发光器件及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种发光器件及其制作方法。该发光器件包括基板、LED芯片、量子点复合材料层和第一保护层；LED芯片设置在基板的一侧表面上；量子点复合材料层设置在LED芯片的远离基板的一侧表面上；第一保护层设置在量子点复合材料层的远离LED芯片的一侧表面上；其中，量子点复合材料层包括水溶性高分子基体和分散在水溶性高分子基体中的量子点，第一保护层的材料为第一无机氧化物或第一阻水聚合物，水溶性高分子基体的材料为阻氧性聚合物。上述材料的组合和结构设计使得量子点复合材料层具有更好的稳定性，表面缺陷也有所减轻，使得发光器件的水氧阻隔性能得以进一步改善。

【技术实现步骤摘要】
发光器件及其制作方法
本专利技术涉及量子点发光材料领域，具体而言，涉及一种发光器件及其制作方法。
技术介绍
由于量子点的尺寸非常小，多为1-10nm，具有非常大的比表面积，表面存在大量未配对电子和不饱和悬健，化学性质极其不稳定，对氧气分子和水分子极度敏感。由于量子点表面存在大量的未配对电子和不饱和悬健，一方面通过核壳结构的设计提高量子点的稳定性，另一方面在量子点表面通过配体修饰提高量子点的稳定性。目前对量子点进行固着的方法通常如下：量子点加入到UV或者热固化高分子中，通过加成或缩合反应的方式固化，形成QDs-matrix稳固结构。另外，也有把量子点加到PMMA或其他高分子的溶液中，通过挥发溶剂固化成QDs-PMMA分散体。然而，这些处理方法难以避免由于量子点和高分子之间膨胀系数不同导致分子链加速运动，以至于造成可以供水汽氧气通过的很小的变化的瞬时通道，造成体系水氧侵入性的增加。基于以上原因，有必要改善量子点发光器件的水氧阻隔性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种发光器件及其制作方法，以解决现有技术中的量子点发光器件的水氧阻隔性能不足的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种发光器件，其包括基板；LED芯片，设置在基板的一侧表面上；量子点复合材料层，设置在LED芯片的远离基板的一侧表面上；以及第一保护层，第一保护层设置在量子点复合材料层的远离LED芯片的一侧表面上；其中，上述量子点复合材料层包括水溶性高分子基体和分散在水溶性高分子基体中的量子点，上述第一保护层的材料为第一无机氧化物或第一阻水聚合物，水溶性高分子基体的材料为阻氧性聚合物。进一步地，上述发光器件还包括第二保护层，第二保护层的材料为第二无机氧化物或第二阻水性聚合物；优选第一无机氧化物和第二无机氧化物分别独立地选自二氧化硅和/或三氧化二铝；优选第一阻水性聚合物和第二阻水性聚合物分别独立地选自聚偏二氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚三氟氯乙烯中的一种或多种。进一步地，上述第一保护层的材料为第一无机氧化物，第一保护层通过在量子点复合材料层的表面设置硅酸有机酯、有机硅酸铝盐及硅氮烷中的一种或多种的溶液，然后经水解固化反应得到。进一步地，上述发光器件还包括第三保护层和第四保护层，第三保护层和第四保护层分别设置于量子点复合材料层表面的两侧，第三保护层和第四保护层的材料为阻氧性聚合物。进一步地，上述量子点复合材料层的材料包括水溶性高分子基体和分散在水溶性高分子基体中的微结构，微结构包括量子点和用于分散量子点的分散介质，其中水溶性高分子基体的极性与量子点的极性相反，且水溶性高分子基体的极性与分散介质的极性相反。进一步地，上述量子点为油溶性量子点，分散介质为量子点溶剂或疏水聚合物；优选地，量子点溶剂为非极性有机溶剂；优选地，非极性有机溶剂的沸点≥100℃；更优选地，非极性有机溶剂为烯烃、烷烃、脂肪酸及脂肪胺中的一种或多种；优选地，疏水聚合物选自下述式I、式II或式III结构所示化合物的一种或多种：A1为A2为n为6～30；R1、R2、R3及R4分别独立地选自甲基、硅氧基或苯基，或甲基、硅氧基和苯基中任意一种、两种或三种之间进行组合后形成的基团；R5、R6及R7分别独立地选自甲基和苯基中任意一种或两种组合后形成的基团；B1和B3分别独立地选自甲基和苯基中任意一种或两种组合后形成的基团，B2选自且m、p及q分别独立地为2～10；优选地，B2的碳聚合度≤10，更优选为5；Y为C3～C16的支链或直链烷烃链段；L为氨基、羧基或巯基。进一步地，当上述分散介质为量子点溶剂时，上述微结构还包括量子点载体，量子点负载在量子点载体上，负载有量子点的量子点载体分散在量子点溶剂中；优选地，量子点载体为介孔材料，量子点位于介孔材料的孔道中或者表面上；更优选地，介孔材料为二氧化硅介孔材料和/或氧化铝介孔材料。进一步地，当上述分散介质为量子点溶剂时，上述微结构还包括游离态配体，游离态配体分散在量子点溶剂中；优选地，游离态配体为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪胺、有机膦、硫醇中的一种或多种；更优选地，游离态配体为三正辛基膦、油酸及油酸锌中的一种或多种。进一步地，上述水溶性高分子基体的材料为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素、醇酸树脂及聚氨酯中的一种或多种，更优选为聚乙烯醇；优选地，量子点与水溶性高分子基体之间的重量比为0.1～30:100；量子点与分散介质之间的重量比为1～100:100。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述发光器件的制作方法，其包括以下步骤：提供基板；在基板的一侧表面上设置LED芯片；在LED芯片的远离基板的一侧表面上设置量子点复合材料层；以及在量子点复合材料层的远离LED芯片的一侧表面上设置第一保护层，进而形成发光器件；其中，量子点复合材料层包括水溶性高分子基体和分散在水溶性高分子基体中的量子点，第一保护层的材料为第一无机氧化物或第一阻水聚合物，水溶性高分子基体的材料为阻氧性聚合物。进一步地，在将上述量子点复合材料层设置在上述LED芯片表面的步骤之前，制作方法还包括在上述量子点复合材料层的一侧表面设置第二保护层的步骤，且将上述量子点复合材料层设置在上述LED芯片表面的步骤中，将第二保护层靠近上述LED芯片设置；其中第二保护层的材料为第二无机氧化物或第二阻水性聚合物。进一步地，上述第一保护层的材料为第一无机氧化物，设置上述第一保护层的步骤包括：配置第一保护层涂料，将第一保护层涂料涂覆、喷洒或倾倒在上述量子点复合材料层的远离上述LED芯片的一侧表面上，然后进行水解固化反应，形成第一保护层；其中，第一保护层涂料包括涂料溶剂和溶解在涂料溶剂中的硅酸有机酯、有机硅酸铝盐及硅氮烷中的一种或多种。进一步地，上述硅酸有机酯为硅酸四乙酯，上述有机硅酸铝盐为双三乙基正硅酸铝盐，上述硅氮烷为全氢聚硅氮烷；优选地，上述涂料溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯及丙酮中的一种或多种。进一步地，在将量子点复合材料层设置在LED芯片表面的步骤之前，制作方法还包括在LED芯片表面设置第三保护层的步骤；在将第一保护层设置于量子点复合材料层一侧表面之前，制作方法还包括在量子点复合材料层的远离第三保护层的一侧表面设置第四保护层；第三保护层和第四保护层的材料为阻氧性聚合物。本专利技术提供了一种发光器件，其包括基板、LED芯片、量子点复合材料层和第一保护层；LED芯片设置在基板的一侧表面上；量子点复合材料层设置在LED芯片的远离基板的一侧表面上；第一保护层设置在量子点复合材料层的远离LED芯片的一侧表面上；其中，量子点复合材料层包括水溶性高分子基体和分散在水溶性高分子基体中的量子点，第一保护层的材料为第一无机氧化物。该发光器件在量子点复合材料层的远离LED芯片的一侧表面上设置了第一无机氧化物材料层作为保护层，能够有效封闭量子点复合材料层的表面缺陷，形成水氧阻隔屏障，起到有效的防护作用。同时，采用水溶性高分子基体作为量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，其特征在于，包括：/n基板(10)；/nLED芯片(20)，设置在所述基板(10)的一侧表面上；/n量子点复合材料层(30)，设置在所述LED芯片(20)的远离所述基板(10)的一侧表面上；以及/n第一保护层(40)，所述第一保护层(40)设置在所述量子点复合材料层(30)的远离所述LED芯片(20)的一侧表面上；/n其中，所述量子点复合材料层(30)包括水溶性高分子基体和分散在所述水溶性高分子基体中的量子点，所述第一保护层(40)的材料为第一无机氧化物或第一阻水聚合物，所述水溶性高分子基体的材料为阻氧性聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种发光器件，其特征在于，包括：
基板(10)；
LED芯片(20)，设置在所述基板(10)的一侧表面上；
量子点复合材料层(30)，设置在所述LED芯片(20)的远离所述基板(10)的一侧表面上；以及
第一保护层(40)，所述第一保护层(40)设置在所述量子点复合材料层(30)的远离所述LED芯片(20)的一侧表面上；
其中，所述量子点复合材料层(30)包括水溶性高分子基体和分散在所述水溶性高分子基体中的量子点，所述第一保护层(40)的材料为第一无机氧化物或第一阻水聚合物，所述水溶性高分子基体的材料为阻氧性聚合物。


2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括第二保护层(50)，所述第二保护层(50)的材料为第二无机氧化物或第二阻水性聚合物；优选所述第一无机氧化物和所述第二无机氧化物分别独立地选自二氧化硅和/或三氧化二铝；优选所述第一阻水性聚合物和所述第二阻水性聚合物分别独立地选自聚偏二氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚三氟氯乙烯中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一保护层(40)的材料为所述第一无机氧化物，所述第一保护层(40)通过在所述量子点复合材料层(30)的表面设置硅酸有机酯、有机硅酸铝盐及硅氮烷中的一种或多种的溶液，然后经水解固化反应得到。


4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括第三保护层和第四保护层，所述第三保护层和所述第四保护层分别设置于所述量子点复合材料层(30)表面的两侧，所述第三保护层和所述第四保护层的材料为阻氧性聚合物。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其特征在于，所述量子点复合材料层(30)的材料包括所述水溶性高分子基体和分散在所述水溶性高分子基体中的微结构，所述微结构包括量子点和用于分散所述量子点的分散介质，其中所述水溶性高分子基体的极性与所述量子点的极性相反，且所述水溶性高分子基体的极性与所述分散介质的极性相反。


6.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述量子点为油溶性量子点，所述分散介质为量子点溶剂或疏水聚合物；
优选地，所述量子点溶剂为非极性有机溶剂；优选地，所述非极性有机溶剂的沸点≥100℃；更优选地，所述非极性有机溶剂为烯烃、烷烃、脂肪酸及脂肪胺中的一种或多种；
优选地，所述疏水聚合物选自下述式I、式II或式III结构所示化合物的一种或多种：



所述A1为
所述A2为
所述n为6～30；
所述R1、所述R2、所述R3及所述R4分别独立地选自甲基、硅氧基或苯基，或甲基、硅氧基和苯基中任意一种、两种或三种之间进行组合后形成的基团；
所述R5、所述R6及所述R7分别独立地选自甲基和苯基中任意一种或两种组合后形成的基团；
所述B1和所述B3分别独立地选自甲基和苯基中任意一种或两种组合后形成的基团，所述B2选自且所述m、所述p及所述q分别独立地为2～10；优选地，所述B2的碳聚合度≤10，更优选为5；
所述Y为C3～C16的支链或直链烷烃链段；
所述L为氨基、羧基或巯基。


7.根据权利要求6所述的发光器件，其特征在于，当所述分散介质为所述量子点溶剂时，所述微结构还包括量子点载体，所述量子点负载在所述量子点载体上，负载有所述量子点的所述量子点载体分散在所述量子点溶剂中；
优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海琳，兰允健，杜向鹏，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33