[发明专利]光学组合物

说明书

发明领域

本发明涉及组合物、光学组合物以及包含所述光学组合物的发光装置和光学部件。本发明还涉及制备所述光学组合物的方法。

发明背景

在许多包含固态光源的发光装置、例如LED中，所述固态光源被透明材料封装，以便增加所述装置的光提取和保护固态光源。重要的是使用具有高光化学稳定性的高折射率材料，例如有机硅(silicone)，作为封装剂。包含所述高折射率材料的封装剂如果用于这种发光装置的部件例如波长转换构件或透明盖构件中的话，可以相当大地增加系统效率。

已经提出将纳米晶体分散在高折射率材料的基质、例如聚合物基质、例如有机硅基质中，以便进一步增加所述基质的折射率。所述纳米晶体通常在分散到所述基质中之前制备和表面改性。所述纳米晶体被表面改性以提高与所述高折射率基质材料的相容性。然而，这种方法由于纳米晶体的聚集，倾向于产生过量光散射。

US 2012/0068118 A1解决了不希望的光散射的问题，并且提出了用包含配位体的半导体纳米晶体掺杂的基质，所述纳米晶体允许与各种基质材料、包括聚合物混合，使得极少部分的光被散射。公开了包含纳米结构的组合物，和与所述纳米结构的表面结合的聚合配位体。所述配位体包含线性有机硅骨架，和一个或多个与所述有机硅骨架连接的纳米结构结合部分。

然而，本领域仍然需要进一步减少过量光散射的高折射率组合物。本领域还需要制备减少过量光散射的高折射率组合物的改进方法。

发明内容

本发明的目的是至少部分克服这个问题，以及提供允许进一步减少光散射的光学组合物，和制备光学组合物的方法。

现有技术的缺点是当在流态载体中从纳米晶体开始时，所述纳米晶体的高移动性通常导致纳米晶体聚集。在本发明中，发明人建议在透明基质内进行纳米晶体的原位形成。在本发明中，提供了包含透明基质和有机金属络合物的组合物。随后，纳米晶体可以在所述有机金属络合物与包含选自硫和硒的至少一种元素的作用剂接触时，在所述透明基质中原位形成。所述有机金属络合物在透明基质内的低移动性起到了妨碍和阻止纳米晶体聚集的作用。

根据本发明的第一个方面，提供了包含透明基质和分散在所述基质中的金属阳离子的组合物，所述透明基质包含阴离子有机部分。所述阴离子有机部分和所述金属阳离子形成有机金属络合物。此外，所述金属阳离子在与包含选自硫和硒的至少一种元素的作用剂接触后，能够形成透明纳米晶体。

本发明的组合物的优点是在制备所述光学组合物之前不需要形成或表面改性纳米晶体。此外，所述组合物的折射率是可调的，取决于曝露于所述包含选自硫和硒的至少一种元素的作用剂的时间。此外，所述有机金属络合物在所述组合物中不聚集，因此所述纳米晶体在暴露于所述作用剂后也不倾向于聚集。防止聚集导致防止过量的光散射。

根据一种实施方式，所述有机金属络合物均匀分散在基质中。

根据一种实施方式，所述基质包含聚合物并且所述阴离子有机部分是所述聚合物的阴离子有机侧基。

在一个实例中，所述聚合物的阴离子有机侧基是选自例如COO^-、HCOO^-、CH₃COO^-、CH₃CH(OH)COO^-、(COO)₂^2-、C₃H₅O(COO)₃^3-、C₅H₇O₂^-、C₆H₅COO^-的羧酸根基团。所述阴离子有机侧基也可以是磺酸根基团(RSO₂O^-)。

根据一种实施方式，所述基质是有机硅或有机硅衍生物，包含聚硅氧烷和硅橡胶的至少一种。

根据一种实施方式，所述金属离子选自锌离子、镉离子和铁离子。

在一个实例中，所述组合物还可以包含分散在所述基质中的纳米晶体。

在一个实例中，所述有机金属络合物具有用于化学连接至所述基质的聚合物网络的反应性基团。

根据第二方面，本发明提供了光学组合物，其包含含有有机部分残基的透明基质、和分散在所述基质中的包含金属阳离子与选自硫和硒的至少一种元素的未改性纳米晶体。