TW201601350A - 用於光致螢光波長轉換之固態發光裝置及配置之材料 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種光致螢光材料膏，其包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，其自身不可固化。該第一無機光致螢光材料之該第一密度不同於該第二無機光致螢光材料之該第二密度。該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內以形成該光致螢光材料膏。該光致螢光材料膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內。

Description

用於光致螢光波長轉換之固態發光裝置及配置之材料
本發明係關於用於光致螢光波長轉換之固態發光裝置及配置之材料。更具體而言但非唯一地，本發明係關於用於製造遠端光致螢光波長轉換組件及光致螢光波長轉換之固態發光裝置之光致螢光材料及其製造方法。
白色發光二極體(LED)在此項技術中係已知的且係一相對近期的創新。直到開發出在電磁光譜之藍色/紫外區域中發光之LED，開發基於LED之白色光源才變得實際。如已知，產生白色光之LED(「白色LED」)包含為一光致螢光材料之一磷光體，該磷光體吸收由該LED發射之輻射之一部分並重新發射一不同色彩(波長)之輻射。舉例而言，LED發射藍色光且磷光體重新發射黃色光。另一選擇係，磷光體可發射綠色光與紅色光、綠色光與黃色光或黃色光與紅色光之一組合。由LED發射之藍色光之未被磷光體吸收之部分與所發射之黃色光混合以提供人眼看來為白色之光。預計，白色LED由於其通常為幾十萬小時之長操作壽命及其高效率而可能取代白熾光源。高亮度白色LED已廣泛用於一般照明、街道照明、汽車應用、航空應用、LCD顯示器中之背光照明、膝上型電腦、平板電腦及行動電話中。
用於LED裝置中之磷光體材料經極仔細地組態以具有處於極特定裝載量百分比之不同磷光體組合物之選定混合物。此乃因來自LED裝置之光發射之確切色彩及品質高度取決於該裝置中所使用之磷光體組合物之類型、品質及比例。甚至此等參數之輕微變化可致使來自該裝置之光發射之外觀發生一顯著及可視覺感知之改變。
當磷光體製造商試圖給客戶提供一個一致磷光體產品時，困難可出現，其中磷光體產品係處於經精確計算之混合百分比之呈粒子形式之不同磷光體材料之一混合物。問題在於：磷光體產品之儲存程序及/或將該磷光體產品運輸到最終客戶(例如，將磷光體產品併入至一LED裝置中之照明製造商)之程序可致使磷光體粒子之分離及沈澱以在該產品內形成混合物不一致性。
為避免此等問題，磷光體製造商給客戶提供個別磷光體，客戶則可摻和該等個別磷光體以達成所發射光之一所要色彩溫度。然而，諸多客戶發現難以藉助此方法達成一致結果，此乃因最終客戶可能不擁有用以達成具有磷光體材料之一個一致散佈之一混合物之正確裝備或專業知識。
因此，存在對用以提供避免此等及其他問題之一磷光體產品之一經改良方法之一需要。
本發明之實施例係關於一種光致螢光材料膏，其包括一光透射不可固化聚矽氧流體與一或多個無機光致螢光材料之粒子(通常一磷光體材料)之一混合物。在此應用中，「可固化」係指聚矽氧流體能夠交聯之能力。對於欲為可固化之聚矽氧流體，需要該聚矽氧流體能夠至少50%、較佳地70%或更高地交聯。相反地，「不可固化」在此說明書中用以指示聚矽氧流體不能夠交聯，但將瞭解，其可能夠在某種程度上交聯，但此將為極低且小於百分之幾，通常小於1%。此與「部 分固化之」材料相對比，部分固化之材料係指能夠完全固化但僅被處理成不到完全固化之一狀態之可固化材料。
然後，可將光致螢光材料膏「磷光體膏」與一可固化光透射聚矽氧材料(通常一雙部分可固化聚矽氧材料)混合，以形成一光致螢光材料化合物。該光致螢光材料化合物可用於製造用於固態(通常LED)發光裝置及配置之遠端光致螢光波長轉換組件。另一選擇係，該光致螢光材料化合物可直接沈積於LED晶片上以製造光致螢光波長轉換之固態發光裝置。
在一項實施例中，磷光體膏由包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分的一不可固化聚矽氧流體構成。此一不可固化聚矽氧流體在不具有雙部分材料之另一各別部分之情況下係自身不可固化的。
首先將光致螢光材料與一不可固化聚矽氧流體混合且然後將磷光體膏添加至一可固化聚矽氧材料存在若干個益處，此等益處包含：1)減少磷光體粒子之聚集；2)當使用具有不同密度之多個磷光體材料時減少不同磷光體材料之分離或沈澱；及3)增加產品之儲藏壽命，此乃因聚矽氧流體係不可固化的。
根據本發明之一實施例，一種光致螢光材料膏包括兩個或兩個以上無機光致螢光材料之粒子與一光透射不可固化聚矽氧流體之一混合物，其中兩個或兩個以上無機光致螢光材料中之每一者具有不同密度。在一項實施例中，不可固化聚矽氧流體係自身不可固化的且當與諸如一交聯劑及/或觸媒之另一材料混合時亦不可固化。此不可固化聚矽氧流體可稱為「不可固化」且此等流體之實例包含聚二甲基矽氧烷(PDMS)CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3及聚苯基甲基矽氧烷。此等聚矽氧流體係不可固化的，此乃因其不含有可藉以發生交聯之端基(活性部位)。
在另一實施例中，不可固化聚矽氧流體係自身不可固化的，但 當與諸如一交聯劑及/或觸媒之另一材料混合時係可固化的。藉助另一材料之添加可固化之聚矽氧流體之實例包含含有端基(諸如(舉例而言)氫負離子(-H)、乙烯基(-CH=CH2)、羥基(-OH)及羰基(ROH)基)之PDMS。適合材料之實例包含聚苯基甲基矽氧烷及聚甲基氫矽氧烷。在一些實施例中，不可固化聚矽氧流體可包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分。一雙部分可固化聚矽氧通常包括具有一交聯劑之兩部分共同之一基底聚合物及提供於雙部分組合物之一各別部分中之觸媒。
對不可固化聚矽氧流體之選擇可取決於欲將膏併入至其中之可固化聚矽氧材料。舉例而言，在可固化聚矽氧材料包括一雙部分基於二甲基之可固化聚矽氧(諸如(舉例而言)一基於二甲基之乙烯基化及三甲基化矽石)之情形中，不可固化聚矽氧流體可包括一不可固化聚二甲基矽氧烷。
在一些實施例中，光致螢光材料包括具有介於約5μm與約35μm之間的一平均粒子大小(D50)之磷光體材料。在一些應用中，光致螢光材料具有介於約15μm與約20μm之間的一平均粒子大小。
將添加至不可固化聚矽氧流體以形成光致螢光材料膏之膏狀一致性之材料之裝載重量選擇為足夠高以減少或實質上消除不同密度材料之沈澱及/或分離。在一些實施例中，此等材料可包括一或多個光致螢光材料自身、具有光擴散材料及/或包含額外材料(例如，抗沈澱添加劑，諸如矽石、折射率添加劑、導熱添加劑)之光致螢光材料。在一些實施例中，添加至膏中之不可固化聚矽氧流體之材料之固體裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內，其中固體裝載量取決於不可固化聚矽氧流體之黏度。將瞭解，不可固化聚矽氧流體應與光致螢光材料膏之既定用途相容，該光致螢光材料膏可決定不可固化聚矽氧流體之組合及/或黏度，且然後可影響光致螢光材料之裝載重量。舉例 而言，在欲將光致螢光材料膏與一可固化聚矽氧材料(通常一雙部分可固化聚矽氧材料)預先混合且所得光致螢光材料化合物經射出模製以形成一遠端光致螢光波長轉換組件之情形中，膏中之材料之裝載重量係在約80%至約90%之一範圍內。在一項此實施例中，膏中之材料之裝載重量係約80%，包括75.4%之光致螢光材料及4.6%之擴散體材料。在欲將光致螢光材料膏用於一個三流射出模製程序(一個流用於磷光體膏且一各別流用於雙部分可固化聚矽氧材料之部分A及B)中之情形中，可藉由添加額外非可固化聚矽氧流體而稀釋光致螢光材料膏，使得膏中之材料之裝載重量在射出模製期間為約40%至約50%。對於此等應用，在射出模製期間將一抗沈澱添加劑包含在光致螢光材料膏中以避免膏中之材料之沈澱或沈降之任何問題可為有益的。在一些實施例中，在欲將光致螢光材料膏與一可固化聚矽氧材料(通常雙部分可固化聚矽氧材料)預先混合且所得光致螢光材料化合物直接施塗至一LED晶片上作為一LED封裝(例如，一板上晶片COB裝置)之部分之情形中，光致螢光材料膏中之材料之裝載重量係約88%。通常對於一LED封裝，膏不包含一擴散體材料。在意欲將一些實施例中之光致螢光材料膏用作一玻璃上晶片(COG)發光裝置中之一囊封之部分之情形中，膏中之材料之裝載重量係約86%，包括81%之光致螢光材料及4.7%之擴散體。
在一些實施例中，不可固化聚矽氧流體之黏度可介於約500厘司(cSt)與約100,000厘司之間。在一些較佳實施例中，不可固化聚矽氧流體具有約5,000cSt之一黏度。黏度可取決於意欲與其一起使用之可固化聚矽氧材料之黏度。
為增加使用磷光體膏所製造之一固態發光裝置及/或遠端光致螢光波長轉換組件之CRI(演色指數)，光致螢光材料較佳地包括一第一與第二無機光致螢光材料之粒子之一混合物。通常，第一光致螢光材 料具有一第一密度且第二光致螢光材料具有一第二不同密度。本發明之一特定優點係該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一沈澱及/或分離之一減少。該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料可包括具有實質上相等之一平均粒子大小之粒子。另一選擇係，光致螢光材料膏可包括具有一第一粒子大小之一第一光致螢光材料之粒子與具有一第二不同粒子大小之一第二光致螢光材料之粒子之一混合物。
無機光致螢光材料可包括一基於矽酸鹽之磷光體、一基於鋁酸鹽之磷光體、一基於氮化物之磷光體、基於硫酸鹽之磷光體、一YAG磷光體或其混合物。在一較佳實施例中，第一光致螢光材料包括一發綠光之基於鋁酸鹽之磷光體且第二光致螢光材料包括一發紅光之基於氮化物之磷光體。
為減少產生所發射光之一選定色彩所需要之光致螢光材料之量，光致螢光材料膏可進一步包括一光擴散材料之粒子。一光擴散粒子之包含可進一步改良所發射光之色彩均勻性。較佳地，光擴散材料之粒子包括具有介於約40nm與約500nm之間的一平均粒子大小之奈米大小之粒子。此大小之粒子將取決於光波長而不同地散射光。光擴散材料之粒子大小可經選擇以散射激發光而非光致螢光產生之光。在激發光包括藍色光之情形中，光擴散材料之粒子較佳地具有約60nm之一平均粒子大小。光擴散材料可包括氧化鋅(ZnO)粒子、二氧化鈦(TiO2)粒子、硫酸鋇(BaSO4)粒子、氧化鎂(MgO)粒子、二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁(Al2O3)粒子、二氧化鋯(ZrO2)粒子或其混合物。
在欲將光致螢光材料膏直接沈積於一LED晶片上且輔助熱耗散之情形中，光致螢光材料膏可進一步包括一導熱材料之粒子。
在一些實施例中，可將一定量之一抗沈澱添加劑(諸如矽石)添加至光致螢光材料膏。抗沈澱添加劑係放置於混合物內以維持不可固化聚矽氧流體內之磷光體之均勻散佈及一致性、特定而言在光致螢光材 料膏之儲存期間防止或抑制沈澱之一劑。在一些實施例中，抗沈澱添加劑包括一懸浮劑、流變劑及/或增稠劑且可包括矽石。此可尤其有用於：於一晶片上施塗時防止例如二氧化矽奈米粒子(用以增加黏度且關於具有磷光體至雙部分聚矽氧材料之強鍵結之有機材料)在最終光致螢光材料組合物中沈澱。
折射率添加劑亦可放置於混合物內以針對光致螢光材料膏提供最佳光散射性質。在一些情形中，折射率添加劑經提供以促進光致螢光材料膏之折射率匹配及/或增加膏之折射率。此可藉由以下操作來完成：舉例而言，選擇具有一所要折射率之一添加劑(例如，二氧化鋯)；針對該添加劑選擇一所要粒子大小(例如，關於一給定波長或波長範圍而選擇)；及然後選擇膏內之彼添加劑之一所要百分比裝載量。舉例而言，在一些實施例中，可包含折射率添加劑以(例如)藉由使用奈米二氧化鋯粒子使折射率n與聚矽氧(磷光體n=2.0，聚矽氧n=1.4/1.5)匹配。
除提供一光致螢光材料膏之外，本發明之一些實施例亦發現光擴散組件(其可不含有一光致螢光材料)之製造中之應用。根據本發明之一實施例，一種光擴散材料膏包括：一光透射不可固化聚矽氧流體與光擴散材料之粒子之一混合物。然後可將光擴散材料膏(「擴散膏」)與一可固化光透射聚矽氧材料(通常一雙部分可固化聚矽氧材料)混合且將所得光擴散材料化合物用於光擴散光學組件或一遠端光致螢光波長轉換組件之一光擴散部分之製造中。不可固化聚矽氧流體可包括一線性聚二甲基矽氧烷(PDMS)、苯甲基聚矽氧烷或一聚甲基聚矽氧烷。在其他實施例中，不可固化聚矽氧流體可包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分。
較佳地，光擴散材料包括具有介於約40nm與約100nm之間的一平均粒子大小之奈米大小之粒子。此大小之粒子將取決於光之波長而 不同地散射光。在欲將光擴散組件用於一基於藍色光之LED系統中之情形中，光擴散材料之粒子較佳地具有約60nm之一平均粒子大小。光擴散材料可包括氧化鋅(ZnO)粒子、二氧化鈦(TiO2)粒子、硫酸鋇(BaSO4)粒子、氧化鎂(MgO)粒子、二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁(Al2O3)粒子、二氧化鋯(ZrO2)粒子或其混合物。
膏中之光擴散材料之裝載重量可取決於光擴散組件之既定製造方法而在10%至60%之一範圍內。舉例而言，在欲將一2-D印刷程序(例如，絲網印刷)用於沈積光擴散材料之情形中，膏中之光擴散材料之粒子之裝載重量係在約50%至約60%之一範圍內。在欲將射出模製用於製造光擴散組件之情形中，膏中之光擴散材料之裝載重量係在約10%至約20%之一範圍內。
可固化聚矽氧材料之黏度取決於光致螢光波長轉換組件及/或光擴散組件之既定製造方法。舉例而言，在欲使用射出模製來製造該組件之情形中，可固化聚矽氧材料可具有介於約100,000cSt與約1,500,000cSt之間的一黏度。
發明者已發覺，本發明之光致螢光材料膏可以高比例與一可固化聚矽氧材料混合且所得光致螢光材料化合物仍為可固化的。相應地，一些實施例中之方法可包括將光致螢光膏與一可固化聚矽氧材料混合，在光致螢光材料化合物中可固化聚矽氧材料混合之一量按重量計高達約70%。在一項實施例中，光致螢光材料膏之重量比率係：光致螢光材料膏對比可固化聚矽氧材料為約5比2。可固化聚矽氧材料可包括一基於二甲基之雙部分可固化聚矽氧。
根據本發明之另一態樣，一種製造一遠端光致螢光波長轉換組件之方法包括：藉由將一選定量之光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機 光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內，該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；藉由選自由以下各項組成之群組之一種方法來形成該光致螢光組件：用該光致螢光材料化合物來模製該光致螢光組件；將該光致螢光材料化合物沈積於一光透射基板上且將該光致螢光材料化合物沈積於一光反射基板上；及至少部分地固化該光致螢光材料化合物。
根據本發明之另一態樣，一種製造一固態發光裝置之方法包括：藉由將一選定量之光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射聚矽氧流體內，且該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；將該光致螢光材料化合物施塗至一固態光源上；及至少部分地固化該光致螢光材料化合物。
本發明之方法發現特定應用，其中該固態發光裝置包括：一經封裝LED晶片、一光透射基板上之一LED晶片、一玻璃上LED晶片(COG)或一板上LED晶片(COB)。
根據本發明之其他態樣，提供一種使用該光致螢光材料膏及本發明之方法所製造之遠端光致螢光波長轉換組件及光致螢光波長轉換之固態發光裝置。
402‧‧‧板上晶片發光裝置/板上晶片發光二極體結構
406‧‧‧經封裝發光二極體晶片/發光二極體/發光二極體晶片
408‧‧‧接合導線
420‧‧‧囊封劑/光致螢光囊封
421‧‧‧電路板
424‧‧‧接觸墊
425‧‧‧環形壁
427‧‧‧圓柱形腔
429‧‧‧施塗器
430‧‧‧散熱墊
431‧‧‧光致螢光材料化合物
435‧‧‧熱
437‧‧‧UV光
602‧‧‧玻璃上晶片發光裝置
606‧‧‧發光二極體/發光二極體晶片
608‧‧‧接合導線
620‧‧‧囊封劑/光致螢光囊封
621‧‧‧玻璃基板
624‧‧‧接觸墊
729‧‧‧施塗器
731‧‧‧光致螢光材料化合物
735‧‧‧熱
737‧‧‧UV光
800‧‧‧光透射組件
810‧‧‧光透射基板
820‧‧‧光致螢光材料化合物層
830‧‧‧光反射光致螢光波長轉換組件/光反射組件
840‧‧‧光反射基板
850‧‧‧經模製組件
860‧‧‧經模製遠端光致螢光波長轉換組件/光致螢光材料化合物
為更好地理解本發明，現在將參考附圖僅藉由舉例方式來闡述根據本發明之一光致螢光材料膏及光致螢光波長轉換及光致螢光波長轉換之固態發光裝置之製造方法，在該等附圖中，相似元件符號用以表示相似部件，且其中：圖1係根據本發明之一實施例之用以製造一光致螢光材料膏之一實例性方法之一流程圖；圖2係根據本發明之一實施例之用以製造一遠端光致發光波長轉換組件之一實例性方法之一流程圖；圖3係根據本發明之一實施例之用以製造一光致螢光波長轉換之固態發光裝置之一實例性方法之一流程圖；圖4展示根據本發明之一實施例之一COB(板上晶片)發光裝置之示意性平面圖及剖面圖；圖5A及圖5B係根據本發明之一實施例的圖4之COB發光裝置之一製造方法之一示意圖；圖6展示根據本發明之一實施例之一COG(玻璃上晶片)發光裝置之示意性平面圖及剖面圖；圖7A及圖7B係根據本發明之一實施例的圖6之COG發光裝置之一製造方法之一示意圖；且圖8A至圖8C展示根據本發明之實施例之遠端光致螢光波長轉換組件之示意圖，該遠端光致螢光波長轉換組件分別展示一光透射遠端光致螢光波長轉換組件、光反射遠端光致螢光波長轉換組件及經模製遠端光致螢光波長轉換組件。
本發明之實施例係關於包括一光透射不可固化聚矽氧流體與一無機光致螢光材料之粒子(通常一磷光體材料)之一混合物之一光致螢光材料膏。然後可將該光致螢光材料膏(「磷光體膏」)與一可固化光 透射聚矽氧材料(通常一雙部分可固化聚矽氧材料)混合以形成一光致螢光材料化合物。在一項實施例中，磷光體膏可形成為一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分，而非與該雙部分可固化聚矽氧材料分離或然後添加至該雙部分可固化聚矽氧材料。
光致螢光材料化合物可用於製造用於固態(通常LED)發光裝置及配置之遠端光致螢光波長轉換組件。另一選擇係，光致螢光材料化合物可直接沈積於LED晶片上以製造光致螢光波長轉換之固態發光裝置。
圖1展示根據本發明之一些實施例之用以製造一光致螢光材料膏之一方法之一流程圖。102處之第一步驟係將一所量測量之一光透射不可固化聚矽氧流體添加至一混合容器作為一載體材料。任何適合不可固化聚矽氧流體可用於本發明之實施例中。在此應用中，「可固化」係指聚矽氧流體能夠交聯之能力。對於欲為可固化之聚矽氧流體，需要其能夠至少50%、較佳地70%或較高地交聯。相反地，「不可固化」在此說明書中用於指示，聚矽氧流體不能夠交聯，但將瞭解，其可能夠在某種程度上交聯，但此將為極低且小於百分之幾，通常小於1%。將瞭解，不可固化可囊括以下一材料：該材料在此等材料之正常環境條件(c.f.在延長之時間週期內升高之溫度或曝露於高U.V.位準)下顯著地抵抗固化。此與「部分固化之」材料相對比，部分固化之材料係指能夠完全固化但僅被處理成不到完全固化之一狀態之可固化材料。
在一項實施例中，不可固化聚矽氧流體係自身不可固化的，但當與諸如一交聯劑及/或觸媒之另一材料混合時係可固化的。藉助另一材料之添加可固化之聚矽氧流體之實例包含含有端基(諸如(舉例而言)氫負離子(-H)、乙烯基(-CH=CH2)、羥基(-OH)及羰基(ROH)基)之PDMS。適合材料之實例包含聚苯基甲基矽氧烷及聚甲基氫矽氧烷。 在一些實施例中，不可固化聚矽氧流體包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分。此一不可固化聚矽氧流體在不具有雙部分材料之另一各別部分之情況下係自身不可固化的。
在另一實施例中，不可固化聚矽氧流體係自身不可固化的且當與諸如一交聯劑及/或觸媒之另一材料混合時亦係不可固化的。此不可固化聚矽氧流體可稱為「不可固化」且此等流體之實例包含聚二甲基矽氧烷(PDMS)CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3及聚苯基甲基矽氧烷。此等聚矽氧流體係不可固化的，此乃因其不含有可藉以發生交聯之端基(活性部位)。
總之，不可固化聚矽氧流體可為：a)一聚矽氧流體，其自身不可固化且當與另一材料混合時不可固化；或b)一聚矽氧流體，其自身不可固化且當與另一材料混合時可固化。使用一不可固化聚矽氧流體之原因係避免「短儲藏壽命」問題，此乃因一可固化載體材料可在儲存/運輸期間導致光致螢光膏之過早固化。
對不可固化聚矽氧流體之選擇可取決於欲將膏併入至其中之可固化聚矽氧材料。舉例而言，在可固化聚矽氧材料包括一雙部分基於二甲基之可固化聚矽氧(諸如(舉例而言)一基於二甲基之乙烯基化及三甲基化矽石)之情形中，不可固化聚矽氧流體可包括一不可固化聚二甲基矽氧烷。
可針對不可固化聚矽氧流體選擇適合於促進載體流體中之材料之均一散佈同時最小化粒子沈澱效應之任何適合黏度。如下文較詳細地闡述，極小粒子(例如，奈米大小之光擴散材料)可與光致螢光材料包含在一起(與其混合)，且一適當高黏度位準對避免此等材料之聚集可為合意的。在一些實施例中，不可固化聚矽氧流體之黏度介於約500厘司(cSt)與約100,000厘司之間。在較佳實施例中，不可固化聚矽氧流體具有約60,000厘司(cSt)之一黏度。
104處之下一步驟係添加一所量測量之一或多個光致螢光材料，諸如磷光體材料。在一些實施例中，無機光致螢光材料包括具有介於約5μm與約35μm之間的一平均粒子大小(D50)之一磷光體材料。在一些應用中，光致螢光材料之粒子具有介於約15μm與約20μm之間的一平均粒子大小。根據本發明之一實施例，將兩個或兩個以上光致螢光材料添加至混合物，其中兩個或兩個以上光致螢光材料中之每一者具有不同密度。
將添加至聚矽氧流體以形成光致螢光材料化合物之膏狀一致性之材料之裝載重量選擇為足夠高以減少或實質上消除膏內之不同密度之材料之沈澱及/或分離。在一些實施例中，此等材料可包括一或多個光致螢光材料自身、具有擴散體材料及/或包含額外材料(例如，抗沈澱添加劑、折射率添加劑、導熱添加劑)之光致螢光材料。通常，添加至膏中之聚矽氧流體之材料之裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內，其中固體裝載量取決於聚矽氧流體之黏度。將瞭解，聚矽氧流體需要與光致螢光材料膏之既定用途相容，該光致螢光材料膏可決定聚矽氧流體之組合及/或黏度，且然後可影響光致螢光材料之裝載重量。
舉例而言，在欲將光致螢光材料膏與一雙部分可固化聚矽氧材料預先混合且所得光致螢光材料化合物經射出模製以形成一遠端光致螢光波長轉換組件之情形中，膏中之材料之裝載重量係在約80%至約90%之一範圍內。在實施例中，在欲將光致螢光材料膏用於一個三流(一個流用於磷光體膏且一各別流用於雙部分可固化聚矽氧流體之部分A及B)射出模製程序中之情形中，膏中之材料之裝載重量係約80%。在一項此實施例中，膏中之材料之裝載重量係約80%，包括75.4%之光致螢光材料及4.7%之擴散體(表1)。
在實施例中，在欲將光致螢光之材料膏與一雙部分可固化聚矽 氧材料預先混合且將所得光致螢光材料化合物直接施塗至一LED晶片上作為一LED封裝(例如，一板上晶片COB裝置)之部分之情形中，光致螢光材料膏中之材料之裝載重量係約88%。通常，對於一LED封裝，該膏不包含一擴散體材料(表1)。
在意欲將光致螢光材料膏用作一玻璃上晶片(COG)發光裝置中之一囊封之部分之情形中，膏中之材料之裝載重量係約85%，包括81%之光致螢光材料及4%之擴散體。
不可固化聚矽氧流體之黏度可具有介於約500厘司(cSt)與約100,000厘司之間的一黏度。在較佳實施例中，不可固化聚矽氧流體具有約5,000厘司(cSt)之一黏度。黏度可取決於意欲與其一起使用之可固化聚矽氧材料之黏度。
為增加使用磷光體膏所製造之一固態發光裝置及/或遠端光致螢光波長轉換組件之CRI(演色指數)，光致螢光材料較佳地包括一第一與第二無機光致螢光材料之粒子之一混合物。通常，第一光致螢光材料具有一第一密度且第二光致螢光材料具有一第二不同密度。本發明之一特定優點係第一及第二光致螢光材料之一沈澱及/或分離之一減少。該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料可包括具有實質上相等之一平均粒子大小之粒子。另一選擇係，光致螢光材料膏可包括具有一第一粒子大小之一第一光致螢光材料之粒子與具有一第二不同粒子大小之一第二光致螢光材料之粒子之一混合物。
無機光致螢光材料可包括一基於矽酸鹽之磷光體、一基於鋁酸
無機光致螢光材料可包括一基於矽酸鹽之磷光體、一基於鋁酸鹽之磷光體、一基於氮化物之磷光體、基於硫酸鹽之磷光體、一YAG磷光體或其混合物。在一較佳實施例中，第一光致螢光材料包括一發綠光之基於鋁酸鹽之磷光體且第二光致螢光材料包括一發紅光之基於氮化物之磷光體。發綠光之基於鋁酸鹽之磷光體可包括一基於石榴石之磷光體，如標題為「Green-Emitting,Garnet-Based Phosphors in General and Backlighting Applications」之美國專利US 8,529,791中所教示，該美國專利藉此以其全文併入。此一發綠光之磷光體包括由鎦、鈰、至少一種鹼土金屬、鋁、氧及至少一種鹵素組成之一經鈰活化之發綠光之鋁酸鎦磷光體，其中該磷光體經組態以吸收具有介於自約380nm至約480nm之範圍內之一波長之激發輻射，且發射具有介於自約500nm至約550nm之範圍內之一峰值發射波長之光。發紅光之基於氮化物之磷光體包括一，如標題為「Red-Emitting Nitride-Based Calcium-Stabilized Phosphors」之美國專利US 8,597,545中所教示，該美國專利藉此以其全文併入。此一發紅光磷光體包括由化學式MaSrbSicAldNeEuf表示之一基於氮化物之組合物，其中：M係Ca，且0.1a0.4；1.5<b<2.5；4.0c5.0；0.1d0.15；7.5<e<8.5；且0<f<0.1；其中a+b+f>2+d/v且v係M之化合價。另一選擇係，發紅光之磷光體包括一發紅光之基於氮化物之磷光體，包括一，如標題為「Red-Emitting Nitride-Based Phosphors」之美國專利US 8,663,502中所教示，該美國專利藉此以其全文併入。此一發紅光磷光體包括由化學式M(x/v)M'2Si5-xAlxN8：RE表示之一基於氮化物之組合物，其中：M係具有化合價v之至少一種單價、二價或三價金屬；M'係Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中之至少一者；且RE係Eu、Ce、Tb、Pr及Mn中之至少一者；其中x滿足0.1x<0.4，且其中該發紅光之磷光體具有M'2Si5N8：RE之大體晶體結構，Al替代該大體晶體結構內之Si，且 M位於該大體晶體結構內，實質上位於格隙位點處。
作為一選用步驟，在106處，可添加一所量測量之一光擴散材料，使得光致螢光材料膏可進一步包括一光擴散材料之粒子。光致螢光材料膏中之光擴散材料之粒子之裝載量可在0.1%至10%之一範圍內。包含光擴散材料之一個原因係減少產生所發射光之一選定色彩所需要之光致螢光材料之量。一光擴散材料之粒子之包含可進一步改良所發射光之色彩均勻性。較佳地，光擴散材料之粒子包括具有介於約40nm與約100nm之間的一平均粒子大小之奈米大小之粒子。此大小之粒子將取決於光波長而不同地散射光。光擴散材料之粒子大小可經選擇以散射激發光而非光致螢光產生之光。在激發光包括藍色光之情形中，光擴散材料之粒子較佳地具有約60nm之一平均粒子大小。光擴散材料可包括氧化鋅(ZnO)粒子、二氧化鈦(TiO2)粒子、硫酸鋇(BaSO4)粒子、氧化鎂(MgO)粒子、二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁(Al2O3)粒子、二氧化鋯(ZrO2)粒子或其混合物。
作為另一選用步驟，在108處，可將一所量測量之導熱材料添加至光致螢光材料膏。舉例而言，在欲將光致螢光材料膏直接沈積於一LED晶片上且將導熱材料用於輔助熱耗散之情形中，此係有用的。可取決於本發明所採用之應用之具體需要而視需要採用任何適合導熱材料。舉例而言，可在光致螢光材料膏內使用導熱塑膠或導熱添加劑/在光致螢光材料膏內可包含導熱塑膠或導熱添加劑。
在一些實施例中，可將一定量之一抗沈澱添加劑(諸如矽石)添加至材料膏。抗沈澱添加劑係放置於混合物內以維持聚矽氧流體內之磷光體之均勻散佈及一致性、特定而言在光致螢光材料膏之儲存期間防止或抑制沈澱之一劑。在一些實施例中，抗沈澱添加劑包括一懸浮劑、流變劑及/或增稠劑。
亦可將折射率添加劑放置於混合物內以提供光致螢光材料膏之 最佳光散射性質。在一些情形中，折射率添加劑經提供以促進光致螢光材料膏之折射率匹配及/或提高/降低膏之折射率。可藉由以下操作來完成此：舉例而言，選擇具有一所要折射率之一添加劑(例如，二氧化鈦)；針對該添加劑選擇一所要粒子大小(例如，關於一給定波長或波長範圍而選擇)；然後選擇膏內之彼添加劑之一所要百分比之裝載量。
一旦已將所有組份放置至混合容器中，即在110處將該等組份混合在一起以形成光致螢光材料膏。可採用任何適合混合/摻和技術來混和該等組份。
在根據本發明之一磷光體膏之一例示性實例中，不可固化聚矽氧流體包括係具有5,000厘司(cSt)之一黏度之一線性聚二甲基矽氧烷(CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3之一Xiameter ® PMX-200聚矽氧流體，磷光體材料包括奈米-擴散體之一混合物之及粒子。磷光體/擴散體材料對聚矽氧流體之裝載重量係約80%至88%，此取決於膏之既定用途(表1)。
根據本發明之另一態樣，闡述用於製造一遠端光致螢光波長轉換組件之一方法。雖然光致螢光材料膏自身不可固化，但其可結合一單獨可固化材料一起使用以形成最終光學產品。在此方法中，將光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合以形成然後可固化之一光致螢光化合物。
圖2展示可根據一些實施例採用用於製造一遠端光致螢光波長轉換組件之一方法之一流程圖。202處之第一步驟係將一選定量之光致螢光材料膏添加至一可固化聚矽氧流體。在一些實施例中，可固化聚矽氧流體可包括一雙部分可固化聚矽氧材料，諸如一基於二甲基之雙部分可固化聚矽氧。在磷光體膏載體包括一聚二甲基矽氧烷之情況下，一適合雙部分可固化聚矽氧之一實例係一基於二甲基之乙烯基化 及三甲基化矽石，諸如(舉例而言)Dow Corning ® OE-6370HF。
可固化聚矽氧材料之黏度取決於光致螢光波長轉換組件之既定製造方法。舉例而言，在欲使用射出模製來製造該組件之情形中，可固化聚矽氧流體具有介於約100,000厘司(cSt)與約1,500,000厘司之間的一黏度。
發明者已發覺，可以高比例將本發明之光致螢光材料膏與可固化聚矽氧流體混合，且所得光致螢光材料化合物仍係可固化的。相應地，該方法可包括將光致螢光膏與可固化聚矽氧流體混合，在光致螢光材料化合物中可固化聚矽氧流體混合之一量按重量計高達約70%(其係光致螢光材料膏與可固化聚矽氧材料之約5比2之一重量比率)。
然後在204處混合組份以形成光致螢光材料化合物。接下來，由光致螢光材料化合物將光致螢光波長轉換組件(例如，用於遠端磷光體應用)形成為任何所要形狀。舉例而言，可藉由模製光致螢光化合物來執行此塑形。之後，在206處，例如，藉由使用熱、UV光或適合化學物之施加來固化經塑形光致螢光材料化合物(完全或部分固化)。
圖8A至圖8C展示根據結合圖2所闡述之方法製造之遠端光致螢光波長轉換組件之說明性實例。該等圖分別展示一光透射光致螢光波長轉換組件800、一光反射光致螢光波長轉換組件830及一經模製遠端光致螢光波長轉換組件860。
光透射組件800包括具有沈積於一或多個面上之一光致螢光材料化合物層820之一光透射基板810(圖8A)。如所指示，光透射基板810在形式上可為平坦的或另一選擇係3-D的且可包括玻璃或一聚合物材料。
光反射組件830包括具有沈積於其一面上之一光致螢光材料化合物層820之一光反射基板840(圖8B)。如所指示，光反射基板840在形式上可為平坦的或另一選擇係3-D的且可包括諸如一金屬或一聚合物 材料之任何光反射材料。
經模製組件850包括由光致螢光材料化合物860整個製作之一組件(圖8C)。如所指示，經模製組件取決於既定應用可包括一半球形殼或其他形狀。舉例而言，該組件可經射出模製。由此一組件產生之光之相關色彩溫度(CCT)及/或演色指數(CRI)取決於該組件之壁厚度及組件壁內之光致螢光之裝載量。舉例而言，當使用具有60,000厘司(cSt)之一黏度之一雙部分聚矽氧材料時，對於具有約1.5mm之一壁厚度之一組件，光致螢光材料化合物(光致螢光材料膏+雙部分聚矽氧材料)中之約3%至10%之光致螢光材料膏之裝載重量(表1)取決於所需要CCT及CRI。在實施例中，在欲將光致螢光材料膏用於一個三流射出模製程序中之情形中，對於一6000K組件，光致螢光材料化合物中之光致螢光材料膏之裝載重量係約5%。
圖3展示根據一些實施例採用用於製造一光致螢光波長轉換之固態發光裝置之一方法之一流程圖。302處之第一步驟係將一選定量之光致螢光材料膏添加至一可固化聚矽氧材料。在一些實施例中，可固化聚矽氧材料可包括一基於二甲基之雙部分可固化聚矽氧。
可固化聚矽氧材料之黏度取決於光致螢光波長轉換組件之既定製造方法。舉例而言，在欲藉由施塗光致螢光材料化合物來製造該組件之情形中，可固化聚矽氧材料具有介於約5,000厘司(cSt)與約10,000厘司之間的一黏度。
然後在304處混合組份以形成光致螢光材料化合物。接下來，將光致螢光波長轉換組件施塗至一固態光源上。之後，在306處，例如，藉由使用熱、UV光或適合化學物之施加而固化經施塗光致螢光材料化合物(完全或部分固化)。
本發明之方法發現特定應用，其中固態光源包括：一經封裝LED晶片、一光透射基板上之一LED晶片、一玻璃上LED晶片(COG)或一 板上LED晶片(COB)。
圖4、圖5A、圖5B、圖6、圖7A及圖7B提供根據結合圖3闡述之方法製造一發光裝置之此程序之說明性實例。
圖4展示根據本發明之一實施例之一COB(板上晶片)發光裝置402之示意性平面圖及剖面圖。此處，將經封裝LED晶片406之一整個陣列放置於一封裝結構內。LED 406之陣列放置於環形壁425之間的電路板421上。在一些實施例中，電路板421包括一MCPCB(金屬芯印刷電路板)。電路板421之金屬芯基底經安裝(例如)藉助諸如(舉例而言)含有一標準散熱化合物(含有氧化鈹或氮化鋁)之一材料之一導熱化合物之輔助而與一散熱墊430熱連通。接合導線408提供自引線至每一LED晶片406之連接路徑。接觸墊424提供自COB LED結構402至外部控制電子器件之導電性。
一囊封劑420沈積於經封裝LED晶片之整個陣列上方及周圍。囊封劑420包括與一可固化光透射聚矽氧材料混合以形成一光致螢光材料化合物之發明性光致螢光材料膏。
圖5A及圖5B係根據本發明之一實施例的圖4之COB發光裝置之一製造方法之一示意圖。此處，封裝結構之環形壁425界定含有LED 406之陣列之一圓柱形腔427。如圖5A中所展示，一施塗器429用於將一選定量之光致螢光材料化合物431施塗於圓柱形腔427內。例如，在一可固化聚矽氧材料係一基於二甲基之雙部分可固化聚矽氧之情形中，光致螢光材料化合物431包括與該可固化聚矽氧材料組合之光致螢光材料膏。可固化聚矽氧材料之黏度具有(舉例而言)介於約5,000厘司(cSt)與約10,000厘司之間的一黏度。之後，如圖5B中所展示，例如，藉由使用熱435、UV光437及/或適合化學物之施加來固化經施塗光致螢光材料化合物431(完全或部分固化)。所產生之光之相關色彩溫度(CCT)及/或演色指數(CRI)取決於光致螢光囊封420之厚度及該囊 封內之光致螢光材料之裝載量。舉例而言，當使用具有5,000cSt之一黏度之一雙部分可固化聚矽氧材料時，光致螢光材料化合物中之約15%至40%之光致螢光材料膏之裝載重量(表1)取決於所需要CCT及/或CRI。如上文所述，對於LED經封裝裝置，光致螢光材料膏通常不包含一光擴散材料。
雖然此實例提供明確關於一COB實施例之一圖解說明，但應注意，此技術適用於但不限制於任何經封裝LED結構，不管是否含有一COB結構。舉例而言，此相同方法可用於製造具有光致螢光材料膏之一單個晶片LED結構。
圖6展示根據本發明之一實施例之一COG(玻璃上晶片)發光裝置之示意性平面圖及剖面圖。COG(玻璃上晶片)發光裝置602包含沿著一玻璃基板621對準及安裝之LED 606之一陣列。LED晶片606之一陣列接合至玻璃基板621。接合導線608固定至LED晶片606，其中接合導線608之另一端附接至接觸墊624。
一囊封劑620沈積於LED晶片606之陣列上方及周圍。囊封劑420包括與一雙部分可固化光透射聚矽氧流體混合以形成一光致螢光材料化合物之發明性光致螢光材料膏。
圖7A及圖7B係根據本發明之一實施例的圖6之COG發光裝置之一製造方法之一示意圖。如圖7A中所展示，採用一施塗器729將一定量之光致螢光材料化合物731施塗於LED晶片606之陣列上方及周圍。若光致螢光材料化合物731具有一充分黏度位準，則可將光致螢光材料化合物731直接施加於LED晶片606之陣列上方而不需要使用一環繞形式。然而，若光致螢光材料化合物731不具有充分黏度，則可使用具有一充足壁高度之一形式來固持LED晶片606之陣列周圍及上方之經施塗光致螢光材料化合物731。例如，在一雙部分可固化聚矽氧流體係一基於二甲基之雙部分可固化聚矽氧之情形中，光致螢光材料化合 物731包括與該雙部分可固化聚矽氧流體組合之光致螢光材料膏。之後，如圖7B中所展示，例如，藉由使用熱735、UV光737及/或適合化學物質之施加來固化經施塗光致螢光材料化合物731(全部或部分地)。所產生之光之相關色彩溫度(CCT)及/或演色指數(CRI)取決於光致螢光囊封620之厚度及該囊封內之光致螢光材料之裝載量。舉例而言，當使用具有5,000厘司(cSt)之一黏度之一雙部分聚矽氧材料時，對於1mm至2mm之一囊封厚度，光致螢光材料化合物中之約10%至30%之光致螢光材料膏之裝載重量(表1)取決於所需要CCT及/或CRI。
除提供一光致螢光材料膏以外，本發明之一些實施例亦發現光擴散組件(其可不含有一光致螢光材料)之製造中之應用。根據本發明之一實施例，一光擴散材料膏包括：一光透射不可固化聚矽氧流體與光擴散材料之粒子之一混合物。然後可將光擴散材料膏(「擴散膏」)與一雙部分可固化光透射聚矽氧材料混合且將所得光擴散材料化合物用於光擴散光學組件或一遠端光致螢光波長轉換組件之一光擴散部分之製造中。不可固化聚矽氧流體可包括一線性聚二甲基矽氧烷(PDMS)、苯甲基聚矽氧烷或一聚甲基聚矽氧烷。
較佳地，光擴散材料包括具有介於約40nm與約100nm之間的一平均粒子大小之奈米大小之粒子。此大小之粒子將取決於光之波長而不同地散射光。在欲將光擴散組件用於一基於藍色光之LED系統中之情形中，光擴散材料之粒子較佳地具有約60nm之一平均粒子大小。光擴散材料可包括氧化鋅(ZnO)粒子、二氧化鈦(TiO2)粒子、硫酸鋇(BaSO4)粒子、氧化鎂(MgO)粒子、二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁(Al2O3)粒子或其混合物。
光擴散膏中之光擴散材料之裝載重量可取決於光擴散組件之既定製造方法而在10%至60%之一範圍內。舉例而言，在欲將一2-D印刷程序(例如，絲網印刷)用以沈積光擴散材料之情形中，膏中之光擴 散材料之粒子之裝載重量係在約50%至約60%之一範圍內。在欲將射出模製用於製造光擴散組件之情形中，膏中之光擴散材料之裝載重量係在約10%至約20%之一範圍內。
因此，所闡述之內容係一發明性光致螢光材料膏，該光致螢光材料膏包括一光透射不可固化聚矽氧流體與一或多個無機光致螢光材料之粒子(諸如一磷光體材料)之一混合物。然後可將該光致螢光材料膏與一可固化光透射聚矽氧材料(通常一雙部分可固化聚矽氧材料)混合，且將所得光致螢光材料化合物用於製造用於固態(通常LED)發光裝置及配置之遠端光致螢光波長轉換組件。另一選擇係，可將光致螢光材料化合物直接沈積於LED晶片上以製造光致螢光波長轉換之固態發光裝置。
此發明性方法提供眾多益處，此乃因其用以減少用於製造LED燈結構之磷光體粒子之聚集、當使用具有不同具體重量之多個磷光體材料時減少不同磷光體材料之分離、及增加磷光體混合產品之儲藏壽命。
本發明亦囊括歸屬於以下條款之範疇內之實施例。該等條款內所敘述之特徵可如附屬條款中所規定而單獨或組合使用。
條款1.一種光致螢光材料膏，其包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度，其中該第一無機光致螢光材料之該第一密度不同於該第二無機光致螢光材料之該第二密度；一光透射不可固化聚矽氧流體，其中該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射聚矽氧流體內以形成該光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化，且其中該光致螢光材料膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內。
條款2.如條款1之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化且當與另一材料混合時不可固化。
條款3.如條款2之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括聚二甲基矽氧烷。
條款4.如技術方案2之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括聚苯基甲基矽氧烷。
條款5.如條款1之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化且當與另一材料混合時可固化。
條款6.如條款5之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分。
條款7.如條款1至6中任一條款之光致螢光材料膏，其中該光致螢光材料膏中之該等光致螢光材料之一裝載重量係在自約80%至約90%之一範圍內。
條款8.如條款1至6中任一條款之光致螢光材料膏，其中該光致螢光材料膏中之該等光致螢光材料之一裝載重量係在自約70%至約80%之一範圍內。
條款9.如條款1至8中任一條款之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體具有介於約500厘司與約100,000厘司之間的一黏度或約5,000厘司之一黏度。
條款10.如條款1至9中任一條款之光致螢光材料膏，其中該等光致螢光材料具有介於約5μm與約35μm之間的一平均粒子大小或介於約15μm與約20μm之間的一平均粒子大小。
條款11.如條款1至10中任一條款之光致螢光材料膏，其中該第一光致螢光材料包括一經鈰活化之發綠光之鋁酸鎦磷光體材料。
條款12.如條款11之光致螢光材料膏，其中該經鈰活化之發綠光之鋁酸鎦磷光體由鎦、鈰、至少一種鹼土金屬、鋁、氧及至少一種鹵 素組成，其中該磷光體經組態以吸收具有介於自約380nm至約480nm之範圍內之一波長之激發輻射，且發射具有介於自約500nm至約550nm之範圍內之一峰值發射波長之光。
條款13.如條款12之光致螢光材料膏，其中該第二光致螢光材料包括一發紅光之基於氮化物之磷光體。
條款14.如條款13之光致螢光材料膏，其中該發紅光之磷光體包括由化學式MaSrbSicAldNeEuf表示之一基於氮化物之組合物，其中：M為Ca，且0.1a0.4；1.5<b<2.5；4.0c5.0；0.1d0.15；7.5<e<8.5；且0<f<0.1；其中a+b+f>2+d/v且v係M之化合價。
條款15.如條款13之光致螢光材料膏，其中該發紅光之磷光體包括由化學式M(x/v)M'2Si5-xAlxN8：RE表示之一基於氮化物之組合物，其中：M係具有化合價v之至少一種單價、二價或三價金屬；M'係Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中之至少一者；且RE係Eu、Ce、Tb、Pr及Mn中之至少一者；其中x滿足0.1x<0.4，且其中該發紅光之磷光體具有M'2Si5N8：RE之大體晶體結構，Al替代該大體晶體結構內之Si，且M位於該大體晶體結構內，實質上位於格隙位點處。
條款16.如條款1至15中任一條款之光致螢光材料膏，其中該第一光致螢光材料具有一第一平均粒子大小且該第二光致螢光材料具有一第二平均粒子大小，其中該第一平均粒子大小不同於該第二光致螢光材料之該平均粒子大小。
條款17.如條款1至16中任一條款之光致螢光材料膏，其進一步包括一光擴散材料之粒子。
條款18.如條款17之光致螢光材料膏，其中該等光擴散材料之粒子具有介於約40nm與約500nm之間的一平均粒子大小或約60nm之一平均粒子大小。
條款19.如條款17之光致螢光材料膏，其中該等光擴散材料之粒 子具有約60nm之一平均粒子大小。
條款20.如條款17至19中任一條款之光致螢光材料膏，其中該光擴散材料選自由以下各項組成之群組：氧化鋅、二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鎂、二氧化矽、氧化鋁、二氧化鋯及其混合物。
條款21.一種製造一遠端光致螢光波長轉換組件之方法，其包括：藉由將一選定量之一光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內，且該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；藉由選自由以下各項組成之群組之一種方法而形成該光致螢光組件：用該光致螢光材料化合物來模製該光致螢光組件；將該光致螢光材料化合物沈積於一光透射基板上且將該光致螢光材料化合物沈積於一光反射基板上；及至少部分地固化該光致螢光材料化合物。
條款22.如條款21之方法，其中該可固化聚矽氧材料包括一雙部分聚矽氧材料且其中當該光致螢光材料膏之該不可固化聚矽氧流體包括該雙部分可固化聚矽氧材料之一部分時；該方法進一步包括藉由將該選定量之該光致螢光材料膏與該雙部分可固化聚矽氧材料之該選定量之另一部分混合而形成該光致螢光材料化合物。
條款23.如條款21或條款22之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約100,000厘司與約1,500,000厘司之間的一黏度。
條款24.如技術方案21或條款22之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約5,000厘司與約10,000厘司之間的一黏度。
條款25.如條款21至24中任一條款之方法，且包括該光致螢光材料膏與該可固化聚矽氧材料混合，在該光致螢光材料化合物中該可固化聚矽氧材料混合之一量按重量計高達約70%。
條款26.一種製造一光致螢光波長轉換之固態發光裝置之方法包括：藉由將一選定量之一光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內，且該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；將該光致螢光材料化合物施塗至一固態光源上；及至少部分地固化該光致螢光材料化合物。
條款27.如條款26之方法，其中當該光致螢光材料膏之該不可固化聚矽氧流體包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分時，該方法進一步包括藉由將該選定量之該光致螢光材料膏與該雙部分可固化聚矽氧材料之該選定量之另一部分混合而形成該光致螢光材料化合物。
條款28.如技術方案26或條款27之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約5,000厘司與約10,000厘司之間的一黏度。
條款29.如條款26至28中任一條款之方法，且包括該光致螢光材料膏與該可固化聚矽氧材料混合，在該光致螢光材料化合物中該可固化聚矽氧材料混合之一量按重量計高達約70%。
條款30.如條款26之方法，其中該固態光源包括：一經封裝LED晶片、一光透射基板上之一LED晶片、一玻璃上LED晶片(COG)或一板上LED晶片(COB)。
406‧‧‧經封裝發光二極體晶片/發光二極體/發光二極體晶片
421‧‧‧電路板
425‧‧‧環形壁
427‧‧‧圓柱形腔
429‧‧‧施塗器
431‧‧‧光致螢光材料化合物

Claims (30)

  1. 一種光致螢光材料膏，其包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度，一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度，其中該第一無機光致螢光材料之該第一密度不同於該第二無機光致螢光材料之該第二密度，一光透射不可固化聚矽氧流體，其中該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射聚矽氧流體內以形成該光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化，且其中該光致螢光材料膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內。
  2. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化且當與另一材料混合時不可固化。
  3. 如請求項2之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括聚二甲基矽氧烷。
  4. 如請求項2之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括聚苯基甲基矽氧烷。
  5. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體自身不可固化且當與另一材料混合時可固化。
  6. 如請求項5之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分。
  7. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該光致螢光材料膏中之該等光致螢光材料之一裝載重量係在自約80%至約90%之一範圍內。
  8. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該光致螢光材料膏中之該等 光致螢光材料之一裝載重量係在自約70%至約80%之一範圍內。
  9. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該不可固化聚矽氧流體具有介於約500厘司與約100,000厘司之間的一黏度或約5,000厘司之一黏度。
  10. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該等光致螢光材料具有介於約5μm與約35μm之間的一平均粒子大小或介於約15μm與約20μm之間的一平均粒子大小。
  11. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該第一光致螢光材料包括一經鈰活化之發綠光之鋁酸鎦磷光體材料。
  12. 如請求項11之光致螢光材料膏，其中該經鈰活化之發綠光之鋁酸鎦磷光體由鎦、鈰、至少一種鹼土金屬、鋁、氧及至少一種鹵素組成，其中該磷光體經組態以吸收具有介於自約380nm至約480nm之範圍內之一波長之激發輻射，且發射具有介於自約500nm至約550nm之範圍內之一峰值發射波長之光。
  13. 如請求項12之光致螢光材料膏，其中該第二光致螢光材料包括一發紅光之基於氮化物之磷光體。
  14. 如請求項13之光致螢光材料膏，其中該發紅光之磷光體包括由化學式MaSrbSicAldNeEuf表示之一基於氮化物之組合物，其中：M係Ca，且0.1a0.4；1.5<b<2.5；4.0c5.0；0.1d0.15；7.5<e<8.5；且0<f<0.1；其中a+b+f>2+d/v且v係M之化合價。
  15. 如請求項13之光致螢光材料膏，其中該發紅光之磷光體包括由化學式M(x/v)M'2Si5-xAlxN8：RE表示之一基於氮化物之組合物，其中：M係具有化合價v之至少一種單價、二價或三價金屬；M'係Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中之至少一者；且RE係Eu、Ce、Tb、Pr及Mn中之至少一者；其中x滿足0.1x<0.4，且其中該發紅光之磷 光體具有M'2Si5N8：RE之大體晶體結構、Al替代該大體晶體結構內之Si，且M位於該大體晶體結構內實質上格隙位點處。
  16. 如請求項1之光致螢光材料膏，其中該第一光致螢光材料具有一第一平均粒子大小且該第二光致螢光材料具有一第二平均粒子大小，其中該第一平均粒子大小不同於該第二光致螢光材料之該平均粒子大小。
  17. 如請求項1之光致螢光材料膏，其進一步包括一光擴散材料之粒子。
  18. 如請求項17之光致螢光材料膏，其中光擴散材料之該等粒子具有介於約40nm與約500nm之間的一平均粒子大小或約60nm之一平均粒子大小。
  19. 如請求項17之光致螢光材料膏，其中光擴散材料之該等粒子具有約60nm之一平均粒子大小。
  20. 如請求項17之光致螢光材料膏，其中該光擴散材料選自由以下各項組成之群組：氧化鋅、二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鎂、二氧化矽、氧化鋁、二氧化鋯及其混合物。
  21. 一種製造一遠端光致螢光波長轉換組件之方法，其包括：藉由將一選定量之一光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內，且該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；藉由選自由以下各項組成之群組之一種方法來形成該光致螢 光組件：用該光致螢光材料化合物來模製該光致螢光組件；將該光致螢光材料化合物沈積於一光透射基板上且將該光致螢光材料化合物沈積於一光反射基板上；及至少部分固化該光致螢光材料化合物。
  22. 如請求項21之方法，其中該可固化聚矽氧材料包括一雙部分聚矽氧材料且其中當該光致螢光材料膏之該不可固化聚矽氧流體包括該雙部分可固化聚矽氧材料之一部分時；該方法進一步包括藉由將該選定量之該光致螢光材料膏與該雙部分可固化聚矽氧材料之該選定量之另一部分混合而形成該光致螢光材料化合物。
  23. 如請求項21之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約100,000厘司與約1,500,000厘司之間的一黏度。
  24. 如請求項21之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約5,000厘司與約10,000厘司之間的一黏度。
  25. 如請求項21之方法，且包括將該光致螢光材料膏與該可固化聚矽氧材料混合，在該光致螢光材料化合物中該可固化聚矽氧材料混合之一量按重量計高達約70%。
  26. 一種製造一光致螢光波長轉換之固態發光裝置之方法，其包括：藉由將一選定量之一光致螢光材料膏與一選定量之一可固化聚矽氧材料混合而形成一光致螢光材料化合物，其中該光致螢光膏包括：一第一無機光致螢光材料，其具有一第一密度；一第二無機光致螢光材料，其具有一第二密度；及一光透射不可固化聚矽氧流體，該第一無機光致螢光材料及該第二無機光致螢光材料實質上均質地散佈於該光透射不可固化聚矽氧流體內，且該光致螢光膏中之該第一光致螢光材料及該第二光致螢 光材料之一裝載重量係在約60%至約95%之一範圍內；將該光致螢光材料化合物施塗至一固態光源上；及至少部分固化該光致螢光材料化合物。
  27. 如請求項26之方法，其中當該光致螢光材料膏之該不可固化聚矽氧流體包括一雙部分可固化聚矽氧材料之一部分時；該方法進一步包括藉由將該選定量之該光致螢光材料膏與該雙部分可固化聚矽氧材料之該選定量之另一部分混合而形成該光致螢光材料化合物。
  28. 如請求項26之方法，其中該可固化聚矽氧材料具有介於約5,000厘司與約10,000厘司之間的一黏度。
  29. 如請求項26之方法，且包括將該光致螢光材料膏與該可固化聚矽氧材料混合，在該光致螢光材料化合物該可固化聚矽氧材料混合之一量按重量計高達約70%。
  30. 如請求項26之方法，其中該固態光源包括：一經封裝LED晶片、一光透射基板上之一LED晶片、一玻璃上LED晶片及一板上LED晶片。
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