(57)【要約】本発明は、発光素子の製造プロセス及び発光素子を開示する。該発光素子の製造プロセスは、量子ドット・フィルム（４０）を製造するステップＳ１と、少なくとも１つのＬＥＤチップ（２０）を含むＬＥＤユニットを提供するステップＳ２と、各ＬＥＤチップ（２０）の露出表面に第１の透明接着剤層（３０）を設けるステップＳ３と、量子ドット・フィルム（４０）を第１の透明接着剤層（３０）のＬＥＤチップ（２０）から離れた表面に設けるステップＳ４とを含む。該発光素子の製造プロセスは、量子ドット接着剤を注入して硬化させるのではなく、量子ドット・フィルム（４０）を先に製造することであり、該プロセスで得られた発光素子における量子ドット材料の分布が比較的均一であり、さらに発光素子の発光が比較的均一である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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とを含むことを特徴とする、発光素子の製造プロセス。
【請求項２】
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、を含み、
好ましくは、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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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み、好ましくは、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。
【請求項６】
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、を含み、
好ましくは、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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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り、
好ましくは、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１〜７のいずれか一項に記載の製造プロセス。
【請求項９】
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１〜７のいずれか一項に記載の製造プロセス。
【請求項１０】
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１〜７のいずれか一項に記載の製造プロセス。
【請求項１１】
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）とを含むことを特徴とする、発光素子。
【請求項１２】
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り、
好ましくは、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１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
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、請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記熱伝導層（４２）の材料は、熱伝導性材料と、結合剤とを含み、好ましくは、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み、さらに好ましくは、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１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
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１４に記載の発光素子。
【請求項１６】
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１３に記載の発光素子。
【請求項１７】
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１１に記載の発光素子。
【請求項１８】
請求項１１〜１７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２０１８年９月２７日出願の中国特許出願第２０１８１１１３８３８１．４号で、発明の名称「発光素子の製造プロセス及び発光素子」である出願に基づく優先権を主張し、前記中国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。本開示は、光電の分野に関し、具体的には、発光素子の製造プロセス及び発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤと光変換物質の組み合わせは、白色光を照明又はディスプレイのバックライト・モジュールに用いることを実現する。現在、比較的に成熟した実現プロセスは、蛍光粉末をシリカゲルへ分散しＬＥＤチップに加え硬化させてその場での封止を実現することである。しかし、量子ドットの水・酸素安定性が、蛍光粉末の水・酸素安定性ほどよくないので、新たなプロセスで量子ドットＬＥＤのその場での封止を実現する必要がある。
【０００３】
蛍光粉末の技術手段を参照すれば、量子ドットを接着剤へ分散し、ＬＥＤチップ上に注入し硬化封止することが、容易に想到される。しかし、実際の製造プロセスでは、装置の制限によって、複数のＬＥＤチップに対しては量子ドット接着剤を複数回注入する必要がある。量子ドット接着剤の複数回注入プロセスでは、量子ドットの故障を招いてしまう一方で、多層に重ねて加えるプロセスによって、硬化後の厚さが不均一になることを招きやすく、従って、量子ドット材料の分布が不均一になり、さらに同じロットの量子ドットＬＥＤチップ・パッケージの間で色点が不均一になる。
【０００４】
背景技術において開示された上記情報は、本明細書に記載の技術の背景技術に対する理解を深めるためにのみ用いられるので、背景技術には、当業者にとって本国で既知する従来技術を構成しない幾つかの情報を含む可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、従来技術における量子ドット材料の封止プロセスにより発光素子の発光が不均一になるという問題を解決するために、発光素子の製造プロセス及び発光素子を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示の一態様によれば、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、各上記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、上記量子ドット・フィルムを上記第１の透明接着剤層の上記ＬＥＤチップから離れた表面に設けるステップＳ４と、を含む発光素子の製造プロセスを提供する。
【０００７】
さらに、上記ステップＳ１は、基材層を提供するステップＳ１１と、上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、上記第１の水・酸素バリア層の上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、上記光変換層の上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、を含み、好ましくは、上記ステップＳ１３の後及び／又は上記ステップＳ１１と上記ステップＳ１３との間に、上記ステップＳ１は、上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。
【０００８】
さらに、上記基材層は、剥離可能な基材層である。
【０００９】
さらに、上記ステップＳ１４の後、上記ステップＳ１は、上記基材層を剥離することをさらに含む。
【００１０】
さらに、上記第１の透明接着剤層は、未硬化状態にあり、上記ステップＳ４の後、上記製造プロセスは、上記第１の透明接着剤層を硬化させることにより、上記量子ドット・フィルムと上記第１の透明接着剤層との接着を実現することをさらに含み、好ましくは、上記第１の透明接着剤層の上記量子ドット・フィルムに近い表面は、平面である。
【００１１】
さらに、上記ステップＳ３は、各上記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、上記第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、を含み、好ましくは、結合剤で上記量子ドット・フィルムを上記第１の透明接着剤層の表面に設ける。
【００１２】
さらに、上記ステップＳ４の後、上記製造プロセスは、上記量子ドット・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。
【００１３】
さらに、上記ステップＳ１は、上記量子ドット・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、上記ステップＳ４は、上記量子ドット・サブフィルムの第１の平面での投影が上記ＬＥＤチップの上記第１の平面での投影を１対１対応で覆う様に、各上記量子ドット・サブフィルムを上記第１の透明接着剤層の上記ＬＥＤチップから離れた表面に設けることを含み、上記第１の平面は上記第１の透明接着剤層の厚さ方向に垂直な平面であり、好ましくは、各上記量子ドット・サブフィルムの上記第１の平面での投影と、対応して覆われた上記ＬＥＤチップの上記第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。
【００１４】
さらに、上記ＬＥＤユニットは、基底をさらに含み、上記ＬＥＤチップは、上記基底の表面に設けられる。
【００１５】
さらに、上記ステップ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。
【００１６】
本開示の別の態様によれば、少なくとも１つのＬＥＤチップを含むＬＥＤユニットと、各上記ＬＥＤチップの表面に設けられた第１の透明接着剤層と、上記第１の透明接着剤層の上記ＬＥＤチップから離れた表面に設けられた量子ドット・フィルムと、を含む発光素子を提供する。
【００１７】
さらに、上記量子ドット・フィルムは、複数の量子ドット・サブフィルムを含み、上記量子ドット・サブフィルムの第１の平面での投影は、上記ＬＥＤチップの上記第１の平面での投影を１対１対応で覆い、上記第１の平面は上記第１の透明接着剤層の厚さ方向に垂直な平面であり、好ましくは、各上記量子ドット・サブフィルムの上記第１の平面での投影と、対応して覆われた上記ＬＥＤチップの上記第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。
【００１８】
さらに、上記量子ドット・フィルムは、量子ドット材料を含む光変換層と、上記光変換層の少なくとも１つの表面に設けられた熱伝導層と、それぞれ上記光変換層の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・酸素バリア層とを含む。
【００１９】
さらに、上記熱伝導層の材料は、熱伝導性材料と、結合剤とを含み、好ましくは、上記熱伝導性材料は、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み、さらに好ましくは、上記熱伝導性材料は、ナノ銅ワイヤー及び／又はナノ銀ワイヤーを含む。
【００２０】
さらに、上記熱伝導性材料は、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。
【００２１】
さらに、上記水・酸素バリア層は、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、上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、上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、上記酸素バリア層は、上記光変換層に近い側に設けられる。
【００２２】
さらに、上記発光素子は、上記量子ドット・フィルムの上記第１の透明接着剤層から離れた表面に設けられた第２の透明接着剤層をさらに含む。
【００２３】
本開示の別の態様によれば、上記のいずれかの発光素子を含む電気光学装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
量子ドット接着剤を注入して硬化させるのではなく、量子ドット・フィルムを先に製造するという本開示の技術手段を適用し、該プロセスで得られた発光素子構造における量子ドット材料の分布が比較的均一であり、さらに発光素子の発光が比較的均一である。
【００２５】
本開示の一部を構成する図面は、本開示をさらに理解するためのものであり、本開示の例示的な実施例及びそれらの説明は、本開示を解釈するためのものであるが、本開示を不当に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示に係る発光素子を示す概略図である。
【図２】本開示の他の発光素子を示す概略図である。
【図３】本開示の量子ドット・フィルムを示す概略構成図である。
【図４】本開示の実施例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
なお、以下の詳細な説明は、例示的なものであり、本開示に更なる説明を提供しようとする。別途記載されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的及び科学的用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。
【００２８】
なお、ここで用いられる用語は、具体的な実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示に係る例示的な実施形態を限定することを意図するものではない。ここで用いられるように、文脈で別途の明確な説明がない限り、単数形式は、複数形式も含み、また、理解すべきこととして、本明細書において用語「含有」及び／又は「含む」を用いる場合、特徴、ステップ、操作、パーツ、コンポーネント及び／又はそれらの組み合わせが存在することを意味する。
【００２９】
なお、素子（例えば、層、フィルム、領域又は基底）が別の素子の「上」にあると記載されると、該素子は、直接、該別の素子にあってもよいし、介在素子が存在してもよい。そして、明細書及び特許請求の範囲において、素子が別の素子に「接続」されると記載されると、該素子は、該別の素子に「直接接続」されてもよいし、第３の素子を介して該別の素子に「接続」されてもよい。
【００３０】
背景技術で説明されているように、従来技術における量子ドット材料の封止プロセスにより、量子ドット材料の分布を均一にすることは困難であり、このような問題を解決するために、本開示は、発光素子の製造プロセス及び発光素子を提案する。
【００３１】
本開示の典型的な実施形態では、量子ドット・フィルム４０を製造するステップＳ１と、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０を含むＬＥＤユニットを提供するステップＳ２と、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０を含む各上記ＬＥＤチップ２０の露出表面に第１の透明接着剤層３０を設けるステップＳ３と、上記量子ドット・フィルム４０を上記第１の透明接着剤層３０の上記ＬＥＤチップ２０から離れた表面に設けるステップＳ４と、を含む発光素子の製造プロセスを提供する。
【００３２】
上記発光素子の製造プロセスでは、量子ドット・フィルムを先に製造し、このようにして得られた発光素子の量子ドット材料の分布が比較的均一であり、さらに、後続のプロセスでは、量子ドット材料の分布の均一性を維持し続けることができ、従って、発光素子の発光は比較的均一である。また、量子ドット・フィルムを先に形成することにより、発光素子の後続の製造プロセスにおいて、該量子ドット・フィルムは、その中の量子ドットを保護する役割を果たすことができる。
【００３３】
本開示のいくつかの実施例において、上記ステップＳ１では、上記量子ドット・フィルム４０を製造するプロセスは、基材層を提供するステップＳ１１と、上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、上記第１の水・酸素バリア層の上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、上記光変換層の上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。
【００３４】
いくつかの実施例において、上記ステップＳ１３の後及び／又は上記ステップＳ１１と上記ステップＳ１３との間に、上記ステップＳ１は、上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。具体的には、該熱伝導層は、１つであってもよいし、２つであってもよく、２つの熱伝導層は、それぞれ光変換層の両面に設けられてよく、当然のことながら、ここでの表面に設けることは、必ずしも光変換層に接触して設けられているわけではない。
【００３５】
いくつかの実施例において、２つの熱伝導層を含む場合、一方の水・酸素バリア層４３（第１の水・酸素バリア層）は、基材層と熱伝導層４２との間に設けられてもよいし、熱伝導層４２と光変換層４１との間に設けられてもよく、他方の水・酸素バリア層４３（第２の水・酸素バリア層）は、熱伝導層４２と光変換層４１との間に設けられてもよいし、熱伝導層４２の光変換層４１から離れた片側に設けられてもよく、図１及び図３には、一部の構造が示されている。
【００３６】
熱伝導層４２は、ＬＥＤユニットが発する熱量をより早く伝導するとともに、水・酸素バリア層と結合して、製造される発光素子の性能安定性をよりよく確保することができ、長い耐用年数を有する。なお、隣接する熱伝導層と水・酸素バリア層の順序は、入れ替えてよい。
【００３７】
いくつかの実施例において、上記基材層は、剥離可能な基材層である。いくつかの実施例において、剥離可能な基材層は、ＵＶフィルム、マゼンタ・フィルム又は離型フィルムから選択され、ＵＶフィルムは、ＵＶ光照射条件で剥離可能であり、マゼンタ・フィルムは、加熱条件下で剥離可能である。いくつかの実施例において、剥離可能な基材層は、光変換層の両側に設けられてよく、かつ、量子ドット・フィルムの外観を保護するために用いられてよい。
【００３８】
いくつかの実施例において、剥離可能な２つの基材層を含む発光素子の製造プロセスは、量子ドットを接着剤に分散させて量子ドット接着剤を得て、剥離可能な基材層上に量子ドット接着剤を設けて量子ドット接着剤層を形成し、量子ドット接着剤層上に別の基材層を設けた後、硬化させることを含む。
【００３９】
いくつかの実施例において、上記ステップＳ１４の後、上記ステップＳ１は、上記基材層を剥離することをさらに含む。剥離可能な基材層を剥離する目的は、量子ドット・フィルムの厚さを低減することである。電子製品がますます薄くなる発展傾向において、発光素子全体の厚さも低減する必要があるが、量子ドット・フィルムの厚さを低減するとともに、量子ドット・フィルムの安定性を考慮する必要があるので、量子ドット・フィルムの厚さを低減することは非常に困難である。例えば、従来のＰＥＴを基材層として採用すると、ＰＥＴの厚さを低減することができるが、超薄型のＰＥＴを基材とした場合、剛性が不足するため、製造された量子ドット・フィルムの厚さ均一性が低く、均一な発光に影響を与えやすい。剥離可能な基材層の適用では、量子ドット・フィルムの安定性を向上させ、極薄の量子ドット・フィルムを実現できるという利点を同時に有する。
【００４０】
いくつかの実施例において、光変換層における量子ドット材料は、ＣｄＳｅコアと、ＣｄＳｅコア外に内から外へ順次被覆されたＣｄxＺｎ(1-x)Ｓｅシェルと、ＺｎＳｅzＳ(1-z)シェルと、ＣｄyＺｎ(1-y)Ｓシェルと、ＺｎＳシェルとを含み、ここで、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ≦１である。該コア・シェル量子ドットは、エネルギー準位構造が一層ずつ進行していき、層同士の格子不整合度が小さく、その合金シェルの成分が均一であり、サイズ、形態の単分散性が高く、蛍光半値幅が狭く、蛍光量子収率が高く、安定性が高く、合成プロセス全体が簡単であり、影響因子が少なく、再現性が高い。該コア・シェル量子ドットの製造は、下記のステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５を含む。
【００４１】
ステップＳ１において、ＣｄＳｅコア量子ドットを提供する。
【００４２】
ステップＳ２において、上記ＣｄＳｅコア量子ドットを第１の亜鉛前駆体溶液に添加した後、第１のカドミウム前駆体と第１のセレン前駆体との混合溶液を添加することにより、上記ＣｄＳｅコア量子ドット外にＣｄxＺｎ(1-x)Ｓｅシェル（０＜ｘ＜１）を被覆する。
【００４３】
ステップＳ３において、上記ステップＳ２の反応後の溶液に第２のセレン前駆体をさらに添加することにより、上記ＣｄxＺｎ(1-x)Ｓｅシェル外にＺｎＳｅシェルを被覆し、精製してコア・シェル量子ドットの中間生成物を得る。或いは、上記ステップＳ２の反応後の溶液に、第２のセレン前駆体と第１の硫黄前駆体との混合溶液をさらに添加する（又は混合せずに第２のセレン前駆体、第１の硫黄前駆体を同時に添加する）ことにより、上記ＣｄxＺｎ(1-x)Ｓｅシェル外にＺｎＳｅzＳ(1-z)シェル（０＜ｚ＜１）を被覆し、精製してコア・シェル量子ドットの中間生成物を得る。或いは、上記ステップＳ２の反応後の溶液に、第２のセレン前駆体、第１の硫黄前駆体を順次添加することにより、上記ＣｄxＺｎ(1-x)Ｓｅシェル外にＺｎＳｅシェル、ＺｎＳｅpＳ(1-p)シェル（０＜ｐ＜１）を順次被覆し、精製してコア・シェル量子ドットの中間生成物を得る。
【００４４】
ステップＳ４において、精製した上記コア・シェル量子ドットの中間生成物を第２の亜鉛前駆体溶液に添加した後、第２のカドミウム前駆体と第２の硫黄前駆体との混合溶液に添加することにより、上記コア・シェル量子ドットの中間生成物外にＣｄyＺｎ(1-y)Ｓシェル（０＜ｙ＜１）を被覆する。
【００４５】
ステップＳ５において、上記ステップＳ４の反応後の溶液に、さらに第３の硫黄前駆体を添加することにより、上記ＣｄyＺｎ(1-y)Ｓシェル外にＺｎＳシェルを被覆する。該構造の量子ドットにより、量子ドット・フィルムの安定性を向上させることができる。
【００４６】
他の実施例において、該コア・シェル量子ドットの製造方法では、第１のカドミウム前駆体と第１のセレン前駆体との混合溶液を滴下の方式で溶液に加え、第２のカドミウム前駆体と第２の硫黄前駆体との混合溶液を滴下の方式で溶液に加える。滴下の方式は、量子ドットのサイズ、形態の単分散性及び蛍光量子生産率を向上させることができる。
【００４７】
いくつかの実施例において、ＺｎＳｅzＳ(1-z)シェルにおけるｚ＝１の場合、ＺｎＳｅzＳ(1-z)シェルとＣｄyＺｎ(1-y)Ｓシェルとの間にＺｎＳｅpＳ(1-p)シェルをさらに含み、但し、０＜ｐ＜１である。
【００４８】
いくつかの実施例において、製造された光変換層は、赤色量子ドットを０．５〜６質量部、緑色量子ドットを０．８〜９質量部、拡散粒子を０．１〜８質量部、高分子樹脂を７７〜９８．６質量部含有する。赤色量子ドットの波長範囲が６１５〜６４０ｎｍの間にあり、半値幅が４０ｎｍ未満である。緑色量子ドットの波長範囲が５１５〜５４０ｎｍの間にあり、半値幅が４０ｎｍ未満である。拡散粒子は、粒径が２００ｎｍ〜４００ｎｍの無機物粒子及び／又は粒径が１〜５μｍのポリマー粒子であってよく、拡散粒子は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、有機シリカゲル粒子、ＰＳ、ＰＣ及びＰＭＭＡ粒子から選択される一種又は複数種であってよい。
【００４９】
いくつかの実施例において、上記熱伝導層の材料は、熱伝導性材料及び結合剤を含み、このように熱伝導層を光変換層に直接接着させることができる。一般に、熱伝導性材料は、熱伝導率が高いほどよいが、透光性を合わせる必要があるものである。上記熱伝導性材料は、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。別の実施例において、上記熱伝導性材料は、ナノ銅ワイヤー及び／又はナノ銀ワイヤーを含む。これらの２つの材料は、よりよく熱を伝導して光を透過することができる。
【００５０】
よりよく熱を伝導し、かつ量子ドット・フィルムの光学性能に影響を与えないために、いくつかの実施例において、熱伝導層の材料では、熱伝導性材料の重量百分率は、０．０１〜２０％の間、好ましくは０．１〜２％の間である。
【００５１】
本開示のさらに他の実施例において、上記熱伝導性材料は、長さが１０〜５００μｍの間で、直径が３０ｎｍ〜２０μｍの間である上記ナノ銀ワイヤーを含む。このように、発光効率に影響を与えない前提で高い熱伝導効果を得ることをさらに確保することができる。
【００５２】
いくつかの好ましい実施例において、熱伝導層中の結合剤は、可視光透過率が８０％以上であり、かつ熱安定性及び耐光性が高い。具体的な一実施例において、上記結合剤は、シリコーン、アクリル酸エステル、ポリウレタン及びエポキシ樹脂から選択される。いくつかの好ましい実施例において、上記結合剤の屈折率が１．４〜１．６５であり、このように熱伝導層が発光素子の光学性能に影響を与えないことをさらに確保し、かつ発光効率を向上させることができる。
【００５３】
いくつかの実施例において、上記水・酸素バリア層は、有機材料で形成されてもよいし、無機材料と有機材料とで共に形成されてもよい。いくつかの実施例において、有機材料の水・酸素バリア層は、酸素バリア層と水バリア層との複数層の結合であってもよいし、一層の水・酸素バリア層であってもよい。いくつかの実施例において、無機材料は、シリコンオキシド化合物、アルミニウムオキシド化合物及びシリコンナイトライドから選択される少なくとも一種であってよい。これらの無機材料は、マグネトロン・スパッタリング、原子層堆積又は化学気相成長技術を用いて光変換層の少なくとも１つの表面に堆積してよい。
【００５４】
いくつかの実施例において、上記水・酸素バリア層が有機材料のみで形成される場合、上記水・酸素バリア層は、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、上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、上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む。このような水・酸素バリア層は、製造プロセスが簡単で、コストが低く、製造効率が高く、高価なマグネトロン・スパッタリング又は化学蒸着設備を購入する必要がない。
【００５５】
いくつかの実施例において、光変換層は、量子ドット材料を含み、蛍光粉末をさらに含んでよい。いくつかの実施例において、上記光変換層は、赤色量子ドット材料と緑色量子ドット材料とを含んでもよいし、赤色量子ドット材料と緑色蛍光材料とを含んでもよいし、赤色蛍光材料と緑色量子ドット材料とを含んでもよく、当然のことながら、赤色量子ドット又は緑色量子ドットのみを含んでもよい。
【００５６】
いくつかの実施例において、上記光変換層は、一層であってもよいし、複数層であってもよく、例えば、二層であり、一層が赤色光変換層であり、他の層が緑色光変換層であり、少なくとも１つの光変換層は、量子ドットを含む。光変換層の接着剤は、量子ドットと適合性のあるアクリル酸及びアクリレート系ポリマー、又は他の適切な材料を選択することができる。
【００５７】
いくつかの実施例において、光変換層の厚さ範囲は、５〜５０μｍで、好ましくは１０〜３０μｍであり、量子ドット・フィルムの総厚さは、５０〜３００μｍの間で、好ましくは１００〜２００μｍの間である。
【００５８】
いくつかの実施例において、各上記ＬＥＤチップ２０の露出表面に第１の透明接着剤層３０を設けるプロセスは、各上記ＬＥＤチップ２０の表面に第１の透明接着剤を設けることと、上記第１の透明接着剤を硬化させることと、硬化後の上記第１の透明接着剤を平坦化して、上記第１の透明接着剤層３０を形成することと、を含む。第１の透明接着剤層３０が硬化状態にある場合には、第１の透明接着剤層３０の表面に量子ドット・フィルム４０をより強固に接着するために、本開示の一実施例において、結合剤で上記量子ドット・フィルム４０を上記第１の透明接着剤層３０の表面に設ける。
【００５９】
いくつかの実施例において、上記第１の透明接着剤層には、熱伝導性材料が含有されることにより、発光素子の熱伝導能力を向上させる。
【００６０】
いくつかの実施例において、本開示の量子ドット・フィルム４０は、一層であってもよく、図１に示すように、１つのＬＥＤチップ２０を覆い、別の実施例において、複数の間隔がある量子ドット・サブフィルム４００であってもよく、図２に示すように、各量子ドット・サブフィルム４００が１つのＬＥＤチップ２０を対応して覆う。
【００６１】
上記「覆う」とは、量子ドット・フィルム又は量子ドット・サブフィルムの第１の平面での投影が上記ＬＥＤチップの第１の平面での投影を覆うことができることを指す。
【００６２】
単一の量子ドット・フィルム４０が複数のＬＥＤチップに設けられる実施例と比較して、量子ドット・フィルム４０の利用率を向上させ、光損失を低減するために、いくつかの好ましい実施例において、上記ステップＳ１は、上記量子ドット・フィルム４０を複数の量子ドット・サブフィルム４００に切り分けることを含み、上記ステップＳ４は、上記量子ドット・サブフィルム４００の第１の平面での投影が上記ＬＥＤチップ２０の上記第１の平面での投影を１対１対応で覆う様に、各上記量子ドット・サブフィルム４００を上記第１の透明接着剤層３０の上記ＬＥＤチップ２０から離れた表面に設けることを含み、上記第１の平面は上記第１の透明接着剤層３０の厚さ方向に垂直な平面である。
【００６３】
いくつかの実施例において、量子ドット・サブフィルムは、吸着の方式により第１の透明接着剤層に移され、それぞれのＬＥＤに対応してよい。
【００６４】
具体的な一実施例において、各上記量子ドット・サブフィルム４００の上記第１の平面上での投影と、対応して覆われた上記ＬＥＤチップ２０の上記第１の平面上での投影との大きさ及び形状は、いずれも同じであり、図２に示すように、すなわち、量子ドット・サブフィルムの投影と、対応するＬＥＤチップの投影との大きさ及び形状は、同じであり、このよに、量子ドット・サブフィルムが、対応するＬＥＤチップを覆うことをよりよく確保することができる。
【００６５】
本開示の他の実施例において、ステップＳ３における第１の透明接着剤層は、未硬化状態にあり、ステップＳ４では、量子ドット・フィルムを第１の透明接着剤層の各ＬＥＤチップから離れた表面に置いた後、第１の透明接着剤層を硬化させることにより、量子ドット・フィルムと第１の透明接着剤層との接着を実現し、好ましくは、第１の透明接着剤層の量子ドット・フィルムに近い表面は、平面であることにより、発光の均一化をよりよく実現する。
【００６６】
量子ドット・フィルムをよりよく保護するために、本開示の一実施例において、上記量子ドット・フィルムを上記第１の透明接着剤層の各上記ＬＥＤチップから離れた表面に設けた後、上記製造プロセスは、上記量子ドット・フィルム４０の露出表面に第２の透明接着剤層５０を設けることをさらに含み、一実施例において、図２に示す構造を形成する。
【００６７】
いくつかの実施例において、上記第２の透明接着剤層５０の上記量子ドット・フィルム４０から離れた表面は、平面又は凸面である。当然のことながら、第２の透明接着剤層５０の量子ドット・フィルム４０から離れた表面は、平面又は凸面に限定されるものではなく、具体的な場合によっては、当業者であれば、それを他の凹凸な表面に設定して出光率を向上させることができる。
【００６８】
いくつかの実施例において、上記量子ドット・フィルム４０の上方にレンズを設けることにより、出光率を向上させる。
【００６９】
形成される発光素子の薄型化の要件を満たすために、本開示のいくつかの実施例において、上記第１の透明接着剤層又は上記第２の透明接着剤層の厚さは、５〜１００μｍの間であるか、又は上記第１の透明接着剤層及び上記第２の透明接着剤層の総厚さは、５〜１００μｍの間である。
【００７０】
いくつかの実施例において、本開示における第１の透明接着剤層と第２の透明接着剤層の材料は、変性シリコーン、アクリル酸、ポリビニルアルコール及びエポキシ樹脂から独立して選択される少なくとも一種であってもよいし、両者は同じであっても異なってもよい。当然のことながら、本開示における第１の透明接着剤層の材料と第２の透明接着剤層の材料は、他の材料、例えば、水・酸素バリア性の高い高分子又は耐高温の高分子などであってよい。上記「透明」とは、接着剤層が光を透過させることができることを指す。異なる性能需要に応じて、透明接着剤層には、散乱粒子等の非透光性物質が含まれてよい。
【００７１】
いくつかの実施例において、第１の透明接着剤層及び／又は第２の透明接着剤層を製造する原料は、高熱伝導性材料を含む。
【００７２】
本開示のＬＥＤユニットは、ＰＣＢ基板のような基底を含んでもよいし、ＰＣＢ基板を含まなくてもよく、当業者であれば、実際の状況に応じて、ＬＥＤユニットに基底を設けてもよいし、基底を設けなくてもよく、基底を設けた場合に、ＬＥＤチップが基底の表面に設けられる。
【００７３】
本開示の他の実施例において、量子ドット・フィルムを切り分けるのではなく、上記ステップ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。小型の発光素子の形成については、該プロセスは、非常に簡単であり、大きな量子ドット・フィルムを小さな量子ドット・フィルムに切断した後、ＬＥＤチップに対応して貼着するステップを省き、それをＬＥＤユニットと同時に切り分けて製造効率を向上させる。
【００７４】
いくつかの実施例において、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤウェハを含み、製造される量子ドット・フィルムの大きさ及び形状は、ＬＥＤウェハの大きさ及び形状と同じであるか又は類似している。切り分けられた発光素子の大きさについては、具体的な需要に応じて様々な大きさに切り分けることができる。
【００７５】
本開示の別の典型的な実施形態では、図１に示すように、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０を含むＬＥＤユニットと、上記各ＬＥＤチップの表面に設けられた第１の透明接着剤層３０と、上記第１の透明接着剤層３０の上記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、を含む発光素子を提供する。
【００７６】
図１に示す発光素子は、基底１０をさらに含み、少なくとも１つのＬＥＤチップが上記基底１０の表面に設けられる。
【００７７】
いくつかの実施例において、上記発光素子では、第１の透明接着剤層により量子ドット・フィルムをＬＥＤチップの上方に固定し、第１の透明接着剤層は、一定の接着力を有し、量子ドット・フィルムは、形成後に第１の透明接着剤層によりＬＥＤチップの上方に設けられてもよく、従来技術において量子ドット材料をＬＥＤチップ上に複数回に分けて直接注入することによる量子ドットの分布不均一の問題を回避し、該量子ドット・フィルムにおける量子ドット材料の分布が比較的均一であり、さらに発光素子の発光を比較的均一にすることができる。
【００７８】
いくつかの実施例において、量子ドット・フィルムの両正面は、いずれも平面であり、第１の透明接着剤層に平坦に設けられる。
【００７９】
いくつかの実施例において、本開示の量子ドット・フィルムは、１つのＬＥＤチップ又は複数のＬＥＤチップを同時に覆う一層であってもよいし、複数の間隔がある量子ドット・サブフィルムであってもよく、各量子ドット・サブフィルムが１つのＬＥＤチップを対応して覆う。
【００８０】
量子ドット・フィルムの利用率を向上させ、光損失を低減するために、本開示のいくつかの実施例において、上記量子ドット・フィルム４０は、複数の量子ドット・サブフィルム４００を含み、図２に示すように、上記量子ドット・サブフィルム４００の第１の平面での投影は、上記ＬＥＤチップの上記第１の平面での投影を１対１対応で覆い、上記第１の平面は、上記第１の透明接着剤層の厚さ方向に垂直な平面である。
【００８１】
本開示の他の実施例において、図１及び図３に示すように、上記量子ドット・フィルム４０は、量子ドット材料を含む光変換層４１と、上記光変換層４１の少なくとも１つの表面に設けられた熱伝導層４２と、それぞれ上記光変換層の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。熱伝導層は、ＬＥＤチップが発する熱量をより早く伝導し、製造された発光素子の性能安定性をよりよく確保することができ、長い耐用年数を有する。水・酸素バリア層は、水蒸気及び酸素ガスの光変換層への侵入を阻止し、光変換層の性能安定性を確保することができ、長い耐用年数を有する。
【００８２】
上記熱伝導層の材料は、熱伝導性材料及び結合剤を含み、このように熱伝導層を光変換層に直接接着させ、形成された発光素子の厚さを薄くすることを確保し、軽量化構造の要件を満たすことができる。
【００８３】
上記熱伝導材料は、従来技術のいずれかの熱伝導可能な材料であってよく、当業者であれば、実際の状況に応じて適切な熱伝導性材料を選択して本開示の熱伝導層を形成することができる。
【００８４】
熱伝導層の熱伝導効果をより良好にするために、本開示の一実施例において、上記熱伝導性材料は、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。
【００８５】
本開示のいくつかの実施例において、上記熱伝導性材料は、ナノ銅ワイヤー及び／又はナノ銀ワイヤーを含む。これらの２つの材料は、熱をよりよく伝導することができる。
【００８６】
本開示のいくつかの実施例において、上記熱伝導性材料は、長さが１０〜５００μｍの間で、直径が３０ｎｍ〜２０μｍの間である上記ナノ銀ワイヤーを含む。このように、発光効率に影響を与えない前提で高い熱伝導効果を得ることをさらに確保することができる。
【００８７】
いくつかの実施例において、上記水・酸素バリア層は、有機材料で形成されてもよいし、無機材料と有機材料とで共に形成されてもよい。無機材料は、シリコンオキシド化合物、アルミニウムオキシド化合物及びシリコンナイトライドから選択される少なくとも一種であってよい。これらの無機材料は、マグネトロン・スパッタリング、原子層堆積又は化学気相成長技術を用いて光変換層の少なくとも１つの表面に堆積してよい。
【００８８】
本開示の他の実施例において、上記水・酸素バリア層が有機材料のみで形成される場合、上記水・酸素バリア層は、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、上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、上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、酸素バリア層が光変換層に近い側に設けられる。このような水・酸素バリア層は、製造コストが低く、製造効率が高く、高価なマグネトロン・スパッタリング又は化学蒸着設備を購入する必要がない。
【００８９】
いくつかの実施例において、本開示の光変換層は、量子ドット材料を含み、蛍光粉末をさらに含んでよく、具体的には、上記光変換層は、赤色量子ドット材料と緑色量子ドット材料とを含んでもよいし、赤色量子ドット材料と緑色蛍光材料とを含んでもよいし、赤色蛍光材料と緑色量子ドット材料とを含んでもよく、当然のことながら、赤色量子ドット又は緑色量子ドットのみを含んでもよい。
【００９０】
いくつかの実施例において、上記光変換層は、一層であってもよいし、複数層であってもよく、例えば、二層であり、図４に示すように、一層が赤色光変換層であり、他の層が緑色光変換層であり、少なくとも１つの光変換層は、量子ドットを含む。
【００９１】
量子ドット・フィルムをよりよく保護するために、本開示の一実施例において、図２に示すように、上記発光素子は、上記量子ドット・フィルム４０の上記第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をさらに含み、好ましくは、上記第２の透明接着剤層５０の上記量子ドット・フィルム４０から離れた表面は、平面又は凸面である。
【００９２】
なお、本開示におけるＬＥＤ用の基底は、簡単な平板構造であってもよいし、図１及び図２に示したような、取付溝を有する構造であってもよく、当業者であれば、実際の状況に応じて適切な構造の基底を設けてＬＥＤチップを配置することができる。ＬＥＤユニットの基底は、発光素子の構成部分であってもよいし、又は製造プロセスにおける一時的に使用され、発光素子の構成部分を構成しない基底であってよい。ＬＥＤチップ間の電気回路は、直列接続又は独立して制御することができる。
【００９３】
本開示のいくつかの具体的な実施例において、ＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップである。当然のことながら、本開示におけるＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップに限定されず、他の光を発するＬＥＤチップであってよい。
【００９４】
なお、本開示の発光素子における量子ドット・フィルムは、１つであっても複数個であってもよく、一種又は複数種であってもよく、実際の状況に応じて設けられ、光変換層が一色に対応する光変換材料のみを含む場合には、複数の量子ドット・フィルムを設け、各量子ドット・フィルムにおける光変換層が異なる色に対応する量子ドット材料を含むことにより、白色光を発することができる。例えば、ＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップである場合、２つの量子ドット・フィルムを含み、一方が緑色光量子ドット・フィルムであり、他方が赤色光量子ドット・フィルムであり、量子ドット・サブフィルムに切り分ける場合に、２つの量子ドット・フィルムをいずれも切り分ける。
【００９５】
本開示の別の態様によれば、上記のいずれかの発光素子を含む電気光学装置を提供する。該電気光学装置は、照明装置、表示装置、検出装置などであってよい。
【００９６】
当業者が本開示の技術手段をより明確に理解するために、以下、具体的な実施例を参照しながら説明する。
【００９７】
実施例における赤色量子ドット材料及び緑色量子ドット材料の製造は、以下の方法を採用する。
【００９８】
赤色量子ドット材料の製造：
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。
【００９９】
ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ／ＣｄＺｎＳ／ＺｎＳコア・シェル量子ドット（６３０ｎｍ）の合成：
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。
【０１００】
塩基性炭酸亜鉛（０．６６ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、２．８ｇのオレイン酸、５ｇのＯＤＥを称量して１００ｍＬ三口フラスコに入れ、不活性ガスで１０分間排気し、２８０℃まで昇温し、清澄溶液を獲得して、精製したＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットを注入し、３００℃まで昇温し、２ｍＬの０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳ−ＴＢＰと０．０５ｍＬの０．２ｍｍｏｌ／ｍＬのオレイン酸カドミウムとの混合溶液を５ｍＬ／ｈの速度で滴下し、滴下が完了した後、同じ速度で０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳ−ＴＢＰ溶液を２ｍＬ滴下し続け、滴下が完了した後、反応を停止した。
【０１０１】
緑色量子ドット材料の製造：
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。
【０１０２】
ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ／ＣｄＺｎＳ／ＺｎＳコアシェル量子ドット（５３０ｎｍ）の合成：
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。
【０１０３】
塩基性炭酸亜鉛（０．６６ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、２．８ｇのオレイン酸、５ｇのＯＤＥを称量して１００ｍＬ三口フラスコに入れ、不活性ガスで１０分間排気し、２８０℃まで昇温し、清澄溶液を獲得して、精製したＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットを注入し、３００℃まで昇温し、２ｍＬの０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳ−ＴＢＰと０．０５ｍＬの０．２ｍｍｏｌ／ｍＬのオレイン酸カドミウムとの混合溶液を５ｍＬ／ｈの速度で滴下し、滴下が完了した後、同じ速度で０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳ−ＴＢＰ溶液を２ｍＬ滴下し続け、滴下が完了した後、反応を停止した。
（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。
【０１０４】
ステップ１では、量子ドット・フィルムを製造する。
【０１０５】
第１の離型フィルムに、第１の水・酸素バリア層接着剤、第１の熱伝導層接着剤、光変換層接着剤、第２の熱伝導層接着剤、第２の水・酸素バリア層接着剤、第２の離型フィルムを順に塗布した後に硬化させる。
【０１０６】
該光変換層は、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層を含み、赤色量子ドットは、発光波長が６３０ｎｍのＣｄＳ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットであり、緑色量子ドットは、発光波長が５３０ｎｍのＣｄＳ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットであり、該光変換層の厚さは２０μｍである。
【０１０７】
各第１の熱伝導層の厚さは２０μｍであり、熱伝導層は、長さが２００μｍで、直径が１０μｍであるナノ銀ワイヤーと、アクリル酸モノマーとを含み、熱伝導層の材料では、ナノ銀ワイヤーの重量百分率が１０％である。
【０１０８】
各熱伝導層の量子ドットから離れた表面にそれぞれ水・酸素バリア層を設け、各水・酸素バリア層の厚さは２０μｍであり、水・酸素バリア層は、順に積層された水バリア層と酸素バリア層とを含み、水バリア層は、熱伝導層に接触して設けられ、ポリ塩化ビニリデン・コーティングであり、上記酸素バリア層の材料は、ポリビニルアルコール・コーティングを含む。
【０１０９】
量子ドット・フィルムの２つの離型フィルムを剥離し、切断機で複数の量子ドット・サブフィルムに切り分け、使用に備える。量子ドット・サブフィルムの大きさは、ＬＥＤチップと同様である。
【０１１０】
ステップ２では、ＬＥＤユニットを提供する。
【０１１１】
精密ディスペンサを用いてディスペンスし、電気回路が設けられた基底に間隔を隔てて設けられた３つのＬＥＤチップを取り付ける。ＬＥＤチップは青色ＬＥＤチップである。
【０１１２】
ステップ３では、各上記ＬＥＤチップの露出表面に第１の透明接着剤層の接着剤を設ける。接着剤は、シリカゲルである。
【０１１３】
ステップ４では、上記量子ドット・サブフィルムを、上記第１の透明接着剤層の接着剤の各上記ＬＥＤチップから離れた表面に１対１対応で設け、硬化させて、第１の透明接着剤層と量子ドット・サブフィルムとの接着を実現する。
【０１１４】
ステップ５では、上記量子ドット・サブフィルムの露出表面に第２の透明接着剤層を設ける。第２の透明接着剤層は、厚さが５０μｍであり、材料が変性シリコーンである。
【０１１５】
得られた発光素子の概略図は、図４に示すとおりである。
（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。
【０１１６】
ステップ１では、量子ドット・フィルムを製造する。
【０１１７】
第１の離型フィルム上に、第１の水・酸素バリア層接着剤、第１の熱伝導層接着剤、光変換層接着剤、第２の熱伝導層接着剤、第２の水・酸素バリア層接着剤、第２の離型フィルムを順に塗布した後に硬化させる。
【０１１８】
該光変換層は、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層を含み、赤色量子ドットは、発光波長が６３０ｎｍのＣｄＳ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットであり、緑色量子ドットは、発光波長が５３０ｎｍのＣｄＳ／ＺｎＳｅコア・シェル量子ドットであり、該光変換層の厚さは２０μｍである。
【０１１９】
各第１の熱伝導層の厚さは２０μｍであり、熱伝導層は、長さが２００μｍで、直径が１０μｍであるナノ銀ワイヤーと、アクリル酸とを含み、熱伝導層の材料では、ナノ銀ワイヤーの重量百分率が１０％である。
【０１２０】
各熱伝導層の量子ドットから離れた表面にそれぞれ水・酸素バリア層を設け、各水・酸素バリア層の厚さは２０μｍであり、水・酸素バリア層は、順に積層された水バリア層と酸素バリア層とを含み、水バリア層は、熱伝導層に接触して設けられ、ポリ塩化ビニリデン・コーティングであり、上記酸素バリア層の材料は、ポリビニルアルコール・コーティングを含む。
【０１２１】
量子ドット・フィルムの２つの離型フィルムを剥離し、使用に備える。量子ドット・フィルムの大きさは、加工対象のＬＥＤウェハと同様である。
【０１２２】
ステップ２では、ＬＥＤユニットを提供する。
【０１２３】
材料及び構造が実施例１のＬＥＤチップと同じである一枚のＬＥＤウェハを用意する。
【０１２４】
ステップ３では、ＬＥＤウェハの露出表面に第１の透明接着剤層の接着剤を塗布する。接着剤は、シリカゲルである。
【０１２５】
ステップ４では、上記量子ドット・フィルムを、上記第１の透明接着剤層の接着剤のＬＥＤウェハから離れた表面に対応して設け、硬化させ、第１の透明接着剤層と量子ドット・フィルムとの接着を実現し、量子ドット・フィルムＬＥＤ発光体を得る。
【０１２６】
ステップ５では、量子ドット・フィルムＬＥＤ発光体をウェハ・レーザー切断機で切断して小さな発光素子を得る。
【０１２７】
ステップ６では、小さな発光素子を、設けられた電気回路基板に配置する。
【０１２８】
ステップ７では、小さな発光素子の露出表面に第２の透明接着剤層を設ける。第２の透明接着剤層は、厚さが５０μｍであり、材料が変性シリコーンである。
【０１２９】
得られた発光素子の概略図は、図４に示すとおりである。
【０１３０】
（実施例３）
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。
【０１３１】
（比較例１）
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。
【０１３２】
ＬＥＤチップを５０℃のオーブン中で点灯させ、光学性能の変化をモニターする方法により、実施例及び比較例の発光素子の信頼性を測定し、発光素子の安定性を評価し、平行サンプル積分球法により実施例及び比較例の発光素子の色度座標値を測定し、発光素子の発光均一性を評価する。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、３つの量子ドットＬＥＤ発光素子のＸ座標を表し、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、３つの量子ドットＬＥＤ発光素子のＹ座標を表す。発光素子とは、同じロットで製造された量子ドット・フィルム付きの３枚のＬＥＤチップを指す。
【０１３３】
具体的な試験結果は、表１に示すとおりである。
【０１３４】
【表１】
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【０１３５】
表１から分かるように、実施例の３個の小さな発光素子のＸＹ色座標の偏差が小さく、比較例１のＸＹ色座標の偏差が大きく、実施例における５０℃のオーブンで５００ｈ点灯した後の発光効率は、比較例より著しく高く、実施例３では、安定性がより高い量子ドットを用いたため、発光効率が最も高い。
【０１３６】
以上の説明から分かるように、本開示の上記実施例は、１）〜４）の技術的効果を実現する。
【０１３７】
１）本開示の製造プロセスでは、量子ドット・フィルムを先に製造し、量子ドット・フィルム中の量子ドット材料の分布が比較的均一であるため、該プロセスで得られた発光素子の量子ドット材料の分布が比較的均一であり、かつＬＥＤの発光均一性を向上させる。
【０１３８】
２）剥離可能な基材層を導入することにより、発光素子の薄層化を実現する。
【０１３９】
３）高安定性量子ドットを導入することも、発光素子の薄層化を実現することにも役立つ。
【０１４０】
４）量子ドット・フィルムとＬＥＤウェハとを同時に切断することにより、製造効率を向上させることができる。
【０１４１】
以上は、本開示の好ましい実施例に過ぎず、本開示を限定するものではなく、当業者にとって、本開示に対して様々な修正と変更を行うことができる。本開示の技術的思想及び原則内に行われるいかなる修正、同等置換、改善等は、いずれも本開示の保護範囲に含まれるべきである。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  基底
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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