具有有机磷光体的发光装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了发光装置，其包括：适于发射第一波长的光的光源；波长转换元件，其包括适于接收所述第一波长的光并将至少部分所述所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及密封结构，其至少部分地围绕所述波长转换元件以形成含有至少所述波长转换元件的密封腔，在所述密封腔内的气体压力为1*10-5巴(1Pa)或更低。在这种压力下，现已发现有机磷光体具有特别好的稳定性，从而导致磷光体更长的寿命。
【专利说明】具有有机磷光体的发光装置
发明领域
[0001]本发明涉及包含维持在受控环境下的有机磷光体的发光装置，其生产方法，和包含这种发光装置的灯。
[0002]发明背景
[0003]发光二极管(LED)基照明装置正越来越多地用于各种照明和应用中。LED提供了优于传统光源，如白炽灯和荧光灯的益处，包括寿命长、光效高、工作电压低和快速调制的流明输出。
[0004]有效的高功率LED通常基于蓝色发光材料。为了产生具有期望颜色(例如白色)输出的LED基照明装置，可以使用合适的波长转换材料(通常被称为磷光体)，其将由LED发出的部分光转换成更长波长的光，以产生具有所期望的光谱特性的光组合。波长转换材料可以直接应用到LED装置上，或其可以距磷光体一定距离布置(所谓的远程构造(remoteconfiguration))。例如,磷光体可以应用在封装设备的密封结构的内侧上。
[0005]许多无机材料已被用作将由LED发射的蓝光转换为更长波长的光的磷光体材料。然而，无机磷光体具有其相对昂贵的缺点。此外，无机LED磷光体是光散射粒子，因此始终反射部分入射光，这导致设备的效率损失。此外，无机LED磷光体具有相对宽的发射光谱，特别是对于红色发光LED磷光体，这导致额外的效率损失。目前，正在考虑在期望将蓝光转换为绿至红光，例如用于实现白光输出的LED中用有机磷光体材料替代无机磷光体，。有机磷光体具有能够容易调节其发光光谱的位置和带宽的优点。有机磷光体材料通常也具有高度的透明度，这是有利的，因为相比于使用更吸光和/或更反射光的磷光体材料的系统，提高了照明系统的效率。此外，有机磷光体比无机磷光体便宜得多。然而，由于有机磷光体对LED的电致发光活动过程中所生成的热敏感，所以有机磷光体优先用在磷光体以距离LED一定距离放置的远程构造设备中。
[0006]阻碍有机磷光体材料在远程磷光体LED基照明系统中应用的主要缺点是其光化学稳定性差。已经观察到有机磷光体在空气存在下用蓝光照射时迅速降解。
[0007]US2007/0273274 (Horiuchi等人)公开了包含发光设备并包含布置在由结构元件和两个玻璃板形成的气密性腔内的有机磷光体的半透明叠层板。在真空或惰性气体的环境气氛中的氧浓度保持在IOOppm并优选在20ppm或更低的状态时，用有机磷光体填充所述腔，以避免磷光体的劣化。
[0008]因此，尽管在US2007/0273274中提出了解决方案，在本领域中仍然存在改善其中降低或避免有机磷光体的劣化的发光装置的需求。
[0009]发明概沭
[0010]本发明的一个目的在于克服这个问题，并提供包含具有寿命增加的有机磷光体的发光装置。
[0011]本发明的另一个目的在于提供用于发光装置的密封结构，其中有机波长转换材料可以维持在低压下。
[0012] 根据本发明的第一方面，这个和其他目的是通过包括如下的发光装置来实现:适于发射第一波长的光的光源；波长转换元件，其包含适于接收所述第一波长的光并将至少部分所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及密封结构，其至少部分围绕所述波长转换元件并形成含有至少所述波长转换元件的密封腔，在所述密封腔内的气体压力为1*10_5巴(IPa)或更低。在这样的压力下，已发现有机磷光体具有特别好的稳定性，从而导致磷光体的更长寿命。优选地，在所述密封腔内的气体压力为1*10_8巴(ImPa)或更低。典型地，密封腔是气密密封的。
[0013]在本发明的实施方式中，密封腔可以进一步包含吸收剂材料，如活性炭。活性炭可以吸附在非气密密封情况下进入该腔的气态物质，或由该腔内的成分释放的气态物质。因此，可以在发光装置的工作寿命期间维持密封腔内的低气体压力。
[0014]在本发明的实施方式中，密封结构至少部分地围绕光源，使得密封腔也包含光源。因此，在这种实施方式中，光源也保持在与波长转换元件相同的低压下。
[0015]在本发明的实施方式中，波长转换元件包含含有茈衍生物的波长转换材料。具体地，波长转换材料可以包含选自如下通式的茈衍生物的化合物:
[0016]
【权利要求】
1.发光装置(100;200)，其包括: -适于发射第一波长的光的光源(101, 201, 501),和 -波长转换元件(106，206，506)，其包括适于接收所述第一波长的光并将至少部分所述所接收的光转换为第二波长的光的有机波长转换材料，所述波长转换元件和所述光源彼此隔开；以及 -密封结构(103，203，503)，其至少部分地围绕所述波长转换元件并形成含有至少所述波长转换元件的密封腔(105，205，505)，在所述密封腔内的气体压力为IPa或更低。
2.根据权利要求1的发光装置，其中在所述密封腔内的气体压力为ImPa或更低。
3.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔是气密密封的。
4.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔进一步包含吸附剂材料。
5.根据权利要求1的发光装置，其中所述密封腔也包含所述光源。
6.根据权利要求1的发光装置，其中所述波长转换元件包含含有茈衍生物的波长转换材料。
7.根据权利要求6的发光装置，其中所述波长转换材料选自如下通式的茈衍生物:
8.根据权利要求7的发光装置,其中G2、G3>G4和G5的每一个为X, A和C的每一个为异丙基，并且B、J、Q、D、E、1、L和M的每一个为氢。
9.根据权利要求1的发光装置，其中所述光源包括至少一个LED。
10.包含根据前述权利要求的任一项的发光装置的灯。
11.一种生产用于发光装置的在低压下含波长转换元件的密封腔的方法，其包括: -提供旨在形成腔的结构； -将包含有机波长转换材料的波长转换元件(106，206，506)布置在所述结构上或邻近所述结构，使得所述波长转换元件将被包含于所述腔内； -关闭所述结构以形成包围含有所述波长转换元件的所述腔(105，205，505)的密封结构(103，203，503)； -为所述腔提供具有IPa或更低的气体压力的气氛；和 -气密密封包围含有所述波长转换元件的所述腔的所述关闭的密封结构。
12.根据权利要求11的方法，其中关闭所述结构的所述步骤和/或密封所述关闭的结构的所述步骤使用玻璃熔融来进行。
13.根据权利要求11的方法，其中为所述腔提供具有IPa或更低的气体压力的气氛的所述步骤包括真空泵吸。
14.根据权利要求11的方法，其中光源(101，201，501)在关闭所述结构的步骤之前提供，布置所述光源以使在关闭所述结构之后被包含于所述腔内。
15.用于生产根据权利要求1的发光装置(100，200，500)的方法，其包括: -提供适于发射第一波长的光的光源(101,201,501)； -提供旨在形成腔的结构； -将包含有机波长转换材料的波长转换元件(106，206，506)布置在所述结构上或邻近所述结构，使得所述波长转换元件将被包含于所述腔内； -关闭所述结构以形成包围含有所述波长转换元件的所述腔(105，205，505)的密封结构(103，203，503)； -为所述腔提供具有IPa或更低的气体压力的气氛；和 -气密密封包围含有所述波长转换元件的所述腔的所述密封结构。
【文档编号】H01L51/00GK103930517SQ201180048592
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2011年10月3日 优先权日:2010年10月6日
【发明者】R·A·M·希克米特, J·F·M·西莱森 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司