CN106537608B - 具有改进的量子效率的二氧化硅涂敷的量子点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于产生基于经涂敷的量子点（100）的发光材料（10）的方法，包括：（i）在液体介质（20）中提供发光量子点（100），其中发光量子点（100）具有包括第一阳离子和第一阴离子的外部层（105）；以及（ii）在涂敷过程中，在液体介质（20）中的量子点（100）的外部层（105）上提供涂层（120），其中涂层（120）包括二氧化硅涂层；其中在涂敷过程期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质（20）包括第三元素和第四元素中的一个或多个，其中第一阳离子和第三元素属于周期系的相同族，并且其中第一阴离子和第四元素属于周期系的相同族。

Description

具有改进的量子效率的二氧化硅涂敷的量子点
技术领域
本发明涉及用于产生基于量子点的发光材料的方法。本发明进一步涉及这样的发光材料，并且还涉及包括这样的发光材料的波长转换器元件。本发明还涉及利用这样的发光材料来提供光的照明设备。本发明进一步涉及包括所述照明设备的灯和照明器。
背景技术
量子点（qdot或QD）当前在固态照明（SSL）应用（LED）中作为磷光体来研究。它们具有若干优点，诸如可调谐发射和窄发射带，其可以帮助显著地增加基于LED的灯的功效，特别是在高CRI下。典型地，qdot在有机液体中供应，其中量子点被诸如油酸盐（油酸阴离子）之类的有机配体围绕，这帮助改进点的发射效率以及使它们在有机介质中稳定。
量子点上的二氧化硅涂层的合成在本领域中是已知的。Koole等人（在R. Koole,M. van Schooneveld, J. Hilhorst, C. de Mello Donegá, D. ’t Hart, A. vanBlaaderen, D. Vanmaekelbergh and A. Meijerink, Chem. Mater., 20, 页码2503–2512, 2008年中）描述了支持以下内容的实验性证据：通过油中水型（W/O）反相微乳液合成在单分散性二氧化硅球体（直径~35nm）中的疏水性半导体纳米晶体（或量子点，QD）的所提出的并入机制。使用荧光光谱学来研究在添加各种合成反应物时发生于QD表面处的快速配体交换。在理论上说明，水解的TEOS具有针对QD表面的高亲和性并且取代疏水性胺配体，其使得能够实现QD向其中发生二氧化硅生长的胶束的亲水性内部的转移。通过使用较强结合的硫醇配体阻碍配体交换，所并入的QD的位置可以从中心控制成偏离中心并且最终到二氧化硅球体的表面。它们能够制作具有35%的前所未有的量子效率的QD/二氧化硅颗粒。
WO2013/057702描述了一种基于发光纳米颗粒的发光材料，其包括互连的经涂敷的发光纳米颗粒的基质，其中例如其中发光纳米颗粒包括CdSe，其中发光纳米颗粒包括CdS的涂层，并且其中基质包括含有ZnS的涂层。发光材料相应地在25℃处可以具有至少80%的量子效率，并且相比于25℃处的量子效率，在100℃处具有最大20%的量子效率的淬灭。
WO2005/107818描述了作为用于体内生物成像的多功能对比剂或探针而有用的荧光、不透射线且磁性的量子纳米颗粒，以及其使用方法。该文档描述了用于多刻面生物成像的使用（例如，动脉内术前脑部测绘，以及基于宽阔部分的体内诊断成像），包括诸如干细胞之类的各种细胞类型的成像。
WO2009/046392描述了用于制备稀土掺杂的单分散性、六角相上转换纳米磷光体的方法，其步骤包括：在包含三代膦或三代氧化膦的溶剂中溶解一个或多个稀土前体化合物和一个或多个基体金属氟化物化合物以形成溶液；将溶液加热至大约250℃以上的温度，在该温度下，膦或氧化膦保持为液体并且不分解；以及从溶液沉淀和隔离掺杂有一个或多个稀土元素的基体金属化合物的磷光六角相单分散性纳米颗粒。还描述了用于利用SiO2涂敷稀土掺杂的上转换纳米磷光体的方法以及纳米颗粒。
发明内容
同样参照上文，使用QD的二氧化硅封装以使QD在空气中稳定并且保护它们以防与外部的化学相互作用。反相胶束方法在90年代作为以小尺寸分散制作小（~20nm）二氧化硅颗粒的方法而被引入（参照下文）。该方法还可以用于制作二氧化硅涂敷的QD。QD周围的本征有机配体在二氧化硅壳生长期间被无机二氧化硅前体分子所取代。QD周围的无机二氧化硅壳有希望使QD抵抗光氧化而更稳定，因为有机配体被视为常规（例如，油酸或十六胺）封端的（capped）QD中的弱链。
尽管现有技术提到量子点的高量子效率，特别是在有机介质中通过有机配体配位时，但是看起来，对于其中将量子点提供为颗粒状材料的有用应用而言，量子效率急剧降低。
看起来，量子效率典型地在二氧化硅生长时下跌多于50%，这使得其不适用于照明应用。此外，假设二氧化硅涂层，如通过反相胶束方法生长的二氧化硅是非常多孔的，从而使其成为抵抗氧气或水的不及有时所暗示的那么好的屏障。
因而，本发明的一方面提供一种基于量子点的可替换的发光材料，其优选地进一步至少部分地缓解以上描述的缺陷中的一个或多个。另外，本发明的一方面还提供一种用于产生基于量子点的这样的发光材料的可替换方法。进一步地，本发明的一方面提供一种使用这样的量子点的可替换的波长转换器和/或可替换的照明设备，其优选地进一步至少部分地缓解以上描述的缺陷中的一个或多个。
在本文中，提出在壳生长期间添加无机盐，诸如——但不限于——ZnCl2或Na2S。这看起来大幅地改进了壳生长之后的QD的最终QE。可替换地或者此外，提出在二氧化硅（涂层）生长之后添加这样的盐。这也可以改进QE并且影响QD的峰值波长和光增亮效果。利用本方法，可以获得具有适于或者接近于商业应用的效率的QD，诸如例如在背光照明中。
在第一方面中，本发明提供了一种用于产生基于经涂敷的量子点（“QD”）的发光材料的方法，该方法包括：（i）在液体介质中提供发光量子点，其中发光量子点具有外部层，外部层包括含有阳离子的第一元素（M1）和含有阴离子的第二元素（A2）；以及（ii）在涂敷过程中在液体介质中的量子点的外部层上提供涂层，其中涂层特别地包括二氧化硅涂层；其中在涂敷过程期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质包括含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的一个或多个，其中在具体实施例中，第一元素（M1）和第三元素（M3）属于周期系的相同族，并且其中在具体实施例中，第二元素（A2）和第四元素（A4）属于周期系的相同族。特别地，含有离子的第一元素是金属阳离子，诸如二价锌。另外，特别地，含有离子的第二元素是非金属阴离子，诸如硫化物或硒化物。要指出，本文中的术语元素不指示应用元素材料（比如例如Zn元素/金属或S元素）。一般地，元素将可得到或者将提供为包括这样的（多个）元素的离子，比如Zn2+、Cd2+或者S2-、Se2-、Te2-等。
在另外的方面中，本发明还提供了一种利用这样的方法可获得的发光材料。因而，在（又）另外的方面中，本发明还提供了基于经涂敷的量子点的发光材料，发光材料包括具有外部层的发光量子点，外部层包括含有阳离子的第一元素（M1）和含有阴离子的第二元素（A2）；以及布置在所述外部层上的涂层，其中涂层特别地包括二氧化硅涂层，并且其中（二氧化硅）涂层还包括第三元素（M3）和第四元素（A4）中的一个或多个，其中第一元素（M1）和第三元素（M3）在实施例中可以属于周期系的相同族，并且其中第二元素（A2）和第四元素（A4）在实施例中可以属于周期系的相同族。特别地，涂层包括二氧化硅（SiO2）涂层。可替换地或者附加地，涂层可以包括二氧化钛（TiO2）涂层、氧化铝（Al2O3）涂层或者氧化锆（ZrO2）涂层。特别地，此处以下，关于包括二氧化硅涂层的涂层来描述本发明。
利用该方法，在实验室中以甚至远远在70%以上的量子效率（在空气中）而获得基于量子点的发光材料。另外，嵌入在基质中的量子点在实践中看起来也不具有这样高的QE。本方法看似第一次提供了具有令人感兴趣的高量子效率的颗粒状量子点和/或基质中的量子点。在理论上说明，假设QD处的硫化锌外部层（诸如当假设ZnSe量子点，或者CdS核/ZnS壳量子点时），含锌配体和/或含硫配体配合物可以在二氧化硅壳生长期间离开QD表面，从而引起减少QE的陷阱态。通过在二氧化硅壳生长期间和/或之后添加例如锌和/或硫化物，这些陷阱态可以被恢复。因而，特别地应用含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的所述一个或多个以改进量子效率和/或稳定性。另外，令人惊喜的是，看起来盐的添加不仅可以增加QE，而且改进抵抗高温或蓝色通量的稳定性。
量子点可以提供为裸露颗粒，或者可以例如提供为核-壳颗粒。术语“壳”还可以是指多个壳。另外，核-壳颗粒未必是球体；它们也可以例如具有量子棒类型或者四脚体类型（或其它多荚类型）等。另外的示例在下文中提供。裸露颗粒或核特别地是光学活性部分。壳被用作某种保护并且通常包括类似类型的材料，诸如ZnSe核和ZnS壳（同样参见下文）。这样的颗粒商业上在有机液体中可得到，其中有机配体附连到这样的颗粒以用于更好的分散。在本文中，颗粒的外部层是最远离裸露颗粒或核的中心部分的层。在ZnS壳的情况下，该外部层将是QD的ZnS表面。然而，本发明不限于具有ZnS壳和ZnSe核的量子点。在下文中，描述了数个可替换的量子点。因而，术语“量子点”特别地是指量子点颗粒，其因而可以是裸露颗粒或者核壳颗粒，并且其可以包括点、棒等。如本领域中已知的，棒一般具有并入在棒结构中的量子点，诸如ZnS棒中的ZnSe点。因而，在“简单”ZnSe或CdS量子点的情况下，外部层将基本上分别包括ZnSe和CdS。然而，假如应用核-壳QD，诸如具有ZnS壳的ZnSe或者具有ZnS壳的CdS，则外部层将基本上包括ZnS（在两个实施例中）。
因此，在其中量子点不具有核-壳类型但是本质上包含没有壳的单个材料的实施例中，核具有M1-A2类型，即核包括M1和A2，其中M1-A2特别地表示可以用作QD的任何相关半导体材料，参见例如以下所有示例。因而，此处的外部层基本上等同于QD（核）的其余部分。
在QD具有核-壳类型的情况下，核和壳二者可以包括M1-A2，但是壳的M1或A2，或者M1和A2二者不同于核的M1和A2。例如，具有ZnS壳的ZnSe核。此处，壳是外部层。因而，M1和A2分别是指外部层的（多个）阳离子和（多个）阴离子。
在这样的外部层上，可以提供（二氧化硅）涂层，从而提供具有（二氧化硅）涂层的裸露量子点或者具有（二氧化硅）涂层的核-壳量子点。利用二氧化硅涂敷量子点导致通过二氧化硅前体分子对有机配体的取代，二氧化硅前体分子可以充当更加（光和/或温度）稳定的无机配体。此外，二氧化硅层可以形成抵抗例如光氧化物种的保护屏障。特别地，涂层完整地覆盖外部层。在QD周围提供二氧化硅涂层的合适方法尤其由Koole等人（参照上文）和本文引用的参考文献来描述。在没有围封纳米颗粒的情况下的二氧化硅颗粒的合成首先由Stober等人（J. Colloid Interface Sci. 1968, 62）开发，其允许在例如乙醇相中生长均匀大小和形状的二氧化硅球体。制作二氧化硅球体的第二种方法使用非极相中的胶束并且被称为反相胶束方法（或者反相微乳液方法），并且首先由Osseo-Asare提出（J.Colloids. Surf. 1990, 6739）。二氧化硅颗粒在限定的水滴中生长，其导致可以相当容易地控制的均匀大小分布。该方案通过引入二氧化硅中的纳米颗粒而扩展。该方案相比于Stöber方法的主要优点在于，可以涂敷疏水性和亲水性颗粒二者，不要求事先的配体交换，并且存在对于颗粒大小和大小分散的更多控制。
本发明不限于这些方法中的一个。然而，在具体实施例中，涂敷过程在包含所述量子点的胶束中执行，特别地使用反相胶束方法，如同样在通过引用并入本文的Koole等人中所讨论的。因而，涂敷过程特别地是其中向QD的外部层提供涂层（特别地，氧化物涂层，甚至更特别地，二氧化硅涂层）的过程，并且该涂敷过程特别地在胶束中执行，其中QD在胶束（包含例如水和氨作为连续（非极性）液体介质中的非连续相）的帮助下暴露于（二氧化硅）前体以提供所述二氧化硅涂层。胶束特别地可以限定为分散在液体介质中的表面活性剂分子的聚集体。含水溶液中的典型胶束形成聚集体，其中亲水性“头部”区与周围溶剂接触，从而隔绝胶束中心中的疏水性单尾部区。反相胶束正好相反，其使用非极性溶液，并且其中亲水性“头部”向内指向并且疏水性尾部区与非极性介质接触。如在其它地方所指示的，代替于二氧化硅，还可以使用用于这样的涂敷的涂敷前体来提供其它涂层。
如上文所指示的，除二氧化硅/硅酸盐的那些之外的阳离子和/或阴离子的可用性看起来对QD的量子效率和/或稳定性具有积极影响。看起来使用与原始qdot的外部壳中使用的那些类似的阳离子和阴离子最为有益。例如，当使用ZnS壳量子点时，Zn和/或S离子的使用看起来是有益的，而Na（或K）和Cl作为离子的使用看起来不具有积极效果。
因而，特别地，第一元素（M1）和第三元素（M3）属于周期系的相同族和/或第二元素（A2）和第四元素（A4）属于周期系的相同族。该短语不暗示着在每一个实施例中，必须应用作为QE改良剂材料的类似阳离子和类似阴离子二者。如上文所指示的，在涂敷过程期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质可以包括含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的一个或多个。例如，再次假设ZnS外部层，可以在涂敷过程期间和/或之后仅应用ZnCl2，或者可以在涂敷过程期间和/或之后仅应用Na2S。
另外，特别地，第三元素和/或第四元素选自周期3-5，甚至更特别地4-5，并且特别地，当M3≠M1并且A4≠A2时，M3和/或A4分别选自M1和A2的以上的周期（如果有的话）或者以下的周期（如果有的话）。例如，再次假设ZnS外部层，M3可以特别地为Cd和/或A4可以特别地为Se。术语第三元素和第四元素在实施例中还可以（独立地）分别是指不同第三元素的组合和不同第四元素的组合。
因而，在具体实施例中，以下中的一个或多个适用：M3=M1和A4=A2，因为这可以特别地给出良好结果。术语“第三元素”或“第四元素”还可以分别是指多个不同的第三元素或第四元素。例如，假设ZnS外部层，分别地，第三元素可以例如包括锌阳离子和镉阳离子中的一个或多个，并且第四元素可以例如包括硫化物阴离子和硒化物或碲化物阴离子中的一个或多个。在这样的实施例中，含有离子的第四元素（A4）选自例如包括硫化物阴离子和硒化物或碲化物阴离子的组。同样地，术语“含有离子的第三元素（M3）”和“含有离子的第四元素（A4）”在实施例中还可以（独立地）分别是指含有离子的不同第三元素（M3）的组合或者含有离子的不同第四元素（A4）的组合。
在又另外的具体实施例中，M1和M3各自独立地选自包括Zn和Cd的组，并且A2和A4各自独立地选自包括S、Se和Te的组，更特别地独立地选自包括S和Se的组。这可以例如对应于本质上包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe等的QD。这还可以对应于核-壳量子点，其中壳本质上包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe等；核可以例如包括CdS、ZnSe、InP等。要指出，当描述核-壳QD时，核和壳的化学成分将特别地不同。
涂敷过程可以例如在经涂敷的量子点从液体介质（诸如环己烷）移除或沉淀时停止。另外，涂敷过程可以在涂敷过程基本上准备就绪时自终止。这有时可能花费数日。此后，可以利用（另一）液体介质冲洗量子点。原则上，利用量子效率增强离子的处置也可以利用冲洗液体或者在冲洗之后在另一液体中执行。然而，特别地，利用这些离子中的一个或多个的处置在冲洗进程之前执行，即一般地，在与其中执行涂敷或二氧化硅生长过程的相同的液体介质中。其中执行涂敷过程（在胶束中）的该液体介质特别地是非极性有机溶剂，诸如戊烷、己烷、庚烷等，包括其任何异构体，诸如环己烷等。在非极性液体介质中，胶束由非离子或离子表面活性剂形成，其围封小水/氨滴。氧化物，特别地二氧化硅，生长发生在这些小水滴内。另外，如上文所指示的，在涂敷过程（诸如在胶束中）期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质可以包括含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的一个或多个。在具体实施例中，当在涂敷过程期间液体介质包括含有离子的第三元素（M3）并且基本上不包括含有离子的第四元素（A4）时，可以获得良好结果，并且其中在涂敷过程之后，液体介质包括含有离子的第四元素（A4）。
然而，盐的组合和/或盐的序列还可以取决于在涂敷过程期间使用的化学品和液体的类型。含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）被添加到典型地作为水中的溶液的生长介质，并且因此将是其中发生二氧化硅生长的被表面活性剂包围的小水滴的部分。可选地，在引入第四元素之前，液体介质可以被另一液体介质（基本上不包括第三元素）所取代。在其它实施例中，其中在涂敷过程期间液体介质包括第四元素并且基本上不包括第三元素，并且其中在涂敷过程之后液体介质包括第三元素，同样地在引入第三元素之前，液体介质可以被另一液体介质（基本上不包括第四元素）所取代。
其中可得到量子点的液体介质因而可以包含第三元素和/或第四元素（诸如在所述液体介质中的胶束中）。第三元素和/或第四元素的浓度可以高达分别提供第三元素和/或第四元素的相应盐的饱和度。另外，浓度特别地不应当过低以至于不具有效果，特别地在开始涂敷过程之后或者甚至在涂敷过程的（基本上）终止之后应用（多个）第二离子时的情况下。因而，在具体实施例中，第三元素（M3）和第四元素（A4）中的所述一个或多个在液体介质中以至少5mM的浓度可得到，诸如至少10mM，诸如至少20mM，或者甚至更高，诸如至少0.05M。因而，本发明包括在涂敷过程期间和/或之后的一个或多个盐的慎重添加。
令人惊喜的是，看起来量子效率增强元素（或离子）的存在不仅对量子效率有影响，而且对发射波长的位置有影响。一般地，看起来离子引致漂移，其中第三元素往往给出发射的红移，并且第四元素往往给出发射的蓝移。发射相对于未经处置的二氧化硅涂敷的QD的漂移可以指示本文描述的具体过程。因而，在具体实施例中，相对于在含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）缺失的情况下利用这样的方法可获得的经涂敷的量子点的发光最大波长，利用根据前述权利要求中任一项的方法可获得的经涂敷的量子点具有漂移的发光最大波长。另外，如上文所指示的，在涂敷过程期间或之后的盐的存在还改进了抵抗高温或蓝色通量的稳定性。
在已经利用阳离子和/或阴离子处置和涂敷QD之后，可以冲洗QD。可选地，它们可以再分散在液体（（第二）液体介质）中或者可以照此使用（同样参见下文）。
另外，令人惊喜的是，看起来当液体介质包括诸如S、Se和/或Te之类的第四元素（A4）时，可以有利的是使用碱性介质，特别地还包括NaOH和KOH中的一个或多个。因而，当应用第四元素时，特别地可以应用作为含水介质的液体介质，诸如包括Na2S和NaOH（其将被溶解，即Na+、S2-和OH-）的水。
所使用的碱性液体介质的pH特别地为11或更高，诸如12或更高，比如甚至13或更高。特别地，颗粒可能经历的液体的pH（同样）为至少大约11，诸如至少大约12，或者甚至至少大约13。
在涂敷之后（以及在可选的冲洗之后），经涂敷的量子点在第一实施例中可以从液体材料分离。这可以利用本领域中已知的方法来完成，比如过滤、蒸发等。利用如本文中所述的方法可获得的发光材料包括经涂敷的颗粒状量子点。该材料可以被干燥并且转换成颗粒状材料（包括经涂敷的量子点）。可替换地，在第二实施例中，经涂敷的量子点可以再分散于液体（（第二）液体介质）中。两种材料可以用于将经涂敷的量子点嵌入在基质中（参见下文）。
然而特别地，如本文中限定的方法可以进一步包括将经涂敷的量子点嵌入在基体材料中以提供波长转换器元件，其中基体材料可以特别地包括硅树脂（聚硅氧烷聚合物）。然而，其它基体材料也可以是可能的。因而，本发明还提供了包括基体材料的波长转换器元件，基体材料具有嵌入其中、如本文中描述或者通过根据如本文描述的方法可获得的发光材料。
特别地，基体材料对光是透射的，特别是UV和/或蓝光。波长转换器元件特别地是透射元件并且还可以指示为波导或光导。该基体材料可以特别地是透射基体材料，并且可以具有无机或有机特性。例如，基体材料可以包括选自包含以下各项的组的一个或多个材料：PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PC（聚碳酸酯）、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（树脂玻璃或有机玻璃）、醋酸丁酸纤维素（CAB）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、（PETG）（改性聚对苯二甲酸乙二酯）、PDMS（聚二甲基硅氧烷）、PMPS（聚甲基苯基硅氧烷）和COC（环烯共聚物）。然而，在另一实施例中，波导可以包括无机材料。优选（无机或）有机材料选自包括以下各项的组：玻璃、（熔融）石英、透射陶瓷材料和硅树脂。而且，可以应用混合材料，包括无机和有机部分二者。特别优选的是PMMA、透明PC、硅树脂或玻璃作为用于波导的材料。特别地，硅树脂可以是感兴趣的，而且还有PDMS、PMPS和聚倍半硅氧烷。特别地，基体材料对于具有选自380-750nm范围的波长的光是透射的。例如，基体材料可以对于蓝色和/或绿色和/或红色光是透射的。特别地，基体材料对于至少420-680nm的整个范围是透射的。特别地，基体材料对于由照明单元的光源（同样参见下文）生成并且具有选自可见波长范围的波长的光具有50-100%范围中的光透射，特别地在70-100%范围中。以该方式，基体材料对于来自照明单元的可见光是透射的。透射或光穿透性可以通过在特定波长处向材料提供具有第一强度的光并且使在透射通过该材料之后在该波长处测量到的光的强度与在该特定波长处提供给该材料的光的第一强度相关来确定（同样参见CRC化学和物理手册的E-208和E-406，第69版，1088-1989）。光转换器可以是透明或半透明的，但是可以特别地为透明的。特别地，光转换器基本上透明和/或基本上不散射光。当光转换器透明时，光源的光可能不完全地被光转换器所吸收。特别地，当使用蓝色光时，这可能是所感兴趣的，因为蓝色光可以用于激发QD或光转换器纳米颗粒并且可以用于提供蓝色分量（在白色光中）。因而，特别地应用可固化硅氧烷聚合物，其提供用于QD或光转换器纳米颗粒的基本上透射的基质（或基体）。
在又一个实施例中，基体材料包括在量子点存在的情况下通过前体盐的共沉淀可获得的盐。
另外，可以照此使用波长转换器元件。然而，围封量子点的基体材料也可以被（再次）处理成颗粒状材料。该颗粒状发光材料可以使用在发光应用中，其中例如颗粒被涂敷为层或者嵌入在例如硅树脂基质或者LED圆顶的其它圆顶材料等中。可选地，基体材料可以进一步包括发光材料，其可以是基于（其它）量子点或者其它类型的发光材料，比如基于氧化物或氮化物的发光材料。
如上文所指示的，利用本文描述的方法可获得的发光材料可以照此使用，诸如颗粒状材料，或者在液体（分散或胶体）中或波长转换器元件中。特别地看起来，因此获得的量子点具有二氧化硅涂层，其中第三元素和/或第四元素可以是可追踪的。它们可以分别作为阳离子或阴离子而嵌入。特别地，含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的所述一个或多个分别在涂层中以至少50ppm的量可得到，诸如至少100ppm，特别地至少200ppm。例如，当应用ZnCl2时，例如可以在涂层中找到10ppm的Zn（以及可选地还有Cl）。同样地，当应用Na2S时，例如可以在涂层中找到100ppm的S（以及还有例如10ppm的Na）。此处，ppm特别地是指所指示的（多个）物种的原子相对于涂层的总原子数目（即，特别地，在二氧化硅涂层的情况下，Si和O）。因而，术语“ppm”特别地是指“原子ppm”。在具体实施例中，提供发光材料，其中第三元素M3和第四元素A4中的所述一个或多个分别在涂层中以1:100-25:100范围中的相对于硅的重量比而可得到，诸如分别为2:100-25:100。因而，涂层可以例如以这样的重量百分比包括Zn使得提供1:100-25:100范围中的Zn:Si重量比。同样地，涂层可以例如以这样的重量百分比包括S使得提供1:100-25:100范围中的S:Si重量比。在具体实施例中，第三元素M3在涂层中以1:100-25:100范围中的相对于硅的重量比而可得到，并且第四元素A4在涂层中以1:100-25:100范围中的相对于硅的重量比而可得到。当M3和/或A4包括元素的组合时，诸如例如分别在实施例中Zn和Cd和/或在另一实施例中Se和S，重量比范围可以特别地应用元素的组合的重量。涂层因而包括二氧化硅，并且此外，涂层包括M3和A4中的一个或多个，特别地以M3氧化物的形式的M3以及以钠或其它碱土A4物种的形式的A3。M3和/或A4可以嵌入在二氧化硅中，或者可以处于量子点的外部层的界面处，或者可以处于二氧化硅层的外部层处。组合也可以是可能的。M3和/或A4在包括层的二氧化硅之上的分布还可以取决于M3和/或A4在合成过程期间何时以及如何应用。
当在涂敷过程已经开始之后或者特别地在涂敷过程基本上终止之后应用第三元素和/或第四元素时，可以分别存在第三元素和/或第四元素的浓度梯度，其中越远离QD，浓度越高，并且越接近QD，浓度越低。
除其它之外，可以利用TEM、EDX或者与同步辐射结合的总反射x射线荧光（SR-TXRF）检测阳离子和/或阴离子。另外，通过蚀刻或者溶解薄层，人们可以在经蚀刻或溶解的材料上执行元素分析，诸如通过ICP-MS。特别地，当M3≠M1和A4≠A2中的一个或多个适用时，在涂敷过程期间和/或之后已经使用的元素的存在的检测可以是容易的，因为这可以是并非自然地属于外部涂层也并非自然地属于（二氧化硅）涂层的元素。
（最终）（包含二氧化硅的）涂层可以例如具有1-50nm范围中的厚度，诸如2-20nm。另外，在第三元素和/或第四元素存在的情况下执行和/或跟随有利用第三元素和/或第四元素的处置或浸渍的本文所描述的（二氧化硅）涂敷过程可以可选地经受另外的涂敷过程和/或基体材料中的嵌入（进一步参见本文）。
在实施例中，发光材料可以包括含有所述二氧化硅涂敷的量子点的液体，可选地具有配位到量子点的封端剂。该发光材料可以是分散体或胶体或凝胶。这样的发光材料的应用可以包括照明应用，其中发光材料围封在容器或试管类主体或另一个包封体中。然而，发光材料在溶解于含水液体中时还可以用于生物应用，包括医学应用，例如作为生物标记物。其它选项包括光伏应用或光电二极管应用。
在又一实施例中，发光材料基本上包括QD。例如，QD可以利用本领域中已知的技术从液体分离，包括液体的蒸发等，从而将QD试剂提供为粉末或块状物。随后，因此获得的材料可以进一步处理（同样参见下文）成例如颗粒状材料。例如，发光材料还可以提供为衬底上的涂层。基本上包括QD的发光材料还可以封装在基质中，诸如无机或有机基质，以提供例如波长转换器元件。
在本文中指示为波长转换器纳米颗粒的量子点或发光纳米颗粒可以例如包括II-VI族化合物半导体量子点，其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。在另一实施例中，发光纳米颗粒可以例如是III-V族化合物半导体量子点，其选自包括以下各项的组：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I-III-VI2黄铜矿型半导体量子点，其选自包括以下各项的组：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IV-VI族化合物半导体纳米晶体，诸如SbTe。在具体实施例中，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以下各项中的一个：选自上文关于内部掺杂剂所描述的材料的II-VI、III-V、I-III-V和IV-VI族化合物半导体纳米晶体，诸如ZnSe:Mn、ZnS:Mn。掺杂剂元素可以选自Mn、Ag、Zn、Eu、S、P、Cu、Ce、Tb、Au、Pb、Tb、Sb、Sn和Tl。在本文中，基于发光纳米颗粒的发光材料还可以包括不同类型的QD，诸如CdSe和ZnSe:Mn。
看起来特别有利的是使用II-VI量子点。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，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。然而，在实施例中，应用无Cd的QD。在具体实施例中，波长转换器纳米颗粒包括III-V QD，更特别地基于InP的量子点，诸如核-壳InP-ZnS QD。要指出，术语“InP量子点”或“基于InP的量子点”以及类似术语可以涉及“裸露”InP QD，而且还可以涉及核-壳InP QD，其中壳在InP核上，诸如核-壳InP-ZnS QD，比如InP-ZnS QD棒中点。
因而，更一般地，M1和M3各自独立地选自包括Zn、Cd和Hg的组，并且A2和A4各自独立地选自包括S、Se和Te的组，更特别地独立地选自包括S和Se的组。这可以特别地与基于II-VI的量子点有关，或者与包括含有这样的II-VI材料的外部层的核-壳类型量子点有关。
可替换地或者此外，M1和M3各自独立地选自包括Ga、Al和In的组，并且A2和A4各自独立地选自包括P、N和As的组。这可以特别地与基于III-V的量子点有关，或者与包括含有这样的III-V材料的外部层的核-壳类型量子点有关。
可替换地或者此外，M1和M3各自独立地选自包括Cu、Ga、Ag和In的组，并且A2和A4各自独立地选自包括S、Se和Te的组，更特别地独立地选自包括S和Se的组。这可以特别地与基于I-III-VI2的量子点有关，或者与包括含有这样的I-III-VI2材料的外部层的核-壳类型量子点有关。
可替换地或者此外，M1和M3各自独立地选自包括Li、Na和K与As组合的组，并且A2和A4各自独立地选自包括S、Se和Te的组，更特别地独立地选自包括S和Se的组，甚至更特别地Se。这可以特别地与基于I-V-VI2的量子点有关，或者与包括含有这样的I-V-VI2材料的外部层的核-壳类型量子点有关。
发光纳米颗粒（没有涂层）可以具有在大约1-50nm范围中的尺寸，特别地1-20nm，诸如1-15nm，比如1-5nm；特别地，至少90％的纳米颗粒分别具有在所指示的范围中的尺寸（即，例如至少90％的纳米颗粒具有在2-50nm范围中的尺寸，或特别地至少90％的纳米颗粒具有在5-15 nm范围中的尺寸）。术语“尺寸”特别地涉及长度、宽度和直径中的一个或多个，这取决于纳米颗粒的形状。在实施例中，波长转换器纳米颗粒具有在从大约1至大约1000纳米（nm）的范围中的平均颗粒大小，并且优选地在从大约1至大约100 nm的范围中。在实施例中，纳米颗粒具有在从大约1-50 nm的范围中的平均颗粒大小，特别地1至大约20nm，并且一般地至少1.5nm，诸如至少2nm。在实施例中，纳米颗粒具有在从大约1至大约20 nm的范围中的平均颗粒大小。
典型的点可以由诸如硒化镉、硫化镉、砷化铟和磷化铟之类的二元合金制成。然而，点还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个那么少的原子，所述量子点体积具有10至50个原子的直径。这对应于大约2至10纳米。例如，可以提供诸如CdSe、InP或CuInSe2之类的（球形）颗粒，其具有大约3 nm的直径。发光纳米颗粒（没有涂层）可以具有球形、立方体、棒、线、盘、多荚等形状，其具有在一个维度上的小于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纳米颗粒。还可以应用不同类型颗粒的组合。例如，可以应用核-壳颗粒和棒中点和/或可以应用前述纳米颗粒中的两个或更多的组合，诸如CdS和CdSe。此处，术语“不同类型”可以涉及不同几何形状以及不同类型的半导体发光材料。因此，还可以应用（上文指示的）量子点或发光纳米颗粒中的两个或更多的组合。因而，在实施例中，量子点具有选自包括以下各项的组的形状：球体、立方体、棒、线、盘和多荚等。也可以应用不同类型颗粒的组合。此处，术语“不同类型”可以涉及不同几何形状以及不同类型的半导体发光材料。因此，还可以应用（上文指示的）量子点或发光纳米颗粒中的两个或更多的组合。
在实施例中，纳米颗粒或QD可以包括半导体纳米晶体，该半导体纳米晶体包括核和壳，核包括第一半导体材料，并且壳包括第二半导体材料，其中壳设置在核表面的至少部分之上。包括核和壳的半导体纳米晶体或QD还被称为“核/壳”半导体纳米晶体。
例如，半导体纳米晶体或QD可以包括具有化学式MX的核，其中M可以是镉、锌、镁、汞、铝、镓、铟、铊或其混合物，并且X可以是氧、硫、硒、碲、氮、磷、砷、锑或其混合物。适合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，包括任何前述物的合金和/或包括任何前述物的混合物，包括三元和四元混合物或合金。
壳可以是具有与核的成分相同或不同的成分的半导体材料。壳包括核表面上的半导体材料的外层（overcoat）。半导体纳米晶体可以包括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、包括任何前述物的合金和/或包括任何前述物的混合物，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，包括任何前述物的合金和/或包括任何前述物的混合物。例如，ZnS、ZnSe或CdS外涂层（overcoating）可以在CdSe或CdTe半导体纳米晶体上生长。例如，在美国专利6,322,901中描述了一种外涂敷过程。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谱，可以获得具有高发射量子效率和窄尺寸分布的经外涂敷的材料。外涂层可以包括一个或多个层。外涂层包括与核的成分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个至大约十个单层的厚度。外涂层还可以具有大于十个单层的厚度。在实施例中，核上可以包括多于一个外涂层。
在实施例中，周围的“壳”材料可以具有比核材料的带隙更大的带隙。在某些其它实施例中，周围的壳材料可以具有比核材料的带隙更小的带隙。在实施例中，壳可以选择成以便使原子间距接近“核”衬底的原子间距。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）壳材料的示例包括但不限于：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（进一步还参见针对基于半导体的特定波长转换器纳米颗粒的示例的上文。在本文中，术语“半导体纳米晶体”和“QD”可互换地使用。
因而，上文提及的外部表面可以是裸露量子点（即，不包括另外的壳或涂层的QD）的表面或者可以是经涂敷的量子点的表面，诸如核-壳量子点（比如核-壳或棒中点），即壳的（外部）表面。接枝配体因而特别地接枝到量子点的外部表面，诸如棒中点QD的外部表面。
因此，在具体实施例中，波长转换器纳米颗粒选自包括核-壳纳米颗粒的组，其中核和壳包括以下各项中的一个或多个：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。一般地，核和壳包括相同类的材料，但是本质上包括不同的材料，比如围绕CdSe核的ZnS壳等。
术语波长转换器是指配置为将光从第一波长转换成第二波长的光的系统。特别地，UV和/或蓝色光（激发波长）可以（至少部分地）转换成比激发波长更高波长的（可见）光。这将在下文进一步阐明。
波长转换器元件可以例如是（配置为）层，诸如膜，特别是聚合膜，或主体，诸如圆顶。可替换地或此外，波长转换器还可以是（配置为）透镜或反射器。
因而，特别地，第一元素（M1）和第三元素（M3）（独立地）选自金属的组，诸如特别地选自Cd、Zn、Hg、Ga、In Al、Tl、Pb、Cu、Ge、Sn、V的组，特别地选自包括Cd、Zn、Hg、Ga、In和Al的组。特别地，含有离子的第一元素（M1）包括阳离子，并且特别地选自从包括以下各项的组选择的元素的阳离子：Cd、Zn、Hg、Ga、In、Al、Tl、Pb、Cu，特别地选自包括Cd、Zn、Hg、Ga、In和Al的组。
另外，特别地，第二元素（A2）和第四元素（A4）（独立地）选自非金属的组，诸如特别地选自包括S、Se、Te、N、P、Sb和As的组，特别地选自包括S、Se、Te、N和P的组，诸如S和/或Se。特别地，含有离子的第二元素（A1）包括阴离子，并且特别地选自从包括以下各项的组选择的元素的阴离子：S、Se、Te、N、P和As。
外部层可以特别地是本质上基于M1和A2的化合物，诸如比如ZnS的半导体外部层，其中M1=Zn并且A2=S。
要指出，在例如比如HgSeTe这样的系统中，A2可以是指两个元素的组合。因而，M1、A2、M3和A4独立地可以包括本文中针对这些类别所指示的元素中的一个或多个。
在再另外的具体实施例中，第一元素（M1）和第三元素（M3）不属于周期系的相同族和/或第二元素（A2）和第四元素（A4）属于周期系的相同族。例如，在实施例中，外部层可以包括ZnS并且第四元素包括P。
在本发明再另外的方面中，看起来特别地SO4 2-和/或PO4 3-可以具有QE增加和/或稳定化效果（在寿命方面），基本上与外部层无关。因而，在再另外的实施例中，本发明还提供了用于产生基于经涂敷的量子点的发光材料的方法，该方法包括：（i）在液体介质中提供发光量子点，其中发光量子点具有外部层；以及（ii）在涂敷过程中在液体介质中的量子点的外部层上提供涂层，其中涂层包括二氧化硅涂层；其中在涂敷过程期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质包括SO4 2-和PO4 3-中的一个或多个。可以应用的其它离子可以例如包括铝酸盐离子（Al(OH)4 -）、锡酸盐离子（SnO3 -、SnO3 2-和SnO4 4-）、钒酸盐离子（VO3 -、VO4 -）、钼酸盐离子（MoO4 2-）、钨酸盐离子（WO4 2）和锌酸盐离子（Zn(OH)4 2-）以及其它复杂金属离子中的一个或多个。这些还可以与其中使用对应元素（即，与外部层中的元素对应的元素）的离子组合地使用。另外，本发明还涉及利用这样的（多个）方法可获得的发光材料（同样参见本文中描述的其它实施例）。
在再另外的方面中，本发明还提供了一种照明设备，其包括光源以及如本文中限定或者通过如本文中限定的方法可获得的发光材料，其中光源配置为光照发光材料。照此或者嵌入在基体材料中的发光材料可以用于将光源光转换成发光材料光（或转换器光）。诸如嵌入在基体材料中的发光材料可以辐射地耦合到光源。术语“辐射地耦合”特别地意味着光源和发光材料与彼此相关联使得由光源发射的辐射的至少部分被发光材料所接收（并且至少部分地转换成发光（发光材料光））。
设备特别地配置为生成设备光，其至少部分地包括转换器光，但是其可以可选地还包括（其余）光源光。例如，波长转换器可以配置为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器光和光源光。然而，在另一实施例中，波长转换器还可以配置为转换所有光源光。
因而，在具体实施例中，照明设备配置为提供包括光源光和转换器光二者的照明设备光，例如前者为蓝色光，并且后者包括黄色光或者黄色和红色光，或者绿色和红色光，或者绿色、黄色和红色光等。在又一具体实施例中，照明设备配置为仅提供仅包括转换器光的照明设备光。这可以例如在辐照波长转换器的光源光仅作为经转换的光离开波长转换器的下游侧（即，穿透到波长转换器中的所有光源光被波长转换器所吸收）时发生（特别地，在透射模式中）。
术语“波长转换器”还可以涉及多个波长转换器。这些可以布置在彼此的下游，但是也可以布置成邻近于彼此（可选地，甚至还物理接触，如直接相邻的波长转换器）。所述多个波长转换器可以在实施例中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配置为生成具有第一频谱光分布的波长转换器光，比如绿色光，并且一个或多个子集可以配置为生成具有第二频谱光分布的波长转换器光，比如红色光。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，例如可以提供白色光和/或设备光的颜色（即，转换器光和可选的其余光源光（剩余在波长转换器下游）。特别地，当应用多个光源时，其中两个或更多子集可以单独地控制，其与具有不同光学性质的两个或更多波长转换器子集辐射地耦合，设备光的颜色可以是可调谐的。制作白色光的其它选项也是可能的（同样参见下文）。
术语“上游”和“下游”涉及项目或特征相对于来自光生成装置（此处特别地为第一光源）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”。
照明设备可以是例如以下各项的部分或可以应用在其中：办公照明系统、家用应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、射灯照明系统、剧场照明系统、光纤应用系统、投影系统、自点亮显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、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、机动车应用、温室照明系统、园艺照明或LCD背光照明。
如上文所指示的，照明单元可以用作LCD显示设备中的背光照明单元。因此，本发明还提供一种包括如本文所限定的照明单元的LCD显示设备，所述照明单元被配置为背光照明单元。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，光源是在操作期间发射（光源光）至少选自200-490 nm范围的波长处的光的光源，特别地在操作期间发射至少选自400-490 nn范围，甚至更特别地440-490 nm范围中的波长处的光的光源。该光可以部分地由波长转换器纳米颗粒使用（同样进一步参见下文）。因此，在具体实施例中，光源被配置为生成蓝色光。
在具体实施例中，光源包括固态LED光源（诸如LED或激光二极管）。
在本发明再另外的方面中，一种灯包括根据本发明的至少一个照明设备。
在本发明的又一个方面中，一种照明器包括根据本发明的至少一个照明设备或者根据本发明的至少一个灯。
术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如2-20个（固态）LED光源。因而，术语LED还可以是指多个LED。
本领域技术人员将理解本文中的诸如在“基本上所有光”中或在“基本上包括”中的术语“基本上”。术语“基本上”还可以包括具有“完整地”、“完全地”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，也可以移除形容词基本上。在适用的情况下，术语“基本上”还可以涉及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。术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后提到的项目中的一个或多个。例如，短语“项目1和/或项目2”及类似短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在实施例中可以是指“由……构成”，但是在另一实施例中还可以是指“包含至少所限定的物种以及可选的一个或多个其它物种”。
另外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等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的或者时间上的次序。要理解到，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，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说明的之外的其它顺序来操作。
在本文中，除了其它方面之外，设备在操作期间进行描述。如对本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作的方法或者操作中的设备。
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书的范围的情况下设计许多可替换的实施例。在权利要求中，放置在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所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分立元件的硬件而实现，以及借助于适当编程的计算机而实现。在枚举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可以由同一个硬件项体现。在相互不同的从属权利要求中陈述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。
本发明还适用于包括说明书中所描述和/或附图中所示出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和/或附图中所示出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种方面以便提供附加的优点。另外，特征中的一些可以形成用于一个或多个分案申请的基础。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参照随附示意图来描述本发明的实施例，其中对应参考符号指示对应部分，并且其中：
图1a示意性描绘了反相胶束方法的实施例（从H. Ding, Y. Zhang, S. Wang, J.Xu, S. Xu和G. Li, "Fe3O4@SiO2 Core/Shell Nanoparticles: The Silica CoatingRegulations with a Single Core for Different Core Sizes and ShellThicknesses," Chem. Mater., 卷24, 页码4572−4580, 2012年拷贝）；
图1b示意性描绘了基于量子点的发光材料；
图1c示意性描绘了发光材料的实施例；
图2是在没有任何盐添加的情况下在标准二氧化硅涂敷的QD样品的蓝光暴露时随时间（t以秒计）的QD（方形）和发射峰值波长（十字形）的演化；“PP”指示峰值位置（以波长（nm）计）；
图3是在二氧化硅涂敷的QD的蓝光暴露时随时间（t以秒计）的QE（上部曲线）和发射峰值波长（下部曲线）的演化，其中在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加ZnCl2（菱形（1）；上部方形（2））或Na2S（三角形（3）；下部方形（4））；
图4示出（A-C）在没有添加盐的情况下并入在二氧化硅中的QD的TEM图像（4A），以及在前面将ZnCl2添加到氨（4B）的情况下示出HAADF-TEM图像，其更加清楚地示出QD，以及还有壳内的其它小颗粒。在（4C）中示出缩放的图像，其中红色箭头指示二氧化硅壳中的非常小（~2-3nm）的颗粒（可能地，ZnCl2或ZnO2）。（4D）示出二氧化硅颗粒的TEM图像，其中在前面将Na2S添加到氨。图像示出在该情况下基本上没有并入QD；
图5是在二氧化硅涂敷的QD的蓝光暴露时的随时间的QE（菱形（1））和发射峰值波长（方形（2））的演化，其中在二氧化硅生长之前将ZnCl2添加到氨；
图6是在二氧化硅涂敷的QD的蓝光暴露时的随时间的QE（三角形（1））和发射峰值波长（十字形（2））的演化，其中在二氧化硅生长之前将ZnCl2添加到氨，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S；
图7是在二氧化硅涂敷的QD的蓝光暴露时的随延长的时间（t以秒计；180000秒=50h）的QE（菱形（1））和发射峰值波长（方形（2））的演化，其中在二氧化硅生长之前将ZnCl2添加到氨，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S；以及
图8示意性地描绘了照明设备的实施例。
以上各图之中的示意性绘图未必按照比例。
图9a示出根据本发明的灯，并且图9b示出根据本发明的照明器。
图10a-10b分别示出示例8-9的稳定性测量结果，其中x轴上的是以小时计的时间，并且y轴上的是以任意单位（a.u.）计的发射强度。
具体实施方式
图1a示意性描绘了反相胶束方法的实施例。参考标记31指示QD，参考标记32指示配体，诸如油酸或者十六胺；参考标记33指示表面活性剂，诸如Igepal CO-520，参考标记34指示二氧化硅形成催化剂，诸如氨，参考标记35指示二氧化硅前体，诸如TEOS，参考标记36指示经水解的二氧化硅前体，诸如经水解的TEOS，参考标记37指示二氧化硅，并且参考标记38指示液体介质，特别地有机非极性溶剂，诸如环己烷。
在图1a中，示出反相胶束方法中的大多数阶段的示意性概览。首先，混合诸如环己烷之类的非极性溶剂以及表面活性剂Igepal® CO-520。然后，添加量子点，其典型地具有作为配体的油酸，其导致与Igepal® CO-520的配体交换，这可以通过核磁共振示出。在添加量子点之后，添加氨（在水中25%），其是用于二氧化硅形成的催化剂（其它催化剂可以例如为二甲胺），其中浓度越高，二氧化硅生长发生得越快。在添加氨的时刻处，将形成胶束，其中氨是胶束的内部体积并且Igepal® CO-520是表面活性剂。水（诸如来自氨）对于二氧化硅的水解反应也可能是必要的（具有作为反应产物的乙醇），尽管其在缩合反应处被再次释放。在之后的步骤中（氨添加和TEOS添加也可以反转）添加TEOS。
由于氨和配体交换将随量子点表面上的Igepal和/或本征配体而发生，因此该二氧化硅前体被（部分地）水解。这还将使量子点是可水溶解的并且使得QD能够存在于胶束的亲水性核内。胶束是非常动态的，其快速互换，然而所添加的量子点的量应当粗略地匹配在没有QD添加的相同合成进程中将产生的二氧化硅球体的典型量。以该方式，可能的是得到每一胶束的精确地一个量子点。QD处于二氧化硅球体中间这一事实指示QD充当用于二氧化硅生长的种子（seed）。在通过TEOS的配体交换之后，二氧化硅将以取决于氨浓度的速度而生长。在若干天之后，所有TEOS分子缩合并且生长停止。
在另一示例中，人们可以使用具有带电配体（诸如MPA，巯基丙酸）的QD，所述带电配体允许这些QD在水中的分散。对于分散在水中的具有带电配体的这些QD，要陈述的是，由于量子点的电荷，其将其它量子点推出胶束。该静电排斥与量子点和二氧化硅颗粒的量的正确匹配组合地将得出每一二氧化硅壳一个量子点的良好精度。
以该方式，可以获得二氧化硅涂敷的QD。在最后阶段之后，二氧化硅涂敷的QD可以在期望时从液体介质重新得到。选项是添加沉淀剂，即引致QD的絮凝和随后沉淀的材料。例如，可以使用乙醇。此后，可以利用第二液体介质冲洗QD，所述第二液体介质诸如乙醇或另一（有机）（极性）溶剂（诸如，乙腈、异丙醇、丙酮等中的一个或多个）。在乙醇内，QD可以被分散和存储。可替换地，QD可以从第二液体介质（同样参见上文）重新得到并且可以嵌入在基体材料中（同样参见下文）。
另外，在二氧化硅生长之后，还可以应用一个或多个后处置。可选地，可以包括另外的盐处置阶段。另外，量子点可以经受热学处置，其可以造成更稳定的QE。
图1b示意性描绘了基于量子点的发光材料10。作为示例，描绘了利用参考标记100指示的不同类型的QD。左上方处的QD是没有壳的裸露QD。QD利用C（核）指示。右上方处的QD10是核-壳颗粒，其中C再次指示核，并且S指示壳。在底部处，示意性描绘了核-壳QD的另一示例，但是使用棒中的量子点作为示例。参考标记105指示外部层，其在第一示例中是外部表面处的核材料，并且其在后两个实施例中是QD 100的外部表面处的壳材料。
图1c示意性描绘了发光材料10的实施例，但是现在QD 100包括涂层120，特别地氧化物涂层，诸如二氧化硅涂层。涂层的厚度利用参考标记d1指示。厚度可以特别地在1-50nm范围中。特别地，涂层120在整个外部层105之上可得到。然而要指出，二氧化硅涂层可以在某种程度上是可渗透的。还要指出，未经涂敷的纳米颗粒（即，尚未利用本发明的涂层进行涂敷）的外部层105（一般地）在涂敷过程之后不再是外部层，因为外部层然后将是涂层120的外部层。然而，在本文中特别地利用参考标记105指示的术语外部层是指未经涂敷的（核-壳）纳米颗粒的外部层。
在下文中，更加详细地描述一些示例。
通过在强力搅拌之下在20mL小瓶中混合10ml的环己烷和1.276ml的igepal co-520来执行典型的QD-二氧化硅壳生长。在大致7分钟内在庚烷中混合80μl TEOS、1ml环己烷和12μl QD（50mg/ml，CdS核ZnS壳晶体丛点，其在商业上经由Crystalplex公司获得）并且在此之后将其添加到环己烷/igepal混合物。在15分钟搅拌之后，添加150μl的氨（25%），其引发反应。在一分钟内强力搅拌该混合物以在所形成的胶束之上均匀地分布氨。在氨添加之后的1分钟，停止搅拌并且将该杯体在黑暗中存储典型地2天。所使用的量子点具有核壳类型，其中核是Cd(Se,S)并且壳是ZnS。这些量子点可以用于红色和绿色二者，其中后者具有较小的尺寸。这些量子点提供有烷基配体（特别地，油酸）并且提供在溶剂中，诸如己烷。
为了停止二氧化硅生长，添加2.5ml乙醇，此后具有二氧化硅涂层的QD将沉淀并且可以通过离心分离来收集。沉淀物溶解在9ml乙醇中并且再次被离心分离以冲洗样品和移除不想要的反应物。这再重复两次。最终，将样品存储在乙醇中并且使用超声处理以分散具有二氧化硅涂层的QD直至获得清澈溶液。
二氧化硅生长发生在反相胶束内的（碱性）含水相中，并且QD可以充当用于壳生长的种子。因此，在QD和胶束的适当比例处，可能将单个QD并入在粗略地20-25nm直径的单独二氧化硅颗粒的中部，参见图4a。看起来具有疏水性油酸封端的QD（其良好地分散在比如甲苯和庚烷的非极性溶剂中）充当反相胶束的含水相中的种子。看起来经水解的TEOS分子（即，Si-O-基团）可以取代油酸分子（本征配体）。TEOS封端的QD具有针对极性含水相的好得多的亲和性，并且因此可以充当二氧化硅生长的种子。
在以下示例中，示出QD的QE在使用标准配方的二氧化硅壳生长时典型地从80%跌至20-30%。然而，QE可以改进至50%，如果在二氧化硅壳生长期间或之后添加诸如ZnCl2或Na2S之类的盐。取决于确切的添加进程和材料，光暴露效果（有时还称为“光增亮效果”）和峰值波长也受影响。结果清楚地示出，所添加的盐具有对QD性能的影响。最终，可以使用经修改的二氧化硅壳生长进程并且应用光暴露步骤而测量到（在空气中）70%以上的QE。
示例1：基准QD-二氧化硅样品的QE
作为基准，首先使用如上文描述的标准配方在QD周围生长二氧化硅壳。在二氧化硅壳生长期间取出等分部分（aliqout），并且测量QE和峰值波长。表1给出作为时间的函数的QE的概览。其示出在二氧化硅壳生长之后QE从本征点的80%朝向20-30%下跌。下跌主要发生在二氧化硅壳生长的前5分钟内，这确认这是由于QD表面/配体效果所致。使用该配方得到的二氧化硅涂敷的QD在图1中示出。
Figure 328335DEST_PATH_IMAGE001
图2示出典型的“基准”二氧化硅涂敷的QD样品的液体样品的QE在蓝光暴露时如何改变。观察到适度的光暴露，其中最终的QE高达35%。光暴露典型地伴随有发射波长中的红移。
本文中的标准光暴露通过暴露于以中等通量（~1W/cm2）的（蓝色）光来执行。以该方式，在光暴露下，光暴露效果或光增亮效果有时可以被评估为QE增加（光增亮），或者有时还减小。
示例2：在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加ZnCl2 或Na2S
为了研究盐对QD的QE的影响，在二氧化硅壳生长完成之后（在黑暗中20小时的壳生长之后）添加ZnCl2或Na2S。对于这些实验，如在示例1中描述的那样执行二氧化硅壳生长实验，但是在20小时的壳生长之后，在若干小瓶之上划分混合物以用于相同基准QD-二氧化硅混合物上的多个添加实验。对于两种盐，在温和搅拌下将100μl的水中某一浓度的盐添加到反相胶束混合物。这在执行冲洗进程之前完成，换言之，胶束仍旧完好无损。在具有所添加的盐的1小时搅拌之后，使用标准进程冲洗混合物，并且将颗粒再分散于乙醇中，此后确定QE。QE在表2中与QD发射谱的峰值波长一起列出。参考样品具有33%和35%的QE，其稍微高于以上描述的结果但是在相同范围内。当添加ZnCl2时，随盐浓度的增加（直至47%）而观察到QE中的逐步增加，连同发射峰值波长中的红移（高达2nm）。类似地，在添加100mM Na2S溶液时观察到QE中的向49%的增加，然而400mM示出仅增加至39%。虽然有小改变，但是发射峰值波长在该情况下以大致0.5-1nm向蓝色漂移。
以上结果示出盐的添加对QD的最终QE和峰值波长有影响。这喻示着离子有机会通过（多孔）二氧化硅颗粒朝向QD表面扩散。
Figure 307792DEST_PATH_IMAGE002
n.m.=没有测量。
在利用蓝色光进行光照时还随时间跟踪了其中在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加ZnCl2或Na2S的二氧化硅涂敷的QD的QE。在两种情况下，添加100μl的400mM盐浓度。两个样品的QE在47%和40%处开始，这与表2中列出的结果一致。利用ZnCl2处置的样品示出高达60%QE的光暴露，其伴随有~1nm的红移。利用Na2S处置的样品首先示出QE向~15%的急剧下跌，此后其增加至~40%，在该情况下再次伴随有~2nm的红移。从这些结果，看起来在二氧化硅生长之后的ZnCl2处置是良好的路线。
示例3：在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加ZnCl2 和Na2S
来自参考1的二氧化物涂敷的QD还用于以不同顺序添加ZnCl2和Na2S二者，参见表3。参考以及仅ZnCl2和仅Na2S的实验的结果也被给出以用于比较。当首先添加ZnCl2并且然后添加Na2S时，测量到52%的QE，其中峰值波长为604.5nm。当以相反顺序添加盐时，测量到41%的QE，其中峰值波长为605.2nm。这些结果确认盐添加对QE和峰值波长的影响，并且示出以其添加盐的顺序的确影响QD的最终光学性质。结果示出在添加两种盐的情况下，最有利的是最后添加Na2S。
Figure 11831DEST_PATH_IMAGE003
示例4：在二氧化硅壳生长期间添加ZnCl2或Na2S
在另一实施例中，在二氧化硅生长期间添加ZnCl2或Na2S，其中在前面将这些盐的100mM溶液与氨混合。在该实验中，使用每150μL的35%氨的13mg（0.93*10-4mol）ZnCl2。类似地，将50.76mg的Na2S添加到150μL的氨35%。Na2S是强碱，所以较低的氨浓度也可以有用。结果的TEM图像显示在以下的图4中，其中（A-C）表示ZnCl2添加并且（D）表示Na2S添加。
图4中的TEM结果示出在添加到二氧化硅合成物之前向氨的ZnCl2添加导致在二氧化硅颗粒的壳中形成小纳米颗粒。这些颗粒可以是ZnCl2和/或ZnO颗粒，但是不存在针对此的确凿证据。然而，QD仍旧很好地并入在二氧化硅颗粒中。在添加到二氧化硅合成物之前向氨添加Na2S的情况下，看起来QD没有并入到二氧化硅颗粒中，而是附连到二氧化硅颗粒的外侧。其喻示着这是由于二氧化硅生长期间的过高pH，因为Na2S本身是强碱。
其中向氨添加ZnCl2的样品的QE具有51%的QE（峰值在606.9nm处）并且重制物具有54%的QE（峰值在606.4nm处）。以下的图5示出该样品的QE在暴露于蓝色光时没有示出光暴露（而是下跌），其伴随有~1.5nm的红移。这在某种程度上是引人注意的，因为其中在二氧化硅生长之后向反应混合物添加ZnCl2的样品（示例2）没有示出光暴露效果。
因而，本发明还提供一种包括颗粒和/或颗粒的团块的发光材料，其中颗粒特别地具有20-500nm范围中的尺寸，诸如特别地20-350nm，其中基本上每一个颗粒包括被二氧化硅涂层围绕的（单个）量子点。如上文所指示的，量子点可以具有核-壳类型。包括壳的二氧化硅还包括与量子点的外部层共享的一个或多个元素。特别地，大约至少70 wt.%的发光材料可以包括这样的颗粒和/或其团块。因而，各个颗粒可能未必互连。各个颗粒可以成团块，但是可以不形成共享单个二氧化硅涂层的量子点的组合。发光材料的部分，诸如30 wt.%或更少，可以可选地基于共享两个或更多量子点的颗粒。
示例5：在二氧化硅壳生长期间添加ZnCl2，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S
在又一实施例中，利用二氧化硅壳涂敷QD，其中与氨一起添加ZnCl2，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S。在该实验中，将13mg的ZnCl2溶解到氨（35%）溶液中，其中在二氧化硅生长的开始处添加150ul。在完成二氧化硅合成（在没有搅拌的情况下在黑暗中22小时）之后，将100ul的水中400mM的Na2S添加到反应混合物并且轻轻地搅拌1小时。接下来，利用乙醇沉淀反应混合物并且在乙醇中冲洗3次。所得样品的QE在608nm的峰值波长处为54%。以下的图6示出该样品没有示出在1400s内高达58%的光暴露，连同~0.7nm的发射峰值波长中的红移。要指出，该峰值波长与在示例4中描述的样品明显不同，其中在没有Na2S后处置的情况下的ZnCl2添加导致606.5nm处的初始峰值。
当再次测量相同样品的QE时，以608.5nm的峰值波长而测量到66%的QE。当该样品在延长的时间内（高达2天）暴露于蓝色光时，观察到高达76%的QE的光暴露，同时峰值波长几乎不再漂移；参见图7。
示例6：在红色QD的不同膜中的应用
在甲苯中和在硅树脂膜（波长转换器元件）中的QD分散之间的比较。利用40μL的ZnCl2（0.4M）和/或100μL的Na2S（0.4M）处置样品A-E。样品F利用40μL的饱和ZnCl2和100μL的Na2S（0.4M）处置。
利用光暴露（LE）处置的两个样品具有朝向65-70%的QE的增加。结果在表4中指示：
Figure 938198DEST_PATH_IMAGE004
看起来利用Na2S处置的样品在膜中示出恒定QE。另外，ZnCl2引致红移并且Na2S引致蓝移。另外，光暴露对膜中的QE具有积极影响。样品F具有用于分散的最优处置w.r.t.QE，并且样品E具有用于膜的最优处置w.r.t. QE。
示例6：在绿色QD的不同膜中的应用
应用相同实验，但是现在利用绿色QD（NC536A），其以样品G-L指示，参见表5：
Figure 598243DEST_PATH_IMAGE005
而且，这些样品在膜中示出恒定QE。另外，再次感知到，ZnCl2引致红移并且Na2S引致蓝移。此处还观察到，光暴露对膜中的QE具有积极影响。样品K具有用于分散的最优处置w.r.t QE并且样品L具有用于膜的最优处置w.r.t QE。
以上结果论证了QD的二氧化硅涂层导致QE从80%到20-30%的急剧下跌。在二氧化硅生长期间或之后的ZnCl2和/或Na2S盐的添加可以将QE改进成高达60%或更高。光暴露可以进一步将QE增加到75%以上。在没有盐添加的情况下，光暴露限于高达35%。要喻示的是，在二氧化硅生长期间，可以从QD表面移除Zn和/或S离子，从而导致表面缺陷态，其减小QE。通过添加锌和/或硫化物盐（和/）或其它相关盐，在二氧化硅壳生长期间或之后，这些陷阱态可以被恢复。QE中的改变还有峰值波长中的漂移支持以下构想：Zn和/或硫化物离子（和/）或其它相关离子可以实际地迁移到朝向QD的二氧化硅球体中，并且从而影响光学性质。预期到，量子效率甚至可以通过精细调谐温度、浓度和盐组合和或盐添加方案而进一步改进。
以下在表6中限定所使用的化学品。
Figure 60186DEST_PATH_IMAGE006
图8描绘了具有光源160的照明设备150，光源160配置为生成光源光161。该光源光161至少部分地利用发光材料10来接收，发光材料10例如以层或主体1000的形式，或者被这样的层或主体1000所包括。该层或主体还可以指示为波长转换器元件（同样参见图2a）。发光材料10与光源160光学耦合。发光材料吸收光源光161的至少部分并且将该光源光161转换成发光材料光。由照明设备150提供的光利用参考标记151指示。该照明设备光151可以至少包括在利用光源光161的所述激发时由发光材料10生成的光，但是也可以可选地包括所述光源光161。参考标记d2指示此处嵌入在波长转换器包括中的下游布置的发光材料的距离。距离可以是非零的，这指示例如远程配置。距离也可以可选地为零。
图9a示出包括根据图8的照明设备的灯900。在可替换实施例中，灯900可以包括根据本发明的多个照明设备。
图9b示出包括根据图8的照明设备的照明器950。在可替换实施例中，照明器950可以包括根据本发明的多个照明设备，或者根据图9a的一个或多个灯。
示例7：在二氧化硅生长期间添加Cd(NO3)2
在又一示例中，利用二氧化硅壳涂敷QD，其中与氨一起添加Cd(NO3)2。在该实验中，在二氧化硅生长的开始处，水中40μl的Cd(NO3)2添加有120μl的氨（35%）。在二氧化硅合成完成（在没有搅拌的情况下在黑暗中22小时）之后。接下来，利用乙醇沉淀反应混合物并且在乙醇中冲洗反应混合物3次。在冲洗之后将反应混合物分散在400μl的甲苯中。所得样品的QE在609nm的峰值波长处为71%。要指出，该峰值波长明显不同于在示例4中描述的样品，其中ZnCl2添加导致606.5nm处的初始峰值。
示例8：在二氧化硅生长期间添加Cd(NO3)2并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前的Na2S添加
在又一示例中，利用二氧化硅壳涂敷QD，其中与氨一起添加Cd(NO3)2，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S。在该实验中，0.5M的Cd(NO3)2添加有120μl的氨（35%）溶液。在二氧化硅合成完成（在没有搅拌的情况下在黑暗中22小时）之后，将100μl的水中400mM Na2S添加到反应混合物并且轻轻搅拌30分钟，随后在30分钟内添加100μl的0.8M NaOH。接下来，利用乙醇沉淀反应混合物并且在乙醇中将反应混合物冲洗3次并将其再分散在甲苯中。所得样品的QE在606nm的峰值波长处为82%。当量子点并入在硅树脂膜中时，QE下跌至61%。在加速退化测试中，在具有200mA的驱动电流和90℃的主板温度的LED上在加速测试协议中测量样品。在涉及高操作温度的热淬灭之后，所发射的强度在60小时内下跌＜15%，如在图10a中所示。
示例9：在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前的Na2S添加和ZnCl2的添加
在又一示例中，利用二氧化硅壳涂敷QD，其中与氨一起添加ZnCl2，并且在二氧化硅生长之后但在冲洗进程之前添加Na2S，随后是碱的添加。在该实验中，在二氧化硅生长的开始处，50μl 0.1M的ZnCl2添加有150μl的氨（35%）溶液。在二氧化硅合成完成（在没有搅拌的情况下在黑暗中22小时）之后，将100μl的水中400mM的Na2S添加到反应混合物并且轻轻地搅拌30分钟，随后是50μl 0.8M的NaOH的添加以及另一个30分钟的搅拌。接下来，利用乙醇沉淀反应混合物并且在乙醇中冲洗反应混合物3次并将其再分散在甲苯中。所得样品的QE在605nm的峰值波长处为58%。在200mA和90℃处跟踪作为时间的函数的发射，如在图10b中所示。在初始光增亮和热学淬灭效果之后，红色发射信号在至少150小时内恒定于10%内。
要指出，示例9的实施例具有比示例8的实施例更高的稳定性，并且还感知到更小的强度下跌。
示例10：来自示例1和示例9的QD的ZnCl2、Na2S、NaOH处置之后的离子量的分析
实施根据示例1制备的样品的ICP-MS分析并且将其与根据示例9制备的样品的ICP-MS分析相比较。
为了从基质释放出感兴趣的元素，使用微波消解进程破坏样品。在溶解之后，将样品稀释至已知体积并且执行半定量测量以便借助于电感耦合等离子体-光学发射谱法（ICP-OES）来确定存在的元素。随后所确定的元素借助于ICP-OES来更加精确地确定。
在TCP-OES分析期间，将样品溶液馈送通过喷雾器。这产生气溶胶，其被引到氩等离子体中。在该等离子体中，蒸发、原子化并且激发溶液，其产生元素特定发射。发射的强度和波长用于确定存在的Cd、K、Na、S、Si和Zn的量。通过与由基质匹配坯料和至少四个基质匹配校准标准溶液（通过经认证的参考溶液的稀释获得）产生的强度比较来执行校准。
每一个坯料、校准标准和样品溶液包含对应量的内部标准以校正测量期间的系统变化。每一个ICP-OES测量包括多个平行测定（replicate）并且每一个使用若干波长来测量。为了质量控制，一起进行坯料和尖峰恢复实验。
定量ICP-OES分析的结果在表7中呈现。浓度以相对于硅量的重量百分比（wt%）的比来表述。一式三份地分析每一个样品。相比于示例1，Na、S和Zn的量对于示例9而言明显更高。Cd和K含量在实验误差内相同，而Na、S和Zn的量达到高达Si的量的10-20%的值。
表7：相对于硅重量的Cd、K、Na、S和Zn的重量
元素 示例1 示例9
Cd 4.3 4.5
Na 0.3 17.9
S 1.8 11.2
Si 100 100
Zn 2.6 15.7
本发明使得能够以高通量密度实现高效的（经QD转换的）LED光源，例如LED灯、聚光灯、室外照明、机动车照明和/或激光应用。

Claims (17)

1.一种用于产生基于经涂敷的量子点（100）的发光材料（10）的方法，所述方法包括：
（i）在液体介质（20）中提供发光量子点（100），其中发光量子点（100）具有外部层（105），所述外部层（105）包括含有阳离子的第一元素（M1）和含有阴离子的第二元素（A2）；以及
（ii）在涂敷过程中，在液体介质（20）中的量子点（100）的外部层（105）上提供涂层（120），其中涂层（120）包括二氧化硅涂层；
其中在涂敷过程期间，或者在涂敷过程之后，或者在涂敷过程期间和之后，液体介质（20）包括含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）中的一个或多个，其中第一元素（M1）和第三元素（M3）属于周期系的相同族，并且选自金属元素的组，其中第二元素（A2）和第四元素（A4）属于周期系的相同族，并且选自非金属元素的组，并且其中第一元素和第三元素各自独立地选自包括Zn和Cd的组，并且其中第二元素和第四元素各自独立地选自包括S、Se和Te的组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第三元素（M3）和第四元素（A4）中的所述一个或多个以至少10mM的浓度在液体介质（20）中可得到。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以下中的一个或多个适用：第三元素=第一元素和第四元素=第二元素。
4.根据权利要求1所述的方法，其中涂敷过程在包含所述量子点（100）的胶束（25）中执行。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在涂敷过程期间，液体介质（20）包括含有离子的第三元素（M3）并且基本上不包括含有离子的第四元素（A4），并且其中在涂敷过程之后，液体介质（20）包括含有离子的第四元素（A4）。
6.根据权利要求1所述的方法，其中利用根据前述权利要求中任一项的方法可获得的经涂敷的量子点（100）具有相对于在含有离子的第三元素（M3）和含有离子的第四元素（A4）缺失的情况下利用这样的方法可获得的经涂敷的量子点（100）的发光最大波长而漂移的发光最大波长。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括将经涂敷的量子点（100）嵌入在基体材料（1014）中以提供波长转换器元件（1000），其中基体材料（1014）包括硅树脂。
8.一种基于经涂敷的量子点（100）的发光材料（10），发光材料（10）包括具有外部层（105）的发光量子点（100），所述外部层（105）包括含有阳离子的第一元素（M1）和含有阴离子的第二元素（A2）；以及布置在所述外部层（105）上的涂层（120），其中涂层（120）包括二氧化硅涂层，并且其中二氧化硅涂层还包括第三元素（M3）和第四元素（A4）中的一个或多个，其中第一元素（M1）和第三元素（M3）属于周期系的相同族，并且其中第二元素（A2）和第四元素（A4）属于周期系的相同族，并且其中第一元素和第三元素各自独立地选自包括Zn和Cd的组，并且其中第二元素和第四元素各自独立地选自包括S、Se和Te的组。
9.根据权利要求8所述的发光材料（10），其中以下中的一个或多个适用：第三元素=第一元素和第四元素=第二元素。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的发光材料（10），其中第三元素（M3）和第四元素（A4）中的所述一个或多个分别以至少100ppm的量在涂层（120）中可得到。
11.根据权利要求8-9中任一项所述的发光材料（10），其中第三元素（M3）和第四元素（A4）中的所述一个或多个分别以在1:100-25:100范围中的相对于硅的重量比而在涂层（120）中可得到。
12.根据权利要求8-9中任一项所述的发光材料（10），其中量子点具有选自包括以下各项的组的形状：球体、立方体、棒、线、盘和多荚，其中涂层（120）具有1-50nm范围中的厚度（d1），其中量子点具有核-壳类型，其中核材料不同于壳材料，其中核材料选自包括ZnS、ZnSe、CdS、CdSe和InP的组，其中壳材料选自包括ZnS、ZnSe、CdS和CdSe的组，并且其中第三元素选自包括Zn和Cd的组，并且其中第四元素选自包括S和Se的组。
13.一种波长转换器元件（1000），包括具有嵌入其中的根据权利要求8-12中任一项或者通过根据权利要求1-7中任一项所述的方法可获得的发光材料（10）的基体材料（1014）。
14.根据权利要求13所述的波长转换器元件（1000），其中基体材料（1014）包括硅树脂。
15.一种照明设备（150），包括光源（160）和如在权利要求8-12中任一项中限定的发光材料（10）或者通过根据权利要求1-7中任一项所述的方法可获得的发光材料（10）或者包括所述发光材料（10）的波长转换器元件（1000），其中光源（160）配置为光照发光材料（10）。
16.一种灯（900），包括根据权利要求15所述的至少一个照明设备。
17.一种照明器（950），包括根据权利要求15所述的至少一个照明设备或者根据权利要求16所述的至少一个灯。
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