CN105556349B - 光散射片、包括该光散射片的电子器件以及制备该光散射片的方法 - Google Patents

光散射片、包括该光散射片的电子器件以及制备该光散射片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光散射片，所述光散射片包括光转化层，其中根据本发明的光转化层包括：含有结晶部分的聚合物；和含有分散在所述聚合物的结晶部分中的量子点的粒子，并且最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴，所述粒子的尺寸在所述X轴上为0.1μm至50μm，在所述Y轴上为0.1μm至50μm，在所述Z轴方向上为0.1μm至50μm。本发明提供光散射片，包括该光散射片的电子器件以及制备该光散射片的方法。

Description

光散射片、包括该光散射片的电子器件以及制备该光散射片 的方法
技术领域
本申请要求于2013年9月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0111443的优先权和权益，该专利申请的全部内容通过引用包含在本申请中。
本申请提供一种光散射片，包括该光散射片的电子器件，以及制备该光散射片的方法。
背景技术
量子点(QD)是半导体纳米粒子。具有纳米尺寸的量子点在不稳定状态的电子从导带落入价带的同时发光，当量子点的粒子的尺寸减小时发出具有短波长的光，当粒子的尺寸增大时发出具有长波长的光。因此，如果调节量子点的尺寸，可以表现出具有所需波长的可见光线，通过使用具有不同尺寸的量子点可以同时实现不同颜色。
通过控制量子点的尺寸，可以实现所需的自然色，色彩重现范围好，亮度良好，因此，包含量子点的照明装置作为下一代器件受到关注。
发明内容
技术问题
本申请提供一种光散射片，一种包括该散射片的电子器件，以及制备该光散射片的方法。
技术方案
本申请提供一种光散射片，该光散射片包括：光转化层，其中，所述光转化层包括：包含含有晶畴的聚合物的粒子；以及分散在所述聚合物的晶畴中的量子点，当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，所述粒子的尺寸在所述X轴上为0.1μm以上且为50μm以下，在所述Y轴上为0.1μm以上且为50μm以下，在所述Z轴上为0.1μm以上且为50μm以下。
此外，本申请提供一种包括所述光散射片的电子器件。
此外，本申请提供一种包括所述电子器件的照明装置。
此外，本申请提供一种包括所述电子器件的显示装置。
有益效果
具有本申请的示例性实施方案的粒子对入射光的波长进行转化以生成具有转化后的波长的光和散射光的优点。
本申请的示例性实施方案具有包含量子点的粒子均匀分布的优点。
附图说明
图1表示包含聚合物链纵向拉伸以规律排列的晶畴的聚合物；
图2表示由重复折叠的聚合物链形成的片层结构；
图3表示包含具有片层结构的晶畴的聚合物；
图4是根据本申请的示例性实施方案的包含光散射片的液晶显示器的剖视图；
图5是在实施例1和对比实施例1中制备的光散射片的荧光显微图像；
图6是表示在实施例1和对比实施例1中制备的光散射片的光致发光强度的图；
图7是在制备实施例1至5中制备的粒子的扫描电镜(SEM)图像；
图8是在制备实施例1中制备的粒子的透射电镜图像。
[参考符号的说明]
600：液晶显示器
601：增亮膜
602：光散射片
604：光散射片
606：导光板
608：反射板
610：光源
620：上阻挡膜
622：下阻挡膜
具体实施方式
下文中，将详细地描述本申请。
本申请提供一种光散射片，该光散射片包括：光转化层，其中，所述光转化层包括：包含含有晶畴的聚合物的粒子；以及分散在所述聚合物的晶畴中的量子点，当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，所述粒子的尺寸在所述X轴上为0.1μm以上且在50μm以下，在所述Y轴上为0.1μm以上且在50μm以下，在所述Z轴上为0.1μm以上且在50μm以下。
所述粒子可以具有弯曲表面的形状，例如，可以具有例如球形、椭圆形和圆盘的形状，但是粒子的形状不限于此。具体而言，粒子的形状可以为椭圆形或圆盘形。
粒子的X轴的长度可以大于Y轴的长度。
粒子的X轴的长度可以大于Z轴的长度。
粒子的X轴的长度可以大于Y轴的长度并且可以大于Z轴的长度。
粒子的X轴的长度可以为1μm以上且为20μm以下。
粒子的Y轴的长度可以为0.1μm以上且为10μm以下。
粒子的Z轴的长度可以为0.1μm以上且为10μm以下。
粒子的尺寸在X轴上可以为1μm以上且为20μm以下，在Y轴上可以为0.1μm以上且为10μm以下，在Z轴上可以为0.1μm以上且为10μm以下。
粒子的尺寸在X轴上为1μm以上且为20μm以下，在Y轴上为0.1μm以上且为10μm以下，在Z轴上为0.1μm以上且为10μm以下，并且粒子的X轴的长度可以大于Y轴的长度并且可以大于Z轴的长度。
粒子指如下粒子：通过将包含晶畴的聚合物溶解在溶剂中来增大聚合物链之间的距离、使得量子点渗入聚合物链之间的加宽后的部分并且进行冷却以减小聚合物链之间的距离的重结晶工艺，量子点均匀分散在设置在晶畴中的晶体之间的聚合物链之间。
在本申请的一个示例性实施方案中，重结晶聚合物的结晶度可以为50％以上。优点在于由于晶畴和非晶畴在聚合物中共存，使用重结晶后的聚合物的晶畴的比例为50％以上的聚合物，因此量子点均匀分散在粒子中。
在本申请的一个示例性实施方案中，重结晶聚合物的结晶度可以为70％以上。优点在于由于晶畴和非晶畴在聚合物中共存，非晶畴相当于连接一个晶畴与另一晶畴的部分，量子点主要分散在晶畴中，因此量子点均匀分散在粒子中。
在本申请中，粒子可以对入射光的波长进行转化以生成具有转化后的波长的光和散射光。具体而言，由于粒子本身的尺寸而可以发生光的散射，并且由于固化树脂发生固化的聚合物、构成上述粒子的聚合物和光散射片中的量子点的折射率之间的差异而发生光的散射。
在本申请中，由于即使未设置额外的光散射层或者未添加光散射粒子，粒子也可以对入射光的波长进行转化以生成具有转化后的波长的光和散射光，具有维持预定或更高的光效率的优点。
在本申请的示例性实施方案中，光转化层的量子效率可以为0.05以上且为0.95以下。
在本申请的示例性实施方案中，光转化层的厚度可以为10μm以上且为500μm以下。
量子点分散在设置在晶畴中的晶体之间的聚合物链之间。因此，具有由于量子点之间的结合力减小而引起的聚集现象减少的优点，因此，具有存在于粒子中的量子点的尺寸小并且量子点均匀分布的优点。
在本申请的示例性实施方案中，分布在粒子中的量子点的尺寸可以为1nm以上且为10nm以下。在这种情况下，与荧光物质相比，具有在窄波长带内生成强光的优点。
在本申请的示例性实施方案中，基于粒子的总重量，量子点的含量可以为1wt％至45wt％。
在本申请的示例性实施方案中，基于光散射片的总重量，粒子的含量可以为0.1wt％至60wt％。
所述光转化层可以包括两个以上的光转化层，所述两个以上的光转化层可以分别将入射光的波长转化为不同波长。
所述光转化层可以对入射光的波长进行转化以生成白光。
所述光转化层可以包括两个光转化层，所述光转化层可以包括对蓝光的波长进行转化以生成红光的第一光转化片；以及对蓝光的波长进行转化以生成绿光的第二光转化片。
在本申请的另一示例性实施方案中，包含量子点均匀分散的光散射片的器件可以通过驱动过程中的小能量而使直接热转移最小化并且发光。
优点在于本申请的光散射片中的量子点被设置在聚合物的晶畴中的晶体之间的链很好地包裹。
优点在于本申请的光散射片中的量子点对外部环境的变化稳定。具体而言，优点在于量子点对温度的变化、与湿气或氧气的接触等稳定。
优点在于本申请的光散射片中的量子点被设置在聚合物的晶畴中的晶体之间的链所包裹而稳定地分散。
本申请的另一示例性实施方案还包括设置在所述光散射片的两个表面的至少一个表面上的阻挡膜。
本申请提供一种包含所述光散射片的电子器件。
所述电子器件可以是等离子显示板(PDP)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(LCD-TFT)和阴极射线管(CRT)中的任意一种。
此外，本申请提供一种包括所述电子器件的显示装置。
所述显示装置包括背光单元和像素部分，本申请的电子器件可以包含在所述背光单元和所述像素部分的至少一个中。
此外，本申请提供一种包括所述电子器件的照明装置。
所述照明装置可以是白色照明装置或有色照明装置。在这种情况下，本申请的电子器件的发光颜色可以根据所需的发光颜色来调节以在照明装置中包括所述电子器件。
此外，本申请提供一种用于液晶显示器的光散射片。
本申请提供一种包含所述光散射片的液晶显示器。
液晶显示器可以包括光源、反射板和导光板，并且还可以包括设置在所述导光板上的本申请的用于液晶显示器的光散射片。
如图4所示，液晶显示器600可以包括光源610、反射板608和导光板606，并且还可以包括设置在所述导光板606上的本申请的用于液晶显示器的光散射片604。
在本申请的示例性实施方案中，液晶显示器可以包括光源、反射板、导光板和增亮膜，并且还可以包括设置在导光板和增亮膜之间的本申请的用于液晶显示器的光散射片。
在本申请的示例性实施方案中，所述液晶显示器可以包括光源、反射板、导光板、扩散板和增亮膜，并且还可以包括设置在所述扩散板与所述增亮膜之间的本申请的用于液晶显示器的光散射片。
在本申请的示例性实施方案中，所述液晶显示器可以包括反射板、导管板、扩散板和增亮膜同时使用蓝色发光二极管(LED)，并且还可以包括设置在所述扩散板与所述增亮膜之间的本申请的用于液晶显示器的光散射片。
在用于液晶显示器的光散射片用于液晶显示器的情况下，具有色彩再现比和亮度提高的优点。
本申请提供一种制备光散射片的方法，包括：
1)制备包含晶畴的聚合物和溶剂的混合物溶液；
2)将混合物溶液的温度升高至聚合物溶解在溶剂中的温度；
3)向混合物溶液中加入量子点，然后冷却混合物溶液以生成聚合物重结晶的粒子；以及
4)使用包含在步骤3)中所形成的粒子的组合物来制备光散射片。
本申请的制备光散射片的方法包括1)制备包含晶畴的聚合物和溶剂的混合物溶液。
一般地，聚合物包含聚合物链规律排列的晶畴和聚合物链不规律排列的非晶畴。通过X射线衍射，聚合物的晶畴具有非常规律的分子排列并且表现出明显的晶体结构。
聚合物的晶畴指聚合物链规律排列的部分，在它的形状方面，根据聚合物链之间的相互作用、形成晶体的环境条件、伸长度等，聚合物链可以排列成各种形状，并且聚合物链的排列形状没有限制。
例如，如图1B或图1C所示，聚合物链可以纵向拉伸以规律排列，或者如图2所示，可以形成层状结构例如由重复折叠的聚合物链组成的片层。
所述聚合物的种类没有特别限制，只要聚合物包含晶畴即可，但是例如，所述聚合物可以是聚氯乙烯类聚合物、聚苯乙烯类聚合物、聚烯烃类聚合物、尼龙类聚合物、丙烯酰类聚合物、苯酚类聚合物、三聚氰胺类聚合物、硅类聚合物，以及聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚氨基甲酸酯类、聚酯类和聚碳酸酯类聚合物中的一种的均聚物，或者所述聚合物中的至少两种的共聚物。
具体而言，所述聚合物可以是聚氯乙烯类聚合物、聚乙烯类聚合物、聚丙烯类聚合物、尼龙类聚合物和聚丙烯腈类聚合物中的一种的均聚物，或者所述聚合物中的至少两种的共聚物。
聚合物完全由晶体样金属形成的情况不常见，如图1和图3所示，通常，晶畴和非晶畴共存。在这种情况下，基于全部聚合物的晶畴的比例(百分数)可以用聚合物的结晶度来表示。
在本申请的示例性实施方案中，聚合物可以是晶畴的存在量相对大于非晶畴的结晶聚合物。
在本申请的示例性实施方案中，聚合物的结晶度越高，光散射片越好。这是因为随着聚合物的晶畴的量的增大，量子点更均匀分布地渗透在设置在聚合物的晶畴中的晶体之间的聚合物链之间。
在本申请的示例性实施方案中，所述聚合物的结晶度可以为50％以上。由于晶畴和非晶畴在聚合物中共存，使用聚合物的晶畴比为50％以上的聚合物，因此具有量子点均匀分散在粒子中的优点。
在本申请的示例性实施方案中，所述聚合物可以具有固化反应基。所述聚合物可以具有能够在将在下面描述的步骤5)的固化步骤中的热固化或光固化的反应基。
所述固化反应基没有特别限制，只要所述固化反应基能够通过热固化或光固化进行固化即可，但是例如，所述固化反应基可以是包含重键例如丙烯酸酯基和乙烯基的反应基，或者包含环键例如环氧基的反应基。
在本申请的示例性实施方案中，所述聚合物可以具有亲水反应基。所述聚合物的亲水反应基与渗透在设置在晶畴中的晶体之间的聚合物链之间的量子点相互作用以促进量子点稳定地设置在聚合物链(设置在晶畴中的晶体之间)之间。具体而言，由于量子点具有亲水性，到达设置在晶畴中的晶体之间的聚合物链之间的量子点与聚合物的亲水反应基相互作用，不能从聚合物链之间的部分逃脱而是位于其中。在这种情况下，根据亲水反应基，量子点与聚合物的亲水反应基的相互作用可以形成化学键，例如共价键、配位键、离子键、氢键和极性键。
在聚合物的亲水反应基的情况下，聚合物本身可以具有亲水反应基，或者亲水反应基可以通过例如酸处理等处理而加入。
所述亲水反应基指与水具有高亲和力的反应基，通常来讲，可以是能够进行氢键结合的反应基、具有高极性的反应基等。例如，所述反应基可以是-OH、-COOH、-O-、-CO-、-NH2、-CONH2、-PO3H2、-SH、-SO3H、-SO2H、-NO2、-O(CH2CH2O)nH(在这种情况下，n是1至5的整数)等。
本技术领域中能够使用的物质可以用作溶剂，并且所述溶剂没有特别限制。
制备本申请的光散射片的方法包括2)将混合物溶液的温度升高至聚合物溶解在溶剂中的温度。
聚合物的溶解温度指如下温度：聚合物完全溶解在溶剂中来形成聚合物溶液，这意味着在现有聚合物的结构完全分解之后，重新形成新的晶体以提高晶畴的纯度。因此，聚合物与溶剂之间的相互作用比聚合物之间的相互作用更多地发生。
在步骤2)中，由于通过将混合物溶液的温度升高至聚合物的溶解温度或以上，更多地发生聚合物与溶剂之间的相互作用，在步骤3)中加入的量子点可以渗透在聚合物链之间。
在本申请的示例性实施方案中，可以使用聚合物溶解温度为70℃以上且为180℃以下的聚合物。由于量子点中的应力随着温度的升高而增大，具有通过使用具有相对低的聚合物溶解温度的聚合物可以维持量子点的热稳定性的优点。
本申请的制备光散射片的方法包括3)向混合物溶液中加入量子点，然后冷却混合物溶液以生成聚合物重结晶的粒子。
在步骤3)中，在混合物溶液冷却前即刻，可以向混合物溶液中加入量子点。设置该步骤是为了防止在量子点渗透在完全具有亲水性的聚合物链之间之前，量子点由于量子点之间的亲和力而聚集，因此很好地将聚合物链与量子点混合。
当向混合物溶液中加入量子点时，可以在对混合物溶液进行搅拌的同时加入量子点。这样设置是为了防止量子点由于量子点之间的亲和力而聚集并且通过热处理使量子点中的应力最小化。
当通过冷却混合物溶液而生成聚合物的重结晶粒子时，生成聚合物的晶体同时聚合物链之间的部分在量子点均匀分散的状态下变窄。在这种情况下，聚合物的重结晶粒子是在量子点分散在设置在聚合物的晶畴中的晶体之间的聚合物链之间的状态下重结晶的粒子。
在本申请的示例性实施方案中，重结晶聚合物可以是晶畴的存在量相对大于非晶畴的结晶聚合物。
在本申请的示例性实施方案中，重结晶聚合物的结晶度越高，光散射片越好。这是因为随着聚合物的晶畴的量的增大，量子点更均匀分布地渗透在设置在聚合物的晶畴中的晶体之间的聚合物链之间的部分。
在本申请的一个示例性实施方案中，重结晶聚合物的结晶度可以为50％以上。由于晶畴和非晶畴在聚合物中共存，使用聚合物的晶畴的比例为50％以上的聚合物，因此具有量子点均匀分散在粒子中的优点。
在本申请的一个示例性实施方案中，重结晶聚合物的结晶度可以为70％以上。由于晶畴和非晶畴在聚合物中共存，非晶畴相当于连接一个晶畴和另一晶畴的部分，量子点主要分散在晶畴中，因此具有量子点均匀分散在粒子中的优点。
在本申请的示例性实施方案中，步骤3)的混合物溶液中聚合物与量子点的重量比可以为100:1以上且为100:90以下。更具体地，所述重量比可以为100:1以上且为100:50以下。
量子点指能够将入射光的波长转化为另一波长的半导体纳米晶体。
量子点的种类没有特别限制，只要量子点能够将入射光的波长转化为另一波长即可，并且可以使用本技术领域中的常规量子点。例如，量子点可以是Si类纳米晶体、第II-VI族类化合物半导体纳米晶体、第II-V族类化合物半导体纳米晶体、第III-V族类化合物半导体纳米晶体、第I-III-VI族类化合物半导体纳米晶体、第I-III-V族类化合物半导体纳米晶体或第IV-VI族类化合物半导体纳米晶体。
所述第II-VI族类化合物半导体纳米晶体可以是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe中的任何一种。
所述III-V族类化合物半导体纳米晶体可以是GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs和InAlPAs中的任何一种。
所述第IV-VI族类化合物半导体纳米晶体可以是硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、碲化铅(PbTe)、硫化锡(SnS)、硒化锡(SnSe)和碲化锡(SnTe)中的任何一种。
所述第II-V族类化合物半导体纳米晶体可以是磷化锌(Zn3P2)、砷化锌(Zn3As2)、磷化镉(Cd3P2)、砷化镉(Cd3As2)、氮化镉(Cd3N2)和氮化锌(Zn3N2)中的任何一种。
所述第I-III-V族类化合物半导体纳米晶体可以是CuInSe2和Cu(In,Ga)Se2中的任何一种。
在本申请的示例性实施方案中，重结晶粒子的尺寸根据步骤3)中的冷却速度和搅拌速度而决定。
在步骤3)中，随着冷却速度和搅拌速度增大，粒子的尺寸减小。这是因为具有相对少的时间来生长聚合物的重结晶粒子。
在步骤3)中，随着冷却速度和搅拌速度减小，粒子的尺寸增大。这是因为具有相对多的时间来生长聚合物的重结晶粒子。
由于最终冷却温度相对低，如果温差较大，其冷却速度变快，相反，由于最终冷却温度高，如果温差小，其冷却速度变慢。
在本申请的示例性实施方案中，步骤3)的搅拌速度可以为50rpm以上且为1000rpm以下。
在本申请的示例性实施方案中，步骤2)的升高后的最终温度与步骤3)的最终冷却温度(重结晶温度)之间的差异可以是20℃以上且为150℃以下。具体而言，步骤2)的升高后的最终温度与步骤3)的最终冷却温度(重结晶温度)之间的差异可以是20℃以上且为50℃以下。
在本申请的示例性实施方案中，步骤3)的冷却温度可以是1℃/min以上且为180℃/min以下。
步骤3)中冷却混合物溶液的方法可以采用在本技术领域中通常使用的方法，例如，可以将包含混合物溶液的容器放入包含例如水等溶剂的另一容器中进行非直接冷却。
在步骤3)中生成的粒子具有弯曲表面的形状，例如，具有例如球形、椭圆形和圆盘形等形状，但是粒子的形状不限于此。
在本申请的示例性实施方案中，当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，在步骤3)中形成的粒子的尺寸在X轴上可以为0.1μm以上且为50μm以下。
在本申请的示例性实施方案中，当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，在步骤3)中形成的粒子的尺寸在Y轴上可以为0.1μm以上且为50μm以下。
在本申请的示例性实施方案中，当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，在步骤3)中形成的粒子的尺寸在Z轴上可以为0.1μm以上且为50μm以下。
本申请的示例性实施方案还可以包括在步骤3)之后洗涤粒子。
此处，洗涤形成的粒子的方法没有特别限制，但是可以使用本技术领域中的常规方法。例如，为了洗涤粒子，通过使用离心和将粒子再次分散在一种新的溶剂中重复从溶剂中分离形成的粒子的步骤。
本申请的示例性实施方案还可以包括在步骤3)之后对粒子的进行超声处理。
本申请的制备光散射片的方法包括4)使用包含在步骤3)中形成的粒子的组合物来制备光散射片。
在本申请的示例性实施方案中，基于组合物的总重量，粒子的含量可以为0.1wt％以上且为60wt％以下。
步骤4)的组合物还可以包含光引发剂、固化树脂和溶剂中的至少一种。
所述光引发剂的种类没有限制，只要所述光引发剂能够被光进行引发即可，并且可以使用本技术领域中通常使用的物质。
所述固化树脂没有特别限制，只要所述固化树脂能够通过被光引发剂引发的自由基而固化即可，并且可以使用本技术领域中通常使用的物质。
例如，所述固化树脂可以是丙烯酸酯类树脂或乙烯基类树脂。
所述溶剂没有特别限制，并且可以使用本技术领域中通常使用的物质。
在本申请的示例性实施方案中，为了提高组合物的涂布厚度，溶剂的含量可以降低，或者组合物还可以包含光引发剂和固化树脂而没有溶剂。
在本申请的示例性实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述光引发剂的含量可以为0.1wt％以上且为5wt％以下。
在本申请的示例性实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述固化树脂的含量可以为10wt％以上且为99wt％以下。
在本申请的示例性实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述溶剂的含量可以为0wt％以上且为50wt％以下。
在本申请的示例性实施方案中，步骤4)还可以包括对包含粒子的组合物进行超声处理。
在本申请中，所述方法没有特别限制，只要光散射片能够使用组合物来制备即可，但是例如，可以将组合物涂布到基底上并且固化来制备光散射片。
基底上的涂布方法没有特别限制，只要组合物能够以均匀的厚度涂布到基底上即可，并且可以使用本技术领域中通常使用的方法。例如，所述方法可以是棒涂布、溅射等。
对基底的材料没有特别限制，但是，例如，所述基底可以是塑料基底、玻璃基底、硅基底等。
对涂布到基底上的组合物进行固化的方法可以是光固化或热固化，非限制性地，优选光固化。
在步骤4)中制备的光散射片的厚度可以为0.1μm以上且为500μm以下。
在步骤4)中制备的光散射片可以是包含两种或更多种量子点的波长改变片，或者包含一种量子点的波长改变片。
在本申请的示例性实施方案中，在步骤4)中制备的光散射片可以是包含一种量子点的波长改变片。
被在步骤4)中制备的光散射片转化的光的最大峰波长可以为400nm以上且为800nm以下。在这种情况下，峰波长指量子点的光发射波长的强度最大的波长。
被在步骤4)中制备的光散射片转化的光的最大峰波长可以为580nm以上且为700nm以下。在这种情况下，具有580nm以上且在700nm以下的最大峰波长的光显示红光。
被在步骤4)中制备的光散射片转化的光的最大峰波长可以为500nm以上且为560nm以下。在这种情况下，具有500nm以上且在560nm以下的最大峰波长的光显示绿光。
被在步骤4)中制备的光散射片转化的光的最大峰波长可以为420nm以上且为480nm以下。在这种情况下，具有420nm以上且为480nm以下的最大峰波长的光显示蓝光。
在本申请的示例性实施方案中，还可以包括在步骤4)中制备光散射片之后，去除所述基底的步骤。
本申请的制备光散射片的方法还包括层压在步骤4)中制备的两个以上的光散射片。
层压两个以上的光散射片的方法没有特别限制，并且可以使用本技术领域中通常使用的方法。
例如，可以在两个以上的光散射片之间形成粘合剂层来进行层压。在制备的光散射片上的组合物的涂布和固化可以重复一次或多次来层压两个以上的光散射片。所述两个以上的光散射片可以依次放在它的上面并且加热以粘合。
在本申请的示例性实施方案中，所述两个以上的光散射片可以分别将入射光的波长转化为不同波长。
在本申请的示例性实施方案中，两个以上的光散射片中的各个光散射片可以包含相同的量子点。即，各个光散射片可以包含一种量子点。
在本申请的示例性实施方案中，所述两个以上的光散射片可以将入射光的波长进行转化以生成白光。
在本申请的示例性实施方案中，所述光散射片可以包括两层光散射片。
在本申请的示例性实施方案中，所述光散射片可以包括两层光散射片，所述光散射片可以包括对蓝光的波长进行转化以生成红光的第一光散射片；以及对蓝光的波长进行转化以生成绿光的第二光散射片。
在本申请的示例性实施方案中，还包括在对所述两个以上的光散射片进行层压之后去除基底的步骤。
在下面的实施例中将给出具体描述。然而，提出下面的实施例是为了说明本申请，但是本申请的范围不限于此。
[制备实施例1]
包含分散在聚合物的晶畴中的量子点的粒子的制备
将50mg聚乙烯蜡加入到20ml的玻璃小瓶中，加入5g甲苯，将溶液加热至90℃。溶液的温度一达到90℃，就注入120μl合适浓度(标准：25mg/ml甲苯)的CdSe/ZnS红色量子点溶液。将玻璃小瓶放入室温下的水浴(预先设定其温度)中，搅拌1分钟(200rpm)，从水浴中分离，并在室温下停留4分钟，从玻璃小瓶中分离搅拌子。在玻璃小瓶停留直至完全冷却之后，收集玻璃小瓶的20g溶液，在圆锥管中分开来进行洗涤用的离心(3000rpm，5分钟)。离心后去除上清液。将甲苯加至沉淀后的粒子中制备20g溶液，通过涡流对粒子进行再分散。前述洗涤工艺重复三次来完全去除未反应的物质。
[制备实施例2]
除了水浴的温度(重结晶的温度)改变为25℃以外，制备实施例2与制备实施例1相同。
[制备实施例3]
除了水浴的温度(重结晶的温度)改变为40℃以外，制备实施例3与制备实施例1相同。
[制备实施例4]
除了水浴的温度(重结晶的温度)改变为50℃以外，制备实施例4与制备实施例1相同。
[制备实施例5]
除了水浴的温度(重结晶的温度)改变为60℃以外，制备实施例5与制备实施例1相同。
[制备实施例6]
除了注入120μl合适浓度的CdSe/ZnS绿色量子点溶液(标准：25mg/ml甲苯)代替120μl红色量子点溶液以外，制备实施例6与制备实施例4相同。
[制备实施例7]
除了注入240μl红色量子点溶液(CdSe/ZnS 25mg/ml甲苯)代替120μl红色量子点溶液以外，制备实施例7与制备实施例4相同。
[制备实施例8]
除了注入240μl绿色量子点溶液(CdSe/ZnS 25mg/ml甲苯)代替120μl红色量子点溶液以外，制备实施例8与制备实施例4相同。
[制备实施例9]
除了注入360μl红色量子点溶液(CdSe/ZnS 25mg/ml甲苯)代替120μl红色量子点溶液以外，制备实施例9与制备实施例4相同。
[制备实施例10]
除了注入360μl绿色量子点溶液(CdSe/ZnS 25mg/ml甲苯)代替120μl红色量子点溶液以外，制备实施例10与制备实施例4相同。
[实施例1]
光散射片的制备
当形成光转化层时，使用1.8g三丙烯酸三羟甲基丙酯(TMPTA)作为光固化树脂。使用0.018g IRG184和0.018g D-1173作为光引发剂。在这种情况下，使用0.318g在制备实施例4中制备的粒子作为包含量子点的粒子。在光固化树脂、光引发剂和包含量子点的粒子进行混合来生成组合物之后，为了提高粒子的分散性，进行超声处理35分钟。其后，将组合物涂布到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上，然后进行棒涂布来制备形成光转化层的光散射片。为了使光转化层中存在的溶剂完全蒸发，将光转化层放入60℃的烘箱中维持2分钟然后在UV固化机中固化(1000mJ/cm2)。
[实施例2]
除了使用1.8g 6-[[1-氧-6-[(1-氧-2-正丙烯基)氧]己基]氧]-1,1'-[氧二[2,2-二[[[1-氧-6-[[1-氧-6-[(1-氧-2-正丙烯基)氧]己基]氧]己基]氧]甲基]-3,1-丙烯基取代基]]酯(DPCA-120)代替TMPTA作为光固化树脂以外，实施例2与实施例1相同。
[实施例3]
除了使用1.8g二丙烯酸9-乙二醇酯(9-EGDA)代替TMPTA作为光固化树脂以外，实施例3与实施例1相同。
[对比实施例1]
当形成光转化层时，使用1.8g三丙烯酸三羟甲基丙酯(TMPTA)作为光固化剂，使用0.018g IRG184和0.018g D-1173作为光引发剂。
在这种情况下，加入720μl CdSe/ZnS红色量子点溶液(0.018g)来生成组合物之后，为了提高量子点的分散性，进行超声处理35分钟。其后，将组合物涂布到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上，然后进行棒涂布来制备包括光转化层的光散射片。为了使光散射片中存在的残留溶剂完全蒸发，将光散射片放入60℃下的烘箱中维持2分钟，然后在UV固化机中固化(1000mJ/cm2)。
[实验实施例1]
包含分散在聚合物的晶畴中的量子点的粒子的扫描电镜(SEM)测量
为了观察在制备实施例1至5中制备的粒子的重结晶形状，进行扫描电镜(SEM)测量。结果表示在图7中，左上角的温度显示当制备粒子时的重结晶温度。
观察在图7中表示的粒子的形状和尺寸，可以看出，聚乙烯粒子的尺寸和厚度可以根据重结晶温度的变化而调整。
可以确定，粒子的尺寸和厚度正比于水浴温度(重结晶温度)而逐渐增大。具体而言，能够看出，在通过将水浴的温度调节至室温和25℃而得到的制备实施例1和2的粒子的情况下，由于粒子具有不同尺寸和非常小的厚度，形成盘状粒子。此外，可以确定，在通过将水浴的温度调节至40℃以上而得到的制备实施例3至5的粒子的情况下，形成在Z轴上的厚度为0.7μm以上的粒子。
可以看出，通过将水浴的温度调节至40℃而得到的制备实施例3的粒子的尺寸在X轴上为3.2μm，在Y轴上为2μm，在Z轴上为0.7μm。通过将水浴的温度调节至50℃而得到的制备实施例4的粒子的尺寸在X轴上为4.0μm，在Y轴上为2.3μm，在Z轴上为1.4μm。通过将水浴的温度调节至60℃而得到的制备实施例5的粒子的尺寸在X轴上为5.3μm，在Y轴上为2.7μm，在Z轴上为2.1μm。
[实验实施例2]
包含分散在聚合物的晶畴中的量子点的粒子的透射电镜(TEM)测量
为了观察制备实施例1的分散在聚乙烯中的量子点，进行透射电镜测量，并且表示在图8中。可以看出，在聚乙烯中量子点不聚集而是很好地分散在其中。
[实验实施例3]
利用荧光显微镜观察
利用荧光显微镜观察在实施例1和对比实施例1中制备的光散射片的粒子的分布和聚集状态，结果表示在图5中。
在对比实施例1的情况下，可以看出，与实施例1相比，光散射片中量子点的分散不均匀，并且可以确定，光散射片中的量子点聚集来形成具有非常大粒子的块并且只在量子点所在的部分显示红光。
在实施例1的情况下，可以看出，在不同于对比实施例1的量子点均匀分散在聚乙烯粒子中的情况下，量子点完全均匀地非常好地分散在光散射片中且没有量子点的聚集，能够确定由于均匀分散的量子点而在整个光散射片中显示红光。
[实验实施例4]
光散射片的光致发光强度
通过测量在实施例1和对比实施例1中制备的光散射片的光致发光强度而得到的图表示在图6中。
根据图6所示的图，可以确定，即使红色量子点的含量相同，在量子点被聚乙烯粒子包裹的情况下，量子效率和吸光度增大，因此光致发光强度完全高。该结果表明含有量子点的聚乙烯粒子具有分散效果。

Claims (12)

1.一种光散射片，包括：
光转化层，
其中，所述光转化层包括：包含含有晶畴的聚合物的粒子；以及分散在所述聚合物的晶畴中的量子点，
当最长方向定义为X轴，在平面方向上与所述X轴垂直的方向定义为Y轴，以及在厚度方向上与所述X轴和所述Y轴垂直的方向定义为Z轴时，所述粒子的尺寸在所述X轴上为0.1μm以上且为50μm以下，在所述Y轴上为0.1μm以上且为50μm以下，以及在所述Z轴上为0.1μm以上且为50μm以下，
其中，所述量子点分散在设置在所述晶畴中的晶体之间的聚合物链之间，并且
其中，所述聚合物的结晶度为50％以上。
2.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述粒子对入射光的波长进行转化以生成具有转化后的波长的光和散射光。
3.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述光转化层的光效率为量子效率的0.05以上且为0.95以下。
4.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述光转化层的厚度为0.1μm以上且为500μm以下。
5.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述量子点的尺寸为1nm以上且为10nm以下。
6.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述光转化层包括两个以上的光转化层，所述两个以上的光转化层分别将入射光的波长转化为不同波长。
7.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述光转化层对入射光的波长进行转化以生成白光。
8.根据权利要求1所述的光散射片，其中，所述光转化层包括两个光转化层，所述光转化层包括对蓝光的波长进行转化以生成红光的第一光转化片；以及对蓝光的波长进行转化以生成绿光的第二光转化片。
9.根据权利要求1所述的光散射片，还包括：
设置在所述光转化片的两个表面的至少一个表面上的阻挡膜。
10.一种电子器件，包括：
权利要求1至9中的任意一项所述的光散射片。
11.一种照明装置，包括：
权利要求10所述的电子器件。
12.一种显示装置，包括：
权利要求10所述的电子器件。
CN201480051130.6A 2013-09-16 2014-09-16 光散射片、包括该光散射片的电子器件以及制备该光散射片的方法 Active CN105556349B (zh)

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