利用钕氟材料的LED设备制造技术

本说明书和附图公开一种新型设备，例如照明设备，所述设备包括：至少一个LED(或OLED)模块，所述至少一个LED(或OLED)模块配置成产生可见光，例如白光；以及至少一个部件，例如光学部件，所述至少一个部件包括基本上由钕(Nd)和氟(F)元素构成并且选择性地包括一个或多个其他元素的化合物。所述照明设备配置成通过使用所述化合物过滤所产生的可见光来提供所需的光谱。

LED equipment using neodymium fluoride material

The specification and drawings open a new equipment, such as lighting equipment, the equipment comprises at least one LED (or OLED) module, wherein the at least one LED (or OLED) module is configured to generate visible light, such as white light; and at least one component, such as optical components, wherein the at least one components include basically composed of neodymium (Nd) and fluorine (F) elements compound and optionally include one or more other elements. The illumination device is configured to provide the desired spectrum by using visible light filtered by the compound.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用钕氟材料的LED设备相关申请案的交叉引用依据美国法典第35卷第119(e)条，本非临时美国专利申请主张于2014年10月7日递交的美国临时专利申请62/061129的权益，所述专利申请的教义以引用方式全文并入本申请中。依据美国法典第35卷第119(a-d)条，本非临时美国专利申请主张于2014年10月8日递交的国际PCT专利申请PCT/CN2014/088116的权益，所述专利申请的教义以引用方式全文并入本申请中。
本专利技术大体上涉及一种照明应用及相关技术，并且确切但不排他地说，本专利技术涉及使用包括钕和氟化合物来赋予LED灯设备所需的滤色效果。
技术介绍
发光二极管(LED)是将电能转换成包括可见光(波长约400纳米到750纳米)在内的电磁辐射的固态半导体装置。本说明书中所用的发光二极管还包括有机发光二极管(OLED)。LED通常包括芯片(小片[die])，所述芯片(管芯)采用半导体材料，掺有杂质以形成p-n结。LED芯片电连接到阳极和阴极，所述元件通常全部安装在LED封装内。与诸如白炽灯或荧光灯等其他灯相比，LED发出的可见光通常光束较窄，同时更具指向性。OLED通常包括位于电极(至少一个电极是透明电极)之间的至少一个发射电致发光层(有机半导体薄膜)。所述电致发光层响应于电极之间流动的电流而发光。LED/OLED光源(灯)相对于传统白炽灯和荧光灯而言具备多种优势，包括但不限于预期寿命更长、能源效率更高以及无需预热时间即可达到全亮度。尽管LED/OLED照明在效率、寿命、灵活性和其他有利方面都具备诸多优势，但是仍然需要不断改进LED照明的颜色性质，尤其是白色LED/OLED装置，以便将其用于通用照明和显示应用。图1是透视图，示出了适用于区域照明应用的传统基于LED的照明设备10。所述照明设备(也可称为“照明单元”或“灯”)10包括透明或半透明盖或外壳12、带螺纹底座连接器14以及位于外壳12与连接器14之间的壳体或底座16。基于LED的光源(未图示)可以包括LED阵列，所述LED阵列可以包括多个LED装置，所述多个LED装置可以位于外壳12的下端并且与底座16相邻。由于LED装置发出窄波段波长的可见光，例如，绿光、蓝光、红光等，因此LED灯中通常使用不同LED装置的组合来产生各种光色，包括白光。或者，可通过将蓝色LED以及磷光体(例如，钇铝石榴石：铈，缩写成YAG：Ce)发出的光进行组合来产生大体呈白色的光，其中所述磷光体将蓝色LED发出的蓝光中的至少一部分转换成不同颜色；所转换的光以及蓝色的组合可产生呈白色或者大体呈白色的光。LED装置可以安装在底座16内的载体上，并且可以使用防护罩封装在所述载体上，所述防护罩包括折射率匹配材料，用于提高来自LED装置的可见光提取效率。为提高照明设备10以几乎全向方式发出可见光的能力，图1中所示的外壳12可以为大体球形或椭球形。为进一步提高几乎全向照明能力，外壳12可以包括使得外壳12能够用作光学散射器的材料。用于生成散射器的材料可包括聚酰胺(例如，尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)或类似材料。这些聚合材料还可以包括SiO2，用于改进光的折射，从而实现白色反射外观。外壳12的内表面可以设有含磷光体成分的涂层(未图示)。尽管可以使用不同LED装置和/或磷光体的组合来改进LED灯产生白光效果的能力，但是需要替代地或附加地使用其他方法来改进LED装置产生的白光的色彩特性(chromaticcharacteristics)。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种设备，包括：至少一个发光二极管(LED)模块，所述至少一个发光二极管模块配置成产生可见光；以及至少一个部件，所述至少一个部件包括化合物，所述化合物包括钕(Nd)和氟(F)元素，并且所述至少一个部件配置成通过使用所述化合物过滤所产生的可见光来提供所需的光谱。进一步根据本专利技术的所述方面，所述化合物可包括Nd3+离子和F-离子。进一步根据本专利技术的所述方面，所述至少一个LED模块可包括有机LED。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述至少一个部件可以是沉积在所述至少一个LED模块顶部的封装层。此外，所述封装层可包括玻璃(例如，低温玻璃)、聚合物、聚合物前体、热塑或热固聚合物或树脂、环氧树脂、硅酮(silicone)或硅酮环氧树脂(siliconeepoxyresin)。此外，所述至少一个部件可进一步包括磷光体。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述至少一个部件可以是沉积在含磷光体的进一步封装层上的封装层，所述进一步封装层沉积在至少一个LED的顶部上。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述化合物可以包括一个或多个Nd-F和Nd-X-F化合物，其中X以下元素中的一个或多个：O、N、S、Cl、OH、Na、K、Al、Mg、Li、Ca、Sr、Ba和Y。此外，所述化合物可以是NdF3和NdFO中的至少一个。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述至少一个部件可以是光学部件，所述光学部件包括透明、半透明或反射基底，所述基底的表面上设有涂层，所述涂层包括Nd和F的化合物，用于通过过滤所产生的可见光提供所需的光谱。此外，所述化合物在所述涂层中的重量百分比可以从约1％到约20％，并且所述涂层的厚度可以在从约50nm到约1000微米的范围内。另外，所述涂层可以进一步包括折光指数(refractiveindex)高于所述化合物的添加剂，并且其中所述添加剂选自金属氧化物和非金属氧化物(其中所述添加剂可以选自由TiO2、SiO2和Al2O3构成的群组)。另外，所述涂层可以涂覆在所述基底的内表面上。另外，所述基底可以是扩散体，其选自由灯泡、透镜以及包封所述至少一个LED模块的圆盖构成的群组。另外，所述光学部件可以进一步包括位于所述基底与所述涂层之间的粘合层，所述粘合层包括有机粘合剂或无机粘合剂。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述涂层可以通过喷涂方法和静电涂覆方法中的至少一个来涂覆在所述基底的表面上。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述化合物可以包括有机或无机材料的离散颗粒，所述有机或无机材料的颗粒尺寸在从约1纳米到约10微米的范围内。另外进一步根据本专利技术的所述方面，所述设备可以包括电路(例如，集成电路)以及多个LED模块，所述多个LED模块具有至少一个所述部件(例如，对应多个部件)。附图说明参照附图阅读以下详细说明将更好地理解本专利技术的这些和其他特征和方面，在附图中，相似字符表示附图中的相似部分，其中：图1是透视图，示出了基于传统LED的照明设备；图2是图表，用于比较散布于硅酮和标准钕玻璃中的氟化钕的可见光谱的吸收；图3是图表，用于比较混合到硅酮中并且直接沉积在商用LED封装(NICHIA757)上的NdF3的发射光谱以及基本(base)NICHIA757LED的发射光谱；图4是图表，用于比较混合到硅酮中并且直接沉积在COB阵列(TG66)上的NdF3的发射光谱以及基本TG66COB阵列的发射光谱；图5是图表，用于比较混合到硅酮中并且直接沉积在商用LED封装(具有4000KCCT的NICHIA757)上的Nd-F-O的发射光谱以及基本NICHIA757LED的发射光谱；图6a-6d是根据本专利技术的多个实施例的基于LED的照明设备的非限定实例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：至少一个发光二极管(LED)模块，所述至少一个发光二极管模块配置成产生可见光；以及至少一个部件，所述至少一个部件包括化合物，所述化合物包括钕(Nd)和氟(F)元素，并且所述至少一个部件配置成通过所述化合物过滤所产生的可见光来提供所需光谱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 62/061129;2015.10.06 US 14/8763661.一种设备，包括：至少一个发光二极管(LED)模块，所述至少一个发光二极管模块配置成产生可见光；以及至少一个部件，所述至少一个部件包括化合物，所述化合物包括钕(Nd)和氟(F)元素，并且所述至少一个部件配置成通过所述化合物过滤所产生的可见光来提供所需光谱。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述化合物包括Nd3+离子和F-离子。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个LED模块包括有机LED。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个部件是沉积在所述至少一个LED模块顶部的封装层。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述封装层是玻璃、聚合物、聚合物前体、热塑或热固聚合物或树脂、环氧树脂、硅酮或硅酮环氧树脂。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述至少一个部件进一步包括磷光体。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个部件是封装层，并且所述设备进一步包括包含磷光体的单独层。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述化合物包括Nd-F和Nd-X-F化合物中的一个或多个，其中X是O、N、S、Cl、OH、Na、K.Al、Mg、Li、Ca、Sr、Ba和Y中的一个或多个。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述化合物是NdF3和NdFO中的至少一个。10.根据权利要求1所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：GR艾伦，蔡登科，T克林恩，何建民，C雅各布，J雷吉内利，JI林塔马基，王智勇，
申请(专利权)人：通用电气照明解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US