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(zhuān)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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒（2a，2b，2c），其中，每一類(lèi)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(lèi)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(zhuān)利說(shuō)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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)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。基體材料可以是硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。還可能的是，基體材料由硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒，其中，每ー類(lèi)型的發(fā)光材料顆粒都大量分布在基體材料中。基體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(shuō)，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(lèi)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(guò)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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒至少通過(guò)下列特性中的一個(gè)而區(qū)別開(kāi)來(lái)：平均顆粒尺寸和/或材料。在此也可能的是，不同類(lèi)型的發(fā)光材料顆粒通過(guò)這兩個(gè)特性彼此區(qū)別開(kāi)來(lái)。也就是說(shuō)，不同類(lèi)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(lèi)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(méi)有被轉(zhuǎn)換，而是沒(méi)有轉(zhuǎn)換地離開(kāi)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?，例如當(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(wú)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(lái)說(shuō)，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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒，每ー類(lèi)型的發(fā)光材料顆粒都大量分布于基體材料中，不同類(lèi)型的發(fā)光材料顆粒通過(guò)不同的平均顆粒尺寸和/或材料而彼此區(qū)分開(kāi)，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(lái)不適。
[0013]色度坐標(biāo)發(fā)生偏移的原因是由多種物理過(guò)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(guò)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(guò)程一般來(lái)說(shuō)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(lái)說(shuō)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(wèn)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，并且這些散射顆粒可以通過(guò)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(lèi)型的混合物，該發(fā)光材料類(lèi)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(lái)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(lèi)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(shuō)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(guò)使用至少兩個(gè)不同類(lèi)型的發(fā)光材料來(lái)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(lèi)型的發(fā)光材料中則出現(xiàn)補(bǔ)償過(guò)度，這意味著，對(duì)于發(fā)光材料的顆粒來(lái)說(shuō)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(wú)法或者根本不能察覺(jué)。
[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(shù)脂形成或者由硅樹(shù)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(méi)有散射材料的顆粒。在這里散射材料指的是沒(méi)有轉(zhuǎn)換自身波長(zhǎng)的特性的材料?！盎旧蠜](méi)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(huà)說(shuō)，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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒，其中，兩個(gè)類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(huà)說(shuō)第三類(lèi)型的發(fā)光材料顆粒與第一類(lèi)型以及第ニ類(lèi)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(lèi)型中至少兩個(gè)類(lèi)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(lèi)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(lái)說(shuō)會(huì)得到前面所描述的補(bǔ)償過(guò)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(lèi)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(shù)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(lèi)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(lái)確定。通過(guò)將具有不同平均顆粒尺寸的發(fā)光材料顆?；旌希梢杂心康男缘卣{(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(shuō)，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(guò)噴射注塑或者壓鑄安裝在發(fā)光二極管芯片上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例以及相關(guān)附圖來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(lèi)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(shù)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(lèi)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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒：由LuAGaG =Ce構(gòu)成的第一類(lèi)型發(fā)光材料顆粒2a，由（Sr，Ca，Ba) 2Si5N8構(gòu)成的第二類(lèi)型發(fā)光材料顆粒2b，以及由CaAlSiN構(gòu)成的第三類(lèi)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(lèi)型發(fā)光材料顆粒2a主要發(fā)射綠光10a，第二類(lèi)型發(fā)光材料顆粒發(fā)射紅光10b，并且第三類(lèi)型發(fā)光材料顆粒2c同樣發(fā)射紅光10c。第二類(lèi)型以及第三類(lèi)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(lèi)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(guò)曲線(xiàn)22，23，24加粗的圖標(biāo)示出。賈德直線(xiàn)（Judd’ sche Gerade) 21通過(guò)虛線(xiàn)來(lái)表示。
[0046]曲線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)21示出3000K的賈德直線(xiàn)，其示出具有相同的最近似的色溫的色度坐標(biāo)。這條直線(xiàn)同時(shí)也是McAdam橢圓的主軸線(xiàn)。沿著這條直線(xiàn)發(fā)生的色度坐標(biāo)變化肉眼是無(wú)法察覺(jué)的。如果使用三種所述類(lèi)型發(fā)光材料顆粒的混合物，即曲線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(guò)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(shū)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(méi)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(lèi)型的發(fā)光材料顆粒（2a，2b，2c)； -其中，每一所述類(lèi)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(lèi)型的所述發(fā)光材料顆粒（2a，2b，2c)通過(guò)平均顆粒尺寸和/或材料而彼此區(qū)分開(kāi)， -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(méi)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(lèi)型的所述發(fā)光材料顆粒(2a，2b，2c)，其中，兩種類(lèi)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(lèi)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(lèi)型中的至少兩個(gè)類(lèi)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(lèi)型中的至少兩個(gè)類(lèi)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(kāi)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(lài)納·溫迪施 申請(qǐng)人:歐司朗有限公司