变化性波长转换介质的制作方法
【专利说明】变化性波长转换介质
[0001] 本发明涉及变化性波长转换介质，其包含：磷光体；以及可固化的液体组分，其 中，所述可固化的液体组分包含：脂族树脂组分和固化剂，其中所述脂族树脂组分每个分子 平均具有至少两个环氧基团；其中所述可固化的液体组分包含小于0. 5重量％的单环氧化 物分子（以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；其中所述可固化的液体组分包含1-90 重量％的多环氧化物分子，所述多环氧化物分子每个分子包含至少三个环氧基团（以所述 脂族树脂组分的总重量为基准计）；以及其中所述可固化的液体组分在25°C和大气压下为 液体；其中所述磷光体分散在所述可固化的液体组分中。本发明还涉及发光装置。
[0002] 磷光体转换发光二极管发光装置使用磷光体（例如，YAG)或磷光体的混合物来转 换由发蓝色光或紫外光的半导体二极管光源（例如GaN芯片）发出的光中的一部分或全部 光以提供例如白光。通过磷光体将由GaN芯片产生的源发光光谱转化为较长波长通常被称 作为源发射的下转化。源发光光谱的未转换部分与由磷光体发出的较长波长的光合并以产 生白光。由于与更常规的发光装置相比，这类装置具有改进的能量效率，因而它们的重要性 逐渐提商。
[0003] 磷光体转换发光二极管发光装置（pcLED)通常包括被光学透明的热稳定材料包 封的LED管芯光源。所述包封材料通常用于实现以下三种功能中的至少一种，S卩（1)帮助 将光源结合入装置中；（2)为光源脆弱的配线提供保护；（3)在高折射率的管芯和低折射率 的空气之间作为折射中间介质。在一些pcLED装置中，将预先形成的塑料透镜或玻璃透镜 固定或者粘合在其中安装有LED光源管芯的封装上。然后将包含磷光体的可固化液体密封 剂材料注入所述LED管芯和塑料透镜（或者玻璃透镜）之间的空腔之内，然后进行固化，从 而完全密封所述LED管芯。
[0004] 人们越来越多地需要使用在线模塑工艺，将加载磷光体的可固化液态密封剂材料 直接模塑在LED管芯之上。在这些在线模塑工艺中，将加载有磷光体的可固化液态密封剂 材料注入或者装入包括LED管芯的模具腔内（或者注入或装入浸没LED管芯的模具腔内）， 然后使得所述密封剂材料固化，所述密封剂材料包封所述LED管芯，包封磷光体，同时形成 透镜，所述透镜用来控制从LED管芯发射的光的形状。通过所述在线模塑工艺，省去了预先 制造透镜并将透镜组装入pcLED装置的步骤。因此，所述在线模塑工艺可以更廉价地大规 模制造pcLED装置。
[0005] 因此，人们有兴趣将可固化的材料作为透镜、磷光体载体和包封材料，用于pcLED 器件应用。例如，在制备pcLED器件的领域中，制造商希望获得具有以下性质的光学材料： 在可见区域具有高透光度、高磷光体加载能力和在上万小时的运行中具有优异的热稳定 性。另外，pcLED装置工业使用液态变化性波长转换介质，在将大部分装置已经组装之后， 使得所述液态变化性波长转换介质原位固化。因此，所述固化的聚合物体系必须能够在不 会对组装的装置造成破坏的条件下发生固化。
[0006] 通常用来对LED管芯进行包封的材料包括环氧树脂和硅酮。常规的环氧树脂在 长时间受到紫外光辐照或者经历升高温度的加热条件的时候，会表现出很差的光稳定性 (也即是说，它们会变黄）。这种变黄会导致随着时间推移，从pcLED装置输出的光总量 减少以及产生不希望的光谱变化。常规硅酮具有较好的热和光稳定性。因此，硅酮正在 成为pcLED装置的主要密封剂。但是，常规的硅酮密封剂的折射率不理想，折射率范围在 1. 41-1. 57 (在550纳米检测）。另外，已经证明很难在不降低其他关键性能（例如非固化 状态下的流动性）的前提下在硅体系中获得约高于1. 6的折射率（在550纳米测得）。
[0007]Conner等人在美国专利申请公开第2009/0039313号中公开了一组用于LED装置 的可固化液体。Conner等人公开了（硫代）苯氧基苯基苯基硅烷组合物，其包含具有通式 I的（硫代）苯氧基苯基苯基硅烷：
[0008]Ph^Q-Ph'-Si(Ph3) (OR) 2 (I)
[0009] 其中：Ph1是苯环，包括Ph2-Q-、一Si(Ph3) (0R)2和四个氢原子作为取代基；Ph2-Q是 (硫代）苯氧基，其中Ph2是苯基，Q选自氧原子、硫原子、以及它们的组合；Ph2-Q位于Ph1苯 环上与Si原子为邻位、间位或对位关系的一个位置；Ph3是苯基；R独立地选自氢原子，C 烃基，及其组合；所述烃基独立地选自：直链、支链或环状的C:_1(|烷基；苯基；取代的 苯基；芳基烷基；及其组合。
[0010] 然而，本领域仍然需要用于制备发光器件的可固化的透明材料。具体而言，本领域 仍然需要具有以下性质的可固化的液体组分：在非固化状态下具有低粘度、良好的热稳定 性、透明度，并且该可固化的液体组分能够结合磷光体，用于pcLED发光装置。
[0011] 本发明提供了一种变化性波长转换介质，其包含：磷光体；以及可固化的液体组 分，其中，所述可固化的液体组分包含：脂族树脂组分和固化剂，其中所述脂族树脂组分每 个分子平均具有至少2个环氧基团；其中所述可固化的液体组分包含小于0. 5重量％的单 环氧化物分子（以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；其中所述可固化的液体组分包 含1-90重量％的多环氧化物分子，所述多环氧化物分子每个分子包含至少三个环氧基团 (以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；以及其中所述可固化的液体组分在25°C和大 气压下为液体；其中所述磷光体分散在所述可固化的液体组分中。
[0012] 本发明提供了一种变化性波长转换介质，其包含：磷光体；以及可固化的液体组 分，其中，所述可固化的液体组分包含：脂族树脂组分和固化剂，其中所述脂族树脂组分每 个分子平均具有至少2个环氧基团；其中所述可固化的液体组分包含小于0. 5重量％的单 环氧化物分子（以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；其中所述可固化的液体组分包 含20-50重量％的多环氧化物分子，所述多环氧化物分子每个分子包含至少三个环氧基团 (以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；以及其中所述可固化的液体组分在25°C和大 气压下为液体；其中所述磷光体分散在所述可固化的液体组分中。
[0013] 本发明提供了一种变化性波长转换介质，其包含：磷光体；以及可固化的液体组 分，其中，所述可固化的液体组分包含：脂族树脂组分和固化剂，其中所述脂族树脂组分每 个分子平均具有至少2个环氧基团；其中所述可固化的液体组分包含小于0. 5重量％的单 环氧化物分子（以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；其中所述可固化的液体组分包 含20-50重量％的多环氧化物分子，所述多环氧化物分子每个分子包含至少三个环氧基团 (以所述脂族树脂组分的总重量为基准计）；其中所述脂族树脂组分包含> 50重量％的每 个分子具有至少一个脂环族骨架的脂环族二环氧化物分子；以及