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量子点光转换层、其制备方法及应用

文献发布时间:2023-06-19 19:07:35


量子点光转换层、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域,尤其涉及一种量子点光转换层、其制备方法及应用。

背景技术

Micro-LED技术被认为是消费电子领域下一个世代的显示技术。尽管市场上已经有很多公司推出了基于MicroLED显示技术的样机以及应用示范,然而Micro-LED显示技术远没有达到成熟的程度。

Micro-LED在芯片、巨量转移、全彩化等方面仍存在技术挑战,但其所展现出的高分辨、快响应、低能耗、长寿命等突出特点,能满足超小和超大显示的需求,如虚拟/增强显示等,展现出巨大的应用潜力,已经在学术界和工业界引起了广泛研究。

制备Micro-LED的方法多种多样,其中制备量子点光转换层来实现全彩化的Micro-LED的技术吸引了广泛的研究。然而,现有的一些利用量子点灌注或原位生长与多孔膜层中的方法仍然存在亮度不足、量子点易团聚,发光不均匀的问题。

需要说明的是,公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,其中包含本发明的发明人对于现有技术中的问题的挖掘和分析的内容,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种量子点光转换层、其制备方法及应用。

为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:

第一方面,本发明提供一种量子点光转换层,包括多孔的膜层基体以及分布于所述膜层基体内的量子点以及光学功能粒子;

其中,所述膜层基体由多个高分子纤维束团聚形成,所述光学功能粒子具有光扩散和/或光反射功能。

第二方面,本发明还提供一种量子点光转换层的制备方法,包括:提供纺丝液,并利用静电纺丝的方法使所述纺丝液形成膜层基体的步骤;

所述纺丝液中包含量子点和光学功能粒子,形成所述膜层基体的同时获得量子点光转换层;

或,所述量子点和光学功能粒子中的其中一者包含在所述纺丝液中,所述制备方法还包括:使所述量子点和光学功能粒子中的另一者灌注于所述膜层基体中,获得所述量子点光转换层的步骤;

或,所述制备方法还包括:将量子点和光学功能粒子灌注于所述膜层基体中,获得所述量子点光转换层的步骤;

其中,所述光学功能粒子具有光扩散和/或光反射功能。

第三方面,本发明还提供一种量子点发光器件,包括显示面板以及与所述显示面板配合设置的量子点光转换层,所述显示面板发出的背光能够被所述量子点光转换层转化为其他颜色的光;

所述量子点光转换层为上述量子点光转换层或由上述制备方法制作形成的。

基于上述技术方案,与现有技术相比,本发明的有益效果包括:

本发明所提供的制备方法通过静电纺丝得到量子点光转换层,膜层均匀,可调节,所得到的高分子纤维束的形貌直接可调,膜层厚度可控,提高了量子点光转换层的可调控性。

本发明所提供的制备方法能够构建具有光传导作用的纤维束膜层,并结合光学功能粒子的特定分布,可以提升量子点光转换层的亮度,也可以有效减少传统制备方法中的光扩散粒子引起的量子点在膜层中的不均匀或团聚现象,进而提高光转换层的发光质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

附图说明

图1是本发明提供的现有技术中的micro-LED器件结构示意图;

图2是本发明提供的现有技术中的量子点发光结构排布示意图;

图3是本发明一典型实施案例提供的micro-LED器件结构示意图;

图4是本发明一典型实施案例提供的量子点发光结构排布示意图;

图5是本发明另一典型实施案例提供的量子点光转换层的微观结构示意图;

图6是本发明一典型实施案例提供的量子点micro-LED器件的光学显微照片;

图7是本发明另一典型实施案例提供的量子点光转换层的SEM照片。

附图标记说明:

10、驱动基板;20、LED外延层;21、发光单元;30、光转层;31、量子点光转换层;32、透光层;40、封装层。

具体实施方式

图1和图2示出了现有技术中的一种传统的量子点micro-LED器件的结构,其主要的结构在于多个相同颜色的LED显示面板和光转层30的层叠设置。LED显示面板发出的背光经过量子点光转换层的转换,形成不同颜色的色光,进而通过色光发光位置的排列,形成全彩的显示图像。例如通常具有红、绿、蓝三色显示的micro-LED器件,其中,红绿色均是通过设置相应的不同颜色的量子点光转换层31,使得发光单元21的光线被转换为红光或绿光,而对于蓝光光点,直接设置透光层32替换量子点光转换层31,使得背光的蓝光透过,即可实现蓝色像素点的显示。当然,上述背光的颜色和像素点的颜色为本领域常常采用的习惯性设置,但并非绝对限制。

一些现有技术中,存在一些先制备聚合物膜层,然后使其表面刻蚀形成孔洞结构,再将量子点灌注于孔洞结构中的量子点光转换层31的制备方法。然而,上述现有的量子点光转换层31形成的传统量子点micro-LED器件存在发光强度低亮度不足、量子点易团聚,发光不均匀的问题。

这是由于干法刻蚀对膜层破坏,湿法刻蚀对使用酸碱类物质,对膜层致密性破坏较大,会导致量子点发生猝灭。

鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸,或者可以具有小于下层或上层结构的范围的程度。此外,层可以是均质或不均质连续结构的区域,其厚度小于连续结构的厚度。例如,层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。层可以包括多层。例如,半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层,并且可以具有相同或不同的材料。

本说明书中使用的术语“微型”、“micro LED显示单元”、发光二极管显示芯片是指根据本说明书的实施方式的某些结构的描述性尺寸。本说明书中使用的术语“微型”旨在表示0.1至100微米的规模。然而,应明白,本说明书实施方式不一定限于此,并且实施方式的某些方面可以适用于更大的以及可能更小的尺寸规模。

参见图3-图4,本发明实施例提供一种量子点光转换层31,包括多孔的膜层基体以及分布于所述膜层基体内的量子点以及光学功能粒子。

其中,所述膜层基体由多个高分子纤维束团聚形成,所述光学功能粒子具有光扩散和/或光反射功能。

其中的高分子纤维束团聚的状态例如图5所示,高分子纤维束相互缠结,构成了连续的膜层基体,而颗粒状的量子点和/或光学功能粒子或附着于膜层基体中的高分子纤维束的表面,或镶嵌于高分子纤维束的内部,或者被高分子纤维束之间的孔隙结构所负载,通过这种微观结构,构成了本发明所提供的量子点光转换膜层。

在一些实施方案中,所述高分子纤维束的直径为100-400nm,导光率为85%-100%。

所述膜层基体的密度为1.2-2g/cm

在一些实施方案中,所述光学功能粒子包括光扩散粒子,所述光扩散粒子包括TiO

本发明实施例的另一方面提供的一种量子点光转换层31的制备方法,包括:提供纺丝液,并利用静电纺丝的方法使所述纺丝液形成膜层基体的步骤。

在第一种情况下,所述纺丝液中包含量子点和光学功能粒子,形成所述膜层基体的同时获得量子点光转换层31,即:在形成膜层基体时,量子点和光学功能粒子原位于膜层基体的形成而复合进入膜层基体了。

这种情况又包含了配制一纺丝液,其中同时包含量子点和光学功能粒子的可能实施方式,或者是配制两种分别包含量子点或光学功能粒子的两种纺丝液的可能实施方式。

对于纺丝液中同时包含量子点和光学功能粒子的可能实施方式,,其主要的好处在于可以得到一个类似LED缺陷发光原理的膜层,即:膜层的具有粗糙的膜面,主要体现在膜面不是平整的镜面,减少了膜层的镜面全反射现象,并且本发明实施例所提供的制备方法可以是一步法制备,制备步骤简单明了,有利于工业应用。

对于配制两种分别包含量子点或光学功能粒子的两种纺丝液的可能实施方式,其最大的优势是可以避免量子点和光学功能粒子的接触导致因为范德华力或者电荷的库仑力等结合力而导致团聚,且可以分别调控两者的浓度或者纺丝速度等方式有效控制膜层的量子点和光学功能粒子的比例。

或在第二种情况下,所述量子点和光学功能粒子中的其中一者包含在所述纺丝液中,所述制备方法还包括:使所述量子点和光学功能粒子中的另一者灌注于所述膜层基体中,获得所述量子点光转换层31的步骤。

这种情况包含了纺丝液中包含量子点,然后将光学功能粒子灌注于其中的可能实施方式,或者是纺丝液中包含光学功能粒子,然后将量子点灌注于其中的可能实施方式。

对于以量子点进行静电纺丝的可能实施方式,量子点的激发光经过纺丝形成的丝状物可产生类似丁达尔效应般的光学现象,再结合光学功能粒子,可进一步扩散或反射发射光,提升膜层发光效率。

对于以光学功能粒子进行静电纺丝的可能实施方式,其最大的作用可解决量子点和光学功能粒子兼容性问题,传统的光学功能粒子和量子点兼容性较差,且这一问题难以解决,在大尺寸的发光膜层上可能兼容性可勉强使用,但是在micro LED领域,团聚导致的像素上的颗粒感较强,非常容易影响后续工艺的精准性。

或在第三种情况下,所述制备方法还包括:将量子点和光学功能粒子灌注于所述膜层基体中,获得所述量子点光转换层31的步骤;这种情况下,在得到一个可控的多孔膜层基体的基础上,进行光学功能粒子和量子点的灌注,可以通过调节灌注液中的两者的含量比值,且两者可以混合灌注,其与传统膜层制作方式比较,它无需粗糙化处理,制备方法简便,即可得到一个高发光效率的膜层。

在上述各个情况中,所述光学功能粒子具有光扩散和/或光反射功能。

本发明实施例所优选的静电纺丝得到的膜层基体是一个可控厚度的膜层结构,且膜层透孔大小和孔密度都是可以通过纺丝速率进行调节的。可通过调控膜层多孔结构,实现量子点光转换层31发光效率的提升,该提升的原理类似于LED缺陷发光机理(即上述类似于减镜面全反射的机理),具体为:将量子点与高分子纤维束结合,相当于对量子点进行了一层高分子的包覆,其对水氧阻隔性能有很大的提升,延长了量子点的使用寿命;此外因为高分子纤维束为线状的,将使得原本愚笨的点光源发光转变为线光源发光,能有效的提升发光能力,通过线状发光与光扩散粒子发生光学作用,发生以米氏散射为主并具有部分瑞利散射的散射状态,结合所形成的膜面为空状物的特点,大大减少了因为光滑面所造成的镜面全反射的作用,进而提升了量子点光转换层31的亮度和出光能力。

在一些实施方案中,对于上述第一种情况而言,所述制备方法具体可以包括如下的步骤:

配制同时包含所述量子点和光学功能粒子的混合纺丝液,然后利用静电纺丝使所述混合纺丝液纺丝成膜,获得所述量子点光转换层31。

或,配制包含所述量子点的第一纺丝液以及包含所述光学功能粒子的第二纺丝液,然后利用双静电纺丝喷头混合纺丝的方法纺丝成膜,获得所述量子点光转换层31。

在一些实施方案中,对于上述实施方式,当使用混合纺丝液进行静电纺丝,且所述混合纺丝液为极性体系时,所述量子点和光学功能粒子均经过表面改性,所述表面改性至少使所述量子点和光学功能粒子表面配位负电荷基团。

对于第二种情况,还包含两种可能性:纺丝液中包含光学功能粒子,而量子点是灌注进入的;或者纺丝液中包含量子点,光学功能粒子是灌注进入的,这两种可能性在发光性能方面效果差不多,但在寿命上,第二种可能性的寿命更加优秀些,主要是纺丝液在成膜后对量子点有一层类似水氧阻隔的效果。为达到上述效果,通常应当使得量子点与光学功能粒子的比例控制在(100∶1~2∶1)的范围内,当然这种在制备过程中既可以通过调控纺丝液和灌注液的浓度来实现,也可以通过纺丝速率的控制进行调节。

因此在一些实施方案中,所述纺丝液中包含所述量子点,经过静电纺丝后,所述膜层基体中包含所述量子点,且部分所述量子点嵌入或埋入所述膜层基体中的多个高分子纤维束内;静电纺丝后,将包含所述光学功能粒子的灌注液与所述膜层基体接触,以使所述光学功能粒子扩散至所述膜层基体内,并去除所述灌注液携带的溶剂,获得所述量子点光转换层31。

进一步地,所述量子点光转换层31中的量子点和光学功能粒子的质量比最好设置为100∶1-2∶1。

对于上述第三种情况,两种粒子的灌入通过以低沸点溶剂为载体的方式(即所述灌注液)进行,这种方式的主要好处是无需对量子点和光学功能粒子进行同步改性,或者说只需要对其进行单一的表面处理即可,而单一表面处理时,优先选择对扩散粒子进行表面处理,对量子点进行处理或多或少对量子点性能有所破坏。两者只需要混合后同同时灌入即可。扩散能力的差异只会因扩散粒子的折射率,粒径大小的差异导致不同。

在一些实施方案中,所述静电纺丝的电压为10-50kv。

在一些实施方案中,所述制备方法具体还可以包括:在显示面板上形成量子点光转换层3l,所述显示面板包括阵列排布的发光单元21,形成所述量子点光转换层31之后对所述量子点光转换层31进行图案化刻蚀使发光单元21发出的光被所述量子点光转换层31转换为其他颜色的光。

作为上述技术方案的一些典型的应用实例,上述制备方法可以通过如下的具体过程得以实施:

l、将光扩散粒子(作为一种光学功能粒子)与高分子聚合物混合,制备成静电纺丝液,扩散粒子固含量分别可制备成5%-50%不等,具体看情况需求。所选光扩散粒子可为TiO

2、将所得纺丝液通过静电纺丝机器,进行纺丝成膜,所采用电压为10kv-60kv。

3、将量子点胶液灌入膜层孔内,进行固化,所选胶液可以是光刻胶,也可普通胶水,或者其他易固化或挥发的溶剂载体。

4、将所得孔状膜层,通过刻蚀的方式进行图形化。

继续参见图3本发明实施例还提供的一种量子点发光器件,包括显示面板以及与所述显示面板配合设置的量子点光转换层31,所述显示面板包括阵列排布的发光单元21,所述发光单元21发出的光能够被所述量子点光转换层31转化为其他颜色的光。所述量子点光转换层31为上述任一实施方式所提供的量子点光转换层31或由上述任一实施方式所提供的制备方法制作形成的,其俯视图例如图4所示。

显示面板例如可以包含驱动基板10以及设置于驱动基板10上的多个发光单元21,所述发光单元2l阵列排布且能够被独立的驱动点亮。

驱动基板10可以是互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor,CMOS)驱动基板10、可以是薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)驱动基板10、可以是硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon,LCOS)驱动基板10。

在一些实施方式中,所述发光单元21为微型发光二极管,阵列排布的多个微型发光二极管是由LED外延层20刻蚀形成的,LED外延层20可以包括层叠设置的第一掺杂型半导体层、有源层和第二掺杂型半导体层。第一掺杂型半导体层可以为P型半导体层,相应地,第二掺杂型半导体结构可以为N型半导体层。N型半导体层或者P型半导体层可以包括Ⅱ-Ⅵ族材料。例如,硒化锌(ZnSe)。N型半导体层或者P型半导体层可以包括III-V氮族化合物材料。例如,氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)或氮化铝铟镓(AlInGaN)。第一掺杂型半导体层与第二掺杂型半导体层可以包括不同的掺杂物。例如,N型半导体层可以包括硅或锗等掺杂物。P型半导体层可以包括镁或碳等掺杂物。N型半导体层与P型半导体层层以为单层结构、可以包括多层结构。有源层可以包括量子阱(quantum well,QW)材料,可以为单层量子阱发光材料、可以包括多重量子阱(multiplequantumwell,MQW)发光材料、或者包括量子阱材料和势垒材料交替层叠形成的结构。

可以通过将LED外延层20键合到驱动基板10上,然后去除用于生长LED外延层20的基底材料,键合之后,第一掺杂型半导体层靠近驱动基板10,有源层位于第一掺杂型半导体层和第二掺杂型半导体层之间,然后将LED外延层20划分为多个可被独立驱动的微型发光二极管,驱动基板10上设置多个用于独立驱动微型发光二极管的触点。如图2示出了三个微型发光二极管。各微型发光二极管分别包括LED外延层20部分区域的第一掺杂型半导体层、有源层和第二掺杂型半导体层。多个微型发光二极管之间可以通过至少部分厚度的第一掺杂型半导体层连接,或者可以通过第一掺杂型半导体层、至少部分厚度的有源层连接。多个微型发光二极管之间可以间隔设置,多个微型发光二极管的第一掺杂型半导体层、有源层和第二掺杂型半导体层可以相互间隔设置。多个微型发光二极管的至少第二掺杂型半导体层间隔设置,从而使得多个微型发光二极管可以电隔离,可以满足微型发光二极管被独立驱动的需求。

在一些实施方式中,所述量子点发光器件还可以包括:封装层40,封装层40可以由绝缘材料制备,多为二氧化硅、氮化硅、氧化铝等材料中的至少一种。

以上述本发明具体实施的概述性示例,以下通过若干更加具体的实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而,所选的实施例仅用于说明本发明,而不限制本发明的范围。

实施例1

本实施例示例一量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:

1、纺丝液的配制:1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2ml氯仿,7mlDMF(N-N二甲基酰胺)混合。

2、静电纺丝:电压22KV,蠕动泵速度2ml/h,滚轮接收器速率2000r/min,接收板距离与出液口为15cm,时间为3min,得到膜厚为2.1um。

3、胶液灌注:将红色量子点,二氧化钛(200nm)分散在PGME(丙二醇甲醚)中,质量分数为30%(其中,固体分散物中,QDs占比为85%,二氧化钛为15%)直接将溶液平涂在膜面上,等待30min,通过重力作用渗入孔里,再将所得膜面放置在80℃,氮气氛围下,进行20min的热压处理,以去除溶剂并形成量子点光转换层31。

4、图案化刻蚀:气源:SF

上述示例的是其中一种颜色的量子点光转换层3l的制备流程,其他颜色的量子点光转换层31采用替换为其他颜色的量子点来以上述相同的步骤进行实施,最终形成多个不同颜色排列的发光结构。

本实施例制备的发光结构,其性能参见下表1所示。

并且,本实施例制得的量子点发光器件如图6所示,其中具有大量的阵列设置的不同颜色的发光像素点,发光像素点对应于上述各种不同颜色的量子点光转换层3l,并通过独立地驱动特定的发光单元2l产生光线,经过相应的量子点光转换层31的转换,形成像素点的发光,进而实现图案和色彩的显示功能。

实施例2

本实施例示例一量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:

l、纺丝液的配制:600mg绿色量子点,1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2ml氯仿,7mlDMF(N-N二甲基酰胺)混合。

2、静电纺丝:电压22KV,蠕动泵速度3.2ml/h,滚轮接收器速率3000r/min,接收板距离与出液口为16cm,时间为5min,得到膜厚为2.3um

3、胶液灌注:二氧化钛(200nm)分散在PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)中,浓度为20%直接将溶液平涂在膜面上,等待30min,通过重力作用渗入孔里,再将所得膜面放置在70℃,氮气氛围下,进行30min的热压处理,以去除溶剂并形成量子点光转换层31。

4、图案化刻蚀:气源:SF

上述示例的是其中一种颜色的量子点光转换层31的制备流程,其他颜色的量子点光转换层31采用替换为其他颜色的量子点来以上述相同的步骤进行实施,最终形成多个不同颜色排列的发光结构。

本实施例制备的发光结构,性能参见下表1所示。所制得的量子点光转换层31的微观结构如图7所示,其中可以看出,大量的量子点镶嵌或包埋于高分子纤维束中,而高分子纤维束的表面负载有大量的二氧化钛光学功能粒子,构成了具有优异发光特性的量子点光转换膜层。

实施例3

本实施例示例一量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:

1、纺丝液的配制:500mg二氧化钛150nm粒径,1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2mlMMA(甲基丙烯酸甲酯),2ml PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)混合。

2、静电纺丝:电压25KV,蠕动泵速度3.0ml/h,滚轮接收器速率2500r/min,接收板距离与出液口为15cm,时间为5min,得到膜厚为2.6um的膜层基体。

3、胶液灌注:1500mg红色量子点分散在3ml PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)中,直接将溶液平涂在膜面上,等待30min,通过重力作用渗入孔里,再将所得膜面放置在90℃,氮气氛围下,30min,热压处理,以去除溶剂并形成量子点光转换层3l。

4、图案化刻蚀:气源:SF

上述示例的是其中一种颜色的量子点光转换层31的制备流程,其他颜色的量子点光转换层31采用替换为其他颜色的量子点来以上述相同的步骤进行实施,最终形成多个不同颜色排列的发光结构。

本实施例制备的发光结构,性能参见下表1所示。

实施例4

本实施例示例一量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:

1、纺丝液的配制:200mg二氧化钛,1200mg绿色量子点,1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2mlMMA(甲基丙烯酸甲酯),2ml PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯),2ml氯仿混合

2、静电纺丝:电压25KV,蠕动泵速度2.0ml/h,滚轮接收器速率3500r/min,接收板距离与出液口为15cm,时间为5min,得到膜厚为1.8um的膜层基体。

3、图案化刻蚀:SF

上述示例的是其中一种颜色的量子点光转换层31的制备流程,其他颜色的量子点光转换层3l采用替换为其他颜色的量子点来以上述相同的步骤进行实施,最终形成多个不同颜色排列的发光结构。

本实施例制备的发光结构,性能参见下表1所示。

实施例5

本实施例示例一量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:

1、纺丝液的配制:200mg二氧化钛,1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2mlMMA(甲基丙烯酸甲酯),2ml PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)混合构成第一纺丝液;1600mg绿色量子点,1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2mlMMA(甲基丙烯酸甲酯),2ml PGMEA(丙二醇甲醚醋酸酯)2ml氯仿,7ml DMF(N-N二甲基酰胺)混合构成第二纺丝液。

2、静电纺丝:采用双喷头同时纺丝,电压25KV,蠕动泵速度2.6ml/h,滚轮接收器速率3200r/min,接收板距离与出液口为15cm,时间为5min,得到膜厚为2.1um的膜层基体。

3、图案化刻蚀:SF

上述示例的是其中一种颜色的量子点光转换层31的制备流程,其他颜色的量子点光转换层3l采用替换为其他颜色的量子点来以上述相同的步骤进行实施,最终形成多个不同颜色排列的发光结构。

本实施例制备的发光结构,性能参见下表l所示。

实施例6

本实施例与实施例1大体相同,区别仅在于:

进行图案化光刻时,所形成的图案化膜层的尺寸为0.1μm。

所制得的量子点发光结构具有与实施例1相同的各项性能。

实施例7

本实施例与实施例2大体相同,区别仅在于:

进行图案化光刻时,所形成的图案化膜层的尺寸为100μm。

所制得的量子点发光结构具有与实施例2相同的各项性能。

实施例6与实施例7说明,本发明所提供的制备方法及其对应的量子点光转换层31,完全适应不同尺寸的显示需求。

实施例8

本实施例与实施例4大体相同,区别仅在于:

纺丝液中的高分子替换为等量的PE。

所制得的量子点发光结构具有与实施例4相同的各项性能。

此外,本发明还采用上述实施例中示例的各种方式对各种本发明所示例性提供的原料选择即参数选择范围进行了试验,均获得了优良的器件性能。

对比例1

本对比例示例一种量子点光转换层31的制备方法,具体如下所示:1、纺丝液的配制:1.3g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),2ml氯仿,7mlDMF(N-N二甲基酰胺)混合。

2、静电纺丝:电压22KV,蠕动泵速度2ml/h,滚轮接收器速率2000r/min,接收板距离与出液口为15cm,时间为3min,得到膜厚为2.1um

3、胶液灌注:将红色量子点,分散在PGME(丙二醇甲醚)中,浓度为30%直接将溶液平涂在膜面上,等待30min,通过重力作用渗入孔里,再将所得膜面放置在80℃,氮气氛围下,20min,热压处理,以去除溶剂并形成量子点光转换层31。

4、图案化刻蚀:气源:SF

本对比例与实施例1大体相同,区别主要在于,省略了光学功能粒子二氧化钛的加入。

本发明中,通过静电纺丝获得的光学功能粒子分散均匀没有团聚现象,量子点的激发光经过分布均匀的光学功能粒子能够获得均匀的面光源,光学功能粒子与量子点是具有相互作用的,例如光扩散粒子可以将点、线光源转换成线、面光源,配合高分子纤维束的线状光传导以及非镜面的膜面,极大地增强了量子点对于背光的吸收面积,这种相互作用是本发明中提升量子点光转化层的发光性能的关键所在,本对比例中缺失了这一相互作用,因而参见表1所示,使得本对比例所获得的量子点光转换膜层的发光性能显著弱于实施例1。

对比例2

本对比例示例一种量子点光转换层31的制备过程,具体如下所示:

1、在传统胶水中加入低沸点物质正己烷,胶水内引入特定的光学功能性材料热氧化钛,与实施例3相同。

2、将加入低沸点的胶水进行膜层化处理,膜层化方法采用旋涂厚度与实施例3相同。

3、加热氛围下UV固化,通过加热将低沸点物质蒸发走,形成孔状膜层。

4、采用与实施例3相同的灌注液,将量子点灌入膜层孔状物里面并进行与实施例3相同的图案化光刻。

本对比例中,由于膜层的基体并非由高分子纤维束团聚形成的,而是经过刻蚀形成的,虽然都是多孔结构,但本对比例中的膜层结构缺失了上述实施例中的高分子纤维束产生的光线传导作用,因而本对比例所获得的量子点光转化结构的发光性能亦显著弱于实施例3。

表1实施例以及对比例所获得的量子点发光器件的发光性能测试结果

基于上述实施例以及对比例,可以明确,本发明实施例所提供的制备方法通过静电纺丝得到量子点光转换层31,膜层均匀,可调节,所得到的高分子纤维束的形貌直接可调,膜层厚度可控,提高了量子点光转换层3l的可调控性。

本发明实施例所提供的制备方法能够构建具有光传导作用的纤维束膜层,并结合光学功能粒子的特定分布,可以提升量子点光转换层31的亮度,也可以有效减少传统制备方法中的光扩散粒子引起的量子点在膜层中的不均匀或团聚现象,进而提高光转换层的发光质量。

此外,在本发明所提供的技术方案的基础上,本发明实施例还通过优选膜层的具体形成方式,取得了关于光转换性能以及寿命方面的进一步改善。

应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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