用于光致发光波长转换式固态发光装置及布置的材料制造方法及图纸

一种光致发光材料膏包括：第一无机光致发光材料，其具有第一密度；第二无机光致发光材料，其具有第二密度；及光透射不可固化硅酮流体，其本身不可固化。所述第一无机光致发光材料的所述第一密度不同于所述第二无机光致发光材料的所述第二密度。所述第一无机光致发光材料及所述第二无机光致发光材料基本上均质地分布于所述光透射不可固化硅酮流体内以形成所述光致发光材料膏。所述光致发光材料膏中的所述第一光致发光材料及所述第二光致发光材料的装载重量处于约60％到约95％的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光致发光波长转换式固态发光装置及布置的材料。更具体来说但非排他性地，本专利技术涉及用于制造远程光致发光波长转换组件及光致发光波长转换式固态发光装置的光致发光材料及其制造方法。
技术介绍
白色发光二极管(LED)在此项技术中是已知的且是相对近期的创新。直到开发出在电磁光谱的蓝色/紫外区域中发光的LED，开发基于LED的白色光源才变得实际。如已知，产生白色光的LED(“白色LED”)包含是一种光致发光材料的磷光体，所述磷光体吸收由所述LED发射的辐射的一部分并重新发射不同色彩(波长)的辐射。举例来说，LED发射蓝色光且磷光体重新发射黄色光。或者，磷光体可发射绿色光与红色光、绿色光与黄色光或黄色光与红色光的组合。由LED发射的蓝色光的未被磷光体吸收的部分与所发射的黄色光混合以提供人眼看来为白色的光。预计，白色LED由于其通常为几十万小时的长操作寿命及其高效率而可能取代白炽光源。高亮度白色LED已广泛用于一般照明、街道照明、汽车应用、航空应用、LCD显示器中的背光照明、膝上型计算机、平板计算机及蜂窝电话中。用于LED装置中的磷光体材料经极仔细地配置以具有处于极特定装载量百分比的不同磷光体组合物的选定混合物。这是因为来自LED装置的光发射的确切色彩及质量高度取决于所述装置中所使用的磷光体组合物的类型、数量及比例。甚至这些参数的轻微变化也可致使来自所述装置的光发射的外观发生显著且视觉上可感知的改变。当磷光体制造商试图给客户提供一致磷光体产品时，可能会出现困难，其中磷光体产品是处于经精确计算的混合百分比的呈粒子形式的不同磷光体材料的混合物。问题在于：磷光体产品的储存过程及/或将所述磷光体产品运输到最终客户(例如，将磷光体产品并入至LED装置中的照明制造商)的过程可致使磷光体粒子分离及沉淀以在所述产品内形成混合物不一致性。为避免这些问题，磷光体制造商给客户提供个别磷光体，客户则可掺和所述个别磷光体以达成所要色温的所发射光。然而，许多客户发现难以借助此方法达成一致结果，这是因为最终客户可能不拥有用以达成其中磷光体材料一致分布的混合物的正确装备或专业知识。因此，需要一种用以提供避免这些及其它问题的磷光体产品的经改善方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种光致发光材料膏，其包括光透射不可固化硅酮流体与一种或多种无机光致发光材料(通常为磷光体材料)的粒子的混合物。在本申请案中，“可固化”是指硅酮流体能够交联的能力。使硅酮流体可固化需要使其能够至少50％、优选地70％或更高百分比地发生交联。相反地，“不可固化”在此说明书中用于指示硅酮流体不能够交联，但将了解，其可能够在某种程度上交联，但此将为极低且小于百分之几，通常小于1％。此与“部分固化的”材料形成对比，部分固化的材料是指能够完全固化但仅被处理成不足完全固化的状态的可固化材料。然后可将所述光致发光材料膏(“磷光体膏”)与可固化光透射硅酮材料(通常为双部分可固化硅酮材料)混合以形成光致发光材料化合物。所述光致发光材料化合物可用于制造用于固态(通常为LED)发光装置及布置的远程光致发光波长转换组件。或者，可将光致发光材料化合物直接沉积于LED芯片上以制造光致发光波长转换式固态发光装置。在一个实施例中，磷光体膏由构成双部分可固化硅酮材料的一部分的不可固化硅酮流体构成。此种不可固化硅酮流体在不存在双部分材料的另一相应部分的情况下本身是不可固化的。首先将光致发光材料与不可固化硅酮流体混合且然后将磷光体膏添加到可固化硅酮材料存在若干个益处，这些益处包含：1)减少磷光体粒子的凝集；2)当使用具有不同密度的多种磷光体材料时减少不同磷光体材料的分离或沉淀；及3)增加产品的储藏寿命，这是因为硅酮流体是不可固化的。根据本专利技术的实施例，一种光致发光材料膏包括两种或两种以上无机光致发光材料的粒子与光透射不可固化硅酮流体的混合物，其中所述两种或两种以上无机光致发光材料中的每一者具有不同密度。在一个实施例中，不可固化硅酮流体本身是不可固化的且当与例如交联剂及/或催化剂等的另一材料混合时也不可固化。此种不可固化硅酮流体可称为“不可固化”，且此些流体的实例包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3及聚苯基甲基硅氧烷。此些硅酮流体因为其不含有可借以发生交联的端基(活性位点)而是不可固化的。在另一实施例中，不可固化硅酮流体本身是不可固化的，但当与例如交联剂及/或催化剂等的另一材料混合时是可固化的。在添加另一材料的情况下可固化的硅酮流体的实例包含含有端基(例如氢负离子(-H)、乙烯基(-CH＝CH2)、羟基(-OH)及羰基(ROH))的PDMS。适合材料的实例包含聚苯基甲基硅氧烷及聚甲基氢硅氧烷。在一些实施例中，不可固化硅酮流体可构成双部分可固化硅酮材料的一部分。双部分可固化硅酮通常包括两个部分共有的基础聚合物，其中交联剂及催化剂提供于双部分组合物的相应部分中。对不可固化硅酮流体的选择可取决于其中将并入有膏的可固化硅酮材料。举例来说，在可固化硅酮材料包括双部分基于二甲基的可固化硅酮(例如基于二甲基的乙烯基化及三甲基化二氧化硅)的情况下，不可固化硅酮流体可包括不可固化聚二甲基硅氧烷。在一些实施例中，光致发光材料包括具有介于约5μm与约35μm之间的平均粒子大小(D50)的磷光体材料。在一些应用中，光致发光材料具有介于约15μm与约20μm之间的平均粒子大小。将添加到不可固化硅酮流体以形成膏状一致性的光致发光材料膏的材料的装载重量选择为足够高以减少或基本上消除不同密度材料的沉淀及/或分离。在一些实施例中，此些材料可包括一种或多种光致发光材料本身、具有光漫射材料及/或包含额外材料(例如，抗沉淀添加剂，例如二氧化硅、折射率添加剂、导热添加剂)的光致发光材料。在一些实施例中，添加到膏中的不可固化硅酮流体的材料的固体装载重量处于约60％到约95％的范围内，其中固体装载量取决于不可固化硅酮流体的粘度。将了解，不可固化硅酮流体应与光致发光材料膏的既定用途兼容，所述光致发光材料膏可决定不可固化硅酮流体的组成及/或粘度，且然后可影响光致发光材料的装载重量。举例来说，在光致发光材料膏将与可固化硅酮材料(通常为双部分可固化硅酮材料)预先混合且所得光致发光材料化合物经射出模制以形成远程光致发光波长转换组件的情况下，膏中的材料的装载重量处于约80％到约90％的范围内。在一个此种实施例中，膏中的材料的装载重量是约80％，包括75.4％的光致发光材料及4.6％的漫射体材料。在光致发光材料膏将用于三流射出模制过程(磷光体膏存在一个流且双部分可固化硅酮材料的部分A及B存在相应流)中的情况下，可通过添加额外不可固化硅酮流体而稀释光致发光材料膏，使得膏中的材料的装载重量在射出模制期间为约40％到约50％。对于此些应用，将抗沉淀添加剂包含在光致发光材料膏中以避免膏中的材料在射出模制期间沉淀或沉降的任何问题可为有益的。在一些实施例中，在光致发光材料膏将与可固化硅酮材料(通常为双部分可固化硅酮材料)预先混合且所得光致发光材料化合物作为LED封装(例如，板上芯片COB装置)的一部分被直接施配到LED芯片上的情况下，光致发光材料膏中的材料的装载重量是约88％。通常，对于LED封装，膏不包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光致发光材料膏，其包括：第一无机光致发光材料，其具有第一密度，第二无机光致发光材料，其具有第二密度，其中所述第一无机光致发光材料的所述第一密度不同于所述第二无机光致发光材料的所述第二密度，光透射不可固化硅酮流体，其中所述第一无机光致发光材料及所述第二无机光致发光材料基本上均质地分布于所述光透射硅酮流体内以形成所述光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体本身不可固化，且其中所述光致发光材料膏中的所述第一光致发光材料及所述第二光致发光材料的装载重量处于约60％到约95％的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 US 62/001,596;2014.08.26 US 14/469,5231.一种光致发光材料膏，其包括：第一无机光致发光材料，其具有第一密度，第二无机光致发光材料，其具有第二密度，其中所述第一无机光致发光材料的所述第一密度不同于所述第二无机光致发光材料的所述第二密度，光透射不可固化硅酮流体，其中所述第一无机光致发光材料及所述第二无机光致发光材料基本上均质地分布于所述光透射硅酮流体内以形成所述光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体本身不可固化，且其中所述光致发光材料膏中的所述第一光致发光材料及所述第二光致发光材料的装载重量处于约60％到约95％的范围内。2.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体本身不可固化且当与另一材料混合时不可固化。3.根据权利要求2所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体包括聚二甲基硅氧烷。4.根据权利要求2所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体包括聚苯基甲基硅氧烷。5.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体本身不可固化且当与另一材料混合时可固化。6.根据权利要求5所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体构成双部分可固化硅酮材料的一部分。7.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述光致发光材料膏中的所述光致发光材料的装载重量处于从约80％到约90％的范围内。8.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述光致发光材料膏中的所述光致发光材料的装载重量处于从约70％到约80％的范围内。9.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述不可固化硅酮流体具有介于约500厘沲与约100,000厘沲之间的粘度或约5,000厘沲的粘度。10.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述光致发光材料具有介于约5μm与约35μm之间的平均粒子大小或介于约15μm与约20μm之间的平均粒子大小。11.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述第一光致发光材料包括经铈活化的发绿光的铝酸镥磷光体材料。12.根据权利要求11所述的光致发光材料膏，其中所述经铈活化的发绿光的铝酸镥磷光体由镥、铈、至少一种碱土金属、铝、氧及至少一种卤素组成，其中所述磷光体经配置以吸收具有介于从约380nm到约480nm的范围内的波长的激发辐射，且发射具有介于从约500nm到约550nm的范围内的峰值发射波长的光。13.根据权利要求12所述的光致发光材料膏，其中所述第二光致发光材料包括发红光的基于氮化物的磷光体。14.根据权利要求13所述的光致发光材料膏，其中所述发红光的磷光体包括由化学式MaSrbSicAldNeEuf表示的基于氮化物的组合物，其中：M是Ca，且0.1≤a≤0.4；1.5<b<2.5；4.0≤c≤5.0；0.1≤d≤0.15；7.5<e<8.5；且0<f<0.1；其中a+b+f>2+d/v且v是M的化合价。15.根据权利要求13所述的光致发光材料膏，其中所述发红光的磷光体包括由化学式M(x/v)M'2Si5-xAlxN8:RE表示的基于氮化物的组合物，其中：M是具有化合价v的至少一种单价、二价或三价金属；M'是Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中的至少一者；且RE是Eu、Ce、Tb、Pr及Mn中的至少一者；其中x满足0.1≤x<0.4，且其中所述发红光的磷光体具有M'2Si5N8:RE的总体晶体结构，Al替代所述总体晶体结构内的Si，且M位于所述总体晶体结构内基本上格隙位点处。16.根据权利要求1所述的光致发光材料膏，其中所述第一光致发光材料具有第一平均粒子大小且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁湘龙，柴冰华，
申请(专利权)人：英特曼帝克司公司，
类型：发明
国别省市：美国;US