專利名稱：有機發(fā)光材料包覆的發(fā)光二極管及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光材料包覆的發(fā)光二極管(LED)及其制作方法，特別是一 種應用發(fā)光二極管配合其表面包覆的有機發(fā)光層制作各種顏色的發(fā)光二極管的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是一種沿半導體p-n結(jié)通過正向電流發(fā)光的元件。與傳統(tǒng)照明 燈相比，發(fā)光二極管具有安全性高、省電、體積小、壽命長、環(huán)保等優(yōu)點，隨著該領域技術(shù)的 提高，未來可以實現(xiàn)半導體照明。當前已經(jīng)實現(xiàn)商品化的LED是由GaAlAs，AlInGaP, InGaN和AlInGaN等III-V族 混晶半導體(三元、四元)材料制成。發(fā)光二極管傳統(tǒng)的制作方法是將不同顏色的發(fā)光芯片 封裝起來，通過不同的驅(qū)動電壓，使得發(fā)光二極管發(fā)出不同顏色的光；混合顏色的發(fā)光二極 管則需要兩個以上不同顏色的發(fā)光芯片共同封裝在一起，但是封裝時固晶打線較為復雜， 且由于兩個不同顏色的發(fā)光芯片材料不同，所需的驅(qū)動電壓也不同，故在設計的時候，須在 每個芯片上加不同的驅(qū)動電壓以調(diào)整亮度及顏色。新技術(shù)采用一個發(fā)光芯片即可產(chǎn)生多種 顏色，主要是在芯片表面涂覆一層熒光粉層，借由發(fā)光芯片產(chǎn)生的光激發(fā)熒光粉層，使得熒 光粉層產(chǎn)生另一顏色光，再和原來發(fā)光芯片所發(fā)出光的顏色混色產(chǎn)生新的顏色。利用混光 制作的發(fā)光二極管，由于發(fā)光二極管點亮后會產(chǎn)生熱量，影響熒光粉的穩(wěn)定性，導致熒光粉 的發(fā)光效率降低，使得發(fā)光二極管發(fā)生偏色，這是目前有待解決和改進的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機發(fā)光材料包覆的發(fā)光二極管及其制作方法。本發(fā)明提供的發(fā)光二極管，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括發(fā)光二極管支架2、用 透明外殼封裝于所述發(fā)光二極管支架內(nèi)部的發(fā)光芯片1 ；其中，所述發(fā)光二極管的外表面 涂覆有有機發(fā)光材料的固溶膜3，所述發(fā)光芯片的陰極和陽極分別連接兩根引線4和5。本發(fā)明提供的制作上述發(fā)光二極管的方法，是將發(fā)光芯片置于發(fā)光二極管支架 上，用透明外殼封裝所述發(fā)光二極管支架后，將有機發(fā)光材料的固溶膜均勻涂覆在所述發(fā) 光二極管的外表面，并由所述發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至所述發(fā)光二極管 外，得到本發(fā)明提供的發(fā)光二極管。該發(fā)光二極管中，有機發(fā)光材料的吸收波段包含全部或部分的激發(fā)光波段。通過 發(fā)光芯片產(chǎn)生的光能夠激發(fā)有機發(fā)光材料，使得有機發(fā)光材料產(chǎn)生另一種顏色的光，該顏 色的光與發(fā)光芯片發(fā)出的光顏色混合，即產(chǎn)生一種新顏色的光。該方法中，發(fā)光芯片為紫外、藍色或綠色發(fā)光芯片；所述有機發(fā)光材料為可受紫外 光、藍光或綠光激發(fā)的發(fā)光材料；所述可受紫外光、藍光或綠光激發(fā)的發(fā)光材料為有機化合 物或有機金屬配合物；所述高分子材料為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚丙 烯酸(PAA)、聚氯乙烯醋酸酯(PVCA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸-2-羥乙 酯(PHEMA)、聚丙烯酸酯(PEA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)或聚甲基丙烯腈(PMAN)中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物；所述溶劑為氯仿、乙酸乙酯或四氫呋喃中的任意一 種或任意幾種以任意比例混合的混合物。該固溶膜是按照如下方法制備得到的將高分子材料和有機發(fā)光材料按照質(zhì)量比 為1000 1 500 1的量加入到溶劑中，超聲使高分子材料和有機發(fā)光材料溶解、混合 均勻，利用常規(guī)的各種成膜方法進行成膜，如旋涂法，得到固溶膜。溶劑的用量以能夠溶解 原料并適于成膜即可。本發(fā)明提供的制備發(fā)光二極管的方法，制作工藝簡單，可根據(jù)實際需要非常容易的調(diào)配出各種顏色。利用本發(fā)明提供的發(fā)光二極管進行照明時，只需施加單一驅(qū)動電壓，且 可延緩發(fā)光顏色衰減，具有很好的應用前景。


圖1是本發(fā)明提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明提供的發(fā)光二極管各種顏色的發(fā)光。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1、制備發(fā)光二極管用發(fā)光二極管支架對紫外發(fā)光芯片進行封裝。將高分子材料聚乙烯(PE)200mg和 式I所示有機發(fā)光材料POPOP 0. 2mg，加入到20毫升的四氫呋喃中，超聲半小時使其溶解、 混合均勻，通過旋涂將有機發(fā)光材料的固溶膜均勻涂覆在所述發(fā)光二極管的外表面，并由 發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至發(fā)光二極管外，得到本發(fā)明提供的藍色發(fā)光二極 管。
Wv^HVl
I(式I)實施例2、制備發(fā)光二極管用發(fā)光二極管支架對紫外發(fā)光芯片進行封裝。將高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 200mg和有機發(fā)光材料三(8-羥基喹啉)鋁0. 25mg,加入到20毫升的氯仿中，超聲 半小時使其溶解、混合均勻，通過旋涂將有機發(fā)光材料的固溶膜均勻涂覆在所述發(fā)光二極 管的外表面，并由發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至發(fā)光二極管外，得到本發(fā)明提 供的綠色發(fā)光二極管。實施例3、制備發(fā)光二極管用發(fā)光二極管支架對紫外發(fā)光芯片進行封裝。將高分子材料聚丙烯酸甲酯 (PMA) 200mg和有機發(fā)光材料紅熒烯0. 2mg，加入到20毫升的四氫呋喃中，超聲半小時使其 溶解、混合均勻，通過旋涂將有機發(fā)光材料的固溶膜均勻涂覆在所述發(fā)光二極管的外表面， 并由發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至發(fā)光二極管外，得到本發(fā)明提供的黃色發(fā)光二極管。實施例4、制備發(fā)光二極管用發(fā)光二極管支架對藍色發(fā)光芯片進行封裝。將高分子材料聚(甲基丙烯 酸-2-羥乙酯)(PHEMA) 200mg和式II所示有機發(fā)光材料SalHBP 0. 4mg加入到30毫升的乙 酸乙酯中，超聲半小時使其溶解、混合均勻，通過旋涂將有機發(fā)光材料的固溶膜均勻涂覆在 所述發(fā)光二極管的外表面，并由發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至發(fā)光二極管外， 得到本發(fā)明提供的白色發(fā)光二極管。其中，式II所示化合物是按照如下方法進行制備的Li，S. ；Yang, G. ；et al. "Understanding the Pressure-Induced Emission Enhancement for Triple FluorescentCompound with Excited-State Intramolecular Proton Transfer",J. Phys. Chem.A，2007，111，11793。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管，包括發(fā)光二極管支架、用透明外殼封裝于所述發(fā)光二極管支架內(nèi)部的發(fā)光芯片；其特征在于所述發(fā)光二極管的外表面涂覆由有機發(fā)光材料、高分子材料和溶劑組成的固溶膜，所述發(fā)光芯片的陰極和陽極分別連接兩根引線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述發(fā)光芯片為紫外光、藍色或綠 色發(fā)光芯片；所述有機發(fā)光材料為可受紫外光、藍光或綠光激發(fā)的發(fā)光材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述可受紫外光、藍光或綠光激發(fā) 的發(fā)光材料為有機化合物或有機金屬配合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述由有機發(fā)光材料、高 分子材料和溶劑組成的固溶膜中，所述高分子材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯 酸、聚氯乙烯醋酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚甲基丙烯酸-2-羥乙酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸 甲酯或聚甲基丙烯腈中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物；所述溶劑為氯 仿、乙酸乙酯或四氫呋喃中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述由有機發(fā)光材料、高分 子材料和溶劑組成的固溶膜是按照如下方法制備得到的將所述高分子材料和所述有機發(fā)光材料按照質(zhì)量比為1000 1 500 1加入到所 述溶劑中，混勻，得到所述由有機發(fā)光材料、高分子材料和溶劑組成的固溶膜。
6.一種制作權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管的方法，是將發(fā)光芯片置于發(fā)光二極管支架 上，用透明外殼封裝所述發(fā)光二極管支架后，將固溶膜均勻涂覆在所述發(fā)光二極管的外表 面，并由所述發(fā)光芯片的陰極和陽極各連接一條引線至所述發(fā)光二極管外，得到所述發(fā)光 二極管；其中，所述固溶膜由有機發(fā)光材料、高分子材料和溶劑組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述發(fā)光芯片為紫外、藍色或綠色發(fā)光芯 片；所述有機發(fā)光材料為可受紫外光、藍光或綠光激發(fā)的發(fā)光材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述可受紫外光、藍光或綠光激發(fā)的發(fā)光 材料為有機化合物或有機金屬配合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的方法，其特征在于所述高分子材料為聚甲基丙烯酸 甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚氯乙烯醋酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚甲基丙烯酸-2-羥乙酯、 聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯腈中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混 合物；所述溶劑為氯仿、乙酸乙酯或四氫呋喃中的任意一種或任意幾種以任意比例混合的 混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一所述的方法，其特征在于所述固溶膜是按照如下方法制備 得到的將高分子材料和有機發(fā)光材料按照質(zhì)量比為1000 1 500 1加入到所述溶劑中 混勻，得到所述固溶膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種有機發(fā)光材料包覆的發(fā)光二極管及其制作方法。本發(fā)明提供的發(fā)光二極管，包括發(fā)光二極管支架、用透明外殼封裝于所述發(fā)光二極管支架內(nèi)部的發(fā)光芯片；其中，所述發(fā)光二極管的外表面涂覆由有機發(fā)光材料和高分子材料及溶劑組成的固溶膜，所述發(fā)光芯片的陰極和陽極分別連接兩根引線。本發(fā)明提供的制備發(fā)光二極管的方法，制作工藝簡單，可根據(jù)實際需要非常容易的調(diào)配出各種顏色。利用本發(fā)明提供的發(fā)光二極管進行照明時，只需施加單一驅(qū)動電壓，且可延緩發(fā)光顏色衰減，具有很好的應用前景。
文檔編號H01L33/00GK101877376SQ200910083079
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者宮方斌, 李沙瑜, 楊國強 申請人:中國科學院化學研究所