多孔顆粒中的封裝的量子點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及(顆?;┌l(fā)光材料,以及用于這樣的(顆?;┌l(fā)光材料的生產(chǎn)過程。 本發(fā)明還涉及包括這樣的(顆?;┌l(fā)光材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器和照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于量子點(diǎn)(QD)的照明在本領(lǐng)域中是已知的。例如,W02012021643描述了涉及用 于照明應(yīng)用的量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。特別地,針對(duì)期望的光學(xué)性質(zhì)合成量子點(diǎn)和含量 子點(diǎn)的油墨(包括不同波長(zhǎng)量子點(diǎn)的混合物)并且將其與LED源集成以創(chuàng)建三原色白光源。 LED源可以以多種方式與量子點(diǎn)集成,包括通過使用填充有含量子點(diǎn)的油墨的小毛細(xì)管或 適當(dāng)放置在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的含量子點(diǎn)的膜。這些系統(tǒng)可以得到以較高色域、較低功耗和降低 的成本為特點(diǎn)的改進(jìn)的顯示器。例如,W02012021643描述了一種生成三原色白光的方法, 該方法包括:使來(lái)自能夠發(fā)射藍(lán)光的光源的光與包括宿主材料和能夠發(fā)射綠光的第一量子 點(diǎn)和能夠發(fā)射紅光的第二量子點(diǎn)的光學(xué)材料接觸,其中光學(xué)材料中的第一量子點(diǎn)與第二量 子點(diǎn)的重量百分比的范圍是從約9 :1至約2 :1 ;以及從來(lái)自光源的光、來(lái)自第一量子點(diǎn)的 光與來(lái)自第二量子點(diǎn)的光的組合生成三原色白光。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 諸如量子點(diǎn)(QD)之類的納米顆粒可以具有使它們成為用在固態(tài)照明中的高級(jí)發(fā) 光材料的性質(zhì)。此處以下,具有提供(可見)發(fā)光的能力的諸如量子點(diǎn)之類的納米顆粒也被 指示為"光轉(zhuǎn)換器納米顆粒"或"發(fā)光納米顆粒"。它們可以例如用于將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為其它顏 色,以用于高效地獲得高質(zhì)量白光。諸如QD之類的納米顆粒具有窄發(fā)射帶和通過改變顆粒 尺寸的顏色可調(diào)諧性的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 量子點(diǎn)(QD)被視為用于LED應(yīng)用的最有前景的磷光體。窄發(fā)射帶(大約25-50nm) 和高量子效率(QE)(在100°C時(shí),大于90%)使得它們特別地在紅光中優(yōu)于磷光體,其中可 替換的無(wú)機(jī)和有機(jī)磷光體示出寬得多的發(fā)射帶。在QD可以用作LED中的紅色磷光體以用 于一般照明應(yīng)用的情況下,預(yù)期功效方面高達(dá)20 %的總體改進(jìn)。對(duì)于背光應(yīng)用,功效方面的 增益甚至可以更多,因?yàn)榫G色QD和紅色QD這兩者的窄帶發(fā)射可以與IXD的帶通濾波器匹 配。總而言之,在不久的將來(lái),設(shè)想到QD成為用于LED應(yīng)用的重要綠色和/或紅色磷光體。
[0005] QD朝向應(yīng)用的主要問題是它們對(duì)氧氣和水的敏感性。由于光致氧化和/或通過 與水和/或氧氣的光化學(xué)反應(yīng)的QD-配合基界面的不穩(wěn)定性,QD需要與氧氣和水氣密地密 封,以便在曝光和溫度升高時(shí)保持它們的高QE。一種選項(xiàng)是在模塊級(jí)密封/封裝QD,例如 通過用環(huán)氧樹脂或其它(半氣密的)密封物來(lái)密封玻璃夾心結(jié)構(gòu)。然而,優(yōu)選的是具有在微 級(jí)氣密地密封的顆?;牧?。
[0006] 將第一宿主中的QD朝向微顆粒進(jìn)行微銑削并且隨后封裝這些顆?;蚧旌狭硪凰?主中的微珠是一種選項(xiàng),但也可能具有缺點(diǎn)。例如,在微銑削時(shí)獲得的非球形形狀和大尺寸 分布將妨礙微顆粒適當(dāng)混合到第二宿主中,并且阻礙通過二次涂層的氣密封裝。一般而言, 微珠的另一缺點(diǎn)是QD-宿主材料(典型地,丙烯酸酯、硅氧烷或其它聚合物)與封裝材料(優(yōu) 選地,無(wú)機(jī)材料,諸如氧化鋁或二氧化硅)之間的熱膨脹系數(shù)的失配。熱膨脹之間的過大失 配可能導(dǎo)致例如裂縫。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用從現(xiàn)有技術(shù)已知的有機(jī)微珠時(shí),諸如微珠,甚至當(dāng) 這些基本上是球形的時(shí),在沒有熱膨脹的明顯失配的情況下,可能很難用無(wú)機(jī)涂層進(jìn)行涂 敷,該無(wú)機(jī)涂層為優(yōu)選的涂層。這可能導(dǎo)致壽命縮短。諸如通過微銑削所獲得的不規(guī)則形 狀增加了裂縫形成的機(jī)會(huì),在大CTE失配的情況下甚至進(jìn)一步增加。
[0007] 因此,本發(fā)明的一方面是提供一種發(fā)光材料,特別地顆?;l(fā)光材料,和/或提供 一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器和/或照明設(shè)備,其優(yōu)選地進(jìn)一步至少部分地消除上文描述的缺陷中的一 個(gè)或者多個(gè)。本發(fā)明的另一方面是提供一種這樣的發(fā)光材料,特別地這樣的顆?;l(fā)光材 料的生產(chǎn)方法。
[0008] 在此,除其它之外,還提出一種填充有例如可固化QD-聚合物樹脂混合物的大孔 二氧化硅或氧化鋁顆粒。在填充(大孔二氧化硅或氧化鋁(或其它多孔材料)的孔)之后, QD/聚合物/大孔二氧化硅復(fù)合顆??梢岳缬枚趸?、氧化鋁或其它密封劑(或這些中 的兩個(gè)或兩個(gè)以上的(多層)組合)進(jìn)行封裝。熱膨脹系數(shù)差異的問題可以在很大程度上得 以解決??商鎿Q的或另外的優(yōu)點(diǎn)可以是,不需要在其伴隨的困難和缺點(diǎn)的情況下首先創(chuàng)建 QD/宿主材料的微珠。相反,人們可以利用預(yù)制的可用多孔顆粒。進(jìn)一步地,與有機(jī)微珠和 無(wú)機(jī)密封劑的組合相比,無(wú)機(jī)涂層到無(wú)機(jī)微顆粒的粘附基本上可以更好。無(wú)機(jī)涂層與有機(jī) 顆粒之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配可能是大的,而在本發(fā)明中,熱失配可能是小的(或甚至 基本上為零)。另外,由于聚合物和二氧化硅與其中可以分散復(fù)合顆粒的諸如(硅氧烷)樹脂 之類的最終基質(zhì)的折射率匹配,最終復(fù)合顆?;旧峡梢允欠巧⑸?。進(jìn)一步地,已知密封物 并非總是完美的,有利的是,密封物中的針孔可能存在一定的容差,因?yàn)?原則上-只有二 氧化硅顆粒的孔需要被密封。因此,所得的密封的復(fù)合顆??梢栽诳諝庵羞M(jìn)行處理,并且與 例如光學(xué)級(jí)硅氧烷混合以用于最終應(yīng)用到LED。
[0009] 可替換地,通過將它們直接混合在硅氧烷或其它合適的宿主材料中以用于LED應(yīng) 用來(lái)如此使用所填充并固化的大孔顆粒(即,沒有二次封裝)。發(fā)現(xiàn)QD的穩(wěn)定性和可混溶性 高度依賴于第一宿主的確切配方。然而,該第一專用宿主可能不是用于LED應(yīng)用的優(yōu)選宿 主材料,例如因?yàn)樘幚項(xiàng)l件、成本或穩(wěn)定性。因此,填充有優(yōu)選的QD-宿主材料(例如,丙烯 酸酯)的大孔二氧化硅顆粒(PSP)可以與優(yōu)選的LED宿主材料(例如,硅氧烷)混合。二氧化 硅顆粒在例如硅氧烷中的混合是眾所周知的并且已經(jīng)在該領(lǐng)域中使用。
[0010] 最后,可以通過將它們直接混合在第二氣密宿主材料(例如,半氣密環(huán)氧樹脂或氣 密(低熔點(diǎn))玻璃等)來(lái)如此使用所填充并固化的大孔顆粒(即,沒有二次封裝)。相反地,如 上文所指示的,鑒于絮凝、非混溶性和欠佳的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)QD直接到這樣的宿主材料中的 混合是困難的。
[0011] 因此,在第一方面中,本發(fā)明提供一種用于(顆?;┌l(fā)光材料的生產(chǎn)過程,該(顆 ?;┌l(fā)光材料包括顆粒,特別地基本上為球形的顆粒,具有帶有孔(特別地宏觀孔)的多 孔無(wú)機(jī)材料核,所述孔至少部分地填充有具有嵌入其中的發(fā)光納米顆粒(特別地量子點(diǎn))的 聚合材料,其中該過程包括:(i)用包括發(fā)光納米顆粒(特別地量子點(diǎn))和聚合材料的可固 化或可聚合前驅(qū)體的第一液體("油墨")浸漬具有孔的顆?;嗫谉o(wú)機(jī)材料的顆粒,以提供 至少部分地填充有所述發(fā)光納米顆粒(特別地量子點(diǎn))和可固化或可聚合前驅(qū)體的孔;以及
[11] 固化或聚合多孔材料的孔內(nèi)的可固化或可聚合前驅(qū)體。在具體實(shí)施例中,該過程還包 括:(iii)向由此獲得的顆粒(具有至少部分地填充有具有嵌入其中的發(fā)光納米顆粒(特別地 量子點(diǎn))的聚合材料的孔)應(yīng)用封裝(諸如涂敷、或嵌入基質(zhì)中、或兩者)。這樣,顆粒可以至 少部分地被涂敷,或特別地甚至完全被涂敷(即,特別地保形涂層)。
[0012] 在另一方面中,本發(fā)明還提供一種通過本發(fā)明的過程可獲得的(顆粒化)發(fā)光材料 或者包括這樣的(顆?;┌l(fā)光材料的固體基質(zhì)。因此,本發(fā)明還提供一種(顆?;┌l(fā)光材 料,其包括具有多孔無(wú)機(jī)材料核的顆粒,該多孔無(wú)機(jī)材料核具有孔,該孔至少部分地填充有 具有嵌入其中的發(fā)光納米顆粒(特別地量子點(diǎn))的聚合材料。進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供一種 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,其包括具有嵌入其中的(顆?;?發(fā)光材料(如本文所限定的和/或根據(jù)本文所 限定的過程可獲得的)光透射固體基質(zhì)。
[0013] 進(jìn)一步參照作為(發(fā)光)納米顆粒的具體實(shí)施例的量子點(diǎn)來(lái)描述本發(fā)明。
[0014] 在又一方面中,本發(fā)明還提供一種照明設(shè)備,包括:(i)光源,其被配置成生成光 源光;(ii)如本文所限定的或通過如本文所限定的過程可獲得的(顆粒化)發(fā)光材料,其中 (顆粒化)發(fā)光材料被配置成將光源光的至少一部分轉(zhuǎn)換成可見發(fā)光量子點(diǎn)光。如上文所指 示的,(顆?;┌l(fā)光材料可以嵌入光透射固體基質(zhì)中。
[0015] 根據(jù)上文所描述的本發(fā)明,有利的是,可以提供可很好地處理的基于QD的發(fā)光材 料,例如作為顆粒化發(fā)光材料。通過本發(fā)明,可以很好地保護(hù)QD不受環(huán)境影響,從而有助于 QD的壽命。
[0016] 進(jìn)一步地,在實(shí)施例中,(大孔)顆粒至少部分地,特別地基本上完全地,通過封裝 圍封。該封裝可以是(多)層(涂層),但是還可以包括(固體基質(zhì)),還參見下文。這樣的封裝 甚至還可以改進(jìn)壽命。特別地,鑒于壽命,可以有利的是包括無(wú)機(jī)材料的封裝,甚至更特別 地?zé)崤蛎浵禂?shù)(CTE)的值與核的無(wú)機(jī)材料的CTE相同,或者僅以核的無(wú)機(jī)材料的CTE值的 1/5-5,特別地1/3-3,諸如2/3-3/2的范圍內(nèi)的因子而不同的這樣的無(wú)機(jī)材料。無(wú)機(jī)核材料 與(無(wú)機(jī))涂層材料的CTE之間的差異越小,失配就可能越小,并且(顆?;┌l(fā)光材料的壽 命就可能越長(zhǎng)。此外,顆粒更似球形的形狀將減少破裂的機(jī)會(huì)。大孔顆粒中的殘余空隙(沒 有填充含QD的聚合材料的小體積)可以有助于防止封裝涂層中的裂縫,因?yàn)樗鼈兲峁┚酆?材料可以膨脹到其中而不對(duì)基質(zhì)材料或封裝施加力的體積。
[0017] 無(wú)機(jī)宿主或核材料未必與無(wú)機(jī)材料封裝,諸如以涂層或基質(zhì)的形式,但是無(wú)機(jī)宿 主也可以與有機(jī)材料(有機(jī)涂層或基質(zhì))封裝。因此,一般而言,封裝多孔無(wú)機(jī)材料核的第一 材料層(如果有的話)的CTE以1/5-5,特別地1/3-3,諸如2/3-3/2的范圍內(nèi)的因子與多孔 無(wú)機(jī)材料核的CTE而不同。例如,核可以是氧化鋁,并且封裝可以是氧化鋁、或具有低CTE 的環(huán)氧樹脂或丙烯酸酯。因此,在一些實(shí)施例中,該過程還包括:向固化或聚合之后所獲得 的顆粒應(yīng)用封裝。同樣地,本發(fā)明因此還提供一種顆?;l(fā)光材料,其中顆粒包括封裝顆粒 的至少一部分的封裝(即,核至少部分地被封裝)。特別地,封裝包括無(wú)機(jī)涂層,甚至更特別 地封裝包括涂層,該涂層至少包括與核直接物理接觸的層,其中該層主要由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成, 并且甚至更特別地由與核相同的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。因此,分別地,(顆?;o(wú)機(jī)宿主特別地 包括多孔二氧化硅、多孔氧化鋁、多孔玻璃、多孔氧化鋯(Zr02)或多孔二氧化鈦,并且涂層 (至少)包括二氧化硅涂層、氧化鋁涂層、玻璃涂層(相同類型的玻璃)、氧化鋯涂層或二氧化 欽涂層。
[0018] 在顆粒沒有被涂敷的情況下,顆粒實(shí)際上是多孔核本身。因此,術(shù)語(yǔ)"核"或"多孔 核"在本文中特別地是指(還)沒有被涂敷或封裝或者(還)沒有被涂敷和封裝的多孔顆粒。 涂層可以特別地圍封顆粒的整個(gè)外表面面積(A)的至少50%,甚至更至少80%,還甚至更 特別地至少95%,諸如100%。因此,顆粒可以完全被殼圍封。術(shù)語(yǔ)殼并不一定是指球形殼; 殼還可以是非球形的(還參見下文)。
[0019] 在此,封裝可以涉及涂層,諸如單層涂層或多層涂層。這樣的涂層圍封顆粒的至少 一部分,特別地整個(gè)顆粒(即,圍封核的殼)。這樣,量子點(diǎn)基本上通過聚合宿主材料沿第一 保護(hù)線被保護(hù)以免受環(huán)境影響,并且通過封裝沿第二保護(hù)線被保護(hù)以免受環(huán)境影響,這可 以形成圍繞整個(gè)核的殼。核可以是球形的,但并不一定是球形的。因此,殼也可以不必是球 形的。例如,宿主材料中填充有QD的大孔顆??梢允堑靶蔚?,因此殼可以具有蛋殼形狀。
[0020] 特別地,涂層包括無(wú)機(jī)材料。在實(shí)施例中,涂層由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。在具體實(shí)施例 中,該過程包括:通過用無(wú)機(jī)涂層,典型地金屬氧化物涂層(諸如選自包括含硅氧化物、含鋁 氧化物、含鋯氧化物、玻璃、含鈦氧化物、含鉿氧化物和含釔氧化物的組)(至少部分地)涂敷 顆粒來(lái)提供封裝。
[0021] 在此,術(shù)語(yǔ)"含硅氧化物"可以涉及含硅氧化物的類,諸如硅酸鹽,比如含Si044基 團(tuán)的氧化物、含Si032基團(tuán)的氧化物、含Si40104的氧化物等,但特別地還有Si02 (二氧化 硅)。示例為例如Mg2Si04、Mg3(0H)2Si4010,以及因此Si02。術(shù)語(yǔ)"含鋁氧化物"可以涉 及含鋁氧化物的類,諸如鋁酸鹽,比如MgA1204、BaMgA110017、Y3A15012,特別地A1203。術(shù) 語(yǔ)"含鈦氧化物"可以涉及含鈦氧化物的類,諸如鈦酸鹽,比如Ba2Ti04、CaTi03,但是還有 Li2Ti03和特別地Ti02。在其它實(shí)施例中,無(wú)機(jī)涂層選自包括銦金屬氧化物涂層的組,諸如 選自包括氧化銦錫(ITO)涂層的組,并且可以應(yīng)用氧化銦鋅涂層。在又其它實(shí)施例中,涂層 包括選自包含氧化鋯涂層(Zr02 )和錫氧化物(Sn02 ) (SN0)涂層的組的無(wú)機(jī)涂層。特別地, 涂層(作為封裝的實(shí)施例)選自包括以下各項(xiàng)的組中的一個(gè)或多個(gè):二氧化硅、氧化鋁、no 和SN0。也可以應(yīng)用這樣的材料的組合或包括具有不同組成的層的多層涂層,諸如以上所描 述的。玻璃的示例例如是硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃等。
[0022] 可替換地或另外,還可以應(yīng)用有機(jī)涂層,諸如聚對(duì)二甲苯涂層((化學(xué)氣相沉積的) 聚(對(duì)苯二甲)聚合物涂層)或聚乙烯醇(PVA)涂層等。
[0023] 涂層可以包括單層涂層或多層涂層。多層涂層可以包括彼此堆疊的多個(gè)不同層。 在實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)這樣的層是無(wú)機(jī)材料層。可替換地或另外,在實(shí)施例中,一個(gè)或多 個(gè)這樣的層是有機(jī)材料層。在具體實(shí)施例中,第一層包括有機(jī)(材料)層,其可以相對(duì)容易地 應(yīng)用到顆粒;并且更遠(yuǎn)離核的第二層包括無(wú)機(jī)(材料)層。特別地,應(yīng)用無(wú)機(jī)材料層,因?yàn)檫@ 些可以提供最好的氣密封裝并且因?yàn)檫@些可以提供最好的CTE匹配。除其它之外,(多個(gè)) 涂層可以在氣相過程中應(yīng)用,例如使用流化床反應(yīng)器。在具體實(shí)施例中,該過程包括通過在 氣相法中,特別地在流化床反應(yīng)器中,借助原子層沉積(ALD),(至少部分地)(多層)涂敷顆 粒來(lái)提供封裝。如本領(lǐng)域中已知的,原子層沉積是特別地基于順序使用氣相化學(xué)過程的薄 膜沉積技術(shù)。大多數(shù)ALD反應(yīng)使用兩種化學(xué)物質(zhì),典型地稱為前驅(qū)體。這些前驅(qū)體以順序、 自限定方式一次一個(gè)地與表面反應(yīng)。特別地,通過將前驅(qū)體重復(fù)地曝光于生長(zhǎng)表面來(lái)沉積 薄膜。若干個(gè)ALD方法在本領(lǐng)域中是已知的,諸如等離子體增強(qiáng)的ALD或熱輔助ALD。在通 過引用并入本文的W02010100235A1中描述了合適的過程的示例。然而,除ALD之外,可以 應(yīng)用其它的涂敷方法。粉末ALD在本領(lǐng)域中是已知的。
[0024] 諸如二氧化硅涂層之類的金屬氧化物涂層的濕法化學(xué)生長(zhǎng)可以通過例如溶 膠-凝膠化學(xué)方法或替代的沉淀方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。金屬氧化物顆粒的無(wú)機(jī)表面是用于通過溶 膠-凝膠化學(xué)方法進(jìn)一步生長(zhǎng)金屬氧化物殼的合適起點(diǎn)。例如,多孔二氧化硅顆粒周圍的 二氧化硅涂層可以通過將諸如TEOS(正硅酸乙酯)之類的二氧化硅前驅(qū)體加入水介質(zhì)(能 夠在酸性和堿性環(huán)境二者中進(jìn)行)中來(lái)實(shí)現(xiàn),其也被稱為施托貝爾過程。優(yōu)選地,在非水介 質(zhì)中執(zhí)行無(wú)機(jī)封裝層的化學(xué)生長(zhǎng)。在其它情況下,可能期望的是首先向顆粒提供有機(jī)涂層 (第一涂層),并且然后應(yīng)用(多個(gè))濕法化學(xué)生長(zhǎng)的金屬氧化物涂層以防止QD暴露于水。
[0025] 然而,也可以應(yīng)用用于涂敷顆粒的其它涂敷過程,諸如例如在W02010/100235中 所描述的。除其它之外,可以應(yīng)用化學(xué)氣相沉積和/或原子層沉積以提供(多層)涂層。
[0026] 因此,在具體實(shí)施例中,本發(fā)明還提供向固化或聚合之后所獲得的顆粒應(yīng)用封裝, 其中該過程包括:通過多層涂敷顆粒來(lái)提供封裝,特別地在氣相過程中,特別地使用流化床 反應(yīng)器,其中由此獲得的多層涂層包括與核接觸的第一涂敷層,其中在具體實(shí)施例中,第一 涂敷層包括有機(jī)聚合物涂層,并且其中多涂層包括第二涂敷層,其相對(duì)于第一涂敷層而言 距離核更遠(yuǎn),并且其中第二涂敷層包括無(wú)機(jī)涂層。因此,本發(fā)明還提供一種顆?;l(fā)光材 料,其包括具有多孔無(wú)機(jī)材料核的顆粒,該多孔無(wú)機(jī)材料核具有孔,該孔至少部分地填充有 具有嵌入其中的發(fā)光量子點(diǎn)的聚合材料,其中利用涂層,特別地多層涂層,對(duì)核進(jìn)行封裝。
[0027] 在可替換的實(shí)施例中,由此獲得的多層涂層包括與核接觸的第一涂敷層,其中在 具體實(shí)施例中,第一涂敷層包括無(wú)機(jī)涂層,并且其中多涂層包括第二涂敷層,其相對(duì)于第一 涂敷層而言距離核更遠(yuǎn),并且其中第二涂敷層包括有機(jī)聚合物涂層。其優(yōu)點(diǎn)可以是無(wú)機(jī)涂 層到顆粒(核)的應(yīng)用由于化學(xué)匹配而可能是相對(duì)容易的。當(dāng)無(wú)機(jī)材料核具有相同晶格常 數(shù)和/或基本上由與涂層相同的元素構(gòu)成時(shí),情況可以特別地如此。因此,當(dāng)應(yīng)用無(wú)機(jī)涂層 時(shí),無(wú)機(jī)材料核可以用作在其上生長(zhǎng)無(wú)機(jī)涂層材料的基礎(chǔ)。如上文所指示的,特別地,在核 的表面面積的至少50%,甚至更特別地至少是顆粒(或核)的整個(gè)外表面面積(A)的至少 95%,諸如100%之上,第一涂敷層與核接觸。
[0028] 因此,在實(shí)施例中,由此獲得的多層涂層包括有機(jī)聚合物涂層和無(wú)機(jī)涂層。因此多 層涂層可以包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)機(jī)涂層(即,涂敷層)和一個(gè)或多個(gè)有機(jī)涂層(即,涂敷層),其 可以可選地交替并且形成交替無(wú)機(jī)層和有機(jī)層的堆堆。
[0029] 特別地,(多層)涂層的厚度可以在10nm至10ym的范圍內(nèi),諸如特別地50nm 至2ym。一般而言,涂層厚度小于顆粒直徑。
[0030] 借助涂敷過程,獲得包括核和殼的顆粒。殼的厚度可以為至少10nm,比如至少50 nm(參見上文)。殼可以特別地包括無(wú)機(jī)層。核包括發(fā)光納米顆粒。然而,殼基本上不包括 這樣的顆粒。因此,可以提供多孔無(wú)機(jī)顆粒,其中孔中具有發(fā)光納米顆粒,并且由(基本上) 不包括這樣的發(fā)光納米顆粒的殼圍封多孔顆粒。特別地,殼的厚度為至少10nm。然而,這 樣的顆粒可以嵌入基質(zhì)中,也參見下文。
[0031] 可替換地或者還另外地,本發(fā)明還提供嵌入基質(zhì)(封裝的另一實(shí)施例)中的(顆粒 化)發(fā)光材料。這樣的基質(zhì)特別地是本體或?qū)?,諸如自支撐層,其中在基質(zhì)內(nèi),多個(gè)顆粒(具 有無(wú)機(jī)(多孔)核和孔內(nèi)的發(fā)光納米顆粒)是可用的。比如,這些顆粒可以分散于其中。這 樣的基質(zhì)可以是波導(dǎo)或者具有導(dǎo)波屬性(也參見下文)。因此,在另一方面中,本發(fā)明還提供 一種過程,其中該過程(還)包括通過將顆粒嵌入光透射(固體)基質(zhì)中來(lái)提供封裝。此外, 本發(fā)明因此提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,其包括具有顆粒化發(fā)光材料的光透射(固體)基質(zhì)?;|(zhì) 可以包括選自包含透射有機(jī)材料支撐物的組的一種或多種材料,諸如選自包括以下各項(xiàng)的 組:PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、聚丙烯酸甲 酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMM)(樹脂玻璃或有機(jī)玻璃)、醋酸丁酸纖維素(CAB)、硅氧 烷(諸如特別地聚甲基苯基硅氧烷)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (PET)、(PETG)(改性聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)和COC(環(huán)烯共聚物)。 然而,在另一實(shí)施例中,基質(zhì)(材料)可以包括無(wú)機(jī)材料。優(yōu)選的無(wú)機(jī)材料選自包括以下各 項(xiàng)的組:(低熔點(diǎn))玻璃、(熔融)石英和透射陶瓷材料。此外,可以應(yīng)用包括無(wú)機(jī)和有機(jī)部分 二者的雜化材料。特別地,優(yōu)選硅氧烷、PMMA、環(huán)氧樹脂、PET、透明PC或玻璃作為用于基質(zhì) (材料)的材料。注意,選自包括透射有機(jī)材料支撐物的組的上文所提及的一種或多種材料 也可以被應(yīng)用為具有孔中的發(fā)光量子點(diǎn)的聚合材料。因此,用于這樣的材料的前驅(qū)體也可 以被應(yīng)用為可固化或可聚合前驅(qū)體(用于聚合材料,其中量子點(diǎn)可以嵌入無(wú)機(jī)核的孔中)。
[0032] 當(dāng)基質(zhì)包括聚合基質(zhì)時(shí),聚合基質(zhì)可以特別地基本上與量子點(diǎn)嵌入其中的孔中的 聚合材料相同。
[0033] 然而,在另一實(shí)施例中,可以在顆?;l(fā)光材料存在的情況下利用可固化或可聚 合前驅(qū)體來(lái)生產(chǎn)聚合基質(zhì),該可固化或可聚合前驅(qū)體可以基本上不同于用于在多孔材料的 孔內(nèi)固化或聚合的可固化或可聚合前驅(qū)體(進(jìn)一步還參見下文)。因此,借助本發(fā)明可能具 有選擇用于聚合基質(zhì)的材料的較大自由度。
[0034] 特別地,通過封裝劑或封裝圍封(顆粒化)發(fā)光材料。如本文所使用的,除其它之 外,"封裝"可以是指抵抗特定元素或化合物,例如氧氣(02)(諸如以空氣的形式)和/或水 的保護(hù)。在實(shí)施例中,封裝可以是完全的(在本文中也被稱為全部封裝)。特別地,在實(shí)施例 中,通過基本上不滲透氧