一种量子点照明模组制造技术

本发明专利技术公开一种量子点照明模组，包括量子点膜片，所述量子点膜片的材料包括量子点和分散所述量子点的基质，其中，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自Zn、Hg、Al、Ga和In中的一种或多种。本发明专利技术量子点具有更高效的量子点材料发光效率，通过蓝光光源激发红色和绿色量子点材料形成白光光源，可有效提高照明设备的光学性能，并且所述白光光源能够实现与自然光谱相接近，同时具有无辐射、节能等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点照明模组
本专利技术涉及量子点照明模组
，尤其涉及一种量子点照明模组。
技术介绍
量子点是一种在三个维度尺寸上均被限制在纳米数量级的特殊材料，这种显著的量子限域效应使得量子点具有了诸多独特的纳米性质：发射波长连续可调、发光波长窄、吸收光谱宽、发光强度高、荧光寿命长以及生物相容性好等。这些特点使得量子点在生物标记、平板显示、固态照明、光伏太阳能等领域均具有广泛的应用前景。量子点的尺寸通常在20纳米以下，因此量子点材料的比表面积非常大，量子点的表面特性和性质对于量子点的性能影响非常显著。量子点表面存在着大量的悬挂键（danglingbonds），这些悬挂键中一部分连接着反应过程中所加入的有机配体（例如有机胺类、有机羧酸类、有机膦、硫醇等），另一部分则暴露于外界环境，容易与外界环境发生反应，同时暴露的悬挂键会在能带隙中形成缺陷态和缺陷能级，这也是造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低的重要原因。因此需要尽可能地消除量子点表面暴露的悬挂键。通常有两种方法来消除量子点表面暴露的悬挂键从而有效钝化量子点：一是通过在暴露的悬挂键上连接有机配体；二是通过在暴露的悬挂键外继续生长无机外壳层。因此制备具有核壳结构的量子点已经成为实现量子点优异光学性能所普遍采用的方案。当前用于光电领域的半导体胶体量子点大多是通过金属有机物热分解合成法来制备的。在这种方法中，阴离子的前驱体和阳离子前驱体的反应体系在高温下达到反应物的瞬间过饱和从而发生短时间内的成核反应和后续的生长反应，最终形成具有良好尺寸单分布性的量子点。目前在白光照明领域，已开发出采用红绿量子点取代荧光粉的白光解决方案，其优势在于：通过LED蓝光芯片远程激发半导体量子点发光材料，模拟自然光光谱并获得连续、稳定的自然光可见光波段的定制光谱。自然光光源没有传统光源存在的红外线、紫外线、频闪、汞等有害成份，而且弥补了普通LED灯的光谱缺失等不足，与人类用光的生理和心理需求相适应。在这种方案中，将红绿色量子点分散于特定的高分子树脂中，再通过成膜固化或者灌装固化，即可形成相应的量子点背光膜或者背光管。其中，红绿量子点的发光性能对于整体显示效果和性能具有决定性的作用。在光电领域的半导体量子点材料体系中，无镉量子点由于不仅具有量子点优异的发光特性且同时不含重金属镉（Cd）具有环保绿色的特点而越来越受到关注。但在发光效率和发光纯度（即发光峰宽度）等光电应用中非常重要的指标比较中，无镉量子点的性能还是会显著落后于经典的含镉量子点体系（如CdSe）。无镉量子点的制备目前普遍采用的同样是与含镉量子点类似的金属有机物热分解热注入法，在量子点结构设计上也同样采用核壳结构来提高无镉量子点的发光效率和材料稳定性。但是由于无镉量子点核、制备所使用的前驱体种类和活性等方面与含镉量子点所存在的差异，使得无镉量子点在核壳结构体系的形成中要想实现更少晶体缺陷、更均匀尺寸分布等要求会变得更加困难，这也是造成目前无镉量子点的性能要大大落后于含镉量子点体系的主要原因。已有技术已经针对上述问题对无镉量子点的核壳结构设计和制备方法进行了优化。在专利US8,247,073B2中公开了一种具有非半导体缓冲壳层的无镉量子点核壳结构，即在无镉量子点的内核和外壳之间插入了一层非半导体的硫族元素缓冲中间壳层，可以改善无镉量子点的发光性能。但在该公开专利的实施例效果中绿色无镉量子点的发光量子产率仍均低于50%，发光峰宽在40-50纳米之间，相比于含镉量子点体系（绿色含镉量子点量子产率一般在70%以上）仍有一定差距。因此需要进一步针对无镉量子点在核壳结构组成、前驱体种类和活性等方面的自身特点，有针对性地设计适合于无镉量子点的核壳结构和制备方法，继续提升无镉量子点的发光性能，从而提升基于无镉量子点的照明模组的性能和应用效果。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种量子点照明模组，旨在解决现有基于无镉量子点的照明模组发光效率较差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种量子点照明模组，包括量子点膜片，所述量子点膜片的材料包括量子点和分散所述量子点的基质，其中，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自Zn、Hg、Al、Ga和In中的一种或多种。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点照明模组还包括：背光源、透镜、与背光源两端分别电连接的第一电极和第二电极；所述量子点膜片叠放在所述背光源的上表面；所述背光源和量子点膜片均设置在所述透镜的内部。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点膜片为蓝色量子点膜片，所述蓝色量子点膜片中的量子点为蓝光量子点，所述量子点核的直径为2-4nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点膜片为红色量子点膜片和绿色量子点膜片，所述红色量子点膜片中的量子点为红光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga；所述绿色量子点膜片中的量子点为绿光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点核的材料选自III-V族半导体材料或III-V族半导体材料与II-VI族半导体材料所组成的合金半导体材料。所述的量子点照明模组，其中，所述半导体壳层的材料为II-VI族半导体材料；和/或所述半导体壳层的II-VI族半导体材料选自ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSe、HgS、HgTe、HgSeS、HgSeTe和HgSTe中的一种。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点核的材料选自InP或InGaP，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga。所述的量子点照明模组，其中，所述量子点核的材料为III-V族半导体材料和II-VI族半导体材料所组成的合金半导体材料，所述金属层的金属元素选自Zn；和/或所述III-V族半导体材料和II-VI族半导体材料所组成的合金半导体材料选自InPZnS、InPZnSe、InPZnSeS、InGaPZnSe、InGaPZnS和InGaPZnSeS中的一种。所述的量子点照明模组，其中，所述基质为无机材料、有机材料中的一种或多种。所述的量子点照明模组，其中，所述基质为玻璃、凝胶、聚合物中的一种或多种。有益效果：本专利技术提供了一种具有金属层的半导体核壳量子点作为量子点照明模组中的量子点发光材料；所述金属层能够有效地钝化量子点核表面从而减少表面缺陷，进而增强量子点的发光效率；同时，所述金属层还能够有效地减小核壳之间的晶格失配，从而进一步提升量子点的发光效率和尺寸均匀性；所述量子点材料由于具有更高效的量子点材料发光效率，通过蓝光光源激发红色和绿色量子点材料形成白光光源，可有效提高照明设备的光学性能，并且所述白光光源能够实现与自然光谱相接近，同时具有无辐射、节能等特点。进一步地，本专利技术所述量子点膜片采用结构、组分特制的量子点材料，可以在背光源的照射下激发出白色光源，从而可有效提高照明设备的光学性能。附图说明图1为本专利技术一种量子点照明模组的结构示意图。图2为本专利技术量子点膜片的结构示意图。图3为本专利技术量子点一种具体实施方式的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点照明模组，包括量子点膜片，所述量子点膜片的材料包括量子点和分散所述量子点的基质，其特征在于，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自Zn、Hg、Al、Ga和In中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种量子点照明模组，包括量子点膜片，所述量子点膜片的材料包括量子点和分散所述量子点的基质，其特征在于，所述量子点包括量子点核，包覆所述量子点核的金属层，包覆所述金属层的半导体壳层，其中，所述金属层中的金属元素选自Zn、Hg、Al、Ga和In中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的量子点照明模组，其特征在于，所述量子点照明模组还包括：背光源、透镜、与背光源两端分别电连接的第一电极和第二电极；所述量子点膜片叠放在所述背光源的上表面；所述背光源和量子点膜片均设置在所述透镜的内部。3.根据权利要求1所述的量子点照明模组，其特征在于，所述量子点膜片为蓝色量子点膜片，所述蓝色量子点膜片中的量子点为蓝光量子点，所述量子点核的直径为2-4nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga。4.根据权利要求1所述的量子点照明模组，其特征在于，所述量子点膜片为红色量子点膜片和绿色量子点膜片，所述红色量子点膜片中的量子点为红光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga；所述绿色量子点膜片中的量子点为绿光量子点，所述量子点核的粒径为4-6nm，所述金属层中的金属元素选自Zn或Ga。5.根据权利要求1所述的量子点照明模组，其特征在于，所述量子点核的材料选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一行，聂志文，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44