TW202405095A - 高緻密性複合發光材料、其製備方法及發光裝置 - Google Patents

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Abstract

一種高緻密性複合發光材料，其包含一發光材料均勻包覆於一高緻密外層中，該發光材料包含量子點或螢光材料，該高緻密外層則包含鈉-聚(鋁-氧-矽)複合矽酸鋁材料；本發明所提供的高緻密性複合發光材料能達到高耐熱和高可靠度效能，應用於背光模組，能有效提升液晶螢幕發光發光效率與達到廣色域；應用於照明光源，能有效提升發光效率和延長發光材料光衰減壽命；本發明製程步驟簡單和可靠，具有較大的市場價值及經濟效益，有助於推進娛樂、醫療診斷和電子商務等領域的創新進程。

Description

高緻密性複合發光材料、其製備方法及發光裝置
一種複合發光材料，特別是一種能夠有效提升既有發光材料，例如量子點發光二極體(Quantum Dot-Light Emitting Diodes, QD-LEDs)的可靠度壽命的高緻密複合材料塗層。
本發明所提供的複合發光材料於以下說明中的首要應用為量子點(Quantum Dot)與螢光材料之包覆塗層，但其他相關或近似的發光材料也可能涵蓋於本發明所宣稱的範圍中，於此不限定。
量子點(Quantum Dot)或奈米量子點是一種大小介於2~50奈米(nm)的具有半導體特性人造奈米晶體，可以使用於光學和電子裝置等包含軍事、工業、醫療與商業上的產品，例如生物標記、催化、光學成像、發光二極體、普通照明等廣泛應用範疇。
量子點應用於發光二極體上，其吸收發光二極體晶粒的光波長轉換為其他光波長，並混合為白光光源，將此白光光源應用為顯示器的白光被光源或是顯示器的單像素，能增強顯示器的亮度和色彩(色域)表現，是商業使用上一大開發重點。
如何能夠大幅度的提升量子點色彩性能是應用於高階LCD的重要發展目標，同時若能提升既有量子點的耐熱度與可靠度更是目前技術發展的一大難題之一。
為了大幅提升既有量子點的發光效率、耐熱度與可靠度，本發明提供一種高緻密性複合發光材料，其包含一發光材料均勻包覆於一高緻密外層中，該高緻密外層包含鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料。
其中，該發光材料包含量子點或螢光材料。
其中，該量子點包含單一量子點、雙層或多層核殼量子點。
其中，該量子點包含硒化鎘、硫化鎘、碲化鎘、鋅化鎘、硒化鋅、氧化鋅、硫化硒、硫化鋅、碲化鋅、硫化汞、硒化汞、碲化汞、砷化銦、磷化銦、鹵化銫鉛(其中鹵素可以包含氯、溴或碘)或前述量子點材料之組合。
更進一步地，該量子點也可包含硒化鎘/硫化鎘、磷化銦/硒化鎘/硫化鎘、鋅化鎘硫化硒/硫化鋅、磷化銦/硫化鋅、磷化銦/硒化鋅、磷化銦/硒化鋅/硫化鋅、磷化銦/硒化鋅/硫化鋅硒/硫化鋅、硫化銀銦、硫化銀銦/硫化鋅或前述量子點材料之組合。。
其中，該螢光材料包含鐿鋁石榴石、鑥石榴石、鎵石榴石、硫化物螢光粉或前述螢光材料之組合。
其中，該高緻密外層的包覆厚度介於80nm ~ 49.5 µm；該高緻密外層的BET表面積為1~200 m 2/g；該高緻密外層的孔體積為0.001 ~ 0.1 cm 3/g；或該高緻密性複合發光材料顆粒尺寸介於100nm ~ 50µm 。
本發明也同時提供前述該高緻密性複合發光材料的製備方法，其步驟包含: 步驟S1) 提供一發光材料； 步驟S2) 將該發光材料加入一反應溶液中，該反應溶液中包含雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽以及一含鈉催化劑；以及 步驟S3)持續攪拌反應使雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽以及該含鈉催化劑逐漸合成為鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料的一高緻密外層並將數個該該發光材料包裹於其中。
其中，該含鈉催化劑包含氫氧化鈉、硼氫化鈉或偏硼酸鈉。
其中:該雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽與該含鈉催化劑的莫耳配比範圍介於1 ~ 10 mmol：1 ~ 20 mmol。
其中，步驟S3中為於溫度介於15 ~ 40 oC間攪拌反應，及反應時間較佳介於10~96小時。
較佳地，步驟S3中為於溫度介於20 ~ 35 oC間攪拌反應，及反應時間較佳介於4 ~ 48小時。
本發明的另一技術概念也包含將前述該高緻密性複合發光材料應用於發光裝置，其包含：一封裝基體；一晶片設置於該封裝基體上；一封裝基質披覆包裹該晶片；前述該高緻密性複合發光材料分布於或以膜片形式設置於該封裝基質中或上。
其中，在該封裝基質與該高緻密性複合發光材料膜片間以及其外分別設一隔離層。
其中，該封裝基體包含帶引線的塑膠封裝載體；以及該封裝基質包含矽樹脂。
本發明另一種發光裝置是不包含前述該封裝基質，而直接將該高緻密性複合發光材料以膜片形式設置於全部或部分該晶片上，並且該高緻密性複合發光材料膜片以該隔離層包覆。
其中，該晶片與該高緻密性複合發光材料以膜片間進一步設置一液晶顯示模組結構。
藉由藉由上述說明可知，本發明具有以下有益功效與優點:
1. 本發明提供一種高緻密性外層包覆發光材料的複合材料，其能達到高耐熱和高可靠度效能，可以應用於背光模組，有效提升液晶螢幕之Rec. 2020 大於90% (即色彩標準NTSC大於120%)，其中Rec. 2020為國際電信聯盟無線電通信部門制定的超高清電視的色彩標準(ITU-R Recommendation BT.2020)。
2.本發明所提供的高緻密性複合發光材料經測試能有效提升發光二極體(LEDs)，特別是量子點發光二極體(QD-LEDs)的可靠度壽命，經過測試優於目前國際上數據。本發明製程步驟簡單和可靠，且具有較大的市場價值及經濟效益，所製得的高效率白光QD-LEDs光源，可以直接應用在白光發光二極體背光模組等各種終端產品的開發。因應未來高階液晶螢幕(LCD)電視需求，使用量子點或合適的發光材料以改善色彩性能，與目前LCD電視相比，消費者能夠欣賞到多出近50%的色彩，能有助於推進娛樂、醫療診斷和電子商務等領域的創新進程。
如本發明中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞並非特指單數，也可包括複數。一般說來，術語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構成一個排它性的羅列，方法或者設備也可能包含其它的步驟或元素。
本發明中可能使用了流程圖用來說明根據本發明的實施例的方法所執行的操作步驟。應當理解的是，前面或後面步驟不用來限定本發明所提供的方法步驟按照順序來精確地執行。相反，可以按照倒序或同時處理各個步驟。同時，也可以將其他步驟加入到這些過程中，或從這些過程移除某一步或數步操作來達到相同或等效的結果。
＜ 高緻密性複合發光材料 ＞
請參考圖1，其為本發明所提供的高緻密性複合發光材料10第一較佳實施例示意圖，其包含一發光材料11均勻包覆於一高緻密外層12中，該發光材料11為至少一個或數個。其中，該發光材料11包含任意量子點材料或螢光材料，其中量子點材料尺寸大小介於2~50nm，種類包含但不限於單一量子點材料，如硒化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)、碲化鎘(CdTe)、鋅化鎘(CdZn)、硒化鋅(ZnSe)、氧化鋅(ZnO)、硫化硒(SeS)、硫化鋅(ZnS)、碲化鋅(ZnTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、砷化銦(InAs)、磷化銦(InP)、鹵化銫鉛(CsPbX 3、Cs 4PbX 6，X為 Cl, Br, I)等或前述量子點材料之組合；或亦可為複合雙層或多層核殼量子點材料，舉例如硒化鎘/硫化鎘(CdSe/CdS)、磷化銦/硒化鎘/硫化鎘(InP/CdSe/CdS)、鋅化鎘硫化硒/硫化鋅(CdZnSeS/ZnS) 、磷化銦/硫化鋅(InP/ZnS)、磷化銦/硒化鋅(InP/ZnSe), 磷化銦/硒化鋅/硫化鋅(InP/ZnSe/ZnS)、磷化銦/硒化鋅/硫化鋅硒/硫化鋅(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)、硫化銀銦(AgInS 2), 硫化銀銦/硫化鋅(AgInS 2/ZnS)或其組合。
該螢光材料包含鐿鋁石榴石(Y 3Al 5O 12，YAG，黃色螢光粉)、鑥石榴石(LuYAG，黃綠螢光粉)、鎵石榴石(GaYAG，綠色螢光粉)、硫化物螢光粉(SrS:Eu 2+、SrGa 2S 4:Eu 2+、 ZnS:Cu +)或前述螢光材料之組合。
該高緻密外層12包含鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料(Na-poly(Al-O-Si) composite)將數個該發光材料11包覆於其中，形成本發明該高緻密性複合發光材料10。該高緻密外層13的包覆厚度較佳介於80nm ~ 49.5µm，所製備的顆粒大小可依據製備過程中各成分材料使用量不同而有所不同，較佳介於100nm ~ 50µm。
＜ 高緻密性複合發光材料的製備方法 ＞
請參考圖2，本發明前述該高緻密性複合發光材料10的製備方法，其步驟包含:
步驟S1) 提供該發光材料11；
步驟S2) 將該發光材料11加入一反應溶液20中，該反應溶液20中包含雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽(Di-sec-Butoxyaluminoxytriethoxysilane, DBATES)以及一含鈉催化劑；其中，該DBATES與該含鈉催化劑的莫耳配比範圍介於1~1000 mmol：1~2000 mmol，此配比影響所能製備的該高緻密性複合發光材料10顆粒大小，若要製備較大顆粒，例如1 ~ 30 um顆粒尺寸，則濃度可提升介於10 ~ 1000 mmol : 20 ~ 2000 mmol；反之製備較小顆粒，例如1000nm以下之顆粒大小，則濃度配比可介於1 ~ 10 mmol : 1 ~ 20 mmol。
步驟S3)於常溫下持續攪拌反應使DBATES與該含鈉催化劑逐漸合成為鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料的該高緻密外層12並將數個該發光材料11包裹於其中。
其中，步驟S3中所述常溫的範圍較佳介於15 ~ 40 oC，較佳為20 ~ 35 oC，或本實施例所使用的25 oC。反應時間較佳介於10 ~ 96小時，較佳為15 ~ 50小時，或本實施例所使用的24小時，反應時間的長短與該高緻密外層12所合成的厚度與緻密度有關。
該含鈉催化劑包含氫氧化鈉(Sodium hydroxide, NaOH)、硼氫化鈉(Sodium tetrahydridoborate, NaBH 4)或偏硼酸鈉(Sodium metaborate, NaBO 2)。
＜ 高緻密性複合發光材料的發光裝置應用 ＞
請參考圖3，其為本發明將該高緻密性複合發光材料10應用於一發光裝置30的第一較佳實施例示意圖，其包含一封裝基體31、一晶片32設置於該封裝基體31上、一封裝基質34披覆包裹該晶片32，本發明該高緻密性複合發光材料10分布於該封裝基質34中。本實施例之該高緻密性複合發光材料10所使用的該發光材料為量子點，形成高緻密性複合量子點材料(QDs@Na-poly(Al-O-Si))。該封裝基體31於本實施例可以使用塑膠晶片載體，或更具體的可以是帶引線的塑膠封裝載體(Plastic Leaded Chip Carrier, PLCC)。該封裝基質34則可以是矽樹脂(Silicone Resin)。
請參考圖4，其為本發明將該高緻密性複合發光材料應用於該發光裝置30的第二較佳實施例示意圖。相較於前述該發光裝置30的第一較佳實施例而言，此第二較佳實施例同樣包含該封裝基體31、設置於其上的該晶片32，以及將該封裝基質34披覆包裹的該封裝基質34，但此實施例的該高緻密性複合發光材料10則以膜片(Film)形式設置於該封裝基質34上，較佳地在該封裝基質34與該高緻密性複合發光材料10膜片間以及其外皆分別設有一隔離層35 (Barrier layer)。
請參考圖5，其為本發明將該高緻密性複合發光材料應用於該發光裝置30的第三較佳實施例示意圖。相較於前述該發光裝置30的第一較佳實施例而言，此第三較佳實施例同樣包含該封裝基體31與設置於其上的該晶片32，但於此實施例中並未包含該封裝基質32，而該高緻密性複合發光材料10則同樣以一整片膜片(Film)形式直接設置或披覆於所有該晶片32上，該高緻密性複合發光材料10較佳以該隔離層35包覆。其中該晶片32與該高緻密性複合發光材料10膜片間可以包含其他既有的一液晶顯示模組結構36 (LCD模組結構)，於此不限定。
較佳地，以上該發光裝置30實施例1~3為一般LED封裝結構，所使用的該高緻密性複合發光材料10顆粒大小較佳介於20~30µm。而所搭配的該高緻密性複合發光材料製程中，則為了製備較大尺寸顆粒，所使用的該反應溶液20濃度配比提升到10~1000 mmol : 20~2000 mmol。
請參考圖6，其為本發明將該高緻密性複合發光材料應用於該發光裝置30的第四較佳實施例示意圖。相較於前述該發光裝置30的第三較佳實施例而言，此第四較佳實施例同樣包含該封裝基體31與設置於其上的一個或數個該晶片32，而該高緻密性複合發光材料10則同樣以膜片(Film)形式但為適應性地逐一設置於部份或全部的各該晶片32上。例如若需要使該發光模組30發出白光光源，則可以於各該晶片32上設置能發出白光的本發明該高緻密性複合發光材料10；或若需使該發光模組30發出不同單色光源，則可以於不同該晶片30上設置能夠發出不同色光的該高緻密性複合發光材料10，以達到發出不同色光效果的該發光裝置30。
此實施例所使用的該高緻密性複合發光材料10顆粒大小較佳小於1000nm。為了製備較小尺寸顆粒，所使用的該反應溶液20濃度配比可介於1 ~ 10 mmol : 1 ~ 20 mmol。
＜ 高緻密性複合發光材料的確效性測試 ＞
請參考圖7，其為本發明該高緻密性複合發光材料之 29矽( 29Si)核磁共振頻譜。從此核磁共振頻譜中，添加該含鈉催化劑(此實施例已NaBH 4為例)可以在-80ppm至-90ppm發現具有Q 4(4Al)矽酸鋁的波峰，未添加NaBH 4可以在-85ppm至-95ppm發現具有Q 4(3Al)矽酸鋁的波峰。
請參考圖8與以下表1，其為本發明該高緻密性複合發光材料之 27鋁( 27Al)核磁共振頻譜。從 27Al核磁共振頻譜中，可以在-55ppm至-75ppm發現具有涵蓋q 4(4Si) 矽酸鋁的波峰，從 27Al核磁共振頻譜中，有無該含鈉催化劑有不同 27Al波封偏移(Shift)外，最大的差異在核磁共振頻譜波峰(NMR PEAK)積分面積比，結構中應存在兩種鋁化合物，一為AlO 4(4Si)，另一為 AlO 6，因此可證實添加該含鈉催化劑進行合成才能達到高緻密性複合材料的效果。
表1。
測試組別 峰值1 比例 峰值2 比例
對比例 (不含該含鈉催化劑) 60 ppm 39.22 % 8.3 ppm 60.78 %
本發明 (含該含鈉催化劑) 68.5 ppm 70.5 % 10.9 ppm 29.5 %
請參考圖9與以下表2，其為本發明證實該高緻密性複合發光材料中包含鈉元素之電子影像圖。表2則列示本發明該高緻密性複合發光材料的所含元素與含量比例，其中本發明矽與鋁元素的比例為1:2 ~ 1:4之間，而本實施例矽與鋁元素的比例為1:2.85。
表2。
元素 元素原子數百分比(Atomic %)
O 55.6
Na 2.10
Al 13.76
Si 4.83
S 10.15
Zn 11.80
Se 1.99
Cd 0.31
全部 (Total) 100
Si:Al比例 1:2.85
請參考圖10與以下表3，其本發明該高緻密性複合發光材料的吸脫附曲線。其中該高緻密性複合發光材料的鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料是一種H4型迴圈，則通常導因於狹縫狀孔洞的存在。圖9中呈現包含未添加該含鈉催化劑與添加有該含鈉催化劑(以NaBH 4為例)的對比例及實施例組別。其中未添加該含鈉催化劑之對比例，BET表面積為271.94 m 2/g ，孔體積為0.156 cm 3/g，孔隙0.6 nm。而添加該含鈉催化劑的本發明實施例，表面積為2.39 m 2/g ，孔體積為0.004 cm 3/g，孔隙極小，表示外層越致密。其中，本發明各種不同實施例所呈現的BET表面積為1 ~ 200 m 2/g ，孔體積為0.001 ~ 0.1 cm 3/g。
表3。
測試組別 BET表面積 (m 2/g) 孔體積 (cm 3/g) 孔隙 (nm)
對比例 (不含該含鈉催化劑) 271.94 0.156 0.60
本發明實施例 (含該含鈉催化劑) 2.39 0.004 超出測試儀器最下限 (或至少遠＜0.6 nm)
請參考圖11，其為本發明添加硼氫化鈉(NaBH 4)與未添加硼氫化鈉(NaBH 4)對比例之穿透式電子顯微鏡圖(TEM圖)，可看出本發明添加硼氫化鈉後可以形成更高緻密的結構，且其中的該發光材料11的數量分布均勻，該高緻密性複合發光材料10呈現類顆粒狀態，大小約介於100nm~50µm間，依據不同的發光裝置應用搭配不同的製備樣品成分備比。硼氫化鈉(NaBH 4)於本發明中做為該含鈉催化劑(Catalyst)之目的，可加速該高緻密外層12的合成與緻密度。
請參考圖12為硼氫化鈉(NaBH 4)該含鈉催化劑添加與否之本發明實施例與數個比較例壽命測試結果(Reliability Analysis)。測試條件為30 oC/60%RH、使用的藍光激發光能量為24mW@10mA。其中，圖4中實心方塊所構成之曲線為純量子點(Pristine QDs)、中空圓圈所構成之曲線為未添加硼氫化鈉(NaBH 4)的量子點、中空星型所構成之曲線為以既有二氧化矽(Silica)塗層所形成的比較例，中空菱形所構成的曲線為本發明較佳實施例。自圖4可看出，本發明具有最佳的發光效率與最長壽命測試結果。
請參考圖13，其為針對不同包覆外層所提供的本發明較佳實施例與數個比較例之發光效率與壽命測試結果。其中，圖5實心方塊所構成之曲線為純量子點(Pristine QDs)、中空星型所構成之曲線為以既有二氧化矽(Silica)塗層所形成的比較例，中空菱形所構成的曲線為本發明較佳實施例。自圖5可看出，本發明相較於既有技術具有最佳的發光效率與最長壽命測試結果。
一些實施例中使用了描述成分、屬性數量的數字，應當理解的是，此類用於實施例描述的數字，在一些示例中使用了修飾詞“大約”、“近似”或“大體上”來修飾。除非另外說明，“大約”、“近似”或“大體上”表明所述數字允許有±20%的變化。相應地，在一些實施例中，文中使用的數值參數可能為近似值，該近似值根據個別實施例所需特點可以發生改變。在一些實施例中，數值參數應考慮規定的有效數位並採用一般位數保留的方法。儘管本發明一些實施例中用於確認其範圍廣度的數值域和參數為近似值，在具體實施例中，此類數值的設定在可行範圍內盡可能精確。
最後，應當理解的是，本發明中所述實施例僅用以說明本發明實施例的原則。其他的變形也可能屬本發明的範圍。因此，作為示例而非限制，本發明實施例的替代配置可視為與本發明的教導一致。相應地，本發明的實施例不僅限於本發明明確介紹和描述的實施例。
10:高緻密性複合發光材料 11:量子點 12:高緻密外層 S1~S3:製備步驟 20:反應溶液 30:發光裝置 31:封裝基體 32:晶片 34:封裝基質 35:隔離層 36:液晶顯示模組結構
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。合理且可理解地，以下說明書描述中的附圖僅僅是本發明的一些便於輕易理解與說明的示例或實施例，對於發明所屬領域具有通常知識者而言，在不付出進步性步驟的前提下，還可以根據這些附圖將本發明應用於其它近似或等效的用途上，都應涵蓋於本發明所宣稱的飯餵為。以下除非從前後文敘述中顯而易見或另做說明，圖中相同標號代表相同結構或步驟，其中： 圖1為本發明高緻密性複合發光材料較佳實施例示意圖。 圖2為本發明製備該高緻密性複合發光材料流程示意圖。 圖3為本發明該高緻密性複合發光材料應用於發光裝置第一較佳實施例示意圖。 圖4為本發明該高緻密性複合發光材料應用於發光裝置第二較佳實施例示意圖。 圖5為本發明該高緻密性複合發光材料應用於發光裝置第三較佳實施例示意圖。 圖6為本發明該高緻密性複合發光材料應用於發光裝置第四較佳實施例示意圖。 圖7為本發明該高緻密性複合發光材料之 29矽( 29Si)核磁共振頻譜。 圖8為本發明該高緻密性複合發光材料之 27鋁( 27Al)核磁共振頻譜。 圖9為本發明證實該高緻密性複合發光材料中包含鈉元素之電子影像圖。 圖10為本發明該高緻密性複合發光材料的吸脫附曲線。 圖11為本發明添加硼氫化鈉(NaBH 4)與未添加硼氫化鈉(NaBH 4)對比例之穿透式電子顯微鏡觀察圖。 圖12為針對硼氫化鈉(NaBH 4)成分效果所提供的本發明較佳實施例與數個比較例之發光效率與壽命測試結果。 圖13為針對不同包覆外層所提供的本發明較佳實施例與數個比較例之發光效率與壽命測試結果。
10:高緻密性複合發光材料
11:發光材料
12:高緻密外層

Claims (18)

  1. 一種高緻密性複合發光材料，其包含一發光材料均勻包覆於一高緻密外層中，該高緻密外層包含鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料。
  2. 如請求項1所述的高緻密性複合發光材料，其中:該發光材料包含量子點或螢光材料。
  3. 如請求項2所述的高緻密性複合發光材料，其中:該量子點包含單一量子點、雙層或多層核殼量子點。
  4. 如請求項2或3所述的高緻密性複合發光材料，其中:該量子點包含硒化鎘、硫化鎘、碲化鎘、鋅化鎘、硒化鋅、氧化鋅、硫化硒、硫化鋅、碲化鋅、硫化汞、硒化汞、碲化汞、砷化銦、磷化銦、鹵化銫鉛或前述量子點材料之組合。
  5. 如請求項2或3所述的高緻密性複合發光材料，其中:該量子點包含硒化鎘/硫化鎘、磷化銦/硒化鎘/硫化鎘、鋅化鎘硫化硒/硫化鋅、磷化銦/硫化鋅、磷化銦/硒化鋅、磷化銦/硒化鋅/硫化鋅、磷化銦/硒化鋅/硫化鋅硒/硫化鋅、硫化銀銦、硫化銀銦/硫化鋅或前述量子點材料之組合。
  6. 如請求項2或3所述的高緻密性複合發光材料，其中:該螢光材料包含鐿鋁石榴石、鑥石榴石、鎵石榴石、硫化物螢光粉或前述螢光材料之組合。
  7. 如請求項1、2或3所述的高緻密性複合發光材料，其中: 該高緻密外層的包覆厚度介於80nm ~ 49.5µm； 該高緻密外層的BET表面積為1 ~ 200 m 2/g； 該高緻密外層的孔體積為0.001 ~ 0.1 cm 3/g；或 該高緻密性複合發光材料顆粒尺寸介於100nm ~ 50µm。
  8. 一種高緻密性複合發光材料的製備方法，其步驟包含: 步驟S1) 提供一發光材料； 步驟S2) 將該發光材料加入一反應溶液中，該反應溶液中包含雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽以及一含鈉催化劑；以及 步驟S3)持續攪拌反應使雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽以及該含鈉催化劑逐漸合成為鈉-聚(鋁-氧-矽)複合材料的一高緻密外層並將數個該發光材料包裹於其中，形成如請求項1~7任一項的高緻密性複合發光材料。
  9. 如請求項8所述的高緻密性複合發光材料的製備方法，其中:該含鈉催化劑包含氫氧化鈉、硼氫化鈉或偏硼酸鈉。
  10. 如請求項8或9所述的高緻密性複合發光材料的製備方法，其中:該雙(仲丁醇)正矽酸三乙基正矽酸酯鋁鹽與該含鈉催化劑的莫耳配比範圍介於1 ~ 1000 mmol：1 ~ 2000 mmol。
  11. 如請求項8或9所述的高緻密性複合發光材料的製備方法，其中:步驟S3中為於溫度介於15 ~ 40 oC間攪拌反應，及反應時間較佳介於10 ~ 96小時。
  12. 如請求項8或9所述的高緻密性複合發光材料的製備方法，其中:步驟S3中為於溫度介於20 ~ 35 oC間攪拌反應，及反應時間較佳介於4 ~ 48小時。
  13. 一種發光裝置，其包含： 一封裝基體； 一晶片設置於該封裝基體上； 一封裝基質披覆包裹該晶片； 如請求項1 ~ 7任一項所述之一高緻密性複合發光材料分布於或以膜片形式設置於該封裝基質中或上。
  14. 如請求項13所述的發光裝置，其中：在該封裝基質與該高緻密性複合發光材料膜片間以及其外分別設一隔離層。
  15. 如請求項13或14所述的發光裝置，其中：該封裝基體包含帶引線的塑膠封裝載體；以及該封裝基質包含矽樹脂。
  16. 一種發光裝置，其包含： 一封裝基體； 一晶片設置於該封裝基體上； 如請求項1 ~ 7任一項所述之一高緻密性複合發光材料以膜片形式設置於全部或部分該晶片上；以及 該高緻密性複合發光材料以一隔離層包覆。
  17. 如請求項16所述的發光裝置，其中:該晶片與該高緻密性複合發光材料以膜片間進一步設置一液晶顯示模組結構。
  18. 如請求項16或17所述的發光裝置，其中該封裝基體包含帶引線的塑膠封裝載體。
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WO2016016134A1 (en) * 2014-07-28 2016-02-04 Koninklijke Philips N.V. Silica coated quantum dots with improved quantum efficiency
DE112016003002T5 (de) * 2015-06-30 2018-03-15 Cree, Inc. Stabilisierte Quantenpunktstruktur und Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten Quantenpunktstruktur
TWI680178B (zh) * 2018-05-11 2019-12-21 逢甲大學 量子點材料及其製備方法
JP7436380B2 (ja) * 2018-10-24 2024-02-21 デンカ株式会社 表面被覆蛍光体粒子の製造方法、複合体の製造方法および発光装置の製造方法
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