[发明专利]用于动态原位磷光体混合和喷射的方法和系统

说明书

技术领域

本公开内容涉及发光器件的制造并且更具体地涉及具有磷光体层的宽光谱发光二极管的制造。

背景技术

固态器件(比如发光二极管(LED))是用于取代常规光源(比如白炽灯和荧光灯)的有吸引力的候选。LED具有比白炽灯明显更高的光转换效率和比两种类型的常规光源更长的寿命。此外，一些类型的LED现在具有比荧光光源更高的转换效率，并且已经在实验室中展示了进一步更高的转换效率。最后，LED需要比荧光灯更低的电压、并因此提供各种功率节省益处。

遗憾的是，LED在相对窄的光谱中产生光。为了取代常规照明系统，希望有产生白光的基于LED的光源。一种用于产生白光的方式是在LED上沉积磷光体材料，从而将从蓝色或者UV LED发射的单色光转换成宽光谱白光。通过在预定义浓度或者以预定义配方将磷光体粉末混合到聚合物(比如硅树脂)中来形成磷光体材料从而在硅树脂中产生磷光体粒子悬浮物。这一混合物然后以预定义体积和/或重量沉积到LED上并且随后受到固化过程。然后测试所得的涂敷磷光体的LED并且根据实际测试颜色将这些LED放入不同颜色仓(bin)中。在本领域中已知用于在硅树脂载体中悬浮磷光体粒子的各种过程。

使用这些过程难以实现一致的光学性质，比如颜色一致性。经常由于在载体中悬浮磷光体粒子的过程而难以维持在大量LED之间光的一致性。操作者误差可能造成错误混合从而导致整批的颜色偏离事故。另外，磷光体混合物的粘度可能在沉积期间改变，或者磷光体悬浮物可能在适用期(pot life)内沉淀从而引起宽范围的颜色仓。另外，即使在配给(dispense)体积和重量一致时，诸如芯片波长、磷光体分布、衬底反射率等其它因素也可能引起变动。一般不能实时捕捉上述问题，因此当在测试期间发现它们时已太迟而无法恢复零件并且必须废弃它们。制造过程本身经常耗费时间并且成本高，需要完成多个制造步骤。所有这些问题导致宽光谱LED的制造成本增加。

因而本领域需要用于向LED和其它固态照明器件施加磷光体材料的简化和改进的过程。

发明内容

在各种有代表性的方面中，本公开内容提供一种向发光器件上配给磷光体组合物的方法。根据一种示例方法，向控制器中输入光的期望特性(比如相关色温(CCT)和/或在颜色空间(例如CIE 1931颜色空间)中的坐标集)和磷光体组合物的期望总配给体积或者重量。利用多个喷射头向发光器件的表面上配给第一量的磷光体组合物，喷射头包括用于配给基本上纯硅树脂的基本上纯硅树脂喷射头和每个用于配给相应有色磷光体的多个有色磷光体喷射头。

在配给第一量的磷光体组合物之后，向发光器件施加脉冲功率从而使发光器件发射光，该光然后用光检测器检测。比较检测到的光的特性与期望特性，并且如果需要则调节纯硅树脂和至少一个有色磷光体的相对配给以朝着期望特性移动检测到的特性。重复该过程，并且当光的检测到的特性在光的所需特性的预定范围内并且发光器件的表面上的磷光体组合物的量满足或者超过期望总配给体积时，磷光体组合物的配给停止。

在一些实施例中，一种向发光器件上配给磷光体组合物的方法包括向发光器件上配给磷光体组合物的部分。检测发光器件发射的光的特性，并且调整磷光体组合物的相应部分的相对量以减少在光的检测到的特性与光的所需特性之间的差异。

在一些实施例中，一种用于向发光器件上配给磷光体组合物的系统包括用于检测从发光器件发射的光的特性的光传感器以及用于向发光器件的表面上配给相应颜色的磷光体和纯硅树脂的多个磷光体配给器。磷光体和硅树脂配给器适于响应于从发光器件发射的光的检测到的特性来被控制。

在一些实施例中，一种计算机可读介质存储计算机程序，该计算机程序在由计算机执行时使计算机执行用于制造发光器件的过程。计算机程序包括用于向发光器件上配给磷光体组合物的部分的代码、用于检测发光器件发射的光的特性的代码和用于调整磷光体组合物的相应部分的相对量以减少在光的检测到的特性与光的所需特性之间的差异的代码。

在阅读本公开内容时更完全理解本发明的这些和其它方面。

附图说明

附图与说明书一起举例说明本发明的示例实施例并且与描述一起用于说明本发明的原理。

图1是图示了用于向发光器件上配给磷光体组合物的系统的框图；

图2是图示了用于向发光器件上配给磷光体组合物的过程的流程图；并且

图3是图示了根据CIE 1931颜色空间的光特性的颜色图表。