[發明專利]穩定化波長轉換元件

有效

• 申請號: 201380044412.9
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN104583363B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: R.A.M.西克梅特;T.范博姆梅;D.維德曼
• 申請（專利權）人: 飛利浦燈具控股公司
• 主分類號: H05B33/14
• 分類號: H05B33/14;C09K11/02;C09K11/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 江鵬飛;景軍平

提供了一種包括波長轉換層（103）的波長轉換構件（102），該波長轉換層（103）包括分布在包含非晶或半結晶芳香族聚酯的基體中的有機波長轉換化合物（105），其中芳香族聚酯分子主導地處于隨機定向狀態，所述波長轉換構件還包括至少一個支撐元件（104）。通過避免聚酯基體的單軸或雙軸定向，很好地保護有機波長轉換化合物（有機磷光體）以抵抗光化學降解。支撐元件確保在玻璃轉變溫度以上的溫度處聚酯基體的尺寸穩定性。

技術領域

本發明涉及固態發光裝置的領域，并且具體而言，涉及用于波長轉換的有機磷光體元件，其中有機波長轉換材料（磷光體）包含在聚合物基體中。

背景技術

基于發光二極管（LED）的照明器件被日益用于各種照明應用。LED提供優于諸如白熾燈和熒光燈之類的傳統光源的優點，包括長壽命、高流明效率、低操作電壓和流明輸出的快速調制。

高效的高功率LED常常基于藍光發射材料。為了產生具有期望顏色（例如，白色）輸出的基于LED的照明器件，可以使用適合的波長轉換材料（通常被稱為磷光體），其將由LED發射的光的一部分轉換為具有較長波長的光以便產生具有期望光譜特性的光的組合。許多無機材料已經被用作用于將由LED發射的藍光轉換為具有較長波長的光的磷光體材料。然而，目前，考慮有機磷光體材料以用于在許多LED中替換無機磷光體。有機磷光體具有其發光光譜可以關于位置和帶寬容易地調節的優點。有機磷光體材料還常常具有高透明度，這是有利的，因為與使用更多光吸收和/或反射磷光體材料的系統相比較，照明系統的效率得以改進。而且，有機磷光體比無機磷光體成本低得多。

妨礙有機磷光體材料在基于遠程磷光體LED的照明系統中的應用的主要缺點是其欠佳的光化學穩定性。已經觀察到有機磷光體在氧氣存在的情況下被藍光照射時迅速地降解。已經做出努力來解決該問題。例如，先前已經查明，當將有機磷光體并入在芳香族聚酯薄膜中時，磷光體的壽命顯著改進。然而，在非晶芳香族聚酯的玻璃轉變溫度附近的操作溫度處，聚合物的降低的尺寸穩定性是問題，其有效地限制這樣的基體中的有機磷光體到低強度光源應用的使用。為了產生具有足夠的尺寸穩定性的磷光體薄膜，磷光體分子可以混合到芳香族聚酯基體中，其然后在壓力下雙軸定向（拉伸）并且結晶，因此形成在遠高于聚合物的玻璃轉變溫度的溫度處具有可接受的尺寸穩定性的結晶或部分結晶薄膜。然而，已經查明，當與原始非晶或半結晶聚合物基體相比較時，有機磷光體的光化學穩定性在雙軸定向聚合物中降低。而且，雙軸定向聚合物示出高光學透明度，并且因此散射顆粒的添加對于達到令人滿意的光的出耦合而言是必要的。

因此，本領域中存在對于關于照明器件中的靈敏磷光體材料的并入的改進的需要。

發明內容

本發明的目標是克服該問題，并且提供一種適于在固態發光裝置中使用的波長轉換元件，其示出有機磷光體的高尺寸穩定性和高光化學穩定性。

根據本發明的第一方面，該目標和其它目標通過包括波長轉換層的波長轉換構件來達到，所述波長轉換層包括分布在包含非晶或半結晶芳香族聚酯的基體中的有機波長轉換化合物，其中芳香族聚酯分子主導地處于隨機定向狀態，所述波長轉換構件還包括至少一個支撐元件。通過避免聚酯基體的單軸或雙軸定向，很好地保護有機波長轉換化合物（有機磷光體）以抵抗光化學降解。支撐元件在芳香族聚酯的玻璃轉變溫度附近或以上的溫度處同樣確保基體的尺寸穩定性。

在本發明的實施例中，支撐元件可以包括包含在所述波長轉換層內的加強結構。使用這樣的內部加強結構，波長轉換構件可以由單個波長轉換層形成。例如，支撐元件可以包括加強纖維。

在其它實施例中，支撐元件可以包括與所述波長轉換層物理接觸地布置的至少一個支撐層或結構。支撐層或結構可以是連續或不連續的。連續的支撐層可以整個覆蓋波長轉換層的一側，并且可以制得相當薄。不連續的支撐層或結構典型地留下波長轉換層的某些區域未覆蓋，例如具有框、環或網格的形狀，并且因此可以制得較厚且與光學性質較不相關地制造，至少在被適配于用在其中支撐未定位在出光路徑中的發光裝置中時如此。