CN105051443A - 具有发光材料的密闭密封光照器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种光照器件通过以下来制造:提供(101)具有第一侧(1a)的衬底(1),将至少部分透射光的覆盖物(2)密封耦合(106)到衬底(1)使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧(1a)和覆盖物(2)限定,提供到围封空间(3)中的通孔(4),以及经由通孔(4)将发光材料引入(107)到围封空间(3)中。通过在引入发光材料之后密闭密封(108)通孔(4),围封空间(3)变成密封的并且因而对例如水和/或氧气相对敏感的发光材料变成受保护的以免暴露于环境。
Description
技术领域
本发明涉及光照器件。更确切地,本发明涉及用于制造具有提供有发光材料的围封空间的光照器件的方法以及这样的光照器件。
背景技术
光照器件是已知的,其中诸如磷光体之类的发光或波长转换材料用于转换例如光的波长。然而,一些发光材料所伴有的一个缺点在于其对例如水或氧气的相对敏感性,这可能导致发光材料的劣化。
在例如US2011/0317397中,这个问题通过提供基本上透明的覆盖构件来解决,该构件密闭地密封到器件的外壳,从而在内部围封量子点。密封操作可以在硅晶片级完成,其中密闭密封通过将玻璃晶片阳极键合到硅晶片上来形成。
然而,仍旧存在对于用于获得其中保护发光材料以免暴露于环境的光照器件的改进的制造方法的需要。
发明内容
本发明的至少一些实施例的目的是提供一种制造具有受保护以免暴露于环境(例如以免暴露于氧气和/或水)的发光材料的光照器件的改进的方法。
因此,提供了具有独立权利要求的特征的方法、器件和光照器件。从属权利要求限定了有利实施例。
根据第一方面,提供了一种用于制造光照器件的方法。提供具有第一侧的衬底,并且至少部分透射光的覆盖物密封耦合到衬底使得围封空间至少由衬底的第一侧和覆盖物限定。提供到围封空间中的通孔,通过该通孔将发光材料引入到围封空间中。在引入发光材料之后,然后密封通孔以便密封围封空间。
根据第二方面,提供了一种器件,其包括具有第一侧的衬底和至少部分透射光的覆盖物,所述覆盖物密封耦合到衬底使得至少衬底的第一侧和覆盖物限定围封空间。器件还包括布置成准许将发光材料引入到围封空间中的通孔,所述围封空间在通孔被密封后变成密封的。要领会到,根据第二方面的器件可以被视为根据第一方面的制造方法的中间产品,其中本器件的通孔尚未密封。
根据第三方面,提供了一种光照器件。该光照器件包括具有第一侧的衬底和至少部分透射光的覆盖物,所述覆盖物密封耦合到衬底使得围封空间至少由衬底的第一侧和覆盖物限定。器件还包括包含在围封空间内的发光材料,以及到围封空间中的密封通孔,该围封空间通过密封通孔而密封。通孔被布置成以便在密封之前准许将发光材料引入到围封空间中。
若干优点与题述方面相关联。首先,通过在将覆盖物密封到衬底之后应用发光材料,密封可以通过例如热接合技术来提供而没有损坏相对温度敏感的发光材料的风险。替代地,发光材料可以在光照器件的产生过程的相对靠后的阶段处应用,使得可以降低在后续处理步骤中不利地影响发光材料的风险。另外,由于在将覆盖物耦合到衬底之前并未应用发光材料,因此可以在将覆盖物耦合到衬底之前的产生步骤期间促进覆盖物的处置。更确切地,没有发光材料的覆盖物可以对环境条件(诸如暴露于水、氧气和热量)以及由处置导致的机械损坏不太敏感。另外,通过在围封空间内包括发光材料,可以利用原本由于其相对环境敏感性而不适用的更多种多样的发光材料。题述方面还可以使得能够产生利用发光材料的光照器件,该光照器件具有在严苛环境中操作的能力,诸如例如在浸没于诸如水之类的液体中以及在温室内时。
在一个实施例中,发光材料至少部分地填充围封空间或体积。发光材料可以例如被注射到围封空间中。然后可以相对易于调节光转换效率,即经发光材料转换的光的相对比例,例如通过使所提供的发光材料的体积变化。
例如,发光材料可以提供在覆盖物的内表面的至少一部分上所提供的层中。通过使发光材料所覆盖的内表面的部分的图案和/或面积变化,可以有利地控制例如关于波长所转换的光的比例。未提供有发光材料的内表面的部分可以例如提供有另一光转换层或磷光体或者根本没有层,以便获得具有所要求的颜色组成的光输出。
在一个实施例中,在将发光材料引入到围封空间中之前,在覆盖物的内表面上形成毛细凹槽。毛细凹槽的宽度和深度被选择成使得例如可以以液相应用的发光材料在应用于内表面上时通过毛细作用沿着毛细凹槽扩散。这是有利的,因为其可以促进发光材料的应用和分布,并且还允许发光材料的应用量的改进的控制。所应用的液体体积可以由毛细凹槽的长度、深度和/或间距来确定,并且所应用的发光材料的量可以由其在液体中的浓度来确定。毛细凹槽可以通过注射模塑、通过从覆盖物的表面移除材料(例如通过湿法蚀刻、干法蚀刻、刮擦或研磨)或者通过沉积限定毛细凹槽的材料(例如通过溅射、蒸发、电镀、光刻图案化或层压)来提供。
对水解(即与水的反应)敏感的发光材料的示例可以包括CaS1-xSex:Eu和MgS。发光材料的其它示例可以例如包括量子限域结构,其可能对包括水和/或氧气的环境相对敏感。
术语“量子限域结构”在本申请的上下文中应当理解为例如量子阱、量子点、量子棒或纳米线。量子阱是具有仅离散能量值的势阱,并且可以通过使比如砷化镓或氮化铟镓那样的材料夹在比如砷化铝或氮化镓那样的具有较宽带隙的材料的两层之间而在半导体中形成。量子点(或棒或纳米线)是一般具有仅几个纳米的尺寸(例如宽度、半径或直径)的半导体材料的小晶体。当被入射光激发时,量子点发射由晶体的尺寸和材料确定的颜色的光。特定颜色的光因此可以通过适配量子点的尺寸和/或材料来产生。具有电磁频谱的可见范围中的发射的最常见的量子点是基于具有诸如硫化镉(CdS)和硫化锌(ZnS)之类的(多个)壳的硒化镉(CdSe)。还可以使用无镉量子点,诸如磷化铟(InP)和硫化铜铟(CuInS2)和/或硫化银铟(AgInS2)。量子点一般具有非常窄的发射带并且因此可以提供饱和的颜色。另外,所发射的光的颜色可以通过适配量子点的尺寸来调谐。
本领域中已知的任何类型的量子限域结构都可以使用在本发明的实施例中,只要量子限域结构具有适当的波长转换特性。然而,出于环境安全的原因和考虑,使用无镉量子限域结构或至少具有相对低镉含量的量子限域结构可能是优选的。
以上提到的衬底可以是印刷电路板(PCB),诸如例如包括氧化铝的陶瓷PCB,其可以向光源提供机械支撑和电气连接。可替换地或此外,衬底可以包括引线框架。衬底可以包括陶瓷或聚合材料,并且可以具有相对高的热导率以使得能够实现衬底上所提供的光源的良好热学性能或冷却。另外,衬底可以包括布置成反射由光源生成的光的至少一部分的光反射区,和/或布置成将所生成的光的至少一部分转换成其它颜色的磷光体层(或体),这有利地可以增加光转换效率。
在本申请的上下文中,术语“光源”用于限定在例如通过跨其施加电压或迫使电流通过它而被激活时能够发射电磁频谱的任何区或区的组合(例如可见区、红外区和/或紫外区)中的辐射的基本上任何器件或元件。因此,光源可以具有单色、准单色、多色或宽带频谱发射特性。光源的示例包括半导体、有机或聚合物/聚合发光二极管(LED)、蓝色LED、光学泵浦磷光体涂敷LED、光学泵浦纳米晶体LED或如本领域技术人员已知的任何其它类似的器件。光源可以提供在衬底上,使得在衬底与光源之间提供电气连接。光源可以布置在衬底上或者耦合到衬底以便能够一般地在围封空间内并且朝向至少部分透射光的覆盖物发射光。
至少部分透射光的覆盖物可以包括气密性(不透气)或至少具有穿过其的相对低气体传输的透明和/或半透明材料。这样的材料的示例包括氧化铝、钇铝石榴石(YAG)、镥铝石榴石(LuAG)、尖晶石、氮氧化铝(AlON)、玻璃和如本领域技术人员已知的其它合适材料。至少部分透射光的覆盖物可以是注射模塑的,其还可以用于提供以上所提到的毛细凹槽。通过注射模塑形成毛细凹槽和至少部分透射光的覆盖物可以减少所要求的处理步骤的数目并且从而使得能够促进制造。陶瓷是可以注射模塑的材料的示例。
覆盖物可以通过各种接合方法耦合到衬底,其中例如将金属接合到金属或陶瓷,或者其中将陶瓷接合到陶瓷,以便获得密闭(即相对气密性)的密封。这可以通过在接合点或结处应用添加剂来实现,其中添加剂例如包括金属(例如焊料)、陶瓷或玻璃(例如玻璃料)。接合方法的示例包括焊接、活性焊接、玻璃料接合、激光辅助玻璃料接合、激光焊合、电阻焊合、摩擦搅拌焊合、超声焊合、热收缩、压力夹紧、感应焊接、螺丝接合和胶合。
以上提到的通孔可以例如在衬底的第一侧到衬底的第二侧之间延伸,或者在覆盖物的内表面到覆盖物的外表面之间延伸。可以提供到围封空间中的至少一个通孔。将领会到,通孔可以是笔直或弯曲的,并且布置成以便具有允许发光材料经由通孔插入在围封空间中或者引入到围封空间中的直径。通孔可以与用于电气连接光源的过孔组合。在将发光材料引入到围封空间中之后,可以通过例如焊接或烧结来密封通孔,使得通孔填充或部分填充有密封材料。密封还可以提供为例如布置在通孔的端部处的盖子。
在一个实施例中,提供了一种导热元件,例如所谓的冷却环,其密封耦合到至少部分透射光的覆盖物和衬底。导热元件可以例如包括金属或陶瓷,并且有利地允许由提供在衬底上的任何光源生成的热量以及由发光材料生成的热量通过导热元件耗散到衬底和/或热沉。由此可以实现发光或光转换材料(例如量子限域结构和/或磷光体)的冷却。因而,提供密封耦合到衬底的至少部分透射光的覆盖物可以包括将至少部分透射光的覆盖物密封耦合到导热元件,其密封耦合到衬底,其中围封空间还由导热元件限定。另外,导热元件可以与覆盖物或衬底一体形成,使得减少所要求的组件或部分的数目并且因而促进装配。因而,提供密封耦合到衬底的至少部分透射光的覆盖物可以包括将与至少部分透射光的覆盖物一体形成的导热元件密封耦合到衬底,其中围封空间还由导热元件限定。
可替换地,提供密封耦合到衬底的至少部分透射光的覆盖物可以包括将与衬底一体形成的导热元件密封耦合到至少部分透射光的覆盖物,其中围封空间还由导热元件限定。
另外,导热元件可以提供有通孔以用于将发光材料引入到围封空间中。在将发光材料引入到围封空间中之后,可以密封通孔使得围封空间变成(密闭)密封的。
在一个实施例中,提供了一种包括例如氧化铝的至少部分反射光的结构,该至少部分反射光的结构至少部分地覆盖至少部分透射光的覆盖物。至少部分反射光的结构可以例如具有环的形式。至少部分反射光的结构可以烧制、注射模塑和/或收缩配合到覆盖物使得其对覆盖物的侧部进行覆盖。由此可以有利地减少辐射光泄漏,即在基本上平行于覆盖物的内表面的方向上发射的光。取代于辐射泄漏,光可以被反射回到围封空间中。
在一个实施例中,还提供了一种至少部分透射光的包封物,其密封耦合到衬底以至少部分地围封至少部分透射光的覆盖物,以便进一步确保相对环境敏感的发光材料的密闭密封。由此,相比于之前的实施例,至少部分透射光的覆盖物与衬底之间的密封可以不太气密。提供至少部分透射光的包封物可以在经由通孔应用或引入发光材料之前执行,或者在已经应用或引入发光材料之后执行。
至少部分反射光的层可以提供在衬底的第一侧的至少一部分上。这样的至少部分反射光的层可以反射例如提供在衬底上的光源所生成的光的至少一部分。
在一个实施例中,一个或若干磷光体层(例如无机的和/或包括量子限域结构)可以提供在至少部分透射光的覆盖物上,例如至少部分透射光的覆盖物的内和/或外表面上。这使得能够以不同组合使用不同类型的光转换手段以便获得以各种颜色的光发射。可以例如在覆盖物的外表面上提供对例如水和/或氧气不太环境敏感的磷光体层。
在例如包括多个量子限域结构的发光材料提供于覆盖物的内表面的至少一部分上所提供的层中的情况下,包括发光材料的层和磷光体层中的至少一个可以布置成使得光照器件能够经由覆盖物的不同部分或区发射不同颜色的光。例如,磷光体层可以例如利用棋盘图案来图案化或者应用在若干层中。
当研究以下详细公开内容、附图和随附权利要求时,本发明的另外的目的、特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到,本发明的不同特征,即使是在不同权利要求中叙述,也可以组合在除下文中所描述的那些之外的实施例中。
附图说明
通过参照附图的本发明的优选实施例的以下说明性而非限制性详细描述,将更好地理解本发明的以上以及附加的目的、特征和优点,在附图中:
图1图示了根据本发明的实施例的用于制造光照器件的方法的一般概览,
图2-7是依照本发明的实施例所制造的光照器件的截面侧视图,以及
图8示意性地描绘了依照本发明的实施例所制造的至少部分透射光的覆盖物。
如图中所图示的层和区的尺寸是示意性的并且为了图示的目的而有所夸大,并且因此被提供为图示本发明的实施例的一般结构。相同的参考标号自始至终是指相同的元件。
具体实施方式
现在将在下文参照其中示出本发明的当前优选的实施例的附图来描述本发明。然而,本发明可以以许多不同的形式体现并且不应当解释为限于本文所阐述的实施例;而是,为了向技术人员传达本发明的范围而提供这些实施例。本文所公开的任何方法的步骤不必以如所公开的精确顺序执行,除非明确地如此陈述。
参照图1,示出依照本发明的实施例的制造光照器件的方法的一般概览。图1示出光照器件(的部分)的截面侧视图。
在101处提供诸如陶瓷PCB之类的衬底1,其中在102处提供或形成通孔4,使得其从衬底1的第一侧1a延伸到第二侧1b。还可以在103处为衬底1提供安装在衬底1的第一侧1a上的光源7。光源7可以例如具有面向衬底1的第一侧1a的底侧电气接触件,其可以焊接到衬底1上的导电迹线(未示出)。可替换地或此外,光源7可以具有顶侧电气接触件,其中光源7可以通过例如引线键合连接而电气连接到彼此,并且边缘引线键合到衬底1上的导电迹线。另外,光源7可以胶合到衬底1的第一侧1a。至少部分反射光的层8可以在104处布置成反射光源7所生成的光的至少一部分。由例如铝制成的导热元件6(例如冷却环6)在105处通过例如焊接或焊合密封耦合到衬底1的第一侧1a。
在另外的步骤106中,将例如形成为圆盘2的至少部分透射光的覆盖物2布置在导热元件6(例如冷却环)上,以便将覆盖物2密封(即以密封方式)耦合到衬底1。由此,围封空间或体积3由衬底1的第一侧1a、导热元件6的内侧6a和覆盖物2的内侧限定。覆盖物2与导热元件6之间的密封可以通过例如焊合、键合或焊接来提供。
围封空间3可以经由通孔4从光照器件的周围接入,这由此允许在107处借助于例如注射器(未示出)将例如包括诸如量子点(QD)之类的多个量子限域结构的发光材料引入到围封空间3中。在以下描述中主要参考其中发光材料包括诸如QD之类的多个量子结构的示例。然而,要理解的是,这不应解释为以任何方式限制本发明。在可替换方案中或此外,发光材料可以包括例如对水解敏感的(多个)其它类型的发光材料,诸如CaS1-xSex:Eu和MgS、磷光体或任何其它环境敏感的发光材料。在下文中描述的本发明的实施例的原理是相同的或基本上相同的而不管引入并且包括在围封空间3内的发光材料的类型如何。
例如包括QD的发光材料可以由粘结剂或液体材料或例如硅树脂或丙烯酸基质承载,其可以在107处经由通孔4注入在围封空间3中以便在覆盖物2的内表面的至少一部分上形成层5。层5或基质然后可以固化以便将QD固着到覆盖物2。
在107处将例如包括多个量子限域结构的发光材料引入到围封空间3中之后,获得中间器件,其中通孔4尚未密封。因而,获得器件,其包括具有第一侧1a的衬底1和至少部分透射光的覆盖物2,所述覆盖物2密封耦合到衬底1使得围封空间3至少由衬底1的第一侧1a和覆盖物2限定。器件还包括布置成以便准许将例如包括多个量子限域结构的发光材料引入到围封空间3中的通孔4,其中围封空间3在通孔4被密封时变成密封的。
在密封通孔4之前,围封空间3的任何未填充区可以填充有例如惰性气体,诸如氮气或稀有气体,或者通过诸如例如硅树脂之类的填充材料进行填充。未填充区还可以提供有负压或真空。此外或可替换地,围封体积3可以包括诸如例如钙之类的吸气材料,其可以与泄漏到围封空间3中的任何水和/或氧气反应。由此可以进一步保护发光材料(例如包括QD)以免劣化并且因此改进光照器件的寿命。
通过密封108通孔4,例如以密闭或气密的方式,保护例如包括量子限域结构的发光材料以免暴露于环境。通过密封108通孔4,获得根据本发明的实施例的光照器件。因而,获得光照器件,其包括具有第一侧1a的衬底1和至少部分透射光的覆盖物2,所述覆盖物2密封耦合到衬底1使得围封空间3至少由衬底1的第一侧1a和覆盖物2限定。另外,例如包括多个量子限域结构的发光材料包括在围封空间3内。光照器件还包括到围封空间3中的密封通孔4,其中围封空间3通过密封通孔4而密封,并且其中通孔4布置成以便在密封之前准许将例如包括量子限域结构的发光材料引入到围封空间3中。通孔4可以通过使用以上提到的任何密封方法来密封,例如焊接、焊合或烧结。密封物可以例如填充整个通孔4,或者一些通孔4,或者提供为通孔4的端部处的盖子。
此外,覆盖物2和导热元件6可以至少部分地被至少部分反射光的结构16覆盖,该结构16例如以围绕导热元件6和覆盖物2的端部(外围)部分的周边提供的至少部分反射光的环16的形式,以便防止从围封空间3、覆盖物2的侧面和/或导热元件6的辐射光泄漏。反射光的环16可以例如是氧化铝环16,其被烧制或收缩配合在覆盖物2的周围或者通过注射模塑来应用。
将领会到,在102处提供如以上提到的通孔4的步骤可以在106处限定或形成围封空间3之前或之后执行。还要指出的是,将例如包括多个量子限域结构的发光材料引入107到围封空间3中并且在108处密封通孔4的步骤可以在109处提供反射光的环16之前或之后执行。
图2图示了依照本发明的实施例所制造的光照器件的截面侧视图。光照器件包括衬底1和导热元件6,例如冷却环,其与衬底1一体形成。至少部分透射光的覆盖物2经由导热元件6密封耦合到衬底1,使得围封空间3由衬底1的第一表面1a、导热元件6的内表面6a和覆盖物2的内表面限定。图2还图示了从衬底1的第一侧1a延伸到第二侧1b的密闭密封的通孔4,已经通过该通孔4将包括量子限域结构的发光材料引入到围封空间3中并且形成到覆盖物2的内表面上的磷光体层5中。此外或可替换地,可以将除量子限域结构之外的发光材料类型引入到围封空间3中。磷光体层5因而包括量子限域结构。衬底1的第一侧1a还提供有电气和机械耦合到衬底1的两个光源7。图2中的光源7的数目仅仅是根据示例。光照器件可以包括任何适当数目的光源。在光照器件的操作期间,由光源7所生成的光可以借助于磷光体层5转换成期望的波长并且经由至少部分透射光的覆盖物2从光照器件发射。将认识到,若干不同磷光体层或相同层内的不同磷光体的混合物可以用于提供具有波长的期望混合的发射光,并且并非所有磷光体都是环境敏感的。
在图3中,描绘了类似于如参照图2描述的光照器件的光照器件的截面侧视图,其中根据图3中所描绘的实施例,导热元件6(例如冷却环)与至少部分透射光的覆盖物2一体形成。导热元件6和至少部分透射光的覆盖物2可以例如包括光学透明或半透明的氧化铝,其可以是注射模塑的。反射层16(在图3中未示出)可以围绕导热元件6的周边提供以便防止从围封空间3的辐射泄漏。反射层16可以例如包括反射级氧化铝。如图3所暗示的,围封体积3可以可选地填充或至少部分填充有发光材料,诸如例如包括QD的硅树脂基质。利用发光材料至少部分填充围封体积3与本文所描述的任何一个实施例可组合。
图4图示了类似于如参照图3描述的光照器件的光照器件的截面侧视图,其中在至少部分透射光的覆盖物2中提供通孔4。根据图4中所描绘的实施例,经由通孔4引入到围封空间3中的发光材料5可以提供在光源7上的层中。在光源7上的层中提供发光材料5与本文所描述的任何一个实施例可组合。在引入发光材料5之后,可以利用诸如环氧树脂之类的粘合剂或焊接材料、玻璃料或氧化铝插头来密封或密闭闭合通孔4,对于包括氧化铝材料的覆盖物2而言,氧化铝插头可以例如激光熔合到覆盖物2。
图5描绘了依照本发明的另一实施例的光照器件,其类似于如参照图3和4描述的光照器件。根据图5中所描绘的实施例,衬底1提供有导电通路9以用于向布置在衬底1的第一侧1a上的光源7提供电气连接。在衬底1的第一侧1a的至少一部分上还提供有布置成反射光源7所生成的光的一部分的至少部分反射光的层8。根据该实施例,至少部分透射光的覆盖物2具有凹形内表面和凸形外表面并且借助于密闭密封10直接耦合到衬底1的第一侧1a。覆盖物2的内表面提供有发光材料,例如包括QD的磷光体层5,其经由通孔4引入到围封空间3中,然后密封通孔4以便密封围封空间3,如图5中所示。
图6描绘了包括具有第一侧1a和第二侧1b的衬底1的光照器件,其中第一侧1a提供有光源7和至少部分反射光的层8。至少部分透射光的覆盖物2经由导热元件6(例如冷却环)密封耦合到衬底1的第一侧1a,所述导热元件6具有提供有至少部分反射光的层8的内侧,以用于使得能够实现从光照器件的热耗散。包括例如量子限域结构的发光材料提供在覆盖物2的内侧上的层5中,以便例如关于波长转换从其穿过的光,该光随后可以由光照器件发射。衬底1提供有导电通路9以用于向布置在衬底1的第一侧1a上的光源7提供电气连接。覆盖物2可以提供有另一磷光体层15,或若干磷光体层15,其例如可以提供在覆盖物2的外表面上,如图6中所示。
依照图6中所描绘的实施例,至少部分透射光的包封物14可以密封耦合到衬底1的第一表面1a以便围封导热元件6和至少部分透射光的覆盖物2。另外,包封物14可以提供将发射光形成为诸如为了提供例如聚光灯所需要的准直射束的反射器。准直射束通过其出射的包封物14的顶部覆盖物可以例如包括至少部分透射光的保护性玻璃覆盖物。将顶部覆盖物耦合到衬底1的包封物14的侧面可以例如包括提供有至少部分反射光的金属层的玻璃。包封物14可以例如通过玻璃料材料密封耦合到衬底1的第一侧1a。
将领会到,根据实施例,包封物14可以构成诸如参照图1至5描述的至少部分透射光的覆盖物2。在这样的情况下,其中包封物14包括在密封时密封围封空间3的通孔4,图6中所示的元件2可以从图6中的光照器件排除,或者可以不必密封耦合到衬底1。在这样的情况下,磷光体层15可以省略,并且可以在例如包封物14的内侧上提供具有发光材料的层5。
图6还图示了从衬底1的第一侧1a延伸到第二侧1b的通孔4,通过该通孔4将包括例如量子限域结构的发光材料引入到由覆盖物2的内侧、导热元件6和衬底1的第一侧1a限定的围封空间3中。通过密封通孔4从光照器件的周围密封围封空间3。如图6中所指示的,通孔4可以与用于为光源7供给电能的诸如电气过孔9之类的导电通路组合。这可以例如通过将电线电镀到通孔4的壁来实现,其中电线电气连接到光源7和衬底1的第二侧1b上的接触垫9a。
参照图7,示意性地示出依照本发明的另一实施例所制造的光照器件的截面侧视图。光照器件包括具有第一侧1a和第二侧1b的衬底1。
包括例如陶瓷PCB1的衬底1形成具有布置在衬底1的第一侧1a上的锥形内壁的腔体或“杯”。然而,除图7中所图示的那个之外的腔体的其它形状是可能的。衬底1的第一侧1a提供有光源7,其通过电线9电气连接。至少部分透射光的覆盖物2通过例如活性焊接密封耦合到衬底1,使得腔体连同覆盖物2一起形成围封空间或体积3。根据图7中所描绘的实施例与覆盖物2基本上平行地从衬底1的第一侧1a延伸到第二侧1b的通孔4允许围封空间3填充或至少部分填充有例如包括量子限域结构的发光材料5,例如包括例如QD的基质材料。为了提供密闭密封的围封空间3,在将例如QD的量子限域结构引入到围封空间3中之后,通孔4可以提供有相对气密的密封12。
一般地,术语“通孔”在本申请的上下文中应当理解为布置成例如通过至少部分透射光的覆盖物2、衬底1或导热元件6的“物理”孔。通孔4可以例如具有圆形形状、方形形状或矩形形状。另外,通孔可以提供有延伸到围封空间3中和/或光照器件外部的延伸部以便促进将发光材料引入到围封空间3中。延伸部的形状可以例如遵照管或漏斗的形状。另外,可以提供多个通孔4。还将领会到,(多个)通孔4可以是细长的或者形成为螺旋形状以便促进引入到围封空间3中的发光材料的均匀分布。
最后,图8描绘了依照本发明的实施例的至少部分透射光的覆盖物2。可以由注射模塑的陶瓷形成的覆盖物2具有基本上圆盘2的形状并且在覆盖物2的内表面上提供有毛细凹槽13。毛细凹槽13可以被蚀刻或共注射模塑到覆盖物2的内表面中,并且其相应宽度和深度被选择成使得用于诸如QD之类的发光材料的液体载体或基质材料可以在应用于覆盖物2的内表面上时借助于毛细作用沿着毛细凹槽13扩散。由此可以使得能够实现例如包括诸如QD之类的量子限域结构的发光材料沿着凹槽13的均匀分布。如图8中所图示的,毛细凹槽13可以布置在例如矩形网络、辐射图案或螺旋中,从而对覆盖物2的内表面进行覆盖。图8中所描绘的覆盖物2可以与本文所描述的本发明的任何一个实施例组合或者在其中实现。
本领域技术人员认识到,本发明绝不限于以上描述的优选实施例。相反,在随附权利要求的范围内,许多修改和变型是可能的。
此外,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时,通过研究附图、公开内容和随附权利要求,可以理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于获益。
Claims (13)
1.一种用于制造光照器件的方法,所述方法包括:
提供(101)具有提供有光源(7)的第一侧(1a)的衬底(1);
提供(106)密封耦合到衬底的至少部分透射光的覆盖物(2)使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧(1a)和覆盖物(2)限定;
提供(102)到围封空间(3)中的通孔(4);
经由通孔(4)将发光材料引入(107)到围封空间(3)中使得发光材料层提供在覆盖物(2)的内表面的至少一部分上;以及
在引入发光材料之后密封(108)通孔(4),从而密封围封空间(3)。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括在将发光材料引入到围封空间(3)中之前,在覆盖物(2)的内表面上形成毛细凹槽(13)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中提供密封耦合到衬底(1)的至少部分透射光的覆盖物(2)包括将至少部分透射光的覆盖物(2)密封耦合到导热元件(6),导热元件(6)密封耦合到衬底(1),其中围封空间(3)还由导热元件(6)限定。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中提供密封耦合到衬底(1)的至少部分透射光的覆盖物(2)包括将与至少部分透射光的覆盖物(2)一体形成的导热元件(6)密封耦合到衬底(1),其中围封空间(3)还由导热元件(6)限定。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中提供密封耦合到衬底(1)的至少部分透射光的覆盖物(2)包括将与衬底(1)一体形成的导热元件(6)密封耦合到至少部分透射光的覆盖物(2),其中围封空间(3)还由导热元件(6)限定。
6.根据权利要求1-5中任一个所述的方法,还包括提供密封耦合到衬底(1)的至少部分透射光的包封物(14)使得至少部分透射光的覆盖物(2)被至少部分透射光的包封物(14)至少部分地围封。
7.根据前述权利要求中任一个所述的方法,其中衬底(1)还具有第二侧(1b),其中通孔(4)提供在衬底(1)中以便从衬底(1)的第一侧(1a)延伸到衬底(1)的第二侧(1b)或者反之亦然。
8.根据权利要求3-5中任一个所述的方法,其中通孔(4)提供在导热元件(6)中。
9.一种器件,包括:
具有提供有光源(7)的第一侧(1a)的衬底(1);
至少部分透射光的覆盖物(2),所述覆盖物(2)密封耦合到衬底(1)使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧(1a)和覆盖物(2)限定;以及
到围封空间(3)中的通孔(4),通孔(4)被布置成以便准许将发光材料引入到围封空间(3)中,其中围封空间(3)在通孔(4)被密封时变成密封的。
10.一种光照器件,包括:
具有提供有光源(7)的第一侧(1a)的衬底(1);
至少部分透射光的覆盖物(2),所述覆盖物(2)密封耦合到衬底使得围封空间(3)至少由衬底(1)的第一侧和覆盖物(2)限定;以及
包含在围封空间(3)内的发光材料,其中发光材料提供在至少部分透射光的覆盖物(2)的内表面的至少一部分上所提供的层(5)中;
其中光照器件还包括到围封空间(3)中的密封通孔(4),其中围封空间(3)通过密封通孔(4)而密封,通孔(4)被布置成以便在密封之前准许将发光材料引入到围封空间(3)中。
11.根据权利要求10所述的光照器件,其中磷光体层(15)提供在至少部分透射光的覆盖物(2)上。
12.根据权利要求10所述的光照器件,其中包括发光材料的层和磷光体层中的至少一个被布置成使得光照器件经由至少部分透射光的覆盖物(2)的不同区发射不同颜色的光。
13.根据权利要求11或12所述的光照器件,其中磷光体层提供在至少部分透射光的覆盖物(2)的外表面上。
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