膠體量子點具有發光光普連續可調，發射光色純度高，且具有較高的轉換效率，作為下一代照明與顯示技術的核心材料已經取得了比較成熟的制備技術。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，會發生團簇，造成熒光猝滅，容易發生能量轉移；同時膠質層容易被侵蝕，留下缺陷能級，形成非輻射躍遷通道，造成熒光衰退。常規的物理化學環境都會讓量子點發生熒光猝滅。因此，如何使用量子點是目前一個比較熱門和關鍵的問題。

在實際的應用過程中，往往通過以下兩種方式實現量子點材料的封裝：

1、將量子點分散到聚合物基體中，獲得熒光復合材料，形成簡單的“量子點－載體材料（PMMA）”結構（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層不兼容，在PMMA中慢慢團聚，使量子點熒光發光波長紅移，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氨基化處理，該方法可以使量子點和周圍的介質層材料相容性增強，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合方式封裝，由于量子點外層的膠質配體和硅膠不相容。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，出現團簇。對于量子點聚合物材料，其熒光特性受到引發劑、聚合物活性位點和高分子化學聚合反應影響，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，產生發光缺陷，帶來熒光效率衰退。

因此，在器件中使用高發光效率和高穩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光效率。

2、量子點載體環境應和量子點表面相兼容，防止量子點自身團聚、配體脫落。

3、設置阻擋層，阻止小分子（水汽和氧氣）對量子點表面的侵蝕。

天津市中環量子科技有限公司長期致力于量子點材料的研發、生產與銷售，公司于2015年12月提出了一種封裝用的量子點熒光微球結構，該結構包括熒光量子點、具有納米柵格結構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，沒有破壞膠質熒光量子點的表面結構，保持了熒光量子點的熒光效率。該結構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，詳見圖2，量子點熒光微球為公司自主知識產權產品。

審核編輯：符乾江