膠體量子點(diǎn)具有發(fā)光光普連續(xù)可調(diào)，發(fā)射光色純度高，且具有較高的轉(zhuǎn)換效率，作為下一代照明與顯示技術(shù)的核心材料已經(jīng)取得了比較成熟的制備技術(shù)。量子點(diǎn)通常不能直接使用，因?yàn)榱孔狱c(diǎn)比較脆弱，自身由于納米尺寸表面能較大，會(huì)發(fā)生團(tuán)簇，造成熒光猝滅，容易發(fā)生能量轉(zhuǎn)移；同時(shí)膠質(zhì)層容易被侵蝕，留下缺陷能級(jí)，形成非輻射躍遷通道，造成熒光衰退。常規(guī)的物理化學(xué)環(huán)境都會(huì)讓量子點(diǎn)發(fā)生熒光猝滅。因此，如何使用量子點(diǎn)是目前一個(gè)比較熱門和關(guān)鍵的問(wèn)題。

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，往往通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)材料的封裝：

1、將量子點(diǎn)分散到聚合物基體中，獲得熒光復(fù)合材料，形成簡(jiǎn)單的“量子點(diǎn)－載體材料（PMMA）”結(jié)構(gòu)（詳見參考文獻(xiàn)1），使用遠(yuǎn)程封裝方式，但是由于量子點(diǎn)會(huì)因?yàn)楹捅砻媾潴w和介質(zhì)層不兼容，在PMMA中慢慢團(tuán)聚，使量子點(diǎn)熒光發(fā)光波長(zhǎng)紅移，熒光效率衰退明顯；載體材料（PMMA）阻水阻氧能力較差，水氧小分子的滲透也容易對(duì)量子點(diǎn)表面收到侵蝕，造成熒光衰退。

2、使用表面活性劑對(duì)其表面進(jìn)行有機(jī)修飾，參考文獻(xiàn)2，為了阻止量子點(diǎn)的團(tuán)聚，對(duì)量子點(diǎn)表面進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基化處理，該方法可以使量子點(diǎn)和周圍的介質(zhì)層材料相容性增強(qiáng)，有效減少團(tuán)聚和水氧的侵蝕。但是，該方法容易對(duì)量子點(diǎn)表面配體造成破壞，影響量子點(diǎn)的初始熒光效率。

對(duì)于量子點(diǎn)和硅膠直接復(fù)合方式封裝，由于量子點(diǎn)外層的膠質(zhì)配體和硅膠不相容。尤其是某些表面配體中含有硫（S）元素的時(shí)候，會(huì)和硅膠中的鉑（Pt）催化劑作用，從而會(huì)影響硅膠的固化，導(dǎo)致其無(wú)法固化。而使用非固化硅膠，則往往由于表面配體和硅膠的兼容性問(wèn)題，出現(xiàn)團(tuán)簇。對(duì)于量子點(diǎn)聚合物材料，其熒光特性受到引發(fā)劑、聚合物活性位點(diǎn)和高分子化學(xué)聚合反應(yīng)影響，使得量子點(diǎn)聚合物熒光衰退或猝滅。對(duì)于量子點(diǎn)表面直接處理，如生長(zhǎng)二氧化硅、表面氨基化修飾等，主要由于表面配體的置換造成了量子點(diǎn)的熒光猝滅，同時(shí)由于水分子氧氣等小分子的滲透，侵蝕量子點(diǎn)表面，產(chǎn)生發(fā)光缺陷，帶來(lái)熒光效率衰退。

因此，在器件中使用高發(fā)光效率和高穩(wěn)定性量子點(diǎn)或量子點(diǎn)聚合物，必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、量子點(diǎn)材料，不能破壞其自身的發(fā)光效率。

2、量子點(diǎn)載體環(huán)境應(yīng)和量子點(diǎn)表面相兼容，防止量子點(diǎn)自身團(tuán)聚、配體脫落。

3、設(shè)置阻擋層，阻止小分子（水汽和氧氣）對(duì)量子點(diǎn)表面的侵蝕。

天津市中環(huán)量子科技有限公司長(zhǎng)期致力于量子點(diǎn)材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，公司于2015年12月提出了一種封裝用的量子點(diǎn)熒光微球結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括熒光量子點(diǎn)、具有納米柵格結(jié)構(gòu)的介孔顆粒材料和阻擋層，如圖1所示，其中熒光量子點(diǎn)分布在介孔顆粒材料中，阻擋層包覆在介孔顆粒材料的外表面。通過(guò)化學(xué)、非化學(xué)手段，使得熒光量子點(diǎn)進(jìn)入介孔顆粒材料，在非極性溶劑下，沒有破壞膠質(zhì)熒光量子點(diǎn)的表面結(jié)構(gòu)，保持了熒光量子點(diǎn)的熒光效率。該結(jié)構(gòu)可以有效的減緩量子點(diǎn)的團(tuán)聚，表面包覆的阻擋層，可以阻止水氧小分子的侵蝕，提高量子點(diǎn)熒光微球的相容性和穩(wěn)定性。同年，公司也向美國(guó)專利局提交了該項(xiàng)專利申請(qǐng)，并于2017年2月獲得授權(quán)，詳見圖2，量子點(diǎn)熒光微球?yàn)楣咀灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。

審核編輯：符乾江