r>[0152] 3)另外重復(fù)步驟1和2兩次
[0153] 4)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 2,OOOsccmNJ0C 沖通過TMA管線和水前體管線二者，用于珠的攪動
[0154] 5) 125sN2吹掃
[0155] 6)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 2,000sccmNJ0C 沖通過TMA管線和水前體管線二者，用于珠的攪動
[0156] 7)ls隊吹掃
[0157] 8)另外重復(fù)步驟6和7兩次
[0158] 9)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 2,000sccmNJ0C 沖通過TMA管線和水前體管線二者，用于珠的攪動
[0159] 10)15〇8隊吹掃.
[0160] 在開始每個前體劑量之后，2,OOOsccm隊增壓施加0. 3s。
[0161] 含量子點丙烯酸酯珠并入到發(fā)光裝置中。在填充氮氣的手套箱中，將含QD的丙烯 酸酯珠與商購可得的聚硅氧烷樹脂（SCR1011，Shin_EtsuChemicalsCo.，Ltd.)在Pt催化 劑存在下組合。在充分混合后，將溶液轉(zhuǎn)移至LED盒并允許在環(huán)境溫度固化48小時。
[0162] 該LED裝置的PL強(qiáng)度半衰期（T5。）為約3, 300h(圖14)，相比于利用同一批次的 含QD的珠但沒有ALD包覆層制備的LED裝置，大約250倍的提高（圖15)。
[0163] 實施例2
[0164] 利用半脈沖ALD用A1203包覆含量子點丙烯酸酯珠。將含QD的丙烯酸酯珠加載到 具有50ym孔徑尺寸頂部玻璃料和150ym孔徑尺寸底部玻璃料的ALD反應(yīng)器中。ALD在半 脈沖條件下進(jìn)行，在TMA脈沖期間施加2,OOOsccmN2增壓。N2用作載氣和作為反應(yīng)物暴露 之間的吹掃。
[0165] A1203包覆層利用總計500個ALD循環(huán)在80°C生長。循環(huán)的總數(shù)量由以下構(gòu)成：30 個循環(huán)底漆層，隨后機(jī)械解聚集，然后兩個另外的235個跟隨機(jī)械解聚的ALD循環(huán)步驟。每 個循環(huán)包括以下步驟：
[0166] l)150sccmN2管線流，其通過1120管線和一個備用管線，和50sccm通過TMA管線 和一個備用管線，〇. 2sH20劑量
[0167] 2)0.5sN2 吹掃
[0168] 3)另外重復(fù)步驟1和2十八次
[0169] 4)150sccmN2管線流，其通過1120和一個備用管線，和50sccm通過TMA管線和一 個備用管線，0.2sH20劑量
[0170] 5)120s隊吹掃
[0171] 6)0. 8sTMA劑量；50sccmN2吹掃氣體通過TMA管線和一個備用管線，和150sccm 通過H20管線和一個備用管線。施加2,000sCCm隊脈沖通過TMA管線和水前體管線二者， 用于珠的攪動
[0172] 7)lsN2吹掃
[0173] 8)另外重復(fù)步驟6和7兩次
[0174] 9)0. 8sTMA劑量；50sccmN2吹掃氣體通過TMA管線和一個備用管線，和150sccm 通過H20管線和一個備用管線。施加2,000sCCm隊脈沖通過TMA管線和H20前體管線二者， 用于珠的攪動
[0175] 10) 164. 7sN2吹掃?
[0176] 將隊增壓施加0? 3s到每個TMA劑量中。
[0177] 實施例3
[0178] 經(jīng)由全脈沖ALD用氧化鋁阻擋層包覆含量子點丙烯酸酯珠。將含QD的丙烯酸酯 珠加載到具有50ym孔徑尺寸頂部玻璃料和150ym孔徑尺寸底部玻璃料的ALD反應(yīng)器中。 ALD在全脈沖條件下進(jìn)行，在前體脈沖期間施加25〇SCCmN2增壓。N2用作前體載氣和作為 反應(yīng)物暴露之間的吹掃氣體。
[0179] 氧化鋁阻擋包覆層利用總計250個ALD循環(huán)在80°C生長。循環(huán)的總數(shù)量由以下組 成：30個循環(huán)底漆層，隨后過篩，然后220個循環(huán)至完成所述層。每個循環(huán)包括以下步驟：
[0180] 1)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s250sccmN2 脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動
[0181] 2)0.58隊吹掃
[0182] 3)進(jìn)一步重復(fù)步驟1和2兩次
[0183] 4)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s250sccmN2 脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動
[0184] 5)120s隊吹掃
[0185] 6)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s250sccmN2 脈沖通過水前體管線，用于珠的攪動
[0186] 7)0.5sN2 吹掃
[0187] 8)另外重復(fù)步驟6和7兩次
[0188] 9)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s250sccmN2 脈沖通過水前體管線，用于珠的攪動
[0189] 10)12〇8隊吹掃.
[0190] 將隊增壓施加0. 0s到每個前體劑量中。
[0191] 實施例4
[0192] 經(jīng)由全脈沖ALD用醇化鋁合金聚合物間隔層包覆含量子點丙烯酸酯珠。將含QD 的丙烯酸酯珠加載到具有50ym孔徑尺寸頂部玻璃料和150ym孔徑尺寸底部玻璃料的ALD 反應(yīng)器中。ALD在全脈沖條件下進(jìn)行，在前體脈沖期間施加250sccmN2增壓。~2用作前體 載氣和作為反應(yīng)物暴露之間的吹掃氣體。在注入到反應(yīng)室之前，將乙二醇前體加熱至80°C。
[0193] 醇化鋁合金聚合物包覆層利用總計125個ALD循環(huán)在80°C生長。循環(huán)的總數(shù)量由 以下組成：15個循環(huán)底漆層，隨后過篩，然后110個循環(huán)至完成所述層。每個循環(huán)包括以下 步驟：
[0194] 1)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s，250sccmN2 脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動。
[0195] 2)0.5sN2 吹掃
[0196] 3)進(jìn)一步重復(fù)步驟1和2兩次
[0197] 4)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s，250sccmN2 脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動
[0198] 5)120s隊吹掃
[0199] 6)0. 8s乙二醇劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s，250sccm 隊脈沖通過乙二醇管線，用于珠的攪動
[0200] 7)0.58隊吹掃
[0201] 8)另外重復(fù)步驟6和7兩次
[0202] 9)0. 8s乙二醇劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s，250sccm 隊脈沖通過乙二醇管線，用于珠的攪動
[0203] 10) 180sN2吹掃?
[0204] 11)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s，250sccm 隊脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動
[0205] 12)0.5sN2 吹掃
[0206] 13)另外重復(fù)步驟11和12兩次
[0207] 14)0. 8sTMA劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1.3s，250sccm 隊脈沖通過TMA管線，用于珠的攪動
[0208] 15)120s隊吹掃
[0209] 16)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s250sccmN2 脈沖通過水前體管線，用于珠的攪動
[0210] 17)0.58隊吹掃
[0211] 18)另外重復(fù)步驟16和17兩次
[0212] 19)0. 8sH20劑量；lOOsccmN2吹掃氣體通過所有前體管線，除了 1. 3s，250sccmN2 脈沖通過水前體管線，用于珠的攪動
[0213] 20)12〇8隊吹掃.
[0214] 將隊增壓施加0?Os到每個前體劑量中。
[0215] 實施例5
[0216] 經(jīng)由全脈沖ALD用多層A1203/醇化鋁合金聚合物/A1203包覆層包覆含量子點丙烯 酸酯珠。
[0217] 1) 250個總計循環(huán)的如實施例3中所述的氧化鋁層，其通過30個循環(huán)底漆層，接著 篩選，隨后220個循環(huán)形成。
[0218] 2) 125個總計循環(huán)的如實施例4中所述的醇化鋁合金聚合物間隔層，其由15個循 環(huán)底漆層，接著過篩，隨后110個循環(huán)組成。
[0219] 3) 250個總計循環(huán)的如實施例3中所述的氧化鋁層。在這種情況下，250個循環(huán)在 沒有底漆層下完成。
[0220] 以這種方式形成的QD-珠的SEM圖像示于圖16。該包覆層看起來是基本上沒有缺 陷的。
[0221] 實施例6
[0222] 利用脈沖攪動床的ALD包覆工藝由以下非限制性實例例示：
[0223] 在微米大小的粉末顆粒的ALD包覆中，使用三甲基鋁（TMA)和水（H20)作為ALD前 體，可以利用以下工藝參數(shù)：
[0224] 1)惰性吹掃氣體（例如N2或Ar)流速：400_600sccm
[0225] 2)惰性氣體（例如隊或Ar)攪動脈沖流速：2, 000-6,OOOsccm
[0226] 3)惰性氣體（例如隊或Ar)攪動脈沖時間：0?l_5s
[0227] 4)ALD前體（TMA，H20)脈沖時間：0.l_4s
[0228] 5)每個ALD循環(huán)的ALD前體（TMA，H20)脈沖的數(shù)量：1-100,例如1-10
[0229] 6)ALD前體脈沖之間的惰性氣體（例如隊或Ar)吹掃時間：120-180S
[0230] 前體劑量計時的一個實例示于圖17。圖18例示了在該實施例中使用的設(shè)備，其包 括：（1)鎖緊帽手工工具；（2)鎖緊帽；（3)頂部墊圈；(4)內(nèi)部/直的墊圈；(5)小的/內(nèi)部 墊圈；（6)過濾盤；（7)外部/直的墊圈；（8)和ALD反應(yīng)器載體；(9)排氣裝置（10)ALD反 應(yīng)器罐；和（11)承窩帽頭部螺桿。
【主權(quán)項】
1. 一種物質(zhì)的組合物，所述組合物包含： 包含多個珠的粉末，其中每個珠包含： 初級基質(zhì)材料， 并入到所述初級基質(zhì)材料中的大量量子點納米粒子；和 設(shè)置在所述初級粒子上的表面包覆層，所述表面包覆層包含至少一個表面包覆層層， 其中每個表面包覆層層基本上由包覆層材料的一個或多個單層組成。2. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述初級基質(zhì)材料是二氧化硅、樹脂、聚合物、整塊 料、玻璃、溶膠-凝膠、環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷或（甲基）丙烯酸酯。3. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述包覆層材料是無機(jī)材料。4. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述包覆層材料是金屬氧化物。5. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述包覆層材料是氧化鋁或氧化硅。6. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述包覆層材料是聚合物的。7. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述包覆層材料是醇化物合金聚合物。8. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述量子點納米粒子包含銦和磷。9. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述量子點納米粒子基本上不含鎘。10. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表面包覆層包括兩個以上包含不同材料的表 面包覆層層。11. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述初級粒子包括約1，〇〇〇個或至少大約10, 〇〇〇 個納米粒子。12. 權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述初級粒子包括約10, 000個至約100, 000個量 子點納米粒子。13. -種用于制備包覆的量子點珠的方法，所述方法包括： 提供包含多個珠的粉末，其中每個珠包含：初級基質(zhì)材料，和并入到所述初級基質(zhì)材料 中的大量量子點納米粒子；和 在將所述粉末反復(fù)地暴露于原子層沉積（ALD)前體的同時攪動所述粉末。14. 權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述粉末暴露于ALD前體包括將所述粉末暴露于 包含所述ALD前體的反應(yīng)物氣體的脈沖。15. 權(quán)利要求14所述的方法，其中攪動所述粉末包括將所述粉末暴露于惰性氣體的脈 沖。16. 權(quán)利要求15所述的方法，其中將所述粉末同時地暴露于反應(yīng)物氣體的脈沖和惰性 氣體的脈沖。17. 權(quán)利要求15所述的方法，其中將所述粉末交替地暴露于反應(yīng)物氣體的脈沖和惰性 氣體的脈沖。18. 權(quán)利要求17所述的方法，其中所述惰性氣體的脈沖具有300至6, OOOsccm之間的 流量。19. 權(quán)利要求17所述的方法，其中所述惰性氣體的脈沖具有0. 1至5秒之間的持續(xù)時 間。20. 權(quán)利要求15所述的方法，其中將所述粉末暴露于反應(yīng)物氣體的脈沖包括通過第一 組氣體管線將所述反應(yīng)物氣體遞送到ALD反應(yīng)室中并且其中將所述粉末暴露于惰性氣體 的脈沖包括通過不同組的氣體管線將惰性氣體遞送到所述ALD反應(yīng)室中。21. 權(quán)利要求15所述的方法，其中使用同一組的管線將所述反應(yīng)物氣體和所述惰性氣 體遞送到ALD反應(yīng)室中。22. 權(quán)利要求14所述的方法，其中將所述粉末暴露于反應(yīng)物氣體的脈沖包括將所述粉 末暴露于第一數(shù)量的所述反應(yīng)物氣體的脈沖，機(jī)械地使所述粉末解聚集，然后將所述粉末 暴露于第二數(shù)量的脈沖反應(yīng)物氣體。23. 權(quán)利要求22所述的方法，其中脈沖的所述第一數(shù)量為1至500之間。24. 權(quán)利要求22所述的方法，其中脈沖的第一數(shù)量為10至40之間。
【專利摘要】本文公開了包覆珠，所述包覆珠由初級基質(zhì)材料制成并且含有大量量子點納米粒子。每個珠具有多層表面包覆層。所述層可以為兩種以上不同的表面包覆層材料。所述表面包覆層材料可以為無機(jī)材料和/或聚合物材料。還描述了一種制備這樣的粒子的方法。所述包覆珠對于用于諸如發(fā)光裝置的應(yīng)用的復(fù)合材料是有用的。
【IPC分類】H01L33/50, C09K11/56, C09K11/02, C09K11/70
【公開號】CN105051152
【申請?zhí)枴緾N201480014975
【發(fā)明人】馬修·沃納, 納瑟莉·格雷斯蒂, 奈杰爾·皮克特, 保羅·喬克, 詹姆斯·哈里斯, 伊馬德·納薩尼
【申請人】納米技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2014年3月13日
【公告號】US20140264196, WO2014140936A2, WO2014140936A3