[发明专利]量子点膜的制造方法、由此制造的量子点膜、包括其的波长转换片及显示器

说明书

本发明涉及：一种具有分散在其中的封装的量子点的量子点膜的制造方法，由此可以通过将量子点均匀地分散在基质树脂中来提高量子点效率，并且可以通过封装来防止量子点劣化；由此制造的量子点膜；包括其的波长转换片及显示器。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月14日提交的韩国专利申请第10-2017-0151330号和第10-2017-0151337号、2018年3月3日提交的韩国专利申请第10-2018-0025500号以及2018年5月24日提交的韩国专利申请第10-2018-0059197号的优先权，这些专利申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种具有分散在其中的封装的量子点的量子点膜的制造方法、包括通过该方法制造的量子点膜的波长转换片和显示器。

背景技术

量子点(QD)是具有与纳米级的尺寸相对应的尺寸的超细半导体颗粒。当量子点暴露于光时，由于处于不稳定状态的电子从导带跃迁到价带的过程，量子点发出特定频率的光。

通常，量子点在其粒径减小的情况下发出较短波长的光，并在其粒径增大的情况下发出较长波长的光。因此，当调节量子点的尺寸时，可以表现期望波长的可见光，并且可以使用具有不同尺寸的量子点同时实现各种颜色。因此，量子点作为下一代光源受到关注，因为可以通过控制量子点的尺寸来实现期望的自然色，并且还因为量子点的良好的色域和良好的亮度。

将量子点形成为膜，然后将阻隔膜布置在膜的两侧，以提供之后被施加于用于液晶显示器(LCD)的背光单元的导光板上的波长转换片。当从背光单元辐射的蓝光穿过量子点片时，红色量子点转换成红色并且绿色量子点转换成绿色以发光，并且蓝光被辐射而没有变化，因此可以实现全色范围。使用这种QD的显示器的优点在于，可以实现接近自然光的蓝色、绿色和红色的组合，因此可以展现接近自然光并且不能通过现有的荧光团表示的广范围的颜色。

常规的量子点膜以使量子点与可固化树脂混合然后形成为涂膜的方式来制造。由于量子点具有与纳米级的尺寸相对应的尺寸，因此发生量子点的聚集，使得难以将QD均匀地分散在可固化树脂中，因此发光均匀性显著降低。特别是，当量子点与从外部渗透的湿气或空气(即氧气)接触时，光转换效率可能迅速地降低，并且显示器的寿命可能缩短。

此外，波长转换片以多层结构的形式制造。在量子点膜与阻隔膜之间的粘附性低的情况下，湿气和空气的渗透变得更容易，因此量子点膜从阻隔膜剥离并且量子点氧化，这是非期望的。

通过用疏水性树脂封装量子点可以克服该问题，但是疏水性树脂展现出对阻隔膜的低粘附性，这产生另一个问题。

近来，为了实现量子点的均匀分散和对阻隔膜的粘附，提出了以下方法：将量子点以封装的形式制粒，并且将封装的量子点分散在基质树脂中，基质树脂是牢固地粘附于阻隔膜的树脂。然而，这样制造的量子点膜的问题在于，在封装时量子点可能会聚集，并且由于量子点的非常宽的粒径分布导致发光效率降低。

因此，已经提出使用乳液(emulsion)的方法。

韩国专利申请公开第10-2016-0069393号和第10-2013-0027317号公开了通过将疏水性聚合物、量子点和疏水性甲苯分散在诸如水的极性溶剂中来制备由于极性/非极性差异而形成的乳液。随后，从乳液中除去溶剂，以提供粉末相的量子点/聚合物珠，粉末相的量子点/聚合物珠之后与丙烯酸单体混合以提供胶体，胶体之后固化，从而制造量子点膜。已经确认，该方法能够通过分别执行封装和固化来制造具有均匀尺寸的封装量子点，但是当去除溶剂(水、甲苯等)时，发生量子点/聚合物珠的聚集，并且由于丙烯酸单体中的低分散性，难以制造基本上均匀的颗粒。此外，包括溶剂的去除、粉末的获取等的工艺复杂并且成本增加，这是非期望的。