CN102804361B - 光电子器件和用于其的制造方法 - Google Patents

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Abstract

光电子器件，包括壳体（1）、在壳体中的凹部、设置在所述凹部中的发射辐射构件（4），所述壳体包括带有第一热塑性塑料的第一子区域（2）和带有第二热塑性材料的第二子区域（3），其中所述第一热塑性塑料通过辐照交联。

Description

光电子器件和用于其的制造方法
本专利申请要求德国专利申请102010011428.6的优先权，其公开内容通过参引并入本文。
技术领域
说明一种根据本文所述的光电子器件。
背景技术
光电子器件的普遍问题是其各个组件要适应于不同的要求。
发明内容
本发明的实施形式的目的在于提供一种光电子器件，所述光电子器件包括适合于不同要求的壳体。
所述目的通过一种光电子器件来实现，其具有-壳体，所述壳体包括带有第一热塑性塑料的第一子区域和带有第二热塑性塑料的第二子区域，其中所述第一子区域成形为壳体基体，其中所述第二子区域成形为反射器，其中所述第二子区域设置在所述第一子区域上，其中所述第二子区域附加地设置在所述壳体基体的上侧上，-在所述壳体中的凹部，-发射辐射的构件，所述发射辐射的构件设置在所述凹部中并且能够发射辐射，其中通过所述第二子区域来保护所述第一子区域免于辐射，其中所述第二热塑性塑料与所述第一热塑性塑料相比，具有更高的对于由所述发射辐射的构件所发射的辐射反射率，其中所述第一热塑性塑料选自：聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚醚酮，其中所述第二热塑性塑料选自：聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙醇对苯、聚酯、聚酯共聚物、氟化聚合物，其中所述第一热塑性塑料不同于第二热塑性塑料。光电子器件的其他实施形式以及用于其制造的方法是本文的主题。
本发明的一个实施形式涉及一种光电子器件，所述光电子器件包括壳体、在壳体中的凹部、设置在凹部中的发射辐射的构件，其中所述壳体包括带有第一热塑性塑料的第一子区域和带有第二热塑性塑料的第二子区域，其中第一热塑性塑料通过辐照来交联。
由于光电子器件包括包含至少两个不同的子区域的壳体，可能的是，使第一子区域和第二子区域的物理和化学特性分别符合它们在壳体中的要求和功能，其中每个子区域包括一种热塑性塑料。
通过对天然地不具有交联的第一热塑性塑料进行交联，所述第一热塑性材料获得提高的稳定性。所述提高的稳定性能够是化学性质和物理性质。因此，包括第一热塑性塑料的第一子区域具有更高的例如对于例如通过热影响、辐照或者机械影响所引起的破坏、变形、变色的抗性。
在本发明的一个实施形式中，第一热塑性塑料不同于第二热塑性塑料。由于第一热塑性材料不同于第二热塑性材料，可能的是，壳体的第一子区域或者第二子区域彼此分开专门地适应于它们各自的要求。在此，例如，暴露于发射辐射的构件的辐射的子区域例如能够具有尤其高的对于所述辐射的抗性或者例如具有尤其高的对于所述辐射的反射率。反之，另一子区域能够具有提高的热稳定性，这能够导致，光电子器件例如能够借助于钎焊固定在另一构件上。
在本发明的另一个实施形式中，与第二热塑性塑料相比，第一热塑性塑料具有更高的热稳定性。
包括第一热塑性塑料的第一子区域承受高的热学要求被证实为是尤其有利的。第一子区域能够例如在光电子器件的生产过程期间以及也在紧随光电子器件的生产步骤的随后的装配步骤中承受更高的热负荷。优选地，壳体的承受提高的热学要求的子区域包括第一热塑性塑料。
在另一实施形式中，第一热塑性塑料在交联之后直到至少为275℃的温度都具有稳定性。
此外这意味着，热塑性塑料能够承受所述温度，而不造成所述热塑性塑料变色或变形。由于热塑性塑料直到275℃都具有热稳定性，可能的是，在包括第一热塑性塑料的第一子区域上例如执行以直到275℃的温度工作的钎焊过程。优选地，第一热塑性塑料在交联之后直到至少300℃的温度都具有稳定性。
在另一实施形式中，第一子区域成形为壳体基体。
在本发明的上下文中，壳体基体理解成壳体的另外为壳体底部的那个子区域。此外，壳体基体也还能够成形为具有凹部的框架，在所述凹部中设置有发射辐射的构件。此外，壳体基体为壳体的能够与导体框架连接的部分。
在本发明的另一实施形式中，第一热塑性塑料具有交联添加剂。
所述交联添加剂促进了通过辐照实现的热塑性塑料的交联。在此，所述交联添加剂能够是影响例如交联速度或交联度的交联添加剂。但是，在此也能够是首先与相应的热塑性塑料组合地实现交联的交联添加剂。在此，使交联添加剂适合于第一热塑性塑料，使得通过预设的辐照实现期望的交联量，从而在热塑性材料中实现期望的物理和化学特性。
在本发明的另一实施形式中，交联添加剂选自：三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。
那些交联添加剂在实验中被证实为是尤其有利的。
在本发明的另一实施形式中，第二子区域设置在第一子区域上。
在此，能够考虑将第二子区域直接设置在第一子区域上的实施例，也能够考虑在第二子区域和第一子区域之间设置另一第三子区域的实施例。然而，在每一种情况下，在第一子区域和第二子区域之间存在清晰的分隔。因此，任何子区域都不能够同时既隶属于第一子区域也隶属于第二子区域。
在本发明的另一实施形式中，第一子区域由第一热塑性塑料来成形。
在本发明的另一实施形式中，第二子区域由第二热塑性材料来成形。
通过第一或第二子区域由第一或第二热塑性塑料成形，相应的热塑性塑料决定性地确定相应子区域的物理和化学特性。
在本发明的另一实施形式中，第二子区域成形为反射器。
在所述实施形式中，第二热塑性塑料优选地具有提升的对于由设置在反射器中的发射辐射的构件发射辐射的的抗性。在此，第二热塑性塑料的抗性适合于发射的辐射的波长。如果由此例如由发射辐射构件发射出也具有UV组分(紫外线组分)的辐射，那么将第二热塑性塑料和其交联度选择成，使得第二热塑性塑料或包括所述第二热塑性塑料的反射器具有提升的对于UV辐射的抗性进而改善的稳定性。通过提升的对于发射的辐射的抗性来减小反射器的毁坏和老化现象。由此，提高光电子器件的使用寿命。
在本发明的另一实施形式中，第二热塑性塑料与第一热塑性塑料相比，具有相对于由发射辐射构件发射的辐射而言更高的反射率。
由于第二热塑性塑料具有较高的反射率，例如壳体的构造成反射器的子区域能够由那些第二热塑性塑料成形。由于壳体具有不同的子区域，所述不同的子区域本身又包括不同的热塑性塑料，可能的是，相应的子区域直接地适应于其要求。由此，例如能够放弃对反射器的内壁进行后续的覆层，因为第一热塑性塑料已经选择成，使所述第一热塑性塑料具有期望的反射率。另一方面，由于划分成不同的子区域，由此不必要的是：整个壳体由具有所述高反射率的一种材料制成。高反射率不是必须强制为热塑性塑料自身的特性，而是也能够通过添加给热塑性塑料的添加材料来实现。添加材料例如能够是颜料或金属。所述颜料优选为白色颜料。与此相应地，壳体的另一个子区域能够根据其要求而具有其他的添加物。通过提高的反射率，能够提高光电子器件的光输出量。
在本发明的另一实施形式中，第一热塑性塑料选自：高温聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚醚酮。
在本发明的另一实施形式中，第二热塑性塑料选自：聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙醇对苯、聚酯、聚酯共聚物、氟化聚合物。
在实验中所述聚合物被证实为是有利的。聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚酰胺被证实为是尤其有利的。在此，通过例如β辐射能够交联聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚酯共聚物。
在本发明的另一实施形式中，辐照交联第二热塑性塑料。
因此，通过借助于辐照进行交联，不仅第一热塑性塑料而且第二热塑性塑料也具有提升的稳定性和抗性。因此，一种热塑性塑料和其交联度能够选择成，使得所述热塑性塑料具有尤其高的对热影响的抗性，并且另一种热塑性塑料和其交联度选择成，使得所述另一种热塑性塑料具有尤其好的对辐照的抗性。因此，壳体具有至少两个子区域，所述至少两个子区域分别包括热塑性塑料或由热塑性塑料成形，并且对于未交联的热塑性材料具有提升的抗性，所述热塑性塑料分别符合壳体的相应的子区域的要求。
在本发明的另一实施形式中，第一子区域不含第二热塑性塑料并且第二子区域不含第一热塑性塑料。
这意味着，在所述实施形式中，第一子区域不包括第二热塑性塑料，并且第二子区域不包括第一热塑性塑料。第一子区域的和第二子区域的热塑性塑料在所述实施方式中专门地适应于相应的子区域的要求，并且不存在既构成第一子区域也构成第二子区域的两种热塑性塑料的混合物。在本发明的一个实施形式中，发射辐射的构件是LED。
也能够考虑在壳体中设置有多个LED的实施形式。所述LED既能够发射相同的波长范围也能够发射不同的波长范围。如果所述壳体具有多个凹部或一个大的凹部，所述大的凹部通过带入隔板而具有例如成形为不同的反射器的多个子区域，那么在此，每个反射器能够为分别具有特定的热塑性塑料的固有的子区域。所述子区域能够在稳定性和反射率的方面专门地适应于设置在那些反射器或子区域中的LED。此外，通过选择相应的热塑性塑料和其交联度，能够影响分别围绕各个LED设置的不同的反射器的反射率。因此，通过反射率也能够影响各个LED的光输出，从而也能够影响所述各个LED光输出在最终由光电子器件发射的混合光中的比例。通过各个LED在混合光中不同的比例，能够控制光电子器件的发射的光的总体印象。
除光电子器件自身外，也提出一种用于制造如上所述的光电子器件的方法。
用于制造如上所述的光电子器件的方法在此包括以下方法步骤：作为方法步骤A)，由包括第一热塑性塑料的材料成形壳体的第一子区域；作为方法步骤B)，由包括第二热塑性塑料的材料成形壳体的第二子区域；作为方法步骤C)，辐照第一子区域使得第一热塑性塑料交联；并且作为方法步骤D)，将发射辐射的构件装入到壳体的凹部中。
在此，不仅能够在方法步骤B)之前也能够在其之后进行第一子区域的辐照，即致使第一热塑性塑料交联的方法步骤C)。
对于第二子区域也包括借助于辐照而交联的热塑性塑料的情况而言，能够将第一子区域和第二子区域在唯一的辐照步骤中进行辐照。但同样也能够考虑的是，以特定的辐照量来辐照每个子区域本身。在此，能够使辐照量适合于相应的热塑性塑料或适合于所追求的热塑性塑料交联度。优选地，首先成形具有较小的热稳定性的子区域。由此，在成形更加热稳定的子区域时，能够短暂地加热与具有较低热稳定性的子区域接触的接触面，由此能够在两个子区域之间构成稳定的复合物。
在方法的另一变型形式中，在方法步骤C)中以33kGy至165kGy的辐照量来辐照第一子区域。
在此，能够使辐照量适合于热塑性塑料和适合于存在于热塑性塑料中的交联添加剂的浓度。此外，也能够使辐照量符合于应当在热塑性塑料中达到的期望的交联度。辐照例如能够借助β辐射来进行。
在方法的另一变型形式中，在方法步骤A)中借助于注塑来进行成形。在方法的另一变型形式中，在方法步骤B)中借助于注塑来进行成形。因此，在用于制造光电子器件的方法中，能够使用双组分注塑方法。
附图说明
以下应根据附图和实施例详细阐明本发明的变型形式。
图1示出根据本发明的光电子器件的第一实施形式的横截面的示意图，
图2示出根据本发明的光电子器件的第二实施形式的横截面的示意图。
具体实施方式
在图1中示出具有壳体1的光电子器件，所述壳体包括第一子区域2和第二子区域3。在所述实施例中，第一子区域2成形为壳体基体，并且第二子区域3成形为反射器。在反射器的内部中设置有发射辐射的构件4，其中所述发射辐射的构件在所述实施例中为LED。发射辐射的构件4与导体框架5的第一部分导电连接，而且通过连接线6也与导体框架5的第二部分导电连接。壳体1的其中设置有发射辐射构件4的凹部用浇注材料7来浇注，所述浇注材料在辐射出射面处成形为透镜8。
在图1中示出的实施例中，第一子区域2具有尤其好的热稳定性，反之，第二子区域3对辐射具有尤其好的稳定性。因此，通过第二子区域3来保护第一子区域2免于由发射辐射的构件4发出的辐射。另一方面，通过第一子区域2来保护第二子区域3免受过高的温度，所述过高的温度例如通过钎焊过程而作用于光电子器件的下侧上。因此，壳体1的两个子区域中的每一个由于包括在其中的热塑性塑料而分别适应于相应的要求。
在本发明的范围内，不能够将存在于壳体1的凹部中的浇注材料7视为壳体的组成部分，而是仅整体地视为光电子器件的组成部分。
图2示出很大程度上符合图1中示出的实施例的另一实施例。图2中示出的实施例在壳体基体的上侧上也还附加地包括第二子区域3的一部分。由此，在通过第一子区域2构成的壳体基体中，不仅仅阻挡通过发射辐射的构件4发射的辐射，而且附加地还阻挡从上部作用于光电子器件的那些辐射。
本发明不限制于根据实施例的描述。相反地，本发明包括每一个新的特征以及每一个特征的组合，这尤其包括在实施例中的特征的每种组合，即使所述特征或所述组合本身没有明确地在实施例中说明。

Claims (10)

1.光电子器件，具有
-壳体(1)，所述壳体包括带有第一热塑性塑料的第一子区域(2)和带有第二热塑性塑料的第二子区域(3)，
其中所述第一子区域(2)成形为壳体基体，
其中所述第二子区域(3)成形为反射器，
其中所述第二子区域(3)设置在所述第一子区域(2)上，
其中所述第二子区域(3)附加地设置在所述壳体基体的上侧上，
-在所述壳体(1)中的凹部，
-发射辐射的构件(4)，所述发射辐射的构件设置在所述凹部中并且能够发射辐射，其中通过所述第二子区域(3)来保护所述第一子区域(2)免于辐射，
其中所述第二热塑性塑料与所述第一热塑性塑料相比，具有更高的对于由所述发射辐射的构件(4)所发射的辐射反射率，
其中所述第一热塑性塑料选自：聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚醚酮，
其中所述第二热塑性塑料选自：聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙醇对苯、聚酯、聚酯共聚物、氟化聚合物，
其中所述第一热塑性塑料不同于第二热塑性塑料。
2.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第一热塑性塑料与所述第二热塑性塑料相比具有更高的热稳定性。
3.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第一热塑性塑料在交联之后直到至少275℃的温度都具有热稳定性。
4.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第一热塑性塑料具有交联添加剂。
5.根据权利要求4所述的光电子器件，其中所述交联添加剂选自：三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第二热塑性塑料是辐照交联的。
7.用于制造根据权利要求1至6之一所述的光电子器件的方法，包括以下方法步骤：
A)由包括第一热塑性塑料的材料来成形壳体(1)的第一子区域(2)，其中所述第一子区域(2)成形为壳体基体，
B)由包括第二热塑性塑料的材料来成形壳体(1)的第二子区域(3)，
其中所述所述第二子区域(3)成形为反射器，
其中所述第二子区域(3)设置在所述第一子区域(2)上，
其中所述第二子区域(3)附加地设置在所述壳体基体的上侧上；
C)辐照所述第一子区域(2)，使得所述第一热塑性塑料交联；
D)将发射辐射的构件(4)装入到所述壳体(1)的凹部中，
其中所述发射辐射的构件能够发射辐射，其中通过所述第二子区域(3)来保护所述第一子区域(2)免于辐射，
其中所述第二热塑性塑料与所述第一热塑性塑料相比，具有更高的对于由所述发射辐射的构件(4)所发射的辐射反射率，
其中所述第一热塑性塑料选自：聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚醚酮，
其中所述第二热塑性塑料选自：聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙醇对苯、聚酯、聚酯共聚物、氟化聚合物，
其中所述第一热塑性塑料不同于第二热塑性塑料。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述方法步骤C)中以33kGy至165kGy的辐照量辐照所述第一子区域(2)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中借助于注塑来进行在所述方法步骤A)中的成形。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述第一热塑性塑料选自：聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮。
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