材料中，其中选择每种类型W获得具有预定颜色的光。
[0200] 按照本发明的一个方面，提供了一种发白光发光器件，该发白光发光器件包括:发 灰白色光光源，其中灰白色光包括光谱输出，该光谱输出包括在从约360nm至约475nm的第 一光谱区中的至少一个谱分量、在从约475nm至约575nm的第二光谱区中的至少一个谱分 量、和在至少一个其他光谱区中的至少一个亏量；W及光学元件，该光学元件被定位W接收 由光源产生的灰白色光的至少一部分，光学元件包括光学材料，用于将灰白色光的至少一 部分转换成一个或多个预定波长，至少其一种具有在至少一个亏量光谱区中的波长，W致 由发光器件发射的光包括白光，其中光学材料包括量子约束半导体纳米颗粒。
[0201] 在某些实施方式中，灰白色光包括蓝色光谱分量和绿色和/或黄色光谱分量并且 进一步具有在至少一个其他光谱区中的亏量。
[0202] 在某些实施方式中，发白光发光器件包括灯。
[0203] 在某些实施方式中，发白光发光器件包括照明设备，该照明设备包括具有一个或 多个光源的照明器材。
[0204] 在某些实施方式中，光源包括一个或多个光源。
[0205] 在某些实施方式中，光源包括一个或多个固态半导体发光二极管。
[0206] 在某些实施方式中，例如，其中光源发射具有一个W上光谱亏量的灰白色光，光学 元件可W包括光学材料，该光学材料包括一种或多种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒 (基于组成、结构和/或尺寸），其中每种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒可W将灰白色 光的一部分转换成预定波长，该预定波长不同于由包括在光学材料中的任何其他类型的量 子约束半导体纳米颗粒的至少一种发射的预定波长。
[0207] 在包括两种或更多种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒(其在不同预定波长下 发射)的某些实施方式中，不同类型的量子约束半导体纳米颗粒可W包括在一种或多种不 同光学材料中。
[0208] 在包括两种或更多种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒(其在不同预定波长下 发射)的某些实施方式中，不同类型的量子约束半导体纳米颗粒可W包括在两种或两种W 上不同光学材料中。
[0209] 在包括两种或两种W上不同光学材料的某些实施方式中，运样的不同光学材料可 W，例如，作为分层布置的单独层和/或包括为图案化层的单独部分被包括。
[0210] 在包括两种或更多种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒(其在不同预定波长下 发射)的其他实施方式中，不同类型的量子约束半导体纳米颗粒可W包括在叠放设置的两 种或更多种不同光学元件中。在运样的实施方式中，每个光学元件可W包括一种或多种如 上所述的光学材料。
[0211] 在包括两种或更多种不同类型的量子约束半导体纳米颗粒(其在不同预定波长下 发射)的实施方式中，由发光器件发射的光包括由在一个或多个不同的预定波长下的光发 射补充的光发射。在运种情况下，选择两个或更多不同预定波长W满足或补偿光源的一个 或更多的光谱亏量。
[0212] 例如，在某些实施方式中，发灰白色半导体Lm)发射，例如，在光谱的红色、澄色、 和/或青色光谱区中具有光谱亏量的灰白色光。
[0213] 在某些实施方式中，发光器件可W包括光学元件，用于将饱和红光加入光源光输 出。运可W提供更加饱和的红色(对于相同的功率输入）、或等效红色功率(对于较低的电功 率消耗)。
[0214] 在某些实施方式中，发光器件可W包括光学元件，用于将在澄色至红色光谱区（例 如，从约575nm至约650nm)中的光加入光源输出。
[0215] 在某些实施方式中，发光器件可W将青色光加入光源光输出。
[0216] 在某些实施方式中，通过光学元件的光源的一个或多个光谱亏量的补偿可W改变 来自光源的光输出W实现具有一般显色指数(Ra)的白光。（一般显色指数(Ra)在本文中还称 作CRI.)在某些实施方式中，CRI是至少75。在某些实施方式中，CRI是至少80。在某些实施方 式中，CRI是至少85。在某些实施方式中，CRI是至少90。在某些实施方式中，CRI是至少95。
[0217] 在某些优选实施方式中，白光输出可W具有为正数的R9值。更优选地，R9值是至少 50。最优选地，R9值大于80。
[0218] 在某些实施方式中，由发白光器件发射的白光可W具有预定CRI。在某些实施方式 中，预定CRI是至少75。在某些实施方式中，预定CRI是至少80。在某些实施方式中，预定CRI 是至少85。在某些实施方式中，预定CRI是至少90。在某些实施方式中，预定CRI是至少95。
[0219] 在某些实施方式中，通过光学元件的光源的一个或多个光谱亏量的补偿可W改变 来自光源的光输出W实现具有相关色溫(CCT)的白光。在某些实施方式中，白光可W具有预 定CCT。在某些实施方式中，发白光发光器件的白光输出可W具有至少约2000K的CCT。在某 些实施方式中，发白光发光器件的白光输出可W具有至少约2500K的CCT。在某些实施方式 中，发白光发光器件的白光输出可W具有至少约3000K的CCT。在某些实施方式中，发白光发 光器件的白光输出可W具有至少约4000K的CCT。在某些实施方式中，发白光发光器件的白 光输出可W具有至少约5000K的CCT。
[0220] 在某些优选实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒包括半导体纳米晶体。
[0221] 在某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒具有至少40%的固态量子效率。在 某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒具有至少50%的固态量子效率。在某些实施方 式中，量子约束半导体纳米颗粒具有至少60 %的固态量子效率。在某些实施方式中，量子约 束半导体纳米颗粒具有至少70%的固态量子效率。在某些实施方式中，量子约束半导体纳 米颗粒具有至少80%的固态量子效率。在某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒具有 至少90 %的固态量子效率。
[0222] 在某些实施方式中，在光学元件的使用期间，量子约束半导体纳米颗粒维持至少 40%的效率。
[0223] 在某些优选实施方式中，光学材料包括能够发射红光的量子约束半导体纳米颗 粒。在其他某些优选实施方式中，光学材料包括能够在澄色至红色光谱区中发射光的量子 约束半导体纳米颗粒。
[0224] 在某些实施方式中，光学材料包括分布在基质材料中的量子约束半导体纳米颗 粒。优选地，基质材料包括固态基质材料。
[0225] 可用于本文描述的本发明的各种实施方式和方面的基质材料的实例包括聚合物、 单体、树脂、粘合剂、玻璃、金属氧化物、和其他非聚合材料。优选的基质材料包括聚合和非 聚合材料，其对于光的预选波长是至少部分透明的、并且优选完全透明的。在某些实施方式 中，预选波长可W包括在电磁波谱的可见区（例如，400-700nm)中的光的波长。优选的基质 材料包括交联聚合物和溶剂诱铸聚合物。优选基质材料的实例包括但不限于玻璃或透明树 月旨。尤其是，从加工性能的角度考虑，可W适当使用运样的树脂如非固化树脂、热固化树脂、 或可光致固化树脂。作为运样的树脂的具体实例（W低聚物或聚合物的形式)包括蜜胺树 月旨、酪醒树脂、烷基树脂、环氧树脂、聚氨醋树脂、马来树脂、聚酷胺树脂、聚甲基丙締酸甲 醋、聚丙締酸醋、聚碳酸醋、聚乙締醇、聚乙締化咯烧酬、径乙基纤维素、簇甲基纤维素、包含 形成运些树脂的单体的共聚物等。本领域技术人员可W确定其他适宜的基质材料。
[0226] 在由本披露内容设想的某些实施方式和方面中，基质材料包括可光致固化树脂。 在某些实施方式中，可光致固化树脂可W是优选的基质材料，例如，在其中将图案化组成的 实施方式中。作为可光致固化树脂，可W使用光聚合树脂如基于丙締酸或甲基丙締酸并且 包含反应性乙締基的树脂，可光致交联树脂，其通常包含光敏剂，如聚肉桂酸乙締醋、二苯 甲酬，等等。当不使用光敏剂时，可W使用热固化树脂。可W单独地或W两种或两种W上的 组合来使用运些树脂。
[0227]在由本披露内容设想的某些实施方式和方面中，基质材料包括溶剂诱铸树脂。可 W将聚合物如聚氨醋树脂、马来树脂、聚酷胺树脂、聚甲基丙締酸甲醋、聚丙締酸醋、聚碳酸 醋、聚乙締醇、聚乙締化咯烧酬、径乙基纤维素、簇甲基纤维素、包含形成运些树脂的单体的 共聚物等溶解于本领域技术人员已知的溶剂。在蒸发溶剂后，树脂形成用于半导体纳米颗 粒的固态基质材料。
[02%]在某些实施方式中，光散射体和/或其他添加剂(例如，湿润剂或均化剂)也可W包 括在光学材料中。
[0229] 可W用于本文描述的本发明的实施方式和方面的光散射体(本文中还称作散射体 或光散射颗粒）的实例包括但不限于金属或金属氧化物颗粒、气泡、W及玻璃和聚合物珠 (实屯、或空屯、）。本领域技术人员可W容易确定其他光散射体。在某些实施方式中，散射体具 有球形。散射颗粒的优选实例包括但不限于Ti化、Si〇2、BaTi化、BaS化、和ZnO。可W使用其他 材料的颗粒，其与基质材料是非反应性的并且可W增加激发光在基质材料中的吸收程长。 在某些实施方式中，光散射体可W具有高折射率(例如，Ti〇2、BaS化等)或低折射率(气泡）。
[0230] 本领域技术人员可W容易选择散射体的尺寸和尺寸分布。尺寸和尺寸分布可W基 于散射颗粒和其中待分散光散射体的基质材料的折射率失配、和按照瑞利散射理论将散射 的预选波长。可W进一步处理散射颗粒的表面W改善在基质材料中的分散性和稳定性。在 一种实施方式中，散射颗粒包括Ti化(R90化，来自D证ont，（ 0.405皿中值颗粒尺寸），按重量 计浓度为约0.001至约5%。在某些优选实施方式中，按重量计，散射体的浓度范围为0.1% 至2%。在某些实施方式中，还可W使用具有0.2WI1颗粒尺寸的光散射颗粒。在光学材料中的 光散射颗粒的其他尺寸和浓度也可W被确定为可用或需要的。
[0231] 在某些实施方式中，包括量子约束半导体纳米颗粒和基质材料的光学材料可W形 成自包含量子约束半导体纳米颗粒和液体载体的油墨，其中液体载体包括一种成分，该成 分包括能够被交联的一个或多个官能团。可W例如通过UV处理、热处理、或有关领域技术人 员可W容易确定的另一种交联技术，来交联功能单位。在某些实施方式中，包括能够被交联 的一个或多个官能团的成分可W是液体载体本身。在某些实施方式中，它可W是共溶剂。在 某些实施方式中，它可W是与液体载体的混合物的成分。在某些实施方式中，油墨可W进一 步包括光散射体。
[0232] 在由本披露内容设想的本发明的某些优选实施方式中，将量子约束半导体纳米颗 粒(例如，半导体纳米晶体)作为单独颗粒分布在基质材料内。
[0233] 在光学材料进一步包括基质材料的某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒可 W包括在光学材料中，用量为基质材料的约0.0 Ol至约5重量百分比。在某些优选实施方式 中，基于基质材料的重量，光学材料包括约0.1至约3重量百分比的量子约束半导体纳米颗 粒。在某些更优选的实施方式中，基于基质材料的重量，该组合物包括约0.5至约3重量百分 比的量子约束半导体纳米颗粒。在包括光散射体的某些实施方式中，基于光学材料的重量， 光学材料包括约0.0 Ol至约5重量百分比的散射体。
[0234] 在光学材料进一步包括基质材料的某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒可 W包括在光学材料中，用量大于基质材料的约5重量百分比。例如，基于基质材料的重量，光 学材料可W包括约5至约20重量百分比的量子约束半导体纳米颗粒、约5至约15重量百分比 的量子约束半导体纳米颗粒、约5至约10重量百分比的量子约束半导体纳米颗粒等。
[0235] 在光学材料中，量子约束半导体纳米颗粒的在上述范围W外的其他浓度也可W被 确定为可用或需要的。
[0236] 在本文教导的本发明的某些方面和实施方式中，光学元件可W进一步包括支撑元 件。在某些实施方式中，将光学材料设置在支撑元件上。在某些实施方式中，将光学材料设 置在支撑元件的表面的预定面积上。
[0237] 在某些实施方式中，支撑元件是基本上光学透明的。在某些实施方式中，支撑元件 是至少90%透明的。在某些实施方式中，支撑元件是至少95%透明的。在某些实施方式中， 支撑元件是至少99%透明的。
[0238] 在某些实施方式中，支撑元件是光学半透明的。
[0239] 在某些实施方式中，支撑元件可W包括刚性材料，例如，玻璃、聚碳酸醋、丙締酸醋 (aery lie)、石英、蓝宝石、或其他已知的刚性材料。
[0240] 在某些实施方式中，支撑元件可W包括柔性材料，例如，聚合物材料如塑料(例如 但不限于薄丙締酸醋、环氧树脂、聚碳酸醋、PEN、PET、PE)或硅氧烷。
[0241] 在某些实施方式中，支撑元件可W包括柔性材料，其包括在其上的二氧化娃或玻 璃涂层。优选地，二氧化娃或玻璃涂层是足够薄W保留基层柔性材料的柔性特性。
[0242] 在某些实施方式中，支撑元件具有约0.1 %至约5 %的透射混浊度（如在ASTM D1003-0095中所定义的）。(ASTM D1003-0095 W引用方式结合于本文。）
[0243] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面是光滑的。
[0244] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面的至少一部分可W是成波状 的。在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面可W是成波状的。
[0245] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面的至少一部分可W是粗糖 的。在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面可W是粗糖的。
[0246] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面的至少一部分可W是有织纹 的。在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面可W是有织纹的。
[0247] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面可W是凹形。
[0248] 在某些实施方式中，支撑元件的一个或两个主要表面可W是凸形。
[0249] 在某些实施方式中，支撑元件的一个主要表面的至少一部分可W包括显微物镜。 在某些实施方式中，支撑元件的至少一个主要表面可W包括显微物镜。
[0250] 在某些实施方式中，载体基质的厚度是基本上均匀的。
[0251] 在某些实施方式中，可W基于特定的最终用途来选择支撑元件的几何形状和尺 寸。
[0252] 在某些实施方式中，光学元件包括至少一层，该层包括包含量子约束半导体纳米 颗粒的一种或多种光学材料。
[0253] 在包括一种W上类型的量子约束半导体纳米颗粒的某些实施方式中，每种类型可 W包括在单独层中。
[0254] 在某些实施方式中，使光学材料设置穿过支撑元件的表面的至少一部分。
[0255] 在某些实施方式中，使光学材料设置穿过支撑元件的主要表面的至少一部分。
[0256] 在某些实施方式中，使光学材料设置为穿过支撑元件的主要表面的不间断层。
[0257] 在某些实施方式中，包括光学材料的层具有，例如，约0.1微米至约Icm的厚度。在 某些实施方式中，光学材料层可W具有约0.1至约200微米的厚度。在某些实施方式中，厚度 可W为约10至约200微米。在某些实施方式中，厚度可W为约30至约80微米。
[0258] 在某些实施方式中，还可W包括其他可选层。
[0259] 在某些实施方式中，层可W包括两层或更多层。
[0260] 虽然，考虑到能量，进一步包括滤光片(filter)可能是不合乎需要的，但由于其他 原因可W存在其中包括滤光片的情况，。在运样的情况下，可W包括滤光片。在某些实施方 式中，滤光片可W覆盖支撑元件的所有或至少预定部分。在某些实施方式中，可W包括滤光 片，用于阻止一个或多个预定波长的光的通过。滤光层可W包括在光学材料的上面或下面。 在某些实施方式中，光学元件可W包括在支撑元件的不同表面上的多个滤光层。在某些实 施方式中，可W包括陷波滤光层。
[0261] 在某些实施方式中，在光学元件中可W包括一个或多个抗反射涂层。
[0262] 在某些实施方式中，在光学元件中可W包括一个或多个波长选择性反射涂层。运 样涂层可W，例如，将光反射回到光源。
[0263] 在某些实施方式中，例如，光学元件可W进一步包括外禪合构件（OUtCO叩ling member)或穿过其表面的至少一部分的结构。在某些实施方式中，可W穿过表面均匀地分布 外禪合构件或结构。在某些实施方式中，外禪合构件或结构可W变化其形状、尺寸、和/或频 率，W实现外禪合自表面的更加均匀的光分布。在某些实施方式中，外禪合构件或结构可W 是正的(positive)，例如，位于或突出在光学元件的上方，或负的(negative)，例如，位于光 学元件的表面的下方，或两者的组合。
[0264] 在某些实施方式中，光学元件在从其发射光的表面上可W进一步包括透镜、棱镜 表面、光栅等。在运样的表面上还可W可选地包括其他涂层。
[0265] 在某些实施方式中，可W通过模塑、压花、层压、施加可固化配方(例如，通过若干 技术来形成，上述技术包括但不限于喷涂、平印术、印刷(丝网印刷、喷墨印刷、柔版印刷等） 等)来形成外禪合构件或结构。
[0266] 在某些实施方式中，支撑元件可W包括光散射体。
[0267] 在某些实施方式中，支撑元件可W包括气泡或空气间隙。
[0268] 在某些实施方式中，光学元件可W包括一个或多个具有扁平或消光修饰(matte finish)的主要表面。
[0269] 在某些实施方式中，光学元件可W包括一个或多个抛光表面。
[0270] 在本文教导的本发明的某些方面和实施方式中，光学元件可W可选地进一步包括 覆盖层、涂层或层，用于防止环境(例如，灰尘、水分等)的影响和/或划伤或磨损。
[0271 ]在某些实施方式中，至少部分地封装光学材料。
[0272]在某些实施方式中，通过屏障材料至少部分地封装光学材料。在某些实施方式中， 通过基本上不透氧的材料至少部分地封装光学材料。在某些实施方式中，通过基本上不透 水分(例如，水)的材料至少部分地封装光学材料。在某些实施方式中，通过基本上不透氧和 水分的材料至少部分地封装光学材料。在某些实施方式中，例如，可W将光学材料夹在基质 之间。在某些实施方式中，一种或两种基质可W包括玻璃板。在某些实施方式中，例如，可W 将光学材料夹在基质(例如，玻璃板)和阻隔膜之间。在某些实施方式中，可W将光学材料夹 在两个阻隔膜或涂层之间。
[0273] 在某些实施方式中，完全封装光学材料。在某些实施方式中，例如，可W将光学材 料夹在基质（例如，玻璃板）（通过周边密封对其加 W密封)之间。在某些实施方式中，例如， 可W将光学材料设置在基质（例如，玻璃支撑物)上并用阻隔膜完全覆盖。在某些实施方式 中，例如，可W将光学材料设置在基质（例如，玻璃支撑物)上并用保护涂层完全覆盖。在某 些实施方式中，可W将光学材料夹在两个阻隔膜或涂层(通过周边密封对其加 W密封)之 间。
[0274] 适宜阻隔膜或涂层的实例包括但不限于硬金属氧化物涂层、薄玻璃层、和Barix涂 层材料，其可获自Vitex Systems, Inc.。本领域技术人员可W容易确定其他阻隔膜或涂层。
[0275] 在某些实施方式中，一个W上的阻隔膜或涂层可W用来封装光学材料。
[0276] 光源的实例包括但不限于固态发光器件。
[0277] 在某些实施方式中，发光器件可W包括单光源。
[0278] 在某些实施方式中，发光器件可W包括多个光源。在包括多个光源的某些实施方 式中，个别光源可W是相同或不同的。
[0279] 在包括多个光源的某些实施方式中，每个个别光源可W发射具有一定波长的光， 上述波长相同或不同于由每个其他光源发射的波长。
[0280] 在包括多个光源某些实施方式中，可W将个别光源安排成阵列。
[0281 ]在某些优选实施方式中，发灰白色光Lm)包括发蓝光半导体LED，其包括憐光体材 料，用于将蓝色L邸光输出转换成灰白色光。
[0282] 在某些实施方式中，例如，包括在发灰白色光Lm)中的发蓝光Lm)元件包括，例如， (In)GaN 蓝。
[0283] 在某些实施方式中，蓝色L邸可W发射在约400nm至约500nm的范围中的光。
[0284] 在某些实施方式中，蓝色L邸可W发射在约420nm至约475nm范围中的光。
[0285] 在某些实施方式中，蓝色Lm)可W发射波长约470皿的光。在某些实施方式中，发灰 白色光Lm)包括发UV光半导体LED，其包括憐光体材料，用于将UV Lm)光输出转换成灰白色 光。
[0286] 在某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒与散射体的重量比为约1:100至约 100:1。在某些实施方式中，量子约束半导体纳米颗粒与散射体的重量比为约1:2至约2:1。
[0287] 如本文中所描述的，在本发明的某些实施方式中，发白光发光器件包括:一个或多 个发灰白色光光源；W及光学元件，该光学元件被定位W接收由一个或多个光源产生的光 的至少一部分并将如此接收的光的至少一部分转换成一个或多个预定波长，W致由发光器 件发射的光包括来自光源的光发射并补充有在一个或多个预定波长下的光发射，从而提供 白光，其中光学元件包括包含量子约束半导体纳米颗粒的光学材料。
[0288] 有利地，在本发明的包括包含发红光的量子约束半导体纳米颗粒的光学元件的某 些实施方式中，获得的白光可W具有至少75的CRI。在某些实施方式中，白光可W具有至少 80的CRI。在某些实施方式中，白光可W具有至少85的CRI。在某些实施方式中，白光可W具 有至少90的CRI。在某些实施方式中，白光可W具有至少95的CRI。
[0289] 在某些优选实施方式中，白光输出可W具有为正数的R9值。更优选地，R9值是至少 50。最优选地，R9值大于80。
[0290] 在某些实施方式中，白光可W具有预定CRI。在某些实施方式中，预定CRI是至少 75。在某些实施方式中，预定CRI是至少80。在某些实施方式中，预定CRI是至少85。在某些实 施方式中，预定CRI是至少90。在某些实施方式中，预定CRI是至少95。
[0291] 在某些实施方式中，光学材料并不直接接触光源。在某些实施方式中，光学元件并 不直接接触光源。优选地，在发光器件的操作过程中，在纳米颗粒的位置处的溫度低于100 °C、低于90°C、低于75°C、60°C或更低、50°C或更低、40°C或更低。在某些优选实施方式中，在 发光器件的操作过程中，在纳米颗粒的位置处的溫为约30°C至约6(TC。
[0292] 在某些实施方式中，光源包括灰白色LED(例如，发蓝光半导体LED，其用包括憐光 体材料的包封剂加 W封装），W及光学元件包括光学材料，该光学材料包括能够发射红光的 量子约束半导体纳米颗