CN102257599A - 用于包封纳米晶体的方法及所得的复合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了气密密封发光纳米晶体的方法，还提供了包含气密密封的发光纳米晶体的复合物和容器。通过气密密封发光纳米晶体，可获得改善的使用寿命和发光性能。

Description

用于包封纳米晶体的方法及所得的复合物
发明背景
技术领域
本发明涉及用于气密密封发光纳米晶体的方法，以及气密密封的纳米晶体复合物(composition)。本发明还提供了包含发光纳米晶体的微球和制备该微球的方法。
背景技术
发光纳米晶体当暴露于空气和水分时发生氧化损坏，通常导致发光性能的损失。在诸如下变频和滤层的领域以及其它应用中使用发光纳米晶体，通常将发光纳米晶体暴露于高温、高强度光、环境气体和水分中。这些因素连同在这些应用中对长发光寿命的要求，通常限制了发光纳米晶体的使用或要求频繁的更换。
发明内容
因此，存在对气密密封发光纳米晶体的方法和复合物的需要，从而允许增加使用寿命和发光强度。本发明满足了这些需要。
本发明提供了用于气密密封发光纳米晶体的方法和复合物。根据本发明制备的复合物可应用于各种应用，并且该方法允许制备各种形状和构造的气密密封的纳米晶体复合物。
在一个实施方案中，本发明提供了气密密封一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物的方法。在示例性实施方案中，提供第一基体，并且将一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物布置(例如，通过丝网印刷)在该第一基体上。在第一基体上布置第二基体，从而覆盖发光纳米晶体的复合物。随后将第一基体和第二基体密封。
在示例性实施方案中，第一基体和第二基体为玻璃基体，并且适宜地，所述基体在其中形成有一个或多个槽。在另外的实施方案中，第一基体还包含在其中形成有一个或多个槽的第三基体。
适宜地，用于本发明实践中的发光纳米晶体为核-壳发光纳米晶体，例如CdSe/ZnS、CdSe/CdS或InP/ZnS纳米晶体，并且适宜地为约1-10nm尺寸。
适宜地，第一基体和第二基体采用聚合物密封剂如环氧密封剂密封。在示例性实施方案中，在密封之前固化发光纳米晶体复合物。在合适的实施方案中，在密封第一基体和第二基体后将复合物彼此分离。
本发明的方法还可包含在第一基体和第二基体上布置阻挡层如无机物层，例如SiO2、TiO2或AlO2层。通过原子层沉积或溅射适宜地布置该阻挡层。
在其它的实施方案中，本发明的方法包含在第一基体之中和/或之上形成一个或多个槽。随后将一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物布置于所述槽中，并且将第二基体布置在第一基体上，从而在密封之前覆盖发光纳米晶体的复合物。
在示例性实施方案中，刻蚀第一基体从而形成一个或多个槽。在其它的实施方案中，将在其中形成有一个或多个槽的第三基体布置到第一基体上。在另外的实施方案中，将第三基体布置到第一基体上并且在第三基体中刻蚀一个或多个槽。在又一个实施方案中，将第三基体布置到第一基体上从而在第一基体的表面上形成一个或多个槽。
本发明还提供了通过在本文中所描述的不同方法制备的气密密封的复合物。
在其它的实施方案中，本发明提供了微球。适宜地，所述微球包含中心区域，在该中心区域外表面上的第一层，该第一层包含一个或多个发光纳米晶体，以及在第一层外表面上的阻挡层。
适宜地，微球的中心区域包含氧化硅，并且第一层包含无机物质如氧化硅或氧化钛。示例性的发光纳米晶体，包含核壳的纳米晶体在本文中得到描述。适宜地，阻挡层包含无机物层，例如SiO2、TiO2或AlO2。
在示例性实施方案中，微球具有小于约500微米，适宜地小于约10微米，更适宜地小于约1微米的直径。
本发明还提供了形成微球的方法。适宜地，提供了包含第一无机物质的颗粒，并且将该颗粒与包含第二无机物质的前体和一个或多个发光纳米晶体的复合物接触。在颗粒的外表面上形成外围区域，该外围区域包含第二无机物质和发光纳米晶体。随后，在外围区域的外表面上布置阻挡层。
本发明的其它特征和优点将在以下描述中叙述，并且部分地从描述中变得明显，或可以通过本发明的实践得知。本发明的优点将通过结构被认识到和得到，并且在书写的描述及权利要求以及附图中被特别指出。
应当理解，上述一般描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且意在提供对如要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本发明，并且与描述一起还起到解释本发明的原理以及使得相关领域的技术人员进行和使用本发明的作用。
图1A-1D显示了根据本发明的一个实施方案的气密密封发光纳米晶体的方法。
图1E显示了根据本发明的一个实施方案的气密密封发光纳米晶体的方法的流程图。
图2A-2G显示了根据本发明的一个实施方案的气密密封发光纳米晶体的方法。
图3A-3C显示了根据本发明的一个实施方案的分离的气密密封的发光纳米晶体。
图4显示了根据本发明的一个实施方案的气密密封的发光纳米晶体的方法的流程图。
图5显示了根据本发明的一个实施方案的微球。
图6显示了根据本发明的一个实施方案制备微球的方法的流程图。
现在将参照附图描述本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能类似的元件。
具体实施方式
应当认识到，在此显示和描述的具体实施方式是本发明的实例，并且不意在以任何方式另外限制本发明的范围。实际上，出于简洁的目的，在此可能没有详细描述常规电子器件、制造法、半导体器件，以及纳米晶体、纳米线(NW)、纳米棒、纳米管和纳米带技术，以及系统(和系统的单独操作部件的组件)的其它功能方面。
本发明提供各种包含纳米晶体，包括发光纳米晶体的复合物。可以为各种应用定制和调节发光纳米晶体的各种性质，包括它们的吸收性质、发射性质和折射率性质。如在此使用的，术语“纳米晶体”是指基本上为单晶的纳米结构体。纳米晶体具有至少一个尺寸小于约500nm，并且低至小于约1nm量级的区域或特征尺度。如在此使用的，当提及任何数值时，“约”表示所述值的±10％的值(例如，“约100nm”涵盖90nm至110nm的尺寸范围，包括90nm和110nm)。术语“纳米晶体”、“纳米点”、“点”和“量子点”易于被本领域普通技术人员理解为表示相似的结构体，并且在此可互换地使用。本发明还涵盖多晶或非晶纳米晶体的用途。如在此使用的，术语“纳米晶体”也涵盖“发光纳米晶体”。如在此使用的，术语“发光纳米晶体”表示当被外部能量源(适宜地为光)激发时发射光的纳米晶体。如在此使用的，当描述纳米晶体的气密密封时，应当理解，在合适的实施方案中，纳米晶体是发光纳米晶体。
典型地，特征尺度的区域将沿结构体的最短轴。纳米晶体在材料性质上可以是基本上均一的，或在某些实施方案中，可以是非均一的。纳米晶体的光学性质可以由它们的颗粒尺度、化学或表面组成确定。在约1nm和约15nm之间的范围内定制发光纳米晶体尺寸的能力，使得在整个光谱中的光电发射覆盖成为可能，从而提供显色性的巨大通用性。颗粒包封提供了对抗化学和UV劣化剂的坚固性。
用于在本发明中使用的纳米晶体，包括发光纳米晶体，可以使用本领域技术人员已知的任何方法制备。合适的方法和示例性纳米晶体公开于出版的美国专利申请2008/0237540；美国专利7,374,807；在2004年3月10日提交的美国专利申请10/796,832；美国专利6,949,206；和在2004年6月8日提交的美国临时专利申请60/578,236中，这些专利中每一个的公开内容均通过引用整体并入本文。用于本发明中使用的纳米晶体可以由任何合适的材料制备，包括无机材料，并且更适宜地，无机导电或半导电材料。合适的半导体材料包括在美国专利申请10/796,832中公开的那些，还包括任何类型的半导体，包括II-VI族，III-V族，IV-VI族和IV族半导体。合适的半导体材料包括但不限于：Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包括金刚石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al，Ga，In)2(S，Se，Te)3、Al2CO，以及两种以上这些半导体的适当组合。
在某些方面中，半导体纳米晶体可以包含选自p-型掺杂剂或n-型掺杂剂的掺杂剂。可用于本发明中的纳米晶体还可以包含II-VI或III-V半导体。II-VI或III-V半导体纳米晶体的实例包括：周期表的来自II族的元素如Zn、Cd和Hg与来自VI族的任何元素如S、Se、Te、Po的任意组合；以及周期表的来自III族的元素如B、Al、Ga、In和Tl与来自V族的任何元素如N、P、As、Sb和Bi的任意组合。
如贯穿本文所描述的，在本发明中有用的纳米晶体，包括发光纳米晶体，还可以包含共轭、协同、缔合或链接到它们的表面上的配体。合适的配体包括本领域技术人员已知的任何组，包括在美国专利7,374,807、美国专利6,949,206和美国临时专利申请60/578,236中公开的那些配体，这些专利中每一个的公开内容均通过引用并入本文。使用这样的配体可以增强纳米晶体结合到各种溶剂和基质包括聚合物中的能力。增加纳米晶体在各种溶剂和基质中的混溶性(即，被混合而没有分离的能力)允许将它们贯穿聚合物复合物分布，使得纳米晶体不聚集到一起，从而不散射光。在此将这样的配体描述为“混溶性增强”配体。
如在此使用的，术语纳米复合材料是指包含分布或嵌于其中的纳米晶体的基质材料。合适的基质材料可以是普通技术人员已知的任何材料，包括聚合物材料、有机和无机氧化物。本发明的纳米复合材料可以是如在此描述的层、包封剂、涂层或膜。应当理解，在提及层、聚合物层、基质或纳米复合材料的本发明的实施方案中，这些术语可互换地使用，并且这样描述的实施方案不限于任何一种类型的纳米复合材料，而是涵盖在此描述的或在本领域中已知的任何基质材料或层。
下变频(down-converting)纳米复合材料(例如，如在美国专利7,374,807中所公开的)利用发光纳米晶体的发射性质，所述发光纳米晶体被定制为吸收特定波长的光，然后在第二波长处发射，从而提供增强的主动源(active sources)(例如LED)的性能和效率。如以上讨论的，在这样的下变频应用以及其它的过滤或涂覆应用中使用发光纳米晶体，通常将纳米晶体暴露于高温、高强度光(例如，LED源)、外部气体和水分中。暴露于这些条件下可以降低纳米晶体的效率，从而降低可用的产品寿命。为了克服这个问题，本发明提供了用于气密密封发光纳米晶体的方法。
发光纳米晶体磷光体(phosphor)
尽管可以将本领域普通技术人员已知的任何方法用于制备纳米晶体磷光体，但是适宜地，使用用于无机纳米材料磷光体的控制生长的溶液相胶体法。参见Alivisatos，A.P.，“Semiconductor clusters，nanocrystals，and quantum dots”，Science 271：933(1996)；X.Peng，M.Schlamp，A.Kadavanich，A.P.Alivisatos，“Epitaxialgrowth of highly luminescent CdSe/CdS Core/Shell nanocrystalswith photostability and electronic accessibility，”J.Am.Chem.Soc.30：7019-7029(1997)；和C.B.Murray，D.J.Norris，M.G.Bawendi，″Synthesis and characterization of nearlymonodisperse CdE (E＝sulfur，selenium，tellurium)semiconductor nanocrystallites，″J.Am.Chem.Soc.115：8706(1993)，所述文献的公开内容通过引用整体并入本文。这种生产加工技术促进低成本加工性而无需清洁的房间和昂贵的生产设备。在这些方法中，将在高温发生热解的金属前体迅速注入有机表面活性剂分子的热溶液中。这些前体在高温分裂并且反应为成核纳米晶体。在此初始成核阶段之后，通过向生长的晶体加入单体开始生长阶段。产物是溶液中自支撑(freestanding)的晶体纳米颗粒，它们具有包覆其表面的有机表面活性剂分子。
使用此方法，合成作为在数秒间进行的初始成核事件发生，之后是在高温下数分钟的晶体生长。可以改变参数，比如温度、存在的表面活性剂的种类、前体物质、和表面活性剂与单体的比率，以便改变反应的本性和过程。温度控制成核事件的结构相、前体分解速率和生长速率。有机表面活性剂分子调解溶解性和纳米晶体形状控制。表面活性剂与单体、表面活性剂彼此之间、单体彼此之间的比率以及各个单体的浓度强烈地影响生长动力学。
在合适的实施方案中，在一个实施例中，由于CdSe的合成相对成熟而将此材料用作用于可见光下变频的纳米晶体材料。由于普通表面化学的使用，还可代替不含镉的纳米晶体。
核/壳发光纳米晶体
在半导体纳米晶体中，光诱导的发射由纳米晶体的带边状态(bandedge state)产生。来自发光纳米晶体的带边发射与来源于表面电子态的辐射和非辐射衰变通道竞争。X.Peng，et al.，J.Am.Chem.Soc.30：7019-7029(1997)。因此，表面缺陷如悬挂键的存在提供非辐射复合中心，并且贡献了降低的发射效率。将表面俘获状态钝化和移除的有效且永久的方法是在纳米晶体的表面上外延生长无机壳材料。X.Peng，et al.，J.Am.Chem.Soc.30：7019-7029(1997)。可以选择壳材料，使得电子能级相对于核材料为I型(例如，具有较大的带隙以提供将电子和空穴局限于核的潜在步骤)。因此，可以将非放射复合的概率降低。
通过将含有壳材料的有机金属前体加入到含有核纳米晶体的反应混合物中得到核-壳结构体。在这种情况下，不是在成核事件之后生长，而是核起到晶核的作用，并且从它们的表面上生长壳。反应的温度保持为低，以有利于向核表面加入壳材料单体，同时防止壳材料的纳米晶体独立成核。反应混合物中存在表面活性剂以引导壳材料的受控生长并且确保溶解性。当在两种材料之间存在低的晶格错配时，得到均一且外延生长的壳。此外，球形起到将来自大曲率半径的界面应变能最小化的作用，从而防止形成可以劣化纳米晶体体系的光学性质的位错。
用于制备核-壳发光纳米晶体的示例性材料包括但不限于：Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包括金刚石)、P、Co、Au、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、CeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al，Ga，In)2(S，Se，Te)3、Al2CO，以及两种以上这些材料的适当组合。用于在本发明的实践中使用的示例性核-壳发光纳米晶体包括但不限于(表示为核/壳)：CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS，以及其它的核-壳发光纳米晶体。
气密密封的发光纳米晶体复合物
在一个实施方案中，本发明提供了气密密封一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物的方法。如图1E的流程图120所示，结合附图1A-1D中的示意，适宜地，该方法包含在步骤122中提供第一基体102。在步骤124中，将一个或多个包含多个发光纳米晶体106的复合物104布置到第一基体102上。在步骤126中，在第一基体上布置第二基体108从而覆盖如图1B中所示发光纳米晶体106的复合物104。在步骤128中，随后密封第一基体和第二基体。
如贯穿本文所讨论的，术语“气密的”、“气密密封”和“气密密封的”表示以这样的方式制备发光纳米晶体的复合物，即，使得穿过或透过容器或复合物，和/或接触发光纳米晶体的气体(例如，空气)或水分的量，被降低到其基本上不影响纳米晶体的性能(例如，它们的发光性)的水平。因此，“气密密封的复合物”，例如包含发光纳米晶体的气密密封的复合物，是这样的复合物，其不允许一定量的空气(或其它气体、液体或水分)透过复合物并且接触发光纳米晶体从而使纳米晶体的性能(例如，发光性)显著受到影响或冲击(例如，降低)。
如贯穿本文所使用的，多个发光纳米晶体表示多于一个纳米晶体(即，2、3、4、5、10、100、1,000、1,000,000等个纳米晶体)。复合物将适宜地包含具有相同组成的发光纳米晶体，尽管在另外的实施方案中，多个发光纳米晶体可以具有各种不同的组成。例如，发光纳米晶体可以全部在相同波长处发射，或在另外的实施方案中，复合物可以包含在不同的波长处发射的发光纳米晶体。
适合用于本发明的复合物中使用的基质包括聚合物和有机或无机氧化物。适合于在本发明的基质中使用的聚合物包括本领域技术人员已知的可以用于这种目的的任何聚合物。在合适的实施方案中，聚合物是基本上半透明、透明或基本上透明的。这样的聚合物包括但不限于：聚(乙烯醇丁缩醛):聚(乙酸乙烯酯)；环氧树脂；聚氨酯；聚硅氧烷和聚硅氧烷的衍生物，包括但不限于，聚苯基甲基硅氧烷、聚苯基烷基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二烷基硅氧烷、氟化聚硅氧烷以及乙烯基和氢化物取代的聚硅氧烷；丙烯酸类聚合物和共聚物，它们由包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酯的单体形成；苯乙烯基聚合物；以及用双官能单体如二乙烯基苯交联的聚合物。
可以使用任何合适的方法将在本发明中使用的发光纳米晶体嵌入聚合物(或其它合适的材料，例如，蜡、油)基体中，所述合适的方法例如，将纳米晶体混入聚合物中并且流延成膜、将纳米晶体与单体混合并且将它们聚合到一起、将纳米晶体混入溶胶-凝胶中以形成氧化物，或本领域技术人员已知的任何其它方法。如在此使用的，术语“嵌(embedded)”用于表示发光纳米晶体被包封或装入构成基质的大部分组分的聚合物中。应当指出，发光纳米晶体适宜地均匀分布于整个基质中，尽管在另外的实施方案中，它们可以根据应用以特定的均一分布函数分布。
在示例性实施方案中，第一基体102和第二基体108是透明的、基本上透明的或半透明的基体，例如聚合物或玻璃(例如，含有氧化硅的玻璃)。在示例性实施方案中，第一基体和第二基体均包含玻璃，尽管在其它的实施方案中，一个基体可为玻璃，而另一个为聚合物材料，或者两个都可为聚合物材料。如图1A所示，适宜地，第一基体102具有一定的尺寸使得可在其上布置多于一个的发光纳米晶体106的复合物104。然而，在另外的实施方案中，在第一基体上布置包含多个发光纳米晶体106的单个的复合物104，并且如果需要，随后可将多个第一基体用于制备多个气密密封的复合物。适宜地，第一基体102的厚度在约1μm至约1cm的量级，适宜地约100μm至约100mm。第一基体和第二基体适宜地为相同的尺寸，尽管在其它的实施方案中，只要复合物通过基体得到密封，它们可为不同的尺寸。适宜地，第一基体和第二基体在至少一个侧向尺度(即，在基体平面上)上为毫米至米的量级。提供透明、半透明或半-透明的第一基体102，允许光通过基体并接触在其上布置的发光纳米晶体。
可以通过本领域中已知的任何方法如旋涂、丝网印刷、浸涂、镀覆和喷涂等来控制在第一基体102上布置的本发明的复合物104的厚度和尺寸(例如，覆盖面积)。本发明的发光纳米晶体复合物可以具有任何适宜的尺寸、形状、构造和厚度。例如，复合物可以以层，以及其它形状，例如，盘、滴、球、立方体或块体、管状构造等的形式进行布置。尽管本发明的各种复合物可以具有所需要或期望的任何厚度，但是适宜地，复合物的厚度在约1μm至约500μm的量级(即，在一维上)。适宜地，复合物具有处于约数微米至厘米的范围内的至少一个的侧向尺度(即，在基体平面上)。发光纳米晶体可以以适合于所需功能的任何装料比嵌入各种复合物/基质中。适宜地，取决于应用、基质和使用的纳米晶体的种类，以介于约0.001体积％和约75体积％之间的比率装载发光纳米晶体。合适的装料比可以由本领域普通技术人员容易地确定，并且在此对于特定应用进行进一步描述。在示例性实施方案中，装载于发光纳米晶体复合物中的纳米晶体的量在约10体积％的量级，至百万分之一份(ppm)水平。
用于本发明中的发光纳米晶体尺寸适宜地小于约100nm，并且尺寸低至小于约2nm。在合适的实施方案中，本发明的发光纳米晶体吸收可见光。如在此使用的，可见光是人眼可见的波长介于约380和约780纳米之间的电磁辐射。可见光可以分成光谱的各种颜色，比如红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。可以构造本发明的光子过滤(photon-filtering)纳米复合物从而吸收构成这些颜色中的任何一种或多种的光。例如，可以构造本发明的纳米复合物从而吸收蓝光、红光或绿光，这些颜色的组合，或之间的任何颜色。如在此使用的，蓝光包含波长介于约435nm和约500nm之间的光，绿光包含波长介于约520nm和565nm之间的光，而红光包含波长介于约625nm和约740nm之间的光。普通技术人员将能构造可以过滤这些波长，或这些颜色之间的波长的任意组合的纳米复合物，并且通过本发明将这样的纳米复合物嵌入。
在另外的实施方案中，发光纳米晶体具有使得它们吸收在紫外、近红外，和/或红外光谱中光子的尺寸和组成。如在此使用的，紫外光谱包含介于约100nm至约400nm之间的光，近红外光谱包含波长介于约750nm至约100μm之间的光，而红外光谱包含波长介于约750nm至约300μm之间的光。
尽管在本发明的实践中可以使用任何合适材料的发光纳米晶体，但是在某些实施方案中，纳米晶体是ZnS、InAs或CdSe纳米晶体，或纳米晶体包含各种组合以形成用于在本发明的实践中使用的纳米晶体的群体(population)。如上讨论的，在另外的实施方案中，发光纳米晶体是核/壳纳米晶体，比如CdSe/ZnS、CdSe/CdS或InP/ZnS。
如贯穿本文所讨论的，发光纳米晶体106的复合物104适宜地包含聚合物基体或基质。因而，本发明包括通过密封在第一基体和第二基体之间的复合物来气密密封包含发光纳米晶体、适宜地包含发光纳米晶体的聚合物基体的复合物的方法。
复合物104中使用聚合物基体的能力，简单地通过模压、铺展、滴落、分配、喷涂、成层或其它操作复合物成为所需的形状/取向，允许各个形状和配置的复合物的形成。例如，可制备发光纳米晶体的溶液/悬浮液(例如，在聚合物基质中的发光纳米晶体)。随后可将该溶液布置入任何期望的模具以形成所需的形状，或者可简单地以一定形状布置该溶液然后固化(例如，取决于聚合物的种类的冷却或加热)以形成固态或半固态的结构。例如，如图1A所示，可以以盘或滴的形状布置该复合物。
在示例性的实施方案中，在基体102上以高产量形式布置包含发光纳米晶体106(注意附图不是等比例的)的复合物104，例如通过采用丝网印刷、喷墨印刷或将大量的单个试样沉积到基体上的其它应用技术。
在合适的实施方案中，流程图120的步骤128中的密封包含采用聚合物密封剂密封。可在本发明的实践中使用的合适的聚合物密封剂是本领域所熟知的，并且是当干燥或固化为透明或至少半-透明或半透明的那些。可以被利用的示例性的聚合物密封剂包括但不限于，硅氧烷、环氧树脂、各种橡胶和各种丙烯酸，等等。除了适宜地为透明的或至少半透明的，密封剂还应该对空气和水分是不可渗透的，或至少基本上是不可渗透的，从而气密密封第一基体和第二基体。
适宜地，通过将密封剂110引入第一基体和第二基体来密封第一102和第108基体，例如，通过将密封剂110灌浇、浸渍、芯吸、镀覆、注射等，使得密封剂在第一基体和第二基体之间形成密封112。适宜地，在用密封剂密封之前固化(例如，通过加热或冷却)发光纳米晶体复合物。
在其它的实施方案中，如图2A-2B所示，第一基体102适宜地包含至少在基体中和在其上之一形成一个或多个槽202。如在此使用的，“槽”是指洞、压痕、坑、裂缝、缺陷或在基体102中和/或在其上的其它凹陷(depression)。至少在基体中和在其上之一形成槽意指在基体102之中和/或之上形成槽。在第一基体102“上”的槽意指在第一基体102表面之上的槽，例如，如在此描述的在第三基体中形成的槽。在第一基体102“中”的槽意指渗透入第一基体102的表面至任何深度的槽。注意，可以于相同的复合物中在基体之中和之上都形成槽，或者仅在基体102之中或之上形成槽。
适宜地，基体102中的槽将不通过整个基体，但是相反具有小于基体的全部厚度的进入基体的深度，从而提供接受复合物104的储藏处。适宜地，槽202在至少一个侧向尺度(在第一基体102的平面的尺度，例如，如果采用圆状的槽的直径)上为约0.5mm至10mm的量级，更适宜地在至少一个侧向尺度上约1mm至约10mm，约1mm至约9mm，约1mm至约8mm，约1mm至约7mm，约1mm至约6mm，约1mm至约5mm，约1mm至约4mm，约1mm至约3mm，约1mm至约2mm，或约10mm，或约9mm，或约8mm，或约7mm，或约6mm，或约5mm，或约4mm，或约3mm，或约2mm，或约1mm。
通过基体102(或如在此描述的其它材料)的界面适宜地分隔槽使得它们分别为约0.1mm至约10mm的量级分离(沿对沿的分隔)。适宜地，通过约1mm至约10mm，约1mm至约9mm，约1mm至约8mm，约1mm至约7mm，约1mm至约6mm，约1mm至约5mm，约1mm至约4mm，约1mm至约3mm，约1mm至约2mm，或约10mm，或约9mm，或约8mm，或约7mm，或约6mm，或约5mm，或约4mm，或约3mm，或约2mm，或约1mm的距离分隔槽202。
进入基体102表面的槽202的深度(即，垂直于基体表面的进入基体的距离)部分地由基体102的厚度而确定，尽管该深度适宜地延伸仅一部分进入基体102表面的通道。在示例性的实施方案中，槽202的深度为约100μm至约100mm的量级，适宜地约500μm至约10mm。虽然在示例性实施方案中槽202的深度跨越槽可为均一的，但是在其它的实施方案中，槽可具有坡度或不均一的深度。
尽管在示例性的实施方案中，槽202具有圆的横截面，但在其它的实施方案中，可使用任何的形状，例如，矩形、方形、三角形、不规则形状等。
如图2F中的又一个实施方案所示，第一基体102还可包含在第三基体204中形成有一个或多个槽202的第三基体204。适宜地，在第三基体中的槽将全部贯通第一基体102的表面(在合适的实施方案中，表面102也可在其中具有槽)，尽管在其它的实施方案中，第三基体204中的槽202将不会全部贯通第三表面。因而，如图2F所示，槽204可以是圆柱体的形式(或其它合适的形状，例如，矩形、方形、不规则形状，等)。第三基体的厚度适宜地为约100μm至约100mm的量级，适宜地为约500μm至约10mm，或约500μm至约5mm。
在适宜性的实施方案中，第三基体204包含含有光敏材料的聚合物材料。光敏材料的使用允许遮盖和刻蚀来在第三基体204中制备槽202(如在此描述的)。使用光敏材料的方法的例子，还有光敏显影剂可在例如Sze，S.M.，″Semiconductor Devices，Physics andTechnology，″John Wiley & Sons，New York，pp.436-442(1985)中找到，其公开内容通过引用整体并入本文。通常，用于在本发明的实践中使用的光刻胶(例如负性光刻胶)包含结合光敏化合物的聚合物。在暴露于辐射(例如，UV光)时，感光化合物与聚合物交联，赋予其对显影溶剂的抵抗性。然而，没有暴露的区域通过显影溶剂是可以移除的。一些示例性的负性光敏材料和显影剂包括747、丙烯酸乙酯和缩水甘油甲基丙烯酸酯的共聚物(COP)、GeSe和聚(缩水甘油甲基丙烯酸酯-共-丙烯酸乙酯)DCOPA。负性光敏材料的布置可采用任何合适的方法来进行，例如，旋涂、喷涂或其它成层材料的方法。相比之下，当暴露于辐射时“正性光敏的”材料变得不太化学地坚固，并且因此以和负性光敏材料相反的方式起作用。这里，暴露于辐射的材料将保留以产生掩模，然而未暴露的区域将被移除。
如图2B和2C所示，在槽202中布置包含发光纳米晶体的复合物104。适宜地，填充槽使得在复合物104的顶部和基体102的表面之间没有或者有非常小的间隙。当采用密封剂110密封时，这提供了在第二基体108和第一基体104之间紧密的密封，如图2C-2E所示，从而提供了气密密封的发光纳米晶体。当采用包含槽202的第三基体204时，适宜地，在所述槽中布置复合物104，从而在复合物顶部和第三基体102的表面之间没有或者有非常小的间隙。
在其它的实施方案中，如图1E所示，本发明的方法还可包含步骤130，其中在第一102和第二基体108的表面上布置阻挡层(没有显示)。如在此使用的，术语“阻挡层”被用于指示在第一基体和第二基体上布置的层、涂层、密封剂或其它材料。这样的阻挡层提供了在由第一基体和第二基体的密封提供的气密密封上方和之上的气密密封的额外措施。
阻挡层的实例包括可以在基体/复合物上产生气密密封的任何材料层、涂层或物质。合适的阻挡层包括无机层，适宜地无机氧化物，比如Al、Ba、Ca、Mg、Ni、Si、Ti或Zr的氧化物。示例性的无机氧化物层包括：SiO2，TiO2，AlO2等。如贯穿本文所使用的，术语“布置(dispose)”和“布置(disposing)”包括施用阻挡层的任何合适方法。例如，布置包括成层、涂覆、喷涂、溅射、等离子增强化学气相沉积、原子层沉积，或其它向基体/复合物施用阻挡层的合适方法。在合适的实施方案中，使用溅射在基体/复合物上布置阻挡层。溅射包括物理气相沉积法，其中使用高能离子轰击材料的元素源，其喷射出原子的蒸气，所述原子的蒸气然后在基体上沉积成薄层。参见例如，美国专利6,541,790；6,107,105和5,667,650，这些专利中每一个的公开内容都通过引用整体并入本文。
在另外的实施方案中，布置阻挡层可以使用原子层沉积进行。为了适当地气密密封纳米晶体复合物，通常需要基本上没有缺陷(例如，没有针孔)的阻挡层。此外，阻挡层的施用不应当劣化聚合物、基体和/或纳米晶体。因此，在合适的实施方案中，将原子层沉积用于布置阻挡层。
原子层沉积(ALD)可以包括基体/复合物上沉积氧化物层(例如，TiO2，SiO2，AlO2等)，或在另外的实施方案中，可以使用例如氮化物(例如，氮化硅)沉积非导电层。ALD通过交替地供给反应气和吹扫气来沉积原子层(即，仅几个分子厚)。可以形成薄的涂层，其具有高长径比、凹陷均匀性和良好的电学和物理性质。通过ALD法沉积的阻挡层适宜地具有低杂质浓度和小于1000nm、适宜地小于约500nm、小于约200nm、小于约50nm、小于约20nm、或小于约5nm的厚度。
例如，在合适的实施方案中，使用两种反应气A和B。当仅有反应气A流入反应室中时，反应气A的原子被化学地吸附到基体/复合物上。然后，用惰性气体如Ar或氮气吹扫任何剩余的反应气A。然后，反应气B流入，其中反应气A和B之间的化学反应仅发生在已吸附了反应气A的基体/复合物的表面上，从而在基体/复合物上产生原子阻挡层。
在布置非导电性层例如氮化物层的实施方案中，适宜地使用SiH2Cl2和远程等离子增强的NH3布置氮化硅层。这可以在低温进行，并且不需要使用反应性氧物质。
使用ALD在基体/复合物沉积阻挡层产生实际上没有针孔的自由阻挡层，而与基体的形态无关。可以通过重复沉积步骤增加阻挡层的厚度，从而根据重复的次数增加原子层单元中的层的厚度。此外，阻挡层还可以涂覆有另外的层(例如，通过溅射、CVD或ALD)以保护或进一步增强阻挡。
适宜地，在本发明的实践中采用的ALD法在低于约500℃、适宜地低于约400℃、低于约300℃，或低于约200℃的温度下进行。
示例性阻挡材料包括设计为特别降低氧和水分穿透的有机材料。实例包括填充的环氧树脂(例如氧化铝填充的环氧树脂)以及液晶聚合物。
如图1E的流程图120所示，本发明的方法适宜地还包括在如图3A-3C所示的在密封基体层之后将一个或多个气密密封的复合物彼此分离。这种分离可以在布置阻挡层之前或之后，尽管适宜地，如果采用阻挡层，在分离之后将其布置。
如图3A-3C所示，包含多个单独地密封的复合物的气密密封的结构302可被分离为亚结构304，或适宜地还可分为单独的结构306，每一个包含单个的气密密封的复合物，其本身包含多个发光纳米晶体。因而，多个密封的复合物的制备可产生单独分离的复合物。
将气密密封的复合物彼此分离的方法包括现有技术熟知的各种方法，例如通过机械切割(例如，通过刀、楔、锯、刀片或其它切割装置)，通过激光，通过喷水，等。
在其它的实施方案中，本发明提供了气密密封一个或多个发光纳米晶体的复合物的其它方法。如图4的流程图400所示，参考图2A-2G，在示例性的实施方案中，该方法包括步骤402，其中提供了第一基体102。在流程图400的步骤404中，在第一基体之中和/或之上产生一个或多个槽202。
在流程图400的步骤406中，将一个或多个包含多个发光纳米晶体106的复合物104布置于槽204中。在步骤408中，随后在第一基体102上布置第二基体108从而覆盖发光纳米晶体106的复合物104。在流程图400的步骤410中，随后密封112第一基体和第二基体。
如贯穿本文所描述的，适宜地，基体102和108为透明的、半-透明的或半透明的基体，例如聚合物或玻璃基体。基体102和108的尺寸和厚度在本文中描述。
流程图400的步骤404包含在第一基体102之中和/或之上产生一个或多个槽202。在示例性的实施方案中，在第一基体102的表面中直接产生槽202。即，从第一基体102表面移除材料从而产生槽202。从第一基体102移除材料的方法包含刻蚀(例如，采用各种酸或其它刻蚀剂的化学刻蚀，包括那些在此公开的)、刨削、切割、切削、钻孔等。
在其它的实施方案中，可在第一基体102上产生槽202。在这些实施方案中，在第一基体102上适宜地布置第三基体204。随后在第三基体中产生槽202，例如，通过刻蚀(例如，采用各种酸的化学刻蚀)、刨削、切割、切削、钻孔等进入基体。适宜地，将遮盖/刻蚀方法用于在第三基体产生槽。在其它的实施方案中，通过布置事先准备的第三基体(在其中已产生槽)可产生槽202。在又一个实施方案中，通过在第一基体102上布置和排列第三基体部分206可在第一基体102的表面上形成槽，如图2G所示，其中槽202在部件之间的间隙/间隔里产生或形成。
包含发光纳米晶体(例如，聚合的复合物/基体)的示例性复合物以及合适的纳米晶体在本文中得到描述。适宜地，发光纳米晶体为核-壳发光纳米晶体，例如CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS。在此描述了纳米晶体的示例性尺寸，并且适宜地发光纳米晶体尺寸为约1-10nm。在本文中描述了在槽中布置发光纳米晶体的复合物的方法，并且包括丝网印刷和其它产生高生产能的沉积的方法。
如贯穿本文所描述的，适宜地第二基体为透明的、半-透明的或半透明的基体，例如聚合物材料或玻璃。在两个玻璃基体之间气密密封发光纳米晶体的复合物允许纳米晶体用于各种应用中，例如如在此所描述的LED中的下变频。
如贯穿本文所描述的，适宜地采用聚合物密封剂例如基于氧化硅、基于环氧或基于丙烯酸的密封剂来密封第一基体和第二基体。可采用任何合适的方法将密封剂110引入第一基体和第二基体，例如向基体灌浇密封剂(随后通过向基体施加压力挤压出去残余物)，芯吸基体到基体之间的空间中，注射密封剂，将基体浸入密封剂，以及其它合适的方法。在其它的实施方案中，可在第一基体和第二基体的外边沿上简单地布置密封剂，例如，通过镀覆、喷涂、铺展或另外施加密封剂而不需要密封剂渗入第一基体和第二基体之间。
如图4所示，适宜地，在步骤414中的密封第一基体和第二基体之前在步骤412中固化发光纳米晶体，尽管在其它的实施方案中，可密封基体，并随后可将发光纳米晶体的复合物固化。
本发明的方法还可包括流程图400的步骤414，在第一和第二基体上布置阻挡层以进一步气密密封基体。在文中描述了布置阻挡层的方法(例如，原子层沉积、溅射等)，也描述了示例性的阻挡层，其包括无机层，例如包含SiO2、TiO2或AlO2的层。
如流程图400所示，该方法适宜地还包括步骤416，例如如图3A-3C所示，其中将气密密封的复合物彼此分离。可在布置阻挡层之前或之后进行分离。如在此所描述的，所提供的方法允许高生产能的产生单个分离的发光纳米晶体的试样，其可用于各种应用中，例如LED、显示器等。
本发明也提供了通过在此描述的各种方法制备的气密密封的复合物。在全文中描述了示例性的复合物、发光纳米晶体的尺寸和性质，以及密封的复合物的基体、密封剂和其它的部件(例如，阻挡层)。
在本发明的合适的实施方案中，制备发光纳米晶体的气密密封的复合物的各个步骤在惰性气氛来进行，即在真空中或仅有N2或其它(一种或多种)存在的惰性气体中。
如在此讨论的，在合适的实施方案中，本发明的气密密封的发光纳米晶体复合物与LED或其它光源组合使用。这些密封的纳米晶体/LED的应用是本领域普通技术人员所熟知的，并且包括以下内容。例如，这样密封的纳米晶体/LED可以用于显微投影仪中(参见，例如，美国专利7,180,566和6,755,563，这些专利的公开内容通过引用整体并入本文)；在诸如移动电话的应用中；个人数字助理(PDA)；个人媒体播放器；游戏设备；便携式电脑；数字化多功能光盘(DVD)播放器和其它视频输出设备；个人有色眼镜；和用于汽车和飞机的平视或俯视(和其它的)显示器。在另外的实施方案中，气密密封的纳米晶体可以用于诸如数字化光处理器(DLP)投影仪的应用中。
在另外的实施方案中，贯穿全文所公开的气密密封的复合物可以用于将称为光学扩展(etendue)(或光在区域和角度中有多发散)的光学系统的性质最小化。通过用本发明要求保护的复合物或容器布置、成层或另外覆盖(甚至部分覆盖)LED或其它光源，并且控制发光纳米晶体复合物或容器的总面积(例如，厚度)与LED的面积(例如，厚度)的比率，可以将光学扩展的量或程度最小化，从而增加捕获和发射的光的量。适宜地，发光纳米晶体复合物或容器的厚度小于LED层的厚度的约1/5。例如，发光纳米晶体复合物或容器小于LED层厚度的约1/6、小于LED层厚度的约1/7、小于LED层厚度的约1/8、小于LED层厚度的约1/9、小于LED层厚度的约1/10、小于LED层厚度的约1/15或小于LED层厚度的约1/20。
在其它的实施方案中，如图5所示，本发明提供了微球500。适宜地，本发明的微球包含中心区域502和在中心区域502的外表面506上的第一层504，第一层504包含一个或多个发光纳米晶体508。微球500还包含在第一层504的外表面510上的阻挡层512。
包含中心区域、第一层和纳米颗粒的示例性微球，还有制备这些微球的方法在美国专利7,229,690中公开，其公开的内容通过引用整体并入本文。
如美国专利7,229,690中所公开的，适宜地，中心区域502包含括氧化硅，并且第一层504包含无机物质，例如氧化硅或氧化钛。在此公开了包含在微球中的发光纳米晶体508，并且适宜地包含核-壳发光纳米晶体，例如CdSe/ZnS，CdSe/CdS和InP/ZnS纳米晶体。在示例性的实施方案中，发光纳米晶体的尺寸为约1-10nm。
如在此详细描述的，在包含发光纳米晶体的复合物表面添加阻挡层提供了复合物的气密密封，因而减小或消除水分和/或空气通向纳米晶体。适宜地，微球500上的阻挡层512包含无机层SiO2、TiO2或AlO2，尽管也可使用在此描述的和现有技术中已知的其它层。
在示例性的实施方案中，本发明的微球500具有小于约500微米的直径，例如，小于约400微米，小于约250微米，小于约100微米，小于约50微米，小于约10微米，或小于约1微米，包括在这些范围之间的值。
如图6的流程图600所示，结合图5，本发明也提供了形成微球的方法。在流程图600的步骤602中，提供了包含第一无机物质的颗粒502。然后在步骤604中将该颗粒与包含第二无机物质的前体和一个或多个发光纳米晶体508的复合物相接触。在步骤606中，在颗粒502的外表面506上形成外围区域504，该外围区域包含第二无机物质和发光纳米晶体508。然后，在步骤608中，在外围区域504的外表面510上布置阻挡层512。
如在此所提到的，适宜地提供氧化硅颗粒，并且将该颗粒与包含氧化硅或氧化钛的有机物质接触，其包含发光纳米晶体。如在此所描述的，发光纳米晶体适宜地为核-壳发光纳米晶体，例如具有约1-10nm尺寸的CdSe/ZnS、CdSe/CdS或InP/ZnS纳米晶体。制备氧化硅颗粒和外围区域504的方法记载于美国专利7,229,690中。
适宜地，在微球上布置包含无机层例如SiO2、TiO2或AlO2的阻挡层。如在此所描述的，可以以各种方式包括原子层沉积和溅射来布置阻挡层。
已经介绍了本发明的示例性实施方案。本发明不限于这些实施例。这些实施例在本文中是为了说明而非限制的目的而呈现的。基于包含在此的教导，备选方案(包括在此描述的方案的等同物、扩展、变化、偏差等)对一个或多个相关领域中的技术人员将变得显然。这样的备选方案落入本发明的范围和精神内。
在本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入本文，达到了就像特别且独立地表明将各个单独的出版物、专利或专利申请通过引用而结合的相同的程度。

Claims (96)

1.一种气密密封一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物的方法，该方法包括：
(a)提供第一基体；
(b)将一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物布置到第一基体上；
(c)在第一基体上布置第二基体从而覆盖发光纳米晶体的复合物；以及
(d)密封第一基体和第二基体。
2.根据权利要求1的方法，其中所述提供包括提供玻璃基体。
3.根据权利要求1的方法，其中所述提供包括提供在其中形成有一个或多个槽的第一基体。
4.根据权利要求1的方法，其中所述提供包括提供第一基体，该第一基体还包含在其中形成有一个或多个槽的第三基体。
5.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
6.根据权利要求5的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS的核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
7.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个尺寸在约1-10nm之间的发光纳米晶体的复合物进行布置。
8.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)中的所述布置包括将玻璃基体进行布置。
9.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)中的所述密封包括采用聚合物密封剂进行密封。
10.根据权利要求9的方法，其中步骤(d)中的所述密封包括采用环氧密封剂进行密封。
11.根据权利要求1的方法，还包括在步骤(d)中的密封之前固化发光纳米晶体复合物。
12.根据权利要求1的方法，还包括在第一基体和第二基体上布置阻挡层。
13.根据权利要求12的方法，其中所述布置阻挡层包括布置无机物层。
14.根据权利要求13的方法，其中所述布置无机物层包括布置SiO2、TiO2或AlO2层。
15.根据权利要求12的方法，其中所述布置阻挡层包括原子层沉积。
16.根据权利要求12的方法，其中所述布置包括在复合物上溅射阻挡层。
17.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括在第一基体上丝网印刷多个发光纳米晶体。
18.根据权利要求1的方法，还包括在步骤(d)中的密封之后将一个或多个气密密封的复合物彼此分离。
19.一种气密密封一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物的方法，该方法包括：
(a)提供第一基体；
(b)至少在第一基体中和在第一基体上之一产生一个或多个槽；
(c)在所述槽中布置一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物；
(d)在第一基体上布置第二基体从而覆盖发光纳米晶体的复合物；以及
(e)密封第一基体和第二基体。
20.根据权利要求19的方法，其中所述提供包括提供玻璃基体。
21.根据权利要求19的方法，其中所述产生包括刻蚀第一基体从而在其中形成一个或多个槽。
22.根据权利要求19的方法，其中所述产生包括将在其中形成有一个或多个槽的第三基体布置到第一基体上。
23.根据权利要求19的方法，其中所述产生包括将第三基体布置到第一基体上并且在第三基体中刻蚀一个或多个槽。
24.根据权利要求19的方法，其中所述产生包括将第三基体布置到第一基体上从而在第一基体的表面上形成一个或多个槽。
25.根据权利要求19的方法，其中步骤(c)中的所述布置包括将包含多个核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
26.根据权利要求25的方法，其中步骤(c)中的所述布置包括将包含多个选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS的核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
27.根据权利要求19的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个尺寸在约1-10nm之间的发光纳米晶体的复合物进行布置。
28.根据权利要求19的方法，其中步骤(d)中的所述布置包括将玻璃基体进行布置。
29.根据权利要求19的方法，其中步骤(e)中的所述密封包括采用聚合物密封剂进行密封。
30.根据权利要求29的方法，其中步骤(e)中的所述密封包括采用环氧密封剂进行密封。
31.根据权利要求19的方法，还包括在步骤(e)中的密封之前固化发光纳米晶体复合物。
32.根据权利要求19的方法，还包括在第一基体和第二基体上布置阻挡层。
33.根据权利要求32的方法，其中所述布置阻挡层包括布置无机物层。
34.根据权利要求33的方法，其中所述布置无机物层包括布置SiO2、TiO2或AlO2层。
35.根据权利要求32的方法，其中所述布置阻挡层包括原子层沉积。
36.根据权利要求32的方法，其中所述布置阻挡层包括在复合物上溅射阻挡层。
37.根据权利要求19的方法，其中步骤(b)中的所述布置包括在所述槽中丝网印刷多个发光纳米晶体。
38.根据权利要求19的方法，还包括在步骤(e)中的密封之后将一个或多个气密密封的复合物彼此分离。
39.一种气密密封的复合物，其包含多个发光纳米晶体，该密封的复合物由包括如下步骤的方法制备：
(a)提供第一基体；
(b)将一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物布置到第一基体上；
(c)在第一基体上布置第二基体从而覆盖发光纳米晶体的复合物；以及
(d)密封第一基体和第二基体。
40.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中所述提供包括提供玻璃基体。
41.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中所述提供包括提供在其中形成有一个或多个槽的第一基体。
42.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中所述提供包括提供第一基体，该第一基体还包含在其中形成有一个或多个槽的第三基体。
43.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
44.根据权利要求43的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS的核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
45.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个尺寸在约1-10nm之间的发光纳米晶体的复合物进行布置。
46.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中步骤(c)中的所述布置包括将玻璃基体进行布置。
47.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中步骤(d)中的所述密封包括采用聚合物密封剂进行密封。
48.根据权利要求47的气密密封的复合物，其中步骤(d)中的所述密封包括采用环氧密封剂进行密封。
49.根据权利要求39的气密密封的复合物，还包括在步骤(d)中的密封之前固化发光纳米晶体复合物。
50.根据权利要求39的气密密封的复合物，还包括在第一基体和第二基体上布置阻挡层。
51.根据权利要求50的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括布置无机物层。
52.根据权利要求51的气密密封的复合物，其中所述布置无机物层包括布置SiO2、TiO2或AlO2层。
53.根据权利要求50的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括原子层沉积。
54.根据权利要求50的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括在复合物上溅射阻挡层。
55.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括在第一基体上丝网印刷多个发光纳米晶体。
56.根据权利要求39的气密密封的复合物，其中在步骤(d)中的密封之后将一个或多个气密密封的复合物彼此分离。
57.一种气密密封的复合物，其包含多个发光纳米晶体，该密封的复合物由包括如下步骤的方法制备：
(a)提供第一基体；
(b)至少在第一基体中和在第一基体上之一产生一个或多个槽；
(c)在所述槽中布置一个或多个包含多个发光纳米晶体的复合物；
(d)在第一基体上布置第二基体从而覆盖发光纳米晶体的复合物；以及
(e)布置密封剂以密封第一基体和第二基体。
58.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中所述提供包括提供玻璃基体。
59.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中所述产生包括刻蚀第一基体从而在其中形成一个或多个槽。
60.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中所述产生包括将在其中形成有一个或多个槽的第三基体布置到第一基体上。
61.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中所述产生包括将第三基体布置到第一基体上并且在第三基体中刻蚀一个或多个槽。
62.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中所述产生包括在第一基体上布置第三基体从而在第一基体的表面形成一个或多个槽。
63.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中步骤(c)中的所述布置包括将包含多个核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
64.根据权利要求63的气密密封的复合物，其中步骤(c)中的所述布置包括将包含多个选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS的核-壳发光纳米晶体的复合物进行布置。
65.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括将包含多个尺寸在约1-10nm之间的发光纳米晶体的复合物进行布置。
66.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中步骤(d)中的所述布置包括将玻璃基体进行布置。
67.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中步骤(e)中的所述布置包括将聚合物密封剂进行布置。
68.根据权利要求67的气密密封的复合物，其中步骤(e)中的所述布置包含布置环氧密封剂。
69.根据权利要求57的气密密封的复合物，还包括在步骤(e)中的布置密封剂之前固化发光纳米晶体复合物。
70.根据权利要求57的气密密封的复合物，还包括在第一基体和第二基体上布置阻挡层。
71.根据权利要求70的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括布置无机物层。
72.根据权利要求71的气密密封的复合物，其中所述布置无机物层包括布置SiO2、TiO2或AlO2层。
73.根据权利要求70的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括原子层沉积。
74.根据权利要求70的气密密封的复合物，其中所述布置阻挡层包括在复合物上溅射阻挡层。
75.根据权利要求57的气密密封的复合物，其中步骤(b)中的所述布置包括在所述槽中丝网印刷多个发光纳米晶体。
76.根据权利要求57的气密密封的复合物，还包括在步骤(e)中的密封之后将一个或多个气密密封的复合物彼此分离。
77.一种微球，包含：
(a)中心区域；
(b)在中心区域的外表面上的第一层，第一层包含一个或多个发光纳米晶体；以及
(c)在第一层的外表面上的阻挡层。
78.根据权利要求77的微球，其中所述中心区域包含氧化硅。
79.根据权利要求77的微球，其中所述第一层包含无机物质。
80.根据权利要求79的微球，其中所述无机物质包含氧化硅或氧化钛。
81.根据权利要求77的微球，其中所述发光纳米晶体为核-壳发光纳米晶体。
82.根据权利要求81的微球，其中所述核-壳发光纳米晶体选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS。
83.根据权利要求77的微球，其中所述发光纳米晶体尺寸为约1-10nm之间。
84.根据权利要求77的微球，其中所述阻挡层包含无机物层。
85.根据权利要求84的微球，其中所述阻挡层包含SiO2、TiO2或AlO2。
86.根据权利要求77的微球，其中所述微球具有小于约500微米的直径。
87.根据权利要求86的微球，其中所述微球具有小于约10微米的直径。
88.根据权利要求86的微球，其中所述微球具有小于约1微米的直径。
89.一种形成微球的方法，包括：
(a)提供包含第一无机物质的颗粒；
(b)将所述颗粒与包含第二无机物质的前体和一个或多个发光纳米晶体的复合物接触；
(c)在所述颗粒的外表面上形成外围区域，该外围区域包含第二无机物质和发光纳米晶体；以及
(d)在外围区域的外表面上布置阻挡层。
90.根据权利要求89的方法，其中所述提供包括提供氧化硅颗粒。
91.根据权利要求89的方法，其中所述接触包括与包含氧化硅或氧化钛的复合物接触。
92.根据权利要求89的方法，其中所述接触包括与包含核-壳发光纳米晶体的复合物接触。
93.根据权利要求92的方法，其中所述接触包括与包含选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS和InP/ZnS的发光纳米晶体的复合物接触。
94.根据权利要求89的方法，其中所述接触包括与包含尺寸在约1-10nm之间的发光纳米晶体的复合物接触。
95.根据权利要求89的方法，其中所述布置阻挡层包括布置无机物层。
96.根据权利要求95的方法，其中所述布置阻挡层包括布置SiO2、TiO2或AlO2。
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