[發明專利]一種量子點發光透明灌封膠復合材料

無效

• 申請號: 200910052612.4
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101580628A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 孫卓;潘麗坤;張明昌;曹美玲;張哲娟;林麗鋒
• 申請（專利權）人: 華東師范大學;上海芯光科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/04;C09K11/54;C09K11/88;C09K3/10;H01L33/00
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所
• 代理人: 徐筱梅

技術領域

本發明涉及光電復合材料，具體地說是一種量子點發光透明灌封膠復合材料。

背景技術

為了應對全球日益加劇的能源危機和環境污染問題，“節能”和“綠色”成為材料科學領域的主要研究攻關目標之一。白光LED照明技術因具有“節能”、“環保”、“高效”和“長壽命”等特點，被稱為繼白熾燈、熒光燈之后的新一代綠色環保的照明光源。

目前實現白光LED主要通過LED芯片發光去激發其它熒光發光材料混合而形成白光，如用藍光LED配合發黃光的熒光粉，一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合來產生白光，或者用藍光LED配合發綠光和發紅光的兩種熒光粉，或者用紫光或紫外光的LED去激發紅、綠、藍三種熒光粉等。但是使用這些方法存在著一些問題：首先是熒光粉發光效率較低，這主要是由于熒光粉本身在紫外、紫光或藍光激發下的能量轉換效率不高；其次是黃光和藍光混合產生的白光存在著顏色上的不平衡，紅色成分相對少，LED白光的顯色指數較低等。

灌封膠是封裝發光二極管的主要材料，其性能直接影響制品的可靠性、光輸出效率等。封裝LED常用的灌封膠有環氧樹脂和硅膠，但傳統的環氧樹脂和硅膠只是用來封裝LED起保護作用，本身并不能發光，其出光的效率并不理想。

量子點是當前光電材料與器件的研究熱點，與傳統的無機或有機熒光材料相比具有多種優勢，其最大的優點是顏色可調。單一種類的量子點材料在紫外、紫光和藍光(300nm～480nm)激發下能夠根據其尺寸變化產生不同顏色的光如黃光、紅光，甚至白光。此外，它還具有激發光譜寬且連續分布，穩定性高，經過表面修飾后易于在有機材料中分散等特點。

關于量子點的合成有關文獻是這樣介紹的，如：“水相中CdSe與核/殼CdSe/CdS量子點的制備與發光特性的研究”，(唐愛偉，滕楓，高銀浩，梁春軍和王永生，無機材料學報，2006，21(2)第322-327頁)，以巰基乙酸為穩定劑在水相中制備了分散性良好的CdSe量子點與核/殼CdSe/CdS量子點，發射光譜和吸收光譜表明經CdS修飾后的CdSe量子點水溶膠表現出較強的發光特性，并且發射峰和吸收峰峰位都有紅移現象發生。又如“強發光的CdS量子點的水相制備及其表面修飾”(李珊珊，周興平，陳小立和朱泉，無機材料學報，2006，33(6)第788-792頁)，介紹了室溫下以檸檬酸鈉為穩定劑，在水相中合成了CdS量子點，通過分析濃度、pH值、配比等因素，獲得了強發光CdS量子點的制備條件。

關于量子點的應用有關文獻是這樣介紹的，如：“半導體量子點/聚合物納米復合材料研究進展”(方鯤，路陽，王鳳平和邱宏，材料導報，2006，20(6)第102～105頁)，經過表面極性修飾處理的半導體納米量子點能夠溶于多種有機溶劑。在實際應用中，為了更好地發揮量子點的光電特性，需要將它們分散在性能良好的基體中。聚合物則能夠很好地滿足上述條件，并且在可見光到近紅外光范圍內又是透明的，同時又具有制備方法簡單、所需溫度較低的特點，從而可保證半導體納米量子點的光學性質在制備過程中受到的影響最小。又如“半導體量子點玻璃的研究進展”(黃光鋒和盧安賢，材料導報，2006，20(5)第30-32頁)；“量子點發光顯示器件”(Greg?Moeller和Seth?Coe-Sull?ivan，現代顯示，2006，70第47～48頁)；半導體量子點材料因具有尺寸效應、禁阻效應、庫侖阻塞效應等特性使其在生命科學、單電子器件、生物等領域有著廣闊的應用前景，采用共熔法、溶膠-凝膠法、離子注入法等制備方法制備的半導體量子點玻璃具有高透明性、化學穩定性、熱穩定性、短的響應時間和較高的三階非線性極化率使其在光子開關等方面顯示出較強的優勢。

關于量子點的生長有關文獻是這樣介紹的。如：“寬譜白光LED的量子點有源區結構及其外延生長方法”(羅毅，邵嘉平，韓彥軍，孫長征和郝智彪，專利申請號：200410009267.3)；此發明涉及一種全固態照明光源的有源區內含銦鎵氮-鎵氮或銦鎵氮-銦鎵氮量子點結構的白光功率型寬譜發光二極管LED材料的金屬有機化學氣相沉積外延生長方法，并提供了幾種基于InGaN量子點有源區的新型器件結構設計，并給出了外延條件的核心生長參數如反應源流量大小、V/III比、襯底溫度等。

以上公開技術中，尚未有采用量子點材料來改性環氧樹脂和硅膠并將其用于白光LED灌封膠的應用。

發明內容