用于发光二极管的无机磷光体主体制造技术

提供一种用于发光二极管的包含无机发光材料的无机磷光体主体（１０２）。粘结前体材料（１０３）被布置在所述无机磷光体主体（１０２）的表面上，所述粘结前体材料包含至少部分水解的经有机改性的硅烷。所述粘结前体材料与所述无机磷光体主体的连接和所述无机磷光体主体与发光二极管的粘结分开。因此，所述粘结前体材料与所述无机磷光体主体的连接可以在对ＬＥＤ有害的条件下实施。

【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发光二极管的无机磷光体主体(inorganic phosphor bodies)、磷光体转换的发光二极管以及用于制造此类无机磷光体主体 和发光二极管的方法。
技术介绍
LED(发光二极管)目前打算应用在数个照明方面，例如一般环 境照明(ambient lighting),信号照明、汽车照明，和显示器件照明， 如用于LCD-显示器的背光(backlight )。目前，可获得从UV-二极管经 过可见范围到IR 二极管的不同颜色的LED。特别地，红色和琥珀色LED存在的问题分别是光输出和色点的强 烈温度依赖性。对于红色、琥珀色、绿色和蓝色LED,作为结温(junction temperature )的函数的光输出是不同的。该效应限制了功率密度并提高 了对环境温度变化的敏感度，特别是在汽车的尾灯和闪光指示器 (blinking indicator )中。为了部分克服该温度依赖性，已经提出了所谓的磷光体转换的 LED,即发光二极管提供有磷光体化合物(即发光化合物)，其吸收二 极管的光并将其转换成不同的颜色。例如，蓝色二极管可以提供有红 色磷光体，其吸收至少部分蓝色光并随后发射红色光。为了该目的已经提出了无机固体磷光体转换主体(inorgamc solid phosphor conversion bodies)。此类转换主体能够在厚度和组成方面以低 公差制造，得到良好限定的光转换。然而，为了牢固地固定在发光二极管上，并从LED将足够的光引 入到无机转换主体中，此类无机转换主体需要通过光学粘结材料(光 学胶)与发光二极管连接。目前，这通过^吏用石圭凝月交或沖象月交状材料(silicone-gel or -rubber like materials)完成。该硅凝胶或橡胶典型地是基于聚二曱基硅氧烷(PDMS ) 的材料，其中为了提高折射率可以用苯基基团取代部分甲基基团。该 材料在生产中容易施加和处理(分配(dispensing),接着是在温和温度 下的固化步骤)。然而，硅酮一族受到光和热稳定性问题的困扰。特别是与升高的温度(150°C和更高的温度)和高光通量(特别是蓝色和UV光)结合，发生降解。因此，存在对能够经受LED运行中产生的热和光的粘结材料的需求。还存在对用于制造具有固体无机磷光体转换主体的磷光体转换 LED的经改善方法的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是至少部分克服现有技术的上述缺点并满足上 述需求，和提供包括发光二极管的发光器件，所述发光二极管具有布 置在其上的无机磷光体主体，所述发光器件容易制造，并且其中所述 无机磷光体主体与发光二极管通过粘结材料结合，所述粘结材料对发 光二极管发射的光和发光二极管散发的热是稳定的，并在发光二极管 和磷光体主体之间提供良好的光耦合(optical coupling)。因此，在第一方面，本专利技术涉及一种适合布置在发光二极管上的、 包括无机发光材料的无机磷光体主体，其中粘结前体材料被布置在无 机磷光体主体的表面上，并且所述粘结前体材料包括至少部分水解的 经有斗几改性的；圭》克(at least partly hydrolyzed organically modified silane)。此类无机磷光体主体可以在后来的阶段用于发光器件的制造，但 也可以这样提供和销售。独立地提供此类用于以后连接到发光二极管的无机磷光体主体的 一个益处在于粘结前体材料与无机磷光体主体的连接和无机磷光体主 体与发光二极管的结合分开。这样，粘结前体材料与无机磷光体主体 的连接可以在对LED有害的条件下实施，如通过使用对LED有害的高 温或某些溶剂。根据本专利技术的粘结前体材料包含至少部分水解的经有机改性的硅 烷。当与LED接触并加热时，所述水解的经有机改性的硅烷缩合(固 化)成为碳和硅原子的基质(matrix),其中至少部分硅原子直接与烃基 团键接，由于所述基质中的部分硅原子是三重交联的(three-fold crosshnked),由此形成具有较高弹性的粘结材料。应该注意，这种碳和硅原子的基质是本身已知的，例如从文件US5991493中得知。但是，当作为LED芯片和无才几石岸光体转换主体之 间的粘结材料使用时，存在所述材料具有非常高的光和热稳定性的意 想不到的效果，从而使其非常适合作为LED和无机磷光体转换主体之 间的粘结材料。而且，由于所述硅-基质如上所述是内在柔韧性的，所以所述材料 提供能够应对由运行温度下的LED的热膨胀引起的应力的结合。在本 专利技术的实施方案中，粘结前体材料可以进一步包含选自由Si、 Al、 Ga、 Ti、 Ge、 P、 B、 Zr、 Y、 Sn、 Pb和Hf组成的组的至少一种元素的氧化 物。此类氧化物用于提高最终粘结材料的折射率，其接下来提高该粘 结物(bond)的光耦合能力。在本专利技术的实施方案中，粘结前体材料可以 进一步包含玻璃颗粒。此类玻璃颗粒可以用于提高折射率，并作为粘 结材料中的透明/半透明填料材料。至少部分水解的经有机改性的硅烷 的例子包括但不限于至少部分水解的单有机改性的三烷氧基硅烷 (mono-organically modified trialkoxysilane), 典型地具有通式 R匸Si(OR2)(OR3)(OR4),其中R!选自曱基、乙基和苯基，和其中R2、 113和114独立地选自曱基、乙基和丙基。经水解和缩合后，此类单有机 改性的三烷氧基硅烷提供具有相对高的弹性的光和热稳定的粘结材 料。粘结前体材料的其它例子包括含有T-硅原子(T-siliconatom)的硅树 脂，典型地其中所述树脂中的至少部分硅原子直接与选自曱基、乙基 和苯基的基团键接。优选地，粘结前体材料是溶胶-凝胶材料(sol-gel material)。在进一 步的方面，本专利技术提供用于制造无机磷光体主体的方法、包含与发光 二极管连接的本专利技术的无机磷光体主体的发光器件，和用于制造此类 发光器件的方法。附图说明现在将参考示出本专利技术目前的优选实施方案的附图更详细地描述 本专利技术的这些和其它方面。图1示意性地示出了本专利技术的磷光体转换的发光二极管。 具体实施例方式在图1中示意性地示出了本专利技术的磷光体转换的发光二极管，该 磷光体转换的发光二极管包括具有发光表面101的发光二极管(LED) 100。在所述发光表面上布置有无机磷光体转换主体102。无机磷光体转换主体102通过粘结材料103与发光二极管100的发光表面101结合。粘结材料103是至少部分透射的或透明的，由此在发光二极管运 行时，通过粘结材料103将发射的光耦合(couple)到无机磷光体转换主 体102。布置无机磷光体转换主体102以接收至少部分由LED发射的光并 吸收至少部分接收的光。无机磷光体转换主体102包括发光材料，所述发光材料一吸收由 LED 100发射的光就发射颜色与LED发射的光的颜色不同的光。所迷 发光材料可以是荧光和/或磷光材料。如本文所定义的那样，术语发 光二极管(缩写为LED)指本领域技术人员已知的任何类型的发 光二极管，例如但不限制于无机基LED(inorganic based LED)、聚合物 基LED ( polymeric based LED, polyLED )、 小有才几分子基L本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于发光二极管的无机磷光体主体（１０２），包括无机发光材料，特征在于粘结前体材料（１０３）被布置在所述无机磷光体主体（１０２）的表面上，所述粘结前体材料包含至少部分水解的经有机改性的硅烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-5-29 06114624.71. 用于发光二极管的无机磷光体主体(102)，包括无机发光材料，特征在于粘结前体材料(103)被布置在所述无机磷光体主体(102)的表面上，所述粘结前体材料包含至少部分水解的经有机改性的硅烷。2. 根据权利要求1的无机磷光体主体，其中所述粘结前体材料进 一步包含选自由Si、 Al、 Ga、 Ti、 Ge、 P、 B、 Zr、 Y、 Sn、 Pb和Hf 组成的组的至少 一种元素的氧化物。3. 根据权利要求1的无机磷光体主体，其中所述粘结前体材料进 一步包含玻璃颗粒。4. 根据以上权利要求任意一项的无机磷光体主体，其中所述粘结 前体材料包含至少部分水解的经单有机改性的三烷氧基硅烷。5. 根据权利要求4的无机磷光体主体，其中所述经单有机改性的三烷氧基硅烷具有通式r^si(or勺(ors)(or4)，其中W选自曱基、乙基和苯基，和其中r2、 113和114独立地选自甲基、乙基和丙基。6. 根据以上权利要求任意一项的无机磷光体主体，其中所述粘结 前体材料包含含有T-硅原子的硅树脂。7. 根据权利要求6的无机磷光体主体，其中所述硅树脂中的至少 一部分硅原子与选自曱基、乙基和苯基的基团直接键接。8. 根据以上权利要求任意一项的无机磷光体主体，其中所述粘结 前体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA弗舒伦，MPJ彼得斯，J德格拉夫，CG维瑟，RJ亨德里克斯，K布鲁纳，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]