°c-約530°C,特別是約350°c-約 500°C。在本發(fā)明的各種實施方案中,接觸期間的溫度為至少100°C,特別是約400°C,且更特 別是約475°C。使磷光體與氧化劑接觸一段時間,所述時間足以將其轉化成顏色穩(wěn)定的磷光 體。時間和溫度是相關的,且可以一起調節(jié),例如當降低溫度時時間提高,或當減少時間時 溫度提高。
[0016] 根據本發(fā)明的一個實施方案的照明裝置或光發(fā)射組件或燈10示于圖1中。照明裝 置10包括作為發(fā)光二極管(LED)芯片12顯示的半導體輻射源和與LED芯片電連接的導線14。 導線14可以為由較厚的導線框16支撐的細線或導線可以為自支撐電極且可以省略導線框。 導線14向LED芯片12提供電流且因此使其發(fā)射輻射。
[0017] 燈可以包括任何半導體藍色或UV光源,當將其發(fā)射的輻射引導到磷光體上時,能 夠產生白光。在一個實施方案中,半導體光源為摻雜有各種雜質的發(fā)藍光LED。因此,該LED 可以包括基于任何合適的III-V、II-VI或IV-IV半導體層且具有約250-550nm的發(fā)射波長的 半導體二極管。具體而言,LED可以包括至少一個包含GaN、ZnSe或SiC的半導體層。例如,該 LED可以包含由式ImGajAlkN(其中0 < i ;0 < j ;0 < k和i+j+k=l)表示的具有大于約250nm且 少于約550nm的發(fā)射波長的氮化物化合物半導體。在具體的實施方案中,所述芯片為發(fā)近UV 光或藍光的LED,其具有約400-約500nm的峰值發(fā)射波長。這種LED半導體在本領域已知。為 了方便,輻射源在文中描述為LED。然而,文中所用的術語意欲涵蓋所有半導體輻射源,包括 例如半導體激光二極管。而且,盡管文中所討論的本發(fā)明的例示性結構的總體討論涉及基 于無機LED的光源,應當理解除非另有說明,否則LED芯片可以被另一種輻射源替代,且對半 導體、半導體LED或LED芯片的任何提及只代表任何合適的輻射源,包括但不限于有機發(fā)光 二極管。
[0018] LED芯片12可以封裝在殼18內,所述殼18包圍LED芯片和包封劑材料20。殼18可以 例如為玻璃或塑料。優(yōu)選地,LED12基本上在包封劑20的中心。包封劑20優(yōu)選為環(huán)氧化物、塑 料、低溫玻璃、聚合物、熱塑性材料、熱固性材料、樹脂或本領域已知的其他類型的LED包封 劑材料。任選地,包封劑20為旋涂玻璃或一些其他高折射指數的材料。優(yōu)選地,所述包封劑 材料20為環(huán)氧化物或聚合物材料,例如有機硅。對于由LED芯片12和磷光體共混物22產生的 光的波長,殼18和包封劑20兩者優(yōu)選為透明的或基本上光學透射的,所述磷光體共混物22 包含根據本發(fā)明的Mn+ 4摻雜的磷光體。或者,燈10可以只包括包封劑材料而不具有外殼18。 LED芯片12可以例如通過導線框16、通過自支撐電極、殼18的底部、或通過安裝到殼或導線 框的基架(未示出)支撐。在一些實施方案中,LED芯片12安裝在反射杯(未示出)中。該杯可 以由反射材料(例如氧化鋁、氧化鈦或其他本領域已知的介電粉末,特別是氧化鋁)制備或 涂布有該材料。
[0019] 照明裝置10包括與LED芯片12輻射連接的磷光體共混物22。輻射連接表示元件彼 此聯系,從而來自一個元件的輻射傳送到另一個元件。通過任何合適的方法將磷光體共混 物22沉積在LED12上。例如,可以形成磷光體的基于水的懸浮液,并作為磷光體層施加到LED 表面。在一種這樣的方法中,其中磷光體顆粒無規(guī)地懸浮的有機娃衆(zhòng)料位于LED周圍。該方 法只例示磷光體共混物22和LED12的可能位置。因此,通過涂布和干燥LED芯片12上的磷光 體懸浮液,磷光體共混物22可以在LED芯片12的光發(fā)射表面上方或直接在其上涂布。殼18和 包封劑20兩者應當透明以允許白光24通過這些元件傳送。盡管不旨在限制,在一些實施方 案中,磷光體組合物的中值粒徑的范圍為約1-約25微米,特別是約15-約20微米。
[0020] 在其他實施方案中,磷光體共混物22散布在包封劑材料20內,而不直接形成在LED 芯片12上。磷光體(為粉末形式)可以散布在包封劑材料20的單個區(qū)域內,或更優(yōu)選地完全 散布在包封劑材料的整個體積內。由LED芯片12發(fā)射的藍光與由磷光體共混物22發(fā)射的光 混合,且混合光作為白光出現。如果磷光體散布在包封劑20的材料內,那么可以將磷光體粉 末加到聚合物前體中,負載在LED芯片12周圍,且隨后可以將聚合物前體固化以使聚合物材 料凝固。還可以使用其他已知的磷光體散布方法,例如傳遞負載。
[0021] 在又一個實施方案中,將磷光體共混物22涂布在殼18的表面上,而不形成在LED芯 片12上。優(yōu)選將磷光體組合物涂布在殼18的內表面上,盡管如果需要的話可以將磷光體涂 布在殼的外表面上??梢詫⒘坠怏w共混物22涂布在殼的整個表面上或只涂布在殼的表面的 頂部。由LED芯片12發(fā)射的UV/藍光與由磷光體共混物22發(fā)射的光混合,且該混合光作為白 光出現。當然,磷光體可以位于任何兩個或所有三個位置或任何其他合適的位置中,例如與 殼分離或整合到LED中。
[0022] 圖2說明根據本發(fā)明的系統(tǒng)的第二種結構。除非另有說明,否則來自圖1-4的相應 數字(例如圖1中的12和圖2中的112)涉及各個圖中的相應結構。圖2的實施方案的結構與圖 1的實施方案的結構類似,不同之處在于磷光體材料122散布在包封劑材料120內,而不是直 接形成在LED芯片112上。磷光體(為粉末形式)可以散布在包封劑材料的單個區(qū)域內,或更 優(yōu)選地完全散布在包封劑材料的整個體積內。由LED芯片112發(fā)射的輻射(由箭頭126表示) 與由磷光體122發(fā)射的光混合,且混合光作為白光124出現。如果磷光體散布在包封劑材料 120內,那么可以將磷光體粉末加到聚合物前體中,并負載在LED芯片112周圍。隨后可以將 聚合物前體固化以使聚合物凝固。還可以使用其他已知的磷光體散布方法,例如傳遞模塑。
[0023] 圖3說明了根據本發(fā)明的系統(tǒng)的第三種可能的結構。示于圖3中的實施方案的結構 與圖1的實施方案的結構類似,不同之處在于將磷光體材料222涂布在外套218的表面上,而 不在LED芯片212上形成。優(yōu)選將磷光體材料222涂布在外套218的內表面上,盡管如果需要 的話可以將磷光體涂布在外套的外表面上??梢詫⒘坠怏w222涂布在外套的整個表面上或 只涂布在外套的表面的頂部。由LED芯片212發(fā)射的輻射226與由磷光體222發(fā)射的光混合, 且混合光作為白光224出現。當然,可以組合圖1-3的結構,且磷光體可以位于任何兩個或所 有三個位置中或在任何其他合適的位置中,例如與外套分離或整合到LED中。
[0024] 在上述結構中任一種中,燈10(如圖1中所例示)還可以包括多個嵌入包封劑材料 中的散射顆粒(未示出)。散射顆粒可以包括例如氧化鋁或氧化鈦。散射顆粒有效地散射由 LED芯片發(fā)射的定向光,優(yōu)選具有可忽略不計的量的吸收。
[0025] 如圖4中的第四種結構所示,LED芯片412可以安裝在反射杯430中。杯430可以由反 射材料(例如氧化鋁、氧化鈦或本領域已知的其他介電粉末,特別是氧化鋁)制備或涂布有 該材料。圖4的實施方案的結構的剩余部分與之前的圖中任一個的那些相同,且可以包括兩 個導線416、導電線432和包封劑材料420。反射杯430通過第一導線416支撐且導電線432用 于將LED芯片412與第二導線416電連接。
[0026]例如如圖5中所說明,另一種結構(特別是對于背光應用)為表面貼裝器件("SMD") 型發(fā)光二極管550。該SMD為"側發(fā)射型"且在光導元件554的突出部分上具有光發(fā)射窗552。 可以制備SMD型發(fā)光二極管550,做法是,布置LED并用窗552覆蓋LED,所述LED通過流動焊接