一种量子点色转换器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种量子点色转换器件及其制备方法和应用，所述制备方法包括：提供一基板；所述基板包括基底以及设置于基底上的色转换层；所述色转换层包括多个挡墙，相邻的两个挡墙之间形成像素坑；向所述像素坑中加入量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，经过熟化反应和溶剂置换，形成气凝胶包覆量子点结构，得到所述量子点色转换器件。本发明专利技术提供的量子点色转换器件中，量子点被包覆于高透和绝热的二氧化硅气凝胶内部，并与气凝胶骨架进行化学键合，形成稳定可靠的气凝胶包覆量子点结构，提升了量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性，延长器件寿命，并能促进光散射、延长光程，提升量子点的光转换效率，改善量子点色转换器件的彩色显示效果。示效果。示效果。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点色转换器件及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于显示
，具体涉及一种量子点色转换器件及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)在显示领域崭露头角，成为显示技术的热点之一。Micro
‑
LED不仅具有传统LED亮度高、发光效率好、功耗低的特点，而且实现了薄膜化、微小化、阵列化的结构设计，因而在显示和照明等领域的应用范畴十分宽广。Micro LED的彩色化显示可通过色彩转换法、RGB三色法、光学棱镜合成法、控制LED结构和尺寸发射不同波长光等方法实现；其中，采用量子点进行色彩转换是实现Micro LED彩色化最具潜力的方法之一，该类器件被称为量子点色转换器件。
[0003]量子点(Quantum Dot，QD)主要由II
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VI族、III
‑
V族、IV族等元素组成，其尺寸接近或小于激子波尔半径，吸收光谱宽而连续，发射光谱窄且对称，可以通过调节量子点的组成和粒径实现光学性质的可调解性。由于量子限域效应的存在，量子点色转换器件在色域和色彩还原能力等方面具有比较明显的性能优势。随着显示技术的不断发展，人们对显示装置的综合性能提出了更高的要求，但是，目前量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性存在不足之处，导致器件寿命降低。因此，提高量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性，延长器件寿命，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了提高量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性，延长器件寿命，本专利技术的目的之一在于提供一种量子点色转换器件的制备方法，所述制备方法包括：
[0005]提供一基板；所述基板包括基底以及设置于所述基底上的色转换层；所述色转换层包括多个挡墙，相邻的两个所述挡墙之间形成像素坑；
[0006]向所述像素坑中加入量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，经过熟化反应和溶剂置换，形成气凝胶包覆量子点结构，得到所述量子点色转换器件；
[0007]其中，所述量子点气凝胶前驱体溶液包括配体修饰量子点和硅氧烷类化合物的组合，所述配体修饰量子点上含有硅羟基或硅烷氧基中的至少一种。
[0008]本专利技术提供的量子点色转换器件的制备方法中，通过向像素坑中加入量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，使量子点气凝胶前驱体溶液在催化剂的存在下进行反应，并经过溶剂置换，形成气凝胶包覆量子点结构。所述气凝胶包覆量子点结构中，量子点被包覆并键合于具有高透明性和优异绝热性能的二氧化硅气凝胶骨架上，将量子点与外界环境隔离，避免了量子点因外界环境而带来的破坏和性能衰减，有效提升了量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性，延长器件寿命。而且，二氧化硅气凝胶具有多孔特性，能够促进光散射、延长光程，从而增加了量子点对光的吸收，提高量子点色转换器件的光转换效率和显示效果。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供一种量子点色转换器件，所述量子点色转换器件包括
基底和设置于所述基底上的色转换层；
[0010]所述色转换层包括多个挡墙，相邻的两个所述挡墙之间形成像素坑；
[0011]所述像素坑中填充有气凝胶包覆量子点结构。
[0012]本专利技术提供的量子点色转换器件中，所述气凝胶包覆量子点结构中，量子点被包覆于气凝胶内部，使量子点不与外界环境接触，从而避免了量子点被外界环境影响和/或破坏而带来的性能衰减，从而使量子点色转换器件具有优异的使用稳定性和可靠性，器件寿命延长；同时，所述气凝胶包覆量子点结构中的气凝胶具有多孔结构，有助于促进光散射、延长光程，提升量子点对光的吸收和转换效率，使量子点色转换器件具有更好的彩色显示效果。
[0013]本专利技术的目的之三在于提供一种显示装置，所述显示装置包括如目的之二所述的量子点色转换器件。
[0014]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术提供的量子点色转换器件的制备方法中，使量子点气凝胶前驱体溶液在催化剂的存在下发生反应，进而经过溶剂置换，形成气凝胶包覆量子点结构。所述气凝胶包覆量子点结构中，量子点被包覆于具有高透明性和绝热性能的二氧化硅气凝胶内部，并与二氧化硅气凝胶骨架进行化学键合，从而将量子点与外界环境隔离，避免外界环境给量子点带来破坏和性能衰减，有效提升了量子点色转换器件的使用稳定性和可靠性，延长器件寿命。而且，氧化硅气凝胶具有多孔特性，能够促进光散射、延长光程，从而提升了量子点对光的吸收和转换效率，改善量子点色转换器件的彩色显示效果。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一个实施方式提供的量子点色转换器件的制备方法的流程示意图；
[0017]图2为本专利技术一个实施方式提供的基板的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术一个实施方式提供的形成气凝胶包覆量子点结构的方法的流程示意图；
[0019]图4为本专利技术一个实施方式提供的量子点色转换器件的结构示意图；
[0020]图5为本专利技术一个实施方式提供的散射强度与尺寸/波长的关系图；
[0021]图6为本专利技术另一实施方式提供的基板的结构示意图；
[0022]图7为本专利技术一个实施方式提供的基板的局部结构示意图；
[0023]图8为本专利技术一个实施方式提供的制备气凝胶包覆量子点结构的流程示意图；
[0024]其中，10
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基底，20
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色转换层，30
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挡墙，40
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气凝胶包覆量子点结构，50
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发光元件，60
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无机封装层。
具体实施方式
[0025]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。
[0026]本专利技术中，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]本专利技术中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本专利技术中的具体含义。
[0029]本专利技术经过研究发现，对于传统的量子点色转换器件，无论是对组式结构还是集成式结构，量子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点色转换器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供一基板；所述基板包括基底以及设置于所述基底上的色转换层；所述色转换层包括多个挡墙，相邻的两个所述挡墙之间形成像素坑；向所述像素坑中加入量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，经过熟化反应和溶剂置换，形成气凝胶包覆量子点结构，得到所述量子点色转换器件；其中，所述量子点气凝胶前驱体溶液包括配体修饰量子点和硅氧烷类化合物的组合，所述配体修饰量子点上含有硅羟基或硅烷氧基中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配体修饰量子点和硅氧烷类化合物的质量比为(0.01
‑
0.7):1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配体修饰量子点中的配体包括第一配体和第二配体的组合，所述第一配体的分子结构中含有硅羟基或硅烷氧基中的至少一种，所述第二配体包括硫醇类配体、油酸、油胺、有机膦配体中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述配体中第一配体的质量百分含量为1
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50％。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述量子点气凝胶前驱体溶液中还包括醇类溶剂，所述量子点气凝胶前驱体溶液的粘度为8
‑
22cP。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为酸性水溶液或碱性水溶液。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熟化反应的温度为15
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40℃，时间为10
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48h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述像素坑包括红色像素坑和绿色像素坑，所述形成气凝胶包覆量子点结构的方法具体包括：先向所述绿色像素坑中加入绿色量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，进行第一熟化反应；然后向所述红色像素坑中加入红色量子点气凝胶前驱体溶液和催化剂，进行第二熟化反应；再进行溶剂置换，形成气凝胶包覆绿色量子点结构和气凝胶包覆红色量子点结构；其中，所述第一熟化反应的温度为15
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40℃，时间为5
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24h...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘操，陈营营，
申请(专利权)人：天马新型显示技术研究院厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：