[發明專利]封閉環境中的量子點

有效

• 申請號: 201580053295.1
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN106716001B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: R.庫勒;D.韋爾德曼;M.R.博默;K.清水;L.J.M.庫普曼斯;C.E.蒂梅林
• 申請（專利權）人: 亮銳控股有限公司
• 主分類號: F21K9/23
• 分類號: F21K9/23;F21K9/64;F21V9/40;F21V31/00;F21Y115/10
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 孫慧;陳嵐

本發明提供了一種用于提供光（101）的照明設備（100），包括具有光透射窗（210）的閉合腔室（200）以及配置成向腔室（200）中提供光源輻射（11）的光源（10），其中腔室（200）還封閉波長轉換器（300），波長轉換器（300）配置成將光源輻射（11）的至少部分轉換成波長轉換器光（301），其中光透射窗（210）對于波長轉換器光（301）是透射的，其中波長轉換器（300）包括發光量子點（30），發光量子點（30）在利用光源輻射（11）的至少部分進行激勵時生成所述波長轉換器光（301）的至少部分，并且其中閉合腔室（200）包括填充氣體（40），填充氣體（40）包括氦氣、氫氣、氮氣和氧氣中的一個或多個并且在19℃處具有至少5%的相對濕度。

技術領域

本發明涉及包括發光納米顆粒的照明設備。本發明還涉及這樣的照明設備的生產過程。

背景技術

照明設備中的發光納米晶體的密封在本領域中是已知的。例如，WO2011/053635描述了一種光發射二極管（LED）設備，包括：（a）藍光發射LED；以及（b）包括多個發光納米晶體的密閉密封的容器，其中容器關于LED放置以促進發光納米晶體的下轉換。發光納米晶體的示例包括核/殼發光納米晶體，其包括CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。例如，發光納米晶體分散在聚合基質中。

JP2012009712描述了一種光發射設備，其包括發射激光的半導體激光器以及接收從半導體激光器發射的激勵光并且發射光的光發射部分。半導體激光器和光發射部分提供在氣密空間中，并且具有不多于預定水分含量的水分含量的干燥空氣填充在氣密空間中。

發明內容

量子點（qdot或QD）當前作為固態照明（SSL）應用（LED）中的磷光體而被研究。它們具有若干優點，諸如可調諧發射和窄發射帶，其可以有助于顯著地增加基于LED的燈的效力，尤其是在高CRI處。典型地，在有機液體中供應qdot，其中量子點被諸如油酸鹽（油酸陰離子）之類的有機配體所圍繞，其有助于改進點的發射效率以及使它們穩定在有機媒介中。量子點上的二氧化硅涂層的合成在本領域中是已知的。Koole等人（在R. Koole, M. vanSchooneveld, J. Hilhorst, C. de Mello Donegá, D. ’t Hart, A. van Blaaderen,D. Vanmaekelbergh和A. Meijerink, Chem. Mater, 20, p. 2503–2512, 2008中）描述了支持以下方面的實驗證據：所提出的通過油包水（W/O）的反微乳劑合成的單分散二氧化硅球體（直徑~35nm）中的疏水性半導體納米晶體（或量子點，QD）的合并機制。熒光光譜用于研究在添加各種合成反應物時發生在QD表面處的快速配體交換。發現，水解TEOS具有針對QD表面的高親和性并且取代疏水性胺配體，其使得QD能夠轉移到膠束的親水性內部，其中發生二氧化硅生長。通過使用較強的結合性硫醇配體阻礙配體交換，所合并的QD的位置可以從中心控制到離心并且最終被控制到二氧化硅球體的表面。它們能夠制得具有前所未有的35%的量子效率的QD/二氧化硅顆粒。同樣參見上文，QD的二氧化硅包封（因而）用于使QD穩定在空氣中并且保護它們以防與外部的化學相互作用。反膠束方法在90年代作為制作具有小尺寸分散（參見下文）的小（~20nm）二氧化硅顆粒的方法而引入。該方法還可以用于制作二氧化硅涂敷的QD。QD周圍的本生有機配體在二氧化硅殼生長期間被無機二氧化硅前驅體分子取代。QD周圍的無機二氧化硅殼具有使QD更加穩定抵抗光致氧化的前景，因為有機配體被視為常規（例如，油酸或十六胺）加蓋QD中的弱鏈。

然而，如通過反膠束方法所生長的二氧化硅看起來相對多孔，從而相比于有時候所暗示的情況而言使其成為抵擋氧氣或水的較差屏障。對于具有有機配體的QD，環境條件中的穩定性不及一般期望的情況，并且發現，特別地，水是引起這樣的QD的降級的根本原因。這可能導致基于量子點的照明設備，其隨時間而具有不及合期望的情況的量子效率（QE）穩定性和/或色點穩定性。例如，可能感知到大的初始QE下降，或者可能感知到光致增亮效應，和/或可能感知到壽命期間的色點改變。