有机发光材料包覆的发光二极管及其制作方法

文档序号:6931054阅读:310来源:国知局
专利名称:有机发光材料包覆的发光二极管及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种有机发光材料包覆的发光二极管(LED)及其制作方法,特别是一 种应用发光二极管配合其表面包覆的有机发光层制作各种颜色的发光二极管的方法。
背景技术
发光二极管(LED)是一种沿半导体p-n结通过正向电流发光的元件。与传统照明 灯相比,发光二极管具有安全性高、省电、体积小、寿命长、环保等优点,随着该领域技术的 提高,未来可以实现半导体照明。当前已经实现商品化的LED是由GaAlAs,AlInGaP, InGaN和AlInGaN等III-V族 混晶半导体(三元、四元)材料制成。发光二极管传统的制作方法是将不同颜色的发光芯片 封装起来,通过不同的驱动电压,使得发光二极管发出不同颜色的光;混合颜色的发光二极 管则需要两个以上不同颜色的发光芯片共同封装在一起,但是封装时固晶打线较为复杂, 且由于两个不同颜色的发光芯片材料不同,所需的驱动电压也不同,故在设计的时候,须在 每个芯片上加不同的驱动电压以调整亮度及颜色。新技术采用一个发光芯片即可产生多种 颜色,主要是在芯片表面涂覆一层荧光粉层,借由发光芯片产生的光激发荧光粉层,使得荧 光粉层产生另一颜色光,再和原来发光芯片所发出光的颜色混色产生新的颜色。利用混光 制作的发光二极管,由于发光二极管点亮后会产生热量,影响荧光粉的稳定性,导致荧光粉 的发光效率降低,使得发光二极管发生偏色,这是目前有待解决和改进的。

发明内容
本发明的目的是提供一种有机发光材料包覆的发光二极管及其制作方法。本发明提供的发光二极管,其结构示意图如图1所示,包括发光二极管支架2、用 透明外壳封装于所述发光二极管支架内部的发光芯片1 ;其中,所述发光二极管的外表面 涂覆有有机发光材料的固溶膜3,所述发光芯片的阴极和阳极分别连接两根引线4和5。本发明提供的制作上述发光二极管的方法,是将发光芯片置于发光二极管支架 上,用透明外壳封装所述发光二极管支架后,将有机发光材料的固溶膜均勻涂覆在所述发 光二极管的外表面,并由所述发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至所述发光二极管 外,得到本发明提供的发光二极管。该发光二极管中,有机发光材料的吸收波段包含全部或部分的激发光波段。通过 发光芯片产生的光能够激发有机发光材料,使得有机发光材料产生另一种颜色的光,该颜 色的光与发光芯片发出的光颜色混合,即产生一种新颜色的光。该方法中,发光芯片为紫外、蓝色或绿色发光芯片;所述有机发光材料为可受紫外 光、蓝光或绿光激发的发光材料;所述可受紫外光、蓝光或绿光激发的发光材料为有机化合 物或有机金属配合物;所述高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯(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-羟乙 酯(PHEMA)、聚丙烯酸酯(PEA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)或聚甲基丙烯腈(PMAN)中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混合物;所述溶剂为氯仿、乙酸乙酯或四氢呋喃中的任意一 种或任意几种以任意比例混合的混合物。该固溶膜是按照如下方法制备得到的将高分子材料和有机发光材料按照质量比 为1000 1 500 1的量加入到溶剂中,超声使高分子材料和有机发光材料溶解、混合 均勻,利用常规的各种成膜方法进行成膜,如旋涂法,得到固溶膜。溶剂的用量以能够溶解 原料并适于成膜即可。本发明提供的制备发光二极管的方法,制作工艺简单,可根据实际需要非常容易的调配出各种颜色。利用本发明提供的发光二极管进行照明时,只需施加单一驱动电压,且 可延缓发光颜色衰减,具有很好的应用前景。


图1是本发明提供的发光二极管的结构示意图。图2是本发明提供的发光二极管各种颜色的发光。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。实施例1、制备发光二极管用发光二极管支架对紫外发光芯片进行封装。将高分子材料聚乙烯(PE)200mg和 式I所示有机发光材料POPOP 0. 2mg,加入到20毫升的四氢呋喃中,超声半小时使其溶解、 混合均勻,通过旋涂将有机发光材料的固溶膜均勻涂覆在所述发光二极管的外表面,并由 发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至发光二极管外,得到本发明提供的蓝色发光二极 管。
Wv^HVl
I(式I)实施例2、制备发光二极管用发光二极管支架对紫外发光芯片进行封装。将高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 200mg和有机发光材料三(8-羟基喹啉)铝0. 25mg,加入到20毫升的氯仿中,超声 半小时使其溶解、混合均勻,通过旋涂将有机发光材料的固溶膜均勻涂覆在所述发光二极 管的外表面,并由发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至发光二极管外,得到本发明提 供的绿色发光二极管。实施例3、制备发光二极管用发光二极管支架对紫外发光芯片进行封装。将高分子材料聚丙烯酸甲酯 (PMA) 200mg和有机发光材料红荧烯0. 2mg,加入到20毫升的四氢呋喃中,超声半小时使其 溶解、混合均勻,通过旋涂将有机发光材料的固溶膜均勻涂覆在所述发光二极管的外表面, 并由发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至发光二极管外,得到本发明提供的黄色发光二极管。实施例4、制备发光二极管用发光二极管支架对蓝色发光芯片进行封装。将高分子材料聚(甲基丙烯 酸-2-羟乙酯)(PHEMA) 200mg和式II所示有机发光材料SalHBP 0. 4mg加入到30毫升的乙 酸乙酯中,超声半小时使其溶解、混合均勻,通过旋涂将有机发光材料的固溶膜均勻涂覆在 所述发光二极管的外表面,并由发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至发光二极管外, 得到本发明提供的白色发光二极管。其中,式II所示化合物是按照如下方法进行制备的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。
权利要求
一种发光二极管,包括发光二极管支架、用透明外壳封装于所述发光二极管支架内部的发光芯片;其特征在于所述发光二极管的外表面涂覆由有机发光材料、高分子材料和溶剂组成的固溶膜,所述发光芯片的阴极和阳极分别连接两根引线。
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于所述发光芯片为紫外光、蓝色或绿 色发光芯片;所述有机发光材料为可受紫外光、蓝光或绿光激发的发光材料。
3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于所述可受紫外光、蓝光或绿光激发 的发光材料为有机化合物或有机金属配合物。
4.根据权利要求1-3任一所述的发光二极管,其特征在于所述由有机发光材料、高 分子材料和溶剂组成的固溶膜中,所述高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯、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-羟乙酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸 甲酯或聚甲基丙烯腈中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混合物;所述溶剂为氯 仿、乙酸乙酯或四氢呋喃中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混合物。
5.根据权利要求1-4任一所述的发光二极管,其特征在于所述由有机发光材料、高分 子材料和溶剂组成的固溶膜是按照如下方法制备得到的将所述高分子材料和所述有机发光材料按照质量比为1000 1 500 1加入到所 述溶剂中,混勻,得到所述由有机发光材料、高分子材料和溶剂组成的固溶膜。
6.一种制作权利要求1所述发光二极管的方法,是将发光芯片置于发光二极管支架 上,用透明外壳封装所述发光二极管支架后,将固溶膜均勻涂覆在所述发光二极管的外表 面,并由所述发光芯片的阴极和阳极各连接一条引线至所述发光二极管外,得到所述发光 二极管;其中,所述固溶膜由有机发光材料、高分子材料和溶剂组成。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述发光芯片为紫外、蓝色或绿色发光芯 片;所述有机发光材料为可受紫外光、蓝光或绿光激发的发光材料。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述可受紫外光、蓝光或绿光激发的发光 材料为有机化合物或有机金属配合物。
9.根据权利要求6-8任一所述的方法,其特征在于所述高分子材料为聚甲基丙烯酸 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-羟乙酯、 聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯腈中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混 合物;所述溶剂为氯仿、乙酸乙酯或四氢呋喃中的任意一种或任意几种以任意比例混合的 混合物。
10.根据权利要求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备 得到的将高分子材料和有机发光材料按照质量比为1000 1 500 1加入到所述溶剂中 混勻,得到所述固溶膜。
全文摘要
本发明公开一种有机发光材料包覆的发光二极管及其制作方法。本发明提供的发光二极管,包括发光二极管支架、用透明外壳封装于所述发光二极管支架内部的发光芯片;其中,所述发光二极管的外表面涂覆由有机发光材料和高分子材料及溶剂组成的固溶膜,所述发光芯片的阴极和阳极分别连接两根引线。本发明提供的制备发光二极管的方法,制作工艺简单,可根据实际需要非常容易的调配出各种颜色。利用本发明提供的发光二极管进行照明时,只需施加单一驱动电压,且可延缓发光颜色衰减,具有很好的应用前景。
文档编号H01L33/00GK101877376SQ200910083079
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者宫方斌, 李沙瑜, 杨国强 申请人:中国科学院化学研究所
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