量子點封裝結構及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種量子點封裝結構及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，鑒于量子點特殊的化學和物理特性，例如用發出藍光波長的發光二極管 刺激紅色量子點和綠色量子點可導致產生三色白光，量子點在光致發光器件、固體照明、顯 示器、生物醫學等領域有著廣闊的應用前景。量子點熒光體的粒徑小，相對于量子點熒光 體的體積，其比表面積較大，因此，許多量子點熒光體的化學穩定性低，特別是III-V、II-VI 半導體量子點等，在氧及水存在的狀態下使用，會引起發光效率低的問題。因此，將量子點 應用于上述領域，關鍵的步驟是將量子點器件化，其中量子點薄膜就是一種有效的手段。
[0003] 現有的量子點薄膜的制備，一般分為兩種方法：一種方法是通過靜電自組裝的技 術，將量子點組裝至超薄膜中；另一種方法是將量子點直接分散到聚合物中，然后通過噴 涂、旋轉涂膜等方法制備量子點薄膜，通過改變涂抹量子點的參數可較為精確的控制薄膜 的厚度。然，上述兩種方法均采用低透水的高分子薄膜對量子點進行封裝，而這種使用高分 子薄膜對量子點進行封裝的技術仍存在邊緣水和/或氧氣滲入的問題。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，有必要提供一種量子點封裝結構，其能有效避免邊緣水和/或氧氣的 滲入。
[0005] 另，還有必要提供一種上述量子點封裝結構的制備方法。
[0006] -種量子點封裝結構，其包括上下層疊設置的第一基板和第二基板、以及夾設于 該第一基板與第二基板之間的量子點層，第一基板與第二基板均為透光玻璃，該第一基板 與第二基板的相接觸的周緣密封結合使量子點層被封裝于第一基板與第二基板之間。
[0007] -種量子點封裝結構的制備方法，其包括如下步驟： 提供一透光玻璃作為第一基板； 在該第一基板的一表面形成一量子點層； 取另一片透光玻璃作為第二基板，將第一基板與第二基板相互接觸的周緣密封結合于 一起，使第一基板與第二基板之間形成一封閉空間，量子點層被封裝于該封閉空間內。
[0008] 所述量子點封裝結構，使用超薄的透光玻璃作為第一基板和第二基板，并將該第 一基板與第二基板的邊緣密封結合使量子點層被封裝于第一基板與第二基板之間，可有效 的防止外部水和/或氧氣滲入至量子點封裝結構的內部，保證了量子點具有較好的發光效 果。另外，超薄的透光玻璃的透光性較好，且結合處在第一基板與第二基板的周緣處，因此， 該量子點封裝結構不會影響量子點的發光效果。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明較佳實施方式的量子點封裝結構。
[0010] 圖2為圖1中的第一基板涂布光阻層后的示意圖。
[0011] 圖3為圖2中的光阻層曝光顯影后的示意圖。
[0012] 圖4為圖3中的第一基板蝕刻后的示意圖。
[0013] 主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0014] 請參閱圖1，本發明一較佳實施方式提供一種量子點封裝結構100,其可應用于光 致發光器件、固體照明、顯示器、生物醫學等領域。該量子點封裝結構100包括第一基板10、 蓋合于該第一基板10表面的第二基板30、以及夾設于該第一基板10與第二基板30之間的 量子點層20。該第一基板10和第二基板30均為透光玻璃。該第一基板10與第二基板30 的邊緣密封結合使量子點層20被封裝于第一基板10與第二基板30之間。
[0015] 所述第一基板10的表面形成有多個凹槽11，所述量子點層形成于該多個凹槽11 內。該每一凹槽11的深度為5-10μπι。凹槽11的開口大小可根據需要而設計。該凹槽11 可由化學蝕刻或激光雕刻等方法形成。
[0016] 所述第一基板10和第二基板30為可彎曲、可切割的超薄的透光玻璃，且該透光玻 璃的厚度小于〇. 2_。該第二基板30的厚度可與第一基板10的厚度一樣，也可不一樣。
[0017] 所述量子點層20由量子點溶膠涂布而成，該量子點溶膠含有紅色量子點、綠色量 子點和高分子膠。該量子點層20中的紅色量子點與綠色量子點的質量比可根據需要設定。 優選的，該紅色量子點和綠色量子點相對于量子點溶膠的質量分數均小于5%，該紅色量子 點與綠色量子點的質量比的范圍為1:2-2:1。該高分子膠可選自丙烯酸酯類樹脂、有機硅氧 烷樹脂、丙烯酸改性聚氨酯、丙烯酸酯改性有機硅樹脂、及環氧樹脂中的一種或幾種。
[0018] 所述紅色量子點和綠色量子點的材料均為普通的量子點材料，包括但不限于 II-VI 族、III-V 族、IV-VI 族、I-III-VI 族和 / 或 II-III-VI 族量子點。
[0019] 所述第一基板10與第二基板30相互接觸的周緣密封結合于一起，以使第一基板 10與第二基板30之間形成密封空間，所述凹槽11與量子點層20位于該封閉空間的內部， 這樣可以有效的避免因水和/或氧氣滲入至量子點封裝結構100的內部而影響量子點層20 的發光效果。所述第一基板10與第二基板30相互接觸的周緣結合在一起的方法可為激光 焊接或玻璃焊料封接技術。
[0020] 可以理解的，本實施例封裝結構也適用于光致儲能熒光粉(如：稀土鋁酸鹽類熒光 粉、稀土鋁酸鹽類熒光粉）和帶有放射性的熒光粉的封裝。
[0021] 請進一步參閱圖1-4,本發明較佳實施方式的量子點封裝結構100的制備方法包 括如下步驟： (1)提供一種超薄的透光玻璃作為第一基板10。該透光玻璃可彎曲、可切割，且該透光 玻璃的厚度小于0. 2mm。
[0022] (2)在該第一基板10的一表面形成一量子點層20。
[0023] 該步驟（2)具體包括如下步驟： 在第一基板10的一表面形成一光阻層40 (參圖2)。
[0024] 對上述光阻層40進行曝光顯影，使該第一基板10的部分表面裸露(參圖3)。
[0025] 將質量分數為5-10%的氫氟酸涂布于第一基板10的裸露的表面，對第一基板10 進行蝕刻，在第一基板10的表面形成若干凹槽11，該每一凹槽11的深度為5-10 μ m，該凹 槽11的表面可為圖4中所示的平滑的弧面，該凹槽11的表面也可為任意的形狀。
[0026] 清洗經蝕刻的第一基板10與光阻層40,以去除殘留于凹槽11及光阻層40表面的 蝕刻液。
[0027] 將粉末狀的紅色量子點與粉末狀的綠色量子點按照一定的比例分散在高分子膠 中，形成量子點溶膠。優選的，該紅色量子點和綠色量子點相對于量子點溶膠的質量分數均 小于5%，該紅色量子點與綠色量子點的質量比的范圍為1:2_2:1。該高分子膠可為丙烯酸 酯類樹脂、有機硅氧烷樹脂、丙烯酸改性聚氨酯、丙烯酸酯改性有機硅樹脂、及環氧樹脂中 的一種或幾種。
[0028] 將上述量子點溶膠涂布在第一基板10的凹槽11的表面，在凹槽11的表面形成一 量子點層20 (參圖1)。該涂布量子點層20的方法可選用狹縫涂布等方法。
[0029] 使用常規的濕法去膠或干法去膠的方法去除上述第一基板10表面剩余的光阻層 40。
[0030] (3)取另一片厚度小于0. 2mm的超薄的透光玻璃作為第二基板30,使用激光焊接 的方法或玻璃焊料封裝的方法將第一基板10與第二基板30相互接觸的周緣密封結合于一 起，以使第一基板10與第二基板30之間形成一封閉空間，量子點層20被封裝于所述第一 基板10與第二基板30之間。
[0031 ] 由上述方法制得的量子點封裝結構100,量子點層20被密封設置于第一基板10與 第二基板30之間，這樣，可有效的避免因水和/或氧氣滲入至量子點封裝結構100的內部 而影響量子點層20的發光效果。
[0032] 可以理解的，還可采用其他方式，如激光雕刻，代替上述化學蝕刻