轉(zhuǎn)換件與具有這種轉(zhuǎn)換件的發(fā)光二極管裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換件(1),其用于將第一波長(zhǎng)范圍(10)的電磁射束波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換至第二波長(zhǎng)范圍(10a,10b,10c)的電磁射束,且第二波長(zhǎng)范圍包括比第一波長(zhǎng)范圍更大的波長(zhǎng),該轉(zhuǎn)換件具有基體材料(3),其光學(xué)折射率是取決于溫度的,該轉(zhuǎn)換件還具有至少兩個(gè)不同類型的發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c),其中,每一類型的發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c)都大量分布在基體材料(3)中,不同類型的發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c)由于平均顆粒尺寸和/或材料而彼此不同,轉(zhuǎn)換件(1)在受到第一波長(zhǎng)范圍(10)的電磁射束激勵(lì)時(shí)發(fā)出具有由第一波長(zhǎng)范圍(10)以及第二波長(zhǎng)范圍(10a,10b,10c)組成的電磁射束的混合射束(11),當(dāng)基體材料(3)的溫度在最低25℃與最高150℃之間時(shí),混合射束(11)的相關(guān)色溫和/或色度坐標(biāo)基本上保持恒定。
【專利說明】轉(zhuǎn)換件與具有這種轉(zhuǎn)換件的發(fā)光二極管裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提出一種轉(zhuǎn)換件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0002]本發(fā)明的目的在于提出一種更加有效率的轉(zhuǎn)換件。另外本發(fā)明的目的在于提出一種這樣的轉(zhuǎn)換件,利用該轉(zhuǎn)換件能夠產(chǎn)生具有更好的溫度穩(wěn)定性的色度坐標(biāo)的光。
[0003]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,該轉(zhuǎn)換件適用于,將第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的電磁射束,該第二波長(zhǎng)范圍包括比第一波長(zhǎng)范圍更大的波長(zhǎng)。這意味著,轉(zhuǎn)換件設(shè)計(jì)用于所謂的電磁射束“下變頻”。舉例來說,轉(zhuǎn)換件至少將一次射束的一部分,例如藍(lán)色光,轉(zhuǎn)換成二次射束,例如紅色,綠色和/或黃色光??傮w上轉(zhuǎn)換件可以發(fā)射由第一以及第二波長(zhǎng)范圍組成的電磁射束的混合射束。
[0004]轉(zhuǎn)換件可以設(shè)計(jì)為例如方形的板件,設(shè)計(jì)為柔性的薄膜,或者設(shè)計(jì)為澆鑄材料。此轉(zhuǎn)換件適用于,布置在發(fā)射射束的元器件、特別是發(fā)光二極管芯片的下游。轉(zhuǎn)換件將由發(fā)射射束的元器件在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁射束至少部分地由第一波長(zhǎng)范圍轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的電磁射束。
[0005]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,該轉(zhuǎn)換件包括基體材料。這種基體材料對(duì)于由第一波長(zhǎng)范圍組成的電磁射束以及由第二波長(zhǎng)范圍組成的電磁射束來說是可穿透的,例如,該基體材料可以為這兩個(gè)波長(zhǎng)范圍的電磁射束設(shè)計(jì)成透明的。該基體材料具有光學(xué)折射率,該光學(xué)折射率是取決于溫度的。特別是在大約20°C到大約200°C的溫度范圍中該折射率是取決于溫度的。例如,在這個(gè)溫度范圍中隨著溫度上升折射率下降?;w材料可以是硅樹脂或環(huán)氧樹脂。還可能的是,基體材料由硅樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物構(gòu)成。
[0006]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換件具有至少兩種不同類型的發(fā)光材料顆粒,其中,每ー類型的發(fā)光材料顆粒都大量分布在基體材料中?;w材料例如形狀配合地包圍分布于其中的發(fā)光材料顆粒。也就是說,發(fā)光材料顆??梢员磺度牖w材料中。在此也可能的是,不同類型的發(fā)光材料顆粒隨機(jī)并且盡量均勻地分布在基體材料中。此外也可能的是,在基體材料特定的位置處出現(xiàn)發(fā)光材料顆粒的聚集,該聚集例如通過在基體材料中發(fā)光材料顆粒的減少而實(shí)現(xiàn)。
[0007]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,不同類型的發(fā)光材料顆粒至少通過下列特性中的一個(gè)而區(qū)別開來:平均顆粒尺寸和/或材料。在此也可能的是,不同類型的發(fā)光材料顆粒通過這兩個(gè)特性彼此區(qū)別開來。也就是說,不同類型的發(fā)光材料顆粒是由不同的發(fā)光轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成的,和/或具有不同的平均顆粒尺寸。所以不同類型的發(fā)光材料顆粒例如具有彼此不同的發(fā)射波長(zhǎng)和/或不同的散射特性。
[0008]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,此轉(zhuǎn)換件在受到第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束激勵(lì)時(shí)發(fā)射具有由第一和第二波長(zhǎng)范圍的組成的電磁射束的混合射束。這意味著,第一波長(zhǎng)范圍的、進(jìn)入轉(zhuǎn)換件的電磁射束的至少一部分沒有被轉(zhuǎn)換,而是沒有轉(zhuǎn)換地離開該轉(zhuǎn)換件,使得轉(zhuǎn)換件最終發(fā)射的是被轉(zhuǎn)換的以及未被轉(zhuǎn)換的電磁射束的混合射束。這種混合射束例如可以是白光,或者是有顏色的光。
[0009]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,當(dāng)基體材料的溫度在20°C和200°C之間時(shí),特別是在25°C和150°C之間時(shí),混合射束的相關(guān)色溫和/或色度坐標(biāo)基本上保持恒定?!盎旧虾愣ā痹诖艘馕吨绠?dāng)混合射束處于所述的溫度范圍時(shí),普通觀察者利用肉眼是無法確定相關(guān)色溫和/或色度坐標(biāo)的變化的。對(duì)于觀察者來說,發(fā)射的混合射束在溫度波動(dòng)時(shí)在色溫和/或色度坐標(biāo)方面是恒定的。
[0010]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換件包括基體材料,其光學(xué)折射率隨時(shí)取決于溫度的,并且具有至少兩種不同類型的發(fā)光材料顆粒,每ー類型的發(fā)光材料顆粒都大量分布于基體材料中,不同類型的發(fā)光材料顆粒通過不同的平均顆粒尺寸和/或材料而彼此區(qū)分開,轉(zhuǎn)換件在受到第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束激勵(lì)時(shí)發(fā)射具有由第一和第二波長(zhǎng)范圍組成的電磁射束的混合射束,并且混合射束的相關(guān)色溫和/或色度坐標(biāo)在基體材料的溫度處于25°C和150°C之間時(shí),基本上保持恒定。
[0011]這里所描述的轉(zhuǎn)換件還建立于以下考量的基礎(chǔ)上:
[0012]當(dāng)光電子的元器件運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)換件布置在該光電子的元器件的下游,轉(zhuǎn)換件的溫度基于光電子元器件產(chǎn)生的廢熱和/或轉(zhuǎn)換損失由于轉(zhuǎn)換件的加熱而變化。轉(zhuǎn)換件溫度的變化通常導(dǎo)致由轉(zhuǎn)換件發(fā)射的混合光的色度坐標(biāo)的變化以及相關(guān)色溫的變化。這例如在一般照明時(shí)在使用轉(zhuǎn)換件時(shí)是不期望的,因?yàn)楦鶕?jù)環(huán)境溫度以及根據(jù)光電子元器件的運(yùn)行時(shí)間而定,產(chǎn)生的光的顔色印象會(huì)發(fā)生變化,這給觀察者感知帶來不適。
[0013]色度坐標(biāo)發(fā)生偏移的原因是由多種物理過程共同作用而引起的,例如:
[0014]-光電子兀器件產(chǎn)生的、第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束取決于溫度地發(fā)生偏移,
[0015]-發(fā)光材料轉(zhuǎn)換的量子效率的溫度相關(guān)性,
[0016]-發(fā)光材料吸收的溫度相關(guān)性,
[0017]-發(fā)光材料發(fā)射光譜的溫度相關(guān)性,
[0018]-基于轉(zhuǎn)換件的基體材料的折射率的溫度相關(guān)性,在轉(zhuǎn)換件中的光散射的溫度相關(guān)性。
[0019]特別是在轉(zhuǎn)換件中基體材料的隨著溫度的折射率變化是很重要的,該轉(zhuǎn)換件在基體材料中包括發(fā)光材料的顆粒。例如,隨著基體材料的溫度上升,折射率下降,由此通常在嵌入基體材料中的發(fā)光材料顆粒處的光散射變強(qiáng),這是因?yàn)榘l(fā)光材料顆粒和基體材料的折射率差變大。散射變強(qiáng)導(dǎo)致在轉(zhuǎn)換件中第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束的平均行程變長(zhǎng)以及由此導(dǎo)致第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束的吸收變強(qiáng)。通過這種方式,轉(zhuǎn)換件的發(fā)光材料顆粒的轉(zhuǎn)換概率増大,這導(dǎo)致轉(zhuǎn)換方向上的色度坐標(biāo)偏移。
[0020]由于以上所述的前三種過程一般來說會(huì)引起第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束方向上的色度坐標(biāo)偏移,折射率的改變引起這種色度坐標(biāo)偏移的部分的補(bǔ)償。至于補(bǔ)償?shù)男Ч麆t取決于所使用的發(fā)光材料顆粒的特性,特別是取決于其折射率、顆粒尺寸分布以及所使用的基體材料。然而,至今為止確定的是一般來說補(bǔ)償太小,以至于第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束方向上的偏移、即例如藍(lán)色方向上不能明顯地變化。
[0021]這ー問題的解決辦法在于,在基體材料中添加ー種不可轉(zhuǎn)換的散射顆粒,該散射顆粒由這樣的材料構(gòu)成,即該材料的折射率不論是在室溫下還是在典型的運(yùn)行溫度下都盡可能地接近基體材料的折射率。那么在充分利用基體材料的取決于溫度的折射率變化的情況下,取決于溫度地這些散射顆粒確保了附加的或減弱的散射,并且這些散射顆??梢酝ㄟ^這種方式穩(wěn)定發(fā)射的混合射束的色度坐標(biāo)。然而由于散射顆粒附加的散射損失也會(huì)造成效率的降低,至少在基體材料的溫度時(shí),在該溫度時(shí)散射顆粒和基體材料的折射率是不相同的。
[0022]在當(dāng)前的情況下因而提出,在轉(zhuǎn)換件中使用不同發(fā)光材料類型的混合物,該發(fā)光材料類型的混合物有目的地這樣優(yōu)化,即,當(dāng)溫度在ー個(gè)較大范圍內(nèi)變化吋,能夠保持色溫和/或色度坐標(biāo)的穩(wěn)定。然而在此需要注意的是,發(fā)光材料顆粒的折射率不是可以隨意選擇的,因?yàn)槠溆捎诎l(fā)光材料顆粒的材料而給出,而材料的選擇由發(fā)光材料顆粒的理想的發(fā)射波長(zhǎng)來確定。
[0023]這里所述的轉(zhuǎn)換件基于以下想法,至少兩種不同類型的發(fā)光材料這樣混合,即當(dāng)溫度在一個(gè)較大溫度范圍內(nèi)變化時(shí),色度坐標(biāo)近乎保持恒定,或者說相關(guān)色溫在一個(gè)大的溫度范圍內(nèi)不會(huì)改變。這可以通過使用至少兩個(gè)不同類型的發(fā)光材料來實(shí)現(xiàn),其中,在所述的發(fā)光材料的一種中朝向第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束方向上的偏移的補(bǔ)償太小而失效,而在第二種類型的發(fā)光材料中則出現(xiàn)補(bǔ)償過度,這意味著,對(duì)于發(fā)光材料的顆粒來說混合射束會(huì)在第二波長(zhǎng)范圍的電磁射束方向上偏移。
[0024]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,當(dāng)基體材料的溫度在25°C和150°C之間時(shí),混合射束的相關(guān)色溫最大變化60K。這意味著,相關(guān)色溫在基體材料的此溫度范圍內(nèi)進(jìn)ー步地保持穩(wěn)定。
[0025]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,當(dāng)基體材料的溫度在25°C和150°C之間時(shí),混合射束的色度坐標(biāo)處于三步McAdam橢圓(Drei-Step-McAdam-Ellipse)之內(nèi)。特別可能的是,混合射束的色度坐標(biāo)在所謂的溫度范圍中處于三步McAdam橢圓之內(nèi)。在此所謂的色度坐標(biāo)偏移靠人的肉眼幾乎無法或者根本不能察覺。
[0026]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,25°C和150°C之間的溫度范圍中,隨著基體材料的溫度的上升基體材料的折射率下降。所述情況符合例如由硅樹脂形成或者由硅樹脂組成的基體材料。
[0027]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,基體材料基本上沒有散射材料的顆粒。在這里散射材料指的是沒有轉(zhuǎn)換自身波長(zhǎng)的特性的材料?!盎旧蠜]有”意味著,散射材料顆粒的濃度最多是轉(zhuǎn)換件總重量的0. 1%,該顆粒例如可以作為制造發(fā)光材料時(shí)的廢料存在于基體材料中。換句話說,散射材料不是有意添加到轉(zhuǎn)換件的基體材料中的。
[0028]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換件包括三個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒,其中,兩個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒具有相同的或者近似的第一發(fā)射波長(zhǎng)范圍。這意味著,兩個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒具有發(fā)射波長(zhǎng)范圍,在該發(fā)射波長(zhǎng)范圍中發(fā)射波長(zhǎng)范圍的最大值彼此之間的差值少于60nm,特別是少于50nm。這兩個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒那么特別是再發(fā)射相同顔色的光。在觀測(cè)主波長(zhǎng)時(shí),兩個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒的發(fā)射最大值優(yōu)選地最大為30nm,特別地最大為20nm。不同類型的發(fā)光材料顆粒也可能是由相同的材料構(gòu)成,因而具有相同的發(fā)射波長(zhǎng)范圍。
[0029]根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換件可以包括第三類型的發(fā)光材料顆粒,其具有其它的發(fā)射波長(zhǎng)范圍,該其它的發(fā)射波長(zhǎng)范圍的最大值與第一發(fā)射波長(zhǎng)范圍的最大值偏差至少lOOnm,特別是偏差至少150nm。[0030]換句話說第三類型的發(fā)光材料顆粒與第一類型以及第ニ類型的發(fā)光材料顆粒相比發(fā)出其它顏色的光。
[0031]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,不同類型中至少兩個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒由不同的材料組成并且具有近似的發(fā)射波長(zhǎng)范圍。
[0032]轉(zhuǎn)換件例如可以包括三個(gè)類型的發(fā)光材料顆粒,該發(fā)光材料顆粒由以下材料構(gòu)成:LuAGaG :Ce作為發(fā)光材料顆粒,其再發(fā)射綠光,(Sr,Ca,Ba)2Si5N8作為發(fā)光材料顆粒,其發(fā)射紅光以及CaAlSiN同樣地作為發(fā)光材料顆粒,其發(fā)射紅光。對(duì)于最后所述的發(fā)光材料來說會(huì)得到前面所描述的補(bǔ)償過度,而第二個(gè)所述的發(fā)光材料顆粒由于散射的改變而不能實(shí)現(xiàn)色度坐標(biāo)偏移的足夠的補(bǔ)償。在共同的基體材料中的三個(gè)所述類型的發(fā)光材料顆粒的混合物中,當(dāng)溫度在前述的區(qū)間中時(shí),色溫近乎是恒定不變的,該共同的基體材料例如由硅樹脂構(gòu)成。
[0033]根據(jù)轉(zhuǎn)換件的至少ー個(gè)實(shí)施方式,不同類型中至少兩種發(fā)光材料顆粒由相同的材料構(gòu)成并且在其平均顆粒尺寸方面不同。在這種情況下,在不同溫度時(shí)散射效果由不同的顆粒尺寸來確定。通過將具有不同平均顆粒尺寸的發(fā)光材料顆粒混合,可以有目的性地調(diào)整第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束的散射特性,該電磁射束進(jìn)入轉(zhuǎn)換件中。
[0034]除此之外還給出ー種發(fā)光二極管裝置。在這種ニ極管裝置中使用這里描述的轉(zhuǎn)換件。也就是說,ニ極管也具有轉(zhuǎn)換件的所有特征。
[0035]根據(jù)發(fā)光二極管裝置的至少ー個(gè)實(shí)施方式,發(fā)光二極管裝置包括至少ー個(gè)發(fā)光二極管芯片,其在運(yùn)行時(shí)發(fā)射第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束。在此例如可以發(fā)出藍(lán)光。此外發(fā)光ニ極管裝置還包括本文所描述的轉(zhuǎn)換件,該轉(zhuǎn)換件布置在發(fā)光二極管芯片的下游,以使得至少一部分第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束進(jìn)入轉(zhuǎn)換件并且被轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的電磁射束。兩種波長(zhǎng)范圍的電磁射束那么混合成混合射束,該混合射束例如是白光。在此轉(zhuǎn)換件可以作為薄層被安裝在發(fā)光二極管芯片的射束出口面上。也可能的是,預(yù)制的轉(zhuǎn)換件,例如以小薄板或薄膜的形式安裝在發(fā)光二極管芯片的射束出ロ面上。此外也可能的是,轉(zhuǎn)換件將發(fā)光二極管芯片形狀配合地包封。在這種情況下,轉(zhuǎn)換件以澆鑄材料的形式通過噴射注塑或者壓鑄安裝在發(fā)光二極管芯片上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例以及相關(guān)附圖來詳細(xì)地闡述本文所述的轉(zhuǎn)換件以及發(fā)光二極管芯片。
[0037]圖I通過示意性的截面圖示出本文所述的轉(zhuǎn)換件的實(shí)施例。
[0038]圖2通過示意性的截面圖示出本文所述的發(fā)光二極管裝置的實(shí)施例。
[0039]圖3和4通過圖形的描繪圖示出所述的轉(zhuǎn)換件以及發(fā)光二極管裝置的特性。
[0040]相同的,類似的以及功能相同的元件在附圖中設(shè)有相同的參考標(biāo)號(hào)。附圖中示出的元件的形狀以及大小比例并非按比例地被觀察。為了更清楚地展示和/或更容易理解個(gè)別元件被放大地示出。
【具體實(shí)施方式】
[0041]在圖I的示意性的截面圖中示意性地示出本文所述的轉(zhuǎn)換件I。轉(zhuǎn)換件I包括例如由硅樹脂構(gòu)成的基體材料3。在從例如最低25°C至最高150°C的溫度范圍中,隨著溫度上升基體材料3的光學(xué)的折射率下降。
[0042]在基體材料3中嵌入大量的發(fā)光材料顆粒。在此在圖3的實(shí)施例中,三種不同類型的發(fā)光材料顆粒嵌入基體材料3中。轉(zhuǎn)換件I例如包括以下類型的發(fā)光材料顆粒:由LuAGaG =Ce構(gòu)成的第一類型發(fā)光材料顆粒2a,由(Sr,Ca,Ba) 2Si5N8構(gòu)成的第二類型發(fā)光材料顆粒2b,以及由CaAlSiN構(gòu)成的第三類型發(fā)光材料顆粒2c。
[0043]第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束10,進(jìn)入轉(zhuǎn)換件I后,部分地被發(fā)光材料顆粒轉(zhuǎn)換了波長(zhǎng),其中,產(chǎn)生了第二波長(zhǎng)范圍的電磁射束10a,10b,10c。其與第一波長(zhǎng)范圍的電磁射束10混合成混合射束11,該混合射束例如可以是白光。第一類型發(fā)光材料顆粒2a主要發(fā)射綠光10a,第二類型發(fā)光材料顆粒發(fā)射紅光10b,并且第三類型發(fā)光材料顆粒2c同樣發(fā)射紅光10c。第二類型以及第三類型發(fā)光材料顆粒當(dāng)前由不同的材料構(gòu)成,但是卻具有近似的發(fā)射波長(zhǎng),這意味著這兩種類型的發(fā)光材料顆粒的發(fā)射波長(zhǎng)的最大值差值少于50nm。
[0044]結(jié)合圖3在基體材料的不同溫度時(shí)繪制出不同轉(zhuǎn)換件的色度坐標(biāo)。
[0045]起始點(diǎn)選擇在25°C并且在圖3的描繪性的圖形中通過曲線22,23,24加粗的圖標(biāo)示出。賈德直線(Judd’ sche Gerade) 21通過虛線來表示。
[0046]曲線22涉及第ー發(fā)光材料混合物,其具有以下發(fā)光材料:(Sr,Ca,Ba) 2Si5N8,LuAGaG =Ce0曲線23涉及第ニ發(fā)光材料混合物,其具有以下發(fā)光材料:LuAGaG :Ce,CaAlSiN。曲線24涉及第三發(fā)光材料混合物,其具有以下發(fā)光材料:LuAGaG :Ce, CaAlSiN, (Sr, Ca,Ba)2Si5N8,即第一和第二發(fā)光材料混合物的發(fā)光材料。兩種紅光發(fā)光材料例如以比例I :1嵌入最后ー種所述的發(fā)光材料混合物中。
[0047]曲線22,23和24的單個(gè)測(cè)量點(diǎn)在這里分別彼此相差25°C。在此各個(gè)發(fā)光材料顆粒的濃度這樣設(shè)定,即當(dāng)溫度大約在125°C時(shí),所有發(fā)光材料混合物都大約達(dá)到相同的色度坐標(biāo)中。曲線21示出3000K的賈德直線,其示出具有相同的最近似的色溫的色度坐標(biāo)。這條直線同時(shí)也是McAdam橢圓的主軸線。沿著這條直線發(fā)生的色度坐標(biāo)變化肉眼是無法察覺的。如果使用三種所述類型發(fā)光材料顆粒的混合物,即曲線24,其中,發(fā)射紅光的發(fā)光材料按照I :1的比例混合,那么在25°C和150°C溫度范圍中,混合光的色度坐標(biāo)11將沿著賈德直線21移動(dòng)。
[0048]圖4示出圖形的描繪圖,其中對(duì)于發(fā)光材料混合物而言根據(jù)基體材料的溫度繪制色溫。由此示圖可以看到,當(dāng)溫度在25°C和150°C之間時(shí),曲線24的色溫變化是小于50K的。
[0049]在圖2的示意性的截面圖中,示出具有文本所述轉(zhuǎn)換件I的發(fā)光二極管裝置。發(fā)光二極管裝置包括載體4,該載體例如可以是接ロ載體,例如導(dǎo)線框架或者是電路板,在該發(fā)光二極管裝置上安裝有發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光二極管芯片5。發(fā)光二極管芯片5形狀配合地由轉(zhuǎn)換件I包封,例如通過澆鋳。
[0050]本發(fā)明不僅僅局限于所述的實(shí)施例的描述。本發(fā)明包括每一新的特征以及每ー特征的組合,這特別是包括權(quán)利要求書中所述的特征的每個(gè)組合,即使該特征或者組合本身并沒有在權(quán)利要求或者實(shí)施方式中明確地給出。
【權(quán)利要求】
1.ー種用于將第一波長(zhǎng)范圍(10)的電磁射束波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換至第二波長(zhǎng)范圍(10a,10b,.10c)的電磁射束的轉(zhuǎn)換件(I),所述第二波長(zhǎng)范圍包括比所述第一波長(zhǎng)范圍更大的波長(zhǎng),所述轉(zhuǎn)換件具有: -基體材料(3),所述基體材料的光學(xué)折射率是取決于溫度的;和 -至少兩種不同類型的發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c); -其中,每一所述類型的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c)都大量分布在所述基體材料(3)中, -所述不同類型的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c)通過平均顆粒尺寸和/或材料而彼此區(qū)分開, -所述轉(zhuǎn)換件(I)在受到所述第一波長(zhǎng)范圍(10)的電磁射束激勵(lì)時(shí)發(fā)出具有由所述第一波長(zhǎng)范圍(10)和所述第二波長(zhǎng)范圍(10a,10b, 10c)組成的電磁射束的混合射束(11),并且 -當(dāng)所述基體材料(3)的溫度在最低25°C和最高150°C之間時(shí),所述混合射束(11)的相關(guān)色溫和/或色度坐標(biāo)基本上保持恒定。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)換件(1),其中,當(dāng)所述基體材料(3)的溫度在最低25°C與最高150°C之間時(shí),所述混合射束的所述相關(guān)色溫最大變化為60K。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(1),其中,當(dāng)所述基體材料(3)的溫度在最低25°C與最高150°C之間時(shí),所述混合射束(11)的所述色度坐標(biāo)處于三步McAdam橢圓之內(nèi)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(1),其中,在最低25°C和最高150°C的溫度范圍中,隨著溫度的上升所述基體材料(3)的所述折射率下降。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(I),其中,所述基體材料(3)基本上沒有散射材料的顆粒。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(I),具有三種類型的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c),其中,兩種類型的所述發(fā)光材料顆粒具有相同的或近似的第一發(fā)射波長(zhǎng)范圍,以及第三類型的所述發(fā)光材料顆粒具有其它的發(fā)射波長(zhǎng)范圍,所述其它的發(fā)射波長(zhǎng)范圍的最大值與所述第一發(fā)射波長(zhǎng)范圍的最大值偏差至少lOOnm。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(1),其中,所述不同類型中的至少兩個(gè)類型的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c)由不同的材料組成并且具有近似的發(fā)射波長(zhǎng)范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7中所述的轉(zhuǎn)換件(1),具有由LuAGAG=Ce構(gòu)成的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c),由(Sr,Ca,Ba) 2Si5N8構(gòu)成的發(fā)光材料顆粒以及由CaAlSiN構(gòu)成的發(fā)光材料顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任ー項(xiàng)中所述的轉(zhuǎn)換件(1),其中,所述不同類型中的至少兩個(gè)類型的所述發(fā)光材料顆粒(2a,2b,2c )由相同的材料構(gòu)成并且具有不同的平均顆粒尺寸。
10.ー種發(fā)光二極管裝置,具有: -發(fā)光二極管芯片(5),所述發(fā)光二極管芯片在運(yùn)行時(shí)發(fā)射所述第一波長(zhǎng)范圍(10)的電磁射束;以及 -根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換件(I);其中 -所述轉(zhuǎn)換件(I)布置在所述發(fā)光二極管芯片(4)的下游,以使得至少一部分所述第一波長(zhǎng)范圍的所述電磁射束進(jìn)入所述轉(zhuǎn)換件(I)并且被轉(zhuǎn)換成所述第二波長(zhǎng)范圍(10a,10b,10c)的電磁射束。
11.根據(jù) 前述權(quán)利要求中所述的發(fā)光二極管裝置,其中,所述轉(zhuǎn)換件(I)將所述發(fā)光二極管芯片(4)形狀配合地包封。
【文檔編號(hào)】H01L33/50GK103534823SQ201280023538
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】賴納·溫迪施 申請(qǐng)人:歐司朗有限公司