光电子半导体器件、用于制造光电子半导体器件的方法以及具有光电子半导体器件的光源技术

提出一种光电子半导体器件(9)，所述光电子半导体器件包括：具有至少一个发光二极管芯片(11)和覆盖面(1a)的发光二极管构件(1)，所述覆盖面沿放射方向(Z)设置在发光二极管芯片(11)的下游；转换元件(2)，所述转换元件沿放射方向(Z)设置在发光二极管构件(1)的下游；框架体(3)；和覆盖体(4)，所述覆盖体由透射辐射的材料形成，其中框架体(3)框架状地包围转换元件(2)的全部侧面(2c)；覆盖体(4)沿放射方向(Z)设置在转换元件(2)的下游，并且在其背离发光二极管芯片(11)的覆盖面(2a)上遮盖转换元件(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
出版物DE102012110668描述一种光电子半导体器件和一种用于制造这种光电子半导体器件的方法。
技术实现思路
要实现的目的在于：提出一种具有灵敏的转换材料的光电子半导体器件以及一种具有这种光电子半导体器件的光源，所述光源和光电子半导体器件分别具有提高的使用寿命。另一要实现的目的在于：提出一种用于制造具有灵敏的转换材料的光电子半导体器件的方法。提出一种光电子半导体器件。光电子半导体器件例如为发射光的半导体二极管，所述半导体二极管设为用于发射电磁辐射。替选地，光电子半导体器件也能够为检测光的半导体二极管，所述半导体二极管设为用于检测电磁辐射。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括发光二极管构件。发光二极管构件例如能够为无机发光二极管构件。发光二极管构件包括至少一个发光二极管芯片和覆盖面，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管芯片的下游。特别地，发光二极管芯片能够是无机发光二极管芯片。换言之，发光二极管芯片的半导体本体能够借助无机化合物形成或者在制造公差的范围内由无机化合物构成。发光二极管构件具有主延伸平面，在所述主延伸平面中，所述发光二极管构件沿横向方向延伸。发光二极管构件垂直于主延伸平面、平行于放射方向具有一定厚度。发光二极管构件的厚度相对于发光二极管构件在横向方向上的最大延伸是小的。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括转换元件，所述转换元件在放射方向上设置在发光二极管构件的下游。转换元件尤其包括灵敏的转换波长的转换材料。灵敏的转换材料的特征例如在于：转换材料在例如与氧和/或水接触时例如通过氧化破坏和/或损坏。此外，灵敏的转换材料能够灵敏地对温度波动做出反应并且通过这种温度波动例如损害其功能。灵敏的转换材料当前能够为转换波长的量子点和/或有机的转换材料。此外，转换波长的转换材料的特征在于：由发光二极管构件或由发光二极管芯片发射的电磁辐射的波长在转换材料处转换。优选地，波长在此增大。例如，通过转换元件将蓝色的电磁辐射至少部分地或完全地转换成红色的和/或绿色的辐射。尤其可行的是：转换元件不具有用于通过将电能转换成光子来产生辐射的有源区。换言之，可行的是：转换元件是无源元件，所述无源元件仅转换由发光二极管芯片发射的电磁辐射。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括覆盖体，所述覆盖体由透射辐射的材料形成。在此和在下文中，“透射辐射的”能够表示：将由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射的至少90％、尤其90％、优选至少95％穿过覆盖体的材料透射。特别地，“透射辐射的”能够表示：覆盖体的材料对于由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射具有至少90％的、优选至少95％的透射系数。覆盖体例如能够借助玻璃形成。有时，覆盖体能够为玻璃板。玻璃板当前为一件式构成的体部，所述体部由玻璃形成。玻璃板具有主延伸平面和相对于该主延伸平面竖直伸展的厚度，所述厚度与玻璃板在主延伸平面中的扩展相比是小的。覆盖体在放射方向上设置在转换元件的下游。由转换元件转换的且之前由发光二极管构件发射的电磁辐射因此能够穿过覆盖体射出，并且耦合输出到包围半导体器件的材料、例如周围的空气中。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括框架体。框架体例如包括金属材料。框架体尤其能够构成为是反射性的。在此和在下文中，“反射性的”能够表示：由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射的至少90％、优选至少95％通过框架体的材料反射。特别地，在此和在下文中，“反射性的”和/或“反射辐射的”能够表示：框架体对于由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射具有至少90％、优选至少95％的反射系数。有利地，框架体具有高的热传导能力。因此，例如能够经由框架体导出发光二极管构件的、尤其转换材料的升高的温度，由此，转换元件能够被保护防止加热。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，框架体框架状地包围转换元件的全部侧面。在出自放射方向的俯视图中，即在从上方的俯视图中，框架体因此对转换元件横向地在其侧面处限界。然而，“框架状”不表示：在俯视图中，框架体的朝向转换元件的外面和/或朝向转换元件的内面和/或转换元件必须具有矩形形状。更确切地说，框架体的外面和/或内面和/或转换元件在俯视图中具有多边形的、三角形的、卵形的或圆形的形状。优选地，框架体完全地包围转换元件的全部侧面。在此，框架体能够直接邻接于转换元件。替选地，可行的是：在框架体和转换元件之间存在空腔、例如间隙，所述空腔能够由气体填充。框架体的至少一个覆盖面在从上方的俯视图中连续地构成。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，覆盖体在转换元件的背离发光二极管构件的覆盖面上遮盖转换元件。此外，覆盖体能够至少部分地在框架体的背离发光二极管构件的覆盖面上覆盖框架体。优选地，覆盖体完全地遮盖转换元件和框架体。在从放射方向到光电子半导体器件的俯视图中，因此不可见转换元件的和/或框架体的露出的面。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括：具有至少一个发光二极管芯片和覆盖面的发光二极管构件，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管芯片的下游；转换元件，所述转换元件在放射方向上设置在发光二极管构件的下游；框架体和覆盖体，所述覆盖体由透射辐射的材料形成。框架体框架状地包围转换元件的全部侧面。覆盖体在放射方向上设置在转换元件的下游并且在转换元件的背离发光二极管构件的覆盖面上遮盖转换元件。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件还包括阻挡层。阻挡层设置在发光二极管构件和转换元件之间。阻挡层尤其能够与发光二极管构件和/或转换元件直接接触。特别地，阻挡层能够直接邻接于转换元件的底面。此外可行的是：阻挡层直接邻接于转换元件的侧面。阻挡层完全地覆盖发光二极管构件的全部朝向转换元件的外面。在此，发光二极管构件的朝向转换元件的外面是如下外面：在转换元件和发光二极管构件之间未设置有层的情况下，即在转换元件与发光二极管构件直接接触的情况下，所述外面与转换元件直接接触。例如，附加可行的是：由阻挡层完全地覆盖转换元件的朝向发光二极管构件的外面。此外，阻挡层能够至少部分地覆盖转换元件的横向的侧面。转换元件仅在其背离发光二极管构件的外面上没有阻挡层。阻挡层在转换元件的朝向发光二极管构件的外面上密封转换元件。特别地，阻挡层能够至少部分地覆盖光电子半导体器件的全部内面。例如，阻挡层覆盖光电子半导体器件的内面的90％、优选95％。在此，光电子半导体器件的内面通过发光二极管构件的朝向转换元件的外面和框架体的全部朝向转换元件的侧面给出。根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，转换元件包括转换波长的量子点作为灵敏的转换波长的转换材料。例如，转换材料由基体材料形成，其中转换波长的量子点引入到基体材料中。转换元件因此能够为浇注体，所述浇注体包含量子点。浇注体优选由如下材料形成，所述材料例如借助于模塑液态地加工成最终产品，并且作为该最终产品固化。借助于浇注的制造有时能够引起良好的填充和/或密封可能存在的空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子半导体器件(9)，所述光电子半导体器件包括：‑具有至少一个发光二极管芯片(11)和覆盖面(1a)的发光二极管构件(1)，所述覆盖面沿放射方向(Z)设置在所述发光二极管芯片(11)的下游；‑转换元件(2)，所述转换元件沿放射方向(Z)设置在所述发光二极管构件(1)的下游；‑框架体(3)；和‑覆盖体(4)，所述覆盖体由透射辐射的材料形成，其中‑所述框架体(3)框架状地包围所述转换元件(2)的全部侧面(2c)；‑所述覆盖体(4)沿放射方向(Z)设置在所述转换元件(2)的下游，并且在所述转换元件的背离所述发光二极管芯片(11)的覆盖面(2a)上遮盖所述转换元件(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 DE 102014108282.61.一种光电子半导体器件(9)，所述光电子半导体器件包括：-具有至少一个发光二极管芯片(11)和覆盖面(1a)的发光二极管构件(1)，所述覆盖面沿放射方向(Z)设置在所述发光二极管芯片(11)的下游；-转换元件(2)，所述转换元件沿放射方向(Z)设置在所述发光二极管构件(1)的下游；-框架体(3)；和-覆盖体(4)，所述覆盖体由透射辐射的材料形成，其中-所述框架体(3)框架状地包围所述转换元件(2)的全部侧面(2c)；-所述覆盖体(4)沿放射方向(Z)设置在所述转换元件(2)的下游，并且在所述转换元件的背离所述发光二极管芯片(11)的覆盖面(2a)上遮盖所述转换元件(2)。2.根据上一项权利要求所述的光电子半导体器件(9)，其中存在阻挡层(5)，所述阻挡层设置在所述发光二极管构件(1)和所述转换元件(2)之间，其中所述阻挡层(5)完全地覆盖所述发光二极管构件(1)的全部朝向所述转换元件(2)的外面。3.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述转换元件(2)包括转换波长的量子点(21)。4.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述覆盖体(4)和所述框架体(3)彼此连接，并且完全地遮盖所述转换元件(2)的全部背离所述发光二极管构件(1)的外面。5.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述发光二极管构件(1)包括成形体(12)和连接部位(13)。6.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中存在阻挡层(5)，所述阻挡层设置在所述发光二极管构件(1)和所述转换元件(2)之间，其中所述阻挡层(5)完全地覆盖所述成形体(12)的全部朝向所述转换元件(2)的外面。7.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述转换元件(2)在制造公差的范围内通过所述阻挡层(5)和/或所述连接部位(13)、所述框架体(3)和所述覆盖体(4)气密地密封。8.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述阻挡层(5)的材料、所述框架体(3)的材料和/或所述覆盖体(4)的材料具有最高为1×10-3g/m2/日、优选最高为3×10-4g/m2/日的水蒸气透射率。9.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述成形体(12)的材料具有比所述覆盖层(5)的材料更高的水蒸气透射率。10.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述阻挡层(5)在放射方向上包括至少一个第一层和至少一个第二层，其中所述第一层由有机材料形成，并且所述第二层由无机材料形成。11.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述连接部位(13)在制造公差的范围内覆盖所述成形体(12)的全部朝向所述转换元件(2)的外面。12.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件(9)，其中所述框架体(3)包括反应性的加热层(31)和第一金属框架(32)，其中-所述反应性的加热层(31)由能反应的材料形...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺温·文马尔姆，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE