量子点薄膜、照明器件及照明方法

专利名称：量子点薄膜、照明器件及照明方法
技术领域：
本发明关于量子点(QD)磷光体薄膜、QD照明器件及相关方法。
背景技术：
常规照明器件具有有限的光颜色特性及较差的照明效率。需要展现高色纯度、高效率及改良的光颜色特性且具成本效益的照明方法及器件。

发明内容
本发明涉及高效、色纯且颜色可调谐的量子点(QD)照明方法及器件。本发明进一步涉及量子点薄膜(QD薄膜)以及相关照明方法和器件。该照明器件包括用于电子器件的照明显示器。在某些实施方案中，本发明涉及用于诸如液晶显示器(IXD)、电视机、计算机、移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、游戏器件、电子阅读器件、数字相机及类似器件的显示器件的背光单元(BLU)。本发明的QD薄膜可用于任何适当用途，包括BLU、向下式照明、室内或室外照明、舞台照明、装饰照明、重点照明、博物馆照明、用于园艺、生物及其他用途的高度特定波长照明；以及本领域普通技术人员在研究本文所述的本发明后将显而易知的额外照明应用。本发明也包括适 用于光电应用的量子点降频转换层或薄膜。本发明的QD薄膜可将部分日光转换为可由太阳能电池的活性层吸收的较低能量的光，其中在无量子点薄膜的降频转换下所转换的波长的光无法被该活性层吸收并且转换为电。因此，采用本发明的QD薄膜的太阳能电池可具有增加的太阳能转换效率。本发明包括一种用作光源、滤光器和/或一次光降频转换器的QD薄膜。在某些实施方案中，QD薄膜为一次光源，其中该QD薄膜为包括在电刺激后发射光子的电致发光QD的电致发光薄膜。在某些实施方案中，QD薄膜为滤光器，其中该QD吸收具有某一波长或波长范围的光。该QD薄膜滤光器可允许通过某些波长或波长范围，同时吸收或过滤其他波长。在某些实施方案中，QD薄膜为降频转换器，由此该QD薄膜中的QD吸收来自一次光源的一次光的至少一部分并且将其重新发射为具有比该一次光更低的能量或更长的波长的二次光。在优选实施方案中，QD薄膜为滤光器与一次光降频转换器二者，由此该一次光的第一部分获允许在未被该QD薄膜中的QD吸收的情况下通过该QD薄膜，且该一次光的至少第二部分被该QD吸收并且降频转换为具有比该一次光更低的能量或更长的波长的二次光。在一个实施方案中，本发明提供量子点(QD)薄膜背光单元(BLU)。该QD BLU适当包括发蓝光二极管(LED)及QD薄膜，该QD薄膜适当包括QD磷光体材料薄膜或层，该QD磷光体材料薄膜或层布置于该QD磷光体材料层的顶侧及底侧的各者上的障壁层之间。适当地，该LED耦合至光导面板(LGP)，且该QD薄膜布置于该LGP与液晶显示器(LCD)面板的光学薄膜之间。将QD薄膜布置于LGP与LCD的光学薄膜之间允许有效再循环蓝光且允许相对于QD的蓝光的增加的光学路径长度，藉此允许大幅减少达成QD照明器件中的足够亮度所需的QD浓度。适当障壁层包括塑料或玻璃板。适当地，发光QD在将来自蓝色LED的一次蓝光降频转换成由QD发射的二次光后发射绿光及红光。在优选实施方案中，BLU为发白光型BLU。优选实施方案包括发射二次红光的第一群体的QD及发射二次绿光的第二群体的量子点，最优选其中发红光QD群体及发绿光QD群体由一次蓝光激发以提供白光。适当实施方案进一步包括在激发后发射二次蓝光的第三群体的量子点。可控制红光、绿光及蓝光的各自部分以达成由该器件所发射的白光的所期望的白点。用于在BLU器件中使用的示例性QD包括CdSe或ZnS。适当QD包括核/壳发光纳米晶体，该核/壳发光纳米晶体包括CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。在示例性实施方案中，发光纳米晶体包括外部配体涂层且分散于聚合基体中。本发明也提供包括QD BLU的显示系统。适当地，围绕QD的聚合基体是包括至少两种材料的不连续、复合基体。适当地，第一基体材料包括氨基聚苯乙烯(APS)，且第二基体材料包括环氧树脂。更适当地，该第一基体材料包括聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺(PEI)，且该第二基体材料包括环氧树脂。用于制备QD磷光体材料的适当方法包括将多个发光纳米晶体分散于第一聚合材料中以形成发光纳米晶体与第一聚合材料的混合物。固化该混合物，并且从该固化混合物中产生微粒。适当地，在固化之前将交联剂添加至该混合物。在示例性实施方案中，通过碾磨固化混合物来产生微粒。将该微粒分散于第二聚合材料中以产生复合基体，且将该材料形成为薄膜并且是固化的。用于制备QD磷光体材料的其他适当方法包括将多个发光纳米晶体分散于第一聚合材料中以形成发光纳米晶体与该第一聚合材料的混合物，添加第二材料，将该混合物形成为薄膜，并且接着固化该薄膜。在进一步实施方案中，本发明提供具有散射特征件的QD BLU，该散射特征件促进来自一次光源(优选蓝色LED)的一次光的散射且增加该一次光相对于QD薄膜中的QD的光学路径长度，藉此增加该QD BLU的效率且降低系统中的QD的数量。适当散射特征件包括QD薄膜中的散射珠粒、主体基体中的散射域，和/或障壁层或LGP上所形成的特征件。本发明提供新颖的QD磷光体材料、QD薄膜以及相关照明方法及器件。另外，本发明的QD远程磷光体基于用于新颖性控制QD激发及用来激发QD磷光体材料中的QD的一次光的机构而在QD磷光体技术上有所突破。将在随后描述中提出本发明的额外特征及优点，且在参阅该描述后将部分地显而易知或可通过实践本发明而学习该额外特征及优点。本发明的优点将由该结构实现且获得并且在书面描述及其权利要求以及附图中专门予以指出。应理解上述一般描述及以下详细描述二者皆为示例性及说明性的并且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。


附图绘示本发 明且连同描述一起进一步用来解释本发明的原理且用来使本领域普通技术人员能够制作并且使用本发明，该附图并入本文中且形成本说明书的一部分。
图1展示QD吸收及发射特性的可调性。图2展示常规的固态白光(SSWL)器件与基于QD的固态白光器件的光颜色分量的比较。图3展示QD BLU、常规BLU及NTSC标准的CIE图及色域。图4A至图4D展示先前技术Quantum Rail 远程磷光体封装。图5展示常规液晶显示器(LCD)堆栈。图6A至图6C展示根据本发明的实施方案的QD薄膜BLU及光再循环机构。图7A至图7C展示用于本发明的QD照明器件的各种一次光源配置。图8绘示根据本发明的QD中的一次光吸收及二次光发射。图9展示根据本发明的经配体涂布的QD。图10展示根据本发明的包括嵌入于基体中的QD的QD磷光体材料。图1lA至图1lB展示本发明的配体及QD薄膜形成方法。图12A至图12B展示根据本发明的QD磷光体材料。图13A至图13B绘示根据本发明的光学特征件及机构。图14A至图14C绘示根据本发明的某些实施方案的障壁薄膜及材料。图15A至图151绘示根据本发明的各种示例性障壁及障壁特征件。图16A至图16D绘示根据本发明的各种示例性光学增强特征件。图17A至图17B展示根据本发明的实施方案的本发明的QD磷光体材料及QD磷光体材料惰性区。图18A至图18C、图19A-图19D及图20A-图20D绘示根据本发明的某些实施方案的QD磷光体材料、障壁及密封件。图21A至图21E及图22A-图22K绘示根据本发明的某些实施方案的各种光导特征件。图23A至图23H、图24A至图24H、图25A至图251及图26A至图26G绘示根据本发明的某些实施方案的QD及散射特征件的各种空间配置。图27A至图27C绘示散射特征件及用于本发明的散射特征件的机构。图28A至图28F、图29A-图29C、图30A-图30C及图3IA-图3IC绘示根据本发明的某些实施方案的各种LGP及障壁配置以及QD与散射特征件的空间配置。图32及图33A至图33C展示根据本发明的某些方法及器件的调色及白点产生。图34至图35展示根据本发明的QD薄膜形成方法。图36A至图36C展示可用来产生PEI配体的示例性单环氧改性剂。图36A展示
I,2-环氧-3-苯氧基丙烧，图36B展不I, 2-环氧十二烧,且图36C展不缩水甘油基4-壬基
苯基醚。图37绘示本发明的配体形成方法。图38A及图38B展示根据本发明的QD磷光体材料。图39A至图39C展示包括根据本发明的实施方案的QD薄膜的电致发光背光器件。现将参考附图 描述本发明。在该图式中，相同参考数字指示相同或功能上类似的组件。
具体实施例方式本发明提供用于照明应用的QD照明器件及QD薄膜。应明白本文所展示且描述的特定实施方案为本发明的实例且无意以任何方式另外限制本发明的范畴。实际上，为了简短起见，本文可能未详细描述常规电子装置、制造、半导体器件，以及量子点、纳米晶体、纳米线体、纳米棒、纳米管及纳米带技术及系统(及该系统的个别操作组件的组件)的其他功能方面。色纯度及可调i皆件光颜色发射的控制在包括向下式照明及显示的许多照明应用中扮演着重要角色。为需要尤其在诸如远程磷光体固态白色照明(SSWL)的具能量效率、混合色的照明应用中允许精确色点控制及可调谐性的方法及器件。本发明通过提供在混合色照明应用中触发个别光颜色分量的新颖机构而解决此问题。可由本发明完成的精确性及控制的水平仍有待常规技术达成。尤其在SSWL照明领域中，常规照明方法及器件缺乏提供高纯度白光的能力，尤其是也高度可调谐以展现用于不同照明应用及显示器件的不同白点的高纯度白光。常规照明依赖于守旧的过滤技术来滤出非期望的光能量而非解决问题的根源-光源。例如，常规LCD BLU技术遭受不可控制的发射波长及必须由LCD彩色滤光器滤出的宽光谱宽度，此导致浪费的光能量、低效率及高操作温度。本发明基于新颖QD磷光体材料、QD薄膜及对应照明方法及器件提供光的高色纯度及可调谐性。另外，本发明的QD远程磷光体基于用于新颖性控制用来激发本发明的QD磷光体材料中的QD的一次光的机构而在QD磷光体技术上有所突破。本发明包括新颖实施方案，其中一次光经操纵以控制颜色及亮度，并且增加一次光的吸收及QD对二次光的随后发射。在某些实施方案中， 本发明提供一种用于显示应用的背光单元(BLU)。本发明的BLU包括作为磷光体材料的发射可调谐式量子点(QD)，诸如大小可调谐的QD。使用一次光源激发QD，BLU可产生由具有均匀大小分布的一个群体的QD发射且具有纯、饱和的颜色的光，或者由大小不同的量子点的掺合物发射且混合不同颜色的光。具有此QD大小可调谐性下，利用具有精确界定的白点的QD BLU而获得唯一的光谱工程设计。如下文更详细论述，QD BLU的白点通过调谐包括发射BLU的光颜色分量的多个QD群体的大小分布的QD特性来调整。与传统显示磷光体相比较，本发明的QD BLU的QD磷光体展现极高的光谱纯度、色饱和度、颜色分辨率及色域。如图1所展示，QD展现取决于QD大小的精确发射特性，该QD大小可经准确调谐以提供不依赖于激发条件的恒定发射特性。发射光谱由单高斯峰值(Gaussian peak)界定,该高斯峰值由带边缘发光产生。由于量子局限效应的直接结果，发射峰值位置由核粒子大小来判定。例如，如图1所展示，通过在2nm至15nm(100及102)的范围内调整粒径所展示，可在整个可见光谱上精确调谐发射。图1表示增加大小(从2nm至15nm)的纳米晶体的吸收峰值及发射峰值。初始峰值(较低波长)指示吸收波长且后续峰值(较高波长)指示发射波长(以纳米计)。随着增加纳米晶体的大小，吸收峰值波长及发射峰值波长从约450nm偏移至约700nm，并且可在该范围上调谐。在图1上的垂直阴影条指示在蓝色104、绿色106及红色108范围中的可见光波长。个别颜色分量的QD大小及窄光谱宽度的可调谐性允许独立于一次光源波长使用多个不同QD群体而达成精确白点或其他混合色。常规LCD背光展现有限的颜色属性。例如，如图2可见，该图展示常规无机磷光体背光(蓝色LED+YAG磷光体)的强度对颜色的光谱标绘图，来自YAG磷光体的黄光202为宽光谱、低强度的黄光。此无法调谐、较差质量的黄光的结果为浪费的光能量及比NTSC标准颜色准确度低10%。相反，根据本发明的一个实例实施方案，来自图2所展示的发绿光QD磷光体及发红光QD磷光体的发射(绿峰值204及红峰值206)展现高纯度、高强度且完全可调谐的光。此导致较高的能量效率及大于100%NTSC颜色准确度。本发明的QD BLU可经调谐以精确准确度达成任何目标白点。窄发射不仅防止人眼可见光谱的边缘处的光子浪费，其也允许优异地优化显色指数及功率转换效率。如图3所展示的标准国际照明委员会(Commission Internationale deI’Eclairage，CIE)图表中可见，该图绘示本发明的示例性QD BLU实施方案的色域302，本发明的QDBLU提供对诸如YAG304的常规BLU磷光体上的色域的改良。如由较大QD BLU色域三角形302所绘示，个别红色、绿色及蓝色(RGB)分量的高色纯度扩展潜在颜色的数组。个别红光分量306、绿光分量308及蓝光分量310的纯度明显允许更纯的三色白光。颜色过滤由于其发展已在IXD技术中成为一个棘手问题。常规BLU磷光体的宽谱发射需要彻底的颜色过滤以消除非期望的发射且提供红光、绿光及蓝光的纯色分量。常规LCD彩色滤光器主要依赖于各种染料、颜料及金属氧化物来吸收由常规BLU磷光体所产生的非期望波长的光。这些吸收性材料由于严重的光降解而遭受短寿命，且在不同各自颜色的不同彩色滤光器之间遭受寿命不一致，该寿命不一致造成不同显示颜色分量随时间以不同速率变化。吸收性材料的此劣化不利影响发射颜色、个别颜色分量的纯度、显示器的白点、亮度及显示器寿命。大量资源已专用于研究及发展用于LCD的彩色滤光器，但仍难以找到或生产用于常规LCD BLU且具有适当吸收率及透射率的经济实惠、高质量的彩色滤光器。本发明的QD BLU提供LCD彩色滤光器技术中的颜色过滤问题的长期需要的解决方案。与常规IXD BLU不同，本发明的QD BLU可经高度调适用于现有IXD彩色滤光器，且可经准确调谐而与不同显示器件的各种不同L`CD彩色滤光器相容。运用本发明的QD BLU,可基于可用性、质量、成本、层厚度等选定现有LCD彩色滤光器，而非将其调节成与常规BLU发射特性兼容。可将QD BLU磷光体的个别光颜色分量精确调节成在极特定波长的光及与所选择的彩色滤光器兼容的极窄光谱宽度下发射。在此类窄光谱宽度及发射可调谐性下，本发明的额外优点为显示器彩色滤光器的改良的寿命。QD磷光体的窄光谱发射需要吸收性彩色滤光器材料的较少吸收，此导致彩色滤光器的较少劣化及增加的寿命。如图1可见，可将本发明的QD磷光体材料的发射光谱调谐成配合用于不同照明器件的多种彩色滤光器。在从个别光颜色分量过滤较少光的情况下，滤光器材料与诸如YAG的传统BLU来源相比吸收更少的光能量。亮度及效率能量效率为消费者电子装置领域中的关键特征，且显示器消耗大部分器件功率。显示器功率消耗尤其在大显示器应用中大幅影响电子显示器件的许多特征，包括行动显示应用上的电池需求，以及器件操作温度及面板寿命。在常规显示器件中，由器件所消耗的大量能量专用于显示器，尤其是显示器BLU。本发明的QD BLU展现显示器BLU中的突破性效率改良。
本发明的QD BLU由于有效使用一次光而对常规BLU提供改良的效率，此导致减小浪费的光能量。常规BLU磷光体展现宽发射光谱，因此由彩色滤光器(例如，LCD彩色滤光器)滤出所产生的大量光以产生较锐利的颜色分量(例如，RGB)。此宽光谱过滤导致浪费的光能量、减少的亮度及较高的显示器操作温度。运用本发明的QD BLU及大小经调谐的量子点的窄带宽发射，由磷光体材料所产生的最少光经由颜色过滤而被浪费。与常规磷光体材料相比较，本发明的QD磷光体需要大幅减小的光过滤。如上文参考图2所阐述，QD磷光体材料的窄发射光谱导致更多光透过彩色滤光器发射而非滤出，且因此导致增加的亮度及效率。本发明的QD BLU的增加的色纯度及照明效率呈现总显示器亮度的能量有效性的增加。已进行量子点磷光体的一些发展，例如，如美国专利第7，374，807号、美国专利第7，645，397号、美国专利第6，501，091号、美国专利第6，803，719号、2010年4月29日提交的美国专利申请案第12/799813号、2008年3月19日提交的美国专利申请案第12/076530号、2 009年10月30日提交的美国专利申请案第12/609736号，以及2009年10月30日提交的美国专利申请案第12/609760号中所公开的发展，其各者的公开内容以引用的方式整体并入本文。例如，可购自Nanosys 的Quantum RaiI (QR)(展示于图4A-图4D中)包括基于QD的远程磷光体封装400，该QD基远程磷光体封装400对常规BLU提供颜色质量改良。如下文进一步详细阐述，本发明的新颖QD BLU在常规BLU以及QR磷光体封装上呈现优势。在涵盖蓝色LED (诸如YAG-涂布的蓝色LED BLU)的常规BLU中，常规磷光体用于将一部分蓝光转换为红色及绿色以覆盖整个可见光谱，且磷光体通常放置成与LED直接接触。在上文参考的Nanosys 的Quantum RaiI (QR) BLU中，将发光QD混合至聚合物中以形成活性材料404，并且将该活性材料密封406于玻璃毛细管402中以形成QR400。如图4A所展示，QR封装布置成在LED401与BLU的光导面板(LGP)403之间邻近LED401。归因于围绕量子点且在高操作温度及高光通量下劣化的有机成份，QD在暴露至紧密接近LED的热及光通量时具有有限的寿命，藉此限制QR BLU寿命。关于QR的额外问题包括在将QR安置成邻近LED时缺乏控制及准确性、与适当黏着或胶黏QR相关联的可靠性及光学问题，以及对机械损害的敏感性。图5展示常规LED背光式IXD显示器500，该图展示BLU512的组件，包括亮度增强薄膜(BEF) 501、漫射层504、LGP506、LED外壳510及反射器508。根据本发明的一个示例性实施方案，如图6A及图6B所展示，照明器件600 (例如，显示器BLU)包括包括薄膜的QD薄膜远程磷光体封装602，该薄膜包括夹在或布置于两个障壁层620、622之间的QD磷光体材料604。该QD薄膜布置于一个光导面板(LGP)上面,且至少一个一次光源610定位成邻近该LGP，由此该一次光源与该QD磷光体材料光通信。当由该一次光源发射一次光614时,该一次光行进通过该LGP且朝向该QD薄膜。该QD薄膜及该一次光源经布置使得该一次光行进通过该远程磷光体封装的QD磷光体材料并且激发该QD磷光体材料中的QD，藉此造成二次光从该QD薄膜发射。从该远程磷光体封装及该照明器件所发射的光可包括由磷光体材料发射的二次光、完全通过QD薄膜的一次光或优选其组合。在图6A及图6B所展示的示例性实施方案中，QD薄膜BLU600进一步包括底部反射薄膜或层608、靠近LGP的顶部和/或底部的一个或多个光提取层(图6中未展示)，以及布置于该QD薄膜上的一个或多个亮度增强薄膜601，使得该QD薄膜夹在或布置于BEF (例如，反射偏光器薄膜或棱镜薄膜)与具有反射薄膜及一个或多个光提取层的LGP之间。如图6A至图6C的实例实施方案中所展示，本发明的照明方法及器件旨在优选以包括以下列方式布置的QD磷光体层604的QD薄膜层602的形式将量子点降频转换层安置于更有利位置中:布置于IXD BLU的反射薄膜608与BEF601之间一例如，布置于IXD BLU的反射薄膜608与LGP606之间或布置于LGP606与BEF601之间。适当地，QD薄膜602包括顶部障壁620及底部障壁622，其中这些障壁容纳且保护QD磷光体材料604以免受外部环境状况影响。在QD薄膜布置成邻近LGP、而非靠近LED610的此位置的情况下，QD磷光体材料处的光通量及温度将显著降低，导致QD磷光体材料及QD BLU有较久寿命。另外，简化薄膜总成安装并且解决机械损害问题。如下文更详细论述利用本发明的QD薄膜实施方案来达成许多额外的优点。QD磷光体数量减小令本发明人异常吃惊的是，QD薄膜在LCD的某些层之间的部署导致由QD发射的二次光的亮度上有显著且非常出乎意料的改良，此允许大量减小光学密度(即，QD的数量的减小)。在达成所期望位准的亮度及白点所需的QD较少的情况下，与QR照明器件相比较，可大幅减少(例如，差不多 15倍或25倍减小)QD磷光体材料的光学密度(或QD浓度)，因此可使用较少QD获得较大显示表面积，且与QD数量减小成比例地大幅减小成本。通过将QD布置于显示器的BEF601与LGP606之间，大幅增加一次光相对于QD磷光体材料的有效路径长度。如图6B所展示，一次光614基本上由BEF601与LGP底部的反射薄膜608再循环，且通过诸如漫射特征件或层的额外特征件所造成的反射及散射，以及显示层及QD薄膜的折射率的差而再循环。此再循环造成一次光614在该一次光的一部分最终离开BLU之前以多种角度重复通过QD薄膜602。一次光614在QD磷光体材料中的路径长度由于通过QD磷光体材料所透射的高角度射线而增加，此导致QD薄膜中有更多的QD吸收(及重新发射)。可通过根据本发明的系统及方法操纵一次光而进一步增加一次光的路径长度及QD吸收。在某些实施方案中，如图27A及图27B所展示，一次光的此操纵及增加的吸收通过加入与QD薄膜相关联的诸如散射珠粒或粒子的散射特征件来达成所展示。由于QD磷光体本质上为等向性发射体，故其在全部方向上从QD表面发射光。与QD不同，诸如LED的激发光源由于其为朗伯(Lambertian)发射体而更单向性地发射光,此意味着从LED发射的光的强度在发射表面的法线处最高且随着远离法线增加的角度而减少。朗伯一次光发射体与等向性二次发射体的组合可能造成许多问题，包括单向一次光及低QD吸收率、低效率、高QD数量需求及不均匀的颜色及亮度分布一跨越显示器表面区域及从各个视角两方面。本发明的方法及器件改良颜色均匀性及亮度均匀性、增加效率且减小QD数量需求。在本发明使一次光及二次光的均匀发射方向及一次光的增加的QD吸收成为可能的情况下，从QD BLU发射的总体光具有更多可预测的特性，藉此允许QD BLU的颜色及其他发射特性的改良控制。一次光的此高效使用允许减小产生所期望的发射亮度及白点所需的QD的数量与一次光的量二者。通过根据本发明的方法及器件操纵一次光，可达成由该器件所发射的一次光分量及二次光分量的精确控制。与用于增加远程磷光体发射的传统方法不同，光分量的此改良控制可在不增加所需一次光的量下且不增加QD磷光体材料的量下达成。令人惊讶且最明显的是，此效果甚至可在QD数量显著减少的情况下达成。本发明的新颖实施方案允许出乎意料地减小根据本发明产生QD薄膜层的期望亮度及白点所需的量子点(例如，10倍至25倍减小)。作为用于BLU的磷光体，QD提供许多优点。然而，由于显示质量的QD磷光体生产的高成本，QD磷光体的应用通常限于诸如分子标记的低磷光体数量应用。本发明的QD BLU提供在QD磷光体中具有低数量的QD的QD磷光体BLU实施方案。出于许多原因而期望最小化QD BLU系统中所需的QD的数量。除了 QD大量生产的高成本以外，QD磷光体对环境状况高度敏感。QD数量减小简化QD与其他材料的整合且减小QD BLU系统中所需的非QD材料的量。例如，较少QD将减小必需基体材料、障壁材料及一次光的量，藉此使QD BLU系统更小、更薄、更轻且更有效。材料的此减小大幅减小QD BLU的生产成本，使得QD BLU对于常规显示器BLU而言具有成本竞争性。如下文更详细描述，QD的减小也允许QD BLU用于较大显示器且产生在增加的表面积上(诸如在根据本发明的某些实施方案的QD薄膜BLU中)使用QD磷光体材料的可能性。与常规QD磷光体不同，本发明的QD薄膜明显具有比一次光的表面积大得多的表面积。颜色及亮度均匀性作为本发明的额外优点，QD薄膜的空间组态在跨越显示器观察平面的亮度及颜色均匀性上提供改良。由于QD磷光体材料的增加的表面积及均匀布置于LGP表面区域上的磷光体的位置，得以消除与QR BLU相关联的亮度及颜色均匀性问题。常规显示器BLU经高度工程设计以在显示器观察平面上提供均匀的光分布，且本发明的QD BLU包括有利整合于LGP与BEF之间以使用从LGP发射 的高度均匀的一次光的QD薄膜。例如，在本发明的白光QD薄膜BLU实施方案中，由于由QD发射的一次光及二次光二者的均匀性、控制及可预测性，可更精确地控制白点。一次光源的一次光特性是不均匀且难以控制的。如在本发明中，在将QD薄膜布置成一层BLU堆栈的情况下，与QD相互作用的点处的一次光特性由于一次光均匀分散于LGP各处且在从LGP透射后而更为均匀且可预测。另外，从LGP发射的一次光的表面积远远大于靠近一次光源的光发射的小表面积。因此，QD薄膜BLU改良QD吸收及发射的可预测性、均匀性及控制以及来自照明器件的总体光发射。一次光分散于QD磷光体材料中改良一次光与二次光之间的指向性发射的均匀性，藉此允许QD BLU发射的全部颜色的光有更均匀的发射及亮度。另外，QD薄膜中的QD磷光体材料中的漫射将能够消除外部漫射层，藉此减少器件厚度。温度降低及寿命改良QD对温度高度敏感。在上文参考的QR BLU中，远程磷光体封装布置成邻近且极靠近一次光源，此导致由QD见到的较高操作温度。本发明的QD照明器件及方法允许将QD磷光体材料放置成进一步远离一次光源，藉此大幅减小QD操作温度并且解决归因于QD磷光体材料的温度敏感性的问题。在减小造成来自QD的二次发射所需的一次光的情况下，本发明的另一优点包括QD BLU系统及总体显示器件的增加的效率及较低的能量及操作温度需求。另外，由于QD薄膜实施方案中每单位面积的QD的减少的密度，与QR BLU相比较，可显著减小(例如，100倍)光通量。因此，本发明的QD薄膜BLU改良QD磷光体稳定性、整合性及寿命。制造、照明器件整合及机械整合性
利用本发明的QD薄膜来改良且更轻易地整合及对准，且QD薄膜与包括平面显示层(诸如LGP、光学膜、漫射器薄膜、彩色滤光器薄膜、偏光器薄膜及屏蔽薄膜)的现有显示器特征件更兼容。QR BLU实施方案中的整合及对准可能与常规BLU中一样困难。例如，QR封装的尺寸控制可损及BLU中的QR的对准且妨碍发射一次光的方向的控制及可预测性。在本发明的QD薄膜实施方案中，由于BLU中的远程磷光体组态及位置，得以简化一次光源与远程磷光体封装的光连接且使其更容易。与QR BLU相比较，本发明的QD薄膜改良大显示器的整合且允许包括QD BLU的较大显示器。QR BLU可能由于需要更多QR或更长QR而难以恰当地并入至大显示器中。在尤其是具有长尺寸的QR的QR生产中难以达成致密的尺寸控制。此外，由于QR对准所需的较长长度，大显示器尺寸的QR的对准在制造方面正具有挑战。在本发明的QD薄膜中，一次光源与QD磷光体的改良对准呈现较大QD BLU显示器的可能性。运用本发明的完全兼容、工艺就绪的QD薄膜，可在一次光源与光透射层的对准中利用现有或常规对准技术，包括用于LED-LGP对准的现有处理总成及技术。另外，由于QD磷光体材料可均匀分布于整个观察平面上，故QD薄膜允许其中一次光源安装于显示器背侧上，而非边缘对准一次光源或除了边缘对准一次光源之外的实施方案。与QR BLU及常规显示器BLU相比较，本发明的QD薄膜BLU提供许多另外的优点，包括容易BLU制造且整合至显示器件中。虽然QR呈现与磷光体封装生产相关联的挑战性问题一包括用磷光体材料404填充小毛细管402以及用端部密封件406密封该小毛细管，但是利用本发明的QD薄膜BLU的便利的滚动条式制造是可行的。此允许使用常规薄膜管线处理技术的便利大规模滚动条式处理，由此可制造QD薄膜及封装且将其切割成一定大小，接着进一步处理。可采用类似于胶带涂布中所使用的处理技术的滚动条式处理技术。QD磷光体材料可通过喷涂、喷雾、溶剂喷涂、湿式涂布及本领域普通技术人员已知的额外涂布及沉积方法沉积。QD薄膜封装的平坦层结构与包括平面显示层(诸如LGP及LCD过滤器、偏光器及玻璃平面)的现有显示器特征件兼容。此平面结构减小与QR及常规磷光体相关联的空间对准及耦合问题。另外，磷光体密度在整个显示器表面区域上的均匀性在各个器件之间提供更大的可预测性及控制，藉此简化用于不同照明应用及器件的本发明的BLU调适。作为另外优点，如 下文更详细论述，QD薄膜允许消除显示器BLU中的某些层，诸如漫射层。此进一步简化制造且允许更薄的照明器件。本发明的QD薄膜实施方案提供QD远程磷光体封装的机械整合性的改良。与QR远程磷光体相比较，QD薄膜利用光通量的增加的表面积、更强的障壁材料，以及充当额外保护障壁的显示器的现有平坦层之间的部署而找到另外的优点。由于本发明可使一次光的损耗减少，本发明的QD薄膜得以在QR磷光体封装上提供增强的效率。在QR BLU中，与一次光源与QR的对准及光耦合相关联的困难可能造成来自一次光源的光由于一次光从QR中反射离开或者以其他方式离开而至环境中，或者不期望地透射至LGP中而被浪费且必须由显示器滤出。利用本发明的QD薄膜实施方案消除整合问题增加一次光的可预测性及控制，藉此大幅减少浪费的一次光的量且改良器件效率。QD薄膜特征件及实施方案在某些实施方案中，本发明涉及显示器件。如本文所使用，显示器件指具有照明显示器的任何系统。此类器件包括(但不限于)涵盖液晶显示器(LCD)、电视机、计算机、移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、游戏器件、电子阅读器件、数字相机等的器件。
虽然本文所述的特定实施方案指用于显示器件的BLU，但是本发明的QD薄膜可用于任何适当用途，包括(但不限于)向下式照明、室内或室外照明、舞台照明、装饰照明、重点照明、博物馆照明及用于园艺、生物及其他用途的高度特定性波长照明以及本领域普通技术人员在研究本文所述的本发明后将显而易知的额外照明应用。如本文所使用，照明显示器件的“显示器”或“显示面板”包括与该器件的显示功能特定相关的全部层及组件，包括显示器光源、磷光体材料、光导面板(LGP)、漫射器材料及层、反射器材料及层、光学材料及层(诸如亮度增强型薄膜(BEF))、用于照明控制的PCB面板、彩色滤光器、偏振棱镜、偏振过滤器、玻璃薄膜、保护薄膜及类似物。如本文所参考，显示器的“观察平面”为显示器件的使用者或观察者所见到的显示输出的部分。如本文所使用，“背光单元”(BLU)指产生用于照明显示器件的光(包括一次光及二次光)的显示器的部分。BLU的组件通常将包括(但不限于)一个或多个一次光源、QD薄膜、一个或多个LGP、BEF、漫射层、反射薄膜、相关组件及类似组件。—次光源与本发明的磷光体材料光稱合，使得一次光源与二次光源彼此光通信。如本文所述，术语“光耦合”及“光连接”指由诸如一次光的光连接的组件，由此光可从第一组件透射至与该第一组件光耦合或连接的第二组件。一次光源可包括能够从二次光源(QD磷光体)产生二次光发射的任何光源。适当一次光源将具有能够激发QD磷光体材料的QD的激发能量，藉此起始二次光发射。理想一次光源也将展现高效率、低操作温度、高通量及高亮度。对于选定一次光源的额外考虑可包括可用性、成本、大小、耐受性、发射颜色及纯度、光谱宽度、发射光的方向、特征件的寿命、质量、坚实度，以及与磷光体封装、BLU及显示器件的兼容性。一次光源可为任何适当光源，诸如LED、蓝光源或紫外光源(诸如蓝色或UVLED)、激光器、弧光灯、黑体光源，以及其他固态光源。优选实施方案将包括LED —次光源。优选地，一次光源为蓝光源或紫外光源，最优选为在440nm至470nm范围内、更优选450至460范围内发射的蓝色LED。例如，一次光源可为GaN LED，诸如在450nm的波长下发射蓝光的 GaN LED。

在优选实施方案中，由一次蓝光源发射的蓝光的一部分将与QD吸收及重新发射成比例，且该一次蓝光的一部分将用作由QD BLU及显示器件发射的光的蓝光分量。在这些实施方案中，由QD BLU发射的光将包括来自一次光源的一次光与在吸收及重新发射后从QD发射的二次光的混合。虽然本申请案各处参考单个一次光源，但是本说明书中仅为简单起见而参考此单一性，且也隐含具有一个以上一次光源的实施方案。如本领域普通技术人员将理解，本发明可取决于特定实施方案或应用的需求而包括单个一次光源或多个一次光源。另外，如下文更详细阐述，一个或多个一次光源可布置成沿显示器的边缘和/或布置于各个显示层的下面(例如，在LGP之后)。本发明的BLU可包括一次光源的任何数量、配置、间隔及位置，包括边缘发光型和/或后部发光型配置，如图7A至图7C所展示，其描绘边缘发光型BLU (图7A)、后部发光型BLU(图7B)及组合的边缘发光型及后部发光型BLU(图7C)。如本领域普通技术人员将理解，一次光源710的部署及数量将取决于照明器件的需求，且将包括不限于本文所述的实施方案的任何可预料的组态。在优选实施方案中，QD BLU包括布置于显示器的多层之间且邻近于该层的QD薄膜远程磷光体封装。适当地，QD薄膜布置于LGP上或该LGP的上面，适当布置于LGP与IXDBLU的一个或多个光学薄膜(诸如BEF)之间。QD薄膜包括QD磷光体材料，该QD磷光体材料优选布置于该QD磷光体材料的各侧上的一个或多个障壁层之间。适当地，该QD薄膜经由其上布置该QD薄膜的LGP而与一次光源光连接，使得一次光行进通过该LGP并且透射至该QD薄膜中。在优选实施方案中，如下文更详细描述,QD薄膜包括诸如散射粒子的一个或多个散射特征件，以增强二次光发射。QD薄腊远稈磷光体封装如本文所参考，如下文更详细描述，本发明的“远程磷光体封装”或“QD薄膜”包括QD磷光体材料及与其相关联的封装材料。本发明的远程磷光体封装在一次光源与磷光体材料为个别组件且磷光体材料不与一次光源整合成单个组件的意义上为“远程的”。一次光从一次光源发射且在到达QD薄膜的QD磷光体材料之前行进通过一种或多种外部媒体。本发明的远程磷光体封装包括QD磷光体材料，该QD磷光体材料包括至少一个群体的发光量子点(QD)，本文也称为QD磷光体、二次光源或二次发光QD。如图8所展示，QD813在降频转换QD所吸收的一次光814后提供二次光发射816。如图9所展示，本发明的QD适当包括核/壳QD900，其包括核902、在该核上涂布的至少一个壳904，以及包括一个或多个配体906 (优选有机聚合配体)的外部涂层。在优选实施方案中，如图10所展示，远程磷光体封装将包括QD磷光体材料1000,该QD磷光体材料包括嵌入或分散于一种或多种基体材料1030中的QD1013，使得该QD磷光体材料包括QD-基体材料复合物。适当QD、配体及基体材料包括本领域普通技术人员已知的任何此类适当材料，包括(但不限于)本文所提及的材料。如本文所参考，本发明的“QD磷光体材料”指QD磷光体(即，发射二次光的QD及相关联的配体或涂层)及与其相关联的任何基体材料。在优选实施方案中，如下文进一步详细描述，QD磷光体材料将进一步包括一个或多个散射特征件。本发明提供包括发光量子点的各种组合物。可针对各种应用调节且调整发光QD的各种属性，包括其吸收属性、发射属性及折射率。如本文所使用，术语“量子点”或“纳米晶体”指大体上为单晶的纳米结构。纳米晶体具有具有小于约500nm且低至小于约Inm的量级的尺寸的至少一个区或特征性尺寸。如本文所使用，当参考任何数值时，“约”意味着所述的值的±10%的值(例如，约IOOnm涵盖从90nm(含)至IlOnm(含)的大小的范围)。本领域普通技术人员容易理解术语“纳米晶体”、“量子点”、“纳米点”及“点”用于表示相似结构且在本文中可互换使用。本发明也涵盖使用多晶或非晶纳米晶体。一般而言，具有特征性尺寸的区将沿着结构的最小轴。QD在材料属性上大体上可为同质的，或在某些实施方案中，可为异质的。QD的光学属性可由其粒子大小、化学或表面组合物；和/或由本领域中可用的适当光学试验来判定。在约Inm与约15nm之间的范围中调节纳米晶体大小的能力实现整个光学光谱中的光电发射覆盖以在显色上提供显著的多面性。粒子囊封提供防化学品及UV劣化剂的稳健性。额外示例性纳米结构包括(但不限于)纳米线体、纳米棒、纳米管、支链纳米结构、纳米四脚体、三脚体(tripod)、二脚体(bipod)、纳米粒子及具有至少一个区或特征性尺寸(选用三维的各者)的类似结构，该至少一个区或特征性尺寸具有小于约500nm，例如小于约200nm、小于约lOOnm、小于约50nm或 甚至小于约20nm或小于约IOnm的尺寸。一般而言，区或特征性尺寸将沿着结构的最小轴。纳米结构可(例如)大体上为结晶，大体上单晶、多晶、非晶或其组合。可使用本领域熟练技术人员已知的任何方法产生用于本发明的QD(或其他纳米结构)。例如，适当QD及用于形成适当QD的方法包括以下者中所公开的QD及方法:美国专利第6，225，198号、2001年10月4日提交的美国专利申请公开案第2002/0066401号、美国专利第6，207，229号、美国专利第6，322，901号、美国专利第6，949，206号、美国专利第7，572，393号、美国专利第7，267，865号、美国专利第7，374，807号、2005年12月9日提交的美国专利申请案第11/299299号及美国专利第6，861，155号，其各者全部以引用的方式并入本文。可从任何适当材料、适当无机材料且更适当无机导电或半导电材料中产生用于本发明的QD(或其他纳米结构)。适当半导体材料包括任何类型的半导体，包括I1-VI族、II1-V族、IV-VI族及IV族半导体。适当半导体材料包括(但不限于)S1、Ge、Sn、Se、Te、B、C (包括金刚石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AIN、A1P、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe, ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO、PbS、PbSe、PbTe, CuF、CuCl、CuBr、Cu1、Si3N4' Ge3N4' Al2O3' (Al, Ga, In) 2 (S, Se, Te) 3、Al2CO,以及两种或多种此类半导体的适当组合物。在某些方面中，半导体纳米晶体或其他纳米结构可包括来自由P-型掺杂物或η-型掺杂物组成的群组的掺杂物。用于本发明的纳米晶体(或其他纳米结构)也可包括I1-VI或II1-V半 导体。I1-VI或II1-V半导体纳米晶体及纳米结构的实例包括周期表的来自II族的元素(诸如Zn、Cd及Hg)与来自VI族的任何元素(诸如S、Se、Te、Po)的任何组合；以及周期表的来自III族的元素(诸如B、Al、Ga、In及Tl)与来自V族的任何元素(诸如N、P、As、Sb及Bi)的任何组合。其他适当无机纳米结构包括金属纳米结构。适当金属包括(但不限于)Ru、Pd、Pt、N1、W、Ta、Co、Mo、Ir、Re、Rh、Hf、Nb、Au、Ag、T1、Sn、Zn、Fe, FePt及类似金属。虽然本领域普通技术人员已知的任何方法可用于产生纳米晶体磷光体，但是适当使用用于无机纳米材料磷光体的受控生长的溶液相胶体方法。参见Alivisatos, A.P.，“Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots，，Science271:933 (1996)；X.Peng, M.Schlamp, A.Kadavanich,A.P.Alivisatos,^Epitaxial growth of highlyluminescent CdSe/CdS Core/Shell nanocrystals with photostability andelectronic accessibility^J.Am.Chem.Soc.30:7019-7029 (1997)；以及 C.B.Murray, D.J.Norris, M.G.Bawendi, “Synthesis and characterization of nearly monodisperseCdE (E=sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites，，J.Am.Chem.Soc.115:8706(1993)，其公开内容以引入的方式整体并入本文。此制造工艺技术在无需清洁室及昂贵制造设备的情况下利用低成本可处理性。在这些方法中，将高温下经历热解的金属前驱体迅速注入至有机界面活性剂分子的热溶液中。这些前驱体在高温下分解并且反应成成核纳米晶体。在此起始成核阶段之后，通过将单体添加至生长晶体而开始生长阶段。结果为溶液中存在有机界面活性剂分子涂布其表面的自立式结晶纳米粒子。利用此方法，出现作为数秒内发生的初始成核事件的合成，其后接着在高温下晶体生长达数分钟。可更改诸如温度、所存在的界面活性剂的类型、前驱体材料及界面活性剂对单体的比率的参数以便改变反应的性质及进程。温度控制成核事件的结构相、前驱体的分解速率及生长速率。有机界面活性剂分子调节溶解性与纳米晶体形状的控制二者。界面活性剂对单体、界面活性剂彼此之间、单体彼此之间的比率及单体的个别浓度强烈影响生长的动力学。在半导体纳米晶体中，光电引发的发射由纳米晶体的带边缘状态产生。来自发光纳米晶体的带边缘发射与源自表面电子状态的辐射及非辐射衰减通道竞争。X.Peng等人，J.Am.Chem.Soc.30:7019-7029(1997)。结果，诸如悬键的表面缺陷的存在提供非辐射性重组中心且促成降低的发射效率。钝化与移除表面俘获状态的有效且永久性的方法为在纳米晶体的表面上外延地生长无机壳材料。X.Peng等人，J.Am.Chem.Soc.30:7019-7029(1997)。壳材料可经选择使得电子位准为相对于核材料的类型I (例如，具有提供将电子及电洞局部化至核的潜在步骤的较大带隙)。结果，可减小非辐射性重组的概率。核-壳结构通过将含有壳材料的有机金属前驱体添加至含有核纳米晶体的反应混合物而获得。在此情况中，与其成核事件后接着生长，诸核不如充当核心，且壳从其表面生长。反应的温度保持较低以便利将壳材料单体添加至核表面，同时防止壳材料的纳米晶体独立成核。在反应混合物中提供界面活性剂以引导壳材料的受控生长并且确保溶解性。两种材料之间存在低 晶格不匹配时获得均匀且外延生长的壳。用于制备核-壳发光纳米晶体的示例性材料包括(但不限于)S1、Ge、Sn、Se、Te、B、C (包括金刚石)、P、Co、Au、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe, CuF, CuCl、CuBr, Cu1、Si3N4, Ge3N4, A1203、(Al, Ga, In)2(S, Se, Te)3、Al2CO,以及两种或多种此类材料的适当组合。用于实施本发明的示例性核-壳发光纳米晶体包括(但不限于)(表示为核 / 壳)CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS以及其他核-壳发光纳米晶体。在适当实施方案中，CdSe由于此材料的合成的相对成熟而用作纳米晶体材料。由于使用一般表面化学，故也可取代不含镉的纳米晶体。用于显示器BLU器件的示例性发光纳米晶体材料包括 CdSe 或 ZnS，包括包括 CdSe/CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSeZn/CdS/ZnS、CdSeZn/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS 或 CdTe/ZnS 的核 / 壳发光纳米晶体。最优选地，本发明的量子点将包括核-壳QD，该核-壳QD具有包括CdSe的核及包括CdS或ZnS的至少一个囊封壳层一最优选包括CdS的至少一个囊封壳层及包括ZnS的至少一个囊封壳层。发光纳米晶体可由不受氧气影响的材料制成，藉此简化氧气障壁需求及QD磷光体材料中的QD的光稳定化。在示例性实施方案中，如下文更详细论述，发光纳米晶体涂布有一种或多种有机聚合配体材料且分散于包括一种或多种基体材料的有机聚合基体中。发光纳米晶体可进一步涂布有包括一种或多种材料(诸如二氧化硅、氧化铝或氧化钛(例如，SiO2, Si203、TiO2或Al2O3))的一个或多个无机层以密闭式密封QD。如下文进一步详细描述，将基于用于QD BLU所使用的显示用途的所期望的发射属性来选择用于本发明的QD。优选QD特性包括高量子效率(例如，约90%或更多)、连续且可调谐的发射光谱，以及窄且尖锐的光谱发射(例如，小于40nm、30nm或更小、或20nm或更小的半最大值全宽度(FWHM))。在优选实施方案中，QD将包括在由蓝光源激发后能够发射红光的至少一个群体的QD及能够发射绿光的至少一个群体的QD。如下文更详细论述，可调整QD波长及浓度以符合所需光学效能。在其他实施方案中，QD磷光体材料可包括一个群体的QD，该群体的QD吸收具有非期望的发射波长的光的波长且重新发射具有期望的发射波长的二次光。以此方式，QD薄膜包括至少一个群体的颜色过滤QD以进一步调谐照明器件发射并且减小或消除颜色过滤的需要。本发明的QD优选涂布有嵌入于一种或多种基体材料中且/或由一个或多个障壁层密封的一种或多种配体涂层。此类配体、基体材料及障壁可提供QD的耐光性并且保护QD免受包括高温、高强度光、外部气体、水分及其他有害环境状况的环境状况的影响。利用这些材料可达成额外效果，包括主体基体材料中的所需折射率、主体基体材料中的所需黏度或QD分散/可混性及其他所需效果。在优选实施方案中，将配体及基体材料选择为具有足够低的热膨胀系数，使得热固化大体上不会影响QD磷光体材料。用于本发明的发光QD(或其他纳米结构)优选包括与其表面共轭、协作、相关联或连接的配体。在优选实施方案中，QD包括包括配体的涂布层，以保护该QD免受外部水分及氧化影响、控制聚结且允许该QD分散在基体材料中。适当配体及基体材料以及用于提供该材料的方法见述于本文。额外适当配体及基体材料以及用于提供此类材料的方法包括本领域熟练技术人员已知的任何群组，包括以下者中所公开的群组:2000年2月4日提交的美国专利申请案第12/79813号、2008年3月19日提交的美国专利申请案第12/076530号、2009年10月30日提交的美国专利申请案第12/609736号、2005年12月9日提交的美国专利申请案第11/299299号、美国专利第7，645，397号、美国专利第7，374，807号、美国专利第6，949，206号、美国专利第7，572，393号及美国专利第7，267，875号，其各者的公开内容以引用的方式整体并入本文。另外，适当配体及基体材料包括本领域中的任何适当材料。如2000年2月4日提交的美国专利申请案第12/79813号中更详细阐述，适当配体结构包括多部分配体结构，诸如3部分配体，其中可针对其的特定功能而独立制造并且优化头部基团、尾部基团及中间/体基团，且随后组合成理想功能的完整表面配体。随着此类多部分配体的发展，可达成纳米晶体在基体中的装填密度的控制以优化量子收率、光学散射、折射率的调谐，以及主体基体中的QD密度。可使用允许三种独立基团单独合成且随后组合的通用技术来合成配体分子。优选地，配体包括一种或多种有机聚合配体。适当配体提供具有低氧渗透性的有效且稳固键结的QD囊封、沉淀或离析至在基体材料中的域中以形成不连续的双相或多相基体，有利地在基体材料各处分散，且为市售的材料或可用市售材料容易地调配。适当配体包括(例如)聚合物、玻璃状聚合物、硅氧烷、羧酸、二甲酸、多羧酸、丙烯酸、膦酸、膦酸酯、膦、氧化膦、硫、胺、与环氧化物组合以形成环氧树脂的胺、本文所提及的任何聚合配体的单体、本文所提及的任何基体材料、本文提及的任何聚合基体材料的单体或这些材料的任何适当组合。适当地，QD配体将包括含胺有机聚合物，诸如氨基硅氧烷(AMS)(例如，Gelest 出售的 AMS-242 及 AMS-233，及由 Genesee Polymers Corp. 出售的GP-998);以及聚-醚胺，诸如Jeff amine 。适当配体包括具有诸如胺部分或二羧酸部分的一种或多种QD结合部分 的配体。示例性胺配体包括脂族胺，诸如癸胺或辛胺；以及聚合胺。
在优选实施方案中，配体材料包括侧基胺官能的聚苯乙烯(本文称为氨基聚苯乙烯或APS)以涂布且提供QD的耐光性，防止QD发射特性的非希望的变化。适当APS配体包括(例如)包括苯乙烯单体及带有胺部分(优选伯胺部分)的单体的共聚物。图1lA展示示例性APS配体。如图1lA的实例实施方案所展示，APS由苯乙烯顺丁烯二酸酐(SMA)，诸如市售SMA(例如，Sartomer SMA EF80)合成。将该酸酐以定量收率转化为二甲酯，接着通过与二胺反应而将该甲酯转变为酰胺，其同时产生侧基伯胺。在此反应后，通过沉淀纯化聚合物且可使用大小选择来获得适当分子量分数。在用于合成APS配体的此实例实施方案中，全部操纵在干燥无氧的氮气氛围下使用标准史莱克技术(Schlenk technique)实行。试齐U、中间体及APS产物在手套箱内部处置与储存。使用MBraun MP-SPS溶剂系统使己烷、甲苯及甲醇去氧化且干燥。使用含有8个苯乙烯单体及I个顺丁烯二酸酐(或丙二酸酯衍生物)的‘聚合物单元’估算聚合物的式量。为了合成苯乙烯顺丁烯二酸二甲酯共聚物⑵，将SM共聚物(I) (150g)添加至2L3-颈圆底烧瓶(RBF)中。在添加至RBF反应烧瓶之前用加料漏斗测量甲醇(196mL)及甲苯(275mL)。将盐酸(3滴)添加至该RBF中且将温度设定至110°C,此造成反应溶液回流。在使反应溶液回流2天(约48小时)之后,移除热且将反应溶液冷却至室温。通过FTIR光谱学的样品分析显示酸酐已转化为酯。通过旋转蒸发而从反应溶液中移除挥发物。通过添加乙醚(IOOmL)、用手打旋并且倾析至2L分液漏斗中而用乙醚(600mL)逐部分溶解产物。在该分液漏斗中用水(5X250mL)洗涤产物。通过旋转蒸发而用真空管线再次移除挥发物，直至产物为被压碎成粉末的易碎、白色发泡体。产物经受真空直至已到达小于100毫托的压力超过4小时。将产物(142g)储存在手套箱中。通过FTIR对分离产物的分析而指示酯无酸酐。接着，以将苯乙烯顺丁烯二酸二甲酯共聚物(2)(140g)添加至2L3-颈RBF中开始苯乙烯顺丁烯二酸二胺共聚物(3)的合成，且该RBF反应烧瓶备有回流冷凝器及加料漏斗。添加甲苯(850mL)并且将反应溶液加热至50°C。在加热反应溶液的同时，将1，4-二氨基丁烷(71.0g)转移至250mL Schlenk烧瓶中。在Schlenk管线上，通过套管将该二氨基丁烷洗涤至溶解于甲醇(总计75mL)中的RBF中。接着，将反应溶液温度增加至140°C，且使反应溶液变混浊但自由搅拌。在140°C下回流反应溶液达9天。在回流6天之后，通过FTIR对样品的分析显示酯已转化为酰胺。回流反应溶液直至第9天将其冷却至室温。为了处理及纯化，将反应溶液逐滴转移至含有1500mL己烷的5L3-颈RBF中。倾析顶部相，且用 己烷(500mL)洗涤产物且再次倾析顶部相。通过真空转移移除挥发物以留下无色、易碎发泡体。该发泡体经受真空直至压力小于200毫托。接着将产物溶解于甲苯与甲醇的1:1混合物(IL)中，形成混浊溶液。使用封闭的惰性氛围过滤系统并且透过粗糙、烧结玻璃过滤器而将该溶液过滤至独立的Schlenk烧瓶中。在机械搅拌的12L3颈RBF中将该溶液逐滴添加至8.0L迅速搅拌的己烷中。该添加发生约2小时且造成聚合物沉淀。用己烷(150mL)洗涤该聚合物且在真空至小于200毫托的压力下干燥，产生易碎、白色发泡体。在挥发物移除工艺期间定期地分裂固体且将其从烧瓶壁刮掉以便于干燥。产物经受小于100毫托的真空达至少4小时。所得产物为压碎成白色粉末(128g)的易碎、白色发泡体。Schlenk技术优选用以合成将提供QD的成功稳定的APS。APS材料在形成完整QD涂层、光稳定化、障壁属性、可固化性、容易沉积及与基体材料(诸如环氧树脂)的兼容性上提供常规材料的改良。在更优选实施方案中，配体材料包括待涂布的聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺，并且例如改良QD的溶解性和/或耐光性，防止QD发射特性中的非希望的改变。聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺优选为支链的。可通过使聚乙烯亚胺与其他化合物，例如，与诸如苄基溴、苄基氯或环氧树脂的亲电试剂反应而便利产生改性聚乙烯亚胺。优选地，通过使聚乙烯亚胺与单环氧树脂反应而产生用于本发明的改性聚乙烯亚胺。最优选地，通过使支链聚乙烯亚胺与单环氧树脂反应而产生用于本发明的改性聚乙烯亚胺。聚乙烯亚胺可每当量聚乙烯亚胺上的伯胺与大于O且小于或等于I当量的单环氧树脂反应。优选地，聚乙烯亚胺与每当量聚乙烯亚胺上的伯胺约0.05当量与约0.80当量之间的单环氧树脂反应，更优选与每当量伯胺约0.10当量与约0.75当量之间的单环氧树脂反应，或与每当量伯胺约0.20当量与约0.75当量之间的单环氧树脂反应，例如与每当量伯胺约0.25当量单环氧树脂、与每当量伯胺约0.40当量单环氧树脂、与每当量伯胺约0.50当量单环氧树脂、与每当量伯胺约
0.60当量单环氧树脂或与每当量伯胺约0.70当量单环氧树脂反应。在不限于任何特定机构的情况下，尽管也可与聚乙烯亚胺的仲胺发生一些反应，然而认为单环氧树脂最初与聚乙烯亚胺上的游离伯胺反应。因此，示例性适当改性聚乙烯亚胺包括具有聚乙烯亚胺主链的支链聚合物，其中胺的一部分已例如通过与单环氧树脂反应而衍生。衍生的伯胺的百分数任选地变化，例如从大于0%至小于或等于100%。经改性的伯胺的百分数任选地在约5%与约80%之间、约10%与约75%之间或约20%与约70%之间，例如约25%、约40%、约50%、约60%或约70%。用于改性聚乙烯亚胺的单环氧树脂的量任选地在约0.25倍与约0.875倍待改性的聚乙烯亚胺的重量之间,例如约0.40倍与约0.70倍聚乙烯亚胺的重量之间，例如约
0.50倍聚乙烯亚胺的重量。本领域中已知许多单环氧树脂适于与聚乙烯亚胺反应以产生改性聚乙烯亚胺配体。一般而言，适当单环氧树脂具有小于约1000、优选小于约500且更优选小于约400或小于约300的分子量。单环氧树脂可包括极性部分和/或非极性部分。单环氧树脂可包括烃部分，该烃部分可为饱和或不饱和的，例如脂族或芳族团或其组合。如图36A至图36C所展示(分别展示)，用于与聚乙烯亚胺反应以产生改性聚乙烯亚胺配体的优选单环氧树脂包括1，2-环氧-3-苯氧基丙烷(MW150.1772)、I, 2-环氧十二烷(MW184.32)与缩水甘油基4-壬基苯基醚(MW276.41)。`为了便于参考，如本文所使用的“PEI ”指未改性的聚乙烯亚胺配体及衍生自聚乙烯亚胺的配体，且因此包括未改性的聚乙烯亚胺及改性聚乙烯亚胺二者。如上所述，改性聚乙烯亚胺可由聚乙烯亚胺及单环氧树脂合成。如图37的示例性实施方案所展示，改性聚乙烯亚胺由聚乙烯亚胺(诸如，市售聚乙烯亚胺(例如，购自Nippon Shokubai C0., Ltd.的 Epomin SP-012 (MW1200))及单环氧树脂(诸如，市售单环氧树脂(例如，购自Sigma-Aldrich的1，2-环氧-3-苯氧基丙烧))合成。在合成PEI之后，实行与QD的配体交换以用PEI配体涂布该QD。在用于合成PEI配体的此实例实施方案中，使用配备搅拌棒、IL加料漏斗、软管接头、反应溶液中的热电偶及具有接收烧瓶的短程蒸馏头以及用以测量蒸气温度的温度计的5L4颈圆底烧瓶来建立装置。另外，将蒸馏头附接至含有单向阀门的起泡器。也将阀门放置于该起泡器与该蒸馏头之间的软管上。一旦通过该软管接头而将该装置连接至Schlenk管线，则氮气可通至反应烧瓶中，跨越反应溶液的表面且离开附接至蒸馏头的起泡器。此外，起泡器上的单向阀门允许在未从该起泡器将空气或油抽至反应烧瓶的情况下从软管接头对整个装置施加真空。将反应烧瓶放置至连接至温度控制器的加热夹套中，其中热电偶经安置以测量反应溶液温度。在手套箱中，单独将沉淀的CdSe/CdS/ZnS QD溶解于甲苯中(使用等于20%至25%体积的QD生长溶液的体积的甲苯)，并且将其转移至Schlenk烧瓶中；QD与甲苯的总体积为2.5L。此外，将己烷(540mL)转移至该手套箱中的个别Schlenk烧瓶中。甲苯及己烷从Sigma-Aldrich获得且以原样使用。
将该装置附接至软管接头上的Schlenk管线且添加聚乙烯亚胺SP-012 (240g，购自Nippon Shokubai C0.，Ltd.,以原样使用)。在搅拌时,在蒸懼头与起泡器之间的软管上的阀门打开的情况下，将该装置放置于至小于300毫托的压力的真空下且用氮气冲洗三次。随后关闭软管上的阀门且通过注射器将1，2-环氧-3-苯氧基丙烷(150g，1.00摩尔，购自Sigma-Aldrich,以原样使用)添加至反应溶液。通过套管转移甲苯(800mL)且随后在加料漏斗中测量之后将其添加至反应烧瓶。将该反应烧瓶加热至100°C达30分钟。随后打开蒸馏头与起泡器之间的软管上的阀门并且收集约200mL馏出物(或者约25%的甲苯)约半小时。关闭蒸馏头与起泡器之间的阀门并且从手套箱中移除溶解于甲苯中的QD溶液且通过套管将其转移至加料漏斗中。随后将QD的甲苯溶液添加至反应烧瓶中达15-30分钟。在完成QD/甲苯添加之后，在100°C下加热反应溶液达30分钟。随后打开蒸馏头与起泡器之间的管在线的阀门并且收集约750mL馏出物(或者约25%的甲苯)。在馏出物收集之后，移除蒸馏头且用塞子密封反应烧瓶。将反应溶液冷却至60°C。在搅拌的同时，通过套管将己烷从Schlenk烧瓶转移至加料漏斗中且以适度速率将其添加至反应溶液中。在完全混合后，停止搅拌且允许溶液随着冷却至室温而沉降。通过套管小心移除相对无色的上部相，在反应烧瓶中留下强烈着色的下部相(含有QD及PEI配体)。在此实例中，使用每当量聚乙烯亚胺上的伯胺大约0.50当量1，2-环氧-3-苯氧基丙烷来改性该聚乙烯亚胺。在相关实例实施方案中，通过基本如上所述般但是用缩水甘油基4-壬基苯基醚改性聚乙烯亚胺来合成PEI配体。在此实例中，使用每当量聚乙烯亚胺上的伯胺大约0.25当量缩水甘油基4-壬基苯基醚来改性该聚乙烯亚胺。在保持更多伯胺的同时，当如示例性1，2-环氧-3-苯氧基丙烷-改性的PEI所处理般交换至QD上时，此示例性缩水甘油基4-壬基苯基醚-改性的PEI给予类似溶解性行为，此可导致配体对QD的更好结合以及随后的量子收率的改良。PEI配体在形成完整QD涂层、光稳定化、障壁属性、可固化性、容易沉积及与基体材料(诸如环氧树脂)的兼容性中提供常规材料的改良。PEI材料优于常规材料及APS材料的其他优点包括:聚乙烯亚胺是廉价的且易于以在改性及配体交换反应时直接使用的足够纯的形式从许多来源购得；在配体交换之前，可在无需任何额外装置的情况下从反应烧瓶中轻易移除聚乙烯亚胺中的水及氧杂质；可在数小时的进程中在大量纳米晶体上轻易完成PEI配体交换；可使用类似程序轻易交换各种纳米晶体(例如，发射绿色、红色或该两种颜色的混合的QD);可通过用己烷沉淀而从反应溶剂中移除交换的纳米晶体-PEI组合并且通过简单倾析而移除溶剂的大部分；可以高浓度的纳米晶体(例如，多达30倍的最终调配物中所使用的浓度)产生纳米晶体-PEI组合，使得极浓混合物易于调配、储存和/或运输；纳米晶体-PEI组合不含挥发性溶剂，因此可安全地储存或运输；纳米晶体-PEI组合良好地分散至市售环氧树脂中，因此可例如在薄膜制造前立即与可固化的基体轻易地混合；且由于基体相对常见且市场有售，故可轻易更改预固化混合物的黏度以符合薄膜涂布及制造的需求。除了这些因素之外，用诸如1，2-环氧-3-苯氧基丙烷改性聚乙烯亚胺加入其他所期望的属性，诸如；改良的己烷沉淀；改良的PE1-QD溶解性，在固化基体中导致更小、更可预测的纳米晶体域，且在所得QD薄膜中导致较少的大型不溶性粒子缺陷；更液态且在紧接涂布薄膜的阶段使混合物更流畅的交换纳米晶体-PEI组合；以及在薄膜生产期间达成期望水平的亮度及白点所需的减少的QD数量。因此，改性聚乙烯亚胺配体的示例性期望特性(其可影响为产生改性配体而采用的单环氧树脂或其他试剂的选择)包括:交换反应溶剂中的增强的溶解性(其导致较少不溶性簇)；用于与QD结合的足够数量的剩余伯胺；以及环氧树脂(或其他者)基体中的增强的分散，此在储存期间(在添加交联剂及固化基体之前)产生较少可见的大型粒子缺陷及较不趋于在环氧树脂中沉降。此外，所期望的改性聚乙烯亚胺配体是透明的，不会经由能量转移或光吸收而减小量子收率，不会在最终器件操作期间变成黄色/褐色，以及不会光电反应且造成随时间增加的器件效能降级。在某些实施方案中，QD配体可包括可聚合基团(即，可反应以设定聚合物的官能团)以将配体并入(是否与纳米结构结合或过量提供)聚合物基体中。例如，可在由自由基起始时聚合(甲基)丙烯酸酯基团，且可在由阳离子或阴离子起始剂起始时聚合环氧化物基团。例如，在优选实施方案中，在由胺起始时聚合环氧化物基团。一般而言，聚合物配体与纳米结构的表面结合。然而，并非组合物中的全部配体材料皆需要与纳米结构结合。可过量提供聚合物配体，使得配体的一些分子与纳米结构的表面结合且配体的其他分子不与纳米结构的表面结合。过量配体可任选地聚合至嵌入纳米结构的基体中。该组合物可包括溶剂、交联剂和/或起始剂(例如，自由基或阳离子起始剂)，以便于此并入。本发明的磷光体材料进一步包括嵌入或以其他方式布置QD的基体材料。基体材料可为能够容纳QD的任何适当主体基体材料。适当基体材料将与包括QD及任何围绕封装材料或层的BLU组件化学兼容且光兼容。适当基体材料包括对一次光及二次光二者透明且不会变黄的光学材料，藉此 允许一次光与二次光二者透射通过该基体材料。在优选实施方案中，基体材料完全围绕QD且提供保护障壁，该保护障壁防止由诸如氧气、水分及温度的环境状况所造成的QD的劣化。在期望可挠或可模制的QD薄膜的应用中，基体材料可为可挠的。或者，基体材料可包括高强度不可挠材料。优选基体材料将具有低氧气及水分渗透性，展现高耐光性及化学稳定性，展现有利的折射率，并且黏着至邻近QD磷光体材料的障壁或其他层，因此提供气密密封以保护QD。优选基体材料将可用UV或热固化方法固化以便于滚动条式处理。热固化是最优选的。用于本发明的QD磷光体材料的适当基体材料包括聚合物及有机与无机氧化物。用于本发明的基体的适当聚合物包括本领域普通技术人员已知可用于此目的的任何聚合物。在适当实施方案中，聚合物将为大体上半透明或大体上透明的。适当基体材料包括(但不限于)环氧树脂、丙烯酸酯、降冰片烯、聚乙烯、聚(乙烯基缩丁醛) 聚(乙酸乙烯酯)、聚脲、聚氨酯；硅氧烷及硅氧烷衍生物，包括(但不限于)氨基硅氧烷(AMS)、聚苯基甲基硅氧烷、聚苯基烷基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二烷基硅氧烷、倍半硅氧烷、氟化硅氧烷及经乙烯基及氢化物取代的硅氧烷；由包括(但不限于)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸月桂酯的单体形成的丙烯酸聚合物及共聚物；基于苯乙烯的聚合物，诸如聚苯乙烯、氨基聚苯乙烯(APS)及聚(丙烯腈乙烯苯乙烯)(AES);与诸如二乙烯基苯的双官能单体交联的聚合物；适于交联配体材料的交联剂、与配体胺(例如，APS或PEI配体胺)组合以形成环氧树脂的环氧化物；及类似物。可使用任何适当方法将本发明所使用的QD嵌入聚合物基体(或其他基体材料)中，该方法例如为:将纳米晶体混合至聚合物中且压铸薄膜；将纳米晶体与单体混合且使其聚合在一起；在溶胶-凝胶中混合纳米晶体以形成氧化物；或本领域普通技术人员已知的任何其他方法。如本文所使用，术语“嵌入”用以指示在构成基体的大部分组分的聚合物内围封或埋入发光纳米晶体。应注意，尽管在其他实施方案中，可根据特定应用均匀性分布函数分布发光纳米晶体，然而其适当均匀地分布于基体各处。配体和/或基体材料也可包括交联剂和/或起始剂，例如用于将配体及纳米结构并入至基体中。在一类实施方案中，交联剂为环氧树脂交联剂。不连续或多相囊封材料是优选的，使得在不可透水分及氧气的疏水材料的域中保护QD。图12A展示包括AMS-环氧树脂乳液的QD磷光体材料，且图12B展示APS-环氧树脂QD磷光体材料。在优选实施方案中，基体材料包括环氧树脂。优选地，如图12B所展示,QD配体包括APS且基体材料包括环氧树脂，由此QD磷光体材料包括在环氧树脂基体各处分散以形成多相材料的经APS涂布的QD的域。最优选地，QD配体包括PEI且基体材料包括环氧树脂，由此QD磷光体材料包括在环氧树脂基体各处分散以形成多相材料的经PEI涂布的QD的域。图38A展示聚乙烯亚胺-环氧树脂QD磷光体材料，且图38B展示改性的聚乙烯亚胺-环氧树脂QD磷光体 材料。优选QD磷光体材料包括APS或PEI以及环氧树脂，诸如Loctite 环氧树脂E-30CL或来自Epic Resins (Palmyra, WI)的环氧树脂,其中部分A的黏度规格为15K至40K厘泊(cP)(优选30K至40K cP)且部分B的黏度规格为3K cP至25K cP (优选7.5K cP至IOKcP)。优选地，QD磷光体材料包括QD，该QD包括APS或PEI配体以及与APS或PEI混合时聚合且交联的一种或多种环氧类聚合物，其中过量胺交联环氧树脂。在形成QD磷光体材料的优选方法中，在溶剂(例如，甲苯)中提供QD并且将QD-溶剂混合物添加至配体材料的混合物以涂布该QD。优选地，第一(配体)材料包括含胺的聚合物，适当为APS或最优选为PEI。在优选实施方案中，将QD-甲苯混合物添加至APS与甲苯的混合物中以提供经APS涂布的QD。将基体材料添加至溶剂混合物中，其后接着蒸发该溶剂。优选将环氧类聚合物添加至该混合物中，由此由过量配体材料的胺交联环氧化物。由于环氧树脂中的APS的不混溶性，经APS-涂布的QD定位于环氧树脂基体材料各处的空间域中。如图12B所展示，QD磷光体材料由优选混合额外基体的环氧树脂材料的此QD-APS-环氧树脂混合物形成，将该QD磷光体材料湿式涂布至基板上并且固化以形成QD薄膜。可将该混合物涂布于障壁层或LGP上并且热固化或UV固化。热固化是优选的。固化可在各个相中实行。例如，QD磷光体材料可形成为若干层，其中个别地固化各层。优选地，将QD薄膜沉积于底部障壁薄膜上并且将其部分地固化至该底部障壁薄膜，接着将顶部障壁薄膜沉积于该QD材料上，且随后继续QD材料固化。在更优选实施方案中，例如如上所述般通过将QD-甲苯混合物与包括PEI配体的溶液组合而用PEI配体涂布QD。从上文详述的实例实施方案继续描述用1，2_环氧-3-苯氧基丙烷改性的聚乙烯亚胺的合成，以及此经改性的聚乙烯亚胺配体至QD上以制备QD磷光体材料的交换，在Schlenk管在线上的个别5L3颈圆底烧瓶中搅拌部分B (96g)(Loctite E-30CL环氧固化树脂的胺部分)。将溶液脱气至小于100毫托的压力且用氮气冲洗三次。接着，在搅拌下通过套管将QD-PEI溶液(即，含有QD及PEI配体的强烈着色的下部相)添加至环氧树脂的部分B的溶液中。若QD-PEI溶液过稠而无法转移，则可添加一些甲苯(多达500mL)以便于套管的转移。在完成转移之后，在搅拌下通过真空转移至小于200毫托的压力而移除该溶剂之前混合该溶液I小时。在手套箱中转移且储存为稠油的产物。在准备形成QD薄膜时，任选地将该产物与环氧树脂的额外部分B混合以达成所希望的色点，接着将其与部分A (该环氧树脂的环氧化物部分)混合，由此通过任何过量配体材料的胺和/或通过树脂的部分B的胺交联该环氧化物。由于环氧树脂中的PEI的不混溶性，经PE1-涂布的QD定位于环氧树脂基体材料各处的空间域中。一般而言，PE1-QD域相对较小(例如，直径为IOOnm量级)且在环氧树脂基体各处均匀分布。QD磷光体材料由此QD-PE1-环氧树脂混合物形成，将其湿式涂布至基板上且固化以形成QD薄膜。可将该混合物涂布在障壁层或LGP上并且热固化或UV固化。热固化为优选的。固化可在各个相中实行。例如，QD磷光体材料可形成为若干层，其中个别地固化各层。优选地，将QD薄膜沉积于底部障壁薄膜上并且将其部分地固化至该底部障壁薄膜，接着将顶部障壁薄膜沉积于该QD材料上，且随后继续QD材料固化。在制备QD磷光体材料的另一个优选方法中，如图1lB所展示，合成第一聚合材料1102，且将多个QD分散在该第一聚合材料(例如，APS或聚乙烯亚胺)中以用该第一聚合材料(例如，APS或聚乙烯亚胺配体)涂布该QD并且形成该QD与该第一聚合材料的混合物1104。在溶剂蒸发后固化该混合物，并且从固化混合物中产生微粒1106。适当地，在固化之前将交联剂添加至该混合物中。可通过碾磨或球磨该固化混合物来形成QD-APS或QD-聚乙烯亚胺材料的精细或粗糙粉末而产生该微粒。适当地，QD-APS或QD-聚乙烯亚胺粒子的直径为约lym。此时，优选将该微粒分散在第二聚合材料(例如环氧树脂)中以产生可形成为薄膜的复合QD磷光体材料，并且将其固化1108、1110。或者，可用诸如氧化铝、硅氧化物或氧化钛(例如，Si02、Si203、TiO2或Al2O3)的氧化物涂布该粒子，藉此在该粒子上形成外部氧化物层。可使用本领域已知的原子层沉积(ALD)或其他技术形成该氧化物层。经氧化物涂布的粉末粒子可直接应用于照明器件(例如，布置于LGP上或嵌入于该LGP内)，或者布置于诸如环氧树脂的基体材料中且形成为QD薄膜。在某些实施方案中，可在没有用于密封QD磷光体材料的额外障壁材料下(例如，无障壁层)在照明器件中使用经氧化物涂布的粉末粒子。在一些实施方案中，尽管环氧树脂由于其黏着属性、接近APS及PEI的密度、商业可用性及低成本而是优选的，然而可使用环氧树脂基体材料的任何取代物来采用上述APS-环氧树脂配体-基体混合物或PE1-环氧树脂配体-基体混合物。适当环氧树脂取代物包括聚苯乙烯、降冰片烯、丙烯酸酯、硅氢化APS或任何固体塑料。在一些实施方案中，基体由涂布QD的配体材料形成。可提供交联剂以与该配体上的部分反应。类似地，可提供起始剂(例如，自由基或阳离子起始剂)。在未提供第二基体材料的其他前驱体的实施方案中，基体任选地而基本上由第一材料聚合物配体和/或其交联或进一步聚合形式以及任何 剩余溶剂、交联剂、起始剂及类似物组成。在一实施方案中，QD涂布有AMS配体，且通过使用交联剂交联该AMS配体而提供聚(丙烯腈乙烯苯乙烯)(AES)基体。本发明的QD磷光体材料及QD薄膜可具有任何期望的大小、形状、组态及厚度。如下文更详细阐述，QD可取决于BLU的所期望的颜色和/或亮度输出而以适于所期望的功能的任何装填比率嵌入于基体中。QD磷光体材料的厚度及宽度可由本领域已知的任何方法(诸如，湿式涂布、喷涂、旋转涂布、丝网印刷)控制。在某些QD薄膜实施方案中，QD磷光体材料可具有500 μ m或更小、优选250 μ m或更小、更优选200 μ m或更小、更优选50 μ m至150 μ m、最优选50 μ m至100 μ m的厚度。QD薄膜可具有100 μ m、约100 μ m、50 μ m或约50 μ m的厚度。 如下文更详细阐述，QD磷光体材料可沉积成一层或个别层，且该个别层可包括不同属性。该QD磷光体材料的宽度及高度可取决于显示器件的观察面板的大小而为任何所期望的尺寸。例如，在诸如手表及电话的小显示器件实施方案中，QD磷光体可具有相对较小的表面积，或者在诸如TV及计算机监视器的大显示器件实施方案中，QD磷光体可具有大表面积。如下文更详细论述，用于形成本发明的QD BLU的方法可包括形成大QD薄膜且将该QD薄膜切割成较小QD薄膜以形成个别照明器件。在本发明的某些实施方案中，嵌入QD磷光体的基体材料可由BLU的其他层组成，诸如LGP、障壁层、BEF、漫射层或BLU的其他适当层中的一或多者，使得QD嵌入于其中，由此从其处透射通过的一次光的至少一部分由QD吸收且降频转换为由QD发射的二次光。在器件的现有层内嵌入QD磷光体的实施方案，以及在未由基体材料围绕QD磷光体的实施方案中，QD优选包括外部氧化物涂层，诸如硅氧化物、氧化钛或氧化铝(例如，SiO2, Si203、TiO2或Al2O3)。经氧化物涂布的QD可直接沉积至照明器件的一个或多个层上和/或直接分散于该照明器件的一个或多个层内。如本领域普通技术人员将理解，本文所述的组件及材料可取决于特定应用及所期望的效果而选择为具有特定折射率。如本文所使用的术语“折射率(refractive index)、(index of refraction)或(refractive indices) ”指不材料使光弯曲的程度。如本领域普通技术人员将理解，本文所述的材料的各者的折射率可通过判定光在真空中的速度除以光在材料中的速度的比率来判定。本发明的照明器件的组件及材料的各者可选择为具有所期望的折射率，该组件及材料包括基体材料、配体材料、障壁层和/或其他材料。在一类优选实施方案中，一种或多种基体材料具有低折射率且可与器件的一个或多个障壁层、LGP、BEF和/或其他层指数匹配。在另一个实施方案中，QD磷光体材料1304的至少一种基体材料1330具有比照明器件中的邻近层更低的折射率，由此一次光进入QD磷光体材料的角度在进入该QD磷光体材料后从Θ I增加至Θ2。如图13A所展示，在一个实例实施方案中，一次光1314a在QD磷光体材料层1304中折射，该QD磷光体材料层1304具有比LGP更低的折射率。进入QD磷光体材料1304的光的角度增加，藉此增加一次光在QD磷光体材料中的路径长度。结果，此增加一次光1314b将被在QD磷光体材料中的量子点吸收的概率。在一次光的较长路径长度及QD 二次发射的增加的机会的情况下，需要较低QD浓度来达成二次光的任何给定亮度。如本领域普通技术人员将明白，一个或多个障壁层1320、1322可与诸如LGP1306或基体材料1330的其他材料指数匹配或可具有不同折射率。在另一个实施方案中，QD磷光体材料包括具有与该QD磷光体层中的其他基体和/或配体材料不同的折射率的至少一种基体和/或配体材料。例如，QD薄膜可包括具有相对较低的折射率的第一基体材料及具有较高折射率的第二材料。该第二材料可包括一种或多种基体或配体材料。在一个实例实施方案中，如图13B所展示，QD薄膜1302包括具有第一折射率nl的至少一个第一材料1330a及具有第二折射率n2的第二材料1330b，其中n2与nl不同，由此指数不匹配造成光在QD薄膜中折射一特定地为一次光折射。在一个实施方案中，如图13B所展示，n2小于nl，由此第二材料1330b在QD薄膜中折射一次光1314。在一个实施方案中，QD嵌入于第二材料1330b中。如本领域普通技术人员将理解，基体材料可经选择以调节基体材料的折射率的有利效果来恰当平衡需要的透明度及其他属性。 在优选实施方案中，QD薄膜包括布置于QD磷光体材料层的一侧或两侧上的一个或多个障壁层。适当障壁层保护QD及QD磷光体材料免受诸如高温、氧气及水分的环境状况的影响。适当障壁材料包括不会变黄、透明光学材料，其为疏水性的且与QD磷光体材料化学并且机械兼容，展现耐光性及化学稳定性且可经受住高温。优选地，一个或多个障壁层与QD磷光体材料指数匹配。在优选实施方案中，QD磷光体材料的基体材料与一个或多个邻近障壁层指数匹配以具有类似的折射率，使得透射通过障壁层而朝QD磷光体材料的光的大部分从障壁层透射至磷光体材料中。此指数匹配减小障壁与基体材料之间的界面处的光损耗。该障壁层适当为固体材料，且可为固化的液体、凝胶或聚合物。该障壁层取决于特定应用而可包括可挠或不可挠材料。障壁层优选为平坦层，且取决于特定照明应用而可包括任何适当形状及表面区域组态。在优选实施方案中，一个或多个障壁层将与层压薄膜处理技术兼容，由 此在至少第一障壁薄膜上布置QD磷光体材料,且在与该QD磷光体材料相对的一侧上在该QD磷光体材料上布置至少第二障壁薄膜以形成根据本发明的一个实施方案的QD薄膜。适当障壁材料包括本领域已知的任何适当障壁材料。例如，适当障壁材料包括玻璃、聚合物及氧化物。适当障壁层材料包括(但不限于)诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物；诸如硅氧化物、氧化钛或氧化铝(例如，Si02、Si203、Ti02*Al203)的氧化物；以及其适当组合。优选地，QD薄膜的各障壁层包括包括不同材料或组合物的至少两层，使得该多层障壁消除或减小障壁层中的针孔缺陷对准，提供对氧气及水分渗透进入QD磷光体材料的有效障壁。QD薄膜可包括任何适当材料或材料组合及QD磷光体材料的一侧或两侧上的任何适当数量的障壁层。障壁层的材料、厚度及数量将取决于特定应用，且将适当经选择以在最小化QD薄膜的厚度的同时最小化QD磷光体的障壁保护及亮度。在优选实施方案中，各障壁层包括层压薄膜，优选双重层压薄膜，其中各障壁层的厚度足够厚以消除滚动条式或层压制造方法中的起皱。在QD或其他QD磷光体材料包括重金属或其他毒性材料的实施方案中，障壁的数量及厚度可进一步取决于法定毒性指标，这些指标可能需要更多或更厚的障壁层。障壁的额外考虑包括成本、可用性及机械强度。在优选实施方案中，QD薄膜包括邻近QD磷光体材料的各侧的两个或多个障壁层，优选各侧上有两层或三层、最优选在QD磷光体材料的各侧上有两个障壁层。优选地，各障壁层包括聚合物薄膜，该聚合物薄膜在该聚合物薄膜的至少一侧上具有薄氧化物涂层。优选地，该障壁层包括在一侧上涂布薄层的硅氧化物(例如，SiO2或Si2O3)的PET薄膜。例如，优选障壁材料包括Ceramis CPT-002及CPT-005，购自Alcan 。在另一个优选实施方案中，各障壁层包括例如具有约100 μ m、100 μ m或更小、50 μ m或更小，优选50 μ m或约50 μ m
的厚度的玻璃片。如图14A的实例实施方案所展示，QD BLU1400包括一次光源1410、具有选用光提取特征件1450的LGP1406、布置于该LGP下面的反射薄膜1408、BEF1401及布置于该LGP与BEF之间的QD薄膜1402。如图14B所展示，QD薄膜1402包括顶部障壁1420及底部障壁1422。该障壁1420及1422的各者包括邻近QD磷光体材料1404的第一子层1420a/1422a，以及在该第一层1420a/1422a上的第二子层1420b/1422b。在优选实施方案中，子层的材料及数量经选择以最小化邻近子层之间的针孔对准。在优选实施方案中，顶部障壁1420与底部障壁1422的各者包括包括硅氧化物的第一子层1420a/1422a，以及包括PET的第二子层1420b/1422b。优选地；将包括硅氧化物的第一子层1420a/1422a布置成直接邻近QD磷光体材料1404，且将包括PET的第二子层1420b/1422b布置于第一子层1420a/1422a上面，使得第一子层1420a/1422a布置于QD磷光体材料1404与第二子层1420b/1422b之间。在一个实例实施方案中，QD磷光体材料具有约50 μ m的厚度，包括硅氧化物的第一子层的各者具有约8μπι的厚度，且包括PET的第二子层各自具有约12 μ m的厚度。在优选实施方案中，如图14C所展示，顶部障壁及底部障壁各包括双重障壁(即，2个障壁层)。顶部障壁1420包括第一障壁层及第二障壁层，其中该第一障壁层包括第一子层1420a及第二子层1420b,且该第二障壁层包括第一子层1420c及第二子层1420d。底部障壁1422包括第一障壁层及第二障壁层，其中该第一障壁层包括第一子层1422a及第二子层1422b，且该第二障壁层包括第一子层1422c及第二子层1422d。优选地，第一子层1420a、1420c、1422a 及 14 22c 包括硅氧化物且第二子层 1420b、1420d、1422b 及 1422d 包括PET。在一个实例实施方案中，QD磷光体材料具有约100 μ m的厚度，包括硅氧化物的第一子层各自具有约8 μ m的厚度，且包括PET的第二子层各自具有约12 μ m的厚度。如图15A所展示,一个或多个障壁层中的任何者可包括跨越观察平面具有一致厚度及结构的一层。分别如图15B、图15C及图KD所展示，障壁层的任何者也可包括在障壁层的顶部表面、底部表面或顶部表面与底部表面二者上的特征件1550。如本领域普通技术人员将理解，可采用具有或不具有特征件1550的此类障壁层的任何适当组合。如图15B至图151所展示的各种实例实施方案所展示，障壁层的特征件1550可包括任何适当纹理或图案，包括棱镜、斜角、透镜、凸块、波形特征件、划痕、透镜、圆顶或随机微型纹理表面。适当地，该特征件可为光散射或漫射器特征件一例如在QD薄膜中散射光或使从QD薄膜的顶部透射的光漫射以光平衡BLU的LGP、QD薄膜或其他层中的瑕疵。适当地，该特征件可包括光提取或亮度增强特征件以增强由BLU发射的光的光提取及亮度并且/或促进一次光再循环回至QD磷光体材料中以增强二次光发射。适当地，特征件1550防止QD薄膜与BLU的邻近层(特定地为LGP)之间的密切实体耦合，因此防止非期望的包覆效果。适当地，特征件1550可具有约0.5 μ m至I μ m的高度大小，且该特征件的各者可隔开约0.5 μ m至I μ m的距离。适当地，该特征件包括与在其上形成该特征件的障壁层相同的材料，且该特征件可直接形成于该障壁层中或形成于该障壁层上。特征件1550可使用本领域已知的任何方法形成，包括冲压、雷射蚀刻、化学蚀刻、射出模制及挤压。在图16A所展示的一个实例实施方案中，底部障壁层1622的底部表面包括抗耦合或抗包覆特征件1650以防止LGP与QD薄膜之间的过度光学耦合(例如，包覆)。这些抗耦合或抗包覆特征件1650防止LGP1606与QD薄膜1602之间的过度实体接触，藉此促进显示表面上的亮度均匀性。适当地，特征件1650防止QD薄膜与BLU的邻近层(特定地为LGP)之间的过度光学耦合。适当地，特征件1650可具有约0.5 μ m至I μ m的高度和宽度的大小，且该特征件可各隔开约0.5 μ m至I μ m的距离。在本发明的某些实施方案中，障壁板1620的顶部表面包括结构特征件1650，此结构特征件1650减小顶部板1620与在该顶部板上面的媒体(例如，空气)(光从器件发射至该媒体中)之间的界面处的全内反射。在示例性实施方案中，在障壁板1620与障壁板1620上面的邻近媒体的空气/玻璃界面处，顶部障壁板1620的顶部表面经微型纹理化。经微型纹理化的表面减小全内反射且增加来自顶部板的光提取。在某些实施方案中，顶部板的顶部表面上的结构特征件1650增加约10%或更多的光提取。如本领域普通技术人员将理解，可基于从磷光体封装的磷光体材料发射的光的波长、QD薄膜与邻近媒体的折射率或其他特性来选择或更改结构特征件1650的几何形状。在另一个示例性实施方案中，如图16B所展示，顶部障壁层1620的顶部表面包括诸如棱镜或斜角的亮度增强特征件1650，其朝QD薄膜反射回一次光的一部分，藉此提供一次光回至QD薄膜的“再循环”。如本文中所参考，“亮度增强薄膜”(BEF)及“亮度增强特征件”朝从其处透射光的方向反射回一部分光的薄膜或特征件。朝BEF或亮度增强特征件行进的光将取决于光入射于薄膜或特征件上的角度而透射通过薄膜或特征件。例如，如图16C至图16D所展示，BEF1601的亮度增强特征件1650包括形成为在薄膜1601的顶部表面上平行的棱镜或棱镜凹槽。若光正交或垂直于平坦薄膜1601,则从LGP1606向上行进的光将透射通过BEF。然而，若光具有较高角度，则此光将向下朝LGP反射。BEF及亮度增强特征件可经选择以针对不同角度的光而具有多个反射角，且这些特征件及角度可经选择以达成所期望的亮度或光“再循环 ”。例如，第一偏光器薄膜(或BEF)可从垂直于该薄膜的平面反射具有约15度至25度的角度(即，偏离法线65度至75度)的光，且第二薄膜可从垂直平面反射具有约25度至35度的角度的光。如图16D的薄膜1620a、1620b所展示，可将该BEF布置成在相对方向上布置增强特征件1650。也可包括额外BEF。使用多角度且多方向的反射特征件导致“立体角度的再循环”，其再循环从各个方向到达BEF的光。在本发明的优选实施方案中，一个或多个BEF的角度或斜角将经选择以朝QD薄膜反射一次光的显著部分，使得可大幅减小QD数量以达成来自QD的一所期望的二次光发射。BEF及亮度增强特征件可包括反射和/或折射薄膜、反射偏光器薄膜、棱镜薄膜、凹槽薄膜、开槽的棱镜薄膜、棱镜、斜角、凹槽或本领域已知的任何适当BEF或亮度增强特征件。例如，BEF可包括常规BEF，诸如购自3M 的Vikuiti BEF。在某些实施方案中，一个或多个障壁层可具有在其上或其中形成的亮度增强特征件，由此该一个或多个障壁层用作障壁与BEF 二者。障壁层1620可为BEF光学薄膜堆栈的底部BEF。在另一个实例实施方案中，在图16C及图16D中展示，顶部障壁包括至少两层，各层在该层的顶部表面上包括亮度增强特征件。顶部障壁1620包括第一层1620a，该第一层1620a包括在顶部表面上具有亮度增强特征件1650的第一 BEF，以及第二层1620b，该第二层1620b包括在顶部表面上具有亮度增强特征件1650的第二 BEF，其中该顶部障壁用作障壁1620及包括该第一 BEF障壁层1620a及该第二 BEF障壁层1620b的BEF堆栈1601 二者。在优选实施方案中，QD BLU包括至少一个BEF、更优选至少两个BEF。适当地，BLU可包括至少三个BEF。在优选实施方案中，至少一个BEF包括反射偏光器BEF( S卩，DBEF)，例如用于再循环否则将被液晶基体模块的底部偏光器薄膜吸收的光。等亮度增强特征件及BEF可包括反射器和/或折射器、偏光器、反射偏光器、光提取特征件、光再循环特征件或本领域已知的任何亮度增强特征件。该BEF及亮度增强特征件1650可包括常规BEF。例如，该BEF可包括具有具第一俯仰角的斜角或棱镜的第一层，以及具有具第二俯仰角的斜角或棱镜的至少第二层。在另一个实施方案中，BLU可包括具有具第三俯仰角的斜角或棱镜的第三BEF层。适当BEF包括常规BEF，包括购自3M 的Vikuiti BEF。在某些实施方案中，一个或多个障壁层可由现有层或材料而非额外障壁材料形成。例如，在示例性实施方案中，围绕QD的基体材料本身可用作用于QD的障壁材料。在某些实施方案中，QD薄膜的顶部障壁层可包括BLU的漫射层或BEF薄膜。在另一个实施方案中，LGP可充当用于QD磷光体材料的底部障壁层；然而，LGP与QD薄膜优选彼此不密切接触。如本领域普通技术人员将理解，QD磷光体障壁材料或障壁层可包括如本文所述的一种或多种组分的任何适当组合。如本领域普通技术人员将理解，本发明的QD薄膜的各障壁层可具有任何适当厚度，其将取决于照明器件及应用的特定需求及特性，以及诸如障壁层及QD磷光体材料的个别薄膜组件。在某些实施方案中，各障壁层可具有50 μ m或更小、40 μ m或更小、30 μ m或更小、优选25 μ m或更小或20 μ m或更小、最优选15 μ m或更小的厚度。在某些实施方案中，障壁层包括氧化物涂层，该氧化物涂层可包括诸如硅氧化物、氧化钛及氧化铝(例如，Si02、Si203、TiO2或Al2O3)的材料。该氧化物涂层可具有约ΙΟμπι或更小、5μπι或更小、Ιμπι或更小或IOOnm或更小的厚度。在某些实施方案中，该障壁包括具有约IOOnm或更小的厚度的薄氧化物涂层，且该薄氧化物涂层可具有IOnm或更小、5nm或更小或3nm或更小的厚度。顶部障壁和/或底部障壁可由该薄氧化物涂层组成或可包括该薄氧化物涂层及一个或多个额外材料层。

障壁密封在优选实施方案中，如图17A及图17B所展示，QD薄膜1702包括顶部障壁1720及底部障壁1722，其可包括本文所述的障壁实施方案的任何者，以及惰性区1705，其包括在暴露至诸如氧气的环境状况的QD磷光体材料周围的空间界定区。优选地，QD磷光体材料提供足够的障壁以防止氧气或水分穿透超过预定或预界定的惰性区1705并且穿透至该QD磷光体材料的活性区1709。在优选实施方案中，QD磷光体材料包括布置于环氧树脂基体材料中且经APS-涂布或PE1-涂布的QD，且惰性区在QD薄膜的最外边缘或周边处具有约I毫米的宽度，且在该QD薄膜的周边处具有等于该QD磷光体材料的厚度的高度。该空间区的尺寸可包括任何适当尺寸且将取决于特定器件实施方案，包括特定QD磷光体材料、障壁层的数量及类型等。惰性区的宽度可使用适当测试程序来判定，并且适当包括2_或更小或
1.5mm或更小，且优选为Imm或更小、Imm或约1mm。除了一个或多个障壁层以外或作为该一个或多个障壁层的替代方案，可边缘密封和/或气密密封QD薄膜以保护QD磷光体材料免受环境状况影响。在一个实例实施方案中，如图18A所展示，QD薄膜包括QD磷光体材料1804及气密封装或涂布层1821，该气密封装或涂布层1821完全涂布QD磷光体材料的整个外表面。如本领域普通技术人员将明白，包括本文具体描述的实施方案的本发明的任何实施方案包括在QD磷光体材料或QD薄膜的表面上的外部气密涂布层。适当地，气密涂布层包括氧化物，诸如硅氧化物、氧化钛或氧化铝(例如，Si02、Si203、Ti02或Al2O3);玻璃、聚合物、环氧树脂或本文所述的基体材料的任何者。气密密封可由本领域已知的任何适当方法形成，包括喷雾涂布、喷涂、湿式涂布、化学气相沉积或原子层沉积。在优选实施方案中，将顶部障壁及底部障壁机械密封。如图18B及图18C的优选实施方案所展示，顶部和/或底部层紧压在一起以密封QD薄膜。适当地，在QD磷光体材料完全固化之前紧压障壁层1820及1822的边缘。适当地，在沉积QD薄膜及障壁层之后立即紧压该边缘，以便最小化QD磷光体材料暴露至环境中的氧气及水分。该障壁边缘可由紧压、冲压、熔融、滚轧、挤压或类似方式予以密封。在形成QD薄膜的一个实施方案中，在用于将QD薄膜切割至适当大小的相同处理步骤期间密封一个或多个障壁边缘。如图19A及图20A所展示，可在QD薄膜包括包括LGP1906的底部障壁1922的实施方案中(如图19A中，该图展示QD磷光体材料直接形成于组合底部障壁层及LGP1906U922及顶部障壁层1920上)，以及在机械密封QD薄膜之前在LGP2006上形成或沉积QD薄膜2002的实施方案中(如图20A中，该图展示QD薄膜包括顶部障壁2020、底部障壁2022及QD磷光体材料2004)可采用相同或类似的机械边缘密封。在其他实施方案中，如图19B及图20B所展示，QD薄膜包括边缘密封件1927、2027，该边缘密封件包括布置成沿QD磷光体材料的周边邻近QD磷光体材料1904、2004的密封材料。适当地，边缘密封件包括适当的光学黏着材料，诸如环氧树脂。边缘密封件可包括QD磷光体材料的一种或多种基体材料，包括本文所述的基体材料。在其他实施方案中，如图19C及图20C所展示，密封材料1928、2028形成于QD磷光体材料1904、2004上面，适当地覆盖QD磷光体材料的整个顶部表面及边缘。密封材料1928、2028适当包括透明、不会变黄的光学材料，包括环氧树脂或本文所述的任何适当基体材料。该密封材料可包括氧化物涂层，包括诸如硅氧化物、氧化钛或氧化铝(例如，Si02、Si203、TiO2或Al2O3)的材料。适当地，密封材料与QD磷光体材料化学且机械兼容。适当地，密封材料为具有高机械强度的耐用、可挠材料。可将密封材料沉积于QD磷光体材料上面或一种或多种障壁材料上面。另夕卜，可将一种或多种障壁材料布置于该密封材料上面。适当地，密封材料为其可与QD磷光体材料一起固化的可固化的材料一例如热固化或UV固化。在另一类实施方案中，如图19D及图20D所展示，QD磷光体材料1904、2004本身提供对环境状况的障壁。在此类实施方案中，QD薄膜可排除顶部和/或底部障壁。在此类实施方案中，如上文更详细描述。QD可任选地涂布有氧化物涂层或层以提供针对环境状况的进一步保护。如本领域普通技术人员将理解，可以任何适当组合使用本文所述的障壁及密封件，且可基于照明器件的特定应用及所期望的特性来选择该障壁及密封件。光导本发明的QD薄膜远程磷光体封装光连接至一次光源，使得该远程磷光体封装与该一次光源光学通信。在优选实施方案中，一次光源及QD薄膜远程磷光体封装各自光I禹合至至少一个平坦波导(本文称为一个光导面板(LGP))，由此例如如图6、图7及图13所展示，一次光源及二次光源的各者经由LGP而彼 此光学通信。QD薄膜适当布置于LGP上面或邻近该LGP，且该LGP适当布置于诸如LED的一个或多个一次光发射源上面或者布置成邻近该一个或多个一次光发射源，该一个或多个一次光发射源提供一次光以起始来自磷光体封装的磷光体材料的二次光发射。该LGP为从该一次光源发射的光提供透射通过该LGP至该远程磷光体封装的光转移媒体，藉此允许该一次光激发QD且造成二次光发射。在另一个实施方案中，LGP布置于远程磷光体封装与照明显示器的观察平面之间，其中离开远程磷光体封装的光透射通过LGP而至显示器表面的整个观察平面，由此该光被该显示器的观察者看见。LGP可包括对一次光及二次光透明的任何适当不会变黄的光学材料，且可包括本领域普通技术人员已知的任何适当LGP。例如，LGP可包括任何常规LGP。适当LGP材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸聚合物树脂、玻璃或本领域已知的任何适当LGP材料。LGP的适当制造方法包括射出模制、挤压或本领域已知的其他适当实施方案。在优选实施方案中，LGP提供来自该LGP的顶部表面的均匀一次光发射，使得进入QD薄膜的一次光具有均匀的颜色及亮度。LGP可包括本领域已知的任何厚度或形状。例如，如图21A及图22A所展示，LGP厚度在整个LGP表面上面可为均匀的。或者如图22C所展示，LGP可具有似楔形形状。在某些实施方案中，QD薄膜远程磷光体封装可为来自LGP的个别组件，同时在其他实施方案中，远程磷光体封装可与LGP完全或部分地整合。在示例性实施方案中，磷光体材料及LGP布置于单个层中,其中磷光体材料嵌入于LGP中。在另一个例性实施方案中，QD薄膜布置于LGP上面，其中该LGP为该QD薄膜的底部障壁材料层。在优选实施方案中，QD薄膜及LGP为个别且不同的组件，其中最优选在该LGP与该QD薄膜之间最小化或消除过度实体耦合。如图21D、图 21E、图 22D 至图 22K、图 23C 及图 23D 所展示，LGP2106、2206、2306可包括在LGP的顶部表面、底部表面或顶部表面与底部表面二者上的特征件2150、2250、2350。如图22K所展示，LGP特征件可定位于邻近LGP的一个别层中。如图21至图23的各种实例实施方案所展示，LGP特征件2150、2250、2350可包括任何适当纹理或图案，包括棱镜、斜角、透镜、凸 块、波形特征件、划痕、上文关于障壁层所述的任何特征件或本领域已知的任何适当特征件。适当地，该特征件可包括光散射或漫射器特征件一例如在LGP或QD薄膜中散射光或使从LGP的顶部透射的光漫射以光平衡LGP或布置于LGP下面的反射器薄膜2108中的瑕疵。适当地，该特征件可例如在LGP的底部包括反射特征件以使光反射远离LGP的底部表面且反射朝向LGP的顶部表面。适当地，该特征件可包括亮度增强特征件以增强由BLU发射的光的亮度且/或促进再循环一次光回至QD磷光体材料中以增强二次光发射。适当地，该LGP特征件可包括抗耦合特征件一例如以在LGP与QD薄膜与邻近该LGP的其他层之间减小光学耦合或防止包覆。适当地，LGP特征件可具有约0.5 μ m至I μ m的高度的大小，且该特征件的各者隔开约0.5-1 μ m的距离。间隔件2152及抗耦合特征件2150可包括任何适当形状、大小及材料。适当地，该特征件包括与LGP相同的材料，且该特征件可直接形成于LGP中或形成于该LGP上。该LGP特征件可使用本领域已知的任何方法形成，包括冲压、雷射蚀刻、化学蚀刻、射出模制及挤压。如本领域普通技术人员将理解，可采用该LGP特征件的任何适当组合。在某些实施方案中，如图22A所展示，LGP可充当用于QD磷光体材料的底部障壁层，且适当LGP-障壁层将包括任何光透明、不会变黄、不透氧气及水分的材料，其对于QD而言为足够温度的障壁。然而，在LGP与QD薄膜为不同层的实施方案中，该LGP与该QD薄膜优选不彼此密切接触。在优选实施方案中，QD薄膜与LGP不会密切接触，使得在该QD薄膜与该LGP之间消除或最小化光学包覆效果，由此亮度均匀性在显示器表面上获维持。在图21B所展示的一个实例实施方案中，LGP2106与QD薄膜2102之间存在间隙2151，诸如空气间隙。在另一个实施方案中，如图21C所展示，间隔件2152在QD薄膜与LGP之间提供一隔开距离。适当地，该LGP与该QD薄膜隔开或偏移约0.5μπι至I μπι的距离。在另一个实施方案中，LGP包括抗耦合或抗包覆特征件2150以防止该LGP与QD薄膜之间的过度或密切实体耦合。适当地，特征件2150、2250、2350或间隔件2152防止LGP与BLU的邻近层(特定地为QD薄膜)之间的过度实体耦合。适当地，该抗包覆或抗耦合LGP特征件可具有约0.5 μ m至I μ m的高度与宽度大小,且该特征件的各者可隔开约0.5 μ m至I μ m的距离。在另一个实例实施方案中，如图21D、图22D至图221、图23C及图23D所展示，LGP在该LGP的顶部表面和/或底部表面上包括亮度增强特征件2150、2250、2350，诸如棱镜、透镜、圆顶或斜角。适当地，该亮度增强特征件在该LGP的顶部表面上包括亮度增强特征件。该亮度增强LGP特征件可包括本领域已知的常规亮度增强特征件，包括本文所述的亮度增强特征件。例如，该亮度增强特征件可包括具有第一俯仰角的斜角或棱镜，具有第二俯仰角的额外斜角或棱镜，依此类推。在另一个实例实施方案中，LGP包括散射或漫射器特征件以在LGP或QD薄膜中散射光，或者散射从LGP的顶部透射的光以光平衡LGP或反射器薄膜中的瑕疵。在优选实施方案中，LGP在该LGP的顶部表面、底部表面或顶部表面及底部表面上包括散射特征件，由此该特征件促进QD薄膜中的散射以增加一次光在该QD薄膜的QD磷光体材料中的光学路径长度。在其他实施方案中,LGP适当在该LGP的底部表面上包括反射特征件，由此该反射特征件使光反射远离该LGP的底部表面且朝该LGP的顶部表面。在某些实施方案中，如图22B、图23A至图23H及图26A至图26H所展示，LGP包括嵌入于LGP中的至少一个群体的 二次光发射QD2313、2514，使得该LGP与QD薄膜被整合至同一层中。如图23A所展示，QD2313可均匀分散于LGP2306各处。或者如图23B至图23H所展示，该QD可主要或单独布置于LGP的特定部分、区或层中。如图23B至图23D及图23H所展示，该QD可布置于LGP的顶部部分、区或层中，且如图23C及图23D所展示，该QD可主要布置于LGP特征件2350中或靠近LGP特征件2350。如图23E所展示，该QD可布置于LGP的中间层或区2306内。如图23F所展示，该QD可布置于LGP的末端部分或区2306a内一例如在定位成与一次光源相对的末端部分或区处或者在定位成最接近该一次光源的末端部分或区处。如图23G及图23H所展示，该QD可具有遍及LGP的梯度密度一例如，QD浓度可朝LGP的顶部、底部或一个或多个边缘增加。在其他实施方案中，如图24及图25所展示，LGP可包括嵌入于该LGP中的散射特征件，诸如散射珠粒2440、2540。如图24A至图24H所展示，散射珠粒2440可均匀分散于LGP2406各处，主要或单独布置于LGP的特定部分、区或层中一诸如该LGP的顶部、底部、边缘、周边或中间部分、层或区中；或者经布置使得该散射珠粒具有遍及该LGP的梯度密度。在另一类实施方案中，LGP包括二次光发射QD与散射特征件(诸如散射珠粒)二者。LGP可包括QD及分散于其中的散射珠粒的任何适当配置。实例实施方案展示于图25A至图25H中。然而，如本领域普通技术人员将明白，本发明涵盖任何适当配置，包括本文公开的配置及其任何组合。LGP中的QD和/或散射特征件的配置应视特定照明方法及器件需求来选择，且这些配置不限于本文所展示或论述的特定实例实施方案。反射薄膜在优选实施方案中，本发明的照明器件包括朝QD磷光体材料反射一次光的反射特征件。优选地，如图6A及图6B的实例实施方案及展示示反射器薄膜508的图5的常规BLU所展示，本发明的QD薄膜BLU包括布置于LGP的底部或布置于该LGP下面的反射薄膜，使得LGP波导606布置于QD薄膜602与反射薄膜608之间。该反射薄膜可包括任何适当材料，诸如反射镜、反射器粒子的薄膜、反射金属薄膜或任何适当常规反射器。然而，反射薄膜608优选为白色薄膜。在某些实施方案中，反射器薄膜可包括包括上文关于LGP及障壁层及图21至图26论述的特征件的额外功能或特征件，诸如散射、漫射器或亮度增强特征件。在另一个实施方案中，如图6C所展示，QD磷光体材料层604可直接布置于反射薄膜608上面。反射薄膜608可形成QD薄膜的底部障壁层622，由此薄膜608、622形成组合障壁薄膜及反射薄膜。如图6C所展示，QD薄膜602包括在QD磷光体层604与LGP606之间的顶部障壁层620。 该器件可任选地包括漫射器薄膜605，该漫射器薄膜605与QD磷光体层604隔开。例如，如图6C所展示，漫射器薄膜605布置于LGP606的上面，例如在LGP606与BEF层601之间。底部反射障壁薄膜608、622可包括具有不同属性的多个层。在此实施方案(未展示)中，底部反射障壁薄膜可包括一个或多个塑料或聚合物障壁薄膜层及一个或多个反射材料层。例如，该底部反射障壁薄膜可包括布置成直接邻近QD磷光体层604且与该QD磷光体层604直接实体接触的至少一个第一塑料/聚合物障壁层，以及在该塑料障壁层下面的反射薄膜层，例如诸如铝薄膜层的反射金属层，由此该塑料/聚合物障壁薄膜布置于该QD磷光体层604与该反射薄膜层之间。该底部反射障壁薄膜任选地可进一步包括布置于该反射薄膜层下面的至少第二聚合物/塑料薄膜层，由此该反射薄膜层布置于底部反射薄膜堆栈中的第一聚合物/塑料层与第二聚合物/塑料层之间。该一个或多个塑料/聚合物层可防止反射薄膜层的刮痕或损害并且改良该反射薄膜层与QD磷光体层604或照明器件中的其他层之间的黏着。漫射器薄膜在本发明的某些实施方案中，照明器件包括漫射器薄膜，该漫射器薄膜与本文所述的散射特征件不同且补充该散射特征件，诸如图5的常规LCD500所展示的漫射器薄膜504。该漫射器薄膜可包括本领域已知的任何漫射器薄膜，包括增益漫射器薄膜，并且可布置于LGP上面或下面、本发明QD薄膜上面或下面、或该一个或多个BEF或BLU的其他光学薄膜上面或下面。在优选实施方案中，QD薄膜(或本发明的其他特征件)消除BLU中对常规漫射器薄膜的需要，藉此最小化照明器件的厚度。如下文更详细论述，QD薄膜可包括与其相关联的一个或多个散射或漫射器特征件，除了增加QD薄膜中的QD的二次发射以外，其也可提供传统漫射器的目的。在其他实施方案中，除了 QD磷光体薄膜层之外或替代该QD磷光体薄膜层，该器件可包括一个或多个漫射器薄膜。例如，BLU可包括QD薄膜上面的一或两个漫射器薄膜。亮度增强在本发明的优选实施方案中，BLU包括一个或多个亮度增强特征件或亮度增强薄膜。如本文中所参考，“亮度增强薄膜”(BEF)及“亮度增强特征件”将一部分光往回反射朝向该光从其处透射的方向的薄膜或特征件。朝BEF或亮度增强特征件行进的光将取决于光入射于薄膜或特征件上的角度而透射通过该薄膜或特征件。例如，如图16C至图16D所展示，BEF1601的亮度增强特征件1650包括在薄膜1601的顶部表面上形成为平行的棱镜或棱镜凹槽。若光正交或垂直于平坦薄膜1601，则从LGP1606向上行进的光将透射通过BEF。然而，若光具有较高角度，则此光将向下朝LGP反射。BEF及亮度增强特征件可经选择以针对不同角度的光而具有多个反射角度，且该特征件及角度可经选择以达成所期望的亮度或光“再循环”。例如，第一偏光器薄膜(或BEF)可从垂直于薄膜的平面反射具有约15度至25度的角度(即，偏离法线65度至75度)的光，且第二薄膜可从该垂直平面反射具有约25度至35度的角度的光。如图16D的薄膜1620a、1620b所展示，该BEF可布置成在相对方向上布置增强特征件1650。也可包括额外BEF。使用多角度且多方向的反射特征件造成“立体角度再循环”，其再循环从各个方向到达BEF的光。在本发明的优选实施方案中，一个或多个BEF的角度或斜角将经选择以朝QD薄膜反射一次光的显著部分，使得可大幅减小QD数量以达成来自QD的所期望的二次光发射。在某些实施方案中，一个或多个障壁层可具有在其上或在其中形成的亮度增强特征件，由此该一个或多个障壁层用作障壁与BEF二者。BLU可包括本文所述的任何亮度增强特征件及BEF，包括上文关于LGP及QD薄膜障壁层及图16和图21至图26所论述的特征件及薄膜。在优选实施方案中，照明器件包括至少两个或多个BEF601、至少一个LGP606及布置于该LGP606与该BEF601之间(如图6A及图6B所展示)，或者布置于底部反射薄膜608与该BEF601之间(如图6C所展示)的QD薄膜远程磷光体封装602。在额外实施方案中，LGP和/或一个或多个障壁层包括例如上文关于图16及图21至图26所论述的BEF或亮度增强特征件。在优选实施方案中，QD BLU包括至少一个BEF、更优选至少两个BEF。适当地，该BLU可包括至少三个BEF，其中至少一个BEF包括反射偏光器BEF (即，DBEF)。该亮度增强特征件及BEF可包偏光器、反射偏光器、光提取特征件、光再循环特征件或本领域已知的任何亮度增强特征件。该BEF及亮度增强特征件1650可包括常规BEF。例如，该BEF可包括具有具第 一俯仰角的斜角或棱镜的第一层以及具有具第二俯仰角的斜角或棱镜的至少第二层。在另一个实施方案中，BLU可包括具有具第三俯仰角的斜角或棱镜的第三BEF层。适当BEF包括常规BEF，包括购自3M 的BEF，包括3M Vikuiti 亮度增强薄膜。在某些实施方案中，一个或多个BEF可为来自QD薄膜及LGP的一个或多个单独或不同层。在其他实施方案中，如上所述，LGP或障壁层的至少一者包括至少一个BEF。在其他实施方案中，QD布置于一个或多个BEF中，诸如底部、中间或顶部BEF中，使得该QD薄膜及一个或多个BEF完全或部分地整合至同一层中。在某些实施方案中，QD磷光体材料可形成为适当BEF。例如，该QD磷光体材料层可在该QD磷光体材料层的顶部表面和/或底部表面处包括亮度增强特征件。在某些实施方案中，QD BLU包括布置于QD磷光体材料层中的第一群体的QD (例如,发红光QD),布置于第一 BEF(布置于该QD磷光体材料层上面)及适当至少第二 BEF (布置于该第一 BEF上面)中的第二群体的QD (例如，发绿光QD)。在某些实施方案中，QD BLU包括至少两个BEF，其中第一 BEF包括第一群体的QD (例如，发红光QD)，且第二 BEF包括第二群体的QD (例如，发绿光QD)。在优选实施方案中，一个或多个BEF可经选择以朝QD磷光体材料层反射或折射回高百分数的光，由此增加一次光再循环，且在QD磷光体材料中进一步增加一次光的光学路径长度。可使用常规BEF方法及材料形成包括QD的BEF，使得BEF材料为QD磷光体材料的主体基体材料，或者该BEF可包括任何适当QD基体材料，包括本文参考的任何适当基体材料。组件间的媒体材料本发明的QD照明器件可包括在该照明器件的邻近组件之间的一种或多种媒体材料。该器件可包括布置于该器件中的任何邻近组件之间的一种或多种媒体材料，包括布置于一次光源与LGP之间、LGP与QD薄膜之间、QD磷光体材料内的不同层或区之间、QD磷光体材料与一个或多个障壁层之间、QD磷光体材料与LGP之间、QD磷光体材料与一个或多个BEF、漫射器、反射器或其他特征件之间、多个障壁层之间，或者该照明器件的任何其他组件之间。该一种或多种媒体可包括任何适当材料，包括(但不限于)真空、空气、气体、光学材料、黏着剂、光学黏着剂、玻璃、聚合物、固体、液体、凝胶、固化材料、光学耦合材料、指数匹配或指数不匹配材 料、指数梯度材料、包覆或抗包覆材料、间隔件、环氧树脂、硅胶、硅氧烷、本文所述的任何基体材料、亮度增强材料、散射或漫射器材料、反射或抗反射材料、波长选择性材料、波长选择性抗反射材料、彩色滤光器或本领域已知的其他适当媒体。适当媒体材料包括光透明、不会变黄、压力敏感的光学黏着剂。适当材料包括硅氧烷、硅氧烷凝胶、硅胶、环氧树脂(例如，Loctite 环氧树脂E-30CL)、丙烯酸酯(例如，3M 黏着剂2175)及本文所述的基体材料。该一种或多种媒体材料可应用为可固化凝胶或液体且在沉积期间或之后固化，或在沉积之前预形成且预固化。适当固化方法包括UV固化、热固化、化学固化或本领域已知的其他适当固化方法。适当地，指数匹配媒体材料可经选择以最少化照明器件的组件之间的光学损耗。散射与传统照明系统相比较，基于QD的磷光体与相关系统展现唯一的复杂性。例如，涉及LED封装的大多数传统照明系统需要来自来源LED的高度指向的光。然而，在本发明的某些实施方案中，高度漫射且为一次光的源优选增加QD磷光体材料中的一次光路径。如图8所绘示，QD自然且等向地发射光，此意谓着由各QD813所产生的二次光816将从QD表面处在全部方向上发射。极为不同的是，典型源LED封装以更为单向或朗伯(Lambertian)方式而非等向地发射一次光814。结果，由LED —次光源及QD磷光体材料所发射的各自福射图案将有所不同。辐射图案的这些差异促成涵盖QD磷光体的照明器件(例如，显示器)中的颜色及亮度的不均。本发明包括校正这些颜色及亮度的不均的某些方法及器件。另夕卜，一次光源的单向发射图案限制一次光在BLU中的固有路径长度。本发明包括用于散射光(诸如一次光)以增加一次光在QD薄膜的QD磷光体材料中的路径长度，藉此增加二次光发射及效率的方法及器件。本发明包括用于操纵一次光以增加一次光在QD光转换薄膜中的光学路径长度的方法及器件。在优选实施方案中，一次光的操纵包括增加一次光在QD薄膜的QD磷光体材料中的散射。如本文中所使用，“散射”指在一种或多种散射特征件的入射后，光偏转或重新定向以改变其指向轨道至更为等向或漫射(即，较少朗伯或单向性)的发射路径中。在优选实施方案中，散射的机制主要归因于米氏散射(Mie scattering)及散射特征件与周围材料(诸如QD磷光体材料)的折射率的差异。米氏散射的示意图展示于图27A及图27B中，其描绘单向一次光2714a针对大小不同的散射珠粒2740a、2740b而散射为更为漫射的一次光2714b。在某些实施方案中，散射特征件的光散射机制可包括米氏散射、折射、反射、漫折射或反射、子表面折射或反射、漫透射、绕射或其任何适当组合。包括散射特征件的QD薄膜明显提供组合散射/漫射器薄膜层及QD光转换薄膜层，藉此消除显示器BLU中对单独磷光体及漫射器薄膜的需要。如本领域普通技术人员将理解，散射机构将取决于许多因素，包括一次光的特性、基体材料及散射特征件。例如，由散射特征件所引发的散射将取决于所散射的光的波长、方向及其他属性；材料的折射率、特征件与周围基体之间的指数变化、散射特征件的粒子、分子结构及晶界内的任何指数变化；散射特征件的尺寸、密度、体积、形状、表面结构、位置及定向；以及更多因素。尽管可容许散射特征件的一些吸收，然而优选散射材料将展现零或最小光吸收以允许高度弹性散射及效率。动态光散射技术(诸如本领域已知的动态光散射技术)可用来判定本发明的特定照明器件中的散射特征件的理想特性。也可使用试误法来判定特定照明器件实施方案最可能的组态。另外，也可使用理论计算来粗略估计散射。例如，可使用本领域已知的米氏理论计算来描述包括大小类似于散射光的波长的介电球的色散的实施方案中的散射过程。在本发明的优选实施方案中，一次光经选择性散射以改变该一次光的指向性，此造成QD激发及二次光发射的增加的机率，且因此也降低通过远程磷光体材料而未被QD吸收的一次光的量。在优选类实施方案中，散射特征件包括一个或多个散射特征件，该一个或多个散射特征件在该散射特征件与主体基体材料之间的界面处具有与该主体基体材料的折射率不同的折射率。例如，如图13B所展不,该散射特征件可包括散射域1330b。该散射域包括具有与另一基体材料的折射率不同的折射率的材料的空间区，由此一次光在QD磷光体材料被重新定向。在优选实施方案中，如图27C所描绘，散射特征件包括分散于QD磷光体材料2704各处的散射粒子2740。在进入QD磷光体材料之后，一次光2714a将完全透射通过远程磷光体材料，由一个或多个散射粒子散射和/或由QD2713吸收且造成二次光发射2716。以此方式，由于改变进入的一次光的指向性将增加QD吸收的概率，故需要较少QD来达成所期望的二次发射。在额外实施方案中，散射特征件可包括散射空隙，诸如QD磷光体材料中的气泡或间隙。在其他实施方案中，如上文关于障壁层特征件及图15B至图151所述，一个或多个障壁层可包括散射特征件以`增加QD磷光体材料中的散射。适当地，该QD薄膜包括布置于QD磷光体材料下面的至少一个障壁层，其中该至少一个障壁层包括散射特征件1550，由此该散射特征件散射透射至该QD磷光体材料中的一次光。在另一类实施方案中，QD薄膜包括该QD薄膜中的至少一个群体的一次光发射磷光体一例如，发射额外一次光(诸如，蓝光)的QD，使得由该QD所发射的等向一级蓝光被该QD薄膜中的二次光发射QD吸收。在一个实例实施方案中，散射特征件包括分散于QD磷光体材料中的发蓝光QD。该发蓝光QD可均勻分散于该QD磷光体材料各处,该蓝色QD可布置于该QD磷光体材料中的二次光发射QD下面，或者该蓝色QD的至少一部分可布置于该二次光发射QD (例如，发红光QD及发绿光QD)的至少一部分的下面。用于控制散射粒子的散射的最重要特性将包括该散射粒子的折射率、大小、体积及密度。如本领域普通技术人员将理解，散射珠粒特性可经调谐以达成QD磷光体材料中的理想散射。
适当散射粒子包括本领域已知的任何适当光学材料，氧化铝、蓝宝石、空气或其他气体、空心珠粒或粒子，诸如填充空气或填充气体的材料(例如，填充空气/气体的玻璃或聚合物)；聚合物，包括PS、PC、PMMA、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、三聚氰胺树脂、甲醛树脂或三聚氰胺与甲醛的树脂(例如，Ep0StarTMS12三聚氰胺-甲醛树脂珠粒，购自NipponShokubai C0., Ltd.);及其任何适当组合。优选散射粒子材料包括玻璃，诸如高折射率光学玻璃、二氧化硅玻璃或硅酸硼玻璃。在优选实施方案中，QD磷光体材料包括经APS-涂布或PE1-涂布的QD及环氧树脂，且散射粒子包括二氧化硅或硅酸硼。优选散射粒子包括具有比周围材料的折射率高的折射率的一种或多种光学材料。在某些实施方案中，散射粒子包括具有第一折射率的第一多个散射粒子以及具有与该第一折射率不同的第二折射率的第二多个散射粒子。例如，该散射粒子可包括具有约1.43的折射率的第一多个二氧化硅珠粒及具有约1.66的折射率的第二多个三聚氰胺-甲醒树脂珠粒(例如，Epostar S12三聚氰胺-甲醒树脂珠粒，购自Nippon ShokubaiC0.，Ltd.)。在一个实例实施方案中，二氧化硅珠粒可具有约I μ m的直径，且该三聚氰胺-甲醛树脂珠粒可具有约1.5 μ m的直径。优选地，该散射特征件包括具有光滑表面的球状粒子的单分散群体。适当地，该散射粒子可具有不大于约4倍的优先散射的光(例如，一次光，优选一次蓝光)的波长的最大尺寸。优选地，该散射粒子具有与优先散射的光(例如一次光，优选蓝色一次光)的波长类似的最大尺寸。该散射粒子可为具有小于5μπι的直径的球状粒子。优选地，该一次光包括蓝光且该散射粒子具有约0.5 μ m至约2 μ m、0.5 μ m至2 μ m、约0.5 μ m至约1.5 μ m、0.5 μ m至 1.5 μ m、约 0.5 μ m 至约 I μ m、0.5 μ m 至 I μ m、0.5 μ m、约 0.5 μ m、0.75 μ m、约 0.75 μ m、
1.5 μ m、约1.5 μ m、1.75 μ m、约1.75 μ m、2 μ m或约2 μ m的直径。最优选地，该散射粒子具有Iym或约Iym的直径。优选地，该散射粒子包括球状粒子的单分散群体，其优选嵌入或布置于QD磷光体材料内。该散射粒子可在QD磷光体材料中具有任何适当浓度。优选地，该散射粒子具有约2g/cm3或更多的密度。在优选实 施方案中，散射珠粒的材料密度将经选择以优化QD磷光体材料中的分散。例如，该散射粒子的材料密度可高于QD磷光体材料以促进朝该QD磷光体材料的底部沉降。优选地，散射粒子的材料密度与QD磷光体材料类似以防止固化之前朝该QD磷光体材料的底部的沉降。取决于散射粒子及QD磷光体材料的特性，散射粒子的浓度可为约I体积％至约15体积％或约2重量％至约30重量％。适当地，该散射粒子包括球形珠粒，该球形珠粒包括二氧化硅、硅酸硼或聚苯乙烯，优选为二氧化硅或硅酸硼，最优选为二氧化娃；且具有约I μ m至2 μ m、最优选I μ m或约I μ m的直径。优选地，QD磷光体材料包括具有I μ m或约I μ m的直径的球形珠粒，其中珠粒的浓度为约I体积％至15体积％或约2重量％至30重量％，更优选约2.5体积％至10体积％或约5重量％至20重量％、最优选约5体积％至10体积％或约10重量％至20重量％。如本领域普通技术人员将理解，应针对为散射珠粒所代替的QD磷光体材料的体积而调整QD磷光体材料体积或浓度。在其他实施方案中，散射特征件包括在LGP及障壁层的一或多者的一个或多个表面上形成的表面特征件。例如，该散射特征件可包括包括上文关于图15至图16及图21至图22所述的特征件的微型纹理、随机微型纹理化的图案、棱镜、斜角、棱锥、凹槽、透镜、凸块、波浪、划痕、圆顶或类似物，包括本文所述的任何适当特征件。在本文所述的任何实施方案中，散射特征件优选具有小于5 μ m的量级的大小一例如约5 μ m或更小、约2 μ m或更小、约1.5 μ m或更小、约I μ m或更小或约0.5 μ m或更小的大小。本发明涉及一种QD光转换薄膜，其使用出乎意料低浓度的量子点。在一个实验性实例中，使用Loctite 环氧树脂E-30CL在惰性环境中形成QD薄膜，由此在将QD-APS-环氧树脂乳液固化成250 μ m厚的层之后，将嵌入于APS粒子中的QD混合至该环氧树脂中以形成透明两相系统。通常预期将需要约0.5的光学密度以使用依赖于蓝色LED—次光透射的红色及绿色磷光体来达成恰当白点以覆盖NTSC色域三角形(展示于第3图中)。例如，此为QR远程磷光体封装中的情况。然而令本发明人异常吃惊的是，发现根据本发明的一个实施方案的QD薄膜会导致所期望的QD浓度降低约10倍至25倍。QR磷光体材料的光学密度的此大幅减小使得薄膜的概念可行且具成本效益。在一个实验性实例中，在惰性环境中使用Loctite 环氧树脂E-30CL形成QD薄膜，由此在将QD-APS-环氧树脂乳液固化成具有0.05的光学密度的250 μ m薄膜后，将嵌入于APS粒子中的QD混合至该环氧树脂中以形成透明两相系统。该薄膜放置于蜂巢式电话显示器中的光导上且几乎检测不到绿光或红光。制得另一个相同调配物且添加5体积％的2μπι二氧化硅珠粒。由于环氧树脂(1.52)与二氧化硅珠粒(1.42)之间的大折射率差，具有QD薄膜的显示器展现理想的白点及增加的亮度。
权利要求
1.一种显示器背光单元(BLU)，其包括: 至少一个一次光源，其发射一次光； 光导面板(LGP)，其光耦合至所述至少一个一次光源，由此所述一次光均匀透射通过所述LGP ;及 远程磷光体薄膜，其包括至少一个群体的发光量子点(QD)，其中所述远程磷光体薄膜布置于所述LGP上，其中所述一次光均匀透射通过所述LGP且透射至所述远程磷光体薄膜中，由此所述一次光的至少一部分由所述至少一个群体的QD吸收且被所述QD重新发射为具有比所述一次光更长的波长的二次光。
2.如权利要求1所述的显示器BLU，其中所述显示器为液晶显示器(LCD)。
3.如权利要求1所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜布置成直接邻近所述LGP。
4.如权利要求1所述的显示器BLU，其进一步包括在所述LGP下面的反射器薄膜，其中所述反射器薄膜朝所述远程磷光体薄膜中的QD反射一次光。
5.如权利要求1所述的显示 器BLU，其进一步包括在所述LGP的底部表面处、所述LGP的顶部表面处或所述LGP的底部表面和顶部表面处的一个或多个漫射层或光提取层，由此所述一个或多个漫射层或光提取层朝所述LGP上面的所述远程磷光体薄膜反射或折射一次光。
6.如权利要求1所述的显示器BLU，其进一步包括一个或多个亮度增强薄膜(BEF)，其中所述远程磷光体薄膜布置于所述LGP上面且所述一个或多个BEF布置于所述远程磷光体薄膜上面，其中所述一次光的第一部分透射通过所述一个或多个BEF且所述一次光的第二部分由所述一个或多个BEF朝所述远程磷光体薄膜反射。
7.如权利要求6所述的显示器BLU，其中所述BLU包括至少两个BEF。
8.如权利要求1所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜包括QD磷光体材料薄膜，所述QD磷光体材料薄膜包括至少一个QD磷光体材料薄膜层，所述至少一个QD磷光体材料薄膜层包括嵌入于基体材料中的所述至少一个群体的QD。
9.如权利要求8所述的显示器BLU，其中所述至少一个QD磷光体材料薄膜层包括嵌入于环氧树脂基体材料中的所述至少一个群体的QD，其中所述QD涂布有氨基聚苯乙烯(APS)配体材料且嵌入于所述环氧树脂基体材料中。
10.如权利要求8所述的显示器BLU，其中所述至少一个QD磷光体材料薄膜层包括嵌入于环氧树脂基体材料中的所述至少一个群体的QD，其中所述QD涂布有聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺配体材料且嵌入于所述环氧树脂基体材料中。
11.如权利要求8所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜包括布置于至少一个顶部障壁薄膜与至少一个底部障壁薄膜之间的所述至少一个QD磷光体材料薄膜层，其中所述顶部及底部障壁薄膜各自布置成在所述QD磷光体材料薄膜的相对侧上邻近所述QD磷光体材料薄膜。
12.如权利要求11所述的显示器BLU，其中所述至少一个顶部障壁薄膜包括两个或多个障壁薄膜且所述至少一个底部障壁薄膜包括两个或多个底部障壁薄膜。
13.如权利要求11所述的显示器BLU，其中所述障壁薄膜中的各者包括透明材料，所述透明材料包括玻璃、聚合物或涂布有氧化物层的聚合物薄膜。
14.如权利要求13所述的显示器BLU，其中所述聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)且所述氧化物层包括二氧化硅。
15.如权利要求1所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜进一步包括至少一个群体的散射粒子，其中所述散射粒子朝所述QD的至少一部分散射一次光的至少一部分。
16.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述散射粒子增加所述一次光在所述远程磷光体薄膜中的光学路径长度。
17.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述散射粒子的至少一部分布置于所述QD的至少一部分的下面。
18.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述一次光的至少一部分由所述散射粒子散射且随后由所述QD吸收且重新发射为二次光。
19.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜进一步包括至少一种基体材料，其中所述至少一个群体的QD及所述至少一个群体的散射粒子嵌入于所述基体材料中。
20.如权利要求19所述的显示器BLU，且其中珠粒具有比所述基体材料的折射率更高的折射率。
21.如权利要求20所述的显示器BLU，其中所述散射粒子具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
22.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述散射粒子包括具有在约0.5 μ m与约2μ m之间的直径、约0.5 μ m的直径或约I μ m的直径的球形珠粒。
23.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述散射粒子包括球形珠粒，所述球形珠粒包括选自由二氧化硅、硅酸硼及聚苯乙烯组成的群组的至少一种材料。
24.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述散射粒子包括空隙。
25.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜由约I体积％至约15体积％散射粒子、约2体积％至约10体积％散射粒子或约5体积％散射粒子组成。
26.如权利要求19所述的显示器BLU，其中所述至少一个群体的QD及所述至少一个群体的散射粒子在所述QD磷光体材料薄膜各处均匀分散。
27.如权利要求1所述的显示器BLU，其中所述BLU为白光BLU，其中所述一次光源包括一个或多个发蓝光的二极管(LED)，其中所述远程磷光体薄膜包括发射二次红光的第一群体的QD及发射二次绿光的第二群体的QD，且其中由所述BLU发射的白光包括一次蓝光、二次红光及二次绿光。
28.如权利要求19所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜包括: 第一薄膜层，其包括发射二次红光的第一群体的QD ； 第二薄膜层，其包括发射二次绿光的第二群体的QD ;及 至少一个群体的散射粒子，其布置于所述第一薄膜层、所述第二薄膜层、与所述第一薄膜层及所述第二薄膜层不同的第三薄膜层及其组合中。
29.如权利要求1所述的显示器BLU，其中在所述至少一个一次光源中包括耦合至所述LGP的一个或多个边缘的一个或多个蓝色LED，由此所述一个或多个LED布置于与所述LGP相同的平面内。
30.如权利要求 2所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜为覆盖所述LCD的整个观察平面表面区域的平坦薄膜。
31.如权利要求8所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜在所述显示器的整个观察平面表面区域上具有均匀厚度。
32.一种显示器背光单元(BLU)，其包括: 发射一次光的至少一个一次光源； 光耦合至所述至少一个一次光源的光导面板(LGP)，由此所述一次光均匀透射通过所述LGP ;及 远程磷光体薄膜，其包括至少一个群体的光发射量子点(QD)及朝所述QD散射一次光的一个或多个一次光散射特征件； 其中所述远程磷光体薄膜布置于所述LGP上，其中所述一次光均匀透射通过所述LGP且透射至所述远程磷光体薄膜中，由此所述一次光的至少一部分由所述至少一个群体的QD吸收且由所述QD重新发射为具有比所述一次光更长的波长的二次光。
33.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述显示器为液晶显示器(LCD)。
34.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜布置成直接邻近所述LGP。
35.如权利要求32所述的显示器BLU，其进一步包括在所述LGP下面的反射器薄膜，其中所述反射器薄膜朝所述远程磷光体薄膜中的QD反射一次光。
36.如权利要求32所述的显示器BLU，其进一步包括在所述LGP的底部表面处、在所述LGP的顶部表面处或在所述LGP的底部表面及顶部表面处的一个或多个漫射层或光提取层，由此所述一个或多个漫射层或光提取层朝所述LGP上的所述远程磷光体薄膜反射或折射一次光。
37.如权利要求32所述的显示器BLU，其进一步包括一个或多个亮度增强薄膜(BEF)，其中所述远程磷光体薄膜布置于所述LGP的上面且所述一个或多个BEF布置于所述远程磷光体薄膜的上面，其中所述一次光的第一部分透射通过所述一个或多个BEF且所述一次光的第二部分由所述一个或多个BEF朝所述远程磷光体薄膜反射。
38.如权利要求37所述的显示器BLU，其中所述BLU包括至少两个BEF。
39.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜包括QD磷光体材料薄膜，所述QD磷光体材料薄膜包括包括至少一种基体材料的至少一个QD磷光体材料薄膜层，其中所述至少一个群体的QD嵌入于所述至少一种基体材料中。
40.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述至少一个QD磷光体材料薄膜层包括嵌入于环氧树脂基体材料中的所述至少一个群体的QD，其中所述QD涂布有氨基聚苯乙烯(APS)配体材料且嵌入于所述环氧树脂基体材料中。
41.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述至少一个QD磷光体材料薄膜层包括嵌入于环氧树脂基体材料中的所述至少一个群体的QD，其中所述QD涂布有聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺配体材料且嵌入于所述环氧树脂基体材料中。
42.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜包括布置于至少一个顶部障壁薄膜与至少一个底部障壁薄膜之间的所述至少一个QD磷光体材料薄膜层，其中所述顶部及底部障壁薄膜各布置成 在所述QD磷光体材料薄膜的相对侧上邻近所述QD磷光体材料薄膜。
43.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件增加在所述远程磷光体薄膜中的一次光光学路径长度，藉此增加由所述QD吸收且重新发射为二次光的一次光的量。
44.如权利要求32所述的显示器BLU，其中由所述散射特征件散射的所述一次光的至少一部分随后由所述QD吸收且重新发射为二次光。
45.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分的下面，使得所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分与所述至少一个一次光源之间。
46.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件的至少一部分布置于与所述QD的至少一部分相同的层中。
47.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件的大部分布置于与所述QD相同的层中或在所述 QD的下面。
48.如权利要求39所述的显不器BLU,其中所述一个或多个一次光散射特征件布置于所述QD磷光体材料薄膜的一个或多个层内。
49.如权利要求39所述的显不器BLU,其中所述一个或多个一次光散射特征件布置于所述QD磷光体材料薄膜的多个层之间。
50.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述一个或多个一次光散射特征件及所述至少一个群体的QD均匀分散于所述QD磷光体材料薄膜各处。
51.如权利要求42所述的显不器BLU,其中所述一个或多个一次光散射特征件分散在所述QD磷光体材料薄膜与一个或多个障壁薄膜之间。
52.如权利要求40所述的显示器BLU，其中所述至少一个底部障壁薄膜包括第一障壁薄膜及至少第二障壁薄膜，其中所述一个或多个一次光散射特征件分散在所述第一障壁薄膜与至少所述第二障壁薄膜之间。
53.如权利要求42所述的显示器BLU，其中所述至少一个顶部障壁薄膜包括第一障壁薄膜及至少第二障壁薄膜，其中所述一个或多个一次光散射特征件分散在所述第一障壁薄膜与至少所述第二障壁薄膜之间。
54.如权利要求32所述的显不器BLU,其中所述一个或多个一次光散射特征件包括散射粒子。
55.如权利要求54所述的显示器BLU，其中所述散射粒子包括球形散射珠粒。
56.如权利要求55所述的显示器BLU，其中所述散射珠粒包括二氧化硅、硅酸硼或聚苯乙烯珠粒。
57.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述散射珠粒嵌入于所述基体材料中且具有比周围基体材料的折射率更高的折射率。
58.如权利要求57所述的显示器BLU，其中所述散射粒子具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
59.如权利要求55所述的显示器BLU，其中所述散射粒子包括具有在约0.5 μ m与约2μ m之间的直径、约0.5 μ m的直径或约I μ m的直径的球形珠粒。
60.如权利要求15所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜由约I体积％至约15体积％散射粒子、约2体积％至约10体积％散射粒子或约5体积％散射粒子组成。
61.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述一次光散射特征件包括空隙。
62.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述一次光散射特征件包括空心珠粒。
63.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜包括具有第一折射率的第一基体材料，以及具有不同于所述第一折射率的第二折射率的至少第二基体材料，其中所述一次光散射特征件包括散射域，所述散射域包括分散于所述第一基体材料内的所述第二基体材料的域。
64.如权利要求63所述的显示器BLU，其中所述散射域具有在约0.5 μ m与约2 μ m之间、约0.5 μ m或约I μ m的尺寸。
65.如权利要求63所述的显示器BLU，其中所述第一基体材料具有小于2的折射率，且所述第二材料具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
66.如权利要求63所述的显示器BLU，其中所述第一材料包括环氧树脂且所述第二材料具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
67.如权利要求63所述的显示器BLU，其中所述第一材料包括透明玻璃或聚合物材料且所述第二材料包括空气。
68.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件包括吸收一次光且发射蓝光的一个群体的光发射QD。
69.如权利要求42所述的显示器BLU，其中所述散射特征件形成于至少一个所述障壁薄膜的表面上。
70.如权利要求42所述的显示器BLU，其中所述散射特征件形成在至少一个障壁薄膜的至少一个表面上，此障壁薄膜表面直接接触所述QD磷光体材料薄膜。
71.如权利要求42所述的显示器BLU，其中所述散射特征件包括形成于至少一个所述障壁薄膜的表面上的一次光散射表面图案，其中所述图案包括微型纹理、棱镜、斜角、棱锥、凹槽、透镜、凸块、波浪、划痕或圆顶。
72.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述散射特征件包括形成在所述LGP的表面上的一次光散射表面图案。
73.如权利要求72所述的显示器BLU，其中所述图案包括随机微型纹理图案、棱镜、斜角、透镜、凸块、波浪、划痕或圆顶。
74.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述特征件具有约5μ m或更小、约2 μ m或更小、约1.5 μ m或更小、约I μ m或更小或约0.5 μ m或更小的大小。
75.如权利要求31所述的显示器BLU，其中包括QD及散射特征件的所述远程磷光体薄膜为组合漫射器及磷光体薄膜，藉此减小或消除所述显示器BLU中个别磷光体薄膜及漫射器薄膜的需要。
76.如权利要求32所述的显示器BLU，其中所述BLU为白光BLU，其中所述一次光源包括一个或多个发蓝光二极管(LED)，其中所述远程磷光体薄膜包括发射二次红光的第一群体的QD及发射二次绿光的第二群体的QD，且其中由所述BLU发射的白光包括一次蓝光、二次红光及二次绿光。
77.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜包括:第一薄膜层，其包括发射二次红光的第一群体的QD ;第二薄膜层，其包括发射二次绿光的第二群体的QD ;及至少一个群体的散射粒子，其布置于所述第一薄膜层、所述第二薄膜层、与所述第一薄膜层及所述第二薄膜层不同的第三薄膜层中的一或多者中。
78.如权利要求32所述的显示器BLU，其中在所述至少一个一次光源中包括耦合至所述LGP的一个或多个边缘的一个或多个蓝色LED，由此所述一个或多个LED布置于与所述LGP相同的平面内。
79.如权利要求33所述的显示器BLU，其中所述远程磷光体薄膜为覆盖所述LCD的整个观察平面表面区域的平坦薄膜。
80.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜在所述显示器的整个观察平面表面区域上具有均匀厚度。
81.如权利要求8或39所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜具有500μ m或更小、250 μ m 或更小、200 μ m 或更小、50 μ m_150 μ m、50 μ m_100 μ m、约 100 μ m 或约 50 μ m的厚度。
82.如权利要求54所述的显示器BLU，其中所述散射粒子布置于所述QD的下面，在所述LGP与所述QD之间的层中。
83.如权利要求40所述的显示器BLU，其中所述散射特征件包括嵌入于至少一个所述底部障壁薄膜中的散射粒子。
84.如权利要求8或39所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料薄膜包括小于约20体积％、小于20体积％、小于约15体积％、小于15体积％、小于约10体积％、小于约5体积％、小于5体积％、小于I体积％或小于约I体积％的QD。
85.如权利要求39所述的显示器BLU，其中所述散射特征件包括分散于所述至少一个QD磷光体材料薄膜层中的粒子，其中所述散射粒子具有接近所述QD磷光体材料的密度的山/又ο
86.如权利要求11或42所述 的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料密封在所述障壁薄膜之间，其中所述密封包括端部密封、气密密封或其组合。
87.如权利要求11或42所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料密封在所述障壁薄膜之间，其中所述障壁薄膜的周边边缘为紧压密封或熔接密封的。
88.如权利要求11或42所述的显示器BLU，其中所述QD磷光体材料包括在所述远程磷光体薄膜的周边周围的惰性区。
89.如权利要求88所述的显示器BLU,其中所述惰性区具有约1mm、约Imm或更小或小于Imm的宽度。
90.如权利要求42所述的显示器BLU，其中所述障壁薄膜的各者包括透明材料，所述透明材料包括玻璃、聚合物或涂布有氧化物层的聚合物薄膜。
91.如权利要求11或42的显示器BLU，其中所述顶部及底部障壁薄膜的至少一者包括至少两个障壁薄膜，所述至少两个障壁薄膜具有密封于所述至少两个障壁薄膜之间的真空或填充气体之间隙。
92.一种形成显示器背光单元(BLU)的方法，所述方法包括: (a)提供发射一次光的至少一个一次光源； (b)提供降频转换磷光体薄膜层，其包括在吸收所述一次光后发射二次光的至少一个群体的量子点(QD);及 (c)将所述磷光体薄膜层布置于光导平面(LGP)与一个或多个亮度增强薄膜(BEF)之间。
93.如权利要求92所述的方法，其中所述LGP包括朝所述QD反射所述一次光的反射薄膜或反射特征件。
94.如权利要求92所述的方法，其中所述一个或多个BEF朝所述QD反射所述一次光的至少一部分。
95.如权利要求92所述的方法，其进一步包括将所述磷光体薄膜层布置于所述LGP的上面，使得所述磷光体薄膜层与所述至少一个一次光源被所述LGP隔开。
96.如权利要求92所述的方法，其中步骤(b)中的所述提供包括:将所述QD嵌入于至少一种透明基体材料中，以及在两个或多个透明障壁薄膜之间形成QD磷光体材料薄膜。
97.如权利要求96所述的方法，其中所述障壁薄膜包括层压薄膜。
98.如权利要求94所述的方法，其中步骤(b)中的所述提供进一步包括:将一个群体的散射珠粒嵌入于所述基体材料中，其中所述散射珠粒将朝所述QD散射一次光。
99.如权利要求96所述的方法，其中步骤(b)中的所述提供进一步包括: 形成第一 QD磷光体材料薄膜层，所述第一 QD磷光体材料薄膜层包括发射二次红光的第一群体的QD ;及 形成第二 QD磷光体材料薄膜层，所述第二 QD磷光体材料薄膜层包括发射二次绿光的第二群体的QD。
100.如权利要求99所述的方法，其进一步包括:在所述第一层中、所述第二层中、与所述第一层及所述第二层不同的第三层中或其组合中提供一个群体的散射粒子。
101.如权利要求92所述的方法,其中所述BLU为发白光BLU,所述一次光包括一次蓝光，所述QD包括第一群体的发红光QD及第二群体的发绿光QD，且其中所述白光包括所述一次蓝光、二次红光及二次绿光。
102.一种量子点(QD)磷光体薄膜，其包括: QD磷光体材料，其包括嵌入于至少一种基体材料中的至少一个群体的QD，其中所述QD在吸收一次光之后发射二次光；及 至少一个底部障壁薄膜，其布置于所述QD磷光体材料的第一表面上 '及 至少一个顶部障壁薄膜，其布置于所述QD磷光体材料的第二表面上，其中所述第二表面与所述第一表面相对； 其中所述QD磷光体材料布置于所述至少一个顶部障壁薄膜与所述至少一个底部障壁薄膜之间。
103.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料与第一底部障壁薄膜及第一顶部障壁薄膜直接实体接触。
104.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述至少一个底部障壁薄膜和/或所述至少一个顶部障壁薄膜各包括两个障壁薄膜、三个障壁薄膜、两个或多个障壁薄膜或三个或多个障壁薄膜。
105.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中各障壁薄膜包括透明玻璃材料、透明聚合物材料、氧化物涂层或其组合。
106.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中至少一个所述障壁薄膜包括聚合物薄膜及在所述聚合物薄膜上的氧化物涂层。
107.如权利要求106所述的QD磷光体薄膜，其中所述聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)且所述氧化物层包括二氧化硅。
108.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其进一步包括在所述QD磷光体薄膜中散射一次光的一个或多个散射特征件。
109.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件增加一次光在所述QD磷光体薄膜中的光学路径长度。
110.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括散射粒子、散射空隙、散射域或散射表面特征件。
111.如权利要求110所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括散射粒子，其中所述散射粒子包括球形散射珠粒。
112.如权利要求111所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射珠粒包括二氧化硅、硅酸硼或聚苯乙烯。
113.如权利要求111所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射珠粒具有约0.5μπι与约2μ m之间的直径、约0.5 μ m的直径或约I μ m的直径。
114.如权利要求111所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射珠粒包括二氧化硅、硅酸硼或聚苯乙烯。
115.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件嵌入于所述基体材料中且具有比周围基体材料的折射率更闻的折射率。
116.如权利要求115所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
117.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件具有约0.5 μ m与约2μ m之间、约0.5 μ m或约I μ m的尺寸。
118.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括具有第一折射率的第一基体材料，以及具有不同于所述第一折射率的第二折射率的至少第二基体材料，其中所述一次光散射特征件包括散射域，所述散射域包括分散于所述第一基体材料内的所述第二基体材料的域。
119.如权利要求118所述的QD磷光体薄膜，其中所述第一基体材料具有小于2的折射率，且所述第二材料具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
120.如权利要求118所述的QD磷光体薄膜，其中所述第一材料包括环氧树脂且所述第二材料具有约2或更大、大于2或约2的折射率。
121.如权利要求118所述的QD磷光体薄膜，其中所述第一材料包括透明玻璃或聚合物材料且所述第二材料包括空气。
122.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括吸收一次光且发射蓝光的一个群体的光发射QD。
123.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括形成于所述障壁薄膜的至少一者的至少一个表面上的表面图案。
124.如权利要求123所述的QD磷光体薄膜，其中所述图案包括微型纹理、棱镜、斜角、棱锥、凹槽、透镜、凸块、波浪、划痕或圆顶。
125.如权利要求123所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征具有约5μ m或更小、约2μ m或更小、约1.5 μ m或更小、约I μ m或更小或约0.5 μ m或更小的大小。
126.如权利要求123所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件形成于所述障壁薄膜中的至少一者的至少一个表面上，此障壁薄膜表面直接接触所述QD磷光体材料。
127.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括嵌入于至少一个所述底部障壁薄膜中的散射粒子。
128.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括分散于所述至少一个QD磷光体材料薄膜层中的散射粒子，其中所述散射粒子具有接近所述QD磷光体材料的密度的密度。
129.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件包括空心珠粒。
130.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD均匀分散于所述QD磷光体材料中。
131.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件均匀分散于所述QD磷光体材料中。
132.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件的至少一部分布置于与所述QD的至少一部分相同的QD磷光体材料层中。
133.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少第一部分与所述QD的至少第二部分之间。
134.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分的下面，使得所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分与所述至少一个底部障壁薄膜之间。
135.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件布置于所述QD的下面，其中所述散射特征件布置于所述QD与所述至少一个底部障壁之间。
136.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分上，使得所述散射特征件的至少一部分布置于所述QD的至少一部分与所述至少一个顶部障壁薄膜之间。
137.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述散射特征件布置于所述QD的上面，其中所述散射特征件布置于所述QD与所述至少一个顶部障壁之间。
138.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述至少一个底部障壁薄膜包括两个或多个底部障壁薄膜，且所述散射特征件布置于两个或多个所述底部障壁薄膜之间。
139.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述顶部障壁薄膜包括两个或多个底部障壁薄膜，且所述散射特征件布置于两个或多个所述底部障壁薄膜之间。
140.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜,其中所述QD磷光体材料由约I体积％至约15体积％散射粒子、约2体积％至约10体积％散射粒子或约5体积％散射粒子组成。
141.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括小于约20体积％、小于20体积％、小于约15体积％、小于15体积％、小于约10体积％、小于约5体积％、或小于5体积％、小于I体积％或小于约I体积％的QD。
142.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括发射二次红光的第一群体的QD及发射二次绿光的第二群体的QD。
143.如权利要求142所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括包括所述第一群体的QD的第一 QD磷光体材料层以及包括所述第二群体的QD的第二 QD磷光体材料层。
144.如权利要求108所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括包括所述第一群体的QD的第一 QD磷光体材料层以及包括所述第二群体的QD的第二 QD磷光体材料层，其中所述散射特征件布置于所述第一 QD磷光体材料层、所述第二 QD磷光体材料层及与所述第一层及所述第二层不同的第三QD磷光体材料层的一或多者中。
145.如权利要求144的QD磷光体材料层，其中所述散射特征件布置于与所述第一层及所述第二层不同的第三QD磷光体材料层中，其中所述第三层布置于所述第一层及所述第二层的上面，在所述第一层及所述第二层的下面或在所述第一层与所述第二层之间。
146.如权利要求102所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD包括氨基聚苯乙烯(APS)配体涂层。
147.如权利要求100所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD包括聚乙烯亚胺或改性聚乙烯亚胺配体涂层。
148.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述至少一种基体材料包括环氧树脂。
149.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料在所述整个QD磷光体薄膜上具有均匀厚度。
150.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料具有500μ m或更小、250 μ m 或更小、200 μ m 或更小、50-150 μ m、50-100 μ m、约 100 μ m 或约 50 μ m 的厚度。
151.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料薄膜具有500μ m或更小、250 μ m或更小、200 μ m或更小、50-150 μ m、50-100 μ m、约100 μ m或约50 μ m的厚度。
152.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料密封于所述障壁薄膜之间，其中所述密封包括端部密封、气密密封或其组合。
153.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料密封于所述障壁薄膜之间，其中所述障壁薄膜的周边边缘为紧压密封或熔接密封的。
154.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述QD磷光体材料包括在所述远程磷光体薄膜的周边周围的惰性区。
155.如权利要求154所述的QD磷光体薄膜,其中所述惰性区具有约1mm、约Imm或更小、小于1mm、约2mm、约2mm或更小或小于2mm的宽度。
156.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中所述顶部及底部障壁薄膜的至少一者包括至少两个障壁薄膜，所述至少两个障壁薄膜具有在所述至少两个障壁薄膜之间密封的真空或填充气体之间隙。
157.如权利要求103所述的QD磷光体薄膜，其中至少一个所述障壁薄膜包括在所述障壁薄膜的一个或多个表面上的亮度增强特征件。
158.—种形成一量子点(QD)磷光体薄膜的方法，所述方法包括: (a)提供至少一个底部障壁薄膜； (b)提供包括嵌入于至少一种基体材料中的至少一个群体的QD的QD磷光体材料； (c)在所述至少一个底部障壁薄膜上沉积所述QD磷光体材料；及 (d)在所述QD磷光体材料上面沉`积至少一个顶部障壁薄膜。
159.如权利要求155所述的方法，其中所述QD磷光体材料进一步包括一个群体的散射粒子。
160.如权利要求158所述的方法，其中步骤(c)中的沉积包括:沉积第一QD磷光体材料层及沉积至少第二 QD磷光体材料层。
161.如权利要求160所述的方法，其中所述第一QD磷光体材料层包括第一浓度的QD且所述第二 QD磷光体材料包括第二浓度的QD。
162.如权利要求160所述的方法，其中所述第一QD磷光体材料层包括一个群体的发红光QD且所述第二 QD磷光体材料包括一个群体的发绿光QD。
163.如权利要求158所述的方法，其中步骤(c)中的所述沉积包括:沉积多个QD磷光体材料层，其中各层具有不同浓度的发红光QD及不同浓度的发绿光QD。
164.如权利要求158所述的方法，其中步骤(c)中的所述沉积包括:沉积多个QD磷光体材料层，其中一个或多个层包括一个群体的散射粒子。
165.如权利要求158所述的方法，其进一步包括固化所述QD磷光体材料，其中所述固化包括热固化或紫外线固化。
166.如权利要求15 8所述的方法，其进一步包括密封所述顶部及底部障壁薄膜，藉此将所述QD磷光体材料密封在所述顶部障壁薄膜与所述底部障壁薄膜之间。
167.如权利要求158所述的方法，其进一步包括在所述至少一个顶部障壁薄膜的表面上形成一个或多个亮度增强特征件。
全文摘要
本发明提供发光量子点薄膜、量子点照明器件以及基于量子点的背光单元。本发明也描述相关组合物、组件及方法。本发明提供改良的量子点囊封及基体材料。本发明描述具有保护障壁的量子点薄膜。本发明也包括高效率、高亮度及高色纯度且基于量子点的照明器件，以及用于改良基于量子点的照明器件的效率及光学特性的方法。
文档编号F21V7/04GK103228983SQ201180057057
公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月2日 优先权日2010年11月10日
发明者R·S·杜博劳, W·P·弗里曼, E·李, P·弗鲁塔 申请人:纳米系统公司