具有发光材料的密闭密封光照器件及其制造方法技术

技术编号:12296559 阅读:75 留言:0更新日期:2015-11-11 08:09
一种光照器件通过以下来制造:提供(101)具有第一侧(1a)的衬底(1),将至少部分透射光的覆盖物(2)密封耦合(106)到衬底(1)使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧(1a)和覆盖物(2)限定,提供到围封空间(3)中的通孔(4),以及经由通孔(4)将发光材料引入(107)到围封空间(3)中。通过在引入发光材料之后密闭密封(108)通孔(4),围封空间(3)变成密封的并且因而对例如水和/或氧气相对敏感的发光材料变成受保护的以免暴露于环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光照器件。更确切地,本专利技术涉及用于制造具有提供有发光材料的围封空间的光照器件的方法以及这样的光照器件。
技术介绍
光照器件是已知的,其中诸如磷光体之类的发光或波长转换材料用于转换例如光的波长。然而,一些发光材料所伴有的一个缺点在于其对例如水或氧气的相对敏感性,这可能导致发光材料的劣化。在例如US 2011/0317397中,这个问题通过提供基本上透明的覆盖构件来解决,该构件密闭地密封到器件的外壳,从而在内部围封量子点。密封操作可以在硅晶片级完成,其中密闭密封通过将玻璃晶片阳极键合到硅晶片上来形成。然而,仍旧存在对于用于获得其中保护发光材料以免暴露于环境的光照器件的改进的制造方法的需要。
技术实现思路
本专利技术的至少一些实施例的目的是提供一种制造具有受保护以免暴露于环境(例如以免暴露于氧气和/或水)的发光材料的光照器件的改进的方法。因此,提供了具有独立权利要求的特征的方法、器件和光照器件。从属权利要求限定了有利实施例。根据第一方面,提供了一种用于制造光照器件的方法。提供具有第一侧的衬底,并且至少部分透射光的覆盖物密封耦合到衬底使得围封空间至少由衬底的第一侧和覆盖物限定。提供到围封空间中的通孔,通过该通孔将发光材料引入到围封空间中。在引入发光材料之后,然后密封通孔以便密封围封空间。根据第二方面,提供了一种器件,其包括具有第一侧的衬底和至少部分透射光的覆盖物,所述覆盖物密封耦合到衬底使得至少衬底的第一侧和覆盖物限定围封空间。器件还包括布置成准许将发光材料引入到围封空间中的通孔,所述围封空间在通孔被密封后变成密封的。要领会到,根据第二方面的器件可以被视为根据第一方面的制造方法的中间产品,其中本器件的通孔尚未密封。根据第三方面,提供了一种光照器件。该光照器件包括具有第一侧的衬底和至少部分透射光的覆盖物,所述覆盖物密封耦合到衬底使得围封空间至少由衬底的第一侧和覆盖物限定。器件还包括包含在围封空间内的发光材料,以及到围封空间中的密封通孔,该围封空间通过密封通孔而密封。通孔被布置成以便在密封之前准许将发光材料引入到围封空间中。若干优点与题述方面相关联。首先,通过在将覆盖物密封到衬底之后应用发光材料,密封可以通过例如热接合技术来提供而没有损坏相对温度敏感的发光材料的风险。替代地,发光材料可以在光照器件的产生过程的相对靠后的阶段处应用,使得可以降低在后续处理步骤中不利地影响发光材料的风险。另外,由于在将覆盖物耦合到衬底之前并未应用发光材料,因此可以在将覆盖物耦合到衬底之前的产生步骤期间促进覆盖物的处置。更确切地,没有发光材料的覆盖物可以对环境条件(诸如暴露于水、氧气和热量)以及由处置导致的机械损坏不太敏感。另外,通过在围封空间内包括发光材料,可以利用原本由于其相对环境敏感性而不适用的更多种多样的发光材料。题述方面还可以使得能够产生利用发光材料的光照器件,该光照器件具有在严苛环境中操作的能力,诸如例如在浸没于诸如水之类的液体中以及在温室内时。在一个实施例中,发光材料至少部分地填充围封空间或体积。发光材料可以例如被注射到围封空间中。然后可以相对易于调节光转换效率,即经发光材料转换的光的相对比例,例如通过使所提供的发光材料的体积变化。例如,发光材料可以提供在覆盖物的内表面的至少一部分上所提供的层中。通过使发光材料所覆盖的内表面的部分的图案和/或面积变化,可以有利地控制例如关于波长所转换的光的比例。未提供有发光材料的内表面的部分可以例如提供有另一光转换层或磷光体或者根本没有层,以便获得具有所要求的颜色组成的光输出。在一个实施例中,在将发光材料引入到围封空间中之前,在覆盖物的内表面上形成毛细凹槽。毛细凹槽的宽度和深度被选择成使得例如可以以液相应用的发光材料在应用于内表面上时通过毛细作用沿着毛细凹槽扩散。这是有利的,因为其可以促进发光材料的应用和分布,并且还允许发光材料的应用量的改进的控制。所应用的液体体积可以由毛细凹槽的长度、深度和/或间距来确定,并且所应用的发光材料的量可以由其在液体中的浓度来确定。毛细凹槽可以通过注射模塑、通过从覆盖物的表面移除材料(例如通过湿法蚀刻、干法蚀刻、刮擦或研磨)或者通过沉积限定毛细凹槽的材料(例如通过溅射、蒸发、电镀、光刻图案化或层压)来提供。对水解(即与水的反应)敏感的发光材料的示例可以包括CaS1 xSex:Eu和MgS。发光材料的其它示例可以例如包括量子限域结构,其可能对包括水和/或氧气的环境相对敏感。术语“量子限域结构”在本申请的上下文中应当理解为例如量子讲、量子点、量子棒或纳米线。量子阱是具有仅离散能量值的势阱,并且可以通过使比如砷化镓或氮化铟镓那样的材料夹在比如砷化铝或氮化镓那样的具有较宽带隙的材料的两层之间而在半导体中形成。量子点(或棒或纳米线)是一般具有仅几个纳米的尺寸(例如宽度、半径或直径)的半导体材料的小晶体。当被入射光激发时,量子点发射由晶体的尺寸和材料确定的颜色的光。特定颜色的光因此可以通过适配量子点的尺寸和/或材料来产生。具有电磁频谱的可见范围中的发射的最常见的量子点是基于具有诸如硫化镉(CdS)和硫化锌(ZnS)之类的(多个)壳的砸化镉(CdSe)。还可以使用无镉量子点,诸如磷化铟(InP)和硫化铜铟(CuInS2)和/或硫化银铟(AgInS2)13量子点一般具有非常窄的发射带并且因此可以提供饱和的颜色。另外,所发射的光的颜色可以通过适配量子点的尺寸来调谐。本领域中已知的任何类型的量子限域结构都可以使用在本专利技术的实施例中,只要量子限域结构具有适当的波长转换特性。然而,出于环境安全的原因和考虑,使用无镉量子限域结构或至少具有相对低镉含量的量子限域结构可能是优选的。以上提到的衬底可以是印刷电路板(PCB),诸如例如包括氧化铝的陶瓷PCB,其可以向光源提供机械支撑和电气连接。可替换地或此外,衬底可以包括引线框架。衬底可以包括陶瓷或聚合材料,并且可以具有相对高的热导率以使得能够实现衬底上所提供的光源的良好热学性能或冷却。另外,衬底可以包括布置成反射由光源生成的光的至少一部分的光反射区,和/或布置成将所生成的光的至少一部分转换成其它颜色的磷光体层(或体),这有利地可以增加光转换效率。在本申请的上下文中,术语“光源”用于限定在例如通过跨其施加电压或迫使电流通过它而被激活时能够发射电磁频谱的任何区或区的组合(例如可见区、红外区和/或紫外区)中的辐射的基本上任何器件或元件。因此,光源可以具有单色、准单色、多色或宽带频谱发射特性。光源的示例包括半导体、有机或聚合物/聚合发光二极管(LED)、蓝色LED、光学栗浦磷光体涂敷LED、光学栗浦纳米晶体LED或如本领域技术人员已知的任何其它类似的器件。光源可以提供在衬底上,使得在衬底与光源之间提供电气连接。光源可以布置在衬底上或者耦合到衬底以便能够一般地在围封空间内并且朝向至少部分透射光的覆盖物发射光。至少部分透射光的覆盖物可以包括气密性(不透气)或至少具有穿过其的相对低气体传输的透明和/或半透明材料。这样的材料的示例包括氧化铝、钇铝石榴石(YAG)、镥铝石榴石(LuAG)、尖晶石、氮氧化铝(A10N)、玻璃和如本领域技术人员已知的其它合适材料。至少部分透射光的覆盖物可以是注射模塑的,其还可以用于提供当前第1页1&n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造光照器件的方法,所述方法包括:提供(101)具有提供有光源(7)的第一侧(1a)的衬底(1);提供(106)密封耦合到衬底的至少部分透射光的覆盖物(2)使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧(1a)和覆盖物(2)限定;提供(102)到围封空间(3)中的通孔(4);经由通孔(4)将发光材料引入(107)到围封空间(3)中使得发光材料层提供在覆盖物(2)的内表面的至少一部分上;以及在引入发光材料之后密封(108)通孔(4),从而密封围封空间(3)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:DK迪肯M伦兹HJB贾格特
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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