发光器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光器件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着近年来发光二极管的品质已改善，它们以多种构造用在普通照明领域、汽车照明领域等等中。
[0003]例如，已进行了获得更小且更薄的发光器件的努力。
[0004]而且，通过将多种类型的颜色转换材料与已实现高的输出功率、高的亮度等等的发光二极管组合使用，改善了发光器件的色度和颜色再现性(例如，JP 2012-119407A、JP2012-527742A、JP2013-197279A 和 W02008/044759)。
[0005]然而，近年来，具有差的耐久性的颜色转换材料正被更频繁地使用，且在此情况下，获得小且薄的具有良好的色度和颜色再现性的发光器件可为困难的。
【发明内容】
[0006]本发明的目标是提供发光器件及它的制造方法，使用其可获得具有小且薄的尺寸的发光元件，同时可通过简单的方法实现所期望的色度和良好的颜色再现性。
[0007]本公开内容的用于制造发光器件的方法包括:
[0008]制备光透射性部件，所述光透射性部件包括光反射性片和颜色转换材料层，光反射性片具有通孔，颜色转换材料层包括包含颜色转换材料的光透射性树脂，颜色转换材料层设置在通孔中，
[0009]制备发光元件，
[0010]将颜色转换材料层设置在发光元件上，
[0011]用光反射性部件覆盖发光元件的侧表面，和
[0012]切割光反射性部件和光反射性片。
[0013]本公开内容的发光器件包括:
[0014]发光元件，
[0015]光透射性部件，所述光透射性部件包括光反射性片和颜色转换材料层，光反射性片具有通孔，颜色转换材料层包括包含颜色转换材料的光透射性树脂且设置在通孔中，颜色转换材料层固定到发光元件，
[0016]覆盖发光元件的侧表面的光反射性部件，和
[0017]发光器件具有由光反射性片和光反射性部件限定的外部侧表面。
[0018]根据本公开内容，可提供发光器件及它的制造方法，使用其可获得具有小且薄的尺寸的发光器件，同时可通过简单的方法实现甚至更好的色度和颜色再现性。
【附图说明】
[0019]图1A-1D为显示根据本发明的实施方式的用于制造光透射性部件的方法的示意性制造步骤图；
[0020]图2A为根据本发明的实施方式的光透射性部件的示意性平面图；
[0021]图2B为根据本发明的另一实施方式的光透射性部件的示意性平面图；
[0022]图2C为图2B中的光透射性部件的沿着X-X’线的示意性横截面图。
[0023]图3A-3D为显示根据本发明的另一实施方式的用于制造光透射性部件的方法的示意性制造步骤图；
[0024]图4为显示根据本发明的还一实施方式的光透射性部件的示意性平面图；
[0025]图5A-5C为显示根据本发明的一个实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0026]图6A-6E为显示根据本发明的一个实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0027]图7A-7F为显示根据本发明的一个实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0028]图8为根据本发明的另外的实施方式的光透射性部件的示意性平面图；
[0029]图9为根据本发明的还另外的实施方式的光透射性部件的示意性平面图；
[0030]图10A和10B为显示根据本发明的另外的实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0031]图11A-11C为显示根据本发明的还另外的实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0032]图12A-12C为根据本发明的另外的实施方式的发光器件的示意性平面图；
[0033]图13A-13D为根据本发明的另外的实施方式的发光元件或发光器件的示意性平面图；
[0034]图14A-14C为显示根据本发明的还另外的实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；
[0035]图15A和15B为显示根据本发明的还另外的实施方式的用于制造发光器件的方法的示意性制造步骤图；和
[0036]图15C为图15B的示意性横向侧视图。
【具体实施方式】
[0037]下面将参照附图描述用于实施本发明的发光器件及其制造方法的实施方式。在下列实施方式中，体现本发明的技术构思的发光器件及其制造方法仅是实例，且除非另外说明，否则在实施方式中讨论的构成部分不意图限制本发明的范围。此外，在实例和实施方式中描述的构造可用在另外的实例和实施方式中。
[0038]为了易于说明，附图各自中的部件的尺寸和布置关系偶尔被显示为放大的。
[0039]光透射性部件
[0040]本实施方式的光透射性部件包括片和颜色转换材料层。在一个实施方式中，光透射性部件包括具有通孔的光反射性片、和包括包含颜色转换材料的光透射性树脂且设置在通孔中的颜色转换材料层。光透射性部件优选具有合适的强度，且是自支撑的。因此，其不一定必须是刚性的，且其优选是足够柔性的，使得颜色转换材料层可被保持而没有损坏。
[0041]颜色转换材料层和片的相同表面侧的至少一个诸如上部表面可为齐平的，S卩，可为平的(level)或在相同的平面中，而在它们的上部表面之间没有任何台阶，如图2C中所示。这里的术语“齐平的”、“平的”、“在相同的平面中”和“没有任何台阶”意图容许大约数十(several dozen)微米、且优选约几十(a few dozen)微米的不平整度。例如，这些术语包括其中没有在表面上进行有意的处理(加工)使得所述表面的一个突出在另一个上的结构。因此，可使颜色转换材料层的尺寸稳定，且又使光透射性部件的尺寸稳定，因而可实现与另外的部件的适当的装配。使光透射层的尺寸稳定还容许促进在颜色转换材料层的上部表面上提供透镜等。
[0042]替代地，颜色转换材料层可相对于片的上部表面和/或下部表面具有凹部和凸部(凹的和/或凸的)(参见图8中的光透射性部件10A-10H)。在其中颜色转换材料层为凹的情况中，可呈现出光汇聚或另外的这样的效果。在其中它相对于片的下部表面是凸的情况中，可改善对于所使用的发光元件的结合性能或结合粘附。在其中它相对于片的上部表面是凸的情况中，这改善光提取(extract1n)效率。
[0043]光透射性部件可具有平坦的形状，或者例如被有意地加工(machine)以具有弯曲部、曲面等。这容许光透射性部件是薄的。替代地，它可具有所谓的显微透镜、复眼透镜等的形状，其中颜色转换材料层的上部表面具有在光透射性部件本身的厚度方向上结构化(纹理化，texture)的形状(参见图8中的光透射性部件10K)。这容许具有所述光透射性部件的发光器件在被用在背光中的情况中改善与光导板的光学耦合效率，这例如取决于光透射性部件的应用。
[0044]光透射性部件可包括在一个片的通孔中的一个颜色转换材料层，或者可包括多个颜色转换材料层，所述多个颜色转换材料层布置在一个片的多个通孔中，使得所述颜色转换材料层分别设置在相应的通孔中。在其中设置仅一个颜色转换材料层的情况中的光透射性部件的尺寸优选为稍大于所使用的发光元件等的尺寸。例如，它的尺寸可为0.1到200X0.1到200mm。在其中设置多个颜色转换材料层的情况中的光透射性部件的尺寸可取决于下面讨论的颜色转换材料层的尺寸、数量等等适宜地设定。
[0045]可将光透射性部件的颜色转换材料层的外周部分(即，片)加工以提供通孔或者以便为可配合的形状。在其中光透射性部件为相对大的、和/或长的且较纤细的情况中，优选提供用于定位或与其它部件配合的形状。这容许制造组装件和连接至下面讨论的发光器件或发光元件而没有任何未对准。
[0046]片
[0047]片是支持颜色转换材料层的部件。片是光反射性的。这里的术语“光反射性(的)”意味着对于从发光元件发射的光的光反射率为至少60%，且优选至少70%、80%、或90%。
[0048]而且，“光反射性片”包括其材料是光反射性的片以及其中不是光反射性的材料被处理以被赋予光反射性的片。处理成光反射性的可在制造光反射性部件的任何步骤中进行。
[0049]S卩，对于光反射性片，可使用光反射性材料(第一光反射性材料)或者不是光反射性的材料诸如光透射性材料或光吸收性材料。
[0050]光反射性材料的实例包括金属和光反射性物质(例如，二氧化钛，二氧化硅，氧化锌，二氧化锆，钛酸钾，氧化铝，氮化铝，氮化硼，莫来石，氧化铌，硫酸钡，着色剂，以及多种类型的稀土氧化物诸如氧化钇、氧化钆等)。金属或光反射性物质可本身被制成片，或者粒状材料可用粘合剂诸如树脂成型为片。
[0051]例如，所述片可为单一的层或者金属或介电材料的堆(堆叠物，stack)。此外，光反射性片可通过如下获得:将约10-95重量％、且优选约20-80重量％、且更优选约30-70重量％、且甚至更优选约30-60重量％的量的上述光反射性物质添加到树脂、无机材料、玻璃等、或其复合物。光反射性片还可为其中这些金属、介电、或树脂片之一的表面被光反射性物质或金属膜(第二光反射性材料)等覆盖的光反射性片。这样的布置容许促进如所期望地形成片。它还容许确保充足的强度。此外，可确保对于在下面讨论的光透射性树脂的填充和固化中的温度变化的充分的耐受性。
[0052]用于光反射性金属膜的金属材料的实例包括银、铝、铜、金、铂、钯、铑、镍、钨、钼、铬、钛、和这些的合金的单层膜或层叠膜。用于光反射性片的金属的材料与这些类似。介电膜的实例包括在该领域中使用的单层膜和层叠膜。一个实例为Si02/Nb305或另外的这样的层叠物。
[0053]可用作基础材料的树脂的实例包括热固性树脂、热塑性树脂、这些树脂的改性树月旨、和包含这些树脂的一种或多种的混杂树脂。所述树脂的具体实例包括环氧树脂、改性环氧树脂(有机硅改性环氧树脂等)、有机硅树脂、改性有机硅树脂(环氧改性有机硅树脂等)、混杂有机硅树脂、聚酰亚胺(PI)、改性聚酰亚胺树脂、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、GF(玻璃纤维)增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(GF-PET)、聚对苯二甲酸环己二醇酯树脂、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯(PC)、聚亚苯基硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、改性聚苯醚(m-PPE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)、ABS树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、PBT树脂、脲醛树脂、BT树脂、聚氨酯树脂、聚缩醛(聚甲醛，Ρ0Μ)、超高分子量聚乙烯(UHPE)、间同立构聚苯乙烯(SPS)、无定形聚芳酯(聚芳基化物，PAR)、氟碳树脂、和不饱