CN107761052A - 量子点膜层及其制作方法及在线连续制作量子点膜层的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点膜层、其制作方法及在线连续制作量子点膜层的系统。该制作方法包括:步骤S1,在基材上设置量子点膜;以及步骤S2,在量子点膜上生长阻隔层。采用在量子点膜上直接生长阻隔层的方式制作量子点膜层,从而避免了现有技术的贴合工艺,进而避免该工艺导致的量子点膜层良率较低的问题。而且通过上述方法得到的量子点膜层不仅厚度较小而且其性能和现有技术相当。
Description
技术领域
本发明涉及量子点膜制备领域,具体而言,涉及一种量子点膜层及其制作方法及在线连续制作量子点膜层的系统。
背景技术
量子点由于具有优异的光学性能,因此被广泛应用于显示面板或LED光源等器件中。在应用时量子点需要与水汽和氧气隔绝,因此一般采用阻隔膜对量子点进行保护。目前常将量子点分散于聚合物中形成量子点树脂,然后将量子点树脂置于载体上形成量子点膜,然后在量子点膜的裸露表面设置阻隔膜对量子点进行保护。
现有的量子点膜技术为分散式的,即在PET或者其他透明柔性基材上形成量子点膜,在其他基材上形成阻隔膜,然后将两种膜贴合在一起。这种方法需要后期的贴合成本,也会由于增加贴合的工艺而影响产品良率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种量子点膜层、其制作方法及在线连续制作量子点膜层的系统,以解决现有技术中的采用贴合方式导致的量子点膜层良率降低的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种量子点膜层的制作方法,包括:步骤S1,在基材上设置量子点膜;以及步骤S2,在量子点膜上生长阻隔层。
进一步地,上述步骤S2包括:在真空条件下采用PECVD、PVD和/或ALD制备氧化铝层、氧化硅层或氮化硅层作为阻隔层。
进一步地,上述采用电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法形成Al2O3层作为阻隔层,优选电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法的O2流量为100~200sccm,三甲基铝流量为30~50sccm,压力为5~7E-3Torr,射频功率为1~3KW。
进一步地,上述电感耦合式等离子体增强化学气相沉积过程分次进行,每次持续5~15s,重复5~15次。
进一步地,上述制作方法在步骤S1和步骤S2之间或者在步骤S2之后还包括在基材的远离量子点膜的表面上生长基体阻隔层,优选基体阻隔层的生长方法和步骤S2中阻隔层的生长方法相同。
进一步地,上述步骤S1包括:在氮气气氛下,在基材上打印或涂布量子点树脂;将量子点树脂进行固化,形成量子点膜。
进一步地,上述量子点树脂为含有量子点的UV固化树脂,固化采用UV照射固化。
进一步地,上述基材为玻璃时,步骤S1在打印或涂布量子点树脂之前还包括对玻璃进行清洁处理的过程。
进一步地,上述基材包括树脂基体和设置在树脂基体上的基体阻隔层时,步骤S1在打印或涂布量子点树脂之前还包括在树脂基体的表面上生长基体阻隔层的过程,量子点膜设置在所述基体阻隔层上,优选生长基体阻隔层的方法与步骤S2中生长阻隔层的方法相同。
进一步地,上述制作方法在步骤S2之后还包括在阻隔层上生长保护层的步骤。
进一步地,上述生长保护层的步骤包括:在真空环境下或氮气气氛中打印或喷涂树脂;将树脂固化形成保护层。
进一步地,上述树脂为UV树脂,固化采用UV照射固化。
进一步地,上述制作方法实施过程中基材固定在载台上,载台采用非接触式磁力进行驱动。
根据本申请的另一方面,提供了一种在线连续制作量子点膜层的系统,该系统包括依次设置的量子点膜形成装置和阻隔层生长装置。
进一步地,上述阻隔层生长装置包括成膜站,优选成膜站内设置有PECVD设备、PVD设备和/或ALD设备。
进一步地,上述量子点膜形成装置包括依次设置的量子点打印站和第一固化站,第一固化站设置在量子点打印站的下游,成膜站设置在第一固化站的下游,优选第一固化站为UV固化站。
进一步地,上述系统还包括设置在阻隔层生长装置下游的保护层形成装置。
进一步地,上述保护层形成装置包括依次设置的保护层打印站和第二固化站,第二固化站设置在保护层打印站的下游,优选第二固化站为UV固化站。
进一步地,上述系统还包括设置在量子点打印站上游的上料站和第一缓冲站,以及设置在第二固化站下游的第二缓冲站和下料站,第一缓冲站设置在上料站的下游,第二缓冲站设置在下料站的上游。
进一步地,上述上料站、第一缓冲站、量子点打印站、第一固化站、成膜站、保护层打印站、第二固化站、第二缓冲站和下料站中均设置抽真空设备和/或氮气供应设备。
进一步地,上述系统还包括用于作业的载台,优选载台为非接触式磁力驱动载台,进一步优选载台在成膜站和量子点膜形成装置之间可往复运动。根据本申请的又一方面,提供了一种量子点膜层,该量子点膜层包括:基材;厚度为0.5~1μm的量子点膜,沉积或打印设置在基材上;以及厚度为0.05~0.1μm的阻隔层,生长在量子点膜的远离基材的表面上。
进一步地,上述量子点膜层还包括基体阻隔层,基体阻隔层生长在基材的远离量子点膜的表面上,基体阻隔层的厚度为0.05~0.1μm。
进一步地,上述基材包括树脂基体和生长在树脂基体上的基体阻隔层,基体阻隔层的厚度为0.05~0.1μm,量子点膜沉积或打印设置在基体阻隔层上。
进一步地,上述量子点膜层还包括保护层,保护层生长在阻隔层的远离量子点膜的表面上,优选保护层的厚度为0.5~1.5μm。
应用本发明的技术方案,采用在量子点膜上直接生长阻隔层的方式制作量子点膜层,从而避免了现有技术的贴合工艺,进而避免该工艺导致的量子点膜层良率较低的问题。而且通过上述方法得到的量子点膜层不仅厚度较小而且其性能和现有技术相当。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明一种典型的实施方式提供的制作方法得到的量子点膜层的结构示意图;
图2示出了根据本发明一种优选的实施例提供的制作方法得到的量子点膜层的结构示意图;
图3示出了根据本发明另一种优选的实施例提供的制作方法得到的量子点膜层的结构示意图;
图4示出了根据本发明再一种优选的实施例提供的制作方法得到的量子点膜层的结构示意图;
图5示出了本申请另一种优选的实施例提供的在线连续制作量子点膜层的系统的结构示意图;以及
图6至11依次示出了本申请实施例1至6和对比例1的量子点膜层对比的频谱测试结果。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、基材;11、树脂基体;12、基体阻隔层;20、量子点膜;30、阻隔层;40、保护层;1、上料站;2、第一缓冲站;3、量子点打印站;4、第一固化站;5、成膜站;6、保护层打印站;7、第二固化站;8、第二缓冲站;9、下料站。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所记载的,目前所采用的贴合方式导致的量子点膜层良率较低,为了解决该问题,在本申请一种典型的实施方式中,提供了一种量子点膜层的制作方法,该制作方法包括:步骤S1,在基材10上设置量子点膜20;以及步骤S2,在量子点膜20上生长阻隔层30。利用上述制作方法形成的量子点膜层的结构如图1所示。
采用在量子点膜20上直接生长阻隔层30的方式制作量子点膜层,从而避免了现有技术的贴合工艺,进而避免该工艺导致的量子点膜层良率较低的问题。而且通过上述方法得到的量子点膜层不仅厚度较小而且其性能和现有技术相当。
形成本申请的阻隔层30的方法可以采用现有技术中常规的物理沉积或化学沉积工艺,优选上述步骤S2包括:在真空条件下采用PECVD(等离子增强化学气相沉积法)、PVD(物理气相沉积法)和/或ALD(原子层沉积法)制备氧化铝层、氧化硅层或氮化硅层作为阻隔层30。在真空条件下进行上述工艺,一方面能够保证所形成的氧化铝层、氧化硅层或氮化硅层的致密性和纯净度;另一方面避免在制作阻隔层30过程中对已经形成的量子点膜20形成破坏,尤其是水汽和氧气对量子点的损伤。
在本申请一种优选的实施例中,优选采用电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法形成Al2O3层作为阻隔层30,进一步优选电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法的O2流量为100~200sccm,三甲基铝(TMA)流量为30~50sccm,压力为5~7E-3Torr,射频功率为1~3kw。在上述条件下形成的阻隔层30的致密性较高,从而能够对水汽和氧气起到良好的阻隔效果。在此基础上,为了进一步提升阻隔层30的阻隔效果,进一步优选上述电感耦合式等离子体增强化学气相沉积过程分次进行,每次持续5~15s,重复5~15次。经过测试,在上述条件下形成的阻隔层30的阻隔率可以达到2~3E-3g/(m2·d)。
在本申请另一种优选的实施例中,上述制作方法在步骤S1和步骤S2之间或者在步骤S2之后还包括在基材10的远离量子点膜20的表面上生长基体阻隔层12,形成的量子点膜层结构可参考图3,优选基体阻隔层12的生长方法和步骤S2中阻隔层30的生长方法相同。即在基材10和量子点膜20的相对两个表面均设置用于阻隔水汽和氧的阻隔结构,进一步改善对水汽和氧的阻隔效果。
形成本申请量子点膜20的方法也可以采用本领域常规的喷涂、打印等方法,优选上述步骤S1包括:在氮气气氛下,在基材10上打印或涂布量子点树脂;将量子点树脂进行固化,形成量子点膜20。采用量子点树脂在氮气气氛下设置量子点膜20,一方面量子点分散在树脂中,有利于量子点的均匀分布;另一方面氮气气氛对量子点起到保护作用,避免与水汽和氧气的接触。
上述量子点树脂即为本领域的分布有量子点的聚合物,该量子点树脂中的聚合物可以采用本领域常用的聚合物,比如丙烯酸树脂,本申请优选该量子点树脂为含有量子点的UV固化树脂,固化采用UV照射固化。利用UV照射固化,避免对量子点形成过热影响,有效保护了量子点原有性能。为了便于涂布或打印,优选该UV固化树脂的黏度在1500~2500cps之间,所采用的UV固化树脂可以为环氧树脂、丙烯酸树脂,但不限于上述种类。上述UV照射固化采用UV灯管实施。
本申请的基材10可以采用硬质基材或柔性基材,为了便于后续操作,优选上述基材10为玻璃。为了避免基材10带来的污染,优选上述步骤S1在打印或涂布量子点树脂之前还包括对玻璃进行清洁处理的过程。本领域技术人员可以采用等离子清洗、清洗剂清洗、风刀吹扫等方式进行清洁处理。
当上述基材为柔性基材时,其包括树脂基体11和设置在树脂基体11上的基体阻隔层12时,上述步骤S1在打印或涂布量子点树脂之前还包括在树脂基体11的表面上生长基体阻隔层12的过程,量子点膜20设置在基体阻隔层12上,形成的量子点膜层结构可参考图4,优选生长基体阻隔层12的方法与步骤S2中生长阻隔层30的方法相同。利用基体阻隔层12进一步改善水氧阻隔效果。
进一步地,优选上述制作方法在步骤S2之后还包括在阻隔层30上生长保护层40的步骤。本申请的保护层40在阻隔层30上生长形成,因此与阻隔层30形成良好的匹配,进而提高了对水汽和氧气的阻隔效果。具有保护层40的量子点膜层的结构如图2所示。
上述阻隔层30可以为无机阻隔层30也可以为有机阻隔层30,在本申请另一种优选的实施例中,优选上述生长保护层40的步骤包括:在真空环境下或氮气气氛中打印或喷涂树脂;将树脂固化形成保护层40。利用树脂形成有机阻隔层30,与位于其下方的阻隔层30形成材料互补,进一步提高水氧阻隔性能。
进一步地,为了便于制作,优选上述树脂为UV树脂,固化采用UV照射固化。该固化过程可以与前述形成量子点膜20的固化过程采用同样的固化条件实施。
为了避免制作过程中对器件造成污染,优选上述制作方法实施过程中基材10固定在载台上,载台采用非接触式磁力进行驱动。当然,载台的驱动方式不限于上述方式,也可以采用电机、磁流体的传动方式。
在本申请又一种典型的实施方式中,提供了一种在线连续制作量子点膜层的系统,该系统包括依次设置的量子点膜形成装置和阻隔层生长装置。
利用上述系统可以在利用量子点膜形成装置形成的量子点膜上直接利用阻隔层生长装置生长阻隔层,避免了现有技术的贴合工艺,进而避免该工艺导致的量子点膜层良率较低的问题。
如图5所示,优选上述阻隔层生长装置包括成膜站5,进一步优选成膜站5内设置有PECVD设备、PVD设备和/或ALD设备。采用上述设备形成的阻隔层的致密性较好,能够实现较好的阻隔效果。
如图5所示,优选上述量子点膜形成装置包括依次设置的量子点打印站3和第一固化站4,第一固化站4设置在量子点打印站3的下游,成膜站5设置在第一固化站4的下游,进一步优选第一固化站4为UV固化站。由于量子点打印技术为现有技术中较为成熟稳定的技术,本申请将其应用连续工艺中,进一步保证了所形成的量子点膜的性能。为了提高阻隔效果,优选上述系统还包括设置在阻隔层生长装置下游的保护层形成装置。进一步优选如图5所示,该保护层形成装置包括依次设置的保护层打印站6和第二固化站7,第二固化站7设置在保护层打印站6的下游,优选第二固化站7为UV固化站。
此外,为了避免意外的污染,如图5所示,优选上述系统还包括设置在量子点打印站3上游的上料站1和第一缓冲站2,以及设置在第二固化站7下游的第二缓冲站8和下料站9,第一缓冲站2设置在上料站1的下游,第二缓冲站8设置在下料站9的上游。
进一步地,为了避免制作各层过程中空气或水汽产生的污染,优选上述上料站1、第一缓冲站2、量子点打印站3、第一固化站4、成膜站5、保护层打印站6、第二固化站7、第二缓冲站8和下料站9中均设置抽真空设备和/或氮气供应设备。
当制作具有图3所示结构的量子点膜层时,利用可以实现双面成长阻隔膜的设置作为本申请的成膜站5。当制作具有图4所示结构的量子点膜层时,还可以在量子点打印站3与第一缓冲站2之间增设一个成膜站。
为了避免制作过程中对器件造成污染,优选系统还包括用于作业的载台,进一步优选载台为非接触式磁力驱动载台。如本领域技术人员通常所理解的,既然作为载台其应该是设置在系统的腔中,在此不再赘述。当然,上述载台在成膜站5和量子点膜形成装置之间可往复运动,进而避免在量子点打印站3与第一缓冲站2之间增设一个成膜站,也能制作形成图4所示的量子点膜层。
在本申请又一种典型的实施方式中,提供了一种量子点膜层,如图1所示,该量子点膜层包括基材10、厚度为0.5~1μm的量子点膜20和厚度为0.05~0.1μm的阻隔层30,量子点膜20沉积或打印设置在基材10上;阻隔层30生长在量子点膜20的远离基材10的表面上。
量子点膜20以打印或沉积方式设置基材10上,能够保证量子点膜的厚度均匀并且在1μm以下,同时阻隔层30以生长的方式设置量子点膜20上,使得阻隔层30的形成效果较好且厚度较薄,相对于现有技术数百微米后的量子点膜层,本申请的量子点膜层不仅厚度较小而且其性能和现有技术相当。
本申请还提供了一种具有图3所示结构的量子点膜层,其中,量子点膜层还包括基体阻隔层12,基体阻隔层12生长在基材10的远离量子点膜20的表面上,基体阻隔层12的厚度为0.05~0.1μm。
另外,本申请还提供了一种具有图4所示结构的量子点膜层,其中,基材包括树脂基体11和生长在树脂基体11上的基体阻隔层12,基体阻隔层12的厚度为0.05~0.1μm,量子点膜20沉积或打印设置在基体阻隔层12上。
此外,优选如图2至4所示,上述量子点膜层还包括保护层40,保护层40生长在阻隔层30的远离量子点膜20的表面上,优选保护层40的厚度为0.5~1.5μm。通过生长的方式将保护层40设置在阻隔层30上,使得保护层的厚度较小,但质量较好,在厚度减小的前体下实现了理想的保护效果。
以下将结合实施例和对比例,进一步说明本申请的有益效果。
在此需要说明的是,以下实施例和对比例均为批量生产,其中,所描述的打印面积均为制作一个量子点膜层的打印面积。
实施例1
将玻璃基材置于载台上,载台上有长夹子将基材的边固定,载台背面装有永磁铁,腔体外侧装有直线马达,通过非接触式的磁力驱动载台运动;将载台驱动至氮气气氛中,采用黏度为2000cps的量子点丙烯酸树脂为原料,进行打印,其中量子点为Nanosys Inc公司生产的量子点,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为900nm;在氮气气氛中,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备Al2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为150sccm,TMA流量为40sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为2KW。每次制成时间为10s,进行8次。量子点膜层的厚度为1μm(0.9μm+0.1μm)。
实施例2
按照实施例1的方法得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备Al2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为100sccm,TMA流量为50sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为3KW。每次制成时间为5s,进行15次。量子点膜层厚度为1.05μm(0.9μm+0.15μm)。
实施例3
按照实施例1的方法得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备Al2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为200sccm,TMA流量为30sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为15s,进行5次。量子点膜厚度为0.95μm(0.9μm+0.05μm)。
实施例4
按照实施例1的方法得到量子点膜和Al2O3阻隔层。
在真空环境下打印粘度为2000cps的丙烯酸树脂,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为1μm,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到保护层。量子点膜层厚度为2μm(0.9μm+0.1μm+1μm)。
实施例5
将玻璃基材置于载台上,载台上有长夹子将基材的边固定,载台背面装有永磁铁,腔体外侧装有直线马达,通过非接触式的磁力驱动载台运动;将载台驱动至氮气气氛中,采用黏度为2000cps的量子点丙烯酸树脂为原料,进行打印,其中量子点为Nanosys Inc公司生产的量子点,打印时间为1.0分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为600nm;在氮气气氛中,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备Al2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为150sccm,TMA流量为40sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为2KW。每次制成时间为10s,进行8次。
在真空环境下打印粘度为2000cps的丙烯酸树脂,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为1μm,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到保护层。量子点膜层厚度为1.7μm(0.6μm+0.1μm+1μm)。
实施例6
将玻璃基材置于载台上,载台上有长夹子将基材的边固定,载台背面装有永磁铁,腔体外侧装有直线马达,通过非接触式的磁力驱动载台运动;将载台驱动至氮气气氛中,采用黏度为2000cps的量子点丙烯酸树脂为原料,进行打印,其中量子点为Nanosys Inc公司生产的量子点,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为900nm;在氮气气氛中,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备AL2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为250sccm,TMA流量为60sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为8s,进行4次。
在真空环境下打印粘度为2000cps的丙烯酸树脂,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为1μm,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到保护层。量子点膜层厚度为1.95μm(0.9μm+0.05μm+1μm)。
实施例7
将玻璃基材置于载台上,载台上有长夹子将基材的边固定,载台背面装有永磁铁,腔体外侧装有直线马达,通过非接触式的磁力驱动载台运动;将载台驱动至氮气气氛中,采用黏度为2000cps的量子点丙烯酸树脂为原料,进行打印,其中量子点为Nanosys Inc公司生产的量子点,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为900nm;在氮气气氛中,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法制备AL2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为250sccm,TMA流量为60sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为8s,进行4次。
将具有AL2O3阻隔层的量子点膜反转,采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法在基材上制备AL2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为250sccm,TMA流量为60sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为8s,进行4次。
在真空环境下打印粘度为2000cps的丙烯酸树脂,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为1μm,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到保护层。量子点膜层厚度为1.95μm(0.9μm+0.05μm+0.05μm+1μm)。
实施例8
将PET基体置于载台上,载台上有长夹子将基材的边固定,载台背面装有永磁铁,腔体外侧装有直线马达,通过非接触式的磁力驱动载台运动;采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法在PET基体上制备AL2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为250sccm,TMA流量为60sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为8s,进行4次。
将载台驱动至氮气气氛中,采用黏度为2000cps的量子点丙烯酸树脂为原料,在AL2O3阻隔层上进行打印,其中量子点为Nanosys Inc公司生产的量子点,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为900nm;在氮气气氛中,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到量子点膜。
采用电感耦合式等离子化学气相沉积方法在量子点膜上制备AL2O3阻隔层,制成气体为TMA和O2,O2流量为250sccm,TMA流量为60sccm,制成压力为5~7E-3Torr,射频功率为1KW。每次制成时间为8s,进行4次。
在真空环境下打印粘度为2000cps的丙烯酸树脂,打印时间为1.5分钟,打印面积为400mm*300mm,打印厚度为1μm,使用1KmJ*S的能量进行固化,得到保护层。量子点膜层厚度为1.95μm(0.05μm+0.9μm+0.05μm+1μm)。
对比例1
采用的为市购3M公司生产的成品量子点膜层。
本申请实施例1至8制程结束后的得到的量子点膜层厚度最后为1~2μm,而市场上的量子点一般膜厚度为300μm(阻隔膜100μm+100μm量子点膜+阻隔膜100μm)。
对实施例1至8和对比例1所得到的量子点膜层进行检测,利用拓普康TOPCON公司的型号为SR-3光谱辐射亮度计进行光谱测试,检测结果见图6至11,其中实施例6至8的检测结果相同,量子点膜的测试原理是用蓝光激发量子点膜层后,测试激发的三原色的光度。波长约为4500~5200埃的为蓝光;波长约为5200~5600埃的为绿光,波长约为6250~7000埃的光为红光。因而图表中三个谷峰从左到右分别代表蓝绿红三种光。而评判量子点膜层光学质量,主要是看三个谷峰的陡峭程度,越陡峭越好,峰值越高越好。
由图6至11可以看出,采用本申请的方法得到的量子点膜层的光谱测试与现有技术制作的量子点膜层的光谱测试相当。
对实施例1至8和对比例1所得到的量子点膜层的水氧阻隔效果进行温度是85℃湿度为85%的温湿度老化测试(双85测试),测试结果显示,对比例1的量子点膜层为400小时后发光效率降低5%,而本申请各实施例的量子点膜层的光谱测试效果较好,尤其是没有发现实施例7和8的量子点膜层的发光效率降低,但是当没有保护层时,阻隔层容易刮伤导致测试效果变差。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
采用在量子点膜上直接生长阻隔层的方式制作量子点膜层,本发明简化了现有生产工艺,取消了现有工艺的贴合步骤,提升了自动化,据此推测可以提升良率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种量子点膜层的制作方法,其特征在于,包括:
步骤S1,在基材(10)上设置量子点膜(20);以及
步骤S2,在所述量子点膜(20)上生长阻隔层(30)。
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤S2包括:在真空条件下采用PECVD、PVD和/或ALD制备氧化铝层、氧化硅层或氮化硅层作为所述阻隔层(30),优选采用电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法形成Al2O3层作为所述阻隔层(30),更优选所述电感耦合式等离子体增强化学气相沉积法的O2流量为100~200sccm,三甲基铝流量为30~50sccm,压力为5~7E-3Torr,射频功率为1~3KW;进一步优选所述电感耦合式等离子体增强化学气相沉积过程分次进行,每次持续5~15s,重复5~15次。
3.根据权利要求1或2所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法在所述步骤S1和所述步骤S2之间或者在所述步骤S2之后还包括在所述基材(10)的远离所述量子点膜(20)的表面上生长基体阻隔层(12),优选所述基体阻隔层(12)的生长方法和所述步骤S2中所述阻隔层(30)的生长方法相同。
4.根据权利要求1或2所述的制作方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
在氮气气氛下,在所述基材(10)上打印或涂布量子点树脂,优选所述量子点树脂为含有量子点的UV固化树脂;
将所述量子点树脂进行固化,形成所述量子点膜(20),优选所述固化采用UV照射固化,
更优选所述基材(10)为玻璃时,所述步骤S1在打印或涂布所述量子点树脂之前还包括对所述玻璃进行清洁处理的过程;
更优选所述基材(10)包括树脂基体(11)和设置在所述树脂基体(11)上的基体阻隔层(12)时,所述步骤S1在打印或涂布所述量子点树脂之前还包括在所述树脂基体(11)的表面上生长基体阻隔层(12)的过程,所述量子点膜(20)设置在所述基体阻隔层(12)上,优选所述生长基体阻隔层(12)的方法与所述步骤S2中生长阻隔层(30)的方法相同。
5.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法在所述步骤S2之后还包括在所述阻隔层(30)上生长保护层(40)的步骤,优选所述生长保护层(40)的步骤包括:
在真空环境下或氮气气氛中打印或喷涂树脂,优选所述树脂为UV树脂;
将所述树脂固化形成所述保护层(40),优选所述固化采用UV照射固化。
6.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法实施过程中所述基材(10)固定在载台上,所述载台采用非接触式磁力进行驱动。
7.一种在线连续制作量子点膜层的系统,其特征在于,所述系统包括依次设置的量子点膜形成装置和阻隔层生长装置。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述阻隔层生长装置包括成膜站(5),优选所述成膜站(5)内设置有PECVD设备、PVD设备和/或ALD设备。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述量子点膜形成装置包括依次设置的量子点打印站(3)和第一固化站(4),所述第一固化站(4)设置在所述量子点打印站(3)的下游,所述成膜站(5)设置在所述第一固化站(4)的下游,优选所述第一固化站(4)为UV固化站。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统还包括设置在所述阻隔层生长装置下游的保护层形成装置,优选所述保护层形成装置包括依次设置的保护层打印站(6)和第二固化站(7),所述第二固化站(7)设置在所述保护层打印站(6)的下游,更优选所述第二固化站(7)为UV固化站。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统还包括设置在所述量子点打印站(3)上游的上料站(1)和第一缓冲站(2),以及设置在所述第二固化站(7)下游的第二缓冲站(8)和下料站(9),所述第一缓冲站(2)设置在所述上料站(1)的下游,所述第二缓冲站(8)设置在所述下料站(9)的上游,优选所述上料站(1)、所述第一缓冲站(2)、所述量子点打印站(3)、所述第一固化站(4)、所述成膜站(5)、所述保护层打印站(6)、所述第二固化站(7)、所述第二缓冲站(8)和所述下料站(9)中均设置抽真空设备和/或氮气供应设备。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于作业的载台,优选所述载台为非接触式磁力驱动载台,进一步优选所述载台在所述成膜站(5)和所述量子点膜形成装置之间可往复运动。
13.一种量子点膜层,其特征在于,所述量子点膜层包括:
基材(10);
厚度为0.5~1μm的量子点膜(20),沉积或打印设置在所述基材(10)上;以及
厚度为0.05~0.1μm的阻隔层(30),生长在所述量子点膜(20)的远离所述基材(10)的表面上。
14.根据权利要求13所述的量子点膜层,其特征在于,所述量子点膜层还包括基体阻隔层(12),所述基体阻隔层(12)生长在所述基材(10)的远离所述量子点膜(20)的表面上,所述基体阻隔层(12)的厚度为0.05~0.1μm。
15.根据权利要求13所述的量子点膜层,其特征在于,所述基材包括树脂基体(11)和生长在所述树脂基体(11)上的基体阻隔层(12),所述基体阻隔层(12)的厚度为0.05~0.1μm,所述量子点膜(20)沉积或打印设置在所述基体阻隔层(12)上。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的量子点膜层,其特征在于,所述量子点膜层还包括保护层(40),所述保护层(40)生长在所述阻隔层(30)的远离所述量子点膜(20)的表面上,优选所述保护层(40)的厚度为0.5~1.5μm。
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