EP2332184A1 - Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number
EP2332184A1
EP2332184A1 EP09778063A EP09778063A EP2332184A1 EP 2332184 A1 EP2332184 A1 EP 2332184A1 EP 09778063 A EP09778063 A EP 09778063A EP 09778063 A EP09778063 A EP 09778063A EP 2332184 A1 EP2332184 A1 EP 2332184A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conversion
light
conversion film
layer
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09778063A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrea Maier-Richter
Eckard Foltin
Thomas Bernert
Wilfried Hedderich
Thomas Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EFL HOLDINGS TECH BV
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Priority to EP09778063A priority Critical patent/EP2332184A1/de
Publication of EP2332184A1 publication Critical patent/EP2332184A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/266—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension of base or substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31721—Of polyimide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31725—Of polyamide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers

Definitions

  • the invention relates to a conversion film containing conversion pigments for a light-emitting element, to a process for producing this conversion film, to the use thereof and to a light-emitting element equipped with this conversion film.
  • the lighting industry is interested in light sources that produce white light because it is most similar to natural light.
  • LEDs Due to their low energy consumption and longevity, LEDs, but also electroluminescent lamps (electroluminescent lamps, EL lamps), have become increasingly interesting and popular as light sources in recent years.
  • electroluminescent lamps electroluminescent lamps, EL lamps
  • white light sources based on LEDs are produced by the combination of blue, green and red LEDs.
  • organic or inorganic conversion pigments are used to produce white light with the monochromatic light-emitting elements.
  • the light-emitting elements are coated with conversion pigments. This method can be applied to both LEDs and EL lamps.
  • the color of the white light (light temperature) of such a light source is dependent on the conversion pigment, its concentration and the original wavelength of the radiation of the light-emitting element.
  • the homogeneity of the radiated light is determined by the uniformity of the distribution of the conversion pigment on the light-emitting element.
  • conversion pigments may be part of, for example, blue light
  • the color location of the emitted light can be set on a line between the color locations of the blue LED and the conversion pigment in the CEE 1931 standard color chart.
  • the UV LEDs and blue LEDs used have one
  • Emission maximum in the range of 240 to 510 nm preferably from 460 to 475 nm, particularly preferably from 464 nm.
  • US-A-2007/0291196 proposes a coated wafer that can polarize light and additionally has conversion properties.
  • the various layers are adhesive layers, for example pressure sensitive adhesive (PSA) layers, which makes the manufacture of this disk expensive and results in a relatively thick disk.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • the conversion pigment is brought into a dispersion, for example with epoxy resins or silicone, and applied to the light-emitting element, preferably an LED, for example, dropped, sprayed, inflated or dusted on, whereby the dispersion comprises a layer containing the conversion pigment forms the light-emitting element.
  • a dispersion for example with epoxy resins or silicone
  • the light-emitting element preferably an LED, for example, dropped, sprayed, inflated or dusted on
  • EP-A-1 643 567 addresses this problem and provides as a light-emitting element a luminescence diode chip in which the conversion layer (converter layer, i.e. a conversion pigment-containing layer) is specifically structured to set a dependence of the resulting color locus from a viewing angle.
  • the conversion layer is particularly preferably applied and structured by screen printing. It should be noted that the conversion layer directly faces the main surface of the semiconductor layer sequence, i. directly on the LED chip, is applied.
  • the main surface of the semiconductor layer sequence can be both in the form of a wafer for a plurality of
  • Luminescence diode chips as well as in the form of already isolated LED chips are present.
  • the object of the invention was therefore to overcome the disadvantages of the prior art.
  • a structuring of the conversion layer should be superfluous.
  • the element should preferably be thin and reproducibly produced in a reproducibly low-cost manner by a standardized method and be individualized with regard to the conversion pigments to be processed and the associated light color (light temperature).
  • An assembly of the element, for example by cutting or punching, should be possible application-related by subsequent manufacturing steps in a simple manner.
  • Another object of the invention was to provide a method for producing this element.
  • the object is achieved by a conversion film containing conversion pigments which has homogeneous conversion properties. This is achieved by a homogeneous distribution of the conversion pigments in a conversion layer and / or conversion layers of the conversion film over the entire layer surface (s) of the conversion layer (s).
  • the invention relates to a conversion film for a light-emitting element.
  • This conversion film contains a conversion layer (s) B having one substrate A and one or more conversion pigments, preferably one, two, three or four conversion layer (s) Bl, B2, B3,
  • the conversion film preferably also has light-scattering properties, ie it also serves as scattering film.
  • scattering film is meant a film with the ability to deflect the direction of the incident light rays by refraction so that the exiting light is substantially diffuse, i. evenly distributed in all directions. This ability can be achieved for example by the roughness of the substrate or by scattering pigments. These scattering pigments can be incorporated or applied in the substrate or any layer applied to the substrate. In this case, the conversion pigment in the context of the invention can also serve as a scattering pigment.
  • Conversion layer in the sense of the invention is understood as meaning a layer containing a conversion pigment.
  • Conversion pigment in the sense of the invention is also understood to mean a mixture of two or more different conversion pigments. This conversion layer may contain additional scattering pigments.
  • conversion properties are the same over the entire extent of the conversion film printed with conversion pigment.
  • Conversion properties are understood to be the transmittance for the light wavelength of the light-emitting element and the emissivities for the converted light wavelengths. The conversion properties are determined by using a spectral camera ,
  • the spectral emission characteristics of the light-emitting element receives, and compared with the spectral diagram with inserted conversion film with respect to the color location.
  • a digital photo with color-calibrated camera
  • intensity intensity and color location.
  • the abovementioned properties preferably apply according to the invention to a printed conversion film for the regions which are at least approximately 5 to 10 mm from the outer edge of the printed article
  • the scrap of 5 to 10 mm outer edge of the conversion foil means in the area of the printed foil on the order of 0.01 m 2 to 1 m 2, and preferably edge lengths of the foil which are about the same and / or at least 100 mm and more , only a negligible loss, the smaller the larger the area of the printed film.
  • the area of the printed film can also be chosen to be larger or smaller, depending on the local production methods or other specifications, generally larger areas are preferred due to the edge effects.
  • a blend of 5 to 10 mm outer edge would be used in the process according to EP
  • A-I 643 567 can not be economically compensated and, in the case of the luminescence diode chips, completely nonsensical.
  • the conversion properties of the inner region of the printed conversion film and of the finished film are in turn preferably under the condition that the radiation emitted by the light-emitting element is substantially perpendicular to the large surface the conversion film falls, wherein the deviation from the vertical should be less than 30 °, preferably less than 15 °, more preferably less than 7.5 °.
  • a finished conversion film in the context of the invention is understood to mean a conversion film with which the light-emitting element can be equipped to convert monochromatic light into white light, ie. the conversion foil after completion of production, including the assembly.
  • the conversion foil can be processed by methods such as cutting or punching, whether mechanical, thermal, by tools, lasers, liquids, compressed gases, etc.
  • the conversion film which is obtained prior to the assembly is referred to as a printed conversion film.
  • light-emitting element is understood to mean:
  • LED light-emitting semiconductor elements, preferably LED, OLED, PLED;
  • - electroluminescent elements preferably inorganic and / or organic thick-film and / or thin-film elements.
  • the conversion layer of the conversion film is preferably produced by application methods on a substrate, for example by printing methods such as screen printing, flexographic or gravure printing, or by film casting or cast coating.
  • the conversion layer is produced by a screen printing process, again preferably by flatbed and rotary screen printing.
  • printing methods again in particular with screen printing methods, standardized, easily reproducible and homogeneous layers can be produced in a simple manner and with conventional machines.
  • the printed conversion film can be obtained, for example, in the form of sheet or roll goods as a semi-finished product in all possible dimensions and used for further assembly.
  • the area of the substrate that is coated with conversion pigment during the production of the printed conversion film by application processes, and thus consequently the area of the printed conversion film, is many times greater than the area of the finished conversion film, ie the conversion film after the fabrication. Since the conversion film is preferably completely flat, occur in terms of the homogeneous distribution of the conversion pigment in the finished conversion foil no edge effects. This applies in particular under the condition that the finished conversion film is removed from the inner area of the printed film, that is to say cut out or punched out, for example. Both for the finished conversion film and for the inner area of the printed conversion film, it is true that there is a homogeneous distribution of the conversion pigment and a constant layer thickness, resulting in the homogeneous conversion properties.
  • the conversion film according to the invention makes a sorting of the light-emitting elements superfluous, since the conversion pigments are uniformly distributed in the conversion layer.
  • the pigments do not agglomerate in the layer.
  • the same concentration of pigments is present at each point of the finished conversion film, so that all the light-emitting elements which are equipped with the conversion film according to the invention have the same light color (light temperature). For light-emitting elements which are equipped with a conversion pigment-containing layer according to prior art processes, this is not ensured.
  • the final color temperature is determined by the nature of the conversion pigment, the degree of conversion of the conversion layer, the thickness of the conversion layer, the number of layers applied, and the source emission wavelength of the light-emitting element. This color temperature is determined after completion of the process and is reproducible under the same process conditions.
  • the conversion foil printed with the conversion layer can additionally be provided with a translucent color layer.
  • the conversion layer of the present invention is colored yellow to produce white light as a light-emitting element in a blue LED, or has a different color to match any colors with the three primary colors such as an LED (red, blue, and blue)
  • Green By translucent is understood according to the invention a light transmission of higher than 20%, preferably higher than 30% and particularly preferably over 40% of the incident light.
  • the color of the translucent color layer can be chosen arbitrarily. Translucent colors are known in the art and those skilled in the art, for example, colors from Pröll KG. This coating can be applied to the conversion layer or on the side of the substrate A, which faces away from the conversion layer. It should be noted that the translucent color layer from the light emitting element as possible lies behind the conversion layer.
  • the translucent ink layer can also be applied to a separate film.
  • This foil which can also have scattering properties, can then be on the side of the conversion foil be attached, which faces away from the light-emitting element.
  • This can be carried out directly or indirectly, for example by means of an adhesion-promoting layer, such as an adhesive or a laminatable (adhesive) layer.
  • an adhesion-promoting layer such as an adhesive or a laminatable (adhesive) layer.
  • the adhesion-promoting layer or the adhesive is a pressure sensitive adhesive (PSA). This simplifies the production of the conversion foil.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • the conversion film by a coating method, preferably by a printing method, again preferably by a screen printing method.
  • a translucent ink layer on the conversion film can then be dispensed with.
  • the film having the translucent ink layer can also be applied over the conversion film such that a gas, preferably air, is present between the two films. This has the advantage that the conversion layer is barely noticeable due to the translucent color layer. On a translucent color layer on the conversion foil can be dispensed with in this case.
  • the conversion film according to the invention comprises a substrate A and one or more conversion layers B, preferably one, two, three or four conversion layers B1, B2, B3 or B4.
  • the conversion film may furthermore optionally also contain the following layers: one or more protective layer (s) C, preferably one, two, three or four protective layers Cl, C2, C3 or C4, optionally one or more translucent color layer (s) D, preferably one , two, three or four translucent color layers Dl, D2, D3 or D4, optionally one or more
  • Graphic layer (s) E preferably one or two graphic layers E1, E2.
  • at least one of the abovementioned layers can be joined to at least one other of the abovementioned layers and / or to the substrate A and / or to a cover film by one or more intermediate layers, preferably one or more adhesion-promoting layers.
  • preferred preparation of the conversion film by a coating method preferably in the production by a printing process, again preferably by a screen printing process, can be dispensed with adhesion promoting layers.
  • the or the adhesion-promoting layer (s) is pressure-sensitive adhesive PSA. This simplifies the production of the conversion foil.
  • the conversion film preferably has the following structure:
  • the conversion film on the side facing away from the light-emitting element is constructed as follows: - o -
  • the substrate A optionally has one or more protective layers C and / or a cover sheet on the side facing the light-emitting element;
  • the conversion film on the side facing the light-emitting element is constructed as follows:
  • the substrate A has, on the side facing away from the light-emitting element, the following structure:
  • the conversion film on the side facing the light-emitting element is constructed as follows: 1) Substrate A;
  • the substrate A optionally has one or more protective layers C and / or a cover film on the side facing away from the light-emitting element.
  • the graphic layer (s) are preferably mounted on the side of the conversion layer (s) facing away from the light-emitting element.
  • the substrate A is a film having a thickness of 10 microns to 2,000 microns, preferably from 70 microns to 500 microns, more preferably 100 microns to 375 microns, most preferably 125 microns to 275 microns.
  • the substrate A is a plate having a thickness of 500 .mu.m to 10,000 .mu.m, preferably from 750 .mu.m to 6,000 .mu.m, more preferably 2,000 .mu.m to 5,000 .mu.m.
  • the substrate A consists essentially or entirely of glass, for example a glass pane or a glass lens, or a ceramic, for example, a ceramic disk or ceramic lens, or of a preferably formed as a film or sheet polymeric material, preferably selected from the group consisting of the polymers Polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), cellulose triacetate (CTA),
  • PE Polyethylene
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • CTA cellulose triacetate
  • EVA Ethylene vinyl acetate
  • PVA polyvinyl acetate
  • PVB polyvinyl butyral
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyesters polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), polyurethanes (PU), thermoplastic polyurethanes (TPU), polyamides (PA), Polymetylmethacrylat (PMMA), cellulose nitrate and / or copolymers of at least two of the monomers of the aforementioned Polymers and / or mixtures of two or more of these polymers.
  • the transparency of said materials, ie the glass, the ceramic or the polymeric material should not be less than 50%, preferably 70%, more preferably 90%.
  • the substrate A has a transparency of 50% and more, preferably 70% or more, more preferably 90% or more. Any other sufficiently transparent materials other than those mentioned are also suitable.
  • the substrate should preferably be composed of at least one cold stretchable film material. As a result, high-pressure isostatic deformation at a process temperature below the softening temperature of the substrate is possible.
  • Suitable cold stretchable film materials are mentioned for example in EP-AO 371 425. Both thermoplastic and thermosetting, at least partially transparent, cold stretchable film materials can be used. Cold stretchable film materials are preferably used which have little or no resilience at room and service temperature.
  • Particularly preferred sheet materials are selected from at least one material selected from the group consisting of polycarbonates, preferably polycarbonate based on bisphenol A, such as those sold by Bayer Material Science AG Makrofol ® grades of polyesters, particularly aromatic polyesters, such as polyalkylene terephthalates, polyamides, e.g.
  • PA 6 or PA 6,6 types of high-strength "aramid films", of polyimides (PI), for example films based on poly (diphenyl oxide pyromellitimide), polyarylates (PAR), organic thermoplastic cellulose esters, in particular their acetates, propionates and acetobutyrates polyfluorohydrocarbons and, in particular copolymers of Tetrafiuorethylen and hexafluoropropylene, which are available in transparent form.
  • PI polyimides
  • PAR polyarylates
  • organic thermoplastic cellulose esters in particular their acetates, propionates and acetobutyrates polyfluorohydrocarbons and, in particular copolymers of Tetrafiuorethylen and hexafluoropropylene, which are available in transparent form.
  • Preferred film materials are selected from polycarbonates, such as those sold by Bayer MaterialScience Makrofol ® grades, polyesters, insbesonde aromatic polyesters, for example polyalkylene terephthalates and polyimides, films based on poly (diphenyloxide pyromellithimide).
  • Under the substrate A according to the invention is expressly not a semiconductor layer sequence or the main surface, as disclosed in EP-A-I 643 567, understood.
  • Suitable conversion pigments are both organic and inorganic pigments.
  • organic pigments for example, so-called daylight pigments such as the T-series or FTX series from Swada or the daylight pigments from Sinloihi, e.g. FZ-2000 series, FZ-5000 series, FZ-6000 series, FZ-3040 series, FA-40 series, FA-200 series, FA-OOO series, FM-100, FX-300 or SB-IO.
  • garnets or oxynitrides can be used, such as (Y, Gd, Lu, Tb) 3 (Al, Ga) 5 Oi 2 doped with Ce, (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 doped with Eu, YSiO 2 N doped with Ce, Y 2 Si 3 O 3 N 4 doped with Ce, Gd 2 Si 3 O 3 N 4 doped with Ce, (Y, Gd, Tb, Lu) 3 Al 5- x Si x O 2 x N x doped with Ce, BaMgAli 0 Oi 7 doped with Eu, SrAl 2 O 4 doped with Eu, Sr 4 Al] 4 O 25 doped with Eu, (Ca, Sr, Ba) Si 2 N 2 O 2 doped with Eu , SrSiAl 2 O 3 N 2 doped with Eu, doped (Ca, Sr, Ba) 2 Si 2 N 8 with Eu, CaAlSiN 3 doped with Eu; Molybdate,
  • the different layers can also contain different conversion pigments, but they can all also be the same
  • the thickness of the conversion layer or the sum of the thicknesses of the Kbnversions harshen is 1 to 300 .mu.m, preferably 20 to 200 .mu.m, more preferably 50 to 100 .mu.m, wherein the thickness of a single layer is preferably not less than 1 micron.
  • a single layer can be applied in a single job, especially printing, or in multiple printing operations. At higher degrees of conversion of conversion pigment in the conversion layer (s), the thickness of the conversion layer or the sum of the thicknesses of the conversion layers can be kept lower with the same conversion properties than at lower fill levels.
  • the thickness of the conversion layer is preferably about 75 to 95 ⁇ m in order to convert the blue light of an LED, for example with a radiation of 464 nm wavelength, to a light source to convert the viewer white light.
  • raw materials are used, for example based on polyurethanes, particularly Desmodur ® and / or Desmophen ® and Bayhydur ® and Bayhydrol ® from. Bayer Material Science AG.
  • finished, non-pigmented printing pastes from companies such as, for example, Proell (Noriphan ® HTR 093, a paint based on synthetic resin), Marabu, Coates Screen, DuPont etc. (3M Scotchcal ® and Scotchlite ®) can be used.
  • paints, pastes or raw material formulations are mixed with 1 to 99 wt .-%, preferably with 10 to 80 wt .-%, particularly preferably with 20 to 77 wt .-%, most preferably with 35 to 72 wt .-% of the above filled conversion pigments described.
  • the paste may be diluted with suitable solvents, for example with water, ethyl acetate, butyl acetate, l-methoxypropyl-2, toluene, xylene, Solvesso 100, Shellsol A, Noriphan ® HTR 097 (solvent / retarder based on ethyl 3-ethoxypropionate) from Pröll or mixtures of two or more of these solvents.
  • suitable solvents for example with water, ethyl acetate, butyl acetate, l-methoxypropyl-2, toluene, xylene, Solvesso 100, Shellsol A, Noriphan ® HTR 097 (solvent / retarder based on ethyl 3-ethoxypropionate) from Pröll or mixtures of two or more of these solvents.
  • suitable solvents for example with water, ethyl acetate, butyl acetate, l-methoxypropyl-2
  • Bayer MaterialScience AG for example, Desmodur ® and / or Desmophen ®
  • a binder based on polyvinyl butyral such as that sold as Mowital ® material from Kuraray Europe GmbH, or polymethylmethacrylate.
  • the paste can Additives such as leveling agents and rheology additives are added to improve the properties.
  • Another formulation of the invention contains, for example 39.2 wt .-% conversion pigments (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 doped with Eu phosphor works Breitungen, 44.8 wt .-% Noriphan HTR ® 093 by the company Proll and 16.0 wt .-% Noriphan HTR ® 097 by the company Proll.
  • UV-drying coating systems for producing the conversion layer.
  • 100%, solvent-based or aqueous UV-curing polyurethane coatings can be used. These have the advantage that they are flexible and thus particularly suitable for later deforming parts.
  • the conversion foil can be produced by the known application methods. Preferably, it is produced by printing processes, in particular screen printing. Printing methods are standardized and reproducible compared to the conventional dispersion methods.
  • the method preferably comprises the following steps:
  • a sieve of the screen count 43 threads / cm can be used.
  • Further usable screening finenesses are between 20 and 120 threads / cm, in particular at 25, 36, 68, 77, 90, 120 threads / cm.
  • the steps (1), (2) and (3) are preferably carried out sequentially in this order.
  • the aforementioned step (2) or the aforementioned step (3) or the steps (2) and (3) can be repeated one by one, two, three or more times, wherein the first embodiment of the step (2) following the step (1).
  • the number of print layers for a single conversion layer and / or the number of conversion layers can be selected.
  • only one layer can be printed, or two, three, four, or five print layers (ie, in one go) can be wet or wet over wet printed.
  • Conversion pigment within a single layer may be the same or different than the degree of filling of one or more other layers. This makes it possible to precisely set the color location.
  • the further layers which may contain the conversion film, can be applied by any desired methods according to the prior art, screen printing methods being preferably used, as far as this is technically expedient and possible.
  • the finished conversion foil can be obtained by fabrication from this, preferably according to the invention, from its inner region.
  • the finished conversion films generally have an area of from 1 to 100 mm 2 , preferably from 2 to 50 mm 2 , more preferably from 4 to 25 mm 2 in the technical embodiment, but it is possible to cut out both larger and smaller conversion films, depending on the fabrication process and the desired application.
  • the finished conversion film according to the invention can be mounted and / or mounted on or above a light-emitting element in the beam path of the light. So it is possible to cover both a single small LED with a conversion foil as well as to cover entire areas with LED fields or large EL lamps.
  • Conversion layer (s) and optionally a layer or more of the layers selected from interlayer (s), translucent (s) color layer (s), protective layer (s), protective film (s) are removed.
  • the conversion foil is then formed from the applied layer (s).
  • This layer (s) then takes on or take on the task (s) of the substrate A (for example, the supporting / supporting and / or possibly scattering effect of the substrate A).
  • this layer (s) represent the conversion foil for this alternative embodiment after removal of the original substrate A.
  • the conversion foil may only consist of the conversion layer, which functions both as a function of the conversion layer Substrate A and the conversion layer B takes over.
  • the substrate A is removed after one of the drying, polymerization and / or crosslinking steps (3), again preferably after the last step (3).
  • the conversion film obtainable by this alternative embodiment can be further processed and used in the same manner as the previously disclosed conversion films of the present invention.
  • Another object of the invention is the use of the inventive conversion film for the equipment of light emitting elements, in particular light emitting semiconductor elements, preferably LED (light emitting device, light emitting element), OLED (organic light emitting device, organic light emitting element), PLED (polymer light emitting device , polymeric light-emitting element) and electroluminescent elements, preferably inorganic and / or organic thick-film and / or thin-film elements.
  • light emitting semiconductor elements preferably LED (light emitting device, light emitting element), OLED (organic light emitting device, organic light emitting element), PLED (polymer light emitting device , polymeric light-emitting element) and electroluminescent elements, preferably inorganic and / or organic thick-film and / or thin-film elements.
  • Another object of the invention is a device comprising a light-emitting element, which is characterized in that the light-emitting element is equipped with at least one conversion film according to the invention, is preferably covered.
  • This light-emitting element equipped with the conversion film according to the invention can additionally be equipped with a film comprising a translucent ink layer and additionally have scattering properties.
  • covered means that the light used for the application radiates through the conversion foil, whereby the light is completely or partially color-converted
  • Attached element or attached to a housing in which the light emitting element is located for example by gluing, plugging or other mechanical fastening method, or be mounted on a circuit board or flexible conductor in a suitable manner, on which the light-emitting element is located.
  • one or more substantially transparent adhesive layers, further foil layers or air can be located.
  • the final color temperature is determined by the nature of the conversion pigment, the number and thickness of the conversion layer (s), the geometric shape of the two- or three-dimensional conversion film, and the source emission wavelength of the light-emitting element. This color temperature is determined after the light-emitting element has been equipped with the conversion film according to the invention and optionally with a film comprising a translucent ink layer, and is reproducible under the same process conditions. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Die Erfindung betrifft eine ein Konversionspigment enthaltende Konversionsfolie für ein lichtemittierendes Element, ein Verfahren zur Herstellung dieser Konversionsfolie, deren Verwendung und ein mit dieser Konversionsfolie ausgerüstetes lichtemittierendes Element.

Description

Konversionsfolie und ein Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Konversionspigmente enthaltende Konversionsfolie für ein lichtemittierendes Element, ein Verfahren zur Herstellung dieser Konversionsfolie, deren Verwendung und ein mit dieser Konversionsfolie ausgerüstetes lichtemittierendes Element.
Für den Einsatz in der Beleuchtung der menschlichen Umgebung (Umgebungsbeleuchtung) ist die
Lichtindustrie insbesondere an Lichtquellen interessiert, die weißes Licht erzeugen, da dieses dem natürlichen Licht am ähnlichsten ist.
Aufgrund ihres geringen Energieverbrauchs und ihrer Langlebigkeit sind in den vergangenen Jahren vor allem LEDs, aber auch elektrolumineszente Lampen (Elektrolumineszens-Lampen, EL- Lampen), als Lichtquellen immer interessanter und beliebter geworden.
Diese Lichtquellen haben jedoch den Nachteil, dass sie nur monochromatisches Licht, d.h. Licht nur einer Lichtfarbe aussenden. Für LEDs sind dies insbesondere die Lichtfarben Blau, Grün, Gelb, Orange, Rot, Violett oder monochromatisches UV-Licht, UV-LEDs, für elektrolumineszente Lampen sind dies insbesondere die Lichtfarben Blau, Grün oder Orange.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, werden beispielsweise weiße Lichtquellen auf Basis von LEDs durch die Kombination von blauen, grünen und roten LEDs hergestellt.
Alternativ werden organische oder anorganische Konversionspigmente eingesetzt, um mit den monochromatischen lichtemittierenden Elementen weißes Licht zu erzeugen. Dazu werden die lichtemittierenden Elemente mit Konversionspigmenten beschichtet. Dieses Verfahren kann sowohl bei LEDs als auch bei EL-Lampen angewendet werden.
Die Farbe des weißen Lichts (Lichttemperatur) einer solchen Lichtquelle ist dabei abhängig vom Konversionspigment, dessen Konzentration und von der ursprünglichen Wellenlänge der Strahlung des lichtemittierenden Elements. Die Homogenität des abgestrahlten Lichtes wird durch die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Konversionspigments auf dem lichtemittierenden Element bestimmt.
So können beispielsweise Konversionspigmente einen Teil des beispielsweise blauen Lichts einer
LED absorbieren und längerwelliges, gelbes Licht emittieren. Die additive Farbmischung aus dem übrig gebliebenen blauen Licht und dem durch die Farbschicht erzeugten gelben Licht ergibt für den Betrachter weißes Licht. Prinzipiell lässt sich der Farbort des ausgestrahlten Lichts auf einer Linie zwischen den Farborten der blauen LED und des Konversionspigments in der CEE 1931 Normfarbtafel einstellen. Die verwendeten UV-LEDs und blauen LEDs haben ein
Emissionsmaximum im Bereich von 240 bis 510 nm, bevorzugt von 460 bis 475 nm, besonders bevorzugt von 464 nm. Um das beispielsweise blaue Licht einer LED in weißes Licht umzuwandeln, schlägt US-A- 2007/0291196 eine beschichtete Scheibe vor, die Licht polarisieren kann und zusätzlich Konversionseigenschaften hat. Jedoch handelt es sich bei den verschiedenen Schichten um Klebeschichten, beispielsweise Haftkleberschichten (pressure sensitive adhesive PSA), was die Herstellung dieser Scheibe aufwändig macht und zu einer verhältnismäßig dicken Scheibe führt.
Bei anderen Verfahren wird das Konversionspigment in eine Dispersion, beispielsweise mit Epoxy- harzen oder Silikon, gebracht und auf das lichtemittierende Element, vorzugsweise eine LED, aufgebracht, beispielsweise aufgetropft, aufgesprüht, aufgeblasen oder-aufgestäubt, wodurch die Dispersion eine das Konversionspigment enthaltende Schicht auf dem lichtemittierenden Element bildet. Beispiele für solche Verfahren offenbaren WO-A-97/50 132, WO-A-01/65 613 und US-A-
2005/0062140. Die auf Grund des Dispergierverfahrens ungleichmäßige, inhomogene Verteilung des Konversionspigments in der Dispersion und damit der daraus hervorgehenden Schicht bedingt eine inhomogene Abstrahlung des konvertierten Lichtes. Da das menschliche Auge für Farbunterschiede des weißen Lichtes besonders empfindlich ist, ist ein Sortieren (Binning) der lichtemittierenden Elemente nötig, um solche möglichst nur einer Lichtfarbe (Lichttemperatur) zu erhalten. Dieser nachgeschaltete Sortierprozess ist sehr ressourcenintensiv, da jedes einzelne lichtemittierende Element vermessen und entsprechend geclustert werden muss.
Die EP-A-I 643 567 greift dieses Problem auf und stellt als lichtemittierendes Element einen Lumineszensdiodenchip zur Verfügung, bei dem die Konversionsschicht (Konverterschicht, d.h. eine Konversionspigmente enthaltende Schicht) gezielt zur Einstellung einer Abhängigkeit des resultierenden Farbortes von einem Betrachtungswinkel strukturiert ist. Die Konversionsschicht wird dabei besonders bevorzugt durch Siebdruck aufgebracht und strukturiert. Festzuhalten ist, dass die Konversionsschicht unmittelbar auf die Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge, d.h. unmittelbar auf den Lumineszenzdiodenchip, aufgebracht ist. Die Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge kann dabei sowohl in Form eines Wafers für eine Vielzahl von
Lumineszenzdiodenchips als auch in Form der bereits vereinzelten Lumineszenzdiodenchips vorliegen.
Aufgrund der geringen Größe der aufzubringenden Strukturen, beispielsweise 18μm, ist dieses Verfahren jedoch ungenau, wenn die Strukturen gleich mit dem Siebdruck aufgebracht werden, so dass weiterhin das oben erwähnte Binning nötig ist. Um die Genauigkeit zu erhöhen, können die
Strukturen nach dem Siebdruck, beispielsweise lithographisch, aufgebracht werden. Dadurch wird beim Binning weniger Ausschuss erhalten. Jedoch ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt nötig, was dieses Verfahren aufwändiger und teurer macht.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere war es Aufgabe der Erfindung, ein lichtemittierendes Element zur Verfügung zu stellen, das die inhomogene Abstrahlung des konvertierten Lichtes vermeidet, also eine homogene Abstrahlung des konvertierten Lichtes gewährleistet. Eine Strukturierung der Konversionsschicht soll überflüssig sein. Das Element soll vorzugsweise dünn sein und durch ein standardisiertes Verfahren reproduzierbar wenig aufwändig herstellbar sein und sich hinsichtlich der zu verarbeitenden Konversionspigmente und der damit verbundenen Lichtfarbe (Lichttemperatur) individuali- sieren lassen. Eine Konfektionierung des Elementes beispielsweise durch Schneiden oder Stanzen, soll anwendungsbezogen durch nachfolgende Fertigungsschritte auf einfache Weise möglich sein. Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung dieses Elementes zur Verfügung zu stellen.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Konversionspigmente enthaltende Konversionsfolie ge- löst, die homogene Konversionseigenschaften aufweist. Dies wird durch eine homogene Verteilung der Konversionspigmente in einer Konversionsschicht und/oder Konversionsschichten der Konversionsfolie über die gesamte(n) Schichtfläche(n) der Konversionsschicht(en) erreicht.
Gegenstand der Erfindung ist eine Konversionsfolie für ein lichtemittierendes Element. Diese Konversionsfolie enthält ein Substrat A und eine oder mehrere Konversionspigmente aufweisende Konversionsschicht(en) B, bevorzugt eine, zwei, drei oder vier Konversionsschicht(en) Bl, B2, B3,
B4.
Erfϊndungsgemäß bevorzugt hat die Konversionsfolie auch Licht streuende Eigenschaften, dient also auch als Streufolie.
Unter Streufolie wird dabei eine Folie mit der Fähigkeit verstanden, die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen durch Lichtbrechung so umlenken zu können, dass das austretende Licht weitgehend diffus, d.h. gleichmäßig in alle Richtungen, abgestrahlt wird. Diese Fähigkeit kann beispielsweise durch die Rauhigkeit des Substrates oder durch Streupigmente erreicht werden. Diese Streupigmente können im Substrat oder einer beliebigen auf das Substrat aufgebrachten Schicht ein- oder aufgebracht sein. Dabei kann auch das Konversionspigment im Sinne der Erfindung als Streupig- ment dienen.
Unter Konversionsschicht im Sinne der Erfindung wird eine ein Konversionspigment enthaltende Schicht verstanden. Unter Konversionspigment im Sinne der Erfindung wird auch eine Mischung aus zwei oder mehreren verschiedenen Konversionspigmenten verstanden. Diese Konversionsschicht kann zusätzliche Streupigmente enthalten.
Homogen im Sinne der Erfindung bedeutet dabei, dass die Konversionseigenschaften über die gesamte Ausdehnung der mit Konversionspigment bedruckten Konversionsfolie gleich sind. Unter Konversionseigenschaften werden dabei der Transmissionsgrad für die Lichtwellenlänge des lichtemittierenden Elements sowie die Emmissionsgrade für die konvertierten Lichtwellenlängen verstanden. Die Konversionseigenschaften werden bestimmt, indem man mit einer Spektralkamera .
(beispielsweise mit einer LMK 98-4 von Techno Team) die spektrale Abstrahlcharakteristik des lichtemittierenden Elementes (Intensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge) aufnimmt, und mit dem Spektraldiagramm mit eingelegter Konversionsfolie in Bezug auf den Farbort vergleicht. Alternativ kann ein digitales Foto (mit farbkalibrierter Kamera) bezüglich Intensität (Helligkeit) und Farbort ausgewertet werden.
Unter homogenen Konversionseigenschaften im Sinne der Erfindung wird dabei insbesondere verstanden, dass die Abweichungen in den Konversionseigenschaften in der bzw. den Konversionsschicht(en) der Konversionsfolie von einem Messpunkt mit einer Größe von 0,005 bis 0,05 mm2 bevorzugt von 0,01 bis 0,02 mm2 zu einem anderen beliebigen Messpunkt der selben Größe, gleich oder kleiner als Δx = 0,2 und Δy = 0,2 in den Farbkoordinaten x und y im Farbraum
CIE 1931, bevorzugt nicht größer als Δx = 0,035 und Δy = 0,035, ganz besonders bevorzugt nicht größer als Δx = 0,025 und Δy = 0,025, ganz besonders bevorzugt nicht größer als Δx = 0,017 und Δy = 0,017 sind.
Die vorgenannten Eigenschaften gelten erfindungsgemäß vorzugsweise für eine gedruckte Konver- sionsfolie für die Bereiche, die mindestens etwa 5 bis 10 mm vom äußeren Rand des bedruckten
Bereiches im mit Konversionspigment bedruckten Bereich der Konversionsfolie liegen, d.h. der innere Bereich der gedruckten Konversionsfolie, sowie auch für die gesamte fertige Konversionsfolie, da dieser innere Bereich der gedruckten Konversionsfolie frei von herstellungsbedingten Inhomogenitäten ist und die fertigen Konversionsfolien aus diesem inneren Bereich beispielsweise ausgeschnitten oder ausgestanzt werden.
Um diese Eigenschaften zu erreichen, benötigt es keiner besonderen oder aufwändigen Fertigungsverfahren, wie diese beispielsweise für die Beschichtung von Wafern oder einzelnen Lumineszenzdiodenchips gemäß EP-A-I 643 567 nötig wären. Der Ausschuss von 5 bis 10 mm äußeren Randes der Konversionsfolie bedeutet bei einer Fläche der gedruckten Folie in der Größenordnung von 0,01 m2 bis 1 m2 und vorzugsweise Kantenlängen der Folie, die etwa gleich sind und/oder zumindest 100 mm und mehr betragen, nur einen vernachlässigbaren Verlust, der umso geringer ist, je größer die Fläche der gedruckten Folie ist. Die Fläche der gedruckten Folie kann entsprechend den vor Ort vorhandenen Fertigungsverfahren oder anderen Vorgaben auch größer oder kleiner gewählt werden, wobei allgemein größere Flächen aufgrund der Randeffekte bevorzugt sind. Ein Verschnitt von 5 bis 10 mm äußeren Randes wäre beim Verfahren gemäß EP-
A-I 643 567 im Fall der Wafer wirtschaftlich nicht verkraftbar und im Fall der Lumineszenzdiodenchips völlig unsinnig.
Die Konversionseigenschaften des inneren Bereichs der gedruckten Konversionsfolie und der fertigen Konvesionsfolie gelten wiederum vorzugsweise unter der Bedingung, dass die vom lichtemittierenden Element ausgesandte Strahlung im Wesentlichen senkrecht auf die Großfläche der Konversionsfolie fällt, wobei die Abweichung von der Senkrechten weniger als 30°, bevorzugt weniger als 15°, besonders bevorzugt weniger als 7,5° sein sollte.
Unter einer fertigen Konversionsfolie im Sinne der Erfindung wird dabei eine Konversionsfolie verstanden, mit der das lichtemittierende Element ausgerüstet werden kann, um monochroma- tisches Licht in weißes Licht umzuwandeln, d.h. die Konversionsfolie nach Abschluss der Herstellung, einschließlich der Konfektionierung. Bei der Konfektionierung kann die Konversionsfolie durch Verfahren wie Schneiden oder Stanzen, sei es mechanisch, thermisch, durch Werkzeuge, Laser, Flüssigkeiten, Druckgase etc. bearbeitet werden.
Im Sinne der Erfindung wird die Konversionsfolie, die vor der Konfektionierung erhalten wird, als gedruckte Konversionsfolie bezeichnet.
Sind die Merkmale der gedruckten und fertigen Konversionsfolie gleich, wird für beide nur der Ausdruck Konversionsfolie verwendet.
Unter dem Begriff „lichtemittierendes Element" werden im Sinne der Erfindung verstanden:
lichtemittierende Halbleiterelemente, vorzugsweise LED, OLED, PLED;
- elektrolumineszente Elemente, vorzugsweise anorganische und/oder organische Dickschicht- und/oder Dünnschichtelemente.
Die Konversionsschicht der Konversionsfolie wird vorzugsweise durch Auftragsverfahren auf ein Substrat hergestellt, beispielsweise durch Druckverfahren wie Siebdruck, Flexo- oder Gravurdruck, oder durch Filmgießen oder Guss-Streichverfahren. Wiederum vorzugsweise wird die Konver- sionsschicht durch ein Siebdruckverfahren, wiederum vorzugsweise durch Flachbett- und Rotations-Siebdruck hergestellt. Insbesondere mit Druckverfahren, wiederum insbesondere mit Siebdruckverfahren lassen sich auf einfache Weise und mit herkömmlichen Maschinen standardisierte, gut reproduzierbare und homogene Schichten herstellen. Die gedruckte Konversionsfolie kann beispielsweise in Form von Bogen- oder Rollenware als Halbzeug in allen anwendungstechnisch möglichen Abmessungen erhalten und für die weitere Konfektionierung eingesetzt werden.
Soweit technisch sinnvoll, können auch weitere Schichten der Konversionsfolie, insbesondere transluzente Farbschichten, durch Auftragsverfahren hergestellt werden.
Die Fläche des Substrats, die während der Herstellung der gedruckten Konversionsfolie durch Auftrageverfahren mit Konversionspigment beschichtet wird, und damit folglich die Fläche der ge- druckten Konversionsfolie, ist um ein vielfaches größer als die Fläche der fertigen Konversionsfolie, also der Konversionsfolie nach der Konfektionierung. Da die Konversionsfolie vorzugsweise vollkommen eben ist, treten hinsichtlich der homogenen Verteilung des Konversionspigments in der fertigen Konversionsfolie keinerlei Randeffekte auf. Dies gilt insbesondere unter der Voraussetzung, dass die fertige Konversionsfolie aus dem inneren Bereich der gedruckten Folie entnommen, also bespielsweise ausgeschnitten oder ausgestanzt wird. Sowohl für die fertige Konversionsfolie als auch für den inneren Bereich der gedruckten Konversionsfolie gilt, dass eine homo- gene Verteilung des Konversionspigments und eine konstante Schichtdicke vorliegen, woraus sich die homogenen Konversionseigenschaften ergeben.
Die erfindungsgemäße Konversionsfolie macht ein Sortieren der lichtemittierenden Elemente überflüssig, da die Konversionspigmente gleichmäßig in der Konversionsschicht verteilt sind. Die Pigmente agglomerieren nicht in der Schicht. An jeder Stelle der fertigen Konversionsfolie findet man im Mittel die gleiche Konzentration von Pigmenten vor, so dass alle lichtemittierenden Elemente, die mit der erfϊndungsgemäßen Konversionsfolie ausgerüstet sind, die gleiche Lichtfarbe (Lichttemperatur) aufweisen. Bei lichtemittierenden Elementen, die nach Verfahren aus dem Stand der Technik mit einer Konversionspigment enthaltenden Schicht ausgerüstet sind, ist dies nicht sichergestellt.
Eine Qualitätsprüfung sowohl der gedruckten als auch der fertigen erfindungsgemäßen Konversionsfolie ist sowohl in-line wie off-line wirtschaftlich möglich. Die endgültige Farbtemperatur wird durch die Art des Konversionspigments, den Füllgrad der Konversionsschicht, die Dicke der Konversionsschicht, die Anzahl der Schichten, die aufgebracht werden, sowie der Ursprungsemissionswellenlänge des lichtemittierenden Elements bestimmt. Diese Farbtemperatur wird nach Abschluss des Verfahrens ermittelt und ist bei gleichen Verfahrensbedingungen reproduzierbar.
Um das Tagdesign des lichtemittierenden Elemens frei wählen zu können, kann die mit der Konversionsschicht bedruckte Konversionsfolie zusätzlich mit einer transluzenten Farbschicht versehen sein. Beispielsweise ist die Konversionsschicht der vorliegenden Erfindung gelb gefärbt, um bei einer blauen LED als lichtemittierendes Element weißes Licht zu erzeugen, oder sie hat eine andere Farbe, um beliebige Farben mit den drei Grundfarben beispielsweise einer LED (Rot, Blau und
Grün) zu erzeugen. Unter transluzent wird dabei erfindungsgemäß eine Lichttransmission von höher als 20 %, bevorzugt höher als 30 % und besonders bevorzugt von über 40 % des eingestrahlten Lichts verstanden. Die Farbe der transluzenten Farbschicht kann beliebig gewählt werden. Transluzente Farben sind im Stand der Technik und dem Fachmann bekannt, beispielsweise Farben der Fa. Pröll KG. Diese Beschichtung kann auf die Konversionsschicht aufgebracht werden oder aber auf die Seite des Substrates A, die der Konversionsschicht abgewandt ist. Es ist dabei zu beachten, dass die transluzente Farbschicht vom lichtemittierenden Element aus betrachtet möglichst hinter der Konversionsschicht liegt.
Die transluzente Farbschicht kann jedoch auch auf eine separate Folie aufgebracht werden. Diese Folie, die auch streuende Eigenschaften haben kann, kann dann auf die Seite der Konversionsfolie angebracht werden, die vom lichtemittierenden Element abgewandt ist. Dies kann unmittelbar oder mittelbar durchgeführt werden, beispielsweise mittels einer haftvermittelnden Schicht, wie z.B. einem Klebstoff oder einer laminierbaren (Klebe)Schicht. Jedoch kann auch auf eine haftvermittelnde Schicht verzichtet werden. Insbesondere kann darauf verzichtet werden, dass es sich bei der haftvermittelnden Schicht bzw. dem Klebstoff um einen Haftkleber (pressure sensitive adhesive PSA) handelt. Dadurch wird die Herstellung der Konversionsfolie vereinfacht. Dies ist dadurch möglich, dass erfindungsgemäß bevorzugt die Herstellung der Konversionsfolie durch ein Auftragverfahren, vorzugsweise durch ein Druckverfahren, wiederum vorzugsweise durch ein Siebdruckverfahren erfolgt. Auf eine transluzente Farbschicht auf der Konversionsfolie kann dann verzichtet werden. Alternativ kann die transluzente Farbschicht aufweisende Folie jedoch auch so über der Konversionsfolie angebracht werden, dass sich zwischen den beiden Folien ein Gas, bevorzugt Luft, befindet. Dies hat den Vorteil, dass die Konversionsschicht durch die transluzente Farbschicht kaum noch wahrzunehmen ist. Auf eine transluzente Farbschicht auf der Konversionsfolie kann auch in diesem Fall verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Konversionsfolie umfasst ein Substrat A und eine oder mehrere Konversionsschichten B, bevorzugt ein, zwei, drei oder vier Konversionsschichten Bl, B2, B3 oder B4.
Die Konversionsfolie kann darüber hinaus gegebenenfalls noch folgende Schichten enthalten: eine oder mehrere Schutzschicht(en) C, bevorzugt ein, zwei, drei oder vier Schutzschichten Cl, C2, C3 oder C4, gegebenenfalls eine oder mehrere transluzente Farbschicht(en) D, bevorzugt ein, zwei, drei oder vier transluzente Farbschichten Dl, D2, D3 oder D4, gegebenenfalls eine oder mehrere
Grafikschicht(en) E, bevorzugt ein oder zwei Grafϊkschichten El, E2. Gegebenenfalls kann mindestens eine der vorgenannten Schichten mit mindestens einer anderen der vorgenannten Schichten und/oder mit dem Substrat A und/oder mit einer Abdeckfolie durch eine oder mehrere Zwischenschicht(en), vorzugsweise eine oder mehrere Haftvermittlungsschicht(en) verbunden sein. Wie bereits weiter oben offenbart, kann aufgrund der erfindungsgemäß bevorzugten Herstellung der Konversionsfolie durch ein Auftragverfahren, vorzugsweise bei der Herstellung durch ein Druckverfahren, wiederum vorzugsweise durch ein Siebdruckverfahren, auf Haftvermittlungsschichten verzichtet werden. Insbesondere kann darauf verzichtet werden, dass es sich bei der oder den Haftvermittlungsschicht(en) um Haftkleber (pressure sensitive adhesive PSA) handelt. Dadurch wird die Herstellung der Konversionsfolie vereinfacht.
Bevorzugt weist die Konversionsfolie folgenden Aufbau auf:
Ausführungsform I
• Die Konversionsfolie ist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element abgewandt ist, folgendermaßen aufgebaut: - o -
1) Substrat A;
2) darauf eine oder mehrere Konversionsschichten B;
3) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere transluzente Farbschichten D;
4) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine Abdeckfolie;
und das Substrat A weist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element zugewandt ist, gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine Abdeckfolie auf;
oder
Ausführungsform II
• Die Konversionsfolie ist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element zugewandt ist, folgendermaßen aufgebaut:
1) Substrat A;
2) darauf gegebenenfalls eine transluzente oder mehrere transluzente Farbschichten D;
3) darauf eine oder mehrere Konversionsschichten B;
4) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine
Abdeckfolie;
und das Substrat A weist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element abgewandt ist, folgenden Aufbau auf:
6) gegebenenfalls eine oder mehrere transluzente Farbschichten D;
7) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine
Abdeckfolie;
oder
Ausführungsform III
• Die Konversionsfolie ist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element zugewandt ist, folgendermaßen aufgebaut: 1) Substrat A;
2) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere transluzente Farbschichten D;
4)- darauf eine oder mehrere Konversionsschichten B;
5) darauf gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine Abdeckfolie;
und das Substrat A weist auf der Seite, die dem lichtemittierenden Element abgewandt ist, gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzschichten C und/oder eine Abdeckfolie auf.
Beispielhafte Ausführungsformen können den Figuren 1 bis 4 entnomnen werden.
Die Grafikschicht(en) sind vorzugsweise auf der Seite der Konversionsschicht(en) angebracht, die dem lichtemittierenden Element abgewandt ist.
Vorzugsweise ist das Substrat A eine Folie mit einer Dicke von 10 μm bis 2.000 μm, bevorzugt von 70 μm bis 500 μm, besonders bevorzugt 100 μm bis 375 μm, ganz besonders bevorzugt 125 μm bis 275 μm.
Vorzugsweise ist das Substrat A eine Platte mit einer Dicke von 500 μm bis 10.000 μm, bevorzugt von 750 μm bis 6.000 μm, besonders bevorzugt 2.000 μm bis 5.000 μm.
Das Substrat A besteht im Wesentlichen oder ganz aus Glas, beispielsweise einer Glasscheibe oder einer Glaslinse, oder einer Keramik, beispielsweise, einer Keramikscheibe oder Keramiklinse, oder aus einem vorzugsweise als Folie oder Platte ausgebildeten polymeren Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polymeren Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Cellulosetriacetat (CTA),
Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylacetat (PVA), Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral (PVB), Polyvinylchlorid (PVC), Polyester, Polycarbonat (PC), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyurethane (PU), Thermoplastische Polyurethane (TPU), Polyamide (PA), Polymetylmethacrylat (PMMA), Cellulosenitrat und/oder Copolymeren aus mindestens zwei der Monomere der vorgenannten PoIy- mere und/oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Polymere. Die Transparenz der genannten Materialien, d.h. des Glases, der Keramik oder des polymeren Materials, sollte 50 %, bevorzugt 70 %, besonders bevorzugt 90 % nicht unterschreiten. Das heißt, dass das Substrat A eine Transparenz von 50 % und mehr, bevorzugt von 70 % und mehr, besonders bevorzugt von 90 % und mehr aufweist. Dabei sind beliebige andere hinreichend transparente Materialien außer den genannten ebenfalls geeignet. Im Falle einer beabsichtigten dreidimensionalen Verformung der Konversionsfolie sollte das Substrat vorzugsweise aus mindestens einem kalt reckbaren Folienmaterial aufgebaut sein. Dadurch ist eine isostatische Hochdruckverformung bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Substrats möglich. Geeignete kalt reckbare Folienmaterialien sind zum Beispiel in EP-A-O 371 425 genannt. Es können sowohl thermoplastische als auch duroplastische, zumindest teilweise transparente, kalt reckbare Folienmaterialien eingesetzt werden. Bevorzugt werden kalt reckbare Folienmaterialien eingesetzt, die bei Raum- und Gebrauchstemperatur ein geringes oder kein Rückstellvermögen aufweisen. Besonders bevorzugte Folienmaterialien sind ausgewählt aus mindestens einem Material aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonaten, bevorzugt Polycarbonaten auf Basis von Bisphenol A, beispielsweise die von Bayer MaterialScience AG vertriebenen Makrofol®-Typen, aus Polyestem, insbesondere aromatischen Polyestern, beispielsweise Polyalkylenterephthalaten, aus Polyamiden, beispielsweise PA 6 oder PA 6,6-Typen, aus hochfesten „Aramid-Folien", aus Polyimiden (PI), beispielsweise Folien auf Basis von PoIy (diphenyl- oxidpyromellitimid), Polyarylaten (PAR), organischen thermoplastischen Celluloseestern, insbesondere deren Acetaten, Propionaten und Acetobutyraten und Polyfluorkohlenwasserstoffen, insbesondere Copolymerisate aus Tetrafiuorethylen und Hexafluorpropylen, die in transparenter Ausführungsform verfügbar sind. Bevorzugte Folienmaterialien sind ausgewählt aus Polycarbonaten, beispielsweise die von Bayer MaterialScience AG vertriebenen Makrofol®-Typen, Polyestern, insbesondere aromatischen Polyestem, beispielsweise Polyalkylenterephthalaten und Polyimiden, Folien auf der Basis von PoIy (diphenyloxid pyromellith imid). Ganz besonders bevorzugt werden als Folienmaterialien Polycarbonate auf der Basis von Bisphenol A eingesetzt, insbesondere Folien mit der Bezeichnung Bayfol® CR (Polycarbonat/Polybutylenterephthalat- Folien), Makrofol® TP oder Makrofol® DE der Bayer MaterialScience AG.
Unter dem Substrat A im Sinne der Erfindung wird ausdrücklich nicht eine Halbleiterschichtenfolge bzw. deren Hauptfläche, wie in EP-A-I 643 567 offenbart, verstanden.
Als Konversionspigment eignen sich sowohl organische als auch anorganische Pigmente. Als organische Pigmente können beispielsweise sogenannte Tagesleuchtpigmente wie die T-Serien oder FTX Serien von Swada oder die Tagesleuchtpigmente von Sinloihi, wie z.B. die FZ-2000 Serien, FZ-5000 Serien, FZ-6000 Serien, FZ-3040 Serien, FA-40 Serien, FA-200 Serien, FA-OOO Serien, FM-100, FX-300 oder SB-IO verwendet werden.
Als Materialien für anorganische Pigmente können Granate oder Oxinitride verwendet werden, wie beispielsweise (Y, Gd, Lu, Tb)3(Al, Ga)5Oi2 dotiert mit Ce, (Ca, Sr, Ba)2SiO4 dotiert mit Eu, YSiO2N dotiert mit Ce, Y2Si3O3N4 dotiert mit Ce, Gd2Si3O3N4 dotiert mit Ce, (Y, Gd, Tb, Lu)3Al5- xSixOi2-xNx dotiert mit Ce, BaMgAIi0Oi7 dotiert mit Eu, SrAl2O4 dotiert mit Eu, Sr4Al]4O25 dotiert mit Eu, (Ca, Sr, Ba)Si2N2O2 dotiert mit Eu, SrSiAl2O3N2 dotiert mit Eu, (Ca, Sr, Ba)2Si2N8 dotiert mit Eu, CaAlSiN3 dotiert mit Eu; Molybdate, Wolframate, Vanadate, Nitride und/oder Oxide des Bors, Aluminiums, Galliums, Indiums und Thalliums, jeweils einzeln oder Mischungen davon mit einem oder mehreren Aktivatorionen wie Ce, Eu, Mn, Cr und/oder Bi.
Umfasst die Konversionsfolie mehrere Konversionsschichten, so können die verschiedenen Schichten auch verschiedene Konversionspigmente enthalten, sie können aber auch alle das gleiche
Konversionspigment enthalten.
Die Dicke der Konversionsschicht bzw. die Summe der Dicken der Kbnversionsschichten beträgt 1 bis 300 μm, bevorzugt 20 bis 200 μm, besonders bevorzugt 50 bis 100 μm, wobei die Dicke einer einzelnen Schicht vorzugsweise 1 μm nicht unterschreitet. Eine einzelne Schicht kann in einem einzigen Auftrags-, insbesondere Druckvorgang aufgebracht werden, oder in mehreren Druckvorgängen. Bei höheren Füllgraden an Konversionspigment in der bzw. den Konversionsschicht(en) kann die Dicke der Konversionsschicht bzw. die Summe der Dicken der Konversionsschichten bei gleichen Konversionseigenschaften geringer gehalten werden als bei niedrigeren Füllgraden.
Bei einem Füllgrad von beispielsweise 40 Gew.-% an Konversionspigment in der Druckpaste zur Herstellung der Konversionsschicht beträgt die Dicke der Konversionsschicht bevorzugt etwa 75 bis 95 μm, um das blaue Licht einer LED, beispielweise mit einer Strahlung von 464 ran Wellenlänge, zu einem für den Betrachter weißen Licht zu konvertieren.
Zur Herstellung der vorgenannten Druckpaste für die Konversionsschicht werden Lackrohstoffe beispielsweise auf Basis von Polyurethanen verwendet, insbesondere Desmodur® und/oder Desmophen® sowie Bayhydur® und Bayhydrol® der Fa. Bayer MaterialScience AG. Außerdem können auch fertige, nicht pigmentierte Siebdruckpasten von Firmen wie beispielsweise Pröll (Noriphan® HTR 093, ein Lack auf der Grundlage von synthetischem Kunstharz), Marabu, Coates Screen, DuPont etc. (3M Scotchcal® und Scotchlite®) verwendet werden. Diese Lacke, Pasten oder Rohstoffformulierungen werden mit 1 bis 99 Gew.-%, bevorzugt mit 10 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mit 20 bis 77 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mit 35 bis 72 Gew.-% der oben beschriebenen Konversionspigmente gefüllt. Um die richtige Viskosität für den Siebdruck einzustellen, können die Pasten mit geeigneten Lösungsmitteln verdünnt werden, beispielsweise mit Wasser, Ethylacetat, Butylacetat, l-Methoxypropylacetat-2, Toluol, Xylol, Solvesso 100, Shellsol A, Noriphan® HTR 097 (Lösemittel/Verzögerer auf der Grundlage von Ethyl-3-Ethoxypropionat) der Firma Pröll oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösemittel. Als Bindemittel können Ein- oder bevorzugt Zweikomponentenpolyurethansysteme verwendet werden, beispielsweise von der Fa. Bayer MaterialScience AG (z.B. Desmodur® und/oder Desmophen®) oder Bindemittel auf der Grundlage von Polyvinylbutyral, beispielsweise dem als Mowital® vertriebenen Material von Kuraray Europe GmbH, oder Polymethylmethacrylat. Weiterhin können der Paste noch Additive wie Verlaufsmittel und Rheologieadditive zur Verbesserung der Eigenschaften zugefügt werden.
Beispielsweise enthält eine Formulierung zur Herstellung einer Konversionsschicht im Siebdruckverfahren 40,2 Gew.-% Konversionspigmente, (Ca, Sr, Ba)2SiO4 dotiert mit Eu von Leuchtstoffwerke Breitungen, 45,9 Gew.-% Noriphan® HTR 093 von der Firma Pröll und 13,9
Gew.-% Noriphan® HTR 097 von der Firma Pröll. Eine andere erfindungsgemäße Formulierung enthält beispielsweise 39,2 Gew.-% Konversionspigmente(Ca, Sr, Ba)2SiO4 dotiert mit Eu von Leuchtstoffwerke Breitungen, 44,8 Gew.-% Noriphan® HTR 093 von der Firma Pröll und 16,0 Gew.-% Noriphan® HTR 097 von der Firma Pröll.
Erfindungsgemäß können auch UV-trocknende Lacksysteme zur Herstellung der Konversionsschicht eingesetzt werden. So können beispielsweise 100%ige, lösemittelhaltige oder wässrige UV- härtende Polyurethanlacke eingesetzt werden. Diese haben den Vorteil, dass sie flexibel sind und somit für später zu verformende Teile besonders geeignet sind.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfϊndungsgemäßen Konversionsfolie. Wie bereits erwähnt, kann die Konversionsfolie durch die bekannten Auftragsverfahren hergestellt werden. Vorzugsweise wird sie durch Druckverfahren, insbesondere Siebdruck hergestellt. Druckverfahren sind, im Vergleich zu den herkömmlichen Dispersionsverfahren, standardisiert und reproduzierbar.
Bevorzugt umfasst das Verfahren folgende Schritte:
(1) Vorlegen des Substrates A, vorzugweise als Bogen oder von einer Rolle;
(2) Aufbringen des in einer Paste dispergierten Konversionspigments, bevorzugt im Siebdruckverfahren zur Herstellung der Konversionsschicht B;
(3) Trocknen und/oder Polymerisieren und/oder Vernetzen der Konversionsschicht B auf dem Substrat A.
Zum Siebdruck kann beispielsweise ein Sieb der Siebfeinheit 43 Fäden/cm verwendet werden.
Weitere brauchbare Siebfeinheiten liegen zwischen 20 und 120 Fäden/cm, insbesondere bei 25, 36, 68, 77, 90, 120 Fäden/cm.
Die Schritte (1), (2) und (3) werden vorzugsweise in dieser Reihenfolge nacheinander ausgeführt.
Der vorgenannte Schritt (2) oder der vorgenannte Schritt (3) oder die Schritte (2) und (3) können jeweils einzeln und/oder im Wechsel ein-, zwei-, drei- oder mehrfach wiederholt werden, wobei die erste Ausführung des Schrittes (2) auf den Schritt (1) folgt. Zum Einstellen des Farbortes des mit der Konversionsfolie ausgerüsteten lichtemittierenden Elements kann die Anzahl der Druckschichten für eine einzelne Konversionsschicht und/oder die Anzahl der Konversionsschichten ausgewählt werden. So kann bei einer einzelnen Konversionsschicht nur eine Schicht gedruckt werden oder es können zwei, drei, vier oder fünf Druckschichten (d.h. in einem Zug) nass oder nass in nass übereinander gedruckt werden. Der Füllgrad an
Konversionspigment innerhalb einer einzelnen Schicht kann gleich oder unterschiedlich zu dem Füllgrad einer oder mehrerer anderer Schichten sein. Dies ermöglicht es, den Farbort genau einzustellen.
Die weiteren Schichten, die die Konversionsfolie enthalten kann, können durch beliebige Ver- fahren gemäß dem Stand der Technik aufgebracht werden, wobei bevorzugt Siebdruckverfahren angewendet werden, soweit dies technisch sinnvoll und möglich ist.
Nach Fertigstellung der gedruckten Konversionsfolie können aus dieser, erfindungsgemäß bevorzugt aus deren inneren Bereich, die fertigen Konversionsfolien durch Konfektionierung erhalten werden. Die fertigen Konversionsfolien haben gemeinhin in der technischen Ausführung eine Fläche von 1 bis 100 mm2 , bevorzugt 2 bis 50 mm2, besonders bevorzugt von 4 bis 25 mm2, jedoch ist es möglich, sowohl größere als auch kleinere Konversionsfolien auszuschneiden, abhängig vom Konfektionierungsverfahren und der gewünschten Anwendung. Die erfindungsgemäße fertige Konversionsfolie kann beliebig auf oder über einem lichtemittierenden Element im Strahlengang des Lichtes auf- und/oder angebracht werden. So ist es möglich, sowohl eine einzelne kleine LED mit einer Konversionsfolie abzudecken als auch ganze Flächen mit LED-Feldern oder auch großflächige EL-Lampen abzudecken.
Weiterhin ist es möglich, ein lichtemittierendes Element mit mehr als einer Konversionsfolie mit einer oder mehreren Konversionsschichten auszurüsten, falls ein mehrschichtiger Aufbau gewünscht oder benötigt wird.
In einer alternativen Ausfuhrungsform der Erfindung kann das Substrat A nach dem Auftragen der
Konversionsschicht(en) und gegebenenfalls einer Schicht oder mehrerer der Schichten ausgewählt aus Zwischenschicht(en), transluzente(n) Farbschicht(en), Schutzschicht(en), Schutzfolie(n) entfernt werden. In dieser alternativen Ausführungsform ist es nicht nötig, dass die Transparenz des Substrats A 50 % oder mehr beträgt, sie kann durchaus deutlich darunter liegen. Die Konversions- folie wird dann aus der oder den aufgebrachten Schicht(en) gebildet. Diese Schicht(en) übernimmt bzw. übernehmen dann die Aufgabe(n) des Substrats A (beispielsweise die tragende/stützende und/oder die ggf. streuende Wirkung des Substrats A). Im Sinne der Erfindung stellt bzw. stellen diese Schicht(en) für diese alternative Ausführungsform nach Entfernung des ursprünglichen Substrats A die Konversionsfolie dar. So kann bei geeigneten Materialien die Konversionsfolie beispielsweise nur aus der Konversionsschicht bestehen, wobei diese sowohl die Funktion des Substrates A als auch die der Konversionsschicht B übernimmt. Vorzugsweise wird das Substrat A nach einem der Trocknungs-, Polymerisations- und/oder Vernetzungsschritte (3) entfernt, wiederum vorzugsweise nach dem letzten Schritt (3). Die durch diese alternative Ausfϊihrungsform erhältliche Konversionsfolie kann in der gleichen Weise weiterverarbeitet und verwendet werden wie die zuvor offenbarten erfindungsgemäßen Konversionsfolien.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfmdungsgemäßen Konversionsfolie zur Ausrüstung von lichtemittierenden Elementen, insbesondere lichtemittierenden Halbleiterelementen, vorzugsweise LED (light emitting device, lichtemittierendes Element), OLED (organic light emitting device, organisches lichtemittierendes Element), PLED (polymer light emitting device, polymeres lichtemittierendes Element) und elektrolumineszenten Elementen, vorzugsweise anorganischen und/oder organischen Dickschicht- und/oder Dünnschichtelementen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung enthaltend ein lichtemittierendes Element, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das lichtemittierende Element mit mindestens einer erfindungsgemäßen Konversionsfolie ausgerüstet ist, vorzugsweise abgedeckt ist. Dieses mit der erfindungsgemäßen Konversionsfolie ausgerüstete lichtemittierende Element kann zusätzlich noch mit einer eine transluzente Farbschicht umfassenden Folie ausgerüstet sein und zusätzlich streuende Eigenschaften aufweisen.
Unter „abgedeckt" im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass das für die Anwendung genutzte Licht die Konversionsfolie durchstrahlt. Dabei wird das Licht ganz oder teilweise farbkonvertiert. Die Konversionsfolie kann direkt mit einem transparenten Kleber auf das lichtemittierende
Element aufgeklebt oder an einem Gehäuse, in dem sich das lichtemittierende Element befindet, angebracht werden, beispielsweise durch Kleben, Stecken oder ein anderes mechanisches Befestigungsverfahren, oder auf einer Platine oder flexiblen Leiterbahn in geeigneter Weise angebracht werden, auf der sich das lichtemittierende Element befindet.
Insbesondere im Falle einer dreidimensional verformten Konversionsfolie kann diese auch auf das
Gehäuse des lichtemittierenden Elementes geschraubt werden.
Zwischen lichtemittierendem Element und Konversionsfolie können sich eine oder mehrere weitgehend transparente Kleberschichten, weitere Folienschichten oder Luft befinden.
Die endgültige Farbtemperatur wird durch die Art des Konversionspigments, die Anzahl und Dicke der Konversionsschicht(en), der geometrischen Form der zwei- bzw. dreidimensional ausgestalteten Konversionsfolie sowie der Ursprungsemissionswellenlänge des lichtemittierenden Elements bestimmt. Diese Farbtemperatur wird ermittelt, nachdem das lichtemittierende Element mit der erfindungsgemäßen Konversionsfolie und ggf. mit einer eine transluzente Farbschicht umfassende Folie ausgerüstet wurde, und ist bei gleichen Verfahrensbedingungen reproduzierbar. Bezugszeichenliste:
1 Substrat A
2 Zwischenschicht(en)
3 Konversionsschicht B 4 Transluzente Farbschicht D
5 Schutzschicht C
6 Schutzfolie
7 lichtemittierendes Element
8 Betrachter

Claims

Patentansprüche
1. Konversionsfolie für ein lichtemittierendes Element enthaltend ein Substrat A und eine oder mehrere Konversionspigmente aufweisende Konversionsschicht(en) B, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat im Wesentlichen oder ganz aus Glas oder einer Keramik oder aus einem polymeren Material besteht.
2. Konversionsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat A eine Transparenz von 50 % und mehr, bevorzugt von 70 % und mehr, besonders bevorzugt von 90 % und mehr aufweist.
3. Konversionsfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Polymeren Polyethylen (PE),
Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Cellulosetriacetat (CTA), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylacetat (PVA), Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral (PVB), Polyvinylchlorid (PVC), Polyester, Polycarbonat (PC), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyurethane (PU), Thermoplastische Polyurethane (TPU), Polyamide (PA), Polymetylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI),
Polyarylat (PAR), Cellulosenitrat, Celluloseester, Polyfluorkohlenwasserstoffen und/oder Copolymeren aus mindestens zwei der Monomere der vorgenannten Polymere und/oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Polymere.
4. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konversionsfolie zusätzlich zu der oder den Konversionsschicht(en) B eine oder mehrere
Schutzschichten C und/oder eine Abdeckfolie aufweist.
5. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konversionsfolie zusätzlich zu der oder den Konversionsschicht(en) B eine oder mehrere transluzente Farbschichten D und/oder eine oder mehrere Grafikschichten E aufweist.
6. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Substrat A eine Folie mit einer Dicke von 10 μm bis 2.000 μm, bevorzugt von 70 μm bis 500 μm, besonders bevorzugt 100 μm bis 375 μm, ganz besonders bevorzugt 125 μm bis 275 μm ist.
7. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat A eine Platte mit einer Dicke von 500 μm bis 10.000 μm, bevorzugt von 750 μm bis 6.000 μm, besonders bevorzugt 2.000 μm bis 5.000 μm ist.
8. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dicke der Konversionsschicht bzw. die Summe der Dicken der Konversionsschichten 1 bis 300 μm, bevorzugt 20 bis 200 μm, besonders bevorzugt 50 bis 100 μm beträgt, wobei die Dicke einer einzelnen Schicht vorzugsweise 1 μm nicht unterschreitet.
9. Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem lichtemittierenden Element um ein lichtemittierendes Halbleiterelement, vorzugsweise eine LED, eine OLED, eine PLED-oder ein elektrolumineszentes Element handelt.
10. Verfahren zur Herstellung einer Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konversionsschicht(en) durch ein Auftragverfahren, bevorzugt durch ein Druckverfahren, besonders bevorzugt durch ein Siebdruckverfahren auf das Substrat A aufgebracht wird bzw. werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, umfassend folgende Schritte:
(1) Vorlegen von Substrat A;
(2) Aufbringen des Konversionspigments durch ein Auftragverfahren, bevorzugt durch ein Druckverfahren, besonders bevorzugt durch ein Siebdruckverfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht B;
(3) Trocknen und/oder Polymerisieren und/oder Vernetzen des mit der Konversionsschicht B beschichteten Substrats A, wobei der Schritt (2) oder der Schritt (3) oder die Schritte (2) und (3) jeweils einzeln und/oder im Wechsel ein-, zwei-, drei- oder mehrfach wiederholt werden können, wobei die erste Ausführung des Schrittes (2) auf den Schritt (1) folgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat A nach einem der Trocknungs-, Polymerisations- und/oder Vernetzungsschritte (3) entfernt wird, bevorzugt nach dem letzten Schritt (3).
13. Konversionsfolie, erhältlich nach einem der Ansprüche 10 und 11.
14. Verwendung einer Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder nach Anspruch 13 zur Ausrüstung von lichtemittierenden Elementen.
15. Vorrichtung enthaltend ein lichtemittierendes Element, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Element durch mindestens eine Konversionsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder nach Anspruch 13 abgedeckt ist.
EP09778063A 2008-09-04 2009-08-22 Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung Withdrawn EP2332184A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09778063A EP2332184A1 (de) 2008-09-04 2009-08-22 Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20080015571 EP2161763A1 (de) 2008-09-04 2008-09-04 Konversionsfolie und ein Verfahren zu deren Herstellung
EP09778063A EP2332184A1 (de) 2008-09-04 2009-08-22 Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung
PCT/EP2009/006114 WO2010025849A1 (de) 2008-09-04 2009-08-22 Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2332184A1 true EP2332184A1 (de) 2011-06-15

Family

ID=40243862

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20080015571 Withdrawn EP2161763A1 (de) 2008-09-04 2008-09-04 Konversionsfolie und ein Verfahren zu deren Herstellung
EP09778063A Withdrawn EP2332184A1 (de) 2008-09-04 2009-08-22 Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20080015571 Withdrawn EP2161763A1 (de) 2008-09-04 2008-09-04 Konversionsfolie und ein Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110217530A1 (de)
EP (2) EP2161763A1 (de)
JP (1) JP2012502455A (de)
KR (1) KR20110048588A (de)
CN (1) CN102203963A (de)
TW (1) TW201022598A (de)
WO (1) WO2010025849A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI452118B (zh) * 2011-02-15 2014-09-11 Chung Yu Wang A solar cell with a fluorescent powder and a method for making the same
DE102012106949A1 (de) 2012-07-30 2014-01-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils
EP2888337A1 (de) * 2012-08-23 2015-07-01 Koninklijke Philips N.V. Stabilisiertes wellenlängenumwandlungselement
DE102014114372B4 (de) * 2014-10-02 2022-05-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
US11214018B2 (en) * 2014-10-23 2022-01-04 South Dakota Board Of Regents Micro-channeled and nano-channeled polymer for structural and thermal insulation composites
WO2016122286A1 (ko) * 2015-01-31 2016-08-04 주식회사 엘지화학 광전환 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102022398B1 (ko) * 2015-02-06 2019-09-18 주식회사 엘지화학 색변환 필름 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US10407614B2 (en) * 2015-02-06 2019-09-10 Lg Chem, Ltd. Photoconversion film, and photoconversion element and display device comprising same
DE102015112969A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
KR20220006670A (ko) 2020-07-08 2022-01-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN114966871A (zh) * 2022-05-11 2022-08-30 山东大学 适于多种地形的瞬变电磁接收线圈搭载车及其使用方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007139033A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Fujifilm Corporation 面発光型エレクトロルミネッセント素子

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE119465T1 (de) 1988-12-01 1995-03-15 Curt Niebling Verfahren zur herstellung tiefgezogener kunststoff-formteile.
DE19638667C2 (de) * 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
DE10010638A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines lichtabstrahlenden Halbleiterkörpers mit Lumineszenzkonversionselement
JP2004119634A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
US7118438B2 (en) * 2003-01-27 2006-10-10 3M Innovative Properties Company Methods of making phosphor based light sources having an interference reflector
DE20308495U1 (de) * 2003-05-28 2004-09-30 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Konversions-LED
KR20060123537A (ko) * 2004-01-29 2006-12-01 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 금속산화물계 형광체 미립자 및 이의 제조방법, 이를이용한 분산액, 형광변환막, 금속산화물계 형광체 미립자의분리방법, 형광성 액체, 형광성 페이스트, 형광체 및 이의제조방법, 및 형광변환체
JP2005252168A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Nichia Chem Ind Ltd 表面実装型発光装置
JP4451178B2 (ja) * 2004-03-25 2010-04-14 スタンレー電気株式会社 発光デバイス
JP4546176B2 (ja) * 2004-07-16 2010-09-15 京セラ株式会社 発光装置
DE102004047727B4 (de) * 2004-09-30 2018-01-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiodenchip mit einer Konverterschicht und Verfahren zur Herstellung eines Lumineszenzdiodenchips mit einer Konverterschicht
DE102006020529A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
JP2007273498A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Kyocera Corp 波長変換器および発光装置
TWI285754B (en) * 2006-06-12 2007-08-21 Wintek Corp Polarizer having optical color transformation function and liquid crystal display (LCD) provided with the polarizer
JP2008187089A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Yuri Kagi Kofun Yugenkoshi 発光ダイオードのランプフード

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007139033A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Fujifilm Corporation 面発光型エレクトロルミネッセント素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP2161763A1 (de) 2010-03-10
US20110217530A1 (en) 2011-09-08
JP2012502455A (ja) 2012-01-26
CN102203963A (zh) 2011-09-28
WO2010025849A1 (de) 2010-03-11
TW201022598A (en) 2010-06-16
WO2010025849A8 (de) 2011-04-07
KR20110048588A (ko) 2011-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2332184A1 (de) Konversionsfolie und ein verfahren zu deren herstellung
EP2324097A1 (de) Lichtemittierende vorrichtung und verfahren zu deren herstellung
EP1683210B1 (de) Vollfarbige organische anzeige mit farbfiltertechnologie und angepasstem weissen emittermaterial sowie verwendungen dazu
CN107110446B (zh) 背光单元和包括其的显示装置
EP1906462A2 (de) Optoelektronisches Bauelement mit einer Lumineszenzkonversionsschicht
CN103647003B (zh) 光色转换膜及其制造方法
CN104508517A (zh) 光学片及面光源装置
TW201640195A (zh) 色轉換膜及其製備方法以及背光單元及包括該背光單元的顯示裝置
DE19853106A1 (de) Fluoreszierende, strukturierte Formkörper
CN107109021A (zh) 色彩转换膜、其制备方法、背光单元和显示装置
DE102017124907A1 (de) Beleuchtete Fahrzeugverkleidung
EP2219056A1 (de) Scheibe mit mindestens einem integrierten Leuchtfeld
DE102017128921A1 (de) Beleuchteter Träger
DE102017122321A1 (de) Beleuchtete fahrzeugverkleidung
CN103120018A (zh) 有机el器件
DE102018106820A1 (de) Fahrzeugdecken- und -dachlichtanordnungen, die funktionale und dekorative lichtmuster erzeugen
DE102017124365A1 (de) Beleuchteter schalter
DE102016114364A1 (de) Lichtbaugruppe, die als eine deckenlampe funktionsfähig ist
DE102015117859A1 (de) Photolumineszierendes Farbveränderungsdeckenkartenlicht
DE202017101253U1 (de) Beleuchtetes Nummernschild
KR20160108212A (ko) 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
DE69917065T2 (de) Elektrolumineszenzelement und Verfahren zu dessen Herstellung
CN109031754A (zh) 量子点结构、偏光片及液晶显示装置
WO2005107333A1 (de) Mehrfarb-elektrolumineszenz-element
DE60007276T2 (de) Organisches elektrolumineszenzelement und verfahren zu dessen erzeugung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110404

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WAGNER, THOMAS

Inventor name: HEDDERICH, WILFRIED

Inventor name: BERNERT, THOMAS

Inventor name: FOLTIN, ECKARD

Inventor name: MAIER-RICHTER, ANDREA

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20120627

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: EFL HOLDINGS TECH B.V.

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160301