JP7218950B2 - 発光素子の製造プロセス及び発光素子 - Google Patents
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第1の励起子吸収ピークが570nmの球状CdSe量子ドット(3.7nm)の合成:
CdO(0.0256g、0.2mmol)、HSt(0.1420g、0.5mmol)及びODE(4mL)を25mLの三口フラスコに入れ、10分間撹拌しながら(アルゴンガス)通気した後、280℃まで昇温し、清澄溶液を獲得した後、250℃まで降温し、1mLの濃度0.1mmol/mLのセレン粉懸濁液を三口フラスコに迅速に注入し、反応温度を250℃に制御し、7分間反応した後、2~3分間ごとに、0.05mL、0.1mmol/mLのセレン粉懸濁液を迅速に注入し、量子ドットのサイズが目標サイズに達するまでになったら、直ちに加熱を停止し、反応中、1~2mLのトルエンを含有する石英セルに一定量の反応溶液を注入し、紫外可視吸収スペクトルと蛍光スペクトルの測定を行う。
4mmolの酢酸亜鉛、0.15mmolの酢酸カドミウム、4.4gのオレイン酸、10mLのODEを100mLの三口フラスコに入れ、200℃で、不活性ガスを導入して30分間排気し、精製した第1の励起子吸収ピークの吸光度が50のCdSe量子ドット溶液を注入し、310℃まで昇温し、0.5mmol/mLのSe-TOP溶液を1mL注入し、10分間反応させた後、2mmol/mLのSe-TBP溶液を0.1mL注入し、10分間反応させて反応を停止し、CdSe/CdZnSe/ZnSeコアシェル量子ドットを獲得して、室温まで降温し、量子ドットを精製して1mLのODEに溶解した。
第1の励起子吸収ピークが480nmの球状CdSe量子ドット(3.7nm)の合成:
CdO(0.0128g、0.1mmol)、HSt(0.1420g、0.5mmol)及びODE(4mL)を25mLの三口フラスコに入れ、10分間撹拌しながら(アルゴンガス)通気した後、280℃まで昇温し、清澄溶液を獲得した後、250℃まで降温し、1mLの濃度0.05mmol/mLのセレン粉懸濁液を三口フラスコに迅速に注入し、反応温度を220℃に制御し、5分間反応した後、直ちに加熱を停止し、反応中、1~2mLのトルエンを含有する石英セルに一定量の反応溶液を注入し、紫外可視吸収スペクトルと蛍光スペクトルの測定を行う。
4mmolの酢酸亜鉛、0.05mmolの酢酸カドミウム、4.4gのオレイン酸、10mLのODEを100mLの三口フラスコに入れ、200℃で、不活性ガスを導入して30分間排気し、精製した第1の励起子吸収ピークの吸光度が50のCdSe量子ドット溶液を注入し、300℃まで昇温し、0.5mmol/mLのSe-TOP溶液を1mL注入し、10分間反応させた後、2mmol/mLのSe-TBP溶液を0.2mL注入し、10分間反応させて反応を停止し、CdSe/CdZnSe/ZnSeコア・シェル量子ドットを獲得して、室温まで降温し、量子ドットを精製して1mLのODEに溶解した。
(実施例1)
発光素子の製造プロセスは、以下のステップ1~5を含む。
(実施例2)
発光素子の製造プロセスは、以下のステップ1~7を含む。
実施例1との相違点は、上記方法で製造された発光ピークのピーク値波長が630nm及び530nmのCdSe/CdZnSe/ZnSe/CdZnS/ZnSコア・シェル量子ドットを用いることである。
量子ドット接着剤を形成する。量子ドット接着剤は、赤色量子ドット及び緑色量子ドットとアクリル酸エステル樹脂との混合物(量子ドット接着剤の配合成分は実施例1と同じである)を含む。量子ドット接着剤をLEDチップ上に複数回に分けて直接注入して硬化させて製造を行う。毎回量子ドット接着剤をLEDチップ上に注入した後、硬化させ、次回に注入した量子ドット接着剤が実際に前回硬化後の量子ドット材料層上に設けられる。
20 LEDチップ
30 第1の透明接着剤層
40 量子ドット・フィルム
400 量子ドットサブフィルム
50 第2の透明接着剤層
41 光変換層
42 熱伝導層
43 水・酸素バリア層
Claims (23)
- 量子ドット・フィルムを製造するステップS1と、
少なくとも1つのLEDチップを含むLEDユニットを提供するステップS2と、
各前記LEDチップの露出表面に第1の透明接着剤層を設けるステップS3と、
前記量子ドット・フィルムを前記第1の透明接着剤層の前記LEDチップから離れた表面に設けるステップS4とを含み、
前記ステップS1は、
基材層を提供するステップS11と、
前記基材層の表面に第1の水・酸素バリア層を設けるステップS12と、
前記第1の水・酸素バリア層の前記基材層から離れた表面に、量子ドット材料を含む光変換層を設けるステップS13と、
前記光変換層の前記基材層から離れた表面に第2の水・酸素バリア層を設けるステップS14と、を含むことを特徴とする、発光素子の製造プロセス。 - 前記ステップS13の後及び/又は前記ステップS11と前記ステップS13との間に、前記ステップS1は、前記光変換層の少なくとも1つの表面に熱伝導層を設けることをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。
- 前記基材層は、剥離可能な基材層であることを特徴とする、請求項2に記載の製造プロセス。
- 前記ステップS14の後、前記ステップS1は、前記基材層を剥離することをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の製造プロセス。
- 前記第1の透明接着剤層は、未硬化状態にあり、前記ステップS4の後、前記製造プロセスは、前記第1の透明接着剤層を硬化させることにより、前記量子ドット・フィルムと前記第1の透明接着剤層との接着を実現することをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。
- 前記第1の透明接着剤層の前記量子ドット・フィルムに近い表面は、平面であることを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。
- 前記ステップS3は、
各前記LEDチップの露出表面に第1の透明接着剤を設けることと、
前記第1の透明接着剤を硬化させて第1の透明接着剤層を形成することと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。 - 結合剤で前記量子ドット・フィルムを前記第1の透明接着剤層の表面に設けることを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。
- 前記ステップS4の後に、前記製造プロセスは、
前記量子ドット・フィルムの露出表面に第2の透明接着剤層を設けるステップS5をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造プロセス。 - 前記ステップS1は、前記量子ドット・フィルムを複数の量子ドット・サブフィルムに切り分けることを含み、前記ステップS4は、前記量子ドット・サブフィルムの第1の平面での投影が前記LEDチップの前記第1の平面での投影を1対1対応で覆う様に、各前記量子ドット・サブフィルムを前記第1の透明接着剤層の前記LEDチップから離れた表面に設けることを含み、前記第1の平面が前記第1の透明接着剤層の厚さ方向に垂直な平面である、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造プロセス。
- 各前記量子ドット・サブフィルムの第1の平面での投影と、対応して覆われた前記LEDチップの前記第1の平面での投影との大きさ及び形状は、いずれも同じであることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造プロセス。
- 前記LEDユニットは、基底をさらに含み、前記LEDチップは、前記基底の表面に設けられることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造プロセス。
- 前記ステップS4を経て形成された、LEDユニット、量子ドット・フィルム及び第1の透明接着剤層を含む構造を切り分けることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造プロセス。
- 少なくとも1つのLEDチップ(20)を含むLEDユニットと、
各前記LEDチップの表面に設けられた第1の透明接着剤層(30)と、
前記第1の透明接着剤層(30)の前記LEDチップから離れた表面に設けられた量子ドット・フィルム(40)とを含み、
前記量子ドット・フィルム(40)は、
量子ドット材料を含む光変換層(41)と、
前記光変換層(41)の少なくとも1つの表面に設けられた熱伝導層(42)と、
それぞれ前記光変換層の2つの対向する表面に設けられた、第1の水・酸素バリア層及び第2の水・酸素バリア層である2つの水・酸素バリア層(43)とを含むことを特徴とする、発光素子。 - 前記量子ドット・フィルム(40)は、複数の量子ドット・サブフィルム(400)を含み、前記量子ドット・サブフィルム(400)の第1の平面での投影は、前記LEDチップの前記第1の平面での投影を1対1対応で覆い、前記第1の平面は前記第1の透明接着剤層の厚さ方向に垂直な平面であることを特徴とする、請求項14に記載の発光素子。
- 各前記量子ドット・サブフィルムの前記第1の平面での投影と、対応して覆われた前記LEDチップの前記第1の平面での投影との大きさ及び形状は、いずれも同じであることを特徴とする、請求項15に記載の発光素子。
- 前記熱伝導層(42)の材料は、熱伝導性材料と、結合剤とを含むことを特徴とする、請求項14に記載の発光素子。
- 前記熱伝導性材料は、熱伝導性金属、ガラス・フリット、セラミック粉末、黒鉛、及び炭素粉末のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする、請求項17に記載の発光素子。
- 前記熱伝導性材料は、ナノ銅ワイヤー及び/又はナノ銀ワイヤーを含むことを特徴とする、請求項17に記載の発光素子。
- 前記熱伝導性材料は、長さが10~500μmの間で、直径が30nm~20μmの間であるナノ銀ワイヤーを含むことを特徴とする、請求項17に記載の発光素子。
- 前記水・酸素バリア層(43)は、順次積層して設けられた水バリア層及び酸素バリア層を含み、前記水バリア層の材料は、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン及びナノ・スケールのZnO粒子のうちの少なくとも一種を含み、前記酸素バリア層の材料は、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体及びエチレン-酢酸ビニル共重合体のうちの少なくとも一種を含み、前記酸素バリア層は、前記光変換層(41)に近い側に設けられることを特徴とする、請求項14に記載の発光素子。
- 前記量子ドット・フィルム(40)の前記第1の透明接着剤層(30)から離れた表面に設けられた第2の透明接着剤層(50)をさらに含むことを特徴とする、請求項14に記載の発光素子。
- 請求項14~22のいずれか一項に記載の発光素子を含むことを特徴とする、電気光学装置。
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