專利名稱：熒光體、包覆所述熒光體的方法以及制造發(fā)光設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光體，特別地，本發(fā)明涉及包覆熒光體的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電流轉(zhuǎn)變成光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。LED能夠產(chǎn)生具有高水平亮度的光，且可以被用作許多不同類型的裝置中的光源。


將參考下列附圖對實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中圖1為根據(jù)本文中所廣泛描述的實(shí)施方案對熒光體進(jìn)行包覆的方法的流程圖；圖2為可用于圖1中所示方法中的示例性熒光體核的照片；圖3為使用圖1中所示方法包覆的示例性熒光體的照片；圖4為使用圖1中所示方法包覆的熒光體的發(fā)光特性的圖；圖5為根據(jù)本文中所廣泛描述的實(shí)施方案制造發(fā)光設(shè)備的方法的流程圖；和圖6為使用圖5中所示方法的示例性發(fā)光設(shè)備的截面圖。
具體實(shí)施例方式在下列描述中，當(dāng)一個層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一個基板、另一個層(或膜)、另一個區(qū)域、另一個墊、或另一個圖案“之上”或“之下”時，它可以“直接”或 “間接”地位于其他基板、層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案的上方或下方，或者也可以存在一個或多個插入層?？蓞⒖几綀D對這種位置進(jìn)行說明。為了方便或清楚，在附圖中所示的各個層的厚度和尺寸可以被放大、省略或示意性繪出。另外，元件的尺寸可能不會基本地反映真實(shí)尺寸。在如圖1中所示對熒光體進(jìn)行包覆的方法中，可提供熒光體核(步驟S101)，并可以在第一溶液或混合物中對所述熒光體核進(jìn)行第一攪拌或混合(步驟S103)。所述第一溶液或混合物可包含例如第一聚合物和第一溶劑。所述熒光體核可以為例如硫化物熒光體。這種硫化物熒光體可以為例如CaS Eu2+、 SrS = Eu2+或合適的其他硫化物。在替代實(shí)施方案中，這種硫化物熒光體可以選自CaS = Eu2+ 和SrS:Eu2+。所述第一聚合物可包含例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA(聚乙烯醇)、 PVB(聚乙烯醇縮丁醛)或合適的其他聚合物。在替代實(shí)施方案中，所述第一聚合物可包含選自PMMA、PVA和PVB中的至少一種。所述第一溶劑可包含極性溶劑如醇或合適的其他溶劑?？稍陬A(yù)定的第一溫度下實(shí)施第一攪拌或混合工藝并持續(xù)預(yù)定的第一時間，例如在60°C 70°C的預(yù)定第一溫度下持續(xù)2小時 4小時的預(yù)定第一時間。在特定實(shí)施方案中，可以在65°C的預(yù)定第一溫度下實(shí)施所述第一攪拌或混合工藝并持續(xù)3小時的預(yù)定第一時間。溫度和時間的其他組合可能也是合適的。 然后，可以對已經(jīng)進(jìn)行了第一攪拌工藝的第一溶液實(shí)施老化工藝(步驟S105)?？稍陬A(yù)定老化溫度如室溫、例如15°C 30°C下實(shí)施老化工藝并持續(xù)預(yù)定的老化時間如1小時 2小時。所述溫度范圍可以為20°C 25°C。特別地，在老化工藝中，可以在預(yù)定老化溫度下將已經(jīng)進(jìn)行了第一攪拌工藝的第一溶劑保持預(yù)定的老化時間，從而使與聚合物核的包覆層相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行并獲得期望的包覆性能。隨后，可以向已經(jīng)進(jìn)行了第一攪拌或混合工藝和老化工藝的第一溶液中添加第二聚合物和第二溶劑，并可以對制得的第二溶液實(shí)施第二攪拌或混合工藝(步驟S107)。所述第二聚合物可包含例如PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA (聚乙烯醇)、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)或合適的其他聚合物。所述第二溶劑可包含極性溶劑如醇或合適的其他溶劑?？稍诶?0°C 70°C的第二預(yù)定溫度下實(shí)施第二攪拌或混合工藝并持續(xù)例如9小時 12小時的第二預(yù)定時間。在特定實(shí)施方案中，可在65°C的預(yù)定第二溫度下實(shí)施所述第二攪拌或混合工藝并持續(xù)10小時的預(yù)定第二時間。溫度和時間的其他組合可能也是合適的。在特定實(shí)施方案中，所述第二聚合物可包含與所述第一聚合物的材料相同的材料，從而可以在熒光體上均勻包覆相同的聚合物。然而，在替代實(shí)施方案中，所述第二聚合物可包含與所述第一聚合物的材料不同的材料。類似地，所述第二溶劑可包含與所述第一溶劑的材料相同的材料，或者作為替代，所述第二溶劑可包含與所述第一溶劑的材料不同的材料?？梢栽谒龅谝缓偷诙嚢杌蚧旌瞎に囍g實(shí)施老化工藝，從而可以在所述熒光體上平滑地包覆聚合物。然后，可以對已經(jīng)實(shí)施了第二攪拌工藝的第二溶液進(jìn)行干燥，從而制造包覆有聚合物的熒光體(步驟S109)?？梢栽诶?5°C 85°C的預(yù)定干燥溫度下實(shí)施干燥工藝。在特定實(shí)施方案中，可以在80°C的預(yù)定干燥溫度下實(shí)施干燥工藝并持續(xù)足以干燥溶液的預(yù)定干燥時間。在特定實(shí)施方案中，當(dāng)實(shí)施干燥時，還可以實(shí)施聲處理工藝，同時將溫度保持在預(yù)定干燥溫度下。在第一 /第二攪拌或混合工藝期間，可使用多種不同的方法對熒光體核進(jìn)行攪拌、旋轉(zhuǎn)或混合而形成第一 /第二溶液或混合物。例如，可以在合適速度下在預(yù)定第一 /第二溫度下對所述第一/第二溶液或混合物進(jìn)行離心分離并持續(xù)預(yù)定的第一/第二時間。對指定組分進(jìn)行攪拌或混合的其他方式可能也是合適的。以這種方式，可獲得根據(jù)本文中所廣泛描述的實(shí)施方案利用聚合物包覆的熒光體。在特定實(shí)施方案中，以這種方式包覆的熒光體可包含硫化物熒光體核和在所述硫化物熒光體核的表面上包覆的聚合物。在特定實(shí)施方案中，所述硫化物熒光體可以為CaS:Eu2+、Srs:Eu2+、或合適的其他硫化物熒光體，且所述聚合物可包含PMMA、PVA、PVB或合適的其他聚合物。在替代實(shí)施方案中，所述熒光體核可包含選自Cas Eu2+和Srs Eu2+中的至少一種。在如上所述包覆有聚合物的硫化物熒光體中，與可能更易于與周圍材料反應(yīng)的未包覆的硫化物熒光體相比，所述聚合物包覆層可使得硫化物熒光體核與周圍材料之間的反應(yīng)稍微受控。例如，可以將硫化物熒光體分布在包含在發(fā)光元件上提供的樹脂的成形構(gòu)件或填
4料中?？梢詫l(fā)光元件設(shè)置在主體上，或者可以將其電連接至一個或多個電極層。在這種布置中，未包覆的硫化物熒光體可能與電極層反應(yīng)。另外，未包覆的硫化物熒光體可能與包含在使用其反射性能的設(shè)備中的金屬材料反應(yīng)。例如，如果在發(fā)光元件中包含金屬材料如銀(Ag)，則未包覆的硫化物熒光體會與銀反應(yīng)。相反，如本文中所具體化和廣泛描述的包覆有聚合物的熒光體可防止熒光體核與周圍材料如上述實(shí)例中所述的銀發(fā)生反應(yīng)。圖2為示例性的未包覆的熒光體核的照片，且圖3為根據(jù)本文中所具體化和廣泛描述的方法的示例性包覆熒光體的照片。通過各種不同的因素如有源層的結(jié)構(gòu)、能夠有效將光提取至外部的光提取結(jié)構(gòu)、 用于LED中的半導(dǎo)體材料、熒光體的材料、芯片尺寸、包圍LED的成形構(gòu)件或填料的類型以及大量其他因素，可影響LED的各種特性如LED的亮度。如圖2和3中所示，根據(jù)本文中所廣泛描述的實(shí)施方案使用包覆熒光體的方法可將聚合物附著至熒光體核的基本上整個表面上。可將這種聚合物均勻附著至熒光體核的外表面上，從而可對熒光體的比重進(jìn)行控制。 這可以使熒光體均勻地分布在包含如上所述樹脂的成形部件或填料中，從而可對通過含有這種熒光體的成形部件或填料而發(fā)射的光的一種或多種特性進(jìn)行穩(wěn)定控制。圖4為使用上述方法利用聚合物包覆的熒光體的發(fā)光特性的圖。如圖4中所示， 包覆有聚合物的熒光體的發(fā)光特性與未包覆的熒光體的發(fā)光特性類似或基本相同。如圖 4中所示，所述包覆熒光體可在約500nm 約675nm的波段內(nèi)發(fā)光，且可發(fā)射主波段在約 550nm 約660nm范圍內(nèi)的光。因此，熒光體核的包覆層對強(qiáng)度具有很小的影響至沒有影響，同時可提高其他特性如反射性?？蓪⒈疚闹兴唧w化和廣泛描述的包覆熒光體應(yīng)用于發(fā)光元件和/或發(fā)光元件組件(package)中。這種發(fā)光元件組件可包含至少一種發(fā)光元件如發(fā)光二極管。這種發(fā)光元件組件可還包含至少一種熒光體層。圖5為根據(jù)本文中所廣泛描述的實(shí)施方案制造發(fā)光設(shè)備的方法的流程圖。如圖5中所示，提供了熒光體核(步驟S501)，并在包含第一聚合物和第一溶劑的第一溶液或混合物中進(jìn)行第一攪拌或混合(步驟S503)。所述熒光體核可以為例如硫化物熒光體。所述硫化物熒光體可以為CaS:Eu2+、 SrS:Eu2+或合適的其他硫化物熒光體。在特定實(shí)施方案中，所述熒光體核包含選自CaS = Eu2+ 和SrS:Eu2+中的至少一種。另外，所述第一聚合物可包含PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、 PVA(聚乙烯醇)、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)或合適的其他聚合物。所述第一溶劑可包含極性溶劑如醇或合適的其他溶劑?？稍诶?0°C 70°C的預(yù)定第一溫度下實(shí)施所述第一攪拌或混合工藝并持續(xù)例如2小時 4小時的預(yù)定第一時間。在特定實(shí)施方案中，可在65°C的預(yù)定第一溫度下實(shí)施所述第一攪拌或混合工藝并持續(xù)3小時的預(yù)定第一時間。溫度和時間的其他組合可能也是合適的。然后，對已經(jīng)進(jìn)行了第一攪拌或混合工藝的第一溶液或混合物實(shí)施老化工藝(步驟S505)。可在預(yù)定老化溫度如常溫或室溫，例如15°C 30°C下實(shí)施老化工藝并持續(xù)預(yù)定的老化時間如1小時 2小時。溫度和時間的其他組合可能也是合適的。隨后，向已經(jīng)進(jìn)行了第一攪拌或混合工藝和老化工藝的第一溶液或混合物中添加第二聚合物和第二溶劑，并可以對制得的第二溶液或混合物實(shí)施第二攪拌或混合工藝(步驟 S507)。
所述第二聚合物可包含例如PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA (聚乙烯醇)、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)或合適的其他聚合物。所述第二溶劑可包含例如極性溶劑如醇或合適的其他溶劑?？稍诶?0°C 70°C的預(yù)定第二溫度下實(shí)施第二攪拌或混合工藝并持續(xù)例如9 小時 12小時的預(yù)定第二時間。在特定實(shí)施方案中，可在65°C的第二預(yù)定溫度下實(shí)施所述第二攪拌或混合工藝并持續(xù)10小時的第二預(yù)定時間。所述第二聚合物可包含與所述第一聚合物的材料相同的材料，從而可以在熒光體上均勻包覆相同的聚合物。在替代實(shí)施方案中，所述第二聚合物可包含與所述第一聚合物的材料不同的材料。類似地，所述第二溶劑可包含與所述第一溶劑的材料相同的材料，或者所述第二溶劑可包含與所述第一溶劑的材料不同的材料。然后，通過對已經(jīng)實(shí)施了第二攪拌或混合工藝的第二溶液進(jìn)行干燥，可獲得包覆有聚合物的熒光體(步驟S509)?？梢栽诶?5°C 85°C的預(yù)定干燥溫度下實(shí)施干燥工藝。在特定實(shí)施方案中，可以在例如80°C的預(yù)定干燥溫度下實(shí)施干燥工藝并持續(xù)足以干燥第二溶液或混合物的預(yù)定干燥時間。另外，可以在實(shí)施干燥的同時實(shí)施聲處理工藝。如上所述，所述硫化物熒光體可以為CaS:Eu2+、SrS:Eu2+、或合適的其他硫化物熒光體，且所述聚合物可包含PMMA、PVA, PVB或合適的其他聚合物。其他組合可能也是合適的。然后，可以在發(fā)光元件上提供包覆的熒光體(步驟S511)。下文中，將參考圖6對包括含這種包覆的熒光體的這種發(fā)光元件的示例性發(fā)光設(shè)備進(jìn)行說明。圖6中所示的發(fā)光設(shè)備可包含主體20、第一和第二電極層31和32、設(shè)置在主體20 中并電連接至第一和第二電極層31和32的發(fā)光元件1、以及包圍所述發(fā)光元件1的成形構(gòu)件或填料40。所述主體20可包含硅、合成樹脂、金屬材料或合適的其他材料。所述主體20可包含在發(fā)光元件1周圍形成的傾斜表面。所述第一和第二電極層31和32可相互電絕緣而向發(fā)光元件1供電。另外，所述第一和第二電極層31和32可反射發(fā)光元件1所發(fā)射的光，從而提高效率并驅(qū)散發(fā)光元件 1所產(chǎn)生的熱?？稍谥黧w20上、在第一和第二電極層31和32上或合適的其他位置上安裝發(fā)光元件1。在特定實(shí)施方案中，可通過導(dǎo)線50將發(fā)光元件1電連接至第一和第二電極層31 和32。在替代實(shí)施方案中，可使用例如倒裝接合模式、晶片接合模式或合適的其他布置將發(fā)光元件1電連接至第一和第二電極層31和32上。所述成形構(gòu)件或填料40可包圍發(fā)光元件1。另外，所述成形構(gòu)件或填料40可包含熒光體42，所述熒光體42可在發(fā)光元件1發(fā)射的光通過其時對所述光的波長產(chǎn)生影響。在這種實(shí)施方案中，可利用聚合物42b對設(shè)置在成形構(gòu)件40中的熒光體42進(jìn)行包覆，從而可以對含硫化物的熒光體核4 與周圍材料之間的反應(yīng)進(jìn)行控制。在這種實(shí)施方案中，可以在熒光體核42a的圓周處基本上均勻地形成聚合物42b， 從而可以對熒光體42的比重進(jìn)行控制，使得當(dāng)在發(fā)光元件1上對熒光體42進(jìn)行成形時可將熒光體42均勻分布在含樹脂的填料40內(nèi)。因此，可以將熒光體42均勻分布在填料40 的所有各處，從而可對由含這種熒光體42的填料40所發(fā)射的光的一種或多種特性進(jìn)行穩(wěn)定控制。含聚合物42b的熒光體42可防止熒光體核42a與第一和第二電極層31和32發(fā)生反應(yīng)。在這種實(shí)施方案中，在熒光體核4 上包覆聚合物42b，從而可對含硫化物的熒光體核4 與周圍材料之間的反應(yīng)進(jìn)行控制。示例性發(fā)光設(shè)備可包含發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光元件和黃色熒光體，從而從發(fā)射的藍(lán)光中提供白光。然而，由于缺少綠色和紅色光譜，所以這種白光發(fā)射設(shè)備可能不總是足以表現(xiàn)物體的天然色。通過防止熒光體核4 與周圍材料發(fā)生反應(yīng)，發(fā)射從藍(lán)光到紅光的可見光的 UV發(fā)光元件和如上所述包含利用熒光體42b包覆的熒光體核4 的熒光體42可產(chǎn)生接近天然色的白光。因此，可提供在UV發(fā)光元件上設(shè)置紅色、綠色和藍(lán)色熒光體的發(fā)光設(shè)備，其中防止各種熒光體42與周圍材料發(fā)生反應(yīng)并可提供接近白色的白光。本發(fā)明提供了熒光體、包覆這種熒光體的方法以及制造含這種熒光體的發(fā)光元件的方法。如本文中所具體化和廣泛描述的對熒光體進(jìn)行包覆的方法可包括準(zhǔn)備熒光體核、在含第一聚合物和第一溶劑的第一溶液中對熒光體核進(jìn)行第一次攪拌、對所述第一溶液進(jìn)行老化、在通過向所述第一溶液中添加第二聚合物和第二溶劑而得到的第二溶液中對所述熒光體核進(jìn)行第二次攪拌、并通過對所述第二溶液進(jìn)行干燥而獲得包覆有聚合物的熒光體。如本文中所具體化和廣泛描述的制造發(fā)光設(shè)備的方法可包括準(zhǔn)備熒光體核、在含第一聚合物和第一溶劑的第一溶液中對熒光體核進(jìn)行攪拌、對所述第一溶液進(jìn)行老化、 在通過向所述第一溶液中添加第二聚合物和第二溶劑而得到的第二溶液中對所述熒光體核進(jìn)行第二次攪拌、通過對所述第二溶液進(jìn)行干燥而獲得包覆有聚合物的熒光體、以及在發(fā)光元件上放置包覆有聚合物的熒光體。在特定實(shí)施方案中，熒光體可包括含硫化物的熒光體核、以及包覆在所述熒光體核表面上的聚合物。在本說明書中對于“一個實(shí)施方案”、“一個實(shí)施方案”、“實(shí)例實(shí)施方案”等的任何引用均意味著連同所述實(shí)施方案描述的特殊特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本文中所廣泛描述的至少一個實(shí)施方案中。這種短語在說明書中多處出現(xiàn)不必都指向同一實(shí)施方案。此外， 當(dāng)連同任一實(shí)施方案描述特殊特征、結(jié)構(gòu)或特性時，認(rèn)為連同所述實(shí)施方案中的其它實(shí)施方案來影響這種特征、結(jié)構(gòu)或特性也在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi)。盡管已經(jīng)參考其多個示例性實(shí)施方案對實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計許多會落入本公開原理的主旨和范圍內(nèi)的其它修改和實(shí)施方案。更特別地，在本公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，在主題組合布置的組成部分和/ 或布置中的各種變化和修改都是可能的。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，除了組成部分和/ 或布置中的變化和修改之外，替代用途也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種包覆熒光體的方法，所述方法包括對在包含第一聚合物和第一溶劑的第一混合物中的熒光體核進(jìn)行混合； 對所述第一混合物進(jìn)行老化；將第二聚合物和第二溶劑混入到所述第一混合物中以制造第二混合物；以及對所述第二混合物進(jìn)行干燥以制造包覆的熒光體。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述熒光體核包含硫化物。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述熒光體核包含CaS= Eu2+或SrS = Eu2+中的至少一種。
4.權(quán)利要求1的方法，其中在第一預(yù)定溫度下將所述第一混合物中的熒光體核混合第一預(yù)定時間包括在約60°C 約70°C的溫度下將所述第一混合物中的熒光體核攪拌約2 4小時。
5.權(quán)利要求1的方法，其中在第二預(yù)定溫度下將所述第二混合物中的熒光體核攪拌第二預(yù)定時間包括在約60°C 約70°C的溫度下將熒光體核攪拌約9 12小時。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一聚合物包含PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA(聚乙烯醇)或PVB (聚乙烯醇縮丁醛)中的至少一種。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二聚合物包含PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA(聚乙烯醇)或PVB (聚乙烯醇縮丁醛)中的至少一種。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一聚合物包含與所述第二聚合物的材料相同的材料。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一溶劑為極性溶液。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二溶劑為極性溶液。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一溶劑包含與所述第二溶劑的材料相同的材料。
12.權(quán)利要求1的方法，其中在預(yù)定干燥溫度下將所述第二混合物干燥預(yù)定的干燥時間包括在約75°C 約85°C的溫度下對所述第二混合物進(jìn)行干燥，并在對所述第二混合物進(jìn)行干燥的同時實(shí)施聲處理工藝。
13.權(quán)利要求1的方法，其中在預(yù)定老化溫度下將所述第一混合物老化預(yù)定的老化時間包括在約15°C 30°C的溫度下將所述第一混合物老化1小時 2小時的時間。
14.一種制造發(fā)光設(shè)備的方法，所述方法包括將通過權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)的方法獲得的包覆有聚合物的熒光體應(yīng)用于發(fā)光元件。
15.一種熒光體，其包含 包含硫化物的熒光體核；和通過權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的方法包覆在所述熒光體核表面上的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光體、包覆所述熒光體的方法以及制造發(fā)光設(shè)備的方法。所述包覆熒光體的方法包括準(zhǔn)備熒光體核；在包含第一聚合物和第一溶劑的第一溶液中對熒光體核進(jìn)行第一次攪拌；對所述第一溶液進(jìn)行老化；對通過向所述第一溶液中添加第二聚合物和第二溶劑而得到的第二溶液中的熒光體核進(jìn)行第二次攪拌；以及通過對所述第二溶液進(jìn)行干燥而獲得包覆有聚合物的熒光體。
文檔編號H01L33/50GK102212362SQ20111008011
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者安重仁 申請人:Lg伊諾特有限公司