CN112210366A

CN112210366A - 包含量子点层的光转换膜、包含光转换膜的显示装置用背光单元和量子点分散体的制造方法

Info

Publication number: CN112210366A
Application number: CN202010620224.8A
Authority: CN
Inventors: 洪承模; 宋真汉; 洪赫振; 李仁嫄
Original assignee: UNIAM; SHIN-A T&C
Current assignee: UNIAM; SHIN-A T&C
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2021-01-12
Also published as: US11264543B2; KR102071689B1; US20210013382A1

Abstract

本发明提供了一种光转换膜、包含该光转换膜的显示装置用背光单元、显示装置、量子点层形成用组合物和制造颗粒分散体的方法。其中，光转换膜包括形成在量子点层的上表面上的第一透明支撑层和形成在量子点层的下表面上的第二透明支撑层，并且其厚度为120至400μm，其中，基于所述量子点层的总重量，所述量子点层包含：0.4至2.0重量％的量子点颗粒，所述量子点颗粒含有5重量％以上且小于35重量％的镉；0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；0.1至10重量％的散射剂；以及75至98重量％的基质材料，并且其中，所述膜中的镉含量为10至100ppm。

Description

包含量子点层的光转换膜、包含光转换膜的显示装置用背光单元和量子点分散体的制造方法

技术领域

本发明涉及包含量子点层的光转换膜、包含该光转换膜的显示装置用背光单元和量子点分散体的制造方法。

背景技术

作为重金属物质，镉是土壤、水质和空气污染的主要因素，通过与食物链相关的各种食物(例如谷物、蔬菜、肉、鱼和贝类)以及受污染的饮用水渗透到人体中，并与空气中的灰尘混合，通过呼吸作用吸入，并在人体中完好无损。因此，已通过多种途径渗透到人体中的重金属导致了骨痛病，这是一种可怕的污染疾病，严重时会破坏骨组织并使肌肉麻痹，还会引起呼吸系统疾病、呕吐、疲劳和无助，甚至最终杀死生命。此外，重金属是高度残留的，并且当重金属在人体组织中积累时，担心它们会引起各种危害而不会排出体外。因此，欧盟的“有害物质限制指令”(RoHS)限制铅、镉、汞、六价铬、邻苯二甲酸盐和溴基阻燃剂六种物质在电子或电气设备中的使用。这些材料建议以每种材料的重量计为0.1％(1000ppm)使用，特别是镉更严格地限制为0.01％(100ppm)。

量子点(QD)是具有量子约束作用的几种纳米级半导体纳米颗粒，并表现出优异的光学和电学性能，这是一般的块状半导体材料不具备的。量子点在受到能量(例如光)的激发时会发光，并且要发射的光的颜色会根据颗粒的大小而变化。在利用这样的量子点的情况下，由于可以实现具有良好的色纯度、优异的色彩再现性和良好的视频特性的大面积的高分辨率显示器，因此对量子点进行了大量的研究。

例如，镉基量子点颗粒实际上已经商品化并且作为光转换膜应用于液晶显示器中的背光单元(在下文中称为BLU)。然而，在包含镉的量子点颗粒中，具有CdSe或CdS型的核并且通常最大吸收波长为515nm至535nm的发绿光的量子点颗粒包含35％至55％的镉，并且具有相对大的粒径且最大吸收波长为620nm至640nm的发红光的量子点颗粒包含55％至80％的镉。当量子点中所含的镉含量如上所述那样高时，将无法通过将镉含量调节至可接受的范围来确保显示器用光转换膜中的颜色纯度和色彩再现性。

为了解决上述问题，美国专利申请公报US 2017/0250322A1公开了一种通过在具有CdSe核的纳米结构上涂覆厚壳来确保相对低浓度的含镉量子点颗粒的方法。然而，当形成厚壳时，光密度降低，因此量子效率降低，并且量子点的粒径分布变宽，因此半峰全宽(FWHM)相对较大，因而存在色纯度低和色彩再现性降低的问题。

最近已经研究很多的磷化铟(以下称为InP)基量子点颗粒由于其对环境友好的特性而受到关注。但是，InP基量子点颗粒的半峰全宽为35nm至45nm，量子效率为70％至85％，与全峰半宽为20nm至30nm且量子效率为85％至95％的CdSe或CdS基量子点颗粒相比，其特性明显降低，并且还易受湿气和氧影响，因此具有以下局限性：它们不能单独应用于显示器(特别是液晶显示器等)的背光单元的光转换膜。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)美国专利申请公报US 2017/0250322A1

发明内容

技术问题

已经设计出本发明来解决现有技术的上述问题，并且

本发明的一个方面提供了一种光转换膜，其基本上具有100ppm以下的镉含量，同时通过最大程度地确保含有镉的量子点颗粒的优点而表现出优异的亮度和颜色再现特性。

本发明的另一方面提供了一种显示装置用背光单元和显示装置，其通过包括所述光转换膜而是安全的，并且具有优异的亮度和色彩再现特性。

本发明的另一方面提供了一种有效地制造用于光转换膜中的含有镉的量子点颗粒和量子点颗粒分散体的方法。

技术方案

本发明提供了：

一种光转换膜，其包括形成在量子点层的上表面上的第一透明支撑层和形成在量子点层的下表面上的第二透明支撑层，并且其厚度为120至400μm，

其中，基于所述量子点层的总重量，所述量子点层包含：0.4至2.0重量％的量子点颗粒，所述量子点颗粒包含5重量％以上且小于35重量％的镉；0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；0.1至10重量％的散射剂；以及75至98重量％的基质材料，并且

其中，所述膜中的镉含量为10至100ppm。

另外，本发明提供了：

一种显示装置用背光单元，其包括上述光转换膜。

另外，本发明提供了：

一种显示装置，其包括上述背光单元。

另外，本发明提供了：

一种量子点层形成用组合物，其中，所述量子点层包括：

(a)0.4至2重量％的含镉量子点颗粒，其镉(Cd)含量为5重量％以上且小于35重量％；

(b)0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；

(c)75至98重量％的基质材料；和

(d)0.1至10重量％的散射剂。

另外，本发明提供了一种制造量子点颗粒分散体的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(a)基于1摩尔含有镉的阳离子前体，使0.1至4.5摩尔的含有选自镉(Cd)以外的第II和III族元素中的一种或多种的阳离子前体与0.5至6.0摩尔的含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体反应；

(b)分离并干燥步骤(a)中制得的颗粒，以制备镉含量为5至35重量％的量子点颗粒；和

(c)将镉含量为5至35重量％的量子点颗粒以1至20重量％的浓度分散在溶剂或含有双键的化合物中。

有益效果

本发明的光转换膜提供了下述效果：可以将镉含量基本上控制在100ppm以下，同时通过最大程度地确保含有镉的量子点颗粒的优点而表现出优异的亮度和色彩再现性。

另外，本发明提供了一种显示装置用背光单元和显示装置，其通过包括上述光转换膜而是安全的并且具有优异的亮度和色彩再现性。

另外，本发明提供了有效地制造用于光转换膜中的含有镉的量子点颗粒和量子点颗粒分散体的方法。

附图说明

图1是示意性地示出了液晶显示装置的结构的图。

图2是示意性示出了本发明的光转换膜的一个实施方式的图。

【附图标记说明】

1：液晶显示器 10：液晶

11：下偏振膜 12：上偏振膜

13：下显示面板 14：上显示面板

20：反射板 21：发光元件

22：导光板 23：光转换膜

24：亮度增强膜 25：反射偏振片

30：第一透明支撑层 31：第一透明支撑层

40：基质材料 41：含镉量子点颗粒

42：无镉量子点颗粒 43：散射剂

100：液晶显示面板 200：背光单元

具体实施方式

本发明涉及：

其中，基于所述量子点层的总重量，所述量子点层包含：0.4至2.0重量％的量子点颗粒，所述量子点颗粒含有5重量％以上且小于35重量％的镉；0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；0.1至10重量％的散射剂；以及75至98重量％的基质材料，和

其中，所述膜中的镉含量为10至100ppm，更优选为10至80ppm，还更优选为10至60ppm。

在含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒中，当镉含量小于5重量％时，难以制造出表现足够的色彩再现范围和色纯度的量子点颗粒，而当镉含量为35重量％以上时，镉含量变高而引起环境问题，因此不是优选的。镉含量更优选为10至30重量％。

含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的最大吸收波长为525至540nm，无镉量子点颗粒的最大吸收波长为625至640nm。当量子点层包括具有如上所述波长的量子点颗粒时，可以获得具有高色彩再现范围和色纯度同时使镉含量最小化的绿光转换膜。

优选的是，量子点颗粒含有5重量％以上且小于35重量％的镉，且半峰全宽为20至30nm。当量子点颗粒的半峰全宽小于20nm时，在色彩再现范围和色纯度方面具有优势，但是由于以下因素并不优选：技术上制造困难，通过迭代纯化工序的产率降低，废溶剂的产生量急剧增加，因而经济效率降低；而当其大于30nm时，可能出现色彩再现范围和色纯度降低的问题。

另外，优选的是，无镉量子点颗粒的半峰全宽为35至30nm。当该量子点颗粒的半峰全宽小于35nm时，在色彩再现范围和色纯度方面具有优点，但是由于以下因素并不优选：技术上制造困难，通过迭代纯化工序的产率降低，废溶剂的产生量急剧增加，因而经济效率降低；而当其大于50nm时，可能出现色彩再现范围和色纯度降低的问题。

含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的特征在于发绿光，优选其平均粒径为2至4nm。如果平均粒径不在上述范围内，则没有发绿光的特征。

无镉量子点颗粒的特征在于发绿光，并且优选其平均粒径为5至7nm。如果平均粒径不在上述范围内，则没有发红光的特征。

基于1摩尔的镉，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒含有0.1至4.5摩尔、更优选0.2至4摩尔的选自镉以外的II族和III族元素中的一种或多种，且含有0.5至6.0摩尔、更优选1.0至5.0摩尔的选自V族和VI族元素中的一种或多种。

当以小于上述范围的量包含选自镉以外的II族和III族元素中的一种或多种时，镉含量可能很高，从而发生环境问题。当其含量大于上述范围时，可能无法保证量子点颗粒的色彩再现范围和色纯度，并且量子产率可能降低。

当选自V族和VI族元素中的一种或多种的含量小于上述范围时，存在如下缺点：量子点颗粒的储存稳定性可能降低，从而随着时间的流逝量子效率降低，当其含量超过上述范围时，虽然可以保证稳定性，但是可能出现初始量子效率降低而半峰全宽增大的问题。

选自镉以外的II族和III族元素中的一种或多种可以选自由锌(Zn)、汞(Hg)、铟(In)、镁(Mg)、铝(Al)等组成的组，其中，优选使用锌(Zn)。

选自V族和VI族元素中的一种或多种可以选自由磷(P)、砷(As)、氮(N)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)等组成的组，其中，优选选自硫(S)和硒(Se)。

基于1摩尔的选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种，包含在量子点层中的无镉量子点颗粒包含0.2至4.0摩尔的选自V族和VI族元素中的一种或多种。

选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种可以选自锌(Zn)、铟(In)等，并且选自V族和VI族元素中的一种或多种可以选自硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、磷(P)等。

特别地，优选的是，选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种优选为铟(In)，并且选自V族和VI族元素中的一种或多种为磷(P)。

量子点层的镉含量可以为400至3000ppm，更优选为500至2600ppm。

量子点层的厚度可以为20至100μm，优选为40至80μm。当量子点层的厚度小于上述范围时，难以表现出色纯度和色彩再现范围，而当其大于上述范围时，存在镉含量可能增加、亮度降低、且经济效率也降低的问题。

光转换膜包括形成在量子点层的上表面上的第一透明支撑层和形成在量子点层的下表面上的第二透明支撑层，并且第一透明支撑层和第二透明支撑层可以各自独立地具有50至150μm、更优选80至125μm、甚至更优选80至100μm的厚度。当第一透明支撑层和第二透明支撑层的厚度小于上述厚度时，可能无法充分保护量子点层以连续降低量子点的效率和色纯度，并且膜的外观可能由于在形成量子点层所需的固化过程中收缩而劣化，并且当其大于上述范围时，总透射率可能减小，从而降低了量子点光转换膜的量子点效率，液晶显示器的总厚度可能增大，并且经济效率可能降低。

光转换膜的亮度可以为700cd/m²以上，优选为730cd/m²以上，并且更优选为750cd/m²以上。

光转换膜的色彩再现范围为100％以上，优选为110％以上，并且更优选为115％以上。

作为本发明的光转换膜，可以更优选地使用：

一种光转换膜，其包括形成在量子点层的上表面上的第一透明支撑层和形成在量子点层的下表面上的第二透明支撑层，并且其厚度为200至280μm，

其中，量子点层的厚度为40至80μm，

其中，第一透明支撑层和第二透明支撑层各自独立地具有80至100μm的厚度，

其中，膜中的镉含量为10至60ppm，并且

其中，膜的亮度760cd/m²以上，且色彩再现范围为115％以上。

基质材料包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯类化合物和一种或多种光引发剂。

作为(甲基)丙烯酸酯类化合物，可以使用选自由(甲基)丙烯酸酯化单体、氨基甲酸酯-(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯-(甲基)丙烯酸酯低聚物、环氧-(甲基)丙烯酸酯低聚物等组成的组中的一种或多种。

基质材料可以进一步包含多硫醇类化合物。

关于基质材料的内容将在下文更详细地描述。

另外，本发明涉及：

一种显示装置用背光单元，其包括所述光转换膜。

显示装置用背光单元可以包括：导光板；设置在导光板下方的反射板；设置在导光板的一侧上的多个发光元件；设置在导光板的上方的光转换膜；和设置在光转换膜的上方的亮度增强膜。

发光元件可以是发蓝光二极管。

显示装置用背光单元将在下文更详细地描述。

另外，本发明涉及：

一种显示装置，其包括显示单元。

显示装置没有特别限制，但可以是液晶显示装置。下文将更详细地描述显示装置。

另外，本发明涉及：

一种量子点层形成用组合物，其中，所述量子点层包括：

(b)0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；

(c)75至98重量％的基质材料；和

(d)0.1至10重量％的散射剂。

如上所述的关于量子点层的含量可以在所有适用范围内适用于构成量子点层形成用组合物的本发明的内容。

基质材料可优选包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯类化合物、多硫醇类化合物和一种或多种光引发剂。

基质材料可优选包含30至70重量份的(甲基)丙烯酸酯类化合物、10至50重量份的多硫醇类化合物和1至6重量份的一种或多种光引发剂。

量子点层形成用组合物的镉含量可以为400至3000ppm、更优选500至2600ppm。

作为(甲基)丙烯酸酯类化合物，可以使用选自由(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛基癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己基酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等。

可以更优选地使用：(a)镉(Cd)含量为5重量％以上且小于35重量％的量子点颗粒，其是发绿光的颗粒，最大吸收波长为525至540nm，半峰全宽为20至30nm，量子产率为90％至99％，并且(b)无镉量子点颗粒，其是发红光的颗粒，最大吸收波长为625至640nm，半峰全宽为35至50nm，量子产率为70％至85％。

下面将更详细地描述量子点层形成用组合物。

另外，本发明涉及一种制造含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(a)基于1摩尔含有镉(Cd)的阳离子前体，使0.1至4.5摩尔的含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的阳离子前体与0.5至6.0摩尔的含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体反应；和

(b)分离步骤(a)中制得的颗粒

另外，本发明涉及一种制造量子点颗粒分散体的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(a)基于1摩尔含有镉(Cd)的阳离子前体，使0.1至4.5摩尔的含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的阳离子前体与0.5至6.0摩尔的含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体反应；

量子点颗粒分散液中的镉含量优选为0.1重量％至7.0重量％。

下面所述的内容可以适用于如上所述的量子点颗粒的制造方法和量子点颗粒分散体的制造方法。

作为含有镉(Cd)的阳离子前体，可以使用选自二甲基镉、二乙基镉、氧化镉、碳酸镉、乙酸镉二水合物、乙酰丙酮镉、氟化镉、氯化镉、碘化镉、溴化镉、高氯酸镉、磷化镉、硝酸镉、硫酸镉、羧酸镉和油酸镉。

含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的阳离子前体可以以0.1至4.5摩尔、优选0.2至4.0摩尔加入反应中。当含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的阳离子前体的添加量小于上述范围时，镉含量可能较高而发生环境问题。当其添加量大于上述范围时，可能无法保证量子点颗粒的色彩再现范围和色纯度，并且量子产率可能降低。

含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体可以以0.5至6.0摩尔、优选1.0至4.0摩尔加入反应。当含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体的添加量小于上述范围时，可能出现量子点颗粒的储存稳定性可能降低，从而量子效率随时间减小的问题。当其添加量大于上述含量时，虽然可以保证稳定性，但是可能出现初始量子效率降低而半峰全宽增大的问题。

下面将详细描述制造方法。

<显示装置>

下面，以液晶显示装置为例进行说明。

图1是示意性示出了液晶显示装置1的结构的图。液晶显示装置1包括液晶显示面板100，在液晶显示面板100的上方和下方配置的一对偏振膜11和12，和背光单元200。

液晶显示面板100包括下显示面板13、上显示面板14和夹在两个显示面板13和14之间的液晶层10。下显示面板13可以包括透明基板、通过薄膜工艺在基板上形成并切换施加到像素电极的电压的薄膜晶体管，和连接到薄膜晶体管的像素电极等。上显示面板14可以包括透明基板、形成在透明基板上的遮光层和滤色片、形成为覆盖遮光层和滤色片的平坦化膜和形成为覆盖平坦化膜的公共电极等。像素电极形成在与每个滤色片相对应的位置处。

背光单元200包括将蓝光或紫外光转换成白光的光转换层，该光转换层包括发光元件和发射蓝光或紫外光的量子点。背光单元200用作用于将光提供给液晶显示装置的光源。

背光单元200提供的光由下偏振膜11线性偏振，并且线性偏振光的相位在穿过液晶层10的同时发生选择性地改变。在穿过滤色器到达上偏振膜12时，穿过液晶层10的光被过滤成红光、绿光和蓝光，并且透射上偏振膜12的光量根据液晶层10中的相位变化程度而变化。可以通过调节施加到每个像素电极的电压来控制透射上偏振膜12的光量，因此，可以独立地控制透射上偏振膜12的红光、绿光和蓝光的光量。液晶显示装置可以通过这样的过程来显示彩色图像。在这种情况下，由液晶显示装置显示的色域根据由背光单元200提供的白光的红光、绿光和蓝光分量的色纯度来确定。也就是说，当背光单元200提供的白光中包括的红光、绿光和蓝光的色纯度较高时，通过用滤色片过滤背光单元200提供的白光，而提取出红光、绿光和蓝光并用于显示器，因此液晶显示装置可以显示的颜色将多样化，从而可以显示宽色域。

背光单元200提供的白光包括红光分量、绿光分量和蓝光分量。通过使由背光单元200提供的白光通过红光滤色片、绿光滤色片和蓝光滤色片以分别提取红光分量、绿光分量和蓝光分量，并绘制三角形，该三角形在色坐标中对应于各个颜色分量的位置是顶点，并可以获得上面定义的三角形色域。当在背光单元200与液晶显示面板100组合以形成液晶显示装置的状态下测量光谱时，可以使用形成在液晶显示面板100中的滤色片来进行测量。

通过在仅打开液晶显示装置的红色像素而关闭其余像素的状态下对光谱进行测定，可以得到红色光谱，通过在仅打开液晶显示装置的绿色像素而关闭其余像素的状态下对光谱进行测定，可以得到绿色光谱，并且通过在仅打开液晶显示装置的蓝色像素而关闭其余像素的状态下对光谱进行测定，可以得到蓝色光谱。替代性地，可以通过使用分光计来测量由背光单元200发出的白光的光谱，并且使用所测得光谱的峰值波长和半峰全宽可以计算每个颜色分量在色坐标上的位置。其中，由于蓝光分量一般是由发蓝光二极管发射的光，因此可以根据发蓝光二极管的特性来确定，并且几乎没有变化的空间。因此，存在可以仅考虑红光分量和绿光分量的特性的优点。

背光单元200可以包括导光板22、设置在导光板22下方的反射板20、设置在导光板22的一侧上的发光元件21以及设置在导光板22上方的光转换膜23。此外，光转换膜23上可以包括亮度增强膜24和反射偏振片25。导光板22用于使发光元件21产生的光(点光源)移动到背光单元的前表面，以将其转换为面光源。作为导光板22，可以选择性使用厚度从发光元件21附近沿反方向逐渐减小的倾斜型导光板或具有相同厚度的普通型导光板，并且导光板22可以通过选择具有高透射率和优异耐热性的聚合物复合材料以熔融挤出法制造，该聚合物复合材料例如为，聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯树脂(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)等。另外，设置在导光板22下方的反射板20可以用于通过反射从发光元件21发出的光中逃逸到背光单元的下部的光并使其向上传播而减小光损失。如上所述，作为发光元件21，可以优选使用发蓝光二极管，并且该发蓝光二极管具有在穿过光转换膜23时将一部分光转换为红光分量和绿光分量的优点，由此提高了色纯度。穿过光转换膜23的光可以穿过亮度增强膜24以增加亮度。亮度增强膜24用于通过在透明支撑层上以棱镜形状产生具有高折射率的固化层来聚光，并且可以提高能量效率。

<光转换膜>

图2是示意性示出了本发明的光转换膜23的一个实施方式的图。在本发明中，光转换膜23可以例如是形成在第一透明支撑层30和第二透明支撑层31中的量子点层，但不限于此。量子点层40的特征在于，其通过使由作为固化性材料的基质材料40、含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒41、无镉量子点颗粒42和散射剂43的混合物构成的材料固化而制造。光转换膜23的总厚度可以根据第一透明支撑层、第二透明支撑层和量子点层的厚度来确定。其可以优选为120至400μm，更优选为150至350μm。当其大于上述范围时，背光单元的厚度可能变厚而引起设计限制，并且透射率可能减小以降低整体亮度，而当其小于上述范围时，耐久性可能会降低，从而使其难以连续地维持光转换作用，或者由于背光单元产生的热量而可能发生变形，从而导致可识别的褶皱或显示屏变形。在下文中，将描述本发明的光转换膜的组分。

(1)第一透明支撑层和第二透明支撑层

作为第一透明支撑层和第二透明支撑层，使用要求高透明性且耐热性优异的膜形式的基板。膜形式的基板可以是例如包含树脂的膜，例如聚酯，如聚(甲基)丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚芳酯；聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、脂肪族或芳香族聚酰胺(例如，尼龙、芳族聚酰胺等)、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、环烯烃聚合物(COP)、聚偏二氯乙烯等，但不限于此。

另外，作为第一透明支撑层和第二透明支撑层，可以使用具有单独的表面处理的膜形式的基板。由于纳米级量子点易受诸如水分或氧等外部因素的影响而具有较短的寿命，因此当将量子点层应用于发光二极管或量子点光转换膜时，重要的是在量子点表面上保持钝化层，以确保量子点的效率和色纯度。因此，除了第一透明支撑层和第二透明支撑层之外，可以进一步形成阻挡膜(涂层)以保护量子点层的量子点不受外部环境(例如，水分或氧)的影响。阻挡膜(涂层)的实例包括通过溅射等形成的沉积金属氧化物层。

(2)量子点层

在本发明中，例如，量子点层可以通过以下过程制造：在第一透明支撑层或第二透明支撑层的至少一个表面上涂布量子点层形成用组合物，层叠第一透明支撑层或第二透明支撑层，然后用热或紫外光固化；并且，量子点层形成用组合物可以包括以下(A)至(D)：

(A)含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒；

(B)无镉量子点颗粒；

(C)基质材料；和

(D)粒径为0.01至10μm的散射剂。

量子点层形成用组合物可以通过已知的混合方法均匀地分散来制备。(A)至(D)的混配物可以在配备有带齿强化型(ITT)分散叶片的分散设备中以100至1000rpm的搅拌速度混合以使用5微米以下的过滤器、优选由Teflon制成的过滤器去除大颗粒。

可以进一步添加分散剂以将颗粒分散在量子点层形成用组合物中并使大颗粒的量最小化。作为分散剂，可以购买并使用由市售分散剂构成的组中的一种或多种，例如，来自BYK-Chemie GmbH的DisperBYK-111、DisperBYK-110、DisperBYK-161、DisperBYK-162、DisperBYK-170、DisperBYK-181、DisperBYK-2000、DisperBYK-2009，和DisperBYK-2200；Evonik Industries AG的WET-250、WET-260、WET-270和WET-280；和BASF Group的

PU4010、

PU 4015、

PU 4046、

PU4050、

PU 4055、

PU 4063、

PU 4080、

PX 4300、

PX 4330、

PX 4350和

PX 4700。

优选的是，通过将量子点层形成用组合物中的(A)含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒和(B)无镉量子点颗粒，以1至20重量％的量分散在溶剂或含双键的化合物中而使用。量子点颗粒优选通过纯化方法通过使用非溶剂的沉淀法来获得。然而，当颗粒以干燥状态存储时，存在这样的问题，即稳定性减小而使量子产率降低，并且当将干燥的量子点直接添加到量子点层形成用组合物中时，因为量子点颗粒由于可能会聚集而难以确保所需的量子产率或半峰全宽，因此出现了量子点颗粒的输入增加的问题。为了解决这些问题，本发明提出将干燥的量子点颗粒以1至20重量％的量分散在溶剂或含双键的化合物中以进行存储并应量子点层形成用组合物中。用于本发明的量子点颗粒可以包括在表面上包含脂肪族烷基(其中烷基是具有以下所示碳原子数的直链或支链)的饱和或不饱和脂肪族化合物，并且优选将其分散在疏水性溶剂或含有疏水性双键的化合物中以使其分散。作为疏水性溶剂，优选的是诸如苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂和诸如己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃溶剂。然而，当将分散在溶剂中的量子点颗粒与量子点层形成用组合物混合时，随后必须通过单独的用于去除溶剂的方法来去除溶剂，例如高温减压蒸馏法等，从而使得量子点层形成用组合物在固化过程后不会引起光转换膜的如粘附性、外观和亮度等问题。

因此，为了避免通过高温减压蒸馏法等除去溶剂的工序，优选的是使用优选含有疏水性双键的化合物如疏水性(甲基)丙烯酸酯类化合物作为能够与基质层固化反应的化合物来分散量子点颗粒。

其可以分散在作为疏水性(甲基)丙烯酸酯类化合物的选自下组的一种或多种物质中：(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛基癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等。

可以通过量子点层形成用组合物的固化工序来形成厚度为20至100μm、优选为40至80μm的量子点层。可以通过量子点层形成用组合物的输入、量子点层形成用组合物的粘度以及在层压第一透明支撑层或第二透明支撑层时施加的层压压力来调节量子点层的厚度。

(2-1)量子点颗粒

量子点可以包括核、壳和配体。例如，量子点可以具有约10nm以上的尺寸，并且可以具有与其成比例的高量子效率。

核在量子点的中心可以具有基本上球形的三维形状，并且可以包括至少一种阳离子和至少一种阴离子。阳离子可以包括II族或III族元素，例如，镉(Cd)、锌(Zn)和铟(In)。阴离子可以包括V族或VI族元素，并且可以包括例如硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和/或磷(P)。因此，核可以是含有CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、ZnTe、InP等的二元核，含有ZnCdS、ZnSeTe、CdSeS、ZnCdSe、ZnCdTe等的三元核，或含有ZnCdSeS、ZnCdSeTe、ZnCdTeS的四元核等。

另一方面，取决于其组成比即阳离子和/或阴离子的含量，核可呈现多种颜色。因此，量子点可以具有各种发射颜色，例如蓝色、红色和绿色。代表性地，量子点可以是蓝色量子点或绿色量子点。

壳可以基本上围绕核的表面，并且可以包括至少一种阳离子和至少一种阴离子。阳离子可以包括例如II族元素，例如锌(Zn)和镉(Cd)。阴离子可包括例如VI族元素，例如硫(S)和硒(Se)。壳可以是含有ZnS、ZnSe等的二元壳，也可以是含有ZnCdS、ZnCdSe等的三元壳。壳可以具有分层梯度成分。即，从其最内层到最外层，壳可具有不同的阴离子含量和/或不同的阳离子含量。例如，当壳包含锌(Zn)、镉(Cd)和硫(S)时，壳内部的锌(Zn)浓度在其最内层中可以是明显最低的，而在其最外层中可以是明显最高的。即，第一壳内的锌(Zn)浓度随着其远离核而可能明显增加。壳可以具有恒定的组成，例如，阳离子含量和/或阴离子含量从其最内层到最外层是均匀的。一方面，量子点可进一步包括在壳的表面上基本上围绕核的第二壳。在这种情况下，可以进一步增加量子点的尺寸，并且特别地，可以进一步保护核内部的电子和空穴之间的结合。另外，量子点因此可以具有持续保持的更高的量子效率。

配体可以包括例如有机官能团，并且可以通过有机官能团化学键合到壳表面。然而，其不限于此。可以通过在壳制造过程中使用的包含II族元素的化合物的配体交换反应将配体引入量子点颗粒的表面，并且配体中的有机官能团的结构和与基质树脂的相容性密切相关。

(2-2)含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒

可以使用至少一种阳离子前体和至少一种阴离子前体来制备镉含量为5重量％以上且小于35重量％的量子点。

基于1摩尔的含镉(Cd)的阳离子前体，至少一种阳离子前体可包括0.1至4.5摩尔、优选0.2至4.0摩尔的含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的前体。

当使用的含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种元素的阳离子前体的含量小于上述范围时，镉含量可能较高而引起环境问题，当其用量大于上述范围时，可能无法保证量子点颗粒的色彩再现范围和色纯度，并且可能降低量子产率。

选自II族和III族元素中的一种或多种可以选自例如锌(Zn)、汞(Hg)、铟(In)、镁(Mg)、铝(Al)等，并且就核制造和核物理性质而言，有利的是使用锌(Zn)。

包含镉(Cd)的阳离子前体可以包括二甲基镉、二乙基镉、氧化镉、碳酸镉、乙酸镉二水合物、乙酰丙酮镉、氟化镉、氯化镉、碘化镉、溴化镉、高氯酸镉、磷化镉、硝酸镉、硫酸镉、羧酸镉和油酸镉等，并且可以选择并使用其中的一种或多种。

作为含有选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种元素的阳离子前体，可以使用选自下组的一种或多种物质：乙酸锌、二甲基锌、二乙基锌、羧酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、油酸锌、碘化汞、溴化汞、氟化汞、氰化汞、硝酸汞、高氯酸汞、硫酸汞、氧化汞、氧化汞、碳酸汞、羧酸汞、磷酸铝、乙酰丙酮铝、氯化铝、氟化铝、氧化铝、硝酸铝、硫酸铝、乙酰丙酮镓、氯化镓、氟化镓、氧化镓、硝酸镓、硫酸镓、氯化铟、氧化铟、硝酸铟、硫酸铟、乙酸铟、羧酸铟和基于这些前体的前体化合物。

可以使用选自II族和III族元素中的一种或多种来通过配体交换反应以形成合适的前体来制备阳离子前体。可以用作配体的化合物包括例如一价烷基羧酸化合物，其中烷基可以是具有以下所示的碳原子数的直链或支链的饱和或不饱和脂肪族化合物。烷基为具有5至25个碳原子的烷基，并且可以更优选为具有10至20个碳原子的烷基。具体地，可以使用选自由月桂酸、棕榈酸、十三烷基酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、十五烷基酸、油酸等组成的组中的一种或多种。

配体交换反应可以由以下方法构成，该方法包括例如以下步骤：将II族和/或III族元素与烷基羧酸化合物混合，并将混合物熔融(90至120℃)；加热熔融的混合物以进行配体交换反应(140至170℃)；并除去由配体交换反应产生的副产物。

至少一种阴离子前体可以是包含选自V族和VI族元素中的一种或多种的阴离子前体。具体而言，V族元素可以是例如磷(P)、砷(As)、氮(N)等，并且VI族元素可以是例如硫(S)、硒(Se)、碲(Te)等。

含有V族元素的V族阳离子前体可以是选自下组的一种或多种物质：烷基膦、三(三烷基甲硅烷基膦)、三(二烷基甲硅烷基膦)和三(二烷基氨基膦)、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、一氧化氮、硝酸、硝酸铵等。

另外，作为含VI族元素的VI族阳离子前体，可以使用选自下组的一种或多种物质：硫、三辛基膦硫化物、三烷基膦硫化物、三烯基膦硫化物、烷基氨基硫化物、烯基氨基硫化物、烷基硫醇、三辛基膦硒化硫、三烷基膦硒化物、三烯基膦硒化物、烷基氨基硒化物、烯基氨基硒化物、三烷基膦碲化物、三烯基膦碲化物、烷基氨基碲化物、烯基氨基碲化物等，以及基于这些前体的前体化合物。

在本发明中，可以通过包括以下步骤的方法来制造含镉量子点：

(a)制备包含核的溶液，所述核包含至少一种阳离子前体和至少一种阴离子前体；

(b)制备要在壳中使用的化合物，其包含有机溶剂和颗粒，所述颗粒包含构成核中包含的阳离子前体和阴离子前体的至少部分元素；和

(c)将包含制得的核的溶液注入包含在要在高温壳中使用的化合物的溶液中以形成量子点颗粒。

更具体地，该方法包括以下步骤：制备包含至少一种阳离子前体的第一溶液和包含至少一种阴离子前体的第二溶液；混合第一溶液和第二溶液以产生包含核的溶液；制备包含要在壳中使用的化合物的溶液，该溶液包含有机溶剂和颗粒，该颗粒包含构成核中包含的阳离子前体和阴离子前体中的至少部分元素；将包含在壳中使用的化合物的溶液逐渐加热至200℃至350℃；且将包含核的溶液在0.1至5分钟内注入到包含在要在壳中使用的化合物的加热溶液中。

在下文中，将更详细地描述各个步骤。

制备包含至少一种阳离子前体的第一溶液和包含至少一种阴离子前体的第二溶液。在这种情况下，第一溶液包含至少两种以上前体，即，一种或多种含有在II族元素中的镉(Cd)的阳离子前体，以及一种或多种选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种元素的阳离子前体。

作为第一溶液，基于1摩尔的含有镉(Cd)的阳离子前体，可以使用0.1至4.5摩尔、优选0.2至4.0摩尔的选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种的阳离子前体，以控制量子点颗粒中镉(Cd)的含量。第一溶液可包含两种以上阳离子前体，包括含有镉(Cd)的阳离子前体，并且第二溶液还可包含两种以上阴离子前体，但不限于此。在阳离子前体中选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种元素中，II族元素可以选自锌(Zn)、汞(Hg)等，并且III族元素可以选自铟(In)、镁(Mg)、铝(Al)等。特别地，作为选自II族和III族元素中的一种或多种元素，可以优选使用锌(Zn)。

阴离子前体可以是包括选自V族和VI族元素中的一种或多种的前体。具体地，V族元素可以选自磷(P)、砷(As)、氮(N)等，并且VI族元素可以选自硫(S)、硒(Se)、碲(Te)等。

为了形成合适的阳离子前体，制备第一溶液的步骤可以包括以下步骤：混合第一阳离子前体、第二阳离子前体和饱和/不饱和脂肪酸，然后加热混合物；真空除去副产物；并进行配体交换反应。

在本发明的一个实施方式中，为了制备包含油酸锌和油酸镉的第一溶液，可以进行以下步骤：将乙酸锌、氧化镉和油酸混合，并将混合物加热至100℃至160℃的步骤；在140℃至180℃下进行配体交换反应的步骤；在高真空下除去由配体交换反应生成的低分子量酸的步骤。

接下来，将第一溶液和第二溶液混合以产生包含核的溶液。具体地，包含阳离子前体的第一溶液和包含阴离子前体的第二溶液的反应可以在200℃至400℃下进行。更优选地，反应可以在250℃至350℃下进行。混合溶液中的第一溶液和第二溶液的组成比可以根据将要最终形成的量子点的发射波长来适当地调节。例如，第一溶液和第二溶液的摩尔比可以为1:4至4:1，但不限于此。

在制备包含核的混合溶液时，可以使用有机溶剂。作为有机溶剂，使用可以将第一溶液的阳离子前体和第二溶液的阴离子前体混合的那些。这种有机溶剂可以是以下溶剂中的任一种：具有6至22个碳原子的伯烷基胺，例如十六烷基胺；具有6至22个碳原子的仲烷基胺，例如二辛基胺；具有6至40个碳原子的叔烷基胺，例如三辛基胺；含氮杂环化合物，例如吡啶；具有6至40个碳原子的脂肪族烃(烷烃、烯烃、炔烃等)，例如十六烷、十八烷、十八烯和角鲨烯；具有6至30个碳原子的芳香族烃，例如苯基十二烷、苯基十四烷、苯基十六烷；取代有具有6至22个碳原子的烷基的膦，例如三辛基膦；取代有具有6至22个碳原子的烷基的氧化膦，例如三辛基氧化膦；具有12至22个碳原子的芳香族醚，例如苯基醚和苄基醚；以及它们的组合，但不限于此。

有机溶剂优选为高沸点溶剂，其即使在减压下在约100℃至150℃下进行除水处理之后在200至350℃下加热后的蒸汽产生较低并且是稳定的。

通过该反应，将阳离子前体和阴离子前体的元素结合以形成具有合金形式的量子点。在本发明的量子点的制造方法中，由于第一溶液中的至少一种包含两种以上的前体，第二溶液包含至少一种前体，因此，形成了总共含有3种以上元素的量子点颗粒的核。通过本发明的制造方法产生的量子点可以具有包括三种以上元素(如Zn-Cd-S、Zn-Cd-Se和Zn-Cd-S-Se)的单核形状，但不限于此。在这种情况下，光密度、半峰全宽等可以根据含有Cd的前体的量而变化。最后，将由核形成的产物冷却并纯化。具体地，将通过反应步骤形成了量子点的产物首先冷却至室温，然后纯化和洗涤以获得具有所需纯度的量子点颗粒的核。纯化可包括将非溶剂添加到产物中以分离量子点颗粒的核的步骤。非溶剂是与反应中使用的有机溶剂混合但不能分散量子点的极性溶剂，可以包括丙酮、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、水、四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、二乙醚、甲醛等，但不限于此。另外，纯化可包括通过诸如离心、沉淀、色谱或蒸馏等方法分离量子点的步骤。

核合金可以在不包括单独的壳结构的情况下确保足够的稳定性，但是取决于使用条件或由粒径确定的最大发射光谱而可以包括壳结构。不过，这不是必需的。

为了制造具有核-壳结构的量子点，可以使用包括逐步合成工艺的制造方法来首先形成核，然后其次形成壳。

在壳形成中，可以同时使用用于构成核的阳离子前体和阴离子前体。阳离子前体可以优选是不包含镉(Cd)元素的化合物。当使用含有镉(Cd)元素的化合物时，量子点颗粒中的镉(Cd)含量增加，从而引起环境问题。尽管可以与以核制造相同的方式使用含有镉(Cd)以外的II族或III族元素(如锌(Zn)、汞(Hg)、铟(In)、镁(Mg)或铝(Al))的前体，但是，考虑到量子点颗粒的性质和制造容易性，优选使用含有锌(Zn)的前体。阳离子前体可以通过与核制造相同的方式通过配体交换反应来生产。可以进一步包括将阳离子前体与饱和/不饱和脂肪酸混合，然后加热混合物的步骤，真空除去副产物的步骤，以及配体交换反应。

阴离子前体可以是以与核制造相同方式的含有选自V族和VI族元素中的一种或多种的前体。具体而言，V族元素可以选自磷(P)、砷(As)、氮(N)等，VI族元素可以选自硫(S)、硒(Se)、碲(Te)等。

阳离子前体和阴离子前体可以同时添加以形成合金形式的壳结构，或者可以单独添加以使壳具有梯度，但不限于此。

尽管可以将通过配体交换反应改善与基质材料的相容性的配体进一步引入到所产生的核或核/壳结构的量子点颗粒表面中，但是用于制造核和壳的阳离子前体的配体可以结合到量子点颗粒的表面，因此这不是必需的工序。取决于基质材料，这可以通过配体交换反应适当地改变，或者在壳工序之后可以无需单独的配体交换工序来生产量子点颗粒。

通过上述方法生产的镉含量为5重量％以上且小于35重量％的含镉纳米颗粒可以优选地为CdS/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnSe、CdS/CdSe/ZnS、CdS/CdSe/ZnSe、CdSe/ZnS/ZnSe、CdS/ZnS/ZnSe和CdS/CdSe/ZnS/ZnSe合金，但不限于此。

含有镉的量子点颗粒可以是在525至540nm的绿色波长处具有最大发射的最大吸收波长、半峰全宽为20至30nm且量子产率为90％至99％的纳米颗粒。上述波长范围内的量子点颗粒的粒径相对较小，以将镉的量减少到最小，并且由于需要将波长范围内的量子点颗粒以相对较大的量添加至量子点颗粒，因此优点在于，可以最大程度地反映出最小半峰全宽和高量子产率，这是含有镉的量子点颗粒的优点。

在本发明中，基于100重量份的全部量子点层的预固化组合物，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的含量可以是0.4至2重量份，优选为0.6至1.5重量份，甚至更优选为0.7至1.0重量份。当其含量小于上述范围时，色彩再现范围和色纯度降低，而当其含量大于上述范围时，镉(Cd)含量可能增加并且经济效率可能降低。

(2-3)无镉量子点颗粒

无镉量子点颗粒可以包括至少一种阳离子和至少一种阴离子。阳离子可以包括选自镉以外的II族和III族元素中的一种或多种，并且可以包括例如锌(Zn)和/或铟(In)等。阴离子可以包括选自V族和VI族元素中的一种或多种，例如，可以包括硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和/或磷(P)，并且可以通过与制造镉含量为5重量％以上且小于35重量％的含有镉的纳米颗粒相似的方法制备，不同之处在于，不使用含有镉原子的阳离子前体。无镉量子点颗粒优选为InP/ZnS、InP/ZnSe和InP/ZnS/ZnSe合金形式的量子点颗粒，但不限于此。

无镉量子点颗粒可以是在625至640nm的红色波长范围内具有最大发射的光致发光光谱、半峰全宽为35至50nm且量子产率为75％至85％的纳米颗粒。由于上述波长范围内的量子点颗粒的粒径较大，因此，当以镉的形式制造时，镉的量相对增加，因此，不优选使用含有镉的量子点颗粒。另外，由于将上述波长范围的量子点颗粒以相对较少的量添加至量子点层，因此即使使用无镉量子点颗粒，也能够将高半峰全宽和低量子产率的问题最小化，而这是这种量子点的缺点。

基于100重量份的全部量子点层的预固化组合物，无镉量子点颗粒的含量可以是0.05至0.75重量份，优选为0.10至0.45重量份，甚至更优选0.15至0.35重量份。当其含量为上述范围以下时，色彩再现范围和色纯度降低，而其含量为上述范围以上时，经济效率可能降低。

(2-4)基质材料

可以任意使用基质材料，只要其与核-壳结构的量子点颗粒相容并且是液体组合物即可。基于量子点层的总重量，基质材料的含量可以为75至98重量％，优选为88至98重量％。

液体组合物是可以通过紫外线或热固化的树脂，优选为固化后可作为固体量子点层的基质存在的树脂。特别地，考虑到可加工性或工序方便性，优选的是UV固化性组合物。紫外固化性组合物可以在分子中包含(甲基)丙烯酸酯类化合物、光引发剂和抗氧化剂。另外，可以使用多硫醇类化合物来加速固化性并降低固化收缩率。

(甲基)丙烯酸酯类化合物可以是选自由(甲基)丙烯酸酯化单体、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、环氧(甲基)丙烯酸酯低聚物等组成的组中的一种或多种，但不限于此，并且可以不受限制地使用本领域中通常使用的任何(甲基)丙烯酸酯类化合物。

(甲基)丙烯酸酯化单体可以通过脂肪族醇与(甲基)丙烯酸的酯缩合来制备。取决于脂肪族醇的数量，其可以是单-、双-、三-、四-、五-或六官能的(甲基)丙烯酸酯单体。作为其代表性实例，可以使用(甲基)丙烯酸、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、异山梨醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯-三(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基(例如异冰片基、异癸基、异丁基、正丁基、叔丁基、甲基、乙基、四氢糠基、环己基、正己基、异辛基、2-乙基己基、正月桂基、辛基或癸基)酯、(甲基)丙烯酸的羟烷基(例如2-羟乙基和羟丙基)酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、单(甲基)丙烯酸壬基酚乙氧化物、(甲基)丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-丁氧基乙酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯和三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化和/或丙氧基化的己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、山梨醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、双酚A二(甲基)丙烯酸酯及其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯和四(甲基)丙烯酸酯及其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化和/或丙氧基化的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、六亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、4,4'-双(2-丙烯酰氧基乙氧基)二苯丙烷、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯和六(甲基)丙烯酸酯及其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物等。

此外，氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯通常具有2至15个(甲基)丙烯酸酯官能团。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯通常由一种或多种多异氰酸酯、一种或多种含有一个或多个(通常为一个)可以与异氰酸酯基反应的反应性基团的(甲基)丙烯酸酯官能团和任选的一种或多种含有两个以上可以与异氰酸酯基反应的反应性基团的化合物的反应获得。可以与异氰酸酯基反应的反应性基团通常是羟基。作为其实例，可以选择性购买和使用以下产品，如

PU240、

PU256、

PU2100、

UA5095、

PU3200、

PU3210、

PU330、

PU340、

PU370、

PU3410、

PU664、

SC2100、

SC2153、

SC2152(以上Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.)、

4883、

9384、

1290、EBECRYL

(以上Alex Co.，Ltd.)、UV-3510TL、UV3000B、UV3310B、UV-7510B、UV-7600B、UV-1700B(以上Nippon Kosei Co.,Ltd.)。

另外，聚酯(甲基)丙烯酸酯通常可以由一种或多种多元醇与一种或多种(甲基)丙烯酸的酯反应获得。丙烯酸和甲基丙烯酸优选单独或组合使用。合适的聚酯(甲基)丙烯酸酯可以是例如用(甲基)丙烯酸完全酯化的脂肪族或芳香族多元醇，并且分子中可能含有残留的羟基官能团，表征产物的简便且合适的方法是确定其羟值(mg KOH/g)。合适的是(甲基)丙烯酸与二价至六价多元醇的部分或全部酯化产物，或其混合物。另外，可以使用如上所述的多元醇与环氧乙烷和/或环氧丙烷的反应产物，或其混合物，或如上所述的多元醇与内酯和丙交酯的反应产物。作为其示例，可以选择性购买并使用以下产品，如

PS420、

PS430、

PS460、

PS610(以上Miwon SpecialtyChemical Co.,Ltd.)、

870、

657、

450、

800、

884、

885、

810、

830(以上Alex Co.，Ltd.)。

另外，环氧(甲基)丙烯酸酯通常由一种或多种多环氧化合物与一种或多种(甲基)丙烯酸的反应获得。丙烯酸和甲基丙烯酸优选单独或组合使用。合适的环氧(甲基)丙烯酸酯低聚物的实例可以是双酚A的二缩水甘油醚的二(甲基)丙烯酸酯及其变体，例如

3700或

600、

3701、

3703、

3708、

3720和

3639(以上Alex Co.,Ltd.)、

PE210、

PE2120A、

PE250(以上Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.)。

光引发剂可以包括一种或多种酰基膦氧化物类光引发剂和除酰基膦氧化物类光引发剂以外的一种或多种光引发剂。酰基膦氧化物类光引发剂可以选自下组：双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物、2,4,6-三苯甲酰基二苯基膦氧化物、2,4,6-三乙基苯甲酰基苯基次膦酸乙酯等。另外，除酰基膦氧化物类光引发剂以外的光引发剂可以选自例如α-羟烷基苯酮类光引发剂、α-氨基烷基苯酮类光引发剂、苯偶姻醚类光引发剂、α,α-二烷氧基苯乙酮类光引发剂、苯乙醛酸酯类光引发剂等。α-羟基烷基苯酮类、α-氨基烷基苯酮类、苯偶姻醚类和α,α-二烷氧基苯乙酮类光引发剂可以选自下组中的一种或多种：1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、苯甲酰基甲酸甲酯；氧代苯基乙酸-2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和氧代-苯基乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙基酯的混合物等。

多硫醇类化合物是具有两个以上硫醇官能团的化合物，并且可以优选使用每硫醇官能团具有一个酯官能团的化合物。作为每巯基官能团具有一个酯官能团的化合物，例如，可以使用选自下组中的一种或多种：乙二醇二巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、季戊四醇四巯基乙酸酯、二季戊四醇六巯基乙酸酯、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、乙氧基化三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、聚己内酯四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰基氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)等。

(2-5)散射剂

基于100重量份的量子点层，散射剂的含量为0.1至10重量份，并且该散射剂用于散射进入量子点层的光以增加光路，从而增加光和量子点颗粒的接触机会，从而提高光转换率。当散射剂的量小于上述范围时，散射降低而使光转换率不足；而当散射剂的量大于上述范围时，雾度变高且透射率低，从而使其无法确保足够的亮度。

散射颗粒(E)可以是选自由二氧化硅、氧化铝、硅、二氧化钛(TiO₂)、氧化锆(ZrO₂)、硫酸钡、氧化锌(ZnO)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、苯并胍胺类聚合物等组成的组中的一种或多种。另外，可以优选使用具有0.01至10纳米的平均粒径。

在本发明中，除非另有说明，否则“％”是指“重量％”。另外，除非另有说明，否则浓度单位例如ppm是指“重量比”浓度。

在下文中，将通过实施例具体描述本发明。但是，提供以下实施例仅是为了更清楚地说明本发明，而不旨在限制本发明的范围。本发明的范围将由以下描述的权利要求的技术精神来限定。

合成例1：含镉的发绿光量子点颗粒(Cd-G1)的合成

在120℃减压下将4mmol乙酸锌、1mmol氧化镉、10ml油酸和15ml脱水1-十八碳烯(1-ODE)作为溶剂在反应器中放置30分钟，并且在氩气气氛中于160℃下反应2小时，然后除去在10^-2托减压下的反应期间生成的副产物乙酸，以制得包含油酸镉(Cd-OA)和油酸锌(Zn-OA)的第一溶液。

分别将0.5mmol的硒、4mmol的硫和2mmol的三辛基膦放入反应器中，并在100℃下反应1小时，以制得包含硫三辛基膦硒化物(Se-TOP)和硫三辛基硫化物(S-TOP)的第二溶液，然后将第二溶液添加到制得的第一溶液中，并将第一溶液和第二溶液的混合物加热至300℃并反应2小时。此后，将混合物冷却至室温，用丙酮沉淀，然后使用包括己烷和乙醇的复合溶剂进行离心，并分散在IBXA(丙烯酸异冰片酯；Osaka Organic Chemical IndustryLtd.)中，以使用UV-VIS设备使浓度为10％，从而获得由硒-硫-锌-镉组成的合金形式的量子点颗粒分散体。

在这种情况下，对于上述合成例1的10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为7,495ppm(通过换算，颗粒的仅镉含量为7.5重量％)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为531.5nm，半峰全宽(FWHM)为25nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为90.5％。

合成例2：含镉的发绿光量子点颗粒(Cd-G2)的合成

其以与合成例1同样的方式进行制造，不同之处在于，使用2mmol乙酸锌和3mmol氧化镉。

在这种情况下，对于上述合成例2的10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为22,761ppm(通过换算，颗粒的仅镉含量为22.8重量％)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为530.5nm，半峰全宽(FWHM)为23nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为93.9％。

合成例3：含镉的发绿光量子点颗粒(Cd-G3)的合成

其以与合成例1同样的方式进行制造，不同之处在于，使用1mmol乙酸锌和4mmol氧化镉。

在这种情况下，对于上述合成例3的10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为31,645ppm(通过换算，颗粒的仅镉含量为31.6重量％)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为530.0nm，半峰全宽(FWHM)为21nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为96.8％。

市售产品1：含镉的发绿光量子点颗粒(Cd-G4)

购买并使用市售的镉型发绿光颗粒(商品名：SQD-CG100H02，制造商：Uniam Co,Ltd.,IBXA 10％分散体)。对于10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为49,684ppm(通过换算，颗粒的仅镉含量为49.6重量％)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为522.8nm，半峰全宽(FWHM)为20nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为97.6％。

市售产品2：含镉的发红光量子点颗粒(Cd-R1)

购买并使用市售的镉型发红光颗粒(商品名：SQD-CR100H01，制造商：Uniam Co,Ltd.,IBXA10％分散体)。对于10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为67,982ppm(通过换算，颗粒的仅镉含量为67.9重量％)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为620.0nm，半峰全宽(FWHM)为21nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为97.1％。

市售产品3：无镉的发绿光量子点颗粒(InP-G1)

购买并使用市售的无镉型发绿光颗粒(商品名：SQD-FG100H03，制造商：Uniam Co,Ltd.,IBXA 10％分散体)。对于10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为N.D(未探测到)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为534.0nm，半峰全宽(FWHM)为39nm，通过QE-2000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为76.5％。

市售产品4：无镉的发红光量子点颗粒(InP-R1)

购买并使用市售的无镉型发红光颗粒(商品名：SQD-FR100H073，制造商：UniamCo,Ltd.,IBXA 10％分散体)。对于10％浓度的量子点颗粒分散体，通过ICP-MS测定的Cd含量为N.D(未探测到)，通过Quantaurus-QY(C11347-11；Hamamatsu Photonics K.K.)测得的最大吸收波长为620.0nm，半峰全宽(FWHM)为40nm，通过QE-2000(Otsuka ElectronicsCo.,Ltd.)测定的量子产率(％，内部)为75.5％。

表1

制备例1：量子点层形成用组合物的制造

根据下表2，组合添加30重量份的M300(三甲基丙烷三丙烯酸酯；Miwon SpecialtyChemical Co.,Ltd.)、20重量份的IBXA(丙烯酸异冰片酯；Osaka Yuki Kayaku)、30重量份的PEMP(季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)；SC Organic Chemical Co.,Ltd.)、6重量份氧化锌(FINEX 30，平均粒径35nm；Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)、2重量份1-羟基-环己基-苯基-酮(Igacure 184；IGM Co.,Ltd.)、2重量份的2,4,6-三苯甲酰基二苯基氧化膦(Darocure TPO；IGM Co.,Ltd.)、8重量份的合成例1至3以及市售产品1和2中每一个的发绿光量子点颗粒分散体和2重量份的市售产品2和5中每一个的发红光量子点颗粒分散体，并在500rpm的转速下，在配备有带齿强化型(ITT)分散叶片的分散设备中进行高速搅拌，然后用1μm Teflon过滤器进行加压过滤，并在减压下用30分钟将树脂中的气泡完全去除，以产生用于形成量子点层形成用组合物。

制备例2：包含量子点层的光转换膜的制造

使用微棒在第一透明支撑层上涂布制备例1中制备的各个量子点层形成用组合物，并使用橡胶辊在其上层压第二透明支撑层以免产生气泡，然后进行UV固化。在这种情况下，将配备有金属卤化物灯的UV固化系统(UVMH1001；Lichtzen Co.,Ltd.)用作紫外线固化设备，并使用UV Puck II(EIT Co.,Ltd.)测定的UVA区域中的光量为1500mJ。在这种情况下，在下表2的实施例和比较例中示出了发绿光量子点颗粒、发红光量子点颗粒、第一透明支撑层、第二透明支撑层和量子点层的厚度。

表2

实验例：光转换片的性质评价

(1)光性质

将量子点膜切成A4尺寸，将切下的膜安装在Samsung SUHD TV JS6500型背光的中央部分，并施加功率，然后使用亮度计(CS-2000，Minolta Co.,Ltd.)来测量13点的亮度和色彩再现范围，且平均值示出在表3中。

(2)镉含量

将量子点膜切成10×10cm，然后使用ICP-MS测量镉含量，并且将镉含量(所测量的镉含量的100倍)示于下表3中。

表3

Claims

1.一种光转换膜，其包括形成在量子点层的上表面上的第一透明支撑层和形成在量子点层的下表面上的第二透明支撑层，并且其厚度为120至400μm，

其中，基于所述量子点层的总重量，所述量子点层包含：0.4至2.0重量％的量子点颗粒，所述量子点颗粒含有5重量％以上且小于35重量％的镉；0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；0.1至10重量％的散射剂；以及75至98重量％的基质材料，并且

其中，所述膜中的镉含量为10至100ppm。

2.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的最大吸收波长为525至540nm，且所述无镉量子点颗粒的最大吸收波长为625至640nm。

3.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的半峰全宽为20至30nm，且所述无镉量子点颗粒的半峰全宽为35至50nm。

4.如权利要求3所述的光转换膜，其特征在于，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒的平均粒径为2.0至4.0nm，且所述无镉量子点颗粒的平均粒径为5.0至7.0nm。

5.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，基于1摩尔的镉，含有5重量％以上且小于35重量％的镉的量子点颗粒含有0.1至4.5摩尔的选自镉以外的II族和III族元素中的一种或多种，且含有0.5至6.0摩尔的选自V族和VI族元素中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，基于1摩尔的选自镉(Cd)以外的II族和III族元素中的一种或多种，所述无镉量子点颗粒含有0.2至4.0摩尔的选自V族和VI族元素中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，所述量子点层的镉含量为400至3000ppm。

8.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，所述量子点层的厚度为20至100μm，且所述第一透明支撑层和所述第二透明支撑层各自独立地具有50至150μm的厚度。

9.如权利要求1所述的光转换膜，其特征在于，所述基质材料包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯类化合物和一种或多种光引发剂。

10.如权利要求9所述的光转换膜，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯类化合物为选自由(甲基)丙烯酸酯化单体、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和环氧(甲基)丙烯酸酯低聚物组成的组中的一种或多种。

11.如权利要求9所述的光转换膜，其特征在于，所述基质材料进一步包含多硫醇类化合物。

12.一种显示装置用背光单元，其包括权利要求1所述的光转换膜。

13.如权利要求12所述的显示装置用背光单元，其特征在于，所述显示装置用背光单元包括：导光板；设置在所述导光板下方的反射板；设置在所述导光板的一侧上的多个发光元件；设置在所述导光板的上方的光转换膜；和设置在所述光转换膜的上方的亮度增强膜。

14.如权利要求13所述的显示装置用背光单元，其特征在于，所述发光元件是发蓝光二极管。

15.一种量子点层形成用组合物，其特征在于，所述量子点层包括：

(a)0.4至2.0重量％的含镉量子点颗粒，所述含镉量子点颗粒的镉(Cd)含量为5重量％以上且小于35重量％；

(b)0.05至0.75重量％的无镉量子点颗粒；

(c)75至98重量％的基质材料；和

(d)0.1至10重量％的散射剂，

其中，镉(Cd)含量为5重量％以上且小于35重量％的含镉量子点颗粒的最大吸收波长为525至540nm，且

其中，所述无镉量子点颗粒的最大吸收波长为625至640nm。

16.如权利要求15所述的量子点层形成用组合物，其特征在于，所述基质材料包含一种或多种(甲基)丙烯酸酯类化合物、多硫醇类化合物和一种或多种光引发剂。

17.如权利要求16所述的量子点层形成用组合物，其特征在于，所述基质材料以30至70：10至50：1至6的重量比包含所述(甲基)丙烯酸酯类化合物、所述多硫醇类化合物和所述一种或多种光引发剂。

18.如权利要求15所述的量子点层形成用组合物，其特征在于，所述量子点层形成用组合物的镉含量为400至3000ppm。

19.如权利要求15所述的量子点层形成用组合物，其特征在于，(a)镉(Cd)含量为5重量％以上且小于35重量％的量子点颗粒是发绿光的颗粒，最大吸收波长为525至540nm，半峰全宽为20至30nm，量子产率为90％至99％，且(b)无镉量子点颗粒是发红光的颗粒，最大吸收波长为625至640nm，半峰全宽为35至50nm，量子产率为70％至85％。