專利名稱：用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物、用于制造濾波材料的合成物的方法、用于對(duì)輻射 ...的制作方法
用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物、用于制造濾波材料的合成物的方法、用于對(duì)輻射濾波的材料以及包括該材
料的光電子器件本發(fā)明提出了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物。本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)10 2009 031 915. 8的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引
用結(jié)合于此。在借助電磁輻射例如從發(fā)射單元到接收單元進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸中的一個(gè)廣為人知的問(wèn)題是，例如由于在與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)范圍鄰接的波長(zhǎng)范圍中的電磁輻射而出現(xiàn)干擾。本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)任務(wù)在于，減小或者完全避免這些干擾。該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物來(lái)解決。合成物的其他實(shí)施形式以及用于過(guò)濾輻射的材料、包括該材料的光電子器件、以及用于制造濾波材料的合成物的方法是其他權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式涉及一種用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物，其包括硅氧烷以及分散在硅氧烷中的至少一種顏料，其中該合成物針對(duì)在400nm到700nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有小于20%的相對(duì)透射率，并且針對(duì)在850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有超過(guò)50%的相對(duì)透射率。在此，相對(duì)透射率涉及在700nm到IlOOnm的波長(zhǎng)范圍中達(dá)到的最大透射率值 (100% )。相對(duì)于其他材料，使用硅氧烷作為顏料的基質(zhì)材料證明是有利的。于是，硅氧烷例如相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂具有一些技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)。于是，例如可以制造具有針對(duì)來(lái)自紅外光譜、 780nm-1400nm(即進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)范圍)的輻射的高透明度的硅氧烷。此外，與環(huán)氧化物相比，硅氧烷尤其是對(duì)于紫外光具有更高的光學(xué)穩(wěn)定性。由此，硅氧烷具有相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂明顯更低的老化趨勢(shì)。使用軟的硅氧烷例如減小了對(duì)于硅氧烷施加在其上的器件的熱學(xué)機(jī)械應(yīng)力，由此減小了器件的退化和老化。硅氧烷的另一優(yōu)點(diǎn)是，其覆蓋寬的持續(xù)溫度使用范圍(Dauer-Temperatur-Einsatzbereich)。該持續(xù)溫度使用范圍對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)硅氧烷而言大致在_40°C至+150°C的范圍中，然而可以通過(guò)使用特別硅氧烷擴(kuò)展到例如_70°C至+200°C。 這些特別硅氧烷例如可以通過(guò)蒸餾來(lái)凈化，由此揮發(fā)性的硅氧烷的比例降低到例如2重量％。然而，溫度使用范圍例如也可以通過(guò)添加穩(wěn)定劑或者通過(guò)將側(cè)基(kitengruppen) 氟化來(lái)增大。相對(duì)于環(huán)氧澆鑄樹(shù)脂，硅氧烷在處理或者硬化時(shí)對(duì)于濕氣更不敏感。這例如能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硅氧烷的更簡(jiǎn)單的處理。硅氧烷相對(duì)于環(huán)氧化物具有更為有利的、更低的濕氣吸收特性。通過(guò)合適地選擇顏料，可能將400nm到700nm的波長(zhǎng)范圍的大部分濾除。而合成物對(duì)于850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)范圍具有超過(guò)50%的透射率。對(duì)于相對(duì)透射率的說(shuō)明在此涉及最大透射值(100% )，合成物在700nm到IlOOnm的波長(zhǎng)范圍中具有該最大透射值。由此，例如要檢測(cè)在850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)范圍中的電磁輻射的檢測(cè)器例如可以通過(guò)帶有該合成物的輻射入射窗的涂層被保護(hù)免受干擾性輻射例如日光的影響。
在此，顏料分散地存在于硅氧烷中。顏料不必溶解在硅氧烷中，優(yōu)選的是其未溶解地存在于硅氧烷中。例如，其可以作為顏料顆粒存在于硅氧烷中。由此，顏料在合成物中具有漫射體作用。通過(guò)顏料未溶解地存在于硅氧烷中，合成物的非常薄的層(< 0. ιμπι)僅僅具有小的濾波作用。在另一實(shí)施形式中，顏料均勻地分布在硅氧烷中。顏料在硅氧烷中均勻的、有規(guī)律的分布一方面用于合成物的有規(guī)律的光學(xué)印象， 然而同時(shí)也是由該合成物形成的層在其整個(gè)面上具有統(tǒng)一的吸收特性的前提條件。均勻的分布由此也是在由該合成物制造這種層時(shí)的可復(fù)制性的前提條件。然而，均勻的顆粒分布并不意味著合成物一定必須沒(méi)有凝聚物和聚集體。在本發(fā)明的情況中，均勻意味著顏料顆?？梢允菃蝹€(gè)顆粒和凝聚物，或者是二者的混合。它們?cè)谧銐虼蟮捏w積元件中有規(guī)律地分布，使得被觀察者感知到可見(jiàn)的并且微觀的色彩均勻性。通過(guò)入射光或者透射光不允許看到不均勻性。由此，在器件中實(shí)現(xiàn)了完善的光學(xué)功能。顏料顆粒部分以及顆粒的大小、形狀和分布對(duì)于光電子發(fā)射元件的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)特性以及對(duì)于其檢測(cè)器靈敏度具有直接影響。顆粒分布的均勻性以及顆粒大小可以借助光學(xué)顯微鏡來(lái)確定。為此，可以將合成物例如施加到玻璃板上，并且借助另一玻璃板來(lái)覆蓋。為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的均勻的分布，需要一定順序的方法步驟，其結(jié)合制造方法來(lái)進(jìn)行闡述。此外，小的顆粒大小是有利的。然而，其中顏料部分地溶解地存在的實(shí)施形式也是可能的。當(dāng)顏料具有含硅氧烷的支鏈時(shí)，例如于是情況如此。通過(guò)該支鏈，顏料可以與硅氧烷相互作用，使得出現(xiàn)顏料在硅氧烷中的溶解。在該合成物的另一實(shí)施形式中，顏料在硅氧烷中分散地作為大小為小于200 μ m 的顆粒而存在。在該上下文中，單個(gè)顆?；蛘邌蝹€(gè)顆粒凝聚物應(yīng)當(dāng)理解為顆粒。它們應(yīng)當(dāng)小于 200 μ m，其中在球形的圓形顆?；蛘卟灰?guī)則成形的所謂薄片或者小板情況下，意味著最大直徑而并非從分布曲線中得到的平均大小。在針狀顆粒情況下，其應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地是最大針長(zhǎng)度。因?yàn)橛纱瞬⒉簧婕捌骄笮?，所以通過(guò)顯微鏡確定顆粒大小。優(yōu)選的是，在合成物中顆粒以小于50 μ m的大小存在。使用小的顆粒能夠?qū)崿F(xiàn)顏料在硅氧烷中的更寬并且更均勻的分布。這一方面導(dǎo)致更為一致的光學(xué)印象，并且也導(dǎo)致由該合成物形成的層的更為恒定的吸收特性。在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，使用了如下顏料其吸收在400nm到700nm波長(zhǎng)范圍中的輻射，而并不發(fā)射更長(zhǎng)波長(zhǎng)的、可見(jiàn)范圍中的輻射。在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，該合成物包括選自如下材料的至少一種顏料溶劑黃179、溶劑黃93、溶劑黃114、溶劑橙60、溶劑橙107、溶劑紅179、溶劑紅135、溶劑紅111、 溶劑紅195、溶劑紅52、溶劑紫36、溶劑紫13、溶劑藍(lán)97、溶劑藍(lán)104、溶劑綠3、溶劑綠28。通過(guò)對(duì)顏料或者顏料組合的合適選擇，可能將400nm到700nm的全部波長(zhǎng)范圍的
輻射濾除。
在合成物的另一實(shí)施形式中，該合成物包括分別來(lái)自三個(gè)組I至III之一的至少
一種顏料，所述組包括I)溶劑黃179、溶劑黃93、溶劑黃114、溶劑橙60、溶劑橙107、溶劑紅179、溶劑紅
135、溶劑紅111、溶劑紅195、溶劑紅52，II)溶劑紫36、溶劑紫13、溶劑藍(lán)97、溶劑藍(lán)104，III)溶劑綠3、溶劑綠沘。在下面的表中，針對(duì)上面說(shuō)明的材料給出了相應(yīng)的CAS編號(hào)
權(quán)利要求
1.一種用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物，其包括-硅氧烷，以及-分散在硅氧烷中的至少一種顏料，其中該合成物針對(duì)在400nm到700nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有小于20%的相對(duì)透射率，并且針對(duì)在850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有超過(guò) 50%的相對(duì)透射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成物，其中所述合成物對(duì)于700nm到850nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有如下相對(duì)透射率所述相對(duì)透射率從700nm處小于20%增大到850nm處大于 50%。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述顏料均勻地分布在硅氧烷中。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述顏料作為小于200μ m的顆粒存在于所述合成物中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述合成物包括選自如下材料的至少一種顏料溶劑黃179、溶劑黃93、溶劑黃114、溶劑橙60、溶劑橙107、溶劑紅179、溶劑紅135、 溶劑紅111、溶劑紅195、溶劑紅52、溶劑紫36、溶劑紫13、溶劑藍(lán)97、溶劑藍(lán)104、溶劑綠3、 溶劑綠觀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成物，其中所述合成物包括分別來(lái)自如下三個(gè)組I至III 之一的至少一種顏料I)溶劑黃179、溶劑黃93、溶劑黃114、溶劑橙60、溶劑橙107、溶劑紅179、溶劑紅135、 溶劑紅111、溶劑紅195、溶劑紅52，II)溶劑紫36、溶劑紫13、溶劑藍(lán)97、溶劑藍(lán)104，III)溶劑綠3、溶劑綠觀。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述硅氧烷能夠在60°C至180°C的范圍中以熱學(xué)方式硬化。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述合成物包括二烷基硅氧烷和/或芳香硅氧烷。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的合成物，其中所述合成物沒(méi)有溶劑。
10.一種用于對(duì)輻射濾波的材料，所述材料能夠通過(guò)將根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的合成物硬化來(lái)得到。
11.一種用于制造濾波材料的合成物的方法，包括以下方法步驟A)提供硅氧烷；B)加熱硅氧烷；C)將來(lái)自B)的硅氧烷摻以顏料，使得形成分散劑；D)將來(lái)自C)的分散劑混合，使得形成混合物；E)將來(lái)自D)的混合物加熱；F)將來(lái)自E)的混合物分散，使得形成濾波材料的合成物，其中所述合成物對(duì)于波長(zhǎng)在 400nm到700nm之間的輻射具有小于20%的相對(duì)透射率，并且對(duì)于在850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有超過(guò)50%的相對(duì)透射率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括附加的方法步驟G)將來(lái)自F)的合成物施加到表面上，使得形成層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述層在其整個(gè)面上具有相同的吸收特性。
14.一種光電子器件，其發(fā)射或者吸收來(lái)自850nm至1025nm的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的電磁輻射，其中所述器件在光路中具有包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的材料的層或者部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其中所述層或者部件是日光濾波器。
全文摘要
一種用于制造針對(duì)輻射的濾波材料的合成物，其包括硅氧烷，以及分散在硅氧烷中的至少一種顏料，其中該合成物針對(duì)在400nm到700nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有小于20％的相對(duì)透射率，并且針對(duì)在850nm到1025nm之間的波長(zhǎng)的輻射具有超過(guò)50％的相對(duì)透射率。
文檔編號(hào)H01L31/0232GK102483478SQ201080030806
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者克勞斯·霍恩, 德克·佐森海默, 邁克爾·舒曼 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司