光学组合物的制作方法
【专利说明】光学组合物 发明领域
[0001] 本发明设及组合物、光学组合物W及包含所述光学组合物的发光装置和光学部 件。本发明还设及制备所述光学组合物的方法。
[0002] 发巧背景
[0003] 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，W 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，例如有机娃（silicone)，作为封装剂。包含所述高折射率材料的封装剂如果用于该种 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W相当大地增加系统效率。
[0004] 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、例如有机娃 基质中，W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W提高与所述高折射率基质材料的相容性。然 而，该种方法由于纳米晶体的聚集，倾向于产生过量光散射。
[0005] 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 半导体纳米晶体渗杂的基质，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娃骨架，和一个或多个与所述有机娃骨架连接的纳米结 构结合部分。
[0006] 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】
[0007] 本发明的目的是至少部分克服该个问题，W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。
[000引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W在所述 有机金属络合物与包含选自硫和砸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。
[0009] 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砸的至少一种元素的作用 剂接触后，能够形成透明纳米晶体。
[0010] 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砸的至少一 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[001引在一个实例中，所述聚合物的阴离子有机侧基是选自例如co0-、肥0矿、邸30)矿、CH3CH(0H)C0矿、（C00)22-、C3&0(C00)33-、CgH^-、C化CO矿的駿酸根基团。所述阴离子有机侧 基也可W是横酸根基团巧s020-)。
[0014] 根据一种实施方式，所述基质是有机娃或有机娃衍生物，包含聚硅氧烷和娃橡胶 的至少一种。
[0015] 根据一种实施方式，所述金属离子选自锋离子、簡离子和铁离子。
[0016] 在一个实例中，所述组合物还可W包含分散在所述基质中的纳米晶体。
[0017] 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。
[001引根据第二方面，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砸的至少一种元素的未改性纳米晶体。
[0019] 所述光学组合物的优点是折射率增加和可调。此外，所述透明纳米晶体不吸收光。 此外，为了防止聚集，所述纳米晶体不需要任何表面改性也不需要与它们的表面结合的任 何配位体。
[0020] 根据一种实施方式，所述纳米晶体均匀分散在主体基质中。所述均匀分散意味着 通过减少纳米晶体的聚集来防止光散射。
[0021] 根据一种实施方式，所述光学组合物具有在1.6至1. 9范围内的折射率。
[0022] 根据一种实施方式，所述基质是交联的。
[0023] 在一个实例中，所述纳米晶体选自2115、〔(15、21156、〔(156和口65。
[0024] 在一个实例中，所述有机部分残基选自例如COOH、肥OOHXH3COOHXH3CH(OH)COOH、 (COOH)2、C3H5O(COOH)3、CgHsA、CeHsCOOH、RS020H。所述有机部分残基在所述光学组合物中容 易检测。
[0025] 根据第=方面，提供了发光装置，其包含固态光源和布置在所述固态光源上方的 光学组合物。
[0026] 根据第四方面，提供了包含所述光学组合物的光学部件。
[0027] 在一个实例中，提供了包含所述光学组合物的透明盖构件。例如，所述透明盖构件 可W覆盖发光装置中的固态光源。
[002引在一个实例中，提供了包含所述光学组合物和波长转换材料的发光装置的波长转 换构件。
[0029] 在第五个方面，本发明提供了制备光学组合物的方法，所述方法包括W下步骤：
[0030] a)提供了包含阴离子有机部分的透明基质，
[0031] b)将金属阳离子分散到所述基质中，使得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，
[0032] C)使所述有机金属络合物与包含选自硫和砸的至少一种元素的作用剂接触，W将 至少部分所述金属阳离子原位转化到成明纳米晶体。
[0033] 原位形成纳米晶体允许更容易和更有效地制备减少过量光散射的光学组合物。所 述方法是容易的，因为它不需要所述纳米晶体表面改性的步骤。所述方法是更有效的，因为 原位形成允许减少纳米晶体聚集体的形成，并因此也进一步减少过量的光散射。此外，所述 光学组合物的折射率可在制备所述光学组合物期间调节。
[0034] 根据一种实施方式，制备光学组合物的方法包括W下步骤：
[0035] a)提供本发明的组合物，
[0036]C)使所述有机金属络合物与包含选自硫和砸的至少一种元素的作用剂接触，W将 至少部分所述金属阳离子原位转化到透明纳米晶体中。
[0037]根据一种实施方式，进行步骤C)，直到达到所述光学组合物的折射率对应于所述 有机金属络合物的100 %转化为止。
[003引根据一种实施方式，所述方法还包括通过选自紫外线、丫射线、电子的高能福射交 联所述基质的步骤。所述基质交联的步骤也可W通过热进行。
[0039] 在一个实例中，制备光学组合物的方法包括W下步骤：制备包含反应性单体和有 机金属络合物的混合物，任选澄清的和可混溶的；利用高能福射聚合所述混合物；和使所 述有机金属络合物与包含选自硫和砸的至少一种元素的作用剂接触，W原位反应至少部分 所述金属阳离子W形成透明纳米晶体，例如金属硫化物（sulfinid