[发明专利]波长转换器和用于制造波长转换器的方法

说明书

本文中公开的是波长转换器和用于制造其的方法。波长转换器包括一个或多个类型的波长转换颗粒以及聚合基体材料的单层。在一些实施例中，波长转换器包括第一和第二类型的波长转换颗粒，其以期望的方式分布在聚合基体材料的单层内。还公开了形成这样的波长转换器的方法和包括这样的波长转换器的照明器件。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年7月23日提交的并且标题为“Wavelength Converters andMethods for Making the Same”的美国专利申请号14/339,020的国际申请并且要求其优先权，所述美国专利申请号14/339,020通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开一般地涉及波长转换器、用于制造波长转换器的方法以及包括这样的波长转换器的照明器件。更特别地，本公开一般地涉及波长转换器，其包括单独的或与荧光体颗粒结合的一个或多个类型的量子点珠（quantum dot bead），以及用于制造这样的波长转换器的方法。

背景技术

发光二极管（LED）芯片取决于LED的材料组合物可以生成电磁波谱的特定区中的可见或不可见光。当期望构造产生与LED的输出颜色不同的颜色的光的LED光源时，已知使用波长转换器来将从LED芯片输出的具有第一波长或波长范围（“初级（primary）光”或“激发光”）的光的全部或一部分转换成具有第二波长或波长范围的光（“次级光”或“发射光”）。

许多波长转换器包括波长转换组合物，其本身包括包封波长转换材料的聚合基体。波长转换材料一般地起作用以经由光致发光将初级光转换成次级光。在一些实例中，波长转换材料吸收相对高能初级光，其可以将波长转换材料激发到较高的能态。当波长转换材料返回到较低能态时，其发射次级光，所述次级光一般具有比初级光更长的波长/波长范围。次级光的波长/波长范围可以取决于所使用的波长转换材料的类型。所期望的波长/波长范围的次级光因此可以通过波长转换材料的适当选择来实现。可以将该过程理解为“波长下转换”。可以将与波长转换器组合以产生次级光的LED描述为“转换波长的LED”。

如先前指出的那样，波长转换组合物可以包括基体，所述基体可以包括诸如硅酮或环氧树脂之类的聚合物或者由其形成。基体（在本文中也称为密封剂）包封波长转换材料，诸如荧光体颗粒。其中波长转换器被设置成邻近LED芯片的表面的配置在本文中称为“芯片级转换”或“CLC”配置。在其他配置中，波长转换器可以被远离LED的发射表面放置。这样的配置在本文中称为“远程转换”配置。

量子点（QD），也称为半导体纳米晶体，是在照明产业中具有潜在使用的相对新的材料。像常规的荧光体颗粒，一些量子点具有吸收入射光（例如，初级光）并且再辐射电磁波谱的另一部分中的光（例如，次级光）的能力。QD展现独特的特性，其可以被采用以创建具有精确设计的输出波谱的波长转换器。这些独特性质包括宽吸收波谱（激发波长的选择的自由）和其中峰值波长由QD的材料和大小确定的窄带发射（30-50 nm）。通过改变QD的大小而引起的其峰值发射波长在几纳米内的可调性提供创建精细调整的发射颜色的独特能力。结果，已经针对在用于半导体器件诸如LED的波长转换器的形成方面的潜在使用调查研究了量子点。

附图说明

现在参考应该结合下图阅读的以下详细描述，在下图中同样的数字表示同样的部分：

图1图示具有芯片级转换结构的波长转换的发光二极管封装的一个示例；

图2A-2E图示符合本公开的单层波长转换器的若干示例的横截面视图；

图3是包括符合本公开的单层波长转换器的LED封装的横截面视图；

图4是描绘符合本公开的制造单层波长转换器的方法的示例操作的流程图。

具体实施方式