CN1674309A - 一种长余辉发光二极管及制作方法 - Google Patents

Abstract

一种长余辉发光二极管及制作方法。本发明的实现方法是在普通发光二极管内在不同位置设置长余辉储能发光荧光物质(也称夜光粉)的方式来实现的。该长余辉储能发光荧光物质(14)可以设置在发光二极管内的不同位置：例如设置在二极管晶体粘贴的基板(15)同一平面上，可以包封在二极管晶体(12)上，可以溶入包封二极管晶体的透明环氧树脂外壳(11)内，使二极管在断电后仍然能继续发光。长余辉储能发光荧光物质可以按照不同需要来设置或涂布或印刷在发光二极管内不同的位置，例如涂布在环氧树脂外壳上。

Description

一种长余辉发光二极管及制作方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管，特别是指一种长余辉发光二极管及制作方法。

背景技术

目前普通发光二极管(LED)包括照明用发光二极管在设计时都从如下两方面作充分的考虑：一是发光的光谱即发光的颜色要符合要求；二是发光的亮度。目前市场上发光二极管种类名目繁多，而且品种及性能还在不断的提高。但这些发光二极管有一个基本的性能要求是目前所有的二极管所必须具备的，即二极管在通电与断电时必须亮暗分明、对比度明显、指示明确。

但是在许多场合下，如果二极管在断电后仍然能继续发光，是非常有用的。例如晚上的照明装饰灯用发光二极管在夜里断电后仍然有一定的亮度显示，就是一种非常好的应用，还有节能的效果。而具有这一功能的二极管的设计是有违目前普通发光二极管的设计常理的。但是许多场合正需要开发出这样反其“道”而设计的亮暗不明的发光二极管，以适合特别的应用场合。

发明内容

本发明旨在解决发光二极管在断电后仍然能够在较长时间内发光而设计开发制作的。它是一种在二极管断电后暗处仍然能有较明亮的指示的长余辉发光二极管。

本发明是通过以下的方案来实现的：

本发明的特征是在发光二极管内设置长余辉储能发光荧光物质(也称夜光粉)。

本发明的实现方法是在普通发光二极管内在不同位置设置长余辉储能发光荧光物质(也称夜光粉)的方式来实现的。该长余辉储能发光荧光物质可以设置在发光二极管内的不同部位：例如设置在二极管晶体粘贴的基板同一平面上(图3)，可以包封在二极管晶体上(图1)，可以溶入包封二极管晶体的透明环氧树脂内(图2)，可在不同的部位同时设置。总之，可以按照不同需要来设置或涂布或印刷在发光二极管内不同的位置，例如涂布在环氧树脂外壳上。

关于发光二极管中发光荧光粉的应用，应该说已有很多产品。但是它们的用途及作用不外乎以下两种：一是嵌入的荧光粉在电流或光的激发下发出特定的光谱即一定的颜色；二是荧光物质发出的光谱与二极管芯片发出的光谱混合后产生一种新的光谱，即荧光物质起光谱变换的作用。这方面最新的进展是在白光二极管，它们是在三基色稀土荧光粉和石榴石结构的黄色粉的作用下来取得白光效果的。这里对荧光物质要求是不产生有余辉的荧光物质，如果有余辉也要求尽量把它祛除，以适合发光二极管指示亮暗对比明显的特性。这一特性对于普通发光二极管的要求来说是显而易见的。因此，从严格的意义上来说这里的荧光粉的作用是光致发光的作用。发光二极管断电后荧光物质在短时间内就不应发光。这与本发明所采用的荧光粉的用途及作用不同。

本发明的一个显著的特点是发光二极管设计成断电前后亮暗不明的状态。就是说发光二极管在一段时间通电后再断电，这时发光二极管仍然保持着一定的亮度。正是这一有违“常理”的设计，导致了本发明的特征所在。这一特征所要求本长余辉发光二极管的长余辉发光荧光物质的设置与普通发光二极管或者说照明二极管所设置的荧光物质在设计思想及物质材料的性能上是有根本的区别。可以看出，从严格的意义上来说本发明所具的荧光粉的作用是光致储能的作用。发光二极管断电后，该荧光物质在较长度时间内继续发光，这种情形形象地说，会导致普通意义上的发光二极管在功能上的“失效”。但正是本发明的特征所在。

利用受激发产生长余辉发光荧光物质的加入，使发光二极管在断电后在一段较长的时间内保持一定亮度，这种情形在许多场合中可以得到应用，会起到节能的效果。

已有的长余辉发光荧光物质多为硫化物类材料。例如ZnS：Cu(绿色)。它们的余辉时间短，一般为2-3小时，寿命短，特点是颜色丰富艳丽。二十世纪九十年代开发的铝酸盐及硅酸盐类长余辉发光荧光物质配比不同组合的稀土激活物质则有较长的余辉时间，它们余辉时间可达十至几十个小时，而且亮度高。例如化学组成为SrAl1204：EuDy的长余辉黄绿色发光荧光材料，其成品颗粒直径5-10微米，激发波长为200-450纳米，发射波长为520纳米，余辉亮度大于4000mcd/m2，在光激发10-30分钟点后，其余辉时间可达12小时以上。这类长余辉发光荧光物质已经被广泛用于日常工作及生活之中，例如交通指示用的夜光指示牌等。

长余辉发光荧光物质一般在隔绝空气的密闭状态下，例如被环氧树脂密封的情况下，其使用寿命会得到极大的延长。

虽然在日常生活中，我们把光致储能发光的物质(俗称夜光粉)和光致发光的物质都叫荧光粉。但是它们并不是同类物质，它们发光的机理和方式是不一样的，应用于发光二极管则在功能上是不同的。也导致了本发明区别与普通发光二极管的特征所在。

长余辉储能发光荧光物质一般的成品为高温处理再经研磨成细粉末状的物质。这点与非长余辉发光荧光物质产品相同。所以本发明在具体的制作工艺上可在目前普通发光二极管生产加工基础上进行，其大致工艺相同，即把长余辉的储能发光荧光材料替代目前一些已应用于发光二极管的光致发光型荧光粉，或者嵌入或涂敷在普通发光二极管的不同位置，即可达到本发明的目的。这使普通发光二极管器件的性能和用途上产生了极大的不同。

当然在本发明的实践应用中，也会产生发光二极管晶体光谱变换的现象。这是一种次要的现象。我们有时也可以利用这一点来达到一些所需的目的，如获得不同的显示颜色。

在本发明的使用过程中，发光二极管晶体工作时所产生的微量热量也会对长余辉发光荧光物质的蓄能产生影响。

由于以上设计思想及产品在添加物上的改变，使一种长余辉发光二极管的产品变为可能并实施。

附图说明：

图1是本发明实施例的剖面示意图。

图2是本发明另一实施例的剖面示意图。

图3是本发明平面形基板上的实施例的剖面示意图。

图4是本发明内含双二极管晶体的实施例的剖面示意图。

图5是本发明用多个发光二极管成品封装的实施例的剖面示意图。

图中：

10  长余辉发光二极管

11  环氧树脂外壳

12  发光二极管晶体

13  晶体金属内引线

14  长余辉储能发光荧光材料

15  晶体装载基板

16  晶体电连接外引线

下面对附图作进一步说明：

图1所示是在普通发光二极管的基础上实施本发明实例。器件中发光二极管晶体(12)电输出端的底面先用导电胶粘贴在晶体装载基板(15)上，再用金属丝把晶体的另一输出端即上端与左边的晶体电连接外引线(16)焊接固定。另用绝缘胶将长余辉发光荧光材料(14)配比混合后包封住发光二极管晶体(12)，待胶固化后，用透明环氧树脂封装，即为成品。

图2所示与图1所示例的区别是图2所示例将长余辉发光荧光材料(14)与环氧树脂进行混合调配，再包封发光二极管晶体(12)，而成成品的。长余辉储能发光荧光材料14，与环氧树脂外壳11合为一体。

图3所示是具有平面形晶体装载基板(15)的长余辉发光二极管实施例。长余辉发光荧光材料(14)被涂布在与发光二极管晶体(12)同一平面上。

图4所示为二个或二个以上的发光二极管晶体(12)固定封装于一体的长余辉发光二极管实施例剖面示意图。在该视图中的涂布长余辉发光荧光材料(14)的平面有一反射角，这样也会有利于光线的反射。

图5所示为二个或二个以上的发光二极管成品固定封装于一体的长余辉发光二极管实施例剖面示意图。

按本发明的权利要求所述的特征，长余辉发光二极管的实施并不尽限于以上图例所举的形式。长余辉储能发光荧光材料(14)的设置也不限于粘贴，还可以用印刷等不同方法。

以上图例所示的长余辉发光二极管的生产工艺与目前已大量生产的普通发光二极管类似。对于该行业的普通技术员来说是不难实施的。

具体实施方式：

实施例一

图1是在普通二极管的基础上实施本发明的示意图。将发光二极管晶体用导电胶粘贴在晶体装载基板15上，用晶体金属内引线13将发光二极管晶体与另一晶体电连接外引线16连接起来，再用绝缘胶将长余辉储能发光荧光材料按一定的比例混合后，包封在发光二极管晶体12上。如图中14所示。待长余辉储能发光荧光材料干燥固定后，用环氧树脂封装固化后即成本发明长余辉发光二极管。

实施例二

图5是用多个发光二极管成品封装的实施例的剖面示意图。这里发光二极管可以用不同种类的颜色的成品二极管。把它们固定在一块晶体装载基板(12)上，在其周围平面上涂布上长余辉储能发光荧光材料(14)用环氧树脂封装固化后即成本发明所述的长余辉发光二极管。

Claims (8)

1一种长余辉发光二极管及制作方法，制作时，包含有环氧树脂外壳11、发光二极管晶体12、晶体金属内引线13、晶体装载基板15、晶体电连接外引线16，其特征是：长余辉发光二极管密封体内在不同的部位设置长余辉储能发光荧光材料14。

2根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14为光致储能发光类荧光物质。

3根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14的设置其特征是被围堆在发光二极管晶体12之上。

4根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14的设置其特征是被粘贴在晶体装载基板15或反射面上。

5根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14的设置其特征是先用环氧树脂调配，再包封在发光二极管晶体12之上，与环氧树脂外壳11合为一体。

6根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14的设置其特征是粘贴于环氧树脂外壳11之外表面。

7根据权利要求1所述的长余辉储能发光荧光材料14的设置的方法其特征是用粘胶粘贴或印刷的方法来固定的。

8根据权利要求1所述的长余辉二极管其特征是有二个或者二个以上的发光二极管晶体密封装配在一起。

Images