.03.04 US 61/947,7361.物质的组合物，所述组合物包含：量子点；链转移剂(CTA)；甲基(丙烯酸酯)单体；光引发剂；和交联剂。2.权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含甲苯或脂肪族烃系溶剂。3.权利要求1所述的组合物，其中所述链转移剂(CTA)是三硫代碳酸酯。4.权利要求1所述的组合物，其中所述链转移剂(CTA)是可逆加成断裂链转移剂(RAFTCTA)。5.权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：武贡笋，伊马德·纳萨尼，
申请(专利权)人：纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB