[发明专利]用于形成荧光粉转换型发光装置中的薄膜荧光粉层的系统和方法

说明书

公开用于形成荧光粉转换型发光装置中的薄膜荧光粉层的系统和方法。薄膜荧光粉层可通过改进的沉积方法形成，所述方法包括：(1)形成大致均匀分布在基片表面上的荧光粉层；和(2)形成聚合物粘合剂层以填充松散堆积的荧光粉颗粒之间的缝隙，因而形成大致连续的薄膜层。

本申请是申请日为2009年11月13日、中国申请号为200980154186.3、发明名称为“用于形成荧光粉转换型发光装置中的薄膜荧光粉层的系统和方法”的发明申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年11月13日提交的美国临时申请No.61/114,198的权益，其所公开的内容在此以引用方式全部并入本文。

发明领域

本发明一般涉及发光装置，并且更具体地说，涉及用于形成靠近半导体发光装置的薄膜荧光粉层的薄膜荧光粉沉积方法。

背景技术

固态光穿过发光二极管(简称SSL-LED)涉及产生用于照明的白光的固态、无机半导体发光二极管的使用。如同取代测算用真空管的无机半导体晶体管，SSL-LED是有可能取代用于传统白炽灯或荧光灯的真空管或充气管的突破性技术。SSL-LED相比于常规光源的优点包括：(1)效率更高和联合节能；(2)颜色呈现更好；(3)形状因子小；(4)坚固性；(5)使用寿命更长和维修费用低；(6)环境友好；和(7)制造费用低。

传统LED通常产生具有狭窄发射光谱的单色光，并且因此通常缺乏用于提供照明用白色光的宽发射光谱。为了从LED中产生白光，由LED中的辐射复合导致的窄带发射转换成宽带白光光谱。这样的宽带白光光谱能够通过三种常用的方法产生。第一种方法是波长转换方法，通过使用紫外线(“UV”)LED刺激在下转换波长发出可见光的多色荧光。第二种方法通过联合多个LED的混合颜色方法，其中每一个LED产生不同颜色的光。第三种方法使用上述两种方法的混合。目前商用白色LED的产生主要是基于这种混合方法。特别地，从蓝色的InGaN型LED发出的初级光与从浅黄色的YAG:Ce3+型无机荧光粉发出的下转换二级光混合。部分传输的蓝光和重新发出的黄光的结合显示出冷淡(绿蓝色)白光的外观。因此，白色LED的荧光粉涂敷技术涉及使用长波转换方法或混合方法。

下面描述的是目前的荧光粉涂敷方法。第一种方法如图1A所述，是一种包括使用混合于聚合物系统(例如聚丙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、硅酮树脂)中的荧光粉粒子和颗粒1的料浆法。将混合的荧光粉料浆分配在LED芯片2上或者分布在LED芯片2的周围，接着干燥或固化液体聚合物系统。LED芯片2与荧光粉料浆一起可以沉积在反射杯3内，如图1A所示。虽然料浆方法是一种方便的荧光粉分配方法，但是用此料浆方法生产的LED的所得颜色均匀性通常不令人满意，并且可以从不同视角观察到色环。这些缺陷的结果是：(1)LED芯片周围的含荧光粉材料的厚度的变化可以导致在发出的光逃逸封装之前光程的长度变化；和(2)在含荧光粉材料内不均匀的荧光粉分配(由于重力和浮力效应)在液体聚合物固化过程中倾向于向下移动较大的荧光粉颗粒。此外，由于分配在LED芯片周围的荧光粉末数量的变化，所以白色坐标会因设备的不同而不同。反过来，这种颜色的变化导致复合白色LED的分选过程，所谓颜色分级就是试图根据其白色坐标通过分选每个装置来管理颜色变化。