膠體量子點具有發(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)。量子點通常不能直接使用，因為量子點比較脆弱，自身由于納米尺寸表面能較大，會發(fā)生團簇，造成熒光猝滅，容易發(fā)生能量轉(zhuǎn)移；同時膠質(zhì)層容易被侵蝕，留下缺陷能級，形成非輻射躍遷通道，造成熒光衰退。常規(guī)的物理化學環(huán)境都會讓量子點發(fā)生熒光猝滅。因此，如何使用量子點是目前一個比較熱門和關(guān)鍵的問題。

在實際的應(yīng)用過程中，往往通過以下兩種方式實現(xiàn)量子點材料的封裝：

1、將量子點分散到聚合物基體中，獲得熒光復(fù)合材料，形成簡單的“量子點－載體材料（PMMA）”結(jié)構(gòu)（詳見參考文獻1），使用遠程封裝方式，但是由于量子點會因為和表面配體和介質(zhì)層不兼容，在PMMA中慢慢團聚，使量子點熒光發(fā)光波長紅移，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量子點表面收到侵蝕，造成熒光衰退。

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

對于量子點和硅膠直接復(fù)合方式封裝，由于量子點外層的膠質(zhì)配體和硅膠不相容。尤其是某些表面配體中含有硫（S）元素的時候，會和硅膠中的鉑（Pt）催化劑作用，從而會影響硅膠的固化，導(dǎo)致其無法固化。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題，出現(xiàn)團簇。對于量子點聚合物材料，其熒光特性受到引發(fā)劑、聚合物活性位點和高分子化學聚合反應(yīng)影響，使得量子點聚合物熒光衰退或猝滅。對于量子點表面直接處理，如生長二氧化硅、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的熒光猝滅，同時由于水分子氧氣等小分子的滲透，侵蝕量子點表面，產(chǎn)生發(fā)光缺陷，帶來熒光效率衰退。

因此，在器件中使用高發(fā)光效率和高穩(wěn)定性量子點或量子點聚合物，必須解決以下幾個問題：

1、量子點材料，不能破壞其自身的發(fā)光效率。

2、量子點載體環(huán)境應(yīng)和量子點表面相兼容，防止量子點自身團聚、配體脫落。

3、設(shè)置阻擋層，阻止小分子（水汽和氧氣）對量子點表面的侵蝕。

天津市中環(huán)量子科技有限公司長期致力于量子點材料的研發(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熒光微球結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括熒光量子點、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。通過化學、非化學手段，使得熒光量子點進入介孔顆粒材料，在非極性溶劑下，沒有破壞膠質(zhì)熒光量子點的表面結(jié)構(gòu)，保持了熒光量子點的熒光效率。該結(jié)構(gòu)可以有效的減緩量子點的團聚，表面包覆的阻擋層，可以阻止水氧小分子的侵蝕，提高量子點熒光微球的相容性和穩(wěn)定性。同年，公司也向美國專利局提交了該項專利申請，并于2017年2月獲得授權(quán)，詳見圖2，量子點熒光微球為公司自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。

審核編輯：符乾江