CN104736662A - 用于固态照明的高度稳定qd-复合物和通过无引发剂的聚合制作所述qd-复合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明设备（1），包括（i）光源（10），其被配置成生成光源光（11）；和（ii）光转换体（100），其被配置成将光源光（11）的至少一部分转换成可见的转换体光（121），其中光转换体（100）包括具有嵌入在聚合基质材料（110）中的光转换体纳米颗粒（120）的聚合基质材料（110），其中聚合基质材料（110）基于基可聚合单体，并且其中聚合基质材料（110）包含相对于聚合基质材料（110）的总重量的等于或小于5 ppm的基于基引发剂的材料。

Description

用于固态照明的高度稳定QD-复合物和通过无引发剂的聚合制作所述QD-复合物的方法

技术领域

本发明涉及一种照明设备，包括（i）光源，其被配置成生成光源光；以及（ii）光转换体，其被配置成将光源光的至少一部分转换成可见的转换体光。本发明还涉及一种液晶显示器设备，其包括具有这样的照明设备的背光照明单元。另外，本发明涉及光转换体本身，以及一种用于产生这样的光转换体的方法。

背景技术

基于量子点（QD）的照明在本领域中是已知的。例如，WO2012021643描述了涉及用于照明应用的量子点结构的系统和方法。特别地，为了期望的光学性质而合成量子点和含量子点（包括不同波长量子点的混合物）的墨并且将其与LED源集成以创建三色白光源。LED源可以以各种方式与量子点集成，包括通过使用填充有含量子点的墨的小毛细管或适当地放置在光学系统内的含量子点的膜。这些系统可以导致经改进的显示器，其特征在于较高的色域、较低的功耗和降低的成本。例如，该文档描述了一种生成三色白光的方法，包括使来自光源的光与光学材料接触，所述光源能够发射蓝光，所述光学材料包括基质材料以及能够发射绿光的第一量子点和能够发射红光的第二量子点，其中在光学材料中第一量子点与第二量子点的重量百分比的比在从大约9:1到大约2:1的范围中；以及从来自光源的光、来自第一量子点的光和来自第二量子点的光的组合生成三色白光。

发明内容

诸如量子点（QD）之类的纳米颗粒可以具备使其成为使用在固态照明中的高级发光材料的性质。在此以下，具有给出（可见）发光的能力的诸如量子点之类的纳米颗粒也被指示为“光转换体纳米颗粒”。它们可以例如使用在将蓝光转换成其它颜色中，以用于获得具有高效力的高质量白光。诸如QD之类的纳米颗粒具有窄发射带和通过使颗粒的大小变化的颜色可调谐性的优点。对于它们在固态照明中的应用而言，可能必需的是，将光转换体纳米颗粒嵌入在诸如聚合物之类的透射固体基体中。获得这样的包含光转换体纳米颗粒的聚合物基体的方式之一是首先制作诸如丙烯酸酯和硫醇烯系统中的一个或多个之类的自由基可聚合单体与光转换体纳米颗粒的混合物。为了引发单体的聚合，可以将可以热激活或光化学激活的引发剂添加到混合物。基引发剂一般具备具有小键离解能的弱键，可以在诸如加热和UV辐照之类的温和条件下产生基物种，并且引发丙烯酸酯、乙烯基和硫醇烯系统的自由基聚合。

热引发剂的示例是过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈（AIBN）（还进一步参见下文）。附加于或者替换于这样的偶氮引发剂，也可以使用过氧化物引发剂。另外，附加于或者替换于这样的引发剂，也可以使用诸如α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮之类的光引发剂。

虽然这样的基可以引发聚合，但是它们也可以消极地影响光转换体纳米颗粒。它们可以通过减小光转换体纳米颗粒的量子效率和稳定性二者来猝灭光转换体纳米颗粒的发射。

因此，本发明的一方面是提供一种照明设备和/或（用于这样的照明设备的）光转换体，其优选地还至少部分地消除以上描述的缺陷中的一个或多个。

在此我们提出使用可以在没有引发剂或引发剂的浓度极其低的情况下聚合的系统。

然而，看起来，在这样的低引发剂浓度下，聚合容易被所存在的氧气所终止。为此目的，我们还特别提出基本上移除可能导致对单体混合物的聚合的抑制的所有氧气。

在这样的系统中，自由基仍然看起来似乎通过例如辐射（可选地同时加热）来形成，甚至利用具有在250-470 nm的范围中的波长的辐射，诸如300-460 nm、诸如至少300 nm，比如365 nm。例如，光可以生成可以导致（在基本上没有基引发剂的情况中的）系统的聚合的链式反应。

我们惊喜地发现，在没有引发剂或极其低量的引发剂的情况下产生的系统示出比利用预期量的基引发剂产生的系统高三个数量级的稳定性。

因此，我们在本文中提出作为用于例如固态照明的光转换材料的具有高稳定性的包含光转换体纳米颗粒的无引发剂聚合的系统的系统（另外还被指示为“光转换体”）和用于产生这样的光转换体的方法。

因此，在第一方面中，本发明提供一种照明设备（“设备”），包括：

- 光源，其被配置成生成光源光，

- 光转换体，其被配置成将光源光的至少一部分转换成可见的转换体光，其中光转换体包括具有嵌入在聚合基质材料中的光转换体纳米颗粒的聚合基质材料，其中聚合基质材料基于基（光引发剂）可聚合单体，并且其中聚合基质材料包含相对于聚合基质材料的总重量的等于或者小于5 ppm的基于基引发剂的材料。特别地，光转换体通过封装来包封，其中封装被配置成降低光转换体对O₂的暴露。光转换体和装封的组合在本文中也被指示为光转换体单元。

如以上所指示的，这样的光转换体具有比预期的好得多的光学性质并且具有光学性质，特别是就稳定性而言，其比在存在大量的基引发剂的情况下大得多。令人惊喜的是，甚至在没有基引发剂的情况下，基可聚合单体看起来在利用光的辐照时和/或由于热学加热、特别地由于利用光的辐照、特别是UV光而形成聚合物。

令人惊喜的是，在没有光引发剂的情况下，聚合（基本上）在诸如365 nm之类的长波长辐照处发生。聚合反应可以在UV暴露步骤期间开始，并且然后在加热阶段期间，或在暴露于诸如蓝光之类的来自转换体纳米颗粒的发射光期间继续。暴露于蓝色可以导致膜中的温度由于＜100%量子产率而上升，这意味着由量子点吸收的光子中的一些的能量作为热量被释放。这可以（进一步）导致聚合。本发明因此允许制作基本上不具有光引发剂的系统，其导致具有更稳定的光学性质的更稳定的系统。作为时间的函数的发光强度对于根据本发明的系统而言比具有大幅更高量的光引发剂的系统稳定得多。

因此，在另外的方面中，本发明还提供这样的光转换体本身。

照明设备可以是例如以下各项的一部分或者可以应用在以下各项中：办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、局部照明系统、剧场照明系统、光纤应用系统、投影系统、自点亮显示器系统、像素化显示器系统、分段显示器系统、警告标志系统、医学照明应用系统、指示器标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、温室照明系统、园艺照明或者LCD背光照明。

如以上所指示的，照明单元可以用作LCD显示器设备中的背光照明单元。因此，本发明还提供一种LCD显示器设备，其包括如本文所限定的被配置为背光照明单元的照明单元。在另外的方面中，本发明还提供一种包括背光照明单元的液晶显示器设备，其中背光照明单元包括如本文所限定的一个或多个照明设备。

优选地，光源是在操作期间至少发射（光源光）从200-490 nm的范围选择的波长处的光的光源，特别是在操作期间至少发射从400-490 nm的范围选择的波长处的光的光源，甚至更特别地在440-490 nm的范围中。该光可以部分地被光转换体纳米颗粒使用（还进一步参见下文）。因此，在特定实施例中，光源被配置成生成蓝光。

在特定实施例中，光源包括固态LED光源（诸如LED或者激光二极管）。

术语“光源”也可以涉及多个光源，诸如2-20个（固态）LED光源。因此，术语LED也可以是指多个LED。

本文中的术语白光对于本领域技术人员是已知的。其特别涉及具有在大约2000和20000K之间特别是2700-20000K的相关色温（CCT）的光，以用于特别地在大约2700K和6500K的范围中的一般照明，以及以用于特别地在大约7000K和20000K的范围中的背光照明目的，并且特别地在从BBL（黑体轨迹）的大约15 SDCM（颜色匹配标准偏差）内，特别地在从BBL的大约10 SDCM内，甚至更特别地在从BBL的大约5 SDCM内。

在实施例中，光源也可以提供具有在大约5000和20000K之间的相关色温（CCT）的光源光，例如直接磷光体转换的LED（具有用于例如获得10000K的磷光体的薄层的蓝光发射二极管）。因此，在特定实施例中，光源被配置成提供具有在5000-20000K的范围中的相关色温的光源光，甚至更特别地在6000-20000K的范围中，诸如8000-20000K。相对高色温的优点可以是，在光源光中可以存在相对高的蓝色分量。

术语“紫光”或者“紫色发射”特别地涉及具有在大约380-440 nm的范围中的波长的光。术语“蓝光”或者“蓝色发射”特别地涉及具有在大约440-490 nm的范围中的波长的光（包括一些紫色和青色色调）。术语“绿光”或者“绿色发射”特别地涉及具有在大约490-560 nm的范围中的波长的光。术语“黄光”或者“黄色发射”特别地涉及具有在大约540-570 nm的范围中的波长的光。术语“橙光”或者“橙色发射”特别地涉及具有在大约570-600的范围中的波长的光。术语“红光”或者“红色发射”特别地涉及具有在大约600-750 nm的范围中的波长的光。术语“粉光”或者“粉色发射”是指具有蓝色和红色分量的光。术语“可见的”、“可见光”或者“可见发射”是指具有在大约380-750 nm的范围中的波长的光。

光转换体可以看作（固体）实体，其一般地本质上包括聚合基质材料和光转换体纳米颗粒。后者一般本质上嵌入在聚合基质材料中。因此，光转换体纳米颗粒由聚合基质材料包封。特别地，光转换体纳米颗粒分散在聚合基质材料中。聚合基质材料因此特别地被配置成聚合物基体（用于嵌入其中的光转换体纳米颗粒）。可以封装光转换体（进一步参见下文）。光转换体（以及还有光转换体单元）可以是膜、诸如自支撑层之类的层或体。

光转换体可以被配置为照明设备的光出射窗。因此，在这样的实施例中，来自光源的光和转换体光（进一步参见下文）可以经由光转换体从照明设备和从光转换体（在设备的使用期间）发出。光转换体也可以配置在反射模式中。例如，光混合腔可以包括一个或多个壁和/或出射窗，所述壁包括光转换体（反射模式），所述出射窗包括光转换体（透射模式）。

光转换体（或者更确切地光转换体纳米颗粒）辐射耦合到光源（或者如以上所指示的，多个光源）。术语“辐射耦合”特别地意指光源和光转换体彼此相关联，使得由光源发射的辐射的至少一部分被光转换体接收（并且至少部分地转换成发光）。术语“发光”是指在光源的光源光的激发时发射光转换体纳米颗粒发射的发射。该发光在本文中也被指示为转换体光（其至少包括可见光，还参见下文）。

光转换体一般还将被配置在光源的下游。术语“上游”和“下游”涉及物项或特征相对于来自光生成装置（在此特别地为光源）的光的传播的布置，其中相对于来自光生成装置的光束内的第一位置，更靠近光生成装置的光束中的第二位置是“上游”，并且更远离光生成装置的光束内的第三位置是“下游”。

设备特别地被配置成生成设备光，其至少部分地包括转换体光，但是其可以可选地还包括（剩余）光源光。例如，光转换体可以被配置成仅部分地转换光源光。在这样的实例中，设备光可以包括转换体光和光源光。然而，在另一实施例中，光转换体也可以被配置成转换所有光源光。

因此，在特定实施例中，照明设备被配置成提供包括光源光和转换体光二者的照明设备光，例如前者是蓝光，并且后者包括黄光、或者黄光和红光、或者绿光和红光、或者绿光、黄光和红光等。在又一特定实施例中，照明设备被配置成仅提供仅包括转换体光的照明设备光。这可以例如在辐照光转换体的光源光作为经转换的光（即，穿透到光转换体中的所有光源光被光转换体吸收）仅离开光转换体的下游侧时发生（特别是在透射模式中）。

术语“光转换体”也可以涉及多个光转换体。这些可以布置在彼此的下游，但是也可以邻近彼此布置（可选地还甚至作为直接相邻的光转换体而处于物理接触中）。在实施例中，多个光转换体可以包括具有不同光学性质的两个或更多子集。例如，一个或多个子集可以被配置成生成具有第一频谱光分布的光转换体光（比如绿光），并且一个或多个子集可以被配置成生成具有第二频谱光分布的光转换体光（比如红光）。可以应用多于两个或更多子集。当应用具有不同光学性质的不同子集时，例如可以提供白光和/或设备光的颜色（即转换体光和可选的剩余光源光（剩余在光转换体的下游）。特别地在应用多个光源时（其中两个或更多子集可以被单独控制，其与具有不同光学性质的两个或更多光转换体子集辐射耦合），设备光的颜色可以是可调谐的。制作白光的其它选项也是可能的（还参见下文）。

如以上所指示的，光转换体一般本质上包括聚合基质材料和光转换体纳米颗粒。

短语“其中聚合基质材料基于基可聚合单体”可以特别地指示聚合物基质材料通过能够由基聚合形成聚合物的反应单体可获得。以下提及这样的聚合物的非限制性数目的示例，并且本领域技术人员可以从其得到可以使用哪些单体（即，单体前体）（进一步还参见下文）。这样的单体因此特别地包括一个或多个基可聚合基团（其可以被用于在辐照时利用光引发剂的聚合）。在实施例中，这样的单体可以包括不同类型的单体。

例如，如可以从WO 03/093328得到的，通过自由基聚合过程可聚合的单体的示例包括但不限于α-烯烃；诸如丁二烯和氯丁二烯之类的二烯；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等等；杂原子取代的α-烯烃，例如，乙酸乙烯酯、乙烯基烷基醚例如乙基乙烯基醚、乙烯基三甲基硅烷、氯乙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯、N-（3-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，以及类似衍生物；丙烯酸和衍生物例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、丙烯腈、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基取代的丙烯酸酯以及类似衍生物例如丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、巴豆酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸烷基酯以及相关的酯；环状和多环烯烃化合物例如，环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯以及高达C₂₀的环状衍生物；多环衍生物例如降冰片烯以及高达C₂₀的类似衍生物；环状乙烯基醚例如，2,3-二氢呋喃、3,4-二氢吡喃以及类似衍生物；烯丙醇衍生物例如，碳酸乙烯基亚乙酯、二取代的烯烃诸如马来酸、富马酸化合物例如马来酸酐、富马酸二乙酯等等；以及其混合物。

如可以从例如WO 2011/031871得到的，单体的附加示例包括但不限于甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸苯甲酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊酯、季戊四醇三丙烯酸酯、2-甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙基酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酰胺、n,n-亚甲基-双丙烯酰基酰胺苯基丙烯酸酯以及二乙烯基苯。

许多这些类型的单体是丙烯酸酯系统。因此，术语“丙烯酸酯”可以是指任何那些以上提到的系统，诸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯（丙烯酸甲酯）、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯等等。同样地，乙烯基单体可以是指包括乙烯基基团的任何单体。

短语“其中聚合基质材料基于基可聚合单体”不排除例如单体起始材料中的交联剂的存在。对于光转换体的合成而言，参见下文。

原则上，所获得的聚合物可以是任何聚合物，诸如线性聚合物、（超）支化聚合物、交联聚合物、星形聚合物、树枝状聚合物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物以及三元共聚物。在实施例中，聚合基质材料可以是树脂或者包括树脂。

特别地，应用导致光透射聚合物的那些基可聚合单体。在本发明的实施例中，该（光透射聚合物）是示出高光透射的聚合物。优选地，在波长区域400-700 nm中，优选小于5%/mm的平均吸收，更优选小于2%/mm，特别地小于1%/mm（每mm聚合物厚度）。因此，在实施例中，第一聚合物是具有在400-700 nm的波长范围中的小于5%/mm、更优选地小于2%/mm并且最优选地小于1%/mm的吸收的聚合物。注意到，聚合物的透射和吸收涉及聚合物自身，即聚合基质材料，并且不涉及光转换体的透射（即，包括光转换体纳米颗粒）。特别地，在整个波长区域400-700 nm之上，（第一聚合物的）的最大吸收小于20%/mm，甚至更特别地小于10%/mm。透射（T）和吸收（A）的关系为A=1-To/Ti，其中Ti是撞击在物项（诸如第一聚合物或转换体）上的可见光的强度，并且To是在物项的另一侧逸出的光的强度。透射或光渗透性可以通过将具有第一强度的特定波长处的光提供到材料并且使在透射通过材料之后测量的该波长处的光的强度与提供到材料的该特定波长处的光的第一强度相关来确定（还参见化学和物理CRC手册的E-208和E-406，第69版，1088-1989）。在本文中，透射可以涉及透明和半透明。

如可以例如从WO 2011/031871得到的，聚合物的示例例如而不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚硅氧烷、聚苯撑、聚噻吩、聚（苯撑-亚乙烯基）、聚硅烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚（苯撑-亚乙炔基）、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸月桂酯、聚碳酸酯、环氧树脂和其它环氧树脂。与关于单体所述的类似，这些类型的聚合物中的一些是丙烯酸酯系统。因此，术语“聚丙烯酸酯”可以是指任何那些以上提到的系统，诸如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯（聚丙烯酸甲酯）、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸月桂酯等等。同样地，乙烯基聚合物可以是指基于包括乙烯基基团的单体的任何聚合物，诸如聚乙烯、聚丙烯等等。

鉴于光透射和/或化学稳定性和/或产生过程考虑，特别地聚合基质材料选自包括以下各项的组：聚乙烯基聚合物（诸如聚乙烯、聚丙烯等等）、聚丙烯酸酯聚合物（诸如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸月桂酯等）以及硫醇烯聚合物（诸如聚噻吩）。

在一些实施例中，尽管不是排他性地，但是设备以这样的方式配置并且聚合基质材料以这样的方式来选择（设计）使得在设备的操作期间，光转换体的温度在聚合基质材料的聚合物的玻璃化温度（Tg）以下，特别地在玻璃化温度以下至少10℃。然而，也可以选择其中未满足以上条件的其它系统。例如，聚合基质材料可以具有130℃的玻璃化温度和120℃的应用温度。为了增加玻璃化温度，交联剂可以包括在起始混合物中。

利用低浓度引发剂获得的聚合物可以具有高分子量，并且因此具有带有降低的移动性的长链。这可能限制光转换体纳米颗粒在聚合物膜中迁移和形成具有红移发射、较低量子产率（QY）和快速衰变的光致发光（PL）的聚集体。较长的聚合物分子还确保聚合物的较高玻璃化转变温度，这给予其在较大温度区间之上的稳定性。

如以上所指示的，聚合基质材料基本上没有基于基引发剂的材料。这利用短语“其中聚合基质材料包含相对于聚合基质材料的总重量的等于或小于5 ppm的基于基引发剂的材料”来指示。因此，基引发剂含量是关于聚合基质材料的重量而不是关于光转换体来定义的。因此，基引发剂含量是基于基引发剂的材料相对于聚合物的总量的重量百分比。例如，以5 mg光引发剂、1 g光转换体纳米颗粒和5 kg基可聚合单体为起始可以导致包括大约1 ppm基于基引发剂的材料和大约0.02 wt.%光转换体纳米颗粒的光转换体。

在现有技术系统中，基于基引发剂的材料含量可以例如超过2000 ppm，而在本发明中，该量是5 ppm或更低，诸如≤1 ppm，甚至更特别地≤0.1 ppm，又甚至更特别地≤0.01 ppm，比如最大1 ppb。特别地，聚合基质材料包含相对于聚合基质材料的总重量的等于或小于5 ppm但大于0 ppm的基于基引发剂的材料，诸如至少0.1 ppb，比如至少0.01 ppm。特别地，当以这样量的基引发剂（光引发剂）为起始时，可以获得在纳米颗粒（QD）和/或光转换体的聚合（利用相对高的波长辐射）和稳定性方面的良好的结果。

术语“基于基引发剂的材料”是指可以从聚合基质材料的组成发现或估计的基引发剂的剩余部分。该基于基引发剂的材料可以包括未反应的基引发剂，以及已经反应的基引发剂。在已经消耗了基引发剂的情况中，它是指源自基引发剂的聚合基质材料中的基团。假定用于聚合基质材料的起始材料仅包括基可聚合单体，并且相对于基可聚合单体的总量，添加1 ppm基引发剂，聚合基质材料中的基于基引发剂的材料的量也将是1 ppm。在实施例中，术语“基引发剂”可以是指多个不同的基引发剂。

自由基聚合过程是众所周知的，并且牵涉由来自自由基生成体（例如过氧化物或偶氮引发剂）的自由基的形成引发的反应。反应由向不饱和单体分子添加自由基来引发，所述不饱和单体分子随后以步进式方式添加到附加的不饱和单体以形成生长链或聚合物。

如可以例如从WO 03/093328得到的，自由基引发剂的示例包括但不限于以下各项：有机过氧化物比如：叔烷基过氧酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧新戊酸叔丁酯、过氧马来酸叔丁酯、单过氧碳酸酯、OO-叔丁基O-异丙基单过氧碳酸酯、二过氧缩酮、3,3-二-（叔戊基过氧）丁酸乙酯、4,4-二（叔丁基过氧）戊酸正丁酯、1,1-二（叔丁基过氧）环己烷、1,1-二（叔戊基过氧）环己烷、二烷基过氧化物、2,5-二（叔丁基过氧）-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-二（叔丁基过氧）-2,5-二甲基己烷、过氧化二叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、叔烷基过氧化氢、叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、α-异丙苯基过氧化氢、过氧化酮、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化2,4-戊二酮、过氧化异丁酰、过氧二碳酸异丙酯、过氧二碳酸二正丁酯、过氧二碳酸二仲丁酯、过新癸酸叔丁酯、过氧化二辛酰、过氧化二癸酰、过氧化二丙酰、过氧化二癸酰、过氧化二丙酰、过氧化二月桂酰、过异丁酸叔丁酯、过乙酸叔丁酯、过-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、偶氮化合物比如：2,2’-偶氮双[4-甲氧基-2,4-二甲基]戊腈、2,3’-偶氮双[2,4-二甲基]戊腈、2,2’-偶氮双[异丁腈]；碳-碳引发剂比如：2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷、1,1,2,2-四苯基-1,2-双（三甲基硅烷氧基）乙烷；无机过氧化物比如：过氧化氢、过氧二硫酸钾；光引发剂比如：苯甲酮4-苯基苯甲酮、氧杂蒽酮噻吨酮、2-氯噻吨酮、4,4’-双（N,N’-二甲基氨基苯甲酮）、偶苯酰、9，10-菲醌、9,10-蒽醌、α,α-二甲基-α-羟基苯乙酮、（1-羟基环己基）-苯基甲酮、安息香醚，比如甲基、乙基、异丁基、安息香醚、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、1-苯基-1,2-丙二酮、2-（O-苯甲酰）肟、二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰）氧膦、α-二甲基氨基-α-乙基-α-苄基-3,5-二甲基-4-吗啉代乙酰苯等。

如例如可以从WO 2011/031871得到的，一般存在两类光引发剂。在第一类中，化学品经历单分子键断裂而产生自由基。这样的光引发剂的示例包括安息香醚、苄基缩酮、a-二烷氧基-苯乙酮、a-氨基-烷基苯基酮和酰基氧化膦。第二类光引发剂的特征在于其中光引发剂与共引发剂反应以形成自由基的双分子反应。这样的示例是二苯甲酮/胺、噻吨酮/胺以及二茂钛（可见光）。可以与用于颗粒制备的光可聚合单体一起使用的光引发剂的特定示例的非穷尽列表包括来自CIBA的以下各项：IRGACURE 184（1-羟基-环己基-苯基-酮）、DAROCUR 1173（2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮）、IRGACURE 2959（2-羟基-1-[4-（2-羟基乙氧基）苯基]-2-甲基-1-丙酮）、DAROCUR MBF（苯甲酰基甲酸甲酯）、IRGACURE 754（氧基-苯基-乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和氧基-苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙基酯）、IRGACURE 651α,（α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮）、IRGACURE 369（2-苄基-2-（二甲基氨基）-1-[4-（4-吗啉基）苯基]-1-丁酮）、IRGACURE 907（2-甲基-1-[4-（甲硫基）苯基]-2-（4-吗啉基）-1-丙酮）、DAROCUR TPO（二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦）、IRGACURE 819（氧化膦，苯基双（BAPO）（2,4,6-三甲基苯甲酰基））、IRGACURE 784（双（η5-2,4-环戊二烯-1-基）双[2,6-二氟-3-（1H-吡咯-1-基）苯基]钛）、IRGACURE 250（碘鎓，（4-甲基苯基）[4-（2-甲基丙基）苯基]-六氟磷酸盐（1-））。如以上所指示的，以上给出其示例的基引发剂的总量相对于聚合基质材料等于或小于5 ppm，比如最大1 ppm，诸如最大甚至仅1 ppb。

在本文中被指示为光转换体纳米颗粒的量子点或发光纳米颗粒可以例如包括选自包括以下各项的组的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体量子点：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe。在另一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是选自包括以下各项的组的III-V族化合物半导体量子点：GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs和InAlPAs。在又一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是选自包括以下各项的组的I-III-VI2黄铜矿型半导体量子点：CuInS₂、CuInSe₂、CuGaS₂、CuGaSe₂、AgInS₂、AgInSe₂、AgGaS₂和AgGaSe₂。在又一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是I-V-VI2半导体量子点，诸如选自包括以下各项的组：LiAsSe₂、NaAsSe₂和KAsSe₂。在又一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是诸如SbTe之类的IV-VI族化合物半导体纳米晶体。在特定实施例中，发光纳米颗粒选自包括以下各项的组：InP、CuInS₂、CuInSe₂、CdTe、CdSe、CdSeTe、AgInS₂和AgInSe₂。在又一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是选自具有诸如ZnSe:Mn、ZnS:Mn之类的内部掺杂剂的以上所描述的材料的II-VI、III-V、I-III-V和IV-VI族化合物半导体纳米晶体之一。掺杂剂元素可以选自Mn、Ag、Zn、Eu、S、P、Cu、Ce、Tb、Au、Pb、Tb、Sb、Sn和T1。在本文中，基于发光纳米颗粒的发光材料也可以包括不同类型的QD，诸如CdSe和ZnSe:Mn。

使用II-VI量子点看起来是特别有利的。因此，在实施例中，基于半导体的发光量子点包括II-VI量子点，其特别地选自包括以下各项的组：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe，甚至更特别地选自包括以下各项的组：CdS、CdSe、CdSe/CdS和CdSe/CdS/ZnS。

发光纳米颗粒（没有涂层）可以具有在大约2-50 nm的范围中的尺寸，诸如2-20 nm，特别地2-10 nm，甚至更特别地2-5 nm；特别地纳米颗粒的至少90%具有在分别指示的范围中的尺寸（即，例如，纳米颗粒的至少90%具有在2-50 nm的范围中的尺寸，或者特别地纳米颗粒的至少90%具有在2-5 nm的范围中的尺寸）。取决于纳米颗粒的形状，术语“尺寸”特别地涉及长度、宽度和直径中的一个或多个。

在实施例中，光转换体纳米颗粒具有在从大约1到大约1000纳米（nm）的范围中并且优选地在从大约1到大约100 nm的范围中的平均颗粒大小。在实施例中，纳米颗粒具有在从大约1到大约20 nm的范围中的平均颗粒大小。在实施例中，纳米颗粒具有在从大约1到大约10 nm的范围中的平均颗粒大小。

典型的点由诸如硒化镉、硫化镉、砷化铟和磷化铟之类的二元合金制成。然而，点也可以由诸如硫硒化镉之类的三元合金制成。这些量子点可以在量子点体积内包含如100至100,000个那样少的原子，其具有10至50个原子的直径。这对应于大约2至10纳米。例如，可以提供具有大约3 nm的直径的诸如CdSe、InP或CuInSe₂之类的球形颗粒。发光纳米颗粒（没有涂层）可以具有球形、立方体、棒、线、盘、多荚等的形状，其具有在一个尺寸中小于10 nm的大小。例如，可以提供具有20 nm的长度和4 nm的直径的CdSe的纳米棒。因此，在实施例中，基于半导体的发光量子点包括核-壳量子点。在又一实施例中，基于半导体的发光量子点包括棒中点（dots-in-rods）纳米颗粒。也可以应用不同类型的颗粒的组合。在此，术语“不同类型”可以涉及不同的几何形状以及半导体发光材料的不同类型。因此，也可以应用（以上指示的）量子点或发光纳米颗粒中的两个或更多的组合。

诸如从WO 2011/031871得到的制造半导体纳米晶体的方法的一个示例是胶体生长过程。胶体生长通过将M给体和X给体注入到热配位溶剂中而发生。用于制备单分散半导体纳米晶体的优选方法的一个示例包括注入到热配位溶剂中的诸如二甲基镉之类的有机金属反应物的热解。这准许离散的成核并且导致宏观量的半导体纳米晶体的受控生长。注入产生可以以受控的方式生长以形成半导体纳米晶体的核。反应混合物可以缓慢地加热以使半导体纳米晶体生长和退火。样品中的半导体纳米晶体的平均大小和大小分布二者取决于生长温度。维持稳定生长所必需的生长温度随着增加的平均晶体大小而增加。半导体纳米晶体是半导体纳米晶体的种群的成员。作为离散成核和受控生长的结果，可以获得的半导体纳米晶体的种群具有窄的直径单分散分布。直径的单分散分布也可以被称为大小。优选地，颗粒的单分散种群包括其中种群中的颗粒的至少大约60%落在指定的颗粒大小范围内的颗粒的种群。单分散颗粒的种群优选地在直径方面偏离小于15% rms（均方根）并且更优选地小于10% rms并且最优选地小于5%。

在实施例中，纳米颗粒可以包括半导体纳米晶体，其包括包含第一半导体材料的核和包含第二半导体材料的壳，其中，壳部署在核的表面的至少一部分之上。包括核和壳的半导体纳米晶体也被称为“核/壳”半导体纳米晶体。

例如，半导体纳米晶体可以包括具有式MX的核，其中M可以是镉、锌、镁、汞、铝、镓、铟、铊或者其混合物，并且X可以是氧、硫、硒、碲、氮、磷、砷、锑或其混合物。适于用作半导体纳米晶体核的材料的示例包括但不限于：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InP、InSb、AlAs、AIN、AlP、AlSb、TIN、TIP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、包括前述中的任一项的合金、和/或包括前述中的任一项的混合物，包括三元和四元混合物或合金。

壳可以是具有与核的组成相同或不同的组成的半导体材料。包括核半导体纳米晶体的表面上的半导体材料的护层的壳可以包括IV族元素、II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物、包括前述中的任一项的合金、和/或包括前述中的任一项的混合物，包括三元和四元混合物或合金。示例包括但不限于：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InP、InSb、AlAs、AIN、AlP、AlSb、TIN、TIP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、包括前述中的任一项的合金、和/或包括前述中的任一项的混合物。例如，ZnS、ZnSe或CdS外涂层可以生长在CdSe或CdTe半导体纳米晶体上。例如，在美国专利6,322,901中描述了外涂敷过程。通过在外涂敷期间调节反应混合物的温度并且监视核的吸收频谱，可以获得具有高发射量子效率和窄大小分布的经外涂敷的材料。外涂层可以包括一个或多个层。外涂层包括与核的组成相同或不同的至少一个半导体材料。优选地，外涂层具有从大约一到大约十个单层的厚度。外涂层也可以具有大于十个单层的厚度。在实施例中，在核上可以包括多于一个的外涂层。

在实施例中，周围的“壳”材料可以具有大于核材料的带隙的带隙。在某些其它实施例中，周围的壳材料可以具有小于核材料的带隙的带隙。

在实施例中，壳可以被选择以便具有与“核”衬底的原子间距接近的原子间距。在某些其它实施例中，壳和核材料可以具有相同的晶体结构。

半导体纳米晶体（核）壳材料的示例包括而不限于：红色（例如，（CdSe）ZnS（核）壳）、绿色（例如，（CdZnSe）CdZnS（核）壳，等）和蓝色（例如，（CdS）CdZnS（核）壳）（针对基于半导体的特定光转换体纳米颗粒的示例还进一步参见上文）。

特别地，光转换体包括相对于光转换体的总重量的0.001-25 wt.%光转换体纳米颗粒，诸如0.1-20 wt.%，特别地不大于5 wt.%。

在实施例中，半导体纳米晶体优选地具有附接于此的配体，诸如例如在WO 2011/031871中描述的那样。在实施例中，可以从在生长过程期间使用的配位溶剂得到配体。在实施例中，可以通过重复暴露于过量的竞争配位基团以形成覆盖层来对表面进行改性。

例如，可以利用诸如吡啶之类的配位有机化合物来处理帽化的半导体纳米晶体的分散液以产生在吡啶、甲醇、芳香烃中容易分散但在脂族溶剂中不再分散的微晶。可以利用能够配位到半导体纳米晶体的外表面或与其结合的任何化合物来实施这样的表面交换过程，包括例如膦、硫醇、胺和磷酸酯。半导体纳米晶体可以暴露于短链聚合物，所述短链聚合物展现出对表面的亲和力并且在具有对其中悬浮或分散有半导体纳米晶体的液体介质的亲和力的部分中终止。这样的亲和力改进悬浮液的稳定性并且阻碍半导体纳米晶体的絮凝。

更特别地，配位配体可以具有下式：

(Y-)_k-n -( X)-(-L)n

其中，k是2、3、4、或5，并且n是1、2、3、4或5使得k-n不小于零；X是O、OS、O-Se、O-N、O-P、O-As、S、S=0、S02、Se、Se=0、N、N=0、P、P=0、C=0 AS、或As=0；Y和L中的每一个独立地是H、OH、芳基、杂芳基或者可选地包含至少一个双键、至少一个三键或者至少一个双键和一个三键的直链或支链的C2-18烃链。烃链可以可选地被一个或多个C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C1-4烷氧基、羟基、卤素、氨基、硝基、氰基、C3-5环烷基、3-5元杂环烷基、芳基、杂芳基、Cl-4烷基羰基氧基、Cl-4烷基氧基羰基、Cl-4烷基羰基或甲酰基取代。烃链还可以可选地被-0-、-S-、-N(Ra)-、-N(Ra)-C(0)-0-、-0-C(0)-N(Ra)-、-N(Ra)-C(0)-N(Rb)-、-O-C(0)-0-、-P(Ra)-、或-P(0)(Ra)-中断。Ra和Rb中的每一个独立地是氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基、羟基烷基、羟基或卤代烷基。芳基团是取代或未取代的环状芳族基团。示例包括苯基、苄基、萘基、甲苯基、蒽基、硝基苯基或卤代苯基。杂芳基是在环中具有一个或多个杂原子的芳基，例如呋喃基、吡啶基、吡咯基、菲基。

适合的配位配体可以商业上购买或通过例如如在J.March，Advanced Organic Chemistry中所描述的普通合成有机技术来制备。在2003年8月15日提交并且在2007年1月9日被授权为美国专利7,160,613的“Stabilized Semiconductor Nanocrystals”的美国专利申请No. 10/641,292中描述了其它配体，由此所述申请以其全部通过引用被并入。配体的其它示例包括苄基膦酸、在苄基环上包括至少一个取代基的苄基膦酸、这样的酸的共轭碱以及包括前述中的一个或多个的混合物。在实施例中，配体包括4-羟基苄基膦酸、该酸的共轭碱或前述的混合物。在实施例中，配体包括3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸、该酸的共轭碱或前述的混合物。在Breen等人于2008年9月12日提交的国际申请No. PCT/US2008/010651“Functionalized Nanoparticles And Method”和Breen等人于2009年7月28日提交的国际申请No. PCT/US2009/004345“Nanoparticle Including Multi-Functional Ligand And Method”中描述了对于本发明而言有用的配体的附加示例，前述申请中的每一个由此通过引用在此并入本文。

在实施例中，光转换体还可以可选地提供有盖、涂层或层以用于保护而不受环境（例如，灰尘、湿气等等）损坏和/或刮擦或磨损。

特别地，光转换体通过装封或封装来包封。如本文所使用的，“封装”可以是指抵挡特定元素或化合物（例如氧气（O₂）（诸如以空气的形式）和/或水）的保护。在实施例中，封装可以是完整的（在本文中也被称为全封装）。

在实施例中，封装可以是不太完整的（在本文中也被称为部分封装）。因此，在实施例中，至少部分地封装光学材料。因此，在实施例中，光学材料由阻挡材料至少部分地封装。特别地，在实施例中，光学材料由对于氧气基本上不可渗透的材料至少部分地封装。在实施例中，光学材料由对于湿气（例如，水）基本上不可渗透的材料至少部分地封装。在实施例中，光学材料由对于空气基本上不可渗透的材料至少部分地封装。在实施例中，光学材料由对于氧气和湿气基本上不可渗透的材料至少部分地封装。

在实施例中，例如，光学材料可以夹在衬底之间。在实施例中，衬底中的一个或二者可以包括玻璃板。在实施例中，例如，光学材料可以夹在衬底（例如，玻璃板）与阻挡膜之间。在实施例中，光学材料可以夹在两个阻挡膜或涂层之间。

在实施例中，光学材料被完全封装。在实施例中，例如，光学材料可以夹在由周边封装所封装的衬底（例如，玻璃板）之间。在实施例中，例如，光学材料可以部署在衬底（例如，玻璃支撑）上并且被阻挡膜完全覆盖。在实施例中，例如，光学材料可以部署在衬底（例如，玻璃支撑）上并且被保护涂层完全覆盖。在实施例中，光学材料可以夹在由周边封装所封装的两个阻挡膜或涂层之间。适合的阻挡膜或涂层的示例包括而不限于硬金属氧化物涂层、薄玻璃层和从Vitex Systems公司可得到的Barix涂层材料。可以由本领域技术人员容易地确定其它阻挡膜或涂层。

在实施例中，多于一个的阻挡膜或涂层可以被用于封装光学材料。因此，多层也可以应用于形成阻挡膜或涂层，或者多层的阻挡膜或涂层可以应用于提供封装。

特别地，光转换体由封装、特别是氧气不可渗透的封装来包封。因此，封装特别地被配置成阻止氧气从大气输送到所封装的光转换体中。封装可以包括不同的部分。例如，封装可以包括两个透射板，光转换体夹在其之间，以及涂层、膜或胶以用于最终包封光转换体的边缘。光转换体也可以在包括光透射材料的容器中制备，所述容器在制备之后利用（透射）盖闭合，所述盖可以胶合或焊接到容器（边缘）。因此，其中可以包含光转换体并且特别地可以阻止氧气输送的任何固体材料可以被视为封装。在特定实施例中，封装包括包含光转换体的容器和盖，其中容器和盖附接到彼此并且包封光转换体。封装的至少一部分对于光（特别是在可见部分中）而言是透射的，并且从而将允许激发光到达光转换体纳米颗粒并且允许来自其（至少在可见部分中）的发射光从所封装的光转换体逸出。

如本领域技术人员将清楚的，封装的部分对于光而言是透射的，特别是对于光源的光和对于当被光源光辐照时光转换体生成的光而言是透射的（还参见上文）。特别地，封装应当优选地具有在10℃和85%相对湿度处的至多10E^-04mL/m²/24小时、特别地在10℃和85%相对湿度处的至多10E^-05mL/m²/24小时的氧气渗透性。水渗透性应当优选地在10℃处至多10E^-05g/m²/24小时、特别地在10℃处至多10E^-06g/m2/24小时。因此，光转换体单元可以特别地包括O₂和H₂O不可渗透的封装，该封装特别地包封光转换体的大部分，甚至更特别地包封整个光转换体。因此，封装可以在其整个周边之上包封光转换体。

在又一方面中，本发明提供一种用于产生光转换体的方法，光转换体包括具有嵌入在聚合基质材料中的光转换体纳米颗粒的聚合基质材料，该方法包括：

- 提供混合物（“起始混合物”或“起始材料”），其包括基可聚合单体、光转换体纳米颗粒以及可选地基引发剂；

- 在低氧条件下、优选地在惰性气氛下聚合基可聚合单体，从而提供具有嵌入在聚合基质材料中的光转换体纳米颗粒的聚合基质材料；

其中应用相对于聚合基质材料的总重量的等于或小于5 ppm的基引发剂。

这样，可以获得如以上进一步限定的光转换体。特别地，该方法还包括通过封装包封因此获得的光转换体（还参见上文）。

（除单体和光转换体纳米颗粒外的）其它种类也可以存在于起始混合物中并且可以合并在聚合基质材料中。例如，也可以合并像TiO₂颗粒那样的反射颗粒。也可以存在像微米大小的颗粒状无机发光材料那样的不具有纳米颗粒特性的无机发光材料以及以上指示的交联剂。以上指示了关于单体和光转换体纳米颗粒以及关于可选的基引发剂的信息。如还可以从以上得到的，混合物可以包括相对于混合物的总重量的0.001-25 wt.%光转换体纳米颗粒。

特别地，基可聚合单体选自包括以下各项的组：乙烯基单体、丙烯酸酯单体、以及硫醇和二烯的组合。

基引发剂的量-如果有的话-在此涉及聚合基质材料的重量。当应用基引发剂时，特别地应用光引发剂。特别地，起始混合物包含相对于聚合基质材料（其利用所述方法来产生）的总重量的等于或小于5 ppm但大于0 ppm的基引发剂，诸如至少0.1 ppb，比如至少0.01 ppm。特别地，当以这样量的基引发剂（光引发剂）起始时，可以在纳米颗粒（QD）和/或光转换体的聚合（利用相对高的波长辐射）和稳定性方面获得良好的结果。

聚合可以通过加热和/或辐照基可聚合聚合物来开始，特别地可以通过（至少）辐照基可聚合单体来开始。特别地，聚合可以在利用诸如UV、X射线、伽马射线、电子之类的高能射线的辐照时被光化学地引发。如果基本上没有基（光）引发剂，聚合可以通过混合物（包括基可聚合单体）的辐照（例如，UV）来开始。在一些情况中，可能合期望的是，将混合物加热到高于系统的玻璃化转变以便到达完整的聚合。当聚合开始时，温度可以再次下降到玻璃化转变温度以下；在终止之后，在一些实施例中，因此获得的光转换体可以被冷却到玻璃化转变温度以下。然而，如本领域技术人员将清楚的，也可以应用其它方法。特别地，在聚合期间，温度将不高于所使用的（多个）单体的沸点。

甚至利用具有在250-470 nm的范围中（诸如300-460 nm，诸如甚至至少300 nm，比如甚至高于350 nm，诸如365 nm）的波长的辐射，可以光引发系统的聚合（在基本上没有基引发剂的情况下）。诸如在大于300 nm的波长处，特别是在大于350 nm的波长处之类的这些大波长光引发的优点可以是，光的穿透深度可以更大，这可以导致更好和/或更均匀的聚合（对于甚至更厚的聚合层而言）。

优选地，在聚合（基本上）开始之前，大幅降低混合物之上的氧气的分压。例如，可以在低氧气氛中提供混合物，或者在提供混合物之后但是在聚合之前，降低氧气分压。在实施例中，聚合在低氧环境（比如手套箱）中发生。特别地，可以应用惰性气体，比如Ar、CO₂或N₂中的一个或多个。可选地，聚合可以在降低的压力下发生。可替换地，混合物之上的气体中的氧气量至少在聚合期间小于1 ppm，诸如小于0.2 ppm。因此，该方法可以特别地包括聚合基可聚合单体，同时将混合物维持在惰性气体气氛中。

另外，方法可以包括通过封装、特别是氧气不可渗透的封装来包封因此获得的光转换体。特别地，应用该封装，同时光转换体仍旧在降低的氧气气氛下。以上给出了封装的示例。

诸如在“基本上所有光”中或在“基本上包括”中之类的本文中的术语“基本上”将被本领域技术人员所理解。术语“基本上”还可以包括具有“整个地”、“完整地”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，也可以移除修饰性的基本上。在适用的情况下，术语“基本上”也可以涉及90%或更高，诸如95%或更高，特别地99%或更高，甚至更特别地99.5%或更高，包括100%。术语“包括”还包括其中术语“包括”意指“由……构成”的实施例。

另外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等等被用于在类似的元件之间进行区分并且不一定用于描述顺序或时间次序。要理解，如此使用的术语在适当的环境下是可交换的，并且本文所描述的本发明的实施例能够以除本文所描述或图示之外的其它顺序来操作。

尤其在操作期间描述本文中的设备。如本领域技术人员将清楚的，本发明不受限于操作的方法或操作中的设备。

应当指出，以上提到的实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离随附权利要求的范围的情况下设计许多可替换的实施例。在权利要求中，置于圆括号之间的任何参考标记不应解释为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除除权利要求中陈述的那些之外的元件或步骤的存在。在元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件和借助于适合编程的计算机来实现。在枚举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干个可以通过硬件的同一个物项来具体化。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于获益。

本发明还应用于包括说明书中所描述的和/或附图中所示的表征特征中的一个或多个的设备。本发明还关于包括说明书中所描述的和/或附图中所示的表征特征中的一个或多个的方法或过程。

可以组合本专利中所讨论的各个方面以便提供附加的优点。另外，特征中的一些可以形成一个或多个分案申请的基础。

附图说明

现在将仅以示例的方式参考随附的示意图来描述本发明的实施例，其中对应的参考符号指示对应的部分，并且其中：

图1a-1c示意性地描绘了本发明的（多个）设备的一些方面；

图2示意性地描绘了本发明的方法的实施例。

附图不一定按比例。

图3-5示出一些实验结果。

具体实施方式

图1a示意性地描绘了包括光源10和光转换体100的照明设备1，所述光源10被配置成生成光源光11，所述光转换体100被配置成将光源光11的至少一部分转换成可见的转换体光121。在此，仅示意性地描绘了一个光源10。然而，可以存在多于一个光源10。

光转换体具有上游侧101和下游侧，所述上游侧101至少部分地指向光源10，所述下游侧背离光源10（在该透射配置中）。

光转换体100包括具有嵌入在聚合基质材料110中的光转换体纳米颗粒120的聚合基质材料110。这些可以是点、棒、其组合等（还参见上文）。光转换体纳米颗粒120在被光源光11激发时生成可见的转换体光（以及可选地还有不可见的辐射，比如IR辐射）。至少一部分形成从下游侧102逸出而作为照明设备光5的转换体光121。其至少一部分在可见部分中的该照明设备光5至少包含转换体光121的一部分，并且可以可选地还包含一些剩余的光源光11。

图1a示意性地描绘了操作中的照明设备。

图1b示意性地描绘了另一实施例，其中光转换体100被封装。封装400包封光转换体；该封装可以基本上阻止氧气（和/或H₂O）从大气输送到光转换体。这可以添加光转换体纳米颗粒120（和聚合基质）的稳定性。光转换体100和封装400的组合在本文中也被指示为光转换体单元1100。

图1c示意性地描绘了照明单元1的应用之一，在此在液晶显示器设备2中，所述液晶显示器设备2包括背光照明单元200以及LCD面板300，所述背光照明单元200包括一个或多个照明单元1（在此，示意性地描绘了一个照明单元），所述LCD面板300可以利用背光照明单元200的（多个）照明单元100的照明设备光5进行背光照明。

图2示意性地描绘了本发明的方法的实施例，其可以包括提供包括基可聚合单体109和光转换体纳米颗粒120（以及可选地基引发剂；未描绘）的混合物。可以在具有壁404的容器401中提供混合物。这些壁的一部分对于光源光和/或转换体光而言可以是透射的（还参见图1b）。

优选地，在提供之后，或者甚至已经在该混合期间，混合物之上的气氛中的氧气量保持为低，例如通过降低分压。这可以通过惰性气体的抽空和/或引入来完成。这用符号“-O₂”来指示。另外，特别地，还可以移除水蒸气（同时和/或以相同的方式；这用符号“-H₂O”来指示）。

此后，聚合可以发生，即在低氧条件下、优选地在惰性气氛下聚合基可聚合单体109，从而提供具有嵌入在聚合基质材料110中的光转换体纳米颗粒120的聚合基质材料110。特别地，聚合通过辐照（由符号“+hν”指示）基可聚合单体来开始。

在聚合之后，可以诸如利用被配置成闭合容器开口405的盖板402来整个封装因此获得的光转换体100。可选地，这样的盖板可以被焊接或胶合或以其它方式在密封连接中连接到容器壁404。这样，获得了光转换体单元1100（还参见图1b），其包括由封装、特别是氧气不可渗透的封装402、404包封的因此获得的光转换体100。该封装402、404中的一个或多个部分对于光源光和/或转换体光而言可以是透射的（还参见图1b）。

因此，本发明提供包括发光光转换体纳米颗粒的通过自由基聚合获得的聚合物复合物，其包含低浓度的光引发剂。特别地，引发剂的浓度低于1 ppm并且更优选地低于1 ppb。实际上，可以在没有光引发剂的情况下应用光可固化单体。特别地，聚合在低氧条件、优选地在惰性气氛下并且在低或零基引发剂含量的情况下发生。

在实施例中，聚合物是聚乙烯、聚丙烯酸酯或硫醇烯系统。在实施例中，复合物包括交联网络；交联键是化学交联键。特别地，可以密封复合物以阻隔大气。该封装可以是气密性封装。在实施例中，封装是薄膜包装。

量子点在室温处可以具有60%或以上的量子产率。光转换体纳米颗粒的浓度优选地低于20%。可选地，量子点包括可以与聚合物共聚的配体。

本发明还提供一种产生复合物的方法，牵涉制作包括光转换体纳米颗粒的单体混合物，将氧气从系统移除，以及然后将混合物放置在限定空间中并且在利用诸如UV、X射线、伽马射线、电子之类的高能射线进行辐照时光化学地引发聚合。

可选地，复合物可以使用在与一个或多个光转换磷光体的组合中以用于产生用于光照的白光。复合物可以使用在照明设备中以用于针对LCD的背光照明。

光转换体纳米颗粒发射可以特别地至少处于可见频谱的红色部分中（特别地610-620 nm之间的峰值位置）。

实验

在不同的条件下制作了多个系统。以下，给出一个示例。

（利用各种量的光基引发剂）产生包含5 wt.% QD（具有ZnS壳的CdSe）和丙烯酸酯单体的混合物。然后将混合物放置在具有＜5 ppm的低O₂和H₂O浓度的环境中以移除氧气。

随后，混合物被放置在玻璃板之间并且暴露于UV辐射（＞= 1w/cm²）365 nm以用于引发聚合以获得包含发光QD的固体聚合物。在存在和没有光引发剂的情况下产生样品。

然后通过在100℃处利用450 nm（0.4 W/cm²）处的激光发射对其进行辐照并且在氮气气氛中测量来自量子点的发光强度来测试样品。在图3-5中示出结果，其中在y轴上为以任意单位的相对强度）。

具有1 wt.%引发剂的样品（图3）比具有0.1 wt.%光引发剂的样品（图4）具有大幅更低的稳定性；后者也不是非常稳定。没有光引发剂的样品非常稳定（图5）。

光致发光稳定性测量执行了至少500小时（利用450 nm的光连续辐照）。

Claims (15)

1.一种照明设备（1），包括：

- 光源（10），其被配置成生成光源光（11），

- 光转换体（100），其被配置成将光源光（11）的至少一部分转换成可见的转换体光（121），其中光转换体（100）包括具有嵌入在聚合基质材料（110）中的光转换体纳米颗粒（120）的聚合基质材料（110），其中聚合基质材料（110）基于基可聚合单体，其中聚合基质材料（110）包含相对于聚合基质材料（110）的总重量的等于或小于5 ppm的基于基引发剂的材料，并且其中光转换体（100）被封装（400）包封，其中封装（400）被配置成降低光转换体（100）对O₂的暴露。

2.根据权利要求1的照明设备（1），其中聚合基质材料包含相对于聚合基质材料的总重量的多于0 ppm的基于基引发剂的材料。

3.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中聚合基质材料（110）选自包括以下各项的组：聚乙烯聚合物、聚丙烯酸酯聚合物和硫醇烯聚合物。

4.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中光转换体（100）由O₂和H₂O不可渗透的封装来包封。

5.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中光转换体纳米颗粒（120）选自包括以下各项的组：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs和InAlPAs纳米颗粒，并且其中光转换体（100）包括相对于光转换体（100）的总重量的0.001-25 wt.%光转换体纳米颗粒（120）。

6.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中光转换体纳米颗粒（120）选自包括以下各项的组：CdS、CdSe、CdSe/CdS和CdSe/CdS/ZnS纳米颗粒。

7.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中光转换体纳米颗粒（120）包括核-壳量子点和棒中点纳米颗粒中的一个或多个。

8.根据前述权利要求中的任一项的照明设备（1），其中封装包括包含光转换体（100）的容器（401）和盖（402），其中容器（401）和盖（402）附接到彼此并且包封光转换体（100）。

9.一种包括背光照明单元（200）的液晶显示器设备（2），其中背光照明单元（200）包括根据权利要求1-8中的任一项的一个或多个照明设备（1）。

10.一种光转换体单元（1100），包括如权利要求1-8中的任一项中所限定的光转换体（100）和包封光转换体（100）的封装（400），其中封装（400）被配置成降低光转换体（100）对O₂的暴露。

11.一种用于产生光转换体（100）的方法，光转换体（100）包括具有嵌入在聚合基质材料（110）中的光转换体纳米颗粒（120）的聚合基质材料（110），方法包括：

- 提供包括基可聚合单体、光转换体纳米颗粒（120）以及可选地基引发剂的混合物；

- 在低氧条件下聚合基可聚合单体，从而提供具有嵌入在聚合基质材料（110）中的光转换体纳米颗粒（120）的聚合基质材料（110）；其中应用相对于聚合基质材料（110）的总重量的等于或小于5 ppm的基引发剂；以及

- 通过封装包封因此获得的光转换体（100）。

12.根据权利要求11的方法，其中聚合通过利用具有在300-460 nm的范围中的波长的辐射辐照基可聚合单体来开始。

13.根据权利要求11-12中的任一项的方法，其中基可聚合单体选自包括以下各项的组：乙烯基单体、丙烯酸酯单体、以及硫醇和二烯的组合，并且其中混合物包括相对于混合物的总重量的0.001-25 wt.%光转换体纳米颗粒（120）。

14.根据权利要求11-13中的任一项的方法，包括聚合基可聚合单体，同时将混合物维持在惰性气体气氛中。

15.根据权利要求11-14中的任一项的方法，其中方法还包括通过氧气不可渗透的封装来包封因此获得的光转换体（100）。