一种量子点光学器件的制作方法

1.本实用新型涉及光学膜技术领域，具体而言，涉及一种量子点光学器件。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，高清晰度、高色域电视迅速占领了各大电视品牌旗舰产品的位置。量子点技术可令液晶显示(lcd)在更宽广的颜色领域得以实现，是4k级别画面信息的理想技术。有别于传统液晶显示的是，量子点显示以蓝光led为光源，量子点薄膜在蓝光激发下会激发出纯正的绿光和红光，进而混合蓝光形成高质量的白光。led微缩化和矩阵化技术(mini led)新技术和大功率led模组也可以结合量子点技术，对量子点光学器件片要求更为严苛。
3.现有技术中制备量子点光学器件的方法是将量子点分散在树脂材料上，分散并进行膜片化，用两张水汽高阻隔膜对其进行包夹封装，形成类似三明治的多层复合结构。量子点在高温或者高温高湿条件下，稳定性变差，寿命缩短。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种能够提高量子点在高温或者高温高湿条件下的稳定性的量子点光学器件。
5.为达到上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种量子点光学器件，包括：依次叠置的第一二氧化硅气凝胶层、第一阻隔层、量子点胶层、第二阻隔层和第二二氧化硅气凝胶层。
6.进一步地，所述第一二氧化硅气凝胶层和所述第二二氧化硅气凝胶层的全光线透过率≥85％。
7.进一步地，所述第一二氧化硅气凝胶层和所述第二二氧化硅气凝胶层的厚度独立地为20～50μm。
8.进一步地，所述第一阻隔层包括第一高分子聚合物基材和第一无机阻隔层，所述第二阻隔层包括第二高分子聚合物基材和第二无机阻隔层，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层分别与所述量子点胶层相邻，且对称分布于所述量子点胶层的两侧。
9.进一步地，所述第一高分子聚合物基材和所述第二高分子聚合物基材独立地选自pet膜、pi膜中的任一种。
10.进一步地，所述第一高分子聚合物基材和所述第二高分子聚合物基材的厚度独立地为50～150μm。
11.进一步地，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层独立地选自氧化铝阻隔层、氧化硅阻隔层中的任一种。
12.进一步地，所述量子点胶层分散有量子点纳米材料和光散射粒子，所述光散射粒子选自al2o3、aln、bn和无机陶瓷填料中的至少一种。
13.进一步地，所述量子点胶层中所述光散射粒子的质量分数为25％～50％。
14.进一步地，所述第一二氧化硅气凝胶层的厚度为所述量子点胶层的厚度的1/10～1，所述第二二氧化硅气凝胶层的厚度为所述量子点胶层的厚度的1/10～1。
15.本实用新型的有益效果：提高量子点在高温或者高温高湿条件下的稳定性，延长量子点光学器件的寿命。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了本技术一些实施例的量子点光学器件的剖面结构图；
18.图2示出了本技术一些实施例的量子点光学器件的剖面结构图；
19.图3示出了本技术一些实施例的光散射粒子的最大填充原理示意图；
20.附图标记：1
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第一二氧化硅气凝胶层；2
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第一阻隔层；21
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第一高分子聚合物基材；22
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第一无机阻隔层；3
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量子点胶层；4
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第二阻隔层；41
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第一高分子聚合物基材；42
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第一无机阻隔层；5
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第二二氧化硅气凝胶层。
具体实施方式
21.应该指出，以详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
22.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.本实用新型提供了一种量子点光学器件，如图1所示，量子点光学器件包括依次叠置的第一二氧化硅气凝胶层1、第一阻隔层2、量子点胶层3、第二阻隔层4和第二二氧化硅气凝胶层5。二氧化硅气凝胶层最大的结构特点是疏松多孔，在量子点光学器件最外侧设置二氧化硅气凝胶层延长了热量的传递路径，有利于量子点光学器件在使用过程中，减少蓝光光源将热量传递到量子点胶层的表面，增加了量子点光学器件的隔热效果。二氧化硅气凝胶层的制备方法可以参考现有技术。
24.本技术提供的上述量子点光学器件具有隔热效果，能够提高量子点在高温或者高温高湿条件下的稳定性，延长量子点光学器件的寿命。
25.在一些实施例中，第一二氧化硅气凝胶层1和第二二氧化硅气凝胶层5的全光线透过率≥85％。在一些实施例中，第一阻隔层2和第二阻隔层4的全光线透过率≥85％。量子点胶层3中的红色量子点和绿色量子点吸收蓝光发射出红光和绿光，量子点胶层外侧的阻隔层和二氧化硅气凝胶层的透光率会影响量子点对蓝光的吸收，进而影响到量子点光学器件的光转化效率。
26.在一些实施例中，第一二氧化硅气凝胶层1和第二二氧化硅气凝胶层5的厚度独立地为20～50μm。二氧化硅气凝胶层的空气导热系数为0.0267w/m
·
k，导热系数非常小，控制20～50μm的气凝胶胶层厚度既可以保证其隔热的效果，同时也不会对全光线透过率产生负面影响，保证了量子点光学器件的亮度要求。
27.在一些实施例中，如图2所示，第一阻隔层2包括第一高分子聚合物基材21和第一无机阻隔层22，第二阻隔层4包括第二高分子聚合物基材41和第二无机阻隔层42，第一无机阻隔层22和第二无机阻隔层42分别与量子点胶层3相邻，且对称分布于所述量子点胶层3的两侧。
28.在一些实施例中，第一高分子聚合物基材21和第二高分子聚合物基材41独立地选自pet膜(聚酯薄膜)、pi膜(聚酰亚胺薄膜)中的任一种。pet膜优选应用于电视、平板中，pi膜更适合应用于柔性显示产品中。薄pi膜(厚度≤50μm)同时还具有优良导热、耐高温等特性。
29.在一些实施例中，第一高分子聚合物基材21和所述第二高分子聚合物基材41的厚度独立地为50～150μm。
30.在一些实施例中，第一无机阻隔层22和第二无机阻隔层42独立地选自氧化铝阻隔层、氧化硅阻隔层中的任一种。氧化铝阻隔层和氧化硅阻隔层对水汽和氧气具有高阻隔效果，但在不同环境下(高温/高温高湿条件)，其阻隔性能存在较为明显的差异。无机阻隔层可通过溅射、气相沉积等方式制备。
31.氧化硅阻隔层在不同环境下的阻隔性数据参见表1、表2：
32.表1
33.温度/℃相对湿度/％时间/hwvtr(g/m2·
day)858500.05285851200.09685852400.12609000.04960901200.08660902400.13
34.表2
35.温度/℃相对湿度/％时间/h阻氧率(cc/m2·
day)858500.38585481.62
36.上述“温度”是指耐候测试时的环境温度；上述“相对湿度”是指耐候测试时的环境相对湿度；上述“时间”是指耐候测试的时间；上述“wvtr”是指氧化硅阻隔层的水汽透过率；上述“阻氧率”是指氧化硅阻隔层的氧气透过率。
37.在一些实施例中，量子点胶层3分散有量子点纳米材料和光散射粒子，其中光散射粒子选自al2o3(氧化铝)、aln(氮化铝)、bn(氮化硼)和无机陶瓷填料中的至少一种。该系列填料不仅具有良好的光折射率，而且导热系数高。选用不同粒径光散射粒子，根据最大填充原理，如图3所示，不同粒径的粒子搭配，能够有效填充空隙(即3个相同或相近粒径的粒子中间会产生的空隙)。在一些实施例中，散射粒子粒径范围为1～10μm。散射粒子兼作导热粒
子，根据热传递原理，能够将量子点(以黑色圆表示)光转化产生的热量由中间胶层传递到表面，从而进一步与外界空间进行热对流作用，起到降低量子点内部热量传递的效果，提高量子点的稳定性。
38.最大填充原理：3个相同或相近粒径的粒子中间会有1个空隙,可以填充1个其他粒径的粒子。其他粒径的粒子可以与那3个相同或相近粒径的粒子是同种材料，也可以是非同种材料。
39.在一些实施例中，量子点胶层3中光散射粒子的质量分数为25％～50％。
40.在一些实施例中，第一二氧化硅气凝胶层1的厚度为量子点胶层3的厚度1/10～1，第二二氧化硅气凝胶层5的厚度为量子点胶层3的厚度的1/10～1。上述范围的厚度有利于降低热阻和提高热量传递。
41.综上，本技术提供的上述量子点光学器件具有隔热效果，能够提高量子点在高温或者高温高湿条件下的稳定性，延长量子点光学器件的寿命。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。