CN114729261A - 退火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备发光组合物的方法,所述方法包括:(a)提供第一发光材料或其前体,所述第一发光材料能够发射第一波长范围内的光;(b)提供第二发光材料或其前体,所述第二发光材料能够吸收第二波长范围内的光,并且具有与所述第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠的发射光谱;以及(c)混合所述第一发光材料或其所述前体与所述第二发光材料或其所述前体,其中所述方法还包括:(I)制备包含(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)盐的混合物;以及(II)在300℃或更高温度下加热所述混合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备发光组合物的方法。本发明还涉及一种制备发光材料的方法。本发明还涉及可通过根据本发明的方法获得的发光组合物和材料。本发明还涉及包含本发明的发光组合物和/或发光材料的器件。
背景技术
发光下转换材料在照明和显示应用等固态照明器件中起着重要作用。
WO2018/167266公开了包含发光材料和敏化剂材料的组合物,其中发光材料和敏化剂材料被选择为使得敏化剂材料具有至少部分地与发光材料的一个或多个激发带重叠的发射光谱,并且其中发光材料和敏化剂材料彼此布置成允许从敏化剂材料向发光材料非辐射能量转移。该申请还描述了其制备方法。
从敏化剂材料到发光材料的非辐射能量转移(有时也称为荧光共振能量转移,FRET)涉及从敏化剂材料中激发的敏化剂离子到发光材料中的受体(或发射体)离子的非辐射能量转移。这表现为敏化剂材料中敏化剂离子的选择性激发增加,导致发光材料中发射离子的发射增加。
本申请公开了用于获得发光材料和组合物的进一步改进的方法。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种制备发光组合物的方法,所述方法包括:
(a)提供第一发光材料或其前体,所述第一发光材料能够发射第一波长范围内的光;
(b)提供第二发光材料或其前体,所述第二发光材料能够吸收第二波长范围内的光,并且具有与所述第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠的发射光谱;以及
(c)混合所述第一发光材料或其所述前体与所述第二发光材料或其所述前体,
其中所述方法还包括:
(I)制备包含(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)盐的混合物;以及
(II)在300℃或更高温度下加热所述混合物。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于处理或获得发光材料的方法,所述方法包括:
(I)制备包含发光材料和/或其前体和盐的混合物,以及
(II)在300℃或更高温度下加热混合物,
其中混合物中的盐与发光材料和/或其前体的比率大于1:1(w/w),优选大于2:1(w/w),更优选大于5:1(w/w),最优选大于10:1(w/w)。
根据本发明的方法能够获得具有优异发光性能的组合物或材料。更具体地,根据本发明的第一方面的方法能够将发光材料布置在靠近空间的位置,以有效地控制颗粒间FRET。此外,该方法能够获得具有少量晶体缺陷且在小尺寸(约50nm或更小,甚至约20nm或更小)下高度结晶的组合物或材料。此外,还发现增加盐:发光材料(w/w)比率有利于减少烧结(聚集、生长和/或聚结)。当发光材料呈纳米颗粒的形式时,这是特别有利的。
附图说明
图1示出了作为第二发光材料的Lu3Al5O12:Ce(0.65%)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为第一发光材料的LaPO4:Tb的激发带(下迹线)的重叠。
图2示出了作为第二发光材料的Lu3Al5O12:Ce(0.65%)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为第一发光材料的Li3Ba2(La0,6Eu0,4)3(MoO4)8的激发带(下迹线)的重叠。
图3示出了盐处理、加热和脱盐之前和之后的YAG:Ce颗粒的光致发光光谱。混合以1:15YAG:盐重量比进行。如实施例3所述制备样品。
图4示出了退火前YAG:Ce3+颗粒的粒度分布的直方图。
图5示出了通过不存在盐的方法获得的YAG:Ce3+颗粒的粒度分布直方图。
图6示出了通过根据本发明的方法获得的YAG:Ce3+颗粒的粒度分布直方图。
图7示出了通过根据本发明的方法获得的YAG:Ce3+颗粒的粒度分布直方图。
图8示出了通过根据本发明的方法获得的YAG:Ce3+颗粒的粒度分布直方图。
图9示出了通过根据本发明的方法获得的YAG:Ce3+颗粒的粒度分布直方图。
图10示出了作为第二发光材料的YAG:Ce3+的发射光谱(上迹线)与作为第一发光材料的YVPO4:Eu3+的激发带(下迹线)的重叠。
具体实施方式
除非另有说明,以下详细描述适用于根据本发明的第一方面的方法和本发明的第二方面。
发光材料或其前体
发光材料或其前体可为任何合适的无机发光材料或其前体。本领域技术人员将理解,如本文所用,前体指根据本发明在加热下转化为发光材料的材料,例如非晶体材料。
发光材料或其前体优选包含适当主晶格中的光学活性离子。例如,主晶格可选自:氧化物、氟化物、氮化物、硼酸盐、石榴石、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氯化物、硫化物、硒化物、硅酸盐、铝酸盐、氟氧化物、氯氧化物、氮氧化物、硫氧化物、硒氧化物、氟氯化物、氟硅酸盐和氟溴化物,或这些的组合或其中可引入光学活性离子的另一种无机主体材料。例如,发光材料或其前体可为被称为第一发光材料或第二发光材料的任何材料。
优选地,发光材料或其前体的主晶格是石榴石,更优选地选自Y3Al5O12(“YAG”)或Lu3Al5O12(“LuAG”)或其组合。优选地,发光材料或其前体掺杂有选自Ce3+、Eu3+和Tb3+的一种或多种离子。更优选地,发光材料或其前体掺杂有掺杂剂,所述掺杂剂至少包括Ce3+,任选地与Tb3+组合。最优选地,主晶格选自Y3Al5O12(“YAG”)或Lu3Al5O12(“LuAG”)或其组合,并且掺杂剂包括Ce3+,任选地与Tb3+组合。
优选地,发光材料或其前体为颗粒形式,更优选为纳米颗粒的形式。合适的纳米颗粒包括至少一维为纳米级的颗粒,优选<100nm。技术人员将理解,纳米颗粒例如可为纳米片、纳米棒或纳米点的形式。纳米颗粒特别适用于本发明的方法。
优选地,如使用透射电子显微镜(TEM)测量的,纳米颗粒最小尺寸的D50值≥1nm且≤100nm,更优选≥l nm且≤50nm,最优选≥2nm且≤10nm。D50定义为纳米颗粒最小尺寸长度的中值,从至少50个代表性颗粒的集合中测量。
纳米颗粒可包含有机配体。如技术人员所知,这些通常被称为封端分子(或封端剂),并且用于控制颗粒的生长和/或聚结。
配体可为适合于此目的的任何有机配体。配体的示例包括脂肪酸(包括其盐和酯)、胺、多元醇,例如油酸、油基胺、油酸酯、三丁胺和(聚)乙二醇。
优选地,调整纳米颗粒的配体以增强与盐的混合。通常,加热到高温(约300℃或更高)会导致颗粒的有机配体被去除。在优选实施方式中,使用约500℃或更高的温度。500℃或更高的温度可获得更高的功效。
第一发光材料及其前体和第二发光材料及其前体
根据本发明的第一方面的方法包括提供第一发光材料或其前体和第二发光材料或其前体。
第一发光材料能够发射第一波长范围内的光。本领域技术人员将理解,第一发光材料在通过根据本发明的方法获得或可获得的组合物中用作发光材料。第一波长范围可为任何目标波长范围。下文将描述优选波长范围。
第二发光材料能够吸收第二波长范围内的光。本领域技术人员将理解,第二发光材料用作根据本发明的敏化剂材料。第二波长范围可为任何目标波长范围。下文将描述优选波长范围。
第二发光材料具有与所述第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠的发射光谱。具体而言,当被第二波长范围内的光激发时,第二发光材料具有与所述第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠的发射光谱。本领域技术人员能够基于本领域已知的光谱或通过常规实验确定光谱来良好地确定光谱的重叠。
例如,图1示出了作为第二发光材料的Lu3Al5O12:Ce(0.65%)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为第一发光材料的LaPO4:Tb的激发带(下迹线)的重叠。重叠区域用虚线指示。图2示出了作为第二发光材料的Lu3Al5O12:Ce(0.65%)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为第一发光材料的Li3Ba2(La0.6Eu0.4)3(MoO4)8的激发带(下迹线)的重叠。重叠区域也用虚线指示。
第一发光材料
任何合适的无机发光材料均可用作第一发光材料。例如,可使用本领域已知的发光材料。第一发光材料能够发射第一波长范围内的光。第一波长范围可为任何目标波长范围。
优选地,第一发光材料包含红色发光材料。如本文所用,术语红色发光材料指在适当激发下具有600nm至700nm之间的一个或多个发射带的材料。为了显色目的,提供红色发光材料可能是理想的。根据本发明的替代方面,第一发光材料是在适当激发下具有一个或多个发射带的材料,该发射带在700至1400nm之间(IR-A)、580至600nm之间(琥珀色和/或橙色)、560至580nm之间(黄色)、510至560nm之间(绿色)、480至510nm之间(青色)、440-480nm之间(蓝色)、400-440nm之间(紫色)、315-400nm之间(UV-A)和/或280-315nm之间(UV-B)。
在优选实施方式中,第一发光材料包含掺杂稀土的磷光体材料。磷光体材料可为二价或三价稀土掺杂磷光体。合适的稀土掺杂磷光体材料的示例包括但不限于:LaPO4:Tb3 +、CaAlSiN3:Eu2+、Y2O3:Eu3+、Y(V,P)O4:Eu3+、Y3Al5O12:Ce3+。
磷光体材料可在今天的公开市场上采购,也可合成,例如[iwotzki,K.;Meyssamy,H.;Kornowski,A.;Haase,M.J.Phys.Chem.B.2000,104,2824-2828]中所描述。
如本领域技术人员所知,稀土掺杂磷光体材料包含掺杂有光学活性离子的主晶格。
第一发光材料可具有任何合适的主晶格。例如,主晶格可选自:氧化物、氟化物、氮化物、硼酸盐、石榴石、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氯化物、硫化物、硒化物、硅酸盐、铝酸盐、氟氧化物、氯氧化物、氮氧化物、硫氧化物、硒氧化物、氟氯化物、氟硅酸盐和氟溴化物,或这些的组合或其中可引入光学活性离子的另一种无机主体材料。例如,发光材料或其前体可为被称为第一发光材料或第二发光材料的任何材料。
优选地,第一发光材料的主晶格是氧化物、磷酸盐、钒酸盐或其组合,更优选地选自Y3Al5O12(“YAG”)、Lu3Al5O12(“LuAG”)、Y2O3、YVPO4、YVO4或LaPO4或其组合。优选地,第一发光材料的优选主晶格掺杂有选自Eu3+、Ce3+、Tb3+和Mn4+的一种或多种离子。这些离子提供了良好的发射特性,诸如强发射带和/或可见光谱的红色部分。
在Eu3+掺杂的情况下,第一发光材料可例如具有掺杂水平为2-100%Eu3+、更优选5-50%Eu3+的主晶格。在Tb3+掺杂的情况下,第一发光材料可例如具有掺杂水平为5-100%Tb3+、更优选20-50%Tb3+的主晶格。在Mn4+掺杂的情况下,第一发光材料可例如具有掺杂水平为0.1-20%,最优选在1-5%之间的主晶格。在Ce3+掺杂的情况下,第一发光材料可例如具有掺杂水平为0.05-5%,更优选0.1-4%的主晶格。
在示例性实施方式中,第一发光材料选自:(Ca,Sr)Ga2O6:Eu3+(和/或Tb3+)、(Ca,Sr,Ba)La2Bi2(SiO4)3O:Eu3+(和/或Tb3+)、(Ca,Sr,Ba)SnO3:Eu3+(和/或Tb3+)、(Ca,Y,Gd)MoO4:Eu3+(和/或Tb3+)、(Y,Gd)BO3(假球霰石(pseudo-vaterite)):Eu3+(和/或Tb3+)、(Y,Tb)SiO5:Eu3+(和/或Tb3+)、A-La2O3:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba2(SiO4):O2-:EU3+(和/或Tb3+)、Ba2MgSi2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba2Y(BO3)2CL:EU3+(和/或Tb3+)、Ba3(PO4)2:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3Ca3(PO4)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3Gd(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3Gd2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3La2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3V2O8:Eu3+(和/或Tb3+)、Ba3Y2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、BaB8O13:Eu3+(和/或Tb3+)、BaBPO5:Eu3+(和/或Tb3+)、BaFCl:Eu3+(和/或Tb3+)、BaGd2O4:Eu3+(和/或Tb3+)、BaGd4Si5O17:Sm:Eu3+(和/或Tb3+)、BaGdB9O16:Eu3+(和/或Tb3+)、BaLaB9O16:Eu3+(和/或Tb3+)、BaSO4:Eu3+(和/或Tb3+)、BaY2F8:Yb:Eu3+(和/或Tb3+)、BaY2Si3O10:Eu3+(和/或Tb3+)、BaYB9O16:Eu3+(和/或Tb3+)、BaZr(BO3)2:Eu3+(和/或Tb3+)、BaZrO3:Eu3+(和/或Tb3+)、BaZrO3:Eu3+(和/或Tb3+)、b-BaB2O4:Eu3+(和/或Tb3+)、B-Gd2O3:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca2Al(AlSiO7):Eu3+(和/或Tb3 +)、Ca2Gd2(GeO4)2O:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca2Gd8Si6O26:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca2La8(SiO4)6O2:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca3(BO3)2:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca3Al2O6:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca3Gd2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca3La2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca3Y2(BO3)4:Eu3 +(和/或Tb3+)、Ca4GdO(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca5(PO11)3F:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca5(PO4)3Br:Eu3+(和/或Tb3+)、Ca5(PO4)3F:(4f-site):Eu3+(和/或Tb3+)、Ca5(PO4)3F:(6h-site):EU3+(和/或Tb3+)、Ca5(PO4)3OH:Eu3+(和/或Tb3+)、CaBPO5:Eu3+(和/或Tb3+)、CaF2:Eu3+(和/或Tb3+)、CaLaB7O13:Eu3+(和/或Tb3+)、方解石-CaCO3:Eu3+(和/或Tb3+)、CaO:Eu3+(和/或Tb3+)、CaSO4:Eu3+(和/或Tb3+)、CaYO(BO3):Eu3+(和/或Tb3+)、C-Gd2O3:Eu3+(和/或Tb3+)、C-Lu2O3:(C2):Eu3+(和/或Tb3+)、C-Lu2O3:(C3i):Eu3+(和/或Tb3+)、Cs2NaYF6:Tm:Eu3+(和/或Tb3+)、C-Sc2O3:Yb:Eu3+(和/或Tb3+)、C-Y2O3:Eu3+(和/或Tb3+)、EU3+(和/或Tb3+)、[(ttfa)3(phen)]:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd17.33(BO3)4(B2O5)2O16:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd2BaZnO5:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd2O2(SO4):Eu3+(和/或Tb3+)、Gd2P4O13:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd3O4Br:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd3PO7:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd3Te2Li3O12:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd8P2O17:Eu3+(和/或Tb3+)、GdA13(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、GdAlO3:Eu3+(和/或Tb3+)、GdA1O3:Eu3+(和/或Tb3+)、GdB3O6:Eu3+(和/或Tb3+)、GdBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、GdGaO3:Eu3+(和/或Tb3+)、GdOBr:Eu3+(和/或Tb3+)、GdOCl:Eu3+(和/或Tb3+)、GdP3O9:Eu3+(和/或Tb3+)、GdPO4:Eu3+(和/或Tb3+)、I-CaB2O4:Eu3+(和/或Tb3+)、InBO3:Eu3+(和/或Tb3 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+)、La2BaZnO5:Eu3+(和/或Tb3+)、La2Hf2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、La2O2(SO4):Eu3+(和/或Tb3+)、La2O2S:Eu3+(和/或Tb3+)、La2W3O12:Eu3+(和/或Tb3+)、La2Zr3(MoO4)9:Eu3+(和/或Tb3+)、La3TaO4Cl6:Eu3+(和/或Tb3+)、La3WO6C13:Eu3+(和/或Tb3+)、LaA1O3:Eu3+(和/或Tb3+)、LaB3O6:Eu3+(和/或Tb3+)、LaBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、LaF3:Eu3+(和/或Tb3+)、LaGaO3:Eu3+(和/或Tb3+)、LaMgB5O10:Eu3+(和/或Tb3+)、LaOBr:Eu3+(和/或Tb3+)、LaOCl:Eu3+(和/或Tb3+)、LaOF:Eu3+(和/或Tb3+)、LaOI:Eu3+(和/或Tb3+)、LaP3O9:Eu3+(和/或Tb3+)、LaPO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LaYO3:Eu3+(和/或Tb3+)、Li2Lu5O4(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、Li3Ba2La3(MoO4)8:Eu3+(和/或Tb3+)、Li3La2(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、Li6Gd(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、Li6Y(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、LiCaAlF6:Eu3+(和/或Tb3+)、LiEu3+(和/或Tb3+)、Mo2O8:Eu3+(和/或Tb3+)、LiGd6O5(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、LiGdF4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiGdGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiGdO2:Eu3+(和/或Tb3+)、LiGdSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLa2O2BO3:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLaGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLaO2:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLaP4O12:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLaSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLuGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLuO2:Eu3+(和/或Tb3+)、LiLuSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiScO2:Eu3+(和/或Tb3+)、LiSr2YO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiSrAlF6:Eu3+(和/或Tb3+)、LiY6O5(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3 +)、LiYF4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiYGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、LiYO2:Eu3+(和/或Tb3+)、LiYSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、Lu2O2(SO4):Eu3+(和/或Tb3+)、Lu2Si2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Lu3A15O12:Eu3+(和/或Tb3+)、Lu3Al5O12:Yb:Eu3+(和/或Tb3+)、LuBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、LuBO3(calcite):Eu3+(和/或Tb3+)、LUOCl:EU3+(和/或Tb3+)、LuPO4:Eu3+(和/或Tb3+)、Mg2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(和/或Tb3+)、Mg2La8(SiO4)6O2:Eu3+(和/或Tb3+)、MgO:Eu3+(和/或Tb3+)、MgSiO3:Eu3+(和/或Tb3+)、Na3YSi3O9:Eu3+(和/或Tb3+)、Na6Gd(BO3)3:Eu3+(和/或Tb3+)、NaGdGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaGdO2:Eu3+(和/或Tb3+)、NaGdSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaLaGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaLaO2:Eu3 +(和/或Tb3+)、NaLaSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaLuGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaLuSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaScO2:Eu3+(和/或Tb3+)、NaSrLa(VO4)2:Eu3+(和/或Tb3+)、NaYGeO4:Eu3+(和/或Tb3+)、NaYSiO4:Eu3+(和/或Tb3+)、ScBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、SCOC1:Eu3+(和/或Tb3+)、ScPO4:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr2B5O5:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr2La2Zn2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr2La2Zn2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr2LaA1O5:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3(BO3)2:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3(PO4)2:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3(PO4)2:Sm:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3Gd2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3La2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3La6(SiO4)6:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr3Y2(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr5(PO4)3F:Eu3+(和/或Tb3+)、Sr9Ln(VO4)7:Eu3+(和/或Tb3+)、SrAl2B2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、SrB4O7:Eu3+(和/或Tb3+)、SrB6O10:Eu3+(和/或Tb3+)、SrCO3:Eu3+(和/或Tb3+)、SrGdA1O4:Eu3+(和/或Tb3+)、SrHfO3:Eu3+(和/或Tb3+)、SrLa2BeO5:Eu3+(和/或Tb3+)、SrLa2BeO5:Eu3+(和/或Tb3+)、SrLaA1O4:Eu3+(和/或Tb3+)、SrLaGa3O7:Eu3+(和/或Tb3+)、SrLaO(BO3):Eu3+(和/或Tb3 +)、SrO:Eu3+(和/或Tb3+)、SrY2O4:(Sr-site):Eu3+(和/或Tb3+)、SrY2O4:Eu3+(和/或Tb3+)、SrY2O4:Eub3+(和/或Tb3+)、Tb2Mo3O12:Eu3+(和/或Tb3+)、Tb2W3O12:Eu3+(和/或Tb3+)、TbBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、ThO2:Eu3+(和/或Tb3+)、Gd2SiO5:Eu3+(and/or Tb3+)、Y2SiO5:Eu3+(和/或Tb3+)、Y17.33(BO3)4(B2O5)2Ol6:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2Ge2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2GeO5:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2O2(SO4):Eu3+(和/或Tb3+)、Y2O2S:Eu3+(and/or Tb3+)、Y2O2S:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2O3:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2P4O13:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2Si2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Y2SiO5:Eu3+(和/或Tb3+)、Y3Al5O12:Eu3+(和/或Tb3+)、Y3O4Br:Eu3+(和/或Tb3+)、Y3O4CI:Eu3+(和/或Tb3+)、Y3PO7:Eu3+(和/或Tb3+)、Y4GeO8:Eu3+(和/或Tb3+)、Y8P2O17:Eu3+(和/或Tb3+)、YAl3(BO3)4:Eu3+(和/或Tb3+)、YAlO3:Eu3+(和/或Tb3+)、YBO3:Eu3+(和/或Tb3+)、YbOBr:Yb:Eu3+(和/或Tb3+)、YF3:Eu3+(和/或Tb3+)、YOBr:Eu3+(和/或Tb3+)、YOCl:Eu3+(和/或Tb3+)、YOCl:Eu3+(和/或Tb3+)、YOF:Eu3+(和/或Tb3+)、YOF:Eu3+(和/或Tb3+)、YP3O9:Eub3+(和/或Tb3+)、YPO4:Eub3+(和/或Tbb3+)、YTaO4:Eub3+(和/或Tb3+)、YVO4:Eub3+(和/或Tbb3+)、ZrP2O7:Eu3+(和/或Tb3+)、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ceb3+、K2SiF6:Mn4+或其混合物。
本领域技术人员将理解,符号:Eu3+(或Tb3+或Ce3+或Mn4+)指示主晶格掺杂有Eu3+或Tb3+,或Ce3+或Mn4+。
第二发光材料
任何合适的无机发光材料均可用作第二发光材料。第二材料能够吸收第二波长范围内的光。第二波长可为任何目标波长范围。
优选地,第二发光材料在380至580nm的波长范围内可激发,优选地,其中所述第二发光材料在UV-A(315至400nm)、紫色(400至440nm)、蓝色(440至480nm)或绿色(510至560nm)波长范围内,最优选在蓝色(440至480nm)波长范围内可激发。基于(Al,In,Ga)N的LED在紫外到蓝色波长范围(约400nm至约480nm)内提供高效的“泵”光生成。蓝色可激发材料的示例有CaAlSiN3:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、CsPbBr3。
在本发明的其他方面,第二发光材料是具有一个或多个激发带的材料,激发带在700至1400nm之间(IR-A)、580至600nm之间(琥珀色和/或橙色)、560至580nm之间(黄色)、510-560nm之间(绿色)、480至510nm之间(青色)、440至480nm之间(蓝色)、400-440nm之间(紫色),在315-400nm之间(UV-A)和/或280-315nm之间(UV-B)。
优选地,第二发光材料的主晶格是石榴石、氟化物、硅酸盐、磷酸盐或氮化物,更优选地选自Y3Al5O12(“YAG”)、Lu3Al5O12(“LuAG”)、MgF2、CaF2、Sr2SiO4、Ba2SiO4、Ca2MgSi2O7、LiSrPO4、CaAlSiN3或其组合。优选地,所述第二发光材料的优选主晶格掺杂有选自EU2+、Pb2 +、Bi3+和Ce3+,更优选EU2+或Ce3+,最优选Ce3+的一种或多种离子。
优选地,第二发光材料或其前体的主晶格是石榴石,例如Y3Al5O12(“YAG”)或Lu3Al5O12(“LuAG”)或其组合。最优选的,主晶格选自Y3Al5O12(“YAG”)或LU3Al5O12(“LuAG”)或其组合,并且掺杂剂包括Ce3+,任选地与Tb3+组合。
优选地,在Ce3+掺杂的情况下,第二发光材料具有掺杂水平为0.05-5%、更优选0.1-4%的主晶格。
优选地,第一发光材料和/或第二发光材料为纳米颗粒的形式。合适的纳米颗粒包括至少一维为纳米级的颗粒,优选<100nm。该小尺寸允许第一和第二材料的表面之间的较小距离,这(进一步)使得颗粒间非辐射能量转移能够发生。
更优选地,所述第一发光材料和所述第二发光材料是纳米颗粒的形式。以纳米颗粒的形式提供这两种材料可使颗粒更有效地混合和均匀分布,这进一步促进了颗粒间非辐射能量转移的发生。
如前所论述,如使用透射电子显微镜(TEM)测量,纳米颗粒最小尺寸的D50值优选≥1nm且≤100nm,更优选≥l nm且≤50nm,最优选≥2nm且≤10nm。D50定义为纳米颗粒最小尺寸长度的中值,从至少50个代表性颗粒的集合中测量。
在另一优选实施方式中,第二发光材料作为块材料提供,第一发光材料提供在第二发光材料上。在这种情况下,“块”一词尤其意指和/或包括大于纳米级,例如直径大于100nm,并且包括微米级。
盐
熔化温度高于混合物加热温度的任何合适盐可用于根据本发明所有方面的方法中。
优选地,该盐包含Se2-、S2-、Cl-、F-、Br-、I-、SO4 2-、PO4 3-或NO3-或其组合作为阴离子,以及H+、Li+、Na+、K+、Be2+、Ca2+、Al3+、Ba2+、Mg2+、或Sr2+或其组合作为阳离子。更优选地,该盐为K2SO4(Tm=1069℃)。
该盐优选以结晶固体的形式提供。
如果需要,盐可在混合前碾磨或研磨。较小的颗粒允许盐与发光材料更均匀地混合。
(I)制备包含发光材料或其前体和盐的混合物。
根据本发明所有方面的方法包括制备包含发光材料或其前体和盐的混合物。因此,本领域技术人员将理解,本文所描述的特性和特征适用于本发明的第一和第二方面。因此,关于“包含(i)第一发光材料或其前体和(ii)盐的混合物”所描述的(优选)特性和特征适用于“包含(i)第一发光材料或其前体和/或第二发光材料或其前体和(ii)盐的混合物”,加以必要的修正。
包含发光材料或其前体和盐的混合物可按任何合适的方式制备。
在优选实施方式(以下也称为A)中,制备混合物包含干混(i)发光材料或其前体和(ii)盐。本领域技术人员将理解,在本实施方式中,发光材料或其前体和盐作为干燥固体混合。本实施方式的优点在于不需要悬浮、分散和/或蒸发步骤。优选地,干混包含碾磨或研磨包含(i)发光材料或其所述前体和(ii)盐的混合物。
在另一优选实施方式(以下也称为B)中,制备混合物包含将(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐混合到液体中以获得分散液。然后可从分散液中分离液体,优选通过蒸发所述液体。可在将发光材料分散在液体中之前、之后或同时将盐添加到液体中。优选地,添加过量的盐以使其不完全溶解。
可选择任何合适的液体,其中发光材料、优选颗粒形式的发光材料、最优选纳米颗粒的形式的发光材料可很好地分散。优选地,该液体具有相对较低的沸点,因为这有助于在工艺的后期除去液体。优选地,液体是水或酒精。优选地,醇是C1-C4烷醇,例如甲醇、乙醇或丙醇。
优选地,在超声波浴中或使用超声波探头对混合物进行超声处理。这样做的优点是可增强混合。
在另一优选实施方式中(以下也称为C),制备所述混合物包含制备包含分散相和连续相的乳液,分散相包含(i)发光材料或其前体和(ii)盐。形成乳液的液体随后可从乳液中分离,优选通过乳液液滴的沉降。优选地,分散相为水相且连续相为非极性(或油)相。可使用任何合适的非极性溶剂来获得非极性(或油)相,例如C5-C12烷烃,优选环己烷。
乳液可按任何合适的方式制备,例如使用超声处理。沉降可按任何合适的方式进行,例如通过将乳液与乙醇或丙酮接触和/或通过重力分离(例如离心)进行。
优选地,制备包含(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐的混合物包含(适用于实施方式A、B和C中的每一个)粉碎盐,例如通过研磨或碾磨和/或使(i)发光材料或其前体和/或(ii)对盐进行超声处理、研磨和/或碾磨。这些措施可在混合之前、期间或之后对材料进行。
盐:发光材料重量比(w/w)
盐与发光材料的重量比没有特定的上限或下限。优选地,选择足够高的盐:发光(w/w)比,使得发光材料或其前体的(纳米)颗粒分离得足够远,以防止在高温下烧结。如前所论述,发现增加盐:发光(w/w)比有利于减少烧结(聚集、生长和/或聚结)。在上文所描述的实施方式(A)和(B)的情况下,发现该效果特别显著。
优选地,混合物中盐与发光材料和/或其前体的重量比大于1:1(w/w),优选大于2:1(w/w),更优选大于5:1(w/w),最优选大于10:1(w/w)。优选地,混合物中盐与发光材料的比率为约50:1或更高,约100:1或更高,或200:1或更高,特别是在上文所述的实施方式(A)或(B)的情况下。已经发现,较高的盐与发光物质的重量比可产生发光材料更好的分离和更好的盐基质特性。进一步发现,更高的盐:发光材料比允许混合物更长时间的加热,而不会烧结纳米颗粒。
然而,极高的盐:发光材料比可能是不切实际的,需要极大量的盐。因此,出于实际原因,该比率优选约500:1或更低,更优选约100:1或更低。在使用混合方法(C)的情况下,优选盐:发光材料比可能更低。优选使用10:1或更低,更优选5:1或更低。
如本文所用,所有比率均指重量比。如本领域技术人员将理解的,并且如本文在表示比率时所使用的,发光材料的重量指混合物中存在的发光材料(包括第一发光材料和第二发光材料,如果两者均存在,包括配体,如果存在)及其前体的总重量。
(II)在300℃或更高温度下加热混合物。
根据本发明所有方面的方法包括在300℃或更高温度下加热混合物。因此,本领域技术人员将理解,本文所描述的(优选)特性和特征经必要修改后适用于本发明的第一和第二方面。
发现加热发光材料引起材料的结晶度提高,包含更少的缺陷。在掺杂晶体发光材料的情况下,加热发光材料可进一步促进掺杂离子迁移到主晶格中,从而增强发射。最后,热处理可去除任何有机表面配体,或存在的其它不需要的有机材料。
已经发现,较高的温度可能给出更好的结果。优选地,温度为约500℃或更高,更优选约800℃或更高,甚至更优选1000℃或更高。
对混合物加热的温度没有特定的上限,加热可在低于盐的熔化温度和低于发光材料的熔化和/或分解温度的任何合适温度下进行。盐的熔化温度是已知的,可由技术人员确定。出于实际原因,可优选使用约1500℃或更低的温度,更优选1300℃或更低的温度。在优选实施方式中,在900至1500℃的温度下加热混合物,优选1分钟至20小时。
当使用更高的温度时,更高的盐:发光材料比可有利地用于进一步限制发光材料的聚集。
优选地,将混合物加热至少1分钟,更优选15分钟至12小时。已经发现,当使用较高的温度时,较短的时间可获得良好的效果。
进一步发现,高盐:发光材料比允许更长的加热时间,而不会使发光材料聚集。
优选地,混合物在惰性气氛(例如N2或Ar气体)中加热。然而,在根据本发明的其他实施方式中,可能需要氧化或还原性气体,以使前体形成发光材料,或者使活性离子处于或保持在期望的氧化态。
发光材料的分离
通常,热处理后,发光材料从混合物中分离。盐可通过任何合适的方式从混合物中去除,例如通过将液体与能使盐溶解的溶剂,优选水接触。在优选实施方式中,盐为K2SO4,溶剂为水。
有机配体去除
优选地,从纳米颗粒中去除有机配体(如果存在)。已经发现,去除有机配体有利于使不同类型的发光材料紧密接近,如果希望获得允许纳米磷光体之间颗粒间能量转移(FRET)的组合物,这是特别有利的。
本领域已知从发光材料中去除有机配体的方法,并且有机配体的可选去除不限于特定方法。例如,有机配体去除可通过将包含有机配体的纳米颗粒与酸例如HCl接触来实现。使用HC1去除有机配体描述于Wang等人的“通过核-壳-纳米颗粒中的能量迁移调节上转换”,补充信息,《自然材料(Nature Materials)》(2011)1-35中。另一种方法描述于NanoLett.,2011,11(12),第5356-5361页中。另一种方法包括将纳米磷光体与氧化剂接触。
在优选实施方式中,通过热处理去除有机配体,以防止对纳米颗粒造成损坏。
通常发现通过使用根据本发明的方法对发光材料的处理可去除有机配体。
(c)混合第一发光材料或其前体与第二发光材料或其前体。
第一发光材料或其前体和第二发光材料或其前体可通过本领域已知的任何方法,诸如碾磨、研磨、搅拌等,在液体中或使用干燥材料混合。
在优选实施方式中,第一发光材料和第二发光材料中的至少一种作为液体中的分散液提供。其他发光材料可作为干燥材料添加,或者也可作为分散液提供。通过搅拌混合发光材料组合物,并且可获得包含混合分散液的液体。优选地,可通过蒸发除去该液体,从而产生干燥的发光组合物。
令人惊讶的是,已经发现,纳米颗粒形式的热处理发光材料显示出分散到液体中的理想特性。因此,经热处理的发光颗粒可分散到另一种发光材料的分散液中。优选地,该分散在剧烈搅拌和/或超声处理下进行。
鉴于上述情况,优选地,阶段(I)和(II)在阶段(c)中混合第一发光材料和第二发光材料之前实现。
在(c)中混合优选得到包含第一发光材料和第二发光材料的混合物。优选地,所述第一发光材料和所述第二发光材料彼此布置成允许从所述第二发光材料到所述第一发光材料的非辐射能量转移。通常,这包含第一和第二发光材料之间的紧密接近,例如距离约为0.5nm至约10nm。本技术人员非常清楚如何实现非辐射能量转移。例如,这将在WO2018/167266中有所描述,其内容通过引用并入本文。
发光材料、组合物、发光器件和照明***。
本发明还涉及能够通过本发明方法获得的发光组合物。
本发明还涉及能够通过本发明方法获得的发光材料。
通过本发明方法获得的发光组合物和/或发光材料可用于发光器件中。优选地,所述发光器件还包含用于发光材料的激发源,诸如用于第二发光材料的激发源。
包含本发明的发光组合物和/或发光材料的发光器件可用于照明***中。
在优选实施方式中,照明***选自:灯或照明器、办公室照明***、家庭应用***、商店照明***、家庭照明***、重点照明***、聚光灯照明***、剧院照明***、光纤应用***、投影***、自发光显示***、像素化显示***、分段显示***、警告标志***、医疗照明应用***、指示标志***和装饰照明***、便携式***、汽车应用、基于微型LED的***和温室照明***。
现在将参考以下实施例进一步说明本发明,然而本发明不限于此。
实施例
YAG:Ce3+纳米颗粒的合成
下面描述的实施例涉及通过糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成YAG:Ce3+纳米颗粒。TEM分析表明,所得纳米颗粒的平均粒度为6nm(图4示出了相应的直方图)。
对比实验A:无盐退火
执行以下程序:
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-干燥YAG:Ce3+颗粒。
-将YAG:Ce3+颗粒在烘箱中加热至1250℃,持续30秒。
用TEM分析表明,发生了不希望的烧结,并且获得了890nm的平均直径(图5示出了相应的直方图)
实施例1
执行了以下示例性程序:
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-制备YAG:Ce3+纳米颗粒在乙醇中的0.25wt%的分散液。
-以1:400YAG:K2SO4的重量比添加预研磨的K2SO4。
-使用超声波探头混合分散液,同时允许乙醇蒸发。
-混合物被干燥。
-将混合物在烘箱中加热至1050℃,持续5分钟。
-用水洗涤混合物以去除K2SO4。
-用TEM分析表明,烧结被最小化,且获得了12nm的平均粒度(图6示出了相应的直方图)。
实施例2
执行了以下示例性程序:
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-制备0.5M K2SO4水溶液。
-将YAG:Ce3+与K2SO4溶液混合,以获得0.00004wt%的分散液,得到1:2200YAG:盐重量比。通过在超声波浴中超声处理30分钟来增强混合。
-以1:2Igepal:K2SO4溶液体积比添加Igepal CO-520。
-以1.5:1环己烷:K2SO4溶液体积比添加环己烷。
-将混合物放入超声波浴中30分钟进行混合。
-以1:15丙酮:混合物体积比添加丙酮。
-将混合物离心并干燥沉降物。
-将获得的干燥粉末在烘箱中加热至1050℃持续5分钟。
-用水洗涤粉末以去除K2SO4。
-用TEM分析表明,烧结被最小化,并且获得了22nm的平均粒度(图7示出了相应的直方图)。
实施例3:
执行了以下示例性程序:
-YAG:Ce3+前体经由尿素沉淀法(《电子材料(Electronic materials)》2018,53,15196)合成。
-制备0.5M K2SO4水溶液。
-将YAG:Ce3+与K2SO4溶液混合,以获得1:15YAG:K2SO4重量比的分散液。通过在超声波浴中超声处理30分钟来增强混合。
-以1:4Igepal:K2SO4溶液体积比添加Igepal CO-520。
-以2.5:1环己烷:K2SO4溶液体积比添加环己烷。
-将混合物放入超声波浴中30分钟进行混合。
-以1:8丙酮:反应混合物体积比添加丙酮。
-将混合物离心,用丙酮洗涤,并且干燥沉降物。
-将获得的干燥粉末在烘箱中加热至1020℃持续2小时。
-洗涤粉末以去除K2SO4。
-测量盐处理前的YAG:Ce3+前体以及加热并去除K2SO4后YAG:Ce3+纳米颗粒的发光。
发射光谱如图3所示。图3显示,与未经热处理的样品相比,以1:15YAG:盐重量比混合,随后进行温度处理,可显著提高发光强度。用TEM分析表明,烧结被最小化。因此,盐的存在能够增加峰值强度,而不会导致颗粒烧结。
实施例4
应用YAG:K2SO4 1:1.6重量比执行以下示例性程序:
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-制备0.5M K2SO4水溶液。
-将270mg YAG纳米颗粒与5mL K2SO4溶液混合,以获得1:1.6的重量比。通过在超声波浴中超声处理30分钟来增强混合。
-以2.5:1Igepal:K2SO4溶液体积比添加Igepal CO-520。
-以25:1环己烷:K2SO4溶液体积比添加环己烷。
-将混合物放入超声波浴中20分钟进行混合。
-以1:6丙酮:混合物体积比添加丙酮。
-将混合物离心并干燥沉降物。
-将获得的干燥粉末在烘箱中加热至1200℃持续2分钟。
-用水洗涤粉末以去除K2SO4。
-用TEM分析表明,烧结被最小化,并且获得了36nm的平均直径(图8示出了相应的直方图)。
实施例5
应用YAG:K2SO4 1:11.8重量比执行以下示例性程序。
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-制备0.5M K2SO4水溶液。
-将74mg YAG纳米颗粒与10mL K2SO4溶液混合,以获得1:11.8的重量比。通过在超声波浴中超声处理30分钟来增强混合。
-以1:2Igepal:K2SO4溶液体积比添加Igepal CO-520。
-以1.5:1环己烷:K2SO4溶液体积比添加环己烷。
-将混合物放入超声波浴中20分钟进行混合。
-以1:6丙酮:混合物体积比添加丙酮。
-将混合物离心并干燥沉降物。
-将获得的干燥粉末在烘箱中加热至1200℃持续2分钟。
-用水洗涤粉末以去除K2SO4。
用TEM分析表明,烧结被最小化,并且获得了25nm的平均直径(图9示出了相应的直方图)。发现本实施例中的平均直径(应用YAG:K2SO4 1:11.8重量比)低于实施例4中获得的平均直径(应用YAG:K2SO4 1:1.6重量比),这表明烧结进一步减少。
实施例6
执行以下示例性程序,包含在盐的存在下退火YAG:Ce3+纳米颗粒,随后将退火后的颗粒与YVPO4:Eu3+纳米颗粒混合:
-YAG:Ce3+纳米颗粒经由糖热法(J.Mater.Chem.C,2017,5,12561)合成。
-制备0.5M K2SO4水溶液。
-将389mg YAG纳米颗粒与10mL K2SO4溶液混合,以获得1:11.2的重量比。通过在超声波浴中超声处理30分钟来增强混合。
-以1:2Igepal:K2SO4溶液体积比添加Igepal CO-520。
-以1.5:1环己烷:K2SO4溶液体积比添加环己烷。
-将混合物放入超声波浴中30分钟进行混合。
-以1:6丙酮:混合物体积比添加丙酮。
-将混合物离心并干燥沉降物。
-在N2气氛下,将获得的干燥粉末在烘箱中以5°/分钟升温至1000℃持续4小时。
-用水洗涤粉末以去除K2SO4。
-向这种纳米颗粒混合物中添加约15毫升脱盐水。通过在超声波浴中超声处理1.5小时来增强混合。
-制备碱性食人鱼溶液:将浓NH4OH溶液(30%水溶液)加热至60℃,以约3:1的比率添加H2O2(30%水溶液),并且将混合物重新加热至60℃。
-向纳米粉末分散液/溶液中添加约15mL的碱性食人鱼溶液,加热至60-80℃并搅拌90分钟。然后将混合物冷却至室温并离心。
-用酸性乙醇(pH值4,通过向乙醇中添加0.1M HCl制备)洗涤纳米颗粒5次。
-在最后的洗涤步骤之后,将混合物干燥并在砂浆中碾磨。
-用HAADF-STEM和EDS元素图谱进行的分析表明,实现了纳米级的混合。
Claims (33)
1.一种制备发光组合物的方法,所述方法包括:
(a)提供第一发光材料或其前体,所述第一发光材料能够发射第一波长范围内的光;
(b)提供第二发光材料或其前体,所述第二发光材料能够吸收第二波长范围内的光,并且具有与所述第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠的发射光谱;以及
(c)混合所述第一发光材料或其所述前体和所述第二发光材料或其所述前体,
其中所述方法还包括:
(I)制备包含(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)盐的混合物;以及
(II)在300℃或更高温度下加热所述混合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法包括在盐的存在下,在至少300℃的温度下加热所述第二发光材料或其所述前体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述加热在(c)中所述混合之前进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体为纳米颗粒的形式,优选其中所述第一发光材料或其所述前体和所述第二发光材料或其所述前体为纳米颗粒的形式,优选其中所述纳米颗粒的D50值≥1nm且≤100nm。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一发光材料或其所述前体掺杂有选自EU3+、Tb3+和Mn4+的一种或多种离子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一发光材料是红色发光材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二发光材料在380至580nm的波长范围内可激发,优选其中所述第二发光材料在高UV-A(380至400nm)、紫色(400至440nm)、蓝色(440至480nm)或绿色(510至560nm)波长范围内,优选在蓝色(440至480nm)波长范围内可激发。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二发光材料或其所述前体掺杂有选自Eu2+、Pb2+、Bi3+和Ce3+的一种或多种离子,优选Ce3+。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二发光材料或其所述前体的主晶格为Y3Al5O12(“YAG”)或Lu3Al5O12(“LuAG”)或其组合,优选其中所述第二发光材料或其前体掺杂有Ce3+。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中包含(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)所述盐的所述混合物通过包括以下步骤的方法获得或可获得
(A)干混(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)所述盐;或者
(B)将(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)所述盐混合到液体中以获得分散液;并且优选地,从所述分散液中分离所述液体;或者
(C)制备包含分散相和连续相的乳液,所述分散相包含(i)所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体和(ii)所述盐,并且优选地,使所述乳液破乳并从所述破乳乳液中分离液体。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述混合物中的盐与发光材料的比率大于1:1(w/w),优选大于2:1(w/w),更优选大于5:1(w/w),最优选大于10:1(w/w)。
12.一种用于处理或获得发光材料的方法,所述方法包括:
(I)制备包含(i)发光材料和/或其前体和(ii)盐的混合物,以及
(II)在300℃或更高温度下加热所述混合物,
其中所述混合物中的盐与发光材料和/或其前体的比率大于1:1(w/w),优选大于2:1(w/w),更优选大于5:1(w/w),最优选大于10:1(w/w)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述盐包含Se2-、S2-、Cl-、F-、Br-、I-、SO4 2-、PO4 3-或NO3 -,或其组合作为阴离子,以及H+、Li+、Na+、Al3+、Ba2+、K+、Be2+、Ca2+、Mg2+或Sr2 +,或其组合作为阳离子。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述盐为K2SO4,并且例如所述第二发光材料的主晶格为YAG或LuAG,或其组合。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法,其中所述制备所述混合物包括干混(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐,优选其中所述干混包括碾磨或研磨包含(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐的混合物。
16.根据权利要求12-14中任一项所述的方法,其中所述制备所述混合物包括将(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐混合到液体中以获得分散液;并且优选地,从所述分散液中分离所述液体,优选地通过蒸发所述液体。
17.根据权利要求16所述的方法,其中在将所述发光材料分散在所述液体中之前、之后或同时将所述盐添加到所述液体中。
18.根据权利要求16或17所述的方法,其中所述液体为水或醇,优选其中所述醇为C1-C4烷醇,优选甲醇、乙醇或丙醇。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法,其中对所述混合物进行超声处理。
20.根据权利要求12-14中任一项所述的方法,其中所述制备所述混合物包括制备包含分散相和连续相的乳液,所述分散相包含(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐,并且优选地,通过沉降从所述乳液中分离乳液液滴,优选其中所述分散相为水相且所述连续相为非极性(或油)相。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述方法包括通过超声制备所述乳液。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法还包括粉碎所述盐,例如通过研磨或碾磨。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中对包含(i)所述发光材料或其所述前体和(ii)所述盐的所述混合物进行超声处理、研磨和/或碾磨。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述发光材料包含有机配体,并且其中所述配体经选择以增强与所述盐的混合。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述加热包括在900℃至1500℃的温度下加热所述混合物,优选加热1分钟至20小时。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法包括,在所述加热之后,通过将所述液体与例如水的溶剂接触来(从所述混合物中)去除所述盐。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将有机配体从发光材料中去除。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述发光材料或其前体(例如,所述第一发光材料或其所述前体和/或所述第二发光材料或其所述前体)在所述加热之前是结晶的。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述发光材料或前体在所述加热之前是非结晶的和/或可不含有最终产品材料的所有元素。
30.能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的发光组合物。
31.能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的发光材料。
32.发光器件,所述发光器件包括权利要求30所述的发光组合物和/或权利要求31所述的发光材料,优选其中所述发光器件还包括用于所述发光材料,诸如用于所述第二发光材料的激发源。
33.一种照明***,包括根据权利要求32所述的发光器件,优选其中所述照明***选自:灯或照明器、办公室照明***、家庭应用***、商店照明***、住宅照明***、重点照明***、聚光灯照明***、剧院照明***、光纤应用***、投影***、自发光显示***、像素化显示***、分段显示***、警告标志***、医疗照明应用***、指示标志***、和装饰照明***、便携式***、汽车应用、基于微型LED的***和温室照明***。
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