具有有機(jī)磷光體的發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了發(fā)光裝置，其包括：適于發(fā)射第一波長(zhǎng)的光的光源；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其包括適于接收所述第一波長(zhǎng)的光并將至少部分所述所接收的光轉(zhuǎn)換為第二波長(zhǎng)的光的有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件和所述光源彼此隔開(kāi)；以及密封結(jié)構(gòu)，其至少部分地圍繞所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件以形成含有至少所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的密封腔，在所述密封腔內(nèi)的氣體壓力為1*10-5巴(1Pa)或更低。在這種壓力下，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有機(jī)磷光體具有特別好的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致磷光體更長(zhǎng)的壽命。
【專利說(shuō)明】具有有機(jī)磷光體的發(fā)光裝置
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及包含維持在受控環(huán)境下的有機(jī)磷光體的發(fā)光裝置，其生產(chǎn)方法，和包含這種發(fā)光裝置的燈。
[0002]發(fā)明背景
[0003]發(fā)光二極管(LED)基照明裝置正越來(lái)越多地用于各種照明和應(yīng)用中。LED提供了優(yōu)于傳統(tǒng)光源，如白熾燈和熒光燈的益處，包括壽命長(zhǎng)、光效高、工作電壓低和快速調(diào)制的流明輸出。
[0004]有效的高功率LED通?；谒{(lán)色發(fā)光材料。為了產(chǎn)生具有期望顏色(例如白色)輸出的LED基照明裝置，可以使用合適的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(通常被稱為磷光體)，其將由LED發(fā)出的部分光轉(zhuǎn)換成更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，以產(chǎn)生具有所期望的光譜特性的光組合。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以直接應(yīng)用到LED裝置上，或其可以距磷光體一定距離布置(所謂的遠(yuǎn)程構(gòu)造(remoteconfiguration))。例如,磷光體可以應(yīng)用在封裝設(shè)備的密封結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)上。
[0005]許多無(wú)機(jī)材料已被用作將由LED發(fā)射的藍(lán)光轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的磷光體材料。然而，無(wú)機(jī)磷光體具有其相對(duì)昂貴的缺點(diǎn)。此外，無(wú)機(jī)LED磷光體是光散射粒子，因此始終反射部分入射光，這導(dǎo)致設(shè)備的效率損失。此外，無(wú)機(jī)LED磷光體具有相對(duì)寬的發(fā)射光譜，特別是對(duì)于紅色發(fā)光LED磷光體，這導(dǎo)致額外的效率損失。目前，正在考慮在期望將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為綠至紅光，例如用于實(shí)現(xiàn)白光輸出的LED中用有機(jī)磷光體材料替代無(wú)機(jī)磷光體，。有機(jī)磷光體具有能夠容易調(diào)節(jié)其發(fā)光光譜的位置和帶寬的優(yōu)點(diǎn)。有機(jī)磷光體材料通常也具有高度的透明度，這是有利的，因?yàn)橄啾扔谑褂酶夂?或更反射光的磷光體材料的系統(tǒng)，提高了照明系統(tǒng)的效率。此外，有機(jī)磷光體比無(wú)機(jī)磷光體便宜得多。然而，由于有機(jī)磷光體對(duì)LED的電致發(fā)光活動(dòng)過(guò)程中所生成的熱敏感，所以有機(jī)磷光體優(yōu)先用在磷光體以距離LED一定距離放置的遠(yuǎn)程構(gòu)造設(shè)備中。
[0006]阻礙有機(jī)磷光體材料在遠(yuǎn)程磷光體LED基照明系統(tǒng)中應(yīng)用的主要缺點(diǎn)是其光化學(xué)穩(wěn)定性差。已經(jīng)觀察到有機(jī)磷光體在空氣存在下用藍(lán)光照射時(shí)迅速降解。
[0007]US2007/0273274 (Horiuchi等人)公開(kāi)了包含發(fā)光設(shè)備并包含布置在由結(jié)構(gòu)元件和兩個(gè)玻璃板形成的氣密性腔內(nèi)的有機(jī)磷光體的半透明疊層板。在真空或惰性氣體的環(huán)境氣氛中的氧濃度保持在IOOppm并優(yōu)選在20ppm或更低的狀態(tài)時(shí)，用有機(jī)磷光體填充所述腔，以避免磷光體的劣化。
[0008]因此，盡管在US2007/0273274中提出了解決方案，在本領(lǐng)域中仍然存在改善其中降低或避免有機(jī)磷光體的劣化的發(fā)光裝置的需求。
[0009]發(fā)明概沭
[0010]本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服這個(gè)問(wèn)題，并提供包含具有壽命增加的有機(jī)磷光體的發(fā)光裝置。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供用于發(fā)光裝置的密封結(jié)構(gòu)，其中有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以維持在低壓下。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這個(gè)和其他目的是通過(guò)包括如下的發(fā)光裝置來(lái)實(shí)現(xiàn):適于發(fā)射第一波長(zhǎng)的光的光源；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其包含適于接收所述第一波長(zhǎng)的光并將至少部分所接收的光轉(zhuǎn)換為第二波長(zhǎng)的光的有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件和所述光源彼此隔開(kāi)；以及密封結(jié)構(gòu)，其至少部分圍繞所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件并形成含有至少所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的密封腔，在所述密封腔內(nèi)的氣體壓力為1*10_5巴(IPa)或更低。在這樣的壓力下，已發(fā)現(xiàn)有機(jī)磷光體具有特別好的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致磷光體的更長(zhǎng)壽命。優(yōu)選地，在所述密封腔內(nèi)的氣體壓力為1*10_8巴(ImPa)或更低。典型地，密封腔是氣密密封的。
[0013]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，密封腔可以進(jìn)一步包含吸收劑材料，如活性炭?；钚蕴靠梢晕皆诜菤饷苊芊馇闆r下進(jìn)入該腔的氣態(tài)物質(zhì)，或由該腔內(nèi)的成分釋放的氣態(tài)物質(zhì)。因此，可以在發(fā)光裝置的工作壽命期間維持密封腔內(nèi)的低氣體壓力。
[0014]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，密封結(jié)構(gòu)至少部分地圍繞光源，使得密封腔也包含光源。因此，在這種實(shí)施方式中，光源也保持在與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件相同的低壓下。
[0015]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件包含含有茈衍生物的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。具體地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包含選自如下通式的茈衍生物的化合物:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.發(fā)光裝置(100;200)，其包括: -適于發(fā)射第一波長(zhǎng)的光的光源(101, 201, 501),和 -波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(106，206，506)，其包括適于接收所述第一波長(zhǎng)的光并將至少部分所述所接收的光轉(zhuǎn)換為第二波長(zhǎng)的光的有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件和所述光源彼此隔開(kāi)；以及 -密封結(jié)構(gòu)(103，203，503)，其至少部分地圍繞所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件并形成含有至少所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的密封腔(105，205，505)，在所述密封腔內(nèi)的氣體壓力為IPa或更低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中在所述密封腔內(nèi)的氣體壓力為ImPa或更低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述密封腔是氣密密封的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述密封腔進(jìn)一步包含吸附劑材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述密封腔也包含所述光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件包含含有茈衍生物的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)光裝置，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料選自如下通式的茈衍生物:
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置,其中G2、G3>G4和G5的每一個(gè)為X, A和C的每一個(gè)為異丙基，并且B、J、Q、D、E、1、L和M的每一個(gè)為氫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述光源包括至少一個(gè)LED。
10.包含根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的發(fā)光裝置的燈。
11.一種生產(chǎn)用于發(fā)光裝置的在低壓下含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的密封腔的方法，其包括: -提供旨在形成腔的結(jié)構(gòu)； -將包含有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(106，206，506)布置在所述結(jié)構(gòu)上或鄰近所述結(jié)構(gòu)，使得所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件將被包含于所述腔內(nèi)； -關(guān)閉所述結(jié)構(gòu)以形成包圍含有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的所述腔(105，205，505)的密封結(jié)構(gòu)(103，203，503)； -為所述腔提供具有IPa或更低的氣體壓力的氣氛；和 -氣密密封包圍含有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的所述腔的所述關(guān)閉的密封結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中關(guān)閉所述結(jié)構(gòu)的所述步驟和/或密封所述關(guān)閉的結(jié)構(gòu)的所述步驟使用玻璃熔融來(lái)進(jìn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中為所述腔提供具有IPa或更低的氣體壓力的氣氛的所述步驟包括真空泵吸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中光源(101，201，501)在關(guān)閉所述結(jié)構(gòu)的步驟之前提供，布置所述光源以使在關(guān)閉所述結(jié)構(gòu)之后被包含于所述腔內(nèi)。
15.用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置(100，200，500)的方法，其包括: -提供適于發(fā)射第一波長(zhǎng)的光的光源(101,201,501)； -提供旨在形成腔的結(jié)構(gòu)； -將包含有機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件(106，206，506)布置在所述結(jié)構(gòu)上或鄰近所述結(jié)構(gòu)，使得所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件將被包含于所述腔內(nèi)； -關(guān)閉所述結(jié)構(gòu)以形成包圍含有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的所述腔(105，205，505)的密封結(jié)構(gòu)(103，203，503)； -為所述腔提供具有IPa或更低的氣體壓力的氣氛；和 -氣密密封包圍含有所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的所述腔的所述密封結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01L51/00GK103930517SQ201180048592
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2011年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月6日
【發(fā)明者】R·A·M·希克米特, J·F·M·西萊森 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司