[发明专利]用于发光应用的模制纳米粒子磷光体

说明书

用于发光应用的模制纳米粒子磷光体通过将在基质材料前体中的纳米粒子的悬浮液转化为模制纳米粒子磷光体而制备。所述基质材料可以是纳米粒子在其中是可分散的并且其是可成型的任何材料。所述模制纳米粒子磷光体可以使用任何成型技术，如例如聚合成型，接触成型，挤出成型，注射成型由基质材料前体/纳米粒子悬浮液制成。在成型后，所述模制纳米粒子磷光体可以用气体阻隔材料，例如，聚合物、金属氧化物、金属氮化物或玻璃包覆。包覆有阻隔物的模制纳米粒子磷光体可以用于发光装置，如LED。例如，所述磷光体可以结合到标准固态LED的包装中并且用于下变频固态LED发射器的发射的一部分。

本申请是申请日为2013年1月17日、发明名称为“用于发光应用的模制纳米粒子磷光体”、国际申请号为PCT/IB2013/000408并且中国国家申请号为201380005786.X的申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2012年1月19日提交的美国临时申请号61/588,377的权益，将其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

对于由尺寸为约2-100nm的粒子(通常被称为量子点(QD)和/或纳米粒子)组成的化合物半导体的制备和表征已经有实质的兴趣。这些研究主要聚焦于纳米粒子的尺寸可调的电子、光学和化学性能。半导体纳米粒子由于其可应用于多样化的商业应用如生物学标记、太阳能电池、催化、生物学成像和发光二极管而受到大量注意。

对于半导体纳米粒子的尤其吸引人的潜在应用领域是开发下一代发光二极管(LED)。LED在例如汽车照明、交通信号、日常照明和液晶显示器(LCD)背光和显示屏中正变得日益重要。基于纳米粒子的发光装置已经通过以下方法制备：将半导体纳米粒子包埋在光学上清澈的(或足够透明的)LED包封介质(典型地是有机硅(silicone)或丙烯酸酯)中，其然后被放置在固态LED上部。纳米粒子，通过固态LED的一次光激发，发射二次光，其颜色是纳米粒子的具体类型和尺寸的特征。例如，如果固态LED的一次发射是蓝色并且具体的纳米粒子的特征发射是红色，则纳米粒子将吸收一部分的蓝光并发射红光。由此，一部分的固态LED发射被″下变频(down-converted)″，并且该装置提供作为蓝色和红色的混合物的光。

相对于使用更常规的磷光体，使用半导体纳米粒子潜在地具有显著的优势。例如，半导体纳米粒子提供调整LED的发射波长的能力。然而，即使在纳米粒子已经被结合到LED密封剂中之后，氧仍然能够通过密封剂迁移到纳米粒子的表面，这可以导致光氧化，并且作为结果，导致量子产率(QY)下降。

考虑到量子点在如此多的应用(包括但不限于，基于量子点的发光装置)中的显著应用潜力，强烈需要开发提高量子点稳定性以使其更亮、寿命更长和/或对多种类型的加工条件更不敏感的方法。对于在经济可行的规模上开发基于量子点的材料和用于制备基于量子点的装置(如发光装置)的方法仍然有重大挑战，并且这将提供显著高水平的性能以满足消费者的需要。

发明内容

用于发光应用的模制纳米粒子磷光体(molded nanoparticle phosphor)通过以下方法制备：将在基质材料前体中的纳米粒子的悬浮液转化为包含基质材料和所述纳米粒子的模制纳米粒子磷光体。基质材料可以是任何这样的材料，在所述材料中纳米粒子是可分散的，并且所述材料是可成型的。例如，基质材料可以是聚合材料。如果基质材料是聚合材料，则基质材料前体可以是合适单体的制剂(配方，formulation)。基质材料前体也可以含有催化剂、交联剂、引发剂等。

模制纳米粒子磷光体可以使用任何成型技术，如例如聚合成型、接触成型、挤出成型、注射成型，由基质材料前体/纳米粒子悬浮液制成。在成型后，模制纳米粒子磷光体可以用气体阻隔材料(gas barrier material)，例如，聚合物、金属氧化物、金属氮化物或玻璃包覆。可以通过任何涂覆技术(如原子层沉积、蒸发镀覆(evaporation coating)、喷涂或刷涂)将涂层施加到模制纳米粒子磷光体上。