[发明专利]发光层合体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明设备。

背景技术

发光二极管(LED)的使用是一种产生光的有效手段。相对小的LED(即，具有小于100微米的直径)与较大的LED相比具有冷却效率更高的有益效果。所述效率的一部分归因于所述LED能够相隔得更远并仍然按每单位面积产生有效的光输出。

斯托克斯频移磷光粉的使用是一种已知的方法，其从LED获取相对窄的发射光波长(例如470nm)，并将所述光的一部分转化为范围更广泛的较长波长，因此产生在许多照明应用中均期望的“白光”。使用降频磷光粉的一个缺点是在该过程中伴生能量(并因此效率)的损失。大部分在较大LED中损失的能量均是由于光从磷光粉被重新发射回初始光所发源的LED中。该被重新捕获的光最终损失掉了并转化为热，因而在其中磷光粉被直接涂覆到LED表面上的系统(大多数可得的“白光”LED)中，这可导致>50％的效率损失。因而需要最大化来自LED的光输出，尤其是当使用磷光粉时，具体地当使用微LED时。

报告了在发光层合体中围绕包括LED的台面使用反射材料。然而，这些层合体通常经由取-放技术或转移印刷技术来施加LED的。这些制造技术自身趋于成为更精巧或更复杂的设计(诸如台面)，但从大规模制造的角度来讲不能够节省成本。需要一种如下的层合体，其制备起来较为节省成本并且最小化了可归因于TIR的效率，尤其是当采用微LED时。

WO 2011/082497 A1；EP 2325903 A1；US 2011/0204020 A1；US 7,799,699

发明内容

本发明试图解决这些问题中的一个或多个。在本发明的第一方面，提供了一种能够发射光的层合体。该层合体包括基底层、磷光粉层、第一导电层和第二导电层、电介质层、多个微发光二极管(LED)、和反射层。基底层具有该层合体的第一侧面。磷光粉层具有该层合体的第二侧面。第一导电层和第二导电层设置在基底层和磷光粉层之间，并且能够被增能。第一导电层邻近于基底层。一个或多个电介质层设置在第一导电层和第二导电层之间。所述多个LED中的每个均具有5微米至80微米的直径。所述多个LED中的每个均具有与第一导电层连通的第一电触点，并且具有与第二导电层连通的第二电触点。在每1cm²的该层合体的平面面积上设置有20至250个LED。反射层设置在第一导电层和磷光粉层之间，或者设置在电介质层和磷光粉层之间。在本发明的一个实施例中，该层合体具有小于1mm的厚度。

本发明的第二方面提供了一种制备前述层合体的方法，所述方法包括将LED印刷到第一导电层上的步骤，其中所述印刷选自丝网印刷、柔性版印刷、或卷筒纸凹版印刷。

本发明的第三方面提供了一种包括前述层合体和电接口的照明设备以及制备该照明设备的方法，其中所述层合体能够与电接口电连通。

附图说明

图1为本发明的层合体的剖视图。

图2为由该层合体制成的照明设备的透视图。

具体实施方式

基底层

本发明的层合体包括基底层。基底层具有该层合体的第一侧面。可将任选的附加层添加到该层合体的第一侧面上，诸如保护层(例如，防水密封层、耐氧层等)。基底层通常为连续的或基本上连续的，并且提供可供第一导电层设置在其上的基板。可形成基底层的材料的非限制性例子包括：塑料、聚合物材料、橡胶、织物、玻璃、陶瓷、硅衍生材料、二氧化硅衍生材料、混凝土、石材、挤出的多烯属膜、聚合物非织造材料、纤维素纸材、以及它们的混合物。一种示例性基底可足以提供电绝缘。在一个实施例中，基底包含塑料。塑料的非限制性例子包括聚氯乙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、以及它们的共聚物、共混物、或混合物。在一个实施例中，基底层包括由拉伸的聚对苯二甲酸乙二酯制成的聚酯膜(例如，商品名Mylar、Melinex、和Hostaphan)。关于对可能的基底层材料的说明，见例如US 2011/0204020 A1，在一个实施例中，基底层为电绝缘的。

磷光粉层