本发明专利技术涉及基于发光粒子的表面改性的无机发光材料粒子，所述发光粒子由在每种情况下为单独形式的或为与一种或多种活化剂离子（例如Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｅ和／或Ｍｇ和／或Ｚｎ）的混合物形式的（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４和／或其它硅酸盐制成，其中至少一种金属、过渡金属或半金属氧化物层和有机涂层被施用到所述发光粒子上。本发明专利技术还涉及制备方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面改性的无机发光材料本专利技术涉及基于(Ca，Sr, Ba)2Si04和/或其它硅酸盐的发光粒子的表面改性的无 机发光材料粒子，其中至少一种金属、过渡金属或半金属氧化物层和有机涂层被施用到所 述发光粒子上。本专利技术还涉及其制备方法。在含有LED无机发光材料的树脂的固化过程中，发生无机发光材料粒子的沉降。因此，发生无机发光材料在LED芯片上或在远程无机发光材料层中的不均勻和不可再现的 分布。结果，LEDs具有大的光分布差异；LED上的分布高度依赖于角度，且一批中的LED之 间的光性质不均勻。LED生产商因此不得不进行复杂和昂贵的分拣，这导致适售LEDs的低 产率(具有符合要求的光性质的目标货物具有总产量的最多10%的产率。其余白色LEDs 被销毁或作为“开箱货物”通常以次商标名低价出售用于要求不高的用途)。从蓝色LEDs 和白色含无机发光材料的LEDs之间的差价清楚看出这种代价，其可高达100%。白色LEDs 的高初始成本又阻碍白色LEDs快速替代低效和寿命短的白炽灯泡、卤素灯和荧光灯。文献中已经描述了无机发光材料的官能化。在A. Meijerink等人，Phys. Chem. Chem. Phys.，2004，6，1633-1636中，描述了如何用甘氨酸作为连接物使具有反应性表面的 纳米无机发光材料(其纳米粒子的固有性质具有大的表面积/体积比并用任何类型的键 饱和高表面能)与四甲基若丹明(染料)键合以观察电荷转移。但是，所述方法不适合使 无机发光材料与树脂键合和实现相容化。从Y. T. Nien等人，Materials Chemistry and Physics, 2005,93, 79-83中获知纳米无机发光材料如何嵌在HMDS (六甲基二硅氮烷)中以 使反应性和不稳定的表面饱和。在这种情况下，没有发生键合，而是纳米无机发光材料仅嵌 在SiO2基质中。US 2007/0092758公开了由无机发光材料、含硅烷的分散剂和有机树脂构成的无 机发光材料糊。将该无机发光材料、分散剂和粘合剂混合，并将无机发光材料分散在粘合剂 中。所用分散剂由特定的疏水有机基团、疏水基团和与亲水基团键合的硅烷醇锚定基团构 成。为了无机发光材料的均勻分布，尽管添加了分散剂，但必须对该糊施以研磨。这会造成 无机发光材料性能受损，例如由于高能量输入或由于来自研磨介质材料的污染。本专利技术的目的首先在于避免上述缺点，例如无机发光材料粒子在LED芯片上的不 均勻和不可再现的分布，另一方面在于制备容易嵌入各种粘合剂体系中的无机发光材料。令人惊讶地，现在已经发现，通过以有机硅或环氧树脂使无机发光材料表面相容 化，避免了由不均勻的无机发光材料层造成的这种光分布不均勻性。在该相容化过程中，为 无机发光材料表面提供官能化学基团和连接物。这些使该无机发光材料粒子与树脂的亲水 或疏水性质相配。这能够制备不易于絮凝出来的树脂和无机发光材料的均勻混合物。因此，本专利技术涉及基于发光粒子的表面改性的无机发光材料粒子，所述发光粒子 包含至少一种选自(Ca，Sr，Ba) 2Si04和其它硅酸盐的发光化合物，其中(Ca，Sr，Ba) 2Si04和 其它硅酸盐在每种情况下为单独的形式或为其与一种或多种活化剂离子(例如Ce、Eu、Mn 和/或Mg和/或Zn)的混合物形式，其中至少一种金属、过渡金属或半金属氧化物层和有 机涂层被施用到所述发光粒子上。所述发光粒子优选包含至少一种选自下述化合物的发光化合物BauSrvZnwEuxSiO4 (II)禾口/ 或BauSrvCawEuxSiO4 (III) 其中 u+v+w+x = 2。所述无机发光材料表面上的官能团形成缠结和/或交联或与树脂组分化学键合。 由此，可以在树脂中固定所述无机发光材料粒子的均勻分布。在树脂固化过程中，不发生无 机发光材料粒子的沉降。特别在通过湿化学法制成的具有高的粒子性质(例如形态、粒度 分布)均勻性的无机发光材料的情况下，可以实现根据本专利技术有利的无机发光材料层。本专利技术的LEDs的CCT(相关色温)在整个角范围内均勻，即观察者在任何位置察 觉到相同色温(“光颜色”)。相反，带有传统无机发光材料的白色LEDs (通过混合及烧制 制成)具有大的CCT差异，意味着观察者在不同方向察觉到不同光颜色。在官能化或表面改性过程中，首先由金属、过渡金属或半金属氧化物通过湿化学 或气相沉积(CVD)法在无机发光材料粒子表面上形成反应性羟基。该金属、过渡金属或半金属氧化物优选包含Si、Al、Zr、Zn、Ti的氧化物/氢氧化 物和/或其混合物的纳米粒子和/或层。硅氧化物/氢氧化物涂层特别优选，因为其具有 特别大量的反应性羟基，从而简化了有机涂层的进一步添加。该金属、过渡金属或半金属涂层优选是基本透明的，S卩，其对所用的各转换无机 发光材料的激发光谱和发射光谱而言都必须确保90%至100%的透明度。另一方面，对 不符合该激发和发射波长的所有波长而言，本专利技术的涂层的透明度也可以为小于90%至 100%。然后为该涂布的无机发光材料粒子提供有机的、优选基本透明的涂层，优选为有 机硅烷或聚有机硅氧烷(有机硅)和/或其混合物的涂层。该涂布也通过湿化学法或通过 气相沉积法进行。有机硅化合物在此与无机发光材料粒子的表面OH基团或与无机涂层反 应。该有机硅化合物的链在无机发光材料粒子周围形成大致多孔的层。通过硅化合物的有 机链的改性，控制无机发光材料粒子的所需疏水性、低聚物/聚合物链的结构和与树脂的 偶联(物理的和/或化学的)。所用有机硅烷优选是烷氧基硅烷。有机硅烷的实例是丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅 烷、正辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基-硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基 硅烷、十二烷基三甲氧基-硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷，优选正辛 基三甲氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷。特别地，合适的低聚无醇有机硅烷水解产物是 Sivento 以商品名’’Dynasylan 出售的产品，例如 Dyna-sylan HS 2926,Dynasylan HS 2909、Dynasylan HS 2907、Dynasylan HS 2781、Dynasylan HS 2776、DynasylanHS 2627。此 夕卜，低聚乙烯基硅烷和氨基硅烷水解产物适合作为有机涂层。官能化的有机硅烷是，例如， 3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅 烷、β -(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、Y -异氰酸根合丙基三甲氧基硅烷、1，3-双 (3-环氧丙氧丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、脲基丙基三乙氧基硅烷，优选3-氨基丙基 三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、异氰酸根合丙基三甲氧基硅烷。特别优选使用下述化合物，独自或以混合物形式Silquest A- 186 [ 3 _ (3，4_环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷]Silquest A-1310 Y _异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷Silquest A 1110 氨基丙基三甲氧基硅烷Silquest A-1524 脲丙基三甲氧基硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于发光粒子的表面改性的无机发光材料粒子，所述发光粒子包含至少一种选自（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）↓［２］ＳｉＯ↓［４］和其它硅酸盐的发光化合物，其中（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）↓［２］ＳｉＯ↓［４］和其它硅酸盐在每种情况下为单独的形式或为其与一种或多种例如Ｃｅ、Ｅｕ、Ｍｎ和／或Ｍｇ和／或Ｚｎ的活化剂离子的混合物形式，其特征在于至少一种金属、过渡金属或半金属氧化物层和有机涂层被施用在所述发光粒子上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-22 102007056343.6基于发光粒子的表面改性的无机发光材料粒子，所述发光粒子包含至少一种选自(Ca，Sr，Ba)2SiO4和其它硅酸盐的发光化合物，其中(Ca，Sr，Ba)2SiO4和其它硅酸盐在每种情况下为单独的形式或为其与一种或多种例如Ce、Eu、Mn和/或Mg和/或Zn的活化剂离子的混合物形式，其特征在于至少一种金属、过渡金属或半金属氧化物层和有机涂层被施用在所述发光粒子上。2.根据权利要求1的表面改性的无机发光材料粒子，其特征在于所述发光粒子包含至 少一种选自下述化合物的发光化合物BauSryZ^E^Si 04 (II)和/或BauSrvCawEuxSi04 (III)其中 u+v+w+x = 2。3.根据权利要求1和/或2的表面改性的无机发光材料粒子，其特征在于所述金属、过 渡金属或半金属氧化物层包含Si、Al、Zr、Zn、Ti的氧化物/氢氧化物和/或其混合物。4.根据权利要求1至3的一项或多项的表面改性的无机发光材料粒子，其特征在于所 述有机涂层包含有机硅烷或聚有机硅氧烷(有机硅)和/或其混合物。5.根据权利要求1至4的一项或多项的表面改性的无机发光材料粒子，其特征在于所 述无机发光材料粒子的粒度为1至40微米。6.根据权利要求1至5的一项或多项的表面改性的无机发光材料粒子，其特征在于所 述金属、过渡金属或半金属氧化物涂层和有机涂层是基本透明的。7.制备根据权利要求1的表面改性的无机发光材料粒子的方法，其特征在于下述步骤a.通过将至少两种原材料和至少一种掺杂剂混合并在>150°C的温度T热处理，制备 无机发光材料粒子，b.在湿化学法或气相沉积法中用金属、过渡金属或半金属氧化物涂布该无机发光材料 粒子，c.施用有机涂层。8.根据权利要求7的方法，其特征在于所述金属、过渡金属或半金属氧化物和有机涂 层是基本透明的。9.根据权利要求7和/或8的方法，其特征在于所用金属、过渡金属或半金属氧化物是 Si、A1、&、Zn、Ti的氧化物/氢氧化物或其组合的纳米粒子和/或层。10.根据权利要求7至9的一项或多项的方法，其特征在于所述无机发光材料是通过湿 化学法由有机和/或无机金属、半金属、过...
【专利技术属性】
技术研发人员：H温克勒，R鲁格尔，R派特里，T沃斯格罗内，W特夫斯，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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