硅酮产品、包括硅酮产品的照明单元和制造硅酮产品的方法技术

提供了硅酮产品100、包括硅酮产品的照明单元以及制造硅酮产品的方法。硅酮产品100包括聚合材料110、发光材料130和填充物颗粒120。聚合材料110包括聚硅氧烷的基团的材料。聚合材料110是光透射的。发光材料130包括至少在一个维度上具有纳米范围中的尺寸的颗粒。发光材料130被配置成吸收第一频谱范围的光并且将所吸收的光的一部分转换成第二频谱范围的光。填充物颗粒120是光透射惰性材料。填充物颗粒120与发光材料130可混溶。填充物颗粒120提供在聚合材料110中。发光材料130的颗粒沿着填充物颗粒120的表面分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了硅酮产品100、包括硅酮产品的照明单元以及制造硅酮产品的方法。硅酮产品100包括聚合材料110、发光材料130和填充物颗粒120。聚合材料110包括聚硅氧烷的基团的材料。聚合材料110是光透射的。发光材料130包括至少在一个维度上具有纳米范围中的尺寸的颗粒。发光材料130被配置成吸收第一频谱范围的光并且将所吸收的光的一部分转换成第二频谱范围的光。填充物颗粒120是光透射惰性材料。填充物颗粒120与发光材料130可混溶。填充物颗粒120提供在聚合材料110中。发光材料130的颗粒沿着填充物颗粒120的表面分布。【专利说明】
本专利技术涉及包括发光材料的硅酮产品。本专利技术还涉及包括硅酮产品的照明单元和制造包括固定化发光材料的硅酮产品的方法。
技术介绍
在许多照明应用中，特别是在其中使用发光二极管(LED)的照明应用中，硅酮被用于光学元件，诸如例如用于将光引导到出光窗口或者改进来自LED的光的出耦合的透镜或光导。硅酮在LED应用中足够稳定并且能够承受LED应用的相对高光剂量和高温。这样的光学元件可以从硅酮树脂容易地制造。 发光量子点是用于创建发射特定颜色光的照明组件(诸如例如发射白光的照明组件)的有前景的材料。发光量子点吸收由例如LED发射的光的一部分并且将光朝向另一颜色的光转换。如果量子点在基质材料中良好地空间分离，则量子点提供高效率和相对长寿命。由于硅酮的有利特性，量子点优选地嵌入硅酮中。 然而，量子点和类似的发光材料(诸如量子棒或量子四脚体)不能容易地分散在硅酮中。已知的是，量子点可以容易地分散在像甲苯和某种丙烯酸混合物的液体中而不形成量子点的群簇一一在这样的液体中，量子点将良好地空间分离。量子点是非常小的颗粒并且在制造期间它们需要作为溶剂和量子点的混合物被添加到硅酮树脂。量子点与硅酮树脂不相容并且量子点的絮凝在它们与硅酮树脂混合时发生。用于絮凝的其它术语有聚集、凝聚和群簇。如果量子点形成其中它们的相互分离小于几纳米(例如小于7纳米)的凝聚体，则量子点的量子效率降低并且观察到辐照时的更快降级。另外，量子点仍可以在有限程度上在硅酮树脂内可移动并且絮凝可以缓慢地继续，从而导致甚至更低的量子效率。认为量子效率的降低是由于量子点之间的激发和/或电荷转移的浓度淬灭的发生的结果。另外，相邻量子点之间的非期望的化学反应也可能引起量子点的聚集体的降级。 已公开的专利申请US2012/0045850公开了一种与诸如水之类的许多材料更好地相容的包括量子点的材料。该专利申请的解决方案可以导致与硅酮更相容的材料。所引专利申请的解决方案是要创建嵌入量子点的二氧化硅颗粒。由于二氧化硅颗粒是许多硅酮配方的部分，因而所得二氧化硅涂敷的量子点可以容易地混合到硅酮树脂中。 在US2012/0045850中的方案中，水存在于制备二氧化硅纳米颗粒的反应混合物中。由于对于许多量子点而言，水的存在或者直接降低量子效率和/或加速降级，因而光转换可能是低的或者随时间过快地减少。看起来在创建二氧化硅纳米颗粒的步骤中例如水的使用导致创建非发光量子点。因而，嵌入在所引专利的二氧化硅纳米颗粒中的量子点示出相对小的光转换效率并且当所引专利申请的二氧化硅纳米颗粒用在硅酮中时，可以预期到光转换效率相对低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种包括在使用中具有相对大量子效率的纳米尺寸发光颗粒的娃酬广品。 本专利技术的第一方面提供一种硅酮产品。本专利技术的第二方面提供一种照明单元。本专利技术的第三方面提供一种制造包括固定化发光材料的硅酮产品的方法。有利实施例在从属权利要求中限定。 依照本专利技术的第一方面的硅酮产品包括聚合材料、发光材料和填充物颗粒。聚合材料包括聚硅氧烷的基团的材料，聚合材料是光透射的。发光材料包括至少在一个维度上具有纳米范围中的尺寸的颗粒。发光材料被配置成吸收第一频谱范围的光并且将所吸收的光的一部分转换成第二频谱范围的光。填充物颗粒是光透射惰性材料。填充物颗粒与发光材料可混溶。填充物颗粒提供在聚合材料中。发光材料的颗粒沿着填充物颗粒的表面分布。 通常用于包括聚硅氧烷的基团的材料的聚合材料的另一术语是硅酮。聚硅氧烷是具有通式m的聚合材料，其中R为有机基团，诸如例如甲基、乙基或苯基。分子的主干是无机娃-氧链----S1-O-S1-O-S1-O—。 填充物颗粒和发光材料的颗粒是可混溶的，这意味着发光材料的颗粒和填充物颗粒二者保持分布在溶剂中而不经受大规模凝聚、聚集和/或絮凝。在实际实施例中，这意味着填充物颗粒和发光材料的颗粒二者可以均匀地混合到至少一种类型的溶剂中。在随后的步骤中，发光颗粒的胶体稳定性降低，从而使它们絮凝。由于具有过量表面积的填充物颗粒的存在，发光颗粒将絮凝到填充物颗粒的表面上。其中一种类型的颗粒絮凝到另一种类型的颗粒上的这种过程称为异种絮凝。发光材料和填充物颗粒不具有在溶剂中保持彼此远离的趋势。当发光材料和填充物颗粒将不可混溶时，将在溶剂中获得非均匀混合，并且可选地，发光材料和/或填充物颗粒将絮凝。 国际理论和应用化学联合会(IUPAC)区分了针对胶体系统(分散在液体介质中的颗粒的混合物)的不同类型的稳定性。在该当前专利技术中，假定硅酮产品是胶体稳定的。“胶体稳定”的限定涉及获得其中发光材料和填充物颗粒都溶解和/或均匀分散的均匀溶液的可能性。填充物颗粒和发光材料二者在一组液体中是胶体稳定的。根据IUPAC，胶体稳定意味着“颗粒不以明显的速率聚集”。聚集体一般是以任何方式保持在一起的一组颗粒(其可以是原子或分子)。聚集是聚集体的形成的过程或结果。当胶体系统是胶体不稳定的时(即聚集速率不可忽略)，聚集体的形成称为凝结或絮凝。这些术语通常可互换地使用，但是一些作者偏好引入凝结和絮凝之间的区分，凝结暗示致密聚集体的形成，其引起凝结物的宏观分离；絮凝暗示可以或不可以在宏观上分离的松散或开放网络的形成。在许多上下文中，以这种方式形成的松散结构称为絮状物。聚集速率一般通过碰撞频率和碰撞期间粘连的概率来确定。如果碰撞是由布朗运动引起的，过程称为异向运动的聚集；如果是由水动力学运动引起的(例如对流或沉淀)，人们可以说是同向移动的聚集。在本专利技术的上下文中，“凝结”或“絮凝”之间的区分是不相关的。一旦发光材料聚集，量子效率就减小并且这通过本专利技术得以防止。 作为本专利技术的结果，在包括聚硅氧烷的聚合材料内，发光颗粒沿着填充物颗粒的表面分布。因而，发光材料的颗粒在包括聚硅氧烷的聚合材料内凝聚、聚集和/或絮凝的趋势降低，或者甚至完全停止，因为发光材料的颗粒位于填充物颗粒的表面处。换言之:在聚合材料内，发光颗粒是固定化的，因为它们与填充物颗粒接触，并且它们在(固化)聚合材料中不再朝向彼此移动，并且因而它们不再聚集。不存在形成同种聚集体的趋势。因而，发光材料的大多数颗粒不触碰发光材料的其它颗粒，这意味着它们从彼此良好地空间分离。如之前所讨论的，发光材料的颗粒的良好空间分离导致相对高的量子效率。因此，在利用被发光材料吸收和转换的光辐照硅酮产品时，硅酮产品展现出相对大的颜色转换效率。 发光材料的颗粒在至少一个维度上具有纳米范围中的尺寸。这例如意味着如果颗粒基本是球形，则它们的直径在纳米范围中。或者这例如意味着如果它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酮产品（100,304），包括‑包括聚硅氧烷的基团的材料的聚合材料（110），聚合材料（110）是光透射的，‑包括至少在一个维度（d2）上具有纳米范围中的尺寸的颗粒的发光材料（130,230），发光材料（130,230）被配置成吸收第一频谱范围的光并且将所吸收的光的一部分转换成第二频谱范围的光，‑与发光材料（130,230）可混溶的光透射惰性材料的填充物颗粒（120,220），填充物颗粒（120,220）提供在聚合材料中，其中发光材料（130,230）的颗粒沿着填充物颗粒（120,220）的表面分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AWM德拉亚特，R库勒，MR博梅，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL