TWI351711B - - Google Patents

Description

1351711 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^發明係有關於-種脈衝式高”量子Μ紐 ，：備方法’尤指一種利用一脈衝式高壓源 ^件申奈米碳管切奈米線，產生_脈衝式場效;子 源，可激發一石夕量子點營《薄膜内部之 獲得脈衝式可見光源，進而形成-具節能功能：二 型矽螢光燈。 犯之十板 【先前技#ί】 —現今，含有汞之螢光燈普遍被❹於照明。這種 水瘵軋燈利用汞蒸氣放電產生紫外光輻射後可 分別為紅（Red，R)、綠（Green，G)及藍⑶心） 之三種螢光材料’並由該紅、綠及藍之螢光材料發光 以=白色螢錢。然而，使用於這些螢光燈内之采 對環境有害，因此並不適合目前提倡環保之時代。 又目耵市場上白光光源，除了傳統上之愛迪生燈 泡與螢光燈外’還有近年來廣泛使用之發光二極體 (Light Emitting Di〇de，LED)。而其中白光發光二極 體（White-UghtLED)之發光模式，主要有下列三種 模式： (A)红+綠+藍三種發光二極體之混色：該模式 雖然發光效率高，然而，其構造不僅將因為電極、金 屬引線及打線程序次數過多，而形成製作成本較高及 1351711 體積較大之缺點，且因為打線程序也容易造成引線脫 落及晶粒破損等影響生產良率之憾事發生； (B)藍光發光二極體（Blue-Light LED) +黃色 螢光粉體：該模式雖然具有成本低及體積小，然而， 此種製程方法同樣需要具有較多次數之電極、金屬引 線及打線程序，因此對元件之製作良率同樣將造成不 良影響；以及 (C)紫外光發光二極體（uv LED) +白色螢光 粉體；雖具有製作簡易及成本低，然而其所產生之光 源係為一波#又不連績光譜，在照射紅色物體時會呈現 微弱撥色之偏光現象，因而光源演色性較差。另外， 在產品使用後光度衰減情形嚴重’螢光物體在惡劣環 境下容易產生質變況狀，致使元件使用壽命較短及產 品產生偏色現象。 丄厂/ 逆 .、 …狀叫/生土《尤之螢光燈將對環境 造成汙㈣害；❾X發光二極體作為照明系統呈現— 點光源，雖具有指向性’但直接目視光源，會 :眼與不舒適感’並且除了容易對元件產生不、良ί 其光源演色性亦不佳’而產品更易於質變。故 -般習用者係無法符合使用者於實際使用時之戶卜： 【發明内容】 而 利用一脈衝式高壓源 米線，產生—脈衝式 本發明之主要目的係在於’ 與一陰極組件中奈米碳管或矽奈 6 135:1711 . 場效電子源，可激發一矽量子點螢光薄膜内部之矽量 子點，以獲得脈衝式可見光源，進而形成一具節能= 能之平板型矽螢光燈。 為達以上之目的，本發明係一種脈衝式高壓矽量 子點螢光燈之製備方法，先選擇一第一基板，利用一 電子搶蒸鍍（E-gun Evaporation )系統或一賤射 (Sputtenng)彡統，在該第一基板上先後被覆一欽金 ㈣獏之緩衝層及一鎳、鋁或白金金屬薄膜之催化 f。接著利用一化學氣相薄膜沉積法（Chemical Vap〇r ^〇SltlGn，CVD)製程，在該錢層上生成-奈米碳 矽奈未線，藉此以組成一激發源 :::組件:另選擇-為透明之第二基板，利= ==膜沉積法:於該第二基板上合成-”子 同尺寸大、且'亥石夕置子點螢光薄膜中係均勻嵌有不 該發光一 之了量子點’藉此以組成一發射源’作為 ::I之陽極組件；將該陰極組 墨源產生-脈衝式尸外接之脈衝式高 提供一帝位罢「 ^子源’該脈衝式高屋源係可 衝式場:電子二ίΐ;脈=場效電場與加速該脈 薄膜内部之石夕量子#，而激發該石夕量子點螢光 【實施方式】 ..，，叫件―顯式可見光源。 請參閱『第1圖〜第e β 圖』所示’係分別為本 7 1351711 發明之製作流程示意 士政 發明之第—基板示咅圖、 =1之發源結構示意圖'本發明之第：激發 2構不思圖、本發明之第二基板示意圖、本發明之 發射源結構示意圖、本發明之第— ^ BH ^ \九疋件不意圖及 本發月之弟一發光兀件示意圖。如圖所示：本發明係 一種脈衝式高壓妙量子點螢光燈之製備方法，其至少 包括下列步驟： 〃 (A) 選擇一第一基板11 :如第2圖所示，先 選擇一第—基板2 1，其中，該第-基板2 1係可為 矽、玻璃、陶瓷或不鏽鋼中擇其一； (B) 組成一激發源；[2 :如第3A圖及第3B圖 所示，利用一電子搶蒸鍍（E-gUn Evaporation)系: 或一濺射（Sputtering)系統，在該第一基板2 1上先 後被覆一鈦金屬薄膜之緩衝層2 2及一鎳、鋁或白金 金屬薄臈之催化層2 3。接著利用一化學氣相薄獏沉 積法（Chemical Vapor Deposition, CVD)製程，以一 乙烧（Ethane，CzH6)或甲烷（Methane, CH：4)為主要 破源’在該催化層2 3上生成一奈米碳管2 4，亦咬 係以一矽甲烷（Monosilane，Si% )或一二氣矽甲燒 (Dichlorosilane，SiHzCb)為主要矽源，利用同樣势 程’在該催化層2 3上生成一矽奈米線2 5，藉此以 組成一激發源2，作為發光元件之陰極組件，其中， 該奈米碳管2 4或矽奈米線2 5係具有奈米尺寸及導 電性； 135:1711 巷板丄d :如第4圖所示 擇-為透明之第二基板31，其中，該第二基板3i 係可為玻璃、石英或藍寶石（Al2〇3)中擇其一； ()、且成發射源1 4 :如第5圖所示’利用 該化學氣相薄膜沉積法，於該第二基板“上合成一 具尚介電常數之石夕量子點螢光薄膜3 2 ’且該石夕量子 點螢光溥臈3 2中係均勻嵌有同時含1 1 10太米 尺寸大…量子點321，藉此乂成 " 作為忒發光兀件之陽極組件，其中，該 ，量子點螢光薄膜3 2係可為高分子聚合： =ΓΓ且’ 或碳化梦…_ Carblde， )4 h性或非導電性之基材⑽㈣·以及 源:如Lr:衝式高壓源激發得一脈衝式可見光 ',、端放-幻第6B圖所示’將該陰極組件中且 ===;::2:_線25, 特之電壓，分別持續脈衝。. 及間隔脈衝0.1毫秒至1G毫秒之時間，產生H、 場效電子源，而爷 生脈衝式 極組件間建立之;陰極組件與陽 加速該脈二 r發::;r/先薄膜32〜量子= 又于—脈衝式可見光源。 藉此，利用該激發源2及該脈衝式高壓源4提供 力β速之脈衝式％效電子源，而該脈衝式高屋源4係可 電位差，以產生該脈衝式場效電場與加速該脈 ::效電子源内之電子，再藉此脈衝式場效電子源 以加速電子激發該發射源3以產生該脈衝式可見光 二因二，本發明能利用較低之電能，即可獲得穩定 一脈衝式可見光源’進而使此發光元件！形成 八有即此功能之平板型矽螢光燈。 来所述’本發明係一種贩衝式高壓石夕量子點螢 激二 法’可有效改善習用之種種缺點，藉由 二發射源及脈衝式高壓源所組成之發光元件， 可大大提昇節能功能，進而使本發明 專利申請之要件，爰依法::專：請確已符合發明 ·*·不===者，僅為本發明之較佳實施例而已’ 二 故™ 化與修，，仍屬二 10 【圖式簡單說明】 第1圖’係本發明之製作流程示意圖。 第2圖’係本發明之第-基板示意圖。 f3A圖’係本發明之第-激發源結構示意圖。 第3B圖，係本發明之第二激發源結構示意圖。 第—4圖，係本發明之第二基板示意圖。 第5圖，係本發明之發射源結構示意圖。 第6A圖’係本發明之第—發光元件示意圖。 第6B圖’係本發明之第二發光元件示意圖。 【主要元件符號說明】 步驟11〜15 發光元件1 激發源2 第一基板21 緩衝層2 2 催化層2 3 奈米碳管2 4 矽奈米線2 5 發射源3 第二基板3 1 1351711 石夕量子點營光薄膜3 2 矽量子點3 2 1 脈衝式高壓源4

Claims (1)

1351711 . 十、申請專利範圍： 1 · 一種脈衝式咼壓矽量子點螢光燈之製備方法，其至 少包括下列步驟·· (A)選擇一第一基板； ^ ( B )利用一電子搶蒸鍍（E-gun Evaporation ) 系統或一濺射（Sputtering)系統在該第一基板上 先後被覆一鈦金屬薄膜之緩衝層及一鎳、鋁或白金 金屬薄膜之催化層，接著利用一化學氣相薄臈沉積 法（Chemical Vapor Deposition，CVD)製程，在該 催化層上生成一奈米碳管或一矽奈米線藉此以組 成激發源，作為發光元件之陰極組件； (C)選擇一第二基板； (D)利用該化學氣相薄膜沉積法，於該第二 基板上合成一矽量子點螢光薄膜，藉此以組成一發 射源，作為該發光元件之陽極組件；以及 …一一'丨,六太碼双罨特性之奋半 奈米線’藉由-脈衝式高麼源產生-脈衝 c源'’進而激發該矽量子點榮先薄祺，以 獲侍一脈衝式可見光源。 13 2 •依申請專利範圍第i項所述之脈衝式高壓矽量子點 螢光燈之製備方法，其中，該奈米碳管係藉由該化 千氣相薄膜沉積法以一乙烷（Ethane, Ο#6 )或一甲 烷（Methane，CH4)在該催化層上所生成。 •依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓矽量子點 營光燈之製備方法，其中，該石夕奈米線係藉由該化 學氣相薄膜沉積法以一矽甲烷（M〇n〇silane，siH幻 或一二氣矽甲烷（DiChl〇r〇Silane，SiH2Cl2)在該催 化層上所生成。 μ •依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓矽量子點 螢光燈之製備方法，其中，該第二基板係為透明。 •依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓矽量子點 螢光燈之製備方法，其中，該第二基板係可為玻璃’"、 石英或藍寶石（Al2〇3)中擇其一。 .依申請專利範圍第丄項所述之脈衝式高壓矽量子點 榮光燈之製備方法，其中，該矽量子點螢光薄膜係 可為高分子聚合物（p〇lymer )、氧化矽（SiHc〇n 〇Xide，S〖0)、氮化石夕（SUiconNitride SiN)或碳化 矽（Silicon Carblde，SiC)等具導電性 之基材（Matnx)。 ^ 依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓矽量子點 瓦光燈之製備方法’其中’該♦量子點螢光薄膜係 具有高介電常數》 •依申請專利範圍第i項所述之脈衝式高㈣量子辱 2燈之製備方法，其中，料量子點螢光薄膜·中 句勻嵌有同時含1 1 10奈米（nm)不同尺寸大 小之矽量子點。 0 ·依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓石夕量子 螢光燈之衣備方法，其中，該脈衝式高壓源係提 ::電位差，以產生一脈衝式場效電場與加速該脈 衝式場效電子源内之電子。 1 ·依中請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓石夕量子 點^光燈之製備方法，其中，該脈衝式高壓源之電 壓範圍係為1伏特（V )至1萬伏特。 2 ·依申請專利範圍第1 1項所述之脈衝式高壓石夕量 子點螢光燈之製備方法，其中，該脈衝式高壓源之 電壓持續時間為〇.丨毫秒（ms)至ι00毫秒。 3 ·依申請專利範圍第1項所述之脈衝式高壓矽量子 點螢光燈之製備方法，纟巾’該脈衝式高壓源之脈 衝間隔時間為0.1毫秒至10毫秒。