DE10301676B4 - Beschichteter Leuchtstofffüllstoff, Verfahren zum Bilden eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs und Lumineszenzdiode - Google Patents

Beschichteter Leuchtstofffüllstoff, Verfahren zum Bilden eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs und Lumineszenzdiode Download PDF

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Abstract

Beschichteter Leuchtstofffüllstoff, mit
einer Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel, und
einer Deckschicht, mit welcher die Leuchtstofffüllstoffpartikel beschichtet sind,
wobei die Deckschicht eine Kunststoffsubstanz aufweist, und
wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind, die mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm beschichtet sind, wobei die Deckschicht auf der äußeren Oberfläche des Barrierefilms vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen beschichteten Leuchtstofffüllstoff für eine optische Vorrichtung (z. B. eine Lumineszenzdiode, LED (= ”light emitting diode”, ein Verfahren zum Bilden eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs und eine Lumineszenzdiode.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden Leuchtstofffüllstoffe, welche Leuchtstoffpartikel enthalten, in einem weiten Gebiet von Anwendungen verwendet, welches von Elektrolumineszenz- bis zu Photolumineszenzvorrichtungen reicht. Diese große Anwendungsvielfalt beruht auf den vorteilhaften physikalischen Eigenschaften von Leuchtstoffen, wie beispielsweise einer hohen Lumineszenzausbeute und Lebensdauer, sowie auf dem Vorhandensein geeigneter Emissionsfarben im optischen Emissionsspektrum.
  • Eine technologische Anwendung derartiger Leuchtstofffüllstoffe von zunehmender Bedeutung ist die Lumineszenzdiode (LED), welche einen LED-Chip aufweist, der an eine elektrisch leitende Kontaktbasis elektrisch angeschlossen ist. Der LED-Chip weist üblicherweise einen halbleitenden p-n-Übergang auf, in welchem Elektronen und Löcher, die über eine Versorgungsspannung injiziert worden sind, unter Lichtemissionen rekombinieren. Um das emittierte Licht in die Betriebsrichtung des LED-Chips zu lenken, ist der LED-Chip üblicherweise mittels einer optischen Kuppel eingekapselt, die aus transparentem Harz hergestellt ist, welches wiederum einen Leuchtstofffüllstoff enthalten kann, mittels dem das Lichtemissionsspektrum des LED-Chips je nach Notwendigkeit umgewandelt werden kann.
  • Insbesondere können aufgrund der Entwicklung der blaues Licht emittierenden LED-Chips und der Verwendung derartiger Leuchtstofffüllstoffe LED-Vorrichtungen zum Liefern eines breiten Farbbereichs, einschließlich der sogenannten ”weißen LED”, erhalten werden, die in einem breiten Gebiet von Anwendungen wie beispielsweise Verkehrsampeln und Hinweisschildern mit herkömmlichen Arten von Lichtquellen konkurrieren können.
  • Allgemein gesprochen können derartige Leuchtstofffüllstoffe auf unterschiedlichen Arten von Leuchtstoffverbindungen basieren, und zwar sowohl auf stabilen als auch instabilen Leuchtstoffverbindungen. Stabile Leuchtstoffverbindungen können Mitglieder der Granatfamilie, vorzugsweise (YGd)3Al5O12 mit Ce3+-Verunreinigungen, umfassen. Instabile Leuchtstoffverbindungen können beispielsweise SrGa2S4:Eu2+, SrS:Eu2+, (Sr, Ca)S:Eu2+ und ZnS:Ag aufweisen.
  • Der Vorteil eines Leuchtstofffüllstoffs in Form stabiler Leuchtstoffverbindungspartikel besteht darin, dass er nicht empfindlich gegenüber Feuchtigkeit ist, welche wiederum die Zuverlässigkeit der elektrischen Vorrichtung, wie beispielsweise eines LED-Chips, verringert, die in einer Epoxidkuppel eingekapselt ist, die einen solchen Leuchtstofffüllstoff aufweist.
  • Es ist jedoch im Stand der Technik auch bekannt, dass die Leistungsfähigkeit von Vorrichtungen mit instabilen Leuchtstoffverbindungen auch verbessert werden kann, indem das Leuchtstoffverbindungsmaterial, d. h. die äußere Oberfläche der individuellen instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel, mit einem Schutzbeschichtungsfilm beschichtet wird. Insbesondere können derartige instabile Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem anorganischen Beschichtungsfilm beschichtet sein, welcher ein feuchtigkeitsbeständiges Barrierematerial wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3), Zinksulfid (ZnS), Siliziumnitrid (Si4N3) oder dergleichen aufweist. Im Falle derartiger Füllstoffe auf Basis instabiler Leuchtstoffverbindungen schafft der anorganische Beschichtungsfilm auf den individuellen Leuchtstoffverbindungspartikeln einen Schutz gegen chemische und photochemische Zersetzung der Leuchtstoffverbindung.
  • Im Hinblick auf die vorherigen Erläuterungen bezieht sich der Begriff ”Leuchtstofffüllstoff” in der nachfolgenden Beschreibung auf eine Mehrzahl von Leuchtstofffüllstoffpartikeln, die entweder stabile Leuchtstoffverbindungspartikel oder mit einem anorganischen feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsfilm beschichtete instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind.
  • Aus US 4,585,673 ist ein Verfahren zum Ausbilden eines Schutzbeschichtungsfilms auf instabilen Leuchtstoffverbindungspartikeln bekannt, bei dem der Schutzbeschichtungsfilm mittels einer chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD = ”metal organic chemical vapour deposition” = metallorganische chemische Gasphasenabscheidung) auf den Leuchtstoffverbindungspartikeln ausgebildet wird, welche eine Suspension in einer Wirbelschicht bildet, welche in einem Temperaturgradient aufrechterhalten wird, wobei die Schutzbeschichtung ein feuerfestes Oxid wie beispielsweise Aluminiumoxid aufweist.
  • US 6,001,477 offenbart ein Verfahren zum Ausbilden einer kontinuierlichen nicht-korpuskularen Beschichtung einer metallischen oder metallartigen Verbindung wie beispielsweise Silizium oder Bor mittels einer Reaktion zwischen dem Metall oder der metallartigen Verbindung und einem Polymer, welches mit den Ionen des Metalls oder der metallartigen Verbindung chelatbildend sein kann. Die resultierende Beschichtung (z. B. eine BA-PVM/MA-Beschichtung) wird chemisch an die Leuchtstoffverbindungspartikel gebunden, was bei Aufbringung auf die Innenfläche einer Lampenhülle eine verbesserte Lumen-Beständigkeit schafft.
  • US 5,985,175 offenbart ein Verfahren zum Ausbilden einer kontinuierlichen, nicht-korpuskularen Beschichtung von Boroxid auf individuellen instabilen Leuchtstoffverbindungspartikeln, um die Quantenausbeute der Leuchtstoffverbindungspartikel unter ultravioletter (UV) und vakuumultravioletter (VUV) Anregung zu erhöhen. Das Verfahren beinhaltet die Reaktion eines borhaltigen Precursors mit einem oxidierenden Gas in einer Wirbelschicht aus Leuchtstoffpartikeln.
  • Darüber hinaus sowie in allgemeinerer Hinsicht offenbart EP 0 539 211 51 ein Verfahren zum Herstellen eines leitfähigen Füllstoffs vom Mikrokapseltyp, wobei dieser Füllstoff in einem epoxidartigen einkomponentigen Haftmittel dispergiert ist.
  • Ein möglicher Aufbau eines Leuchtstofffüllstoffs 100 gemäß dem Stand der Technik ist in 2a schematisch dargestellt. Der Leuchtstofffüllstoff 100 weist eine Mehrzahl instabiler Leuchtstoffverbindungspartikel 101 auf, wobei jeder Leuchtstoffverbindungspartikel 101 mit einem anorganischen Beschichtungsfilm 102 beschichtet ist. Der anorganische Beschichtungsfilm 102 besteht aus geeignetem feuchtigkeitsbeständigen Barrierematerial wie beispielsweise Aluminiumoxid ((Al2O3) und weist eine Dicke im Bereich von etwa 3 bis 4 μm auf.
  • Wenn die Dicke des Beschichtungsfilms 102 groß ist, bewirkt der Beschichtungsfilm 102 eine signifikante Verschlechterung der optischen Durchlässigkeit. Andererseits ist dann, wenn die Dicke des Beschichtungsfilms 102 niedrig ist, der Abstand zwischen benachbarten Leuchtstoffverbindungspartikeln 101 relativ gering. Infolgedessen ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Licht, welches durch Lichtstrahlen 103 symbolisiert wird, welches von einer LED emittiert wird, wie sie weiter unten unter Bezugnahme auf 2b beschrieben wird, von umgebenden Leuchtstoffverbindungspartikeln 101 wieder absorbiert wird, und daher ist die in einer LED unter Verwendung dieser Art von Leuchtstofffüllstoffen erhaltene Helligkeit gering.
  • Eine typische LED 200, wie sie schematisch in. 2b dargestellt ist, weist einen LED-Typ 201 auf, der auf einem ersten elektrisch leitenden Rahmen montiert ist. Der erste elektrisch geladene Rahmen 202 ist mit einer Reflektorschale 202a versehen, welche eine Ausnehmung aufweist, in der der LED-Chip 201 montiert ist. Wenigstens zwei Elektroden (nicht gezeigt), die oberflächenmontierte Elektroden sein können, sind auf diesem LED-Chip angebracht, wobei die eine mittels einer ersten Verdrahtung 203 an den ersten elektrisch leitenden Rahmen 202 elektrisch angeschlossen ist, und wobei die andere mittels einer zweiten Verdrahtung 204 an einen zweiten elektrisch leitenden Rahmen 205 elektrisch angeschlossen ist.
  • Der LED-Chip 201 ist mittels eines Tropfens 206 bedeckt, der eine Mischung aus Epoxid und einem darin dispergierten Leuchtstofffüllstoff aufweist, wobei der Tropfen 206 nahezu die gesamte Ausdehnung der Reflektorschale 202a ausfüllt. Die Leuchtstoffverbindungspartikel des Leuchtstofffüllstoffs können mit einem Beschichtungsfilm beschichtet sein, der ein feuchtigkeitsbeständiges Barrierematerial wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) aufweist, d. h. es kann eine Struktur wie oben im Zusammenhang mit 2a beschrieben wurde, ausgebildet werden.
  • Ferner ist der überwiegende obere Teil der elektrisch leitenden ersten und zweiten Rahmen 202 und 205 sowie die gesamte Anordnung, die aus dem von dem Tropfen 206 bedeckten LED-Chip 201 und den Verdrahtungen 203 und 204 gebildet wird, mittels einer optischen Kuppel (oder optischen Linse) 207 eingekapselt, die aus transparentem Epoxid gebildet ist.
  • Die LED 200 kann beispielsweise als weiße Lumineszenzdiode betrieben werden, wobei Leuchtstoffverbindungspartikel in dem Tropfen 206 ein breites Band von gelbem, gelbgrünem oder rotgrünem Licht, mit nicht-absorbiertem blauen Licht von dem LED-Chip 201, reemittieren.
  • Zwei geläufige Verfahren zum Ausbilden einer LED-Vorrichtung sind in 3 schematisch dargestellt. Diese Verfahren werden im allgemeinen als das sogenannte ”Vormisch-Verfahren” (= ”pre-mix”-Verfahren, 3a) und das ”Voreintauch-Verfahren” (= ”pre-dep”-Verfahren, 3b) bezeichnet.
  • In dem sogenannten ”Voreintauch-Verfahren” wird, wie aus 3b ersichtlich ist, ein LED-Chip 301 einer LED-Vorrichtung 300 innerhalb einer Reflektorschale 302 einer Metallbasis 303 in einem ersten Schritt platziert. Dann wird der LED-Chip 301 elektrisch mittels Verdrahtungen 304 an die Metallbasis 303 angeschlossen. In dem nächsten Schritt wird ein Tropfen 305, der eine Mischung aus Leuchtstoffverbindungspartikeln 306 und Epoxid 307 enthält, in die Reflektorschale 302 eingefüllt, um den LED-Chip 301 abzudecken. Schließlich wird die gesamte Struktur aus dem den LED-Chip 301 abdeckenden Tropfen 305, der Verdrahtung 304 und der Metallbasis 303 mit Epoxid übergossen, um eine transparente optische Kuppel 308 auszubilden.
  • Im Gegensatz zu diesem Verfahren wird bei dem sogenannten ”Vormisch-Verfahren” eine Prozedur vermieden, bei welcher der LED-Chip 301 in zwei Schritten bedeckt wird. Um diese Vereinfachung des Herstellungsverfahrens zu erreichen, wird der LED-Chip 301, wie aus 3a ersichtlich ist, in nur einem Schritt von einer optischen Kuppel 309 übergossen, die eine vorgemischte Mischung aus Leuchtstoffverbindungspartikeln 310 und Epoxid 311 aufweist.
  • Dementsprechend liefert, während das Vormischverfahren gemäß 3a den Herstellungsprozess vereinfacht, das Voreintauchverfahren gemäß 3b aufgrund der vollständig transparenten Kuppel 308 eine effizientere Lichtausbeute aus dem LED-Chip 301.
  • Allerdings weisen optische Vorrichtungen wie eine Lumineszenzdiode (LED), welche Leuchtstofffüllstoffe gemäß dem Stand der Technik aufweist, d. h. stabile oder instabile Leuchtstoffverbindungspartikel, die mit keinem oder nur einem Schutzbeschichtungsfilm beschichtet sind, wobei der Beschichtungsfilm aus z. B. Aluminiumoxid besteht, aus den folgenden Gründen Nachteile auf:
    • (1) Ein signifikantes Grundproblem der LED-Vorrichtungen des oben beschriebenen Typs gemäß dem Stand der Technik besteht darin, dass der Leuchtstofffüllstoff, d. h. die individuellen Leuchtstoffverbindungspartikel, zu einer Agglomeration neigen. Dieses Problem tritt gleichermaßen für sämtliche oben beschriebenen Arten von Leuchtstofffüllstoffen auf, d. h. sowohl für stabile Leuchtstoffverbindungspartikel als auch für instabile Leuchtstoffverbindungspartikel, welche mit einem anorganischen, feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsfilm beschichtet sind. Eine derartige Agglomeration führt jedoch zu einer Reihe von Nachteilen in den Leistungskennwerten der LED-Vorrichtung, wie beispielsweise einer ungleichmäßigen Spektral- und Helligkeitsverteilung des emittierten Lichts über die emittierende Oberfläche der Vorrichtung, einen Verlust an Helligkeit der LED-Vorrichtung aufgrund von Reabsorptionseffekten zwischen benachbarten, agglomerierten Leuchtstoffpartikeln, etc..
    • (2) Die LED-Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik, welche instabile Leuchtstoffverbindungspartikel als Leuchtstofffüllstoff aufweisen, die mit einem anorganischen Film beschichtet sind, besitzen eine relativ schwache Lichtausbeute. Mit anderen Worten wird die von einer derartigen Vorrichtung emittierte Lichtmenge verglichen zu der Lichtmenge, die von einer Vorrichtung emittiert würde, die keinen derartigen Leuchtstofffüllstoff aufweist, wesentlich reduziert. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der Brechungsindex des anorganischen Beschichtungsfilms, wie beispielsweise von Aluminiumoxid, sich von dem Brechungsindex des Epoxidharzes unterscheidet, was dazu führt, dass Licht, welches auf die Einkapselungskuppel auftrifft und diese passiert, eine mehrfache Totalreflexion an den anorganischen Beschichtungsfilm-Epoxid-Grenzflächen erfährt und dadurch innerhalb der Kuppel eingefangen wird.
    • (3) In der LED-Vorrichtung 200 gemäß dem Stand der Technik weisen die instabilen Leuchtstoffpartikel in dem Tropfen 206 eine relativ große Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit auf, welche in den Tropfen 206 eindringen und die darin befindlichen instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel angreifen kann. Folglich wird die LED 200 Alterungseffekten ausgesetzt, so dass die Zuverlässigkeit einer derartigen LED gemäß dem Stand der Technik relativ gering ist. Dieser Effekt ist besonders in Anwendungen wie Verkehrsampeln oder Anzeigetafeln nachteilig, welche im allgemeinen Lebenszeiten der verwendeten optischen Vorrichtung von mehr als 105 Stunden erfordern.
    • (4) Wenn instabile Leuchtstoffverbindungspartikel in dem Tropfen 206 der LED 200 verwendet werden, die individuell mit einem Schutzbeschichtungsfilm aus z. B. Aluminiumoxid beschichtet sind, reduziert die Schutzbeschichtung die optische Durchlässigkeit des Tropfens 206 und hierdurch die Helligkeit der LED 200. Dementsprechend sind die Dicke dieser Schutzbeschichtung und demzufolge der Schutz der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel begrenzt.
  • Dementsprechend ist die Leistungsfähigkeit von LEDs, welche Leuchtstofffüllstoffe gemäß dem Stand der Technik verwenden, unzureichend, und zwar insbesondere hinsichtlich des Agglomerationsproblems, aber auch, zumindest im Falle instabiler Leuchtstoffverbindungspartikel, auch hinsichtlich der Lichtausbeute, d. h. der Helligkeit der LED. Dementsprechend ist die Zuverlässigkeit der bekannten LED-Vorrichtungen gering.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leuchtstofffüllstoff und ein Verfahren zum Ausbilden eines Leuchtstofffüllstoffs zu schaffen, welche die Herstellung optischer Vorrichtungen, wie beispielsweise Lumineszenzdioden (LEDs) einschließlich Laserdioden ermöglichen, die ein verbessertes Leuchtverhalten und eine erhöhte Zuverlässigkeit aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lumineszenzdiode (LED) (oder eine Laserdiode) und ein Verfahren zum Ausbilden einer Lumineszenzdiode (oder einer Laserdiode) mit verbessertem Leuchtverhalten und erhöhter Zuverlässigkeit zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leuchtstofffüllstoff zu schaffen, welcher unabhängig davon, ob er auf stabilen oder instabilen Leuchtstoffverbindungen basiert, in der transparenten Kunststoffsubstanz wie beispielsweise Epoxidharz der optischen Kuppel optischer Vorrichtungen gleichmäßig dispergiert werden kann.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Leuchtstofffüllstoff zu schaffen, welcher gleichmäßig dispergiert werden kann und bei dem gleichzeitig die nachteiligen Effekte eines dicken anorganischen Beschichtungsfilms oder instabiler Leuchtstoffverbindungspartikel beseitigt oder zumindest reduziert werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein beschichteter Leuchtstofffüllstoff geschaffen, welcher eine Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel aufweist, die mit einer Deckschicht beschichtet sind, welche eine Kunststoffsubstanz, vorzugsweise eine optisch transparente Epoxidverbindung, aufweist.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1a und 1b schematische Darstellungen bevorzugter Ausführungsformen des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung und dessen Auswirkung auf das Lichtemissionsvermögen;
  • 2a–2b schematische Darstellungen eines Leuchtstofffüllstoffs gemäß dem Stand der Technik (2a) und eine schematische Darstellung einer Lumineszenzdiode (LED) gemäß dem Stand der Technik (2b); und
  • 3a und 3b alternative Ausführungsformen eines Verfahrens zum Ausbilden einer Lumineszenzdiode (LED).
  • Wie noch detaillierter beschrieben wird, weist ein beschichteter Leuchtstofffüllstoff eine Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel auf, die mit einer Deckschicht beschichtet sind, welche eine Kunststoffsubstanz, vorzugsweise eine optisch transparente Epoxidverbindung, aufweist.
  • Aufgrund dieser Struktur des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs wird die Leistungsfähigkeit einer optischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer LED, die einen derartigen beschichteten Leuchtstofffüllstoff verwendet, wesentlich im Hinblick auf Lichtausbeute, d. h. Helligkeit der LED-Vorrichtung, sowie Zuverlässigkeit der LED-Vorrichtung verbessert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine vergrößerte Zuverlässigkeit der erhaltenen LED erreicht wird, und zwar aufgrund einer besseren Passivierung der individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikel gegenüber erhöhten Temperaturen und Luftfeuchtigkeit.
  • Da hinsichtlich der optischen Durchlässigkeit des Leuchtstofffüllstoffs die Dicke der Deckschicht, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, unkritisch ist, kann der Abstand zwischen benachbarten Leuchtstofffüllstoffpartikeln ohne Beeinträchtigung der optischen Durchlässigkeit oder Lichtausbeute signifikant erhöht werden. Folglich kann der Beschichtungsfilm gemäß der vorliegenden Erfindung eine Agglomeration zwischen benachbarten Leuchtstoffpartikeln verhindern, was einen fundamentalen Vorteil des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs gemäß der Erfindung darstellt. Ferner werden Re-Absorptionseffekte zwischen verschiedenen Leuchtstofffüllstoffpartikeln verhindert und das Leuchtverhalten der LED-Vorrichtung wird unter Verwendung des erfindungsgemäßen beschichteten Leuchtstofffüllstoffs verbessert.
  • Ferner kann eine signifikante Verbesserung der Lichtausbeute bei einer optischen Vorrichtung erreicht werden, die einen beschichteten Leuchtstofffüllstoff verwendet, der gemäß der Erfindung hergestellt ist. Einerseits wird dieser Effekt aufgrund einer Modifikation der Brechungsindizes zwischen den individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln und der äußeren Epoxideinkapselung erreicht. Der erfindungsgemäße Aufbau des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs ist besonders vorteilhaft, da die Deckschicht die Kunststoffsubstanz beinhaltet, insbesondere wenn sie eine optisch transparente Epoxidverbindung enthält, welche zusätzliche ”Schnittstellen” zwischen den individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln und der äußeren Epoxideinkapselung schafft. Diese ”Schnittstellen”, vorzugsweise Epoxid-Epoxid-Schnittstellen bzw. Grenzflächen, haben die Wirkung, dass sie die Lichtausbeute der optischen Vorrichtung aufgrund einer Modifikation des Brechungsindex vergrößern, da eine Modifikation des Brechungsindex zu einer Verminderung der Fresnel-Reflexionsverluste führt, die andernfalls signifikant sein können, da der Brechungsindex z. B. des verwendeten LED-Chips relativ groß im Vergleich zu dem Brechungsindex der umgebenden Epoxidverbindung ist. Dementsprechend werden bei der Anwesenheit zusätzlicher Epoxid-Epoxid-Schnittstellen zwischen dem LED-Chip und der umgebenden Epoxideinkapselung diese Fresnel'schen Reflexionsverluste reduziert und die Lichtausbeute wird vergrößert.
  • Andererseits beruht eine signifikante Verbesserung der Lichtausbeute in einer optischen Vorrichtung, welche den erfindungsgemäßen beschichteten Leuchtstofffüllstoff verwendet, auch auf der Tatsache, dass die Notwendigkeit dicker Schutzschichten aus z. B. einem anorganischen Passivierungsmaterial entfällt. Derartige Schutzschichten, mit denen die individuellen Leuchtstoffpartikel beschichtet sind, führen zu einer signifikanten Beeinträchtigung der Lichtausbeute, da sie einen signifikanten Anteil des Lichtes, welches beispielsweise von dem LED-Chip emittiert wird, absorbieren. In der vorliegenden Erfindung ist eine derartige Schutzpassivierungsschicht völlig entbehrlich, (für den Fall, dass die Leuchtstofffüllstoffpartikel stabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind), oder die Dicke einer solchen Passivierungsschicht kann wesentlich reduziert werden (für den Fall, dass die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind und eine zusätzliche, jedoch relativ dünne Barriereschicht zwischen der Deckschicht und den individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln vorgesehen ist).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Struktur des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs auf Leuchtstofffüllstoffpartikel angewandt, die aus instabilen Leuchtstoffverbindungspartikeln gebildet sind, welche mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm beschichtet wurden. In diesem Falle wird der Barrierefilm mit der Deckschicht, welche die optisch transparente Epoxidverbindung aufweist, beschichtet. Die Leuchtstoffverbindungspartikel können beispielsweise zumindest eine der Komponenten SrGa2S4:Eu2+, SrS:Eu2+, (Sr, Ca)S:Eu2+ und ZnS:Ag aufweisen.
  • Bei dem Aufbau des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs gemäß der bevorzugten Ausführungsform besteht die Hauptaufgabe des Barrierefilms darin, die instabilen individuellen Leuchtstoffverbindungspartikel vor Alterungseffekten zu schützen, die durch Umgebungseinflüsse wie beispielsweise Feuchtigkeit hervorgerufen werden, wodurch jegliche Änderung in der chemischen Zusammensetzung der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel vermieden und ihre Quantenausbeute erhalten wird.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann jedoch die erfindungsgemäße Struktur des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs auch auf Leuchtstofffüllstoffpartikel angewandt werden, die mittels stabiler Leuchtstoffverbindungspartikel ausgebildet wurden, welche nicht mit einem feuchtigkeitsbeständigem Barrierefilm beschichtet werden müssen. In diesem Falle können die Leuchtstofffüllstoffpartikel zumindest ein Mitglied der Granatfamilie, vorzugsweise (YGd)3Al5O12 mit Ce3+-Verunreinigungen, aufweisen.
  • Die Hauptaufgabe der Deckschicht besteht darin, eine Agglomeration der Leuchtstofffüllstoffpartikel (die gemäß einer der obigen Ausführungsformen ausgebildet wurden) zu verhindern und die Lichtausbeute zu verbessern, um die Helligkeit der LED-Vorrichtung zu vergrößern, und auch den Barrierefilm gegen jegliche chemische Zersetzungseffekte zu schützen. Ferner kann die Deckschicht auch zusätzliche Schnittstellen zwischen den individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln und der äußeren Epoxideinkapselung schaffen, wie bereits oben erläutert wurde, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Lichtausbeute und der Helligkeit der optischen Vorrichtung beiträgt.
  • Der Barrierefilm wird vorzugsweise aus einem anorganischen Passivierungsmaterial gebildet, welcher ein Material aus der Gruppe enthalten kann, welche aus Aluminiumoxid, Siliziummonoxid, Zinksulfid oder Siliziumnitrid besteht.
  • Die Dicke der Deckschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 6 μm, noch bevorzugter 3 bis 5 μm.
  • Die Dicke des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 μm. Insbesondere beträgt die Dicke der Deckschicht zumindest das Zweifache der Dicke des Barrierefilms. Dies ist besonders vorteilhaft, da aufgrund der optischen Transparenz der Deckschicht die Dicke der Deckschicht weniger kritisch als die Dicke des Barrierefilms ist, wobei letzterer relativ viel Licht absorbiert, welches z. B. von dem LED-Chip emittiert wurde. Andererseits liefert die große Dicke der Deckschicht einen effektiven Schutz der individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikel gegen Agglomeration.
  • Die Dicke der Deckschicht kann auch das Zwei- bis Zehnfache der Dicke des Barrierefilms betragen.
  • Die Leuchtstofffüllstoffpartikel besitzen vorzugsweise eine kugelartige Form, was zu einem relativ leichten Präparationsverfahren führt. Ferner stellt eine derartige Form eine optimale optische und geometrische Struktur dar und ermöglicht hohe Packungsdichten in sehr dünnen Deckschichten mit relativ geringer Lichtstreuung.
  • Die Epoxidverbindung enthält vorzugsweise hydrophobe Rückstände, die eine feuchtigkeitsabweisende Barriere ausbilden, was einen zusätzlichen Feuchtigkeitsschutz der individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikel gewährleistet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden bei einem Verfahren zum Ausbilden eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs, insbesondere zur Verwendung in Lumineszenzdioden, welcher eine Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel aufweist, die Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet, die eine Kunststoffsubstanz aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden instabile Leuchtstoffverbindungspartikel als die Leuchtstofffüllstoffpartikel verwendet, und der Schritt der Beschichtung der Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht weist ferner die Schritte der Beschichtung dieser instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm und des Beschichtens der äußeren Oberfläche des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms mit der Deckschicht auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt der Beschichtung der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm durchgeführt, indem der feuchtigkeitsbeständige Barrierefilm in Lösung gebildet wird. Der Schritt der Beschichtung der äußeren Oberfläche des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms mit der Deckschicht kann durchgeführt werden, indem die Deckschicht auf dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm physikalisch abgeschieden wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Ausbilden einer Lumineszenzdiode (LED) das Aufbringen eines LED-Chips auf einer Kontaktbasis, das elektrische Anschließen des LED-Chips an einen ersten und einen zweiten elektrisch leitenden Rahmen, und das Bedecken des LED-Chips mit einem beschichteten Leuchtstofffüllstoff, wobei der beschichtete Leuchtstofffüllstoff eine Mehrzahl von Leuchtstofffüllstoffpartikeln aufweist, wobei der beschichtete Leuchtstofffüllstoff einer Vorbehandlung ausgesetzt wird, bei der die Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet werden, die eine Kunststoffsubstanz aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden instabile Leuchtstoffverbindungspartikel als Leuchtstofffüllstoffpartikel verwendet, und der Schritt der Beschichtung der Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht weist die Schritte auf: Beschichten der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm, und Beschichten der äußeren Oberfläche des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms mit der Deckschicht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Bedeckens des LED-Chips mit einem beschichteten Leuchtstofffüllstoff in dem ersten elektrisch leitfähigen Rahmen die Schritte des Abdeckens des LED-Chips mit einem Tropfen des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs in einer Reflektorschale, die in dem ersten elektrisch leitfähigen Rahmen vorgesehen ist, und des Übergießens des Tropfen und zumindest eines Teils des ersten elektrisch leitenden Rahmens mit einer optischen Kuppel, die aus einem optisch transparenten Epoxid besteht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Bedeckens des LED-Chips mit einem beschichteten Leuchtstofffüllstoff in dem ersten elektrisch leitfähigen. Rahmen die Schritte des Bildens einer Mischung aus einer Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel und einem optisch transparenten Epoxid, und des Übergießens des LED-Chips und zumindest eines Teils des ersten elektrisch leitenden Rahmens mit der Mischung zur Ausbildung einer optischen Kuppel.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung insbesondere zur Verwendung in dem oben genannten Verfahren geschaffen. Diese Mischung ist eine Mischung aus einer Mehrzahl der individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikel und einem optisch transparenten Epoxid, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet sind, die eine Kunststoffsubstanz aufweist und insofern vorteilhaft ist, als die notwendigen Komponenten nicht in jedem Herstellungsprozess präpariert werden müssen, um die oben genannten gewünschten Effekte der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist eine Lumineszenzdiode (LED) einen LED-Chip, welcher auf einer Kontaktbasis angebracht ist, wobei der LED-Chip an einen ersten und einen zweiten elektrisch leitenden Rahmen elektrisch angeschlossen ist, und einen beschichteten Leuchtstofffüllstoff auf, wobei der beschichtete Leuchtstofffüllstoff eine Mehrzahl von Leuchtstofffüllstoffpartikeln aufweist und den LED-Chip bedeckt, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet sind, welche eine Kunststoffsubstanz aufweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der LED-Chip mit einem Tropfen des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs in einer Reflektorschale bedeckt, die in dem ersten elektrisch leitfähigen Rahmen vorgesehen ist, und der Tropfen und zumindest ein Teil des ersten elektrisch leitenden Rahmens sind von einer optischen Kuppel übergossen, die aus einem optisch transparenten Epoxid, besteht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der LED-Chip und zumindest ein Teil des ersten elektrisch leitenden Rahmens mit einer Mischung aus einer Mehrzahl von individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln und einem optisch transparenten Epoxid übergossen, wobei die Mischung eine optische Kuppel ausbildet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine optische Kuppel vorgesehen, welche den LED-Chip bedeckt und aus einem Epoxid-Material besteht, wobei sie einen Schutz der gesamten Anordnung ohne Beeinträchtigung ihrer optischen Eigenschaften bietet.
  • 1a und 1b zeigen in einer schematischen Ansicht den Effekt des erfindungsgemäßen Aufbaus der beschichteten Leuchtstoffverbindung auf die Fähigkeit zur Lichtemission.
  • 1a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der beschichtete Leuchtstofffüllstoff 10 weist eine Mehrzahl von stabilen Leuchtstoffverbindungspartikeln 11 auf, die zumindest ein Mitglied der Granatfamilie, vorzugsweise (YGd)3Al5O12 mit Ce3+-Verunreinigungen aufweist.
  • Die individuellen Leuchtstoffverbindungspartikel 11 weisen eine kugelähnliche Form auf, und jeder Leuchtstoffverbindungspartikel besitzt einen Durchmesser im Bereich von 10 ± 5 μm. Jeder der Leuchtstoffverbindungspartikel 11 ist mit einer Deckschicht 12 beschichtet, die eine Kunststoffsubstanz, vorzugsweise ein optisch transparentes Epoxid, aufweist. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Beschichtungsfilm 3–4 μm dick.
  • Vorzugsweise ist die Deckschicht 12 auf den individuellen Leuchtstoffpartikeln dadurch aufgetragen, dass der Beschichtungsfilm auf den individuellen Leuchtstoffverbindungspartikeln physikalisch abgeschieden wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Eintauchens der Leuchtstoffverbindungspartikel in dem Epoxid, gefolgt von einer Trocknungsperiode, durchgeführt werden.
  • Die Epoxidverbindung, welche die Deckschicht 12 ausbildet, enthält vorzugsweise hydrophobe Reste, welche eine zusätzliche feuchtigkeitsabweisende Barriere aufbauen und hierdurch für einen zusätzlichen Schutz der stabilen Leuchtstoffverbindungspartikel 11 sorgen.
  • Experimente haben gezeigt, dass die Leuchtstofffüllstoffe, die mit einem Beschichtungsfilm gemäß der Erfindung beschichtet wurden, nicht zu einer Agglomeration neigen, wenn die Leuchtstofffüllstoffpartikel in dem Epoxid dispergiert werden, welches beispielsweise zur Ausbildung einer transparenten optischen Kuppel über dem LED-Chip ausgebildet wird.
  • Da ferner die Deckschicht 12 aus einem transparenten Epoxidmaterial gebildet ist, beeinträchtigt sie nicht die Lichtausbeute der optischen Vorrichtung, z. B. des LED-Chips. Wie aus 1a ersichtlich ist, werden Lichtstrahlen, die durch Pfeile 13 symbolisiert sind, aus einem speziellen Leuchtstoffpartikel emittiert, ohne dass sie von den umgebenden Leuchtstoffpartikeln 11 oder von dem Beschichtungsfilm 12 gestört werden. Folglich wird die Helligkeit einer optischen Vorrichtung wie beispielsweise einer LED, welche den Leuchtstofffüllstoff gemäß der Erfindung 10 verwendet, vergrößert.
  • 1b zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs 20 gemäß der Erfindung. In dieser Ausführungsform weist der beschichtete Leuchtstofffüllstoff eine Mehrzahl instabiler Leuchtstoffverbindungspartikel 21 auf, die beispielsweise zumindest eine der Komponenten SrGa2S4:Eu2+, SrS:Eu2+, (Sr, Ca)S:Eu2+ und ZnS:Ag aufweisen.
  • Jeder individuelle Leuchtstoffverbindungspartikel ist mit einem Film 22 beschichtet, der aus einem geeigneten feuchtigkeitsabweisenden Barrierematerial, vorzugsweise einem anorganischen Passivierungsmaterial wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) besteht. Das Barrierematerial kann auch andere Arten von Passivierungsmaterialien wie beispielsweise Siliziummonoxid (SiO), Zinksulfid oder Siliziumnitrid (Si3N4) aufweisen.
  • Die Beschichtung der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 wird vorzugsweise mit dem sogenannten nasschemischen Prozess durchgeführt.
  • Wiederum kann die Deckschicht 23 auf dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 aufgetragen werden, indem der Beschichtungsfilm auf dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 physikalisch abgeschieden wird, was beispielsweise mittels eines Eintauchens der Leuchtstoffverbindungspartikel durchgeführt werden kann, welche mit dem Film 22 aus Epoxid beschichtet sind, und einer nachfolgenden Trocknungsperiode.
  • Gemäß der Erfindung wird auf jedem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 eine Deckschicht 23 aufgebracht, welche der Deckschicht 12 in dem beschichteten Leuchtstofffüllstoff 10 gemäß 1a entspricht, und welche eine Kunststoffsubstanz, vorzugsweise ein optisch transparentes Epoxid, aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform stehen sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen der Epoxidverbindungen chemisch mit den metallischen Ionen, (z. B. Aluminiumionen) des Barrierematerials (z. B. Aluminiumoxid Al2O3) ins Wechselwirkung, d. h. sie bilden eine chemische Bindung aus. Darüber hinaus wird die Deckschicht 23 vorzugsweise mittels hydrophober Epoxidverbindungen gebildet, die eine zusätzliche feuchtigkeitsabweisende Barriere darstellen, was für einen zusätzlichen Schutz der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel 21 sorgt. Folglich kann gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Dicke des Barrierefilms 22 gegenüber der Dicke des Barrierefilms 102 des Leuchtstofffüllstoffs 100 gemäß dem Stand der Technik, wie er in 2a gezeigt ist, reduziert werden, ohne dass der Feuchtigkeitsschutz der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel 21 beeinträchtigt wird. Ferner liefert eine optische Vorrichtung wie beispielsweise eine LED mit einer optischen Kuppel mit darin dispergierten Leuchtstofffüllstoffpartikeln, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel einen dünnen Barrierefilm gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweisen, verbesserte Lichtemissionseigenschaften aufgrund des dünneren feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms.
  • Vorzugsweise ist die Dicke der Deckschicht 23 verglichen zu der Dicke des Barrierefilms 22 relativ groß. Genauer kann die Dicke der Deckschicht 23 wenigstens das Zweifache, oder vorzugsweise das Zwei- bis Zehnfache der Dicke des Barrierefilms 22 betragen.
  • Insbesondere kann die Dicke des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms 22 im Bereich von 0,1 bis 2 μm liegen, wohingegen die Deckschicht 23 eine Dicke von etwa 2 bis 6 μm, und noch bevorzugter von 3 bis 5 μm aufweist.
  • Ähnlich zu der in 1a gezeigten Ausführungsform neigen die Leuchtstofffüllstoffe, die instabile Leuchtstoffverbindungspartikel 21 aufweisen, welche mit dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 beschichtet sind, welcher wiederum mit der Deckschicht gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung gemäß 1b beschichtet ist, nicht dazu, zu agglomerieren, wenn die Leuchtstofffüllstoffpartikel in dem Epoxid dispergiert werden, welcher beispielsweise zum Ausbilden einer transparenten optischen Kuppel über dem LED-Chip verwendet wird.
  • Wie aus 1a und 1b ersichtlich ist, wird der Abstand zwischen benachbarten Leuchtstofffüllstoffpartikeln 11 oder 21 und 22 in dem beschichteten Leuchtstofffüllstoff 10 bzw. 20 im Vergleich zu dem in 2a dargestellten Leuchtstofffüllstoff gemäß dem Stand der Technik signifikant vergrößert. Folglich wird der Anteil des Lichtes (in 1a und 1b durch die Strahlen 13 bzw. 24 symbolisiert) vergrößert, welches durch die Lücke emittiert wird, die zwischen den umgebenden Leuchtstofffüllstoffpartikeln 11 oder 21 und 22 verblieben ist, was zu einer Verbesserung der Helligkeit führt, die in einer LED mit dieser Art von beschichteten Leuchtstofffüllstoffen erreicht wird.
  • Da der beschichtete Leuchtstofffüllstoff 10 gemäß 1a stabile Leuchtstoffverbindungspartikel 11 aufweist und daher keinen feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm ringsum die Partikel 11 benötigt, weist der Leuchtstofffüllstoff 10 im Vergleich zu dem Leuchtstofffüllstoff 20 gemäß 1b, welcher instabile Leuchtstoffverbindungspartikel 21 aufweist, die mit dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm 22 beschichtet sind, eine größere optische Durchlässigkeit auf. Allerdings kann in dem Leuchtstofffüllstoff 20 gemäß 1b die Dicke des zusätzlichen Barrierefilms 22, der das feuchtigkeitsbeständige Barrierematerial aufweist, wesentlich geringer als im Stand der Technik sein, während er immer noch einen zusätzlichen Schutz der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel 21 gegen Luftfeuchtigkeit und entsprechende Alterungseffekte mittels der Deckschicht 23 gewährleistet.
  • Der beschichtete Leuchtstofffüllstoff gemäß der vorliegenden Erfindung kann zur Ausbildung optischer Vorrichtungen wie beispielsweise einer weißen LED verwendet werden, wie sie in 2b dargestellt ist, und zwar mittels herkömmlicher Verfahren wie dem ”Vormisch”-Verfahren oder ”Voreintauch”-Verfahren, welche weiter oben in Zusammenhang mit 3a und 3b beschrieben wurden. Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs wird die Leistungsfähigkeit einer derartigen optischen Vorrichtung hinsichtlich Lichtausbeute und Helligkeit der optischen Vorrichtung, aber auch hinsichtlich der Zuverlässigkeit der optischen Vorrichtung, wesentlich verbessert.

Claims (24)

  1. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff, mit einer Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel, und einer Deckschicht, mit welcher die Leuchtstofffüllstoffpartikel beschichtet sind, wobei die Deckschicht eine Kunststoffsubstanz aufweist, und wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind, die mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm beschichtet sind, wobei die Deckschicht auf der äußeren Oberfläche des Barrierefilms vorgesehen ist.
  2. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Kunststoffsubstanz eine optisch transparente Epoxidverbindung aufweist.
  3. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Leuchtstoffverbindungspartikel zumindest eine der Komponenten SrGaS4:Eu2+, SrS:Eu2+, (Sr, Ca)S:Eu2+ und ZnS:Ag aufweisen.
  4. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Barrierefilm aus einem anorganischen Passivierungsmaterial gebildet ist.
  5. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß Anspruch 4, wobei das anorganische Passivierungsmaterial ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Siliziummonoxid, Zinksulfid oder Siliziumnitrid besteht.
  6. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dicke der Deckschicht im Bereich von 2 bis 6 μm, vorzugsweise 3 bis 5 μm liegt.
  7. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dicke des feuchtigkeitsabweisenden Barrierefilms im Bereich von 0,1 bis 2 μm liegt.
  8. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dicke der Deckschicht zumindest das Zweifache der Dicke des Barrierefilms beträgt.
  9. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dicke der Deckschicht das Zwei- bis Zehnfache der Dicke des Barrierefilms beträgt.
  10. Beschichteter Leuchtstofffüllstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Epoxidverbindung hydrophobe Reste aufweist, die eine feuchtigkeitsabweisende Barriere ausbilden.
  11. Verfahren zum Bilden eines beschichteten Leuchtstofffüllstoffs, wobei jeder von einer Mehrzahl individueller Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet wird, die eine Kunststoffsubstanz aufweist, und wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind, wobei der Schritt der Beschichtung ferner folgende Schritte aufweist: Beschichten der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm; Beschichten der äußeren Oberfläche des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms mit der Deckschicht.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt der Beschichtung der instabilen Leuchtstoffverbindungspartikel mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm mittels des nasschemischen Verfahrens durchgeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt der Beschichtung der äußeren Oberfläche des feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilms mit der Deckschicht dadurch durchgeführt wird, dass die Deckschicht auf dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm physikalisch abgeschieden wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das physikalische Abscheiden der Deckschicht auf dem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm mittels eines Eintauchens der Leuchtstoffverbindungspartikel in einem Epoxid, gefolgt von einer Trocknungsperiode, durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei ein anorganisches Passivierungsmaterial als Barrierematerial verwendet wird.
  16. Lumineszenzdiode (LED) mit einem LED-Chip, welcher auf einer Kontaktbasis angebracht ist, wobei der LED-Chip an einen ersten und einen zweiten elektrisch leitenden Rahmen elektrisch angeschlossen ist; und einem beschichteten Leuchtstofffüllstoff, wobei der beschichtete Leuchtstofffüllstoff eine Mehrzahl von Leuchtstofffüllstoffpartikeln aufweist und den LED-Chip bedeckt, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel mit einer Deckschicht beschichtet sind, welche eine Kunststoffsubstanz aufweisen, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind, die mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm beschichtet sind, wobei die Deckschicht auf der äußeren Oberfläche des Barrierefilms vorgesehen ist.
  17. Lumineszenzdiode (LED) nach Anspruch 16, wobei der LED-Chip mit einem Tropfen des beschichteten Leuchtstofffüllstoffs in einer Reflektorschale bedeckt ist, die in dem ersten elektrisch leitfähigen Rahmen vorgesehen ist, und wobei der Tropfen und zumindest ein Teil des ersten elektrisch leitenden Rahmens von einer optischen Kuppel übergossen sind, die aus einem optisch transparenten Epoxid besteht.
  18. Lumineszenzdiode (LED) nach Anspruch 16 oder 17, wobei der LED-Chip und zumindest ein Teil des ersten elektrisch leitenden Rahmens mit einer Mischung aus einer Mehrzahl von individuellen Leuchtstofffüllstoffpartikeln und einem optisch transparenten Epoxid übergossen sind, wobei die Mischung eine optische Kuppel ausbildet.
  19. Lumineszenzdiode (LED) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Kunststoffsubstanz eine optisch transparente Epoxidverbindung ist.
  20. Lumineszenzdiode (LED) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Leuchtstofffüllstoffpartikel instabile Leuchtstoffverbindungspartikel sind, die mit einem feuchtigkeitsbeständigen Barrierefilm beschichtet sind, wobei die Deckschicht auf der äußeren Oberfläche des Barrierefilms vorgesehen ist.
  21. Lumineszenzdiode (LED) nach Anspruch 16, ferner mit einer optischen Kuppel, wobei die optische Kuppel den LED-Chip bedeckt und aus einem Epoxidmaterial besteht.
  22. Lumineszenzdiode (LED) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei das Barrierematerial ein anorganisches Passivierungsmaterial aufweist.
  23. Lumineszenzdiode (LED) nach Anspruch 22, wobei das anorganische Passivierungsmaterial ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziummonoxid (SiO), Zinksulfid (ZnS) oder Siliziumnitrid (Si3N4) besteht.
  24. Lumineszenzdiode (LED) nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei die Epoxidverbindung hydrophobe Reste aufweist, die eine feuchtigkeitsabweisende Barriere bilden.
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