[發(fā)明專利]用于發(fā)光二極管的無機(jī)磷光體主體

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780019782.1
• 申請(qǐng)日: 2007-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN101454912A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·A·弗舒?zhèn)?/a>;M·P·J·彼得斯;J·德格拉夫;C·G·維瑟;R·J·亨德里克斯;K·布魯納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周 鐵;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于發(fā)光二極管的無機(jī)磷光體主體(inorganic?phosphorbodies)、磷光體轉(zhuǎn)換的發(fā)光二極管以及用于制造此類無機(jī)磷光體主體和發(fā)光二極管的方法。

背景技術(shù)

LED(發(fā)光二極管)目前打算應(yīng)用在數(shù)個(gè)照明方面，例如一般環(huán)境照明(ambient?lighting)、信號(hào)照明、汽車照明，和顯示器件照明，如用于LCD-顯示器的背光(backlight)。目前，可獲得從UV-二極管經(jīng)過可見范圍到IR二極管的不同顏色的LED。

特別地，紅色和琥珀色LED存在的問題分別是光輸出和色點(diǎn)的強(qiáng)烈溫度依賴性。對(duì)于紅色、琥珀色、綠色和藍(lán)色LED，作為結(jié)溫(junctiontemperature)的函數(shù)的光輸出是不同的。該效應(yīng)限制了功率密度并提高了對(duì)環(huán)境溫度變化的敏感度，特別是在汽車的尾燈和閃光指示器(blinking?indicator)中。

為了部分克服該溫度依賴性，已經(jīng)提出了所謂的磷光體轉(zhuǎn)換的LED，即發(fā)光二極管提供有磷光體化合物(即發(fā)光化合物)，其吸收二極管的光并將其轉(zhuǎn)換成不同的顏色。例如，藍(lán)色二極管可以提供有紅色磷光體，其吸收至少部分藍(lán)色光并隨后發(fā)射紅色光。

為了該目的已經(jīng)提出了無機(jī)固體磷光體轉(zhuǎn)換主體(inorganic?solidphosphor?conversion?bodies)。此類轉(zhuǎn)換主體能夠在厚度和組成方面以低公差制造，得到良好限定的光轉(zhuǎn)換。

然而，為了牢固地固定在發(fā)光二極管上，并從LED將足夠的光引入到無機(jī)轉(zhuǎn)換主體中，此類無機(jī)轉(zhuǎn)換主體需要通過光學(xué)粘結(jié)材料(“光學(xué)膠”)與發(fā)光二極管連接。

目前，這通過使用硅凝膠或橡膠狀材料(silicone-gel?or-rubber?likematerials)完成。該硅凝膠或橡膠典型地是基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的材料，其中為了提高折射率可以用苯基基團(tuán)取代部分甲基基團(tuán)。該材料在生產(chǎn)中容易施加和處理(分配(dispensing)，接著是在溫和溫度下的固化步驟)。

然而，硅酮一族受到光和熱穩(wěn)定性問題的困擾。特別是與升高的溫度(150℃和更高的溫度)和高光通量(特別是藍(lán)色和UV光)結(jié)合，發(fā)生降解。

因此，存在對(duì)能夠經(jīng)受LED運(yùn)行中產(chǎn)生的熱和光的粘結(jié)材料的需求。

還存在對(duì)用于制造具有固體無機(jī)磷光體轉(zhuǎn)換主體的磷光體轉(zhuǎn)換LED的經(jīng)改善方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是至少部分克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)并滿足上述需求，和提供包括發(fā)光二極管的發(fā)光器件，所述發(fā)光二極管具有布置在其上的無機(jī)磷光體主體，所述發(fā)光器件容易制造，并且其中所述無機(jī)磷光體主體與發(fā)光二極管通過粘結(jié)材料結(jié)合，所述粘結(jié)材料對(duì)發(fā)光二極管發(fā)射的光和發(fā)光二極管散發(fā)的熱是穩(wěn)定的，并在發(fā)光二極管和磷光體主體之間提供良好的光耦合(optical?coupling)。

因此，在第一方面，本發(fā)明涉及一種適合布置在發(fā)光二極管上的、包括無機(jī)發(fā)光材料的無機(jī)磷光體主體，其中粘結(jié)前體材料被布置在無機(jī)磷光體主體的表面上，并且所述粘結(jié)前體材料包括至少部分水解的經(jīng)有機(jī)改性的硅烷(at?least?partly?hydrolyzed?organically?modifiedsilane)。

此類無機(jī)磷光體主體可以在后來的階段用于發(fā)光器件的制造，但也可以這樣提供和銷售。

獨(dú)立地提供此類用于以后連接到發(fā)光二極管的無機(jī)磷光體主體的一個(gè)益處在于粘結(jié)前體材料與無機(jī)磷光體主體的連接和無機(jī)磷光體主體與發(fā)光二極管的結(jié)合分開。這樣，粘結(jié)前體材料與無機(jī)磷光體主體的連接可以在對(duì)LED有害的條件下實(shí)施，如通過使用對(duì)LED有害的高溫或某些溶劑。

根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)前體材料包含至少部分水解的經(jīng)有機(jī)改性的硅烷。當(dāng)與LED接觸并加熱時(shí)，所述水解的經(jīng)有機(jī)改性的硅烷縮合(固化)成為碳和硅原子的基質(zhì)(matrix)，其中至少部分硅原子直接與烴基團(tuán)鍵接，由于所述基質(zhì)中的部分硅原子是三重交聯(lián)的(three-foldcrosslinked)，由此形成具有較高彈性的粘結(jié)材料。

應(yīng)該注意，這種碳和硅原子的基質(zhì)是本身已知的，例如從文件US5991493中得知。但是，當(dāng)作為L(zhǎng)ED芯片和無機(jī)磷光體轉(zhuǎn)換主體之間的粘結(jié)材料使用時(shí)，存在所述材料具有非常高的光和熱穩(wěn)定性的意想不到的效果，從而使其非常適合作為L(zhǎng)ED和無機(jī)磷光體轉(zhuǎn)換主體之間的粘結(jié)材料。