量子点膜及其应用制造技术

公开了用于发光装置的膜。在一个方面中，该膜由以下方法形成，该方法包括：将量子点溶液设置在阻挡层上；使量子点溶液固化，以形成粘附至阻挡层的量子点层；将保护溶液设置在量子点层上；和使保护溶液固化，以形成粘附至量子点层的保护层，其中膜包括阻挡层、量子点层和保护层的堆叠，并且其中保护层抑制至少氧气和湿气渗入量子点层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子点膜及其应用
本公开内容一般地涉及发光装置和方法并且更具体地涉及利用量子点膜的方法和结构。
技术介绍
使用基于半导体的发光二极管(LED)将电直接转换成光是广泛接受的更有效照明的最有希望的方法之一。LED表现出远远优于常规的发光系统，比如白炽光源和荧光光源的高亮度、长操作寿命和低能量消耗性能。目前，LED领域中通过外延方法在结晶衬底(例如，蓝宝石)上制造的半导体量子阱发射器(例如，基于氮化铟镓(InGaN)/氮化镓(GaN))占主导。这些结构是高效的、可靠的、成熟的和明亮的，但是由晶格失配和操作期间的加热造成的衬底和半导体界面处的结构缺陷通常将这种器件限于具有有限的灵活相容性的点光源。有机发光二极管(OLED)可以容易地被修改以低温、大面积加工，包括在柔性衬底上的制造。合成有机化学基本上提供了用于调整(tailor)分子特性的无限数量的自由度，以实现从选择性电荷传输到颜色可调的光发射的特定功能。基于廉价“塑料”材料的高质量照明源的前景推动了OLED领域的大量研究，这又导致实现了几种基于OLED的高科技产品，比如平板电视和移动通信设备。几家工业巨头比如三星、LG、索尼和松下正致力于开发用于照明和显示的大面积的发白光的OLED。尽管OLED领域取得了进步，但该技术存在可能妨碍其广泛用于商业产品中的一些缺点。一个问题是至少部分地由必需的器件结构的复杂性引起的低成本效率，这在制造期间需要多个热沉积步骤。另一个问题是它们有限的稳定性，特别是对于深红色和蓝色磷光OLED。虽然近年来有很大的提高，但它们仍然不符合高端器件采用的标准。化学合成的纳米晶体量子点(QD)已经成为用于低成本的又高效的LED的有希望的一类发射材料。这些发光纳米材料以尺寸-控制的可调发射波长为特征并且相对于有机分子提供颜色纯度、稳定性和耐久性的改善。另外，与有机材料一样，可经由与轻量的柔性衬底相容的廉价的基于溶液的技术制造和加工胶体QD。而且，与其他半导体材料类似，胶体QD以几乎连续的上带边缘吸收和近带边缘能量处的窄发射光谱为特征。然而，与本体半导体不同，QD的光学光谱直接依赖于它们的尺寸。具体而言，它们的发射颜色通过改变QD尺寸和/或组成，可以从红外(IR)至紫外(UV)连续调节。宽范围的光谱可调节性与在良好钝化的结构中接近一致的高光致发光(PL)量子产率(QY)结合。QD这些独特的特性已经被开发用于各种器件，比如LED、激光器、太阳能电池和光检测器。已知，当量子点暴露于空气和湿气(例如水)中时，它们可降解。在存在光的情况下，氧气和湿气分子可能在量子点的表面上造成光氧化和光腐蚀。一旦量子点与氧气和湿气反应，则可在量子点的表面上产生新的缺陷。这种缺陷可导致量子点减少的发光。在常规的量子点膜中，如图1中阐释的，量子点层101可设置在第一阻挡膜103和第二阻挡膜105之间。合适的阻挡膜包括聚合物(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))；氧化物，比如氧化硅、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物和其组合。通常使用在膜金属化领域中采用的技术形成阻挡层，比如喷射、蒸发、化学气相沉积、等离子体沉积、原子层沉积、电镀等。第二阻挡膜通常层压在量子点层上并且通常包括粘合表面或层。每个常规阻挡层的厚度配置为在卷对卷或层压板制造工艺中消除起皱，如可能由上述常规方法所要求的。需要量子点膜和其制造方法的改进。
技术实现思路
公开了用于发光装置的膜。在一个方面中，由包括下述的方法形成膜：将量子点溶液设置在阻挡层上；使量子点溶液固化，以形成粘附至阻挡层的量子点层；将保护溶液设置在量子点层上；和使保护溶液固化，以形成粘附至量子点层的保护层，其中膜包括阻挡层、量子点层和保护层的堆叠，并且其中保护层抑制至少氧气和湿气渗入量子点层中。在另一方面中，一种制品包括：阻挡层，其包括插在扩散层和无机层之间的衬底；量子点层，其设置在阻挡层上；保护层，其设置在量子点层上，所述保护层包括邻近无机层和混杂层的一个或多个设置的功能层，其中保护层抑制至少氧气和湿气渗入量子点层中。在仍另一方面中，一种方法包括：将量子点溶液设置在阻挡层上；使量子点溶液固化，以形成粘附至阻挡层的量子点层；将保护溶液设置在量子点层上；和使保护溶液固化，以形成粘附至量子点层的保护层，其中膜包括阻挡层、量子点层和保护层的堆叠，并且其中保护层抑制至少氧气和湿气渗入量子点层中。附图说明结合附图，通过参考本公开内容的一个方面的下述描述，本公开内容的上面提到的和其他特征和优势，以及获得它们的方式将变得显而易见并且更好理解，其中：图1是根据现有技术的方面的复合材料分层结构的示意性表示。图2是根据本公开内容的方面的复合材料分层结构的示意性表示。图3是根据本公开内容的方面的复合材料分层结构的示意性表示。图4是根据本公开内容的方面的复合材料分层结构的示意性表示。图5是根据本公开内容的方面的方法流程图。具体实施方式本公开内容涉及量子点膜和形成量子点膜的方法，其具有降低的制造复杂性和薄膜厚度(例如，小于50μm(微米(micrometers、micorns))，小于100微米，或5微米和50微米之间(或约5μm和约50μm之间)或5微米和100微米之间(或约5μm和100μm之间)的其他最终厚度)等。保护层可邻近量子点层设置，以使量子点层免受氧气和湿气的影响。作为实例，常规的多层膜的阻挡层可替换为本公开内容的保护层。保护层可以包括一个或多个层。作为实例，保护层可以包括功能层，比如扩散层。作为进一步的实例，保护层可以包括无机层或混杂层。如本文所描述，其他配置可用作保护层。尽管本公开内容不如此受限，但是通过讨论下面提供的示例将获得对本公开内容的各个方面的理解。图2是示意性量子点(QD)膜200的示意性侧面立视图。在一个或多个实施方式中，QD膜200包括阻挡层202、保护层204和设置在阻挡层202和保护层204之间的量子点层206。量子点层206可以包括分散在聚合物材料比如丙烯酸类、环氧类或硅氧烷类聚合物或其组合中的量子点。量子点层206可以包括一个或多个量子点或量子点材料208的群体。在来自蓝色LED的蓝色初级光向下转换为由量子点发射的次级光时，示例性量子点或量子点材料发射绿光和红光。可以控制红光、绿光和蓝光的各自部分以实现由并入量子点膜制品的显示装置发射的白光的期望的白点。用于本文描述的量子点膜制品的合适的量子点包括核/壳发光纳米晶体，其包括硒化镉/硫化锌(CdSe/ZnS)、磷化铟/硫化锌(InP/ZnS)、硒化铅/硫化铅(PbSe/PbS)、(硒化镉/硫化镉)CdSe/CdS、碲化镉/硫化镉(CdTe/CdS)或碲化镉/硫化锌CdTe/ZnS。量子点层206可以具有任何有用量的量子点。在许多实施方式中，量子点层可以具有0.05重量百分数(wt％)至5wt％，或约0.05wt％至约5wt％的量子点。应当理解，可使用所提出的尺寸范围中的各个中间端点。然而，可使用量子点的其他载荷。在某些实施方式中，量子点层206可以包括散射珠或颗粒(未示出)。包括散射颗粒导致更长的光程长度和改善的量子点吸收和效率。粒度在50纳米(nm)至10微米(或约50nm至约10μm)，或100nm至6微米(或约100nm至约6μm)的范围内。应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜，其包括：阻挡层，其包括衬底和无机层；量子点层，其设置在所述阻挡层上；和保护层，其设置在所述量子点层上，所述保护层包括邻近无机层和混杂层的一个或多个设置的功能层，其中所述保护层抑制至少氧气和湿气渗入所述量子点层中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 US 62/400,8381.一种膜，其包括：阻挡层，其包括衬底和无机层；量子点层，其设置在所述阻挡层上；和保护层，其设置在所述量子点层上，所述保护层包括邻近无机层和混杂层的一个或多个设置的功能层，其中所述保护层抑制至少氧气和湿气渗入所述量子点层中。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述保护层基本上由邻近所述无机层和所述混杂层的一个或多个设置的功能层组成。3.根据权利要求1-2中任一项所述的膜，其中所述阻挡层的所述无机层包括基于聚硅氮烷的聚合物、基于聚硅氧烷的聚合物或其组合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的膜，其中使用溶液涂布工艺在所述阻挡层处或邻近所述阻挡层设置所述量子点层。5.根据权利要求1-4中任一项所述的膜，其中所述保护层的所述功能层包括扩散器。6.根据权利要求1-5中任一项所述的膜，其中所述保护层包括所述无机层并且所述无机层包括基于聚硅氮烷的聚合物、基于聚硅氧烷的聚合物或其组合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的膜，其中所述保护层包括所述混杂层并且所述混杂层包括有机组分和无机组分。8.根据权利要求1-7中任一项所述的膜，其中使用溶液涂布工艺将所述保护层设置在所述量子点层上。9.一种发光装置，其包括根据权利要求1-8中任一项所述的膜。10.一种用于发光装置的膜，所述膜由包括下述的方法形成：将量子点溶液设置在阻挡层上；使所述量子点溶液固化，以形成粘附至所述阻挡层的量子点层；将保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·李，S·李，S·李，J·W·李，S·铉，
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