[发明专利]一种优化原子层沉积的方法

说明书

本发明公开了一种优化原子层沉积的方法，包含下列步骤：(A)提供一纤维素纳米纤维；(B)以一酸化处理剂对纤维素纳米纤维进行一酸化处理；(C)以一疏水处理剂对经酸化处理的纤维素纳米纤维进行一疏水处理；(D)将经酸化及疏水处理的纤维素纳米纤维溶于一溶剂中，形成一纤维素纳米纤维溶液；(E)将纤维素纳米纤维溶液涂布于一硅胶薄膜上；(F)对涂布后的硅胶薄膜进行一加热处理，以在硅胶薄膜的表面上形成一纤维素纳米纤维层；以及(G)以原子层沉积法(Atomic Layer Deposition，ALD)在具有纤维素纳米纤维层的硅胶薄膜表面形成一无机镀膜层。

技术领域

本发明有关于一种优化原子层沉积的方法，其可提升硅胶上的无机镀膜层的镀膜质量，特别是一种利用纤维素纳米纤维改质硅胶表面以提升硅胶上的无机镀膜层的镀膜质量的方法。

背景技术

相较于传统照明，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有体积小、发光效率高、寿命长、安全性高、操作反应时间快、色彩丰富、无热辐射及无水银等有毒物质污染的优点，因此目前正迅速地蓬勃发展。其应用面相当多元，例如建筑照明、消费式手持照明、零售展示照明、居住用照明等等。

一般的LED封装结构中包含支架、设置于支架上的LED芯片以及封装胶。然而，现有的阻气膜结构以聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等具有较佳阻水气特性的高分子材料做为基板，再利用原子层沉积法制备氧化铝薄膜于高分子基板上而形成。然而聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)其柔软性及可塑性皆不足以被应用于高端LED产品中的芯片级封装工艺(Chip Scale Package，CSP)。

因硅胶具有良好的耐热、耐光等特性，在现有技术中常使用硅胶作为LED的封装材料。然而，因硅胶中的Si-O-Si键角较大，因此硅胶薄膜的阻水气特性较差，容易使LED中的荧光粉或量子点(Quantum dot)因受潮而导致颜色发生变化或光衰退。虽已知可利用增加硅胶的交联密度或添加纳米粒子来增加硅胶的阻水气特性，但前述方法对于阻气性的提升效果相当有限。此外，因硅胶的热膨胀系数(CTE)较大，在进行形成无机薄膜的原子层沉积工艺中会产生较大的热应力，在镀制无机镀膜层时容易发生龟裂或皱折现象，导致作为阻气膜的硅胶薄膜的阻气性下降。此外，因硅胶表面不具有进行原子层沉积所需的-OH、-NH、-COOH等较亲水的官能基，疏水性较高，因此以原子层沉积法所制得的镀膜镀率及镀膜质量皆较差，不容易在硅胶表面得到致密平整的无机镀膜。

因此，仍需要一种新颖的优化原子层沉积的方法，其可有效提升硅胶薄膜上的无机镀膜质量，以有效提高硅胶薄膜的阻水气特性，且仍能维持作为LED封装材料所需的光学性质并可应用于LED封装工艺。

发明内容

本发明提出一种优化原子层沉积的方法，此种优化原子层沉积的方法可有效提升硅胶薄膜的阻水气特性，使此具阻水气特性的硅胶薄膜可适用于LED产品中的芯片级封装工艺(Chip Scale Package，CSP)，且仍能维持作为LED封装材料所需的光学性质。

本发明提出一种优化原子层沉积的方法，包含下列步骤：(A)提供一纤维素纳米纤维；(B)以一酸化处理剂对前述纤维素纳米纤维进行一酸化处理；(C)以一疏水处理剂对经酸化处理的纤维素纳米纤维进行一疏水处理；(D)将经酸化及疏水处理的纤维素纳米纤维溶于一溶剂中，形成一纤维素纳米纤维溶液；(E)将前述纤维素纳米纤维溶液涂布于一硅胶薄膜上；(F)对涂布后的硅胶薄膜进行一加热处理，以在硅胶薄膜的表面上形成一纤维素纳米纤维层；以及(G)以原子层沉积法(Atomic Layer Deposition，ALD)在具有纤维素纳米纤维层的硅胶薄膜表面形成一无机镀膜层。

根据本发明的一实施方式，在前述步骤(D)中，前述纤维素纳米纤维溶液的浓度介于0.05w/v％至0.3w/v％之间。

根据本发明的一实施方式，在前述步骤(D)中，前述溶剂可以是水、甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚、叔丁醇、丁酮、四氢呋喃或其组合中的至少之一。