[發明專利]一種有機無機雜化聚合物熒光粉的制備方法及其在LED中的應用

有效

• 申請號: 201610849309.7
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106349425B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 林美娟;凌啟淡;羅才平
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F212/14;C08F230/08;H01L33/50;C09K11/06
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及發光技術領域，具體是涉及一種有機無機雜化聚合物熒光粉的制備方法及其在LED中的應用。

背景技術

多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)在有機光電功能材料領域的應用研究倍受關注，POSS是一類納米大小(0.5～3nm)、有明確結構的籠型分子，它有一個無機的硅氧芯，周圍被8個有機基團取代，由于POSS可以在分子水平上將有機組分和無機組分有機地結合在一起，形成分子型雜化復合材料，賦予材料優良的性能。在發光材料中引入POSS可以降低發光基團的聚集，提高材料的發光性能及光色純度，同時這類材料具有較高的熱穩定性，被認為是在光電材料領域最有應用潛力的材料，已成為制備高性能及功能材料的重要途徑。

咔唑良好的光化學穩定性、空穴傳輸性能、成膜性能、高三重態能級，發光銥配合物易于調節發光顏色、發光效率高、磷光壽命相對較短等特點，因此，咔唑和銥配合物常用于光電功能材料。將POSS引入咔唑或銥配合物等發光材料均有相關報道，2005年，Imae等(J.Mater.Chem.,2005,15:4581)合成了以POSS為核、核上連接8個含咔唑基團的星形分子，發光顯示更純更亮。Hsu等人(Thin Solid Films,2006,514:103)以POSS為核，以8個Ir(ppy)₂(acac)配合物為外圍基團，合成了一個星狀POSS磷光材料，當以CBP為主體發光材料、TPBI為空穴阻擋材料，通過溶液旋涂方式所得器件的最大亮度1172cd/m²，電流效率達到3.99cd/A。Ghassan E.Jabbour(Adv.Funct.Mater.,2009,19:2623)課題組報道了在POSS核上帶有7個咔唑基和一個發不同光色的銥配合物所形成的系列紅、綠、藍光的POSS星狀化合物，并以其為發光材料，通過旋涂的方式所得器件單色光的外量子效率達到5％～9％，以紅、綠、藍三種POSS化合物混合制成的白光器件，其外量子效率可達8％，功率效率為8.1lm/W。

本發明通過自由基聚合獲得側鏈含有多面體低聚倍半硅氧烷、咔唑與發光銥配合物的聚合物雜化材料，發現含咔唑-銥配合物-POSS的聚合物具有優良的發光性能和熱穩定性能，可作為OLED的發光層或LED的熒光粉。

目前作為LED熒光粉基質主要為硅酸鹽、氯硅酸鹽、鋁酸鹽、氮氧化物、氮化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硫氧化物等，目前主要使用的是硅酸鹽或氮氧化物綠粉、鋁酸鹽YAG黃粉、氮化物紅粉。這些無機熒光粉與拌粉A/B硅膠的密度差異大及兩者相容性問題使熒光粉在封裝工藝中的點膠和烘烤固化環節中可能出現的沉降現象，可能導致色溫漂移、燈珠變色等現象。賈龍昌(2015年東南大學碩士論文)通過在熒光粉膠中摻入輕密度的散射顆粒，來解決熒光粉沉降導致的色溫漂移問題；劉洋等(CN 103497760 B)公開了一種防熒光粉沉降的高觸變性LED果凍膠，是將高效的觸變材料加入硅膠體系制得高觸變性硅膠，在封裝的前端將改性熒光粉和高觸變性硅膠合二為一，制成不同色溫段的防熒光粉沉降的高觸變性熒光粉膠，有效地解決了普通硅膠混入熒光粉后沉降導致的色溫偏差問題；王宏志等(CN102618092 B)公開了一種增強YAG:Ce3+熒光粉沉降穩定性的方法，通過硅烷偶聯劑KH550改性后的熒光粉在環氧樹脂中的沉降穩定性比未改性的得到了顯著增強，沉降速度明顯減弱。

本發明制備的側鏈含有多面體低聚倍半硅氧烷、咔唑與銥配合物的聚合物結構中含有硅氧烷基團使得該聚合物熒光粉與硅膠有良好的相容性，克服傳統熒光粉在封裝工藝中的點膠和烘烤固化環節中出現的沉降現象。

發明內容

本發明的目的之一是為克服LED中的熒光粉與硅膠相容性差而發生的沉降問題，提供一種有機無機雜化聚合物熒光粉的制備方法。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：

一種有機無機雜化聚合物熒光粉的制備方法，包括以下制備步驟：