劑或量子點的材料的層施加封蓋層(未顯示)。當在板132的波 長轉換層中包含量子點或磷光劑時,將入射激發(fā)光轉換成產(chǎn)生波長-轉換的光(反射的或以 其它形式的光)。雖然沒有顯示,但波長轉換板132還可包含介電層、納米圖案和金屬層。發(fā) 光裝置130包含由框架134支撐并具有電極139的發(fā)光元件133,該電極139在框架134上形成 并通過電線140或其它合適的裝置電氣連接到發(fā)光元件133。發(fā)光元件133可通過合適的材 料135來包封。在所示的實施方式中,所示的波長轉換板132以反射設置的形式來設置,由此 將光轉換進入裝置130的反射部分137。波長轉換板132還可位于發(fā)光裝置130上方和/或包 括發(fā)光裝置130,如圖13B所示。發(fā)光元件133可為LED、激光二極管等(例如,發(fā)射420-480nm 的藍色光的GaN基LED)。示例性包封材料可為但不限于環(huán)氧樹脂、硅、基于丙烯?;木酆?物、玻璃、碳酸酯基聚合物,或其混合物。
[0053]在各種實施方式中,包含Bi的硼酸鹽玻璃可用作用于下面的YAG基材的包封材料。 在一種情況中,粉末狀玻璃和磷光劑(或多種不同磷光劑粉末)的混合物可與合適的有機粘 合劑(例如,松油醇、乙基纖維素等)、分散劑、表面活性劑和/或溶劑摻混??蓪⒃谶@種情況 下為玻璃料糊料或混合物的該包封材料沉積到薄的玻璃基材上?;牡氖纠ǖ幌抻?通過熔合法或其它合適的方法制造的高Na含量的鋁硅酸鹽玻璃。然后可在約350°C下對基 材/玻璃料組件進行燒制,從而燒掉糊料的有機組分,然后加熱至約500-550°C,將玻璃料燒 結至足夠透明的狀態(tài)。第一溫度通常驅除有機載劑,并可通過例如有機載劑的沸點或使用 蒸氣壓數(shù)據(jù)來確定,并可在常壓或真空下實施。用來將磷光劑/玻璃料玻璃混合物固化或燒 制成致密玻璃的第二更高的溫度可通過玻璃料材料來確定,前提是待施加磷光劑/玻璃料 玻璃混合物的基材的軟化溫度應比磷光劑/玻璃料玻璃混合物的固化或燒制溫度更高約 100°C。在一些實施方式中,可以在燒結前,從玻璃組合物完全或者基本上去除粘合劑。這 樣,進行粘合劑燒掉的溫度可以低于燒結溫度。在其它實施方式中,在燒結的玻璃中的磷光 劑的加載量可為約1重量%-約30重量%,例如,1,2,5,10,15,20或30%。為了避免別的下 降,可以在富集〇 2的氣氛中而不是在空氣中進行燒結。
[0054]在另一種實施方式中,可通過在共同待審的美國專利申請?zhí)?3/852,048中所述的 流延饒鑄過程來制備自立式(free-standing)玻璃料/磷光劑膜,該文的全部內(nèi)容通過引用 納入本文。在一些實施方式中,磷光劑可包含粒度為l-l〇nm的量子點。該磷光劑/玻璃料玻 璃混合物可施加作為LED裝置的活性平面之上或附近的層。在磷光劑/玻璃料玻璃混合物中 的磷光劑粉末的量可變化到所需的量??梢酝ㄟ^多次沉淀磷光劑/玻璃料玻璃混合物來增 加固結的含磷光劑玻璃料層的最終厚度。在各個實施方式中,磷光劑粉末可以在整個玻璃 中均勾分布。在其他實施方式中,磷光劑粉末可以在玻璃內(nèi)局部分布,即局部分布在玻璃層 的一個或兩個自由表面處。
[0055] 磷光劑-玻璃料玻璃混合物的一種示例性組合物包含玻璃和至少一種磷光劑,該 玻璃包含Bi203和至少30摩爾%B 2〇3,其可用于其中該層是燒制的包含Bi203和B2〇3的玻璃料 和至少一種磷光劑的混合物的應用,且其中該層不含Pb。另一種實施方式包含玻璃組合物, 該玻璃組合物以摩爾百分比計包含10-30 %Bi2〇3,大于0%Na20,15-50 %ZnO、ZnF2或其組 合,30-55 %B2〇3,0-3 % Si02,0-1 % W〇3,0-12 % BaO,CaO,SrO,或其組合。有些玻璃組合物可 包含至少l%Na20,并可包含15-50%Zn0。在其它實施方式中,玻璃組合物以摩爾百分比計 包含 12-20%Bi2〇3,5-12%Na2〇,2〇-30%ZnO,38-52%B2〇3,〇-3%Si〇2,〇-l%W〇3,卜12% BaO,CaO,SrO,或其組合。在一些實施方式中,玻璃組合物包含14-16 %Bi2〇3,5-11 %Na20, 22-27 % ZnO,40-51 % B2O3,0-3 % Si〇2,0-1 % W〇3,1-11 % BaO,CaO,SrO,或其組合。在其它實 施方式中,玻璃組合物以摩爾百分比計可包含10-30%Bi20 3,0-20%M20且其中Μ是Li,Na,K, Cs,或其組合,0-20 % R0且其中R是Mg,Ca,Sr,Ba,或其組合,15-50 % ZnO、ZnF2或其組合,〇-5%六12〇3,〇-5%?2〇 5,和3〇-55%82〇3。其它示例性組合物如共同待審的美國專利申請?zhí)?3/ 852,048所述,該文的全部內(nèi)容通過引用納入本文。
[0056] 下面的黃色磷光劑(YAG)基材可包含玻璃基材。玻璃基材的厚度可小于或等于約 5mm,例如是4mm,3mm,2mm,1mm,Ο · 5mm或更小。玻璃基材可以是薄的燒性玻璃基材。在一些實 施方式中,載體基材可包括條帶或者基材,其中可以在制造該層之后去除玻璃層。玻璃層可 從載體去除,并隨后在制造之后連接到另一個表面,并還獨自進行燒制。玻璃層的厚度可小 于或等于約5mm例如是4mm,3mm, 2mm , 1 mm , 0.5mm, 0.4mm , 0.3mm, 0.2mm , 0.1 mm , 0.09mm, 0 · 08mm,0 · 07mm,0 · 06mm,或0 · 05mm或更小。在一些實施方式中,玻璃層的厚度是約0 · 01mm-約 lmm,例如是 0.01mm-〇 .2mm。
[0057]基材上的玻璃層或者單獨的玻璃層可用于在例如制造過程(如晶片尺寸工藝,例 如6英寸X6英寸或者甚至更大)來制造 LED燈??梢栽诓A由现圃於鄠€LED,并在制造之后 分成單個的LED。因此,具有與示例性紅色磷光劑層組合的磷光劑/玻璃料玻璃層的裝置比 當將硅酮用作包封材料時具有更高的熱穩(wěn)定性,且磷光劑/玻璃料玻璃層具有更好的化學 穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性。
[0058]應指出,在一些實施方式中,包含紅色磷光劑材料的層將不包含陶瓷氧化物前體 (例如,各種金屬例如鋁、鈦、錯、鉭、銀和/或釩的化合物以及各種非金屬化合物例如硼或磷 的化合物,其可溶解于溶液中并水解,后續(xù)地在較低溫度下和較快的反應速率下熱解,來形 成陶瓷氧化物涂層)。
[0059] 有些實施方式可包含填料,其包括但不限于處于各種形貌的各種無機填料和有機 填料,包括但不限于粉末、顆粒、薄片、微氣球等。無機填料的例子包括合成材料和天然材 料,如各種金屬和非金屬的氧化物、氮化物、硼化物和碳化物,例如玻璃、氧化鋁、二氧化硅、 二氧化鈦、氧化鋅、氧化媽和氧化舒,如鈦酸鉀和鈦酸鋇的鈦酸鹽,如銀酸鋰和銀酸鉛的銀 酸鹽,硫酸鋇、碳酸鈣、沉淀硅藻土、硅酸鋁或其他硅酸鹽,顏料,磷光劑,金屬如銀、鋁和銅, 娃灰石(¥〇11〇81:011;^6)、云母、高嶺土、粘土、滑石等此外,還可使用一些有機材料例如纖維 素、聚酰胺、酚類樹脂等。優(yōu)選的填料包括磷光劑,例如但不限于硫化物、硒化物和硫硒化物 如硫化鋅和硫化鎘、硫氧化物,氧主導的磷光劑如硼酸鹽、鋁酸鹽、沒食子酸鹽、硅酸鹽等, 以及鹵化物磷光劑如堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物和鹵氧化物。示例性磷光劑化合物還 可用包括但不限于錳、銀、銅、鹵化物等的活化劑進行摻雜。合適的磷光劑可為根據(jù)轉換波 長的氧化物磷光劑、硫化物磷光劑和氮化物磷光劑。例如,磷光劑可包含基于i3-SiA10N:Eu, Re的發(fā)射黃光的(例如,約570nm-約590nm)磷光劑,硅酸鹽基發(fā)射綠光的(例如,約495nm-約 570nm)磷光劑例如(Ba,Sr,Ca,Mg) 2Si〇4: Eu,Re,或硫化物基發(fā)射綠光的(例如,約495nm-約 570nm)磷光劑例如(Ba,Sr,Ca,Mg) (Ga,Al,In)2(S,Se,Te)4: Eu,Re,氮化物基發(fā)射紅光的(例 如,約620nm_約740nm)磷光劑例如(Sr,Ca,Ba,Mg)AlSiNx:Eu,Re(l Sx$5),或硫化物基發(fā) 射紅光的(例如,約620nm-約740nm)磷光劑例如(Sr,Ca,Ba,Mg) (S,Se,Te): Eu,Re其中Re可 為Nd,Pm,Sm,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,F(xiàn),Cl,Br,和I中的任一種。優(yōu)選地紅色磷光劑可為但不限 于(5沖&]\%)25丨04 511,]\1以15丨)吣511其中]\1是〇3,51或83,〇35 511以及其它合適的紅色磷光 劑。取決于例如填料種類、所需的涂層厚度等的因素,上述磷光劑填料的粒度和形狀可在寬 范圍中進行變化。取決于例如在最終涂層中所需的特征,磷光劑填料的量也可在寬范圍中 變化。
[0060] 涂層組合物中還可存在其它材料。例如,可使用改性填料的表面用于更好的粘合 性的材料,例如硅烷、縮水甘油氧基丙基二甲氧基硅烷、疏基丙基二甲氧基硅烷和乙烯基二 乙酰氧基硅烷等。在一些實施方式中,還可將懸浮劑添加到涂層組合物。
[0061] 本發(fā)明的一些實施方式提供用于將輸入波長轉換成輸出波長的波長轉換板。波長 轉換板可包含第一磷光劑層和第二磷光劑層,該第一磷光劑層包含在整個第一基質中分布 的第一磷光劑顆粒,且該第二磷光劑層包含在整個第二基質中分布的第二磷光劑顆粒。在 其它實施方式中,第一磷光劑顆粒是發(fā)射黃光的磷光劑顆粒,第二磷光劑顆粒是發(fā)射紅光 的磷光劑顆粒。在另一種實施方式中,第二磷光劑層不包含陶瓷氧化物前體。第二磷光劑層 可與第一磷光劑層物理接觸,且第二基質包含倍半硅氧烷主體材料、溶膠-凝膠主體材料或 堿/硅酸鹽水玻璃主體材料。在各種實施方式中,輸出波長可隨下述的變化來確定:第二基 質中第二磷光劑顆粒的加載量,第二磷光劑層的厚度,第一基質中第一磷光劑顆粒的加載 量,第一磷光劑層的厚度,及其組合。在一種實施方式中,波長板的復合材料厚度是約100-500微米。示例性第二磷光劑顆粒包括但不限于 粒,(31〇3,8&,]\%)(5,56,了6)511,1^顆粒,其中1^可為恥,?111,5111,1'13,〇7,!1〇311'111,¥13,?, Cl,Br,和I 中的任一種,(SrBaMg)2Si04:Eu顆粒,M(A1 Si )N3:Eu顆粒,其中Μ是Ca,Sr,或Ba, CaS:Eu顆粒,及其組合。示例性第一磷光劑顆粒包括但不限于鈰摻雜的釔鋁石榴石(YAG), 和其它合適的黃色磷光劑。在其它實施方式中,第一磷光劑層、第二磷光劑層或第一磷光劑 層和第二磷光劑層包含量子點。示例性量子點可包含II-VI族化合物半導體納米晶體,III-V族化合物半導體納米晶體,IV-VI族化合物半導體納米晶體,或其組合。在一些實施方式 中,可將第二磷光劑層旋涂、噴涂、浸涂或絲網(wǎng)印刷到第一磷光劑層上。第二基質中第二磷 光劑顆粒的示例性分布是約1%-約30重量%。在另一種實施方式中,波長轉換板具有在第 二磷光劑層上方的封蓋層,其中封蓋層基本上沒有任何磷光劑顆粒。示例性第二磷光劑層 可具有小于約50mJ/m 2的低表面能。在一些實施方