波长转换发光器件制造技术

提供了一种发光器件。该器件可包括与波长转换区（例如荧光体区）相接触的导热区。导热区可帮助提取波长转换区中的光吸收所产生的热量，该热量如果过多则可能损害器件工作。导热区的存在可使得包括波长转换区的器件能够在高功率级（例如生光区和／或发光器件所生成的光的总功率大于０．５Ｗ）持续工作长达例如大于２０００小时的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉 发光器件以相关部件、系统和方法，更具体而言, 涉及发光二极管(led)和相关联的波长转换区。
技术介绍
发光器件可包括可吸收来自生光区(例如LED内的半导体区)的光 并发射波长不同的光的波长转换区(例如荧光体区)。因此，合并了波长 转换区的发光器件可发射或许不可能使用没有这种区的LED来得到的波 长的光。例如，GaN基LED可发射蓝光，该蓝光可由(Y， Gd)(Al， Ga )G:Ce3+ 或YAG(钇铝石榴石)转换成黄光。任何未转换的蓝光都可被滤去， 使得发光器件可以只发射黄光。在另一个例子中，GaN基LED与YAG 荧光体的组合发射可生成白光，原因是从该LED发射的蓝光与该荧光体 由于对一部分蓝光的转换而生成的黄^目組合。
技术实现思路
本专利技术提供了发光器件以;M目关部件、系统和方法。在一个实施例中，提供了一种发光器件。该器件包括适于生成光的生 光区、波长转换区和导热区。波长转换区能够吸收生光区所生成的光并发 射与生光区所生成的;3bt目比波长不同的光。导热区与波长转换区相接触并 且能够传导波长转换区中生成的热量。导热区包含与波长转换区相比热导 率较大的材料。该发光器件适于发射总功率大于0.5 W的光。在另一个实施例中，提供了一种发光器件。该器件包括适于生成光的 生光区、波长转换区和导热区。该波长转换区能够吸收生光区所生成的总 功率大于0.5 W的光并发射与生光区所生成的光相比波长不同的光。导热 区与波长转换区相接触并且能够传导波长转换区中生成的热量。导热区包 含与波长转换区相比热导率较大的材料。在另一个实施例中，提供了一种操作发光器件的方法。该方法包括在LED的生光区中生成总功率大于0.5 W的光。该方法还包括在波长转换 区中吸收生光区所生成的光并发射与生光区中生成的光相比波长不同的 光。该方法还包括AUC光器件发出光。该器件的工作寿命大于2000小时。在另一个实施例中，提供了一种形成发光器件的方法。该方法包括形 成适于生成光的生光区，并且形成能够吸收生光区所生成的光并发射与生 光区所生成的光相比波长不同的光的波长转换区。该方法还包括形成与波 长转换区相接触并且能够传导波长转换区中生成的热量的导热区，其中导 热区包含与波长转换区相比热导率较大的材料。该发光器件适于发射总功 率大于0.5W的光。当结合附图考虑时，本专利技术的其它方面、实施例和特征将4专利技术的 以下详细描述中变得明显。附图是示意性的而非意图按比例绘制。在图中， 各图中所示的每个相同或非常相似的部件用单个数字或记号表示。为清晰 起见，并非在每个图中标记每个部件。也并非在不必要进行图示来使本领 域技术人员理解本专利技术的情况下示出本专利技术每个实施例的每个部件。通过 引用合并于此的所有专利申请和专利整体地通过引用进行合并。如有冲 突，包含限定的本说明书将作出调整。附图说明图la是根据本专利技术的一个实施例的包括生光区、波长转换区和导热 区的发光器件的示意图。图lb是根据本专利技术的一个实施例的包括生光区、波长转换区和与热 沉热接触的导热区的发光器件的示意图。图lc是根据本专利技术的一个实施例的可用作图la和lb中的器件中的 生光区的一个代表性LED的示意图。图ld《j艮据本专利技术的一个实施例的可用作图la和lb中的器件中的 生光区的另一个代表性LED的示意图。图le是根据本专利技术的一个实施例的具有空间变化的且可用于图lc和 ld中的LED的介电功能的代表性LED发射面的顶视图。图2是根据本专利技术的一个实施例的包括封装窗和框的发光器件的示 意图。图3a-3e是根据本专利技术的一些实施例的适用于发光器件的封装窗的示 意图。图4a-b是根据本专利技术的一些实施例的其中波长转换区和导热区与生 光区物理分离的发光器件的示意图。图5是根据本专利技术的一个实施例的其中反射面被配置成将生光区所 生成的光向一个或多个波长转换区反射的发光器件的示意图。图6是根据本专利技术的一个实施例的其中光管可包括波长转换区的发 光器件的示意图。图7是根据本专利技术的一个实施例的其中波长转换区傍靠一个或多个 生光区的侧壁而布置的发光器件的示意图。图8a-c是根据本专利技术的一些实施例的图7中的发光器件的顶视图。图9是根据本专利技术的一个实施例的包括腔的发光器件的示意图。图10是根据本专利技术的 一个实施例的包括波长转换区的多层堆LED的 示意图。图11是根据本专利技术的一个实施例的包括合并到导电和/或导热层中的 波长转换区的多层堆LED的示意图。具体实施例方式本专利技术的某些实施例提供了发光器件以及与这样的器件相关联的方 法。发光器件可包括与波长转换区(例如荧光体区)相接触的导热区。波 长转换区可吸收该器件的生光区(例如半导体区)所发射的光并发射与被 吸收的;^目比波长不同的光。这样，发光器件可发射或许不能从不包括波 长转换区的器件获得的波长(以及因此颜色)的光。如下面进一步描述的 那样，导热区可帮助4^取波长转换区中的光吸收所产生的热量，该热量如 果过多则可能损害器件工作。导热区的存在可使得包括波长转换区的器件 能够在高功率级(例如生光区和/或发光器件所生成的光的总功率大于约 0.5 W)持续工作长达例如大于2000小时的工作寿命。图la图示了祁^据一些实施例的包括生光区110、波长转换区120和 与波长转换区120的至少一部分相接触的导热区130的发光器件100a。 如下面进一步描述的那样，生光区可以是包括有源区(例如量子阱结构) 的LED。可以使区110工作以生成光101，光101进入波长转换区120，在波长转换区120中，至少一部分光被转换成具有与所生成的光101的波 长不同的一个或多个波长的光102。如图所示，光IOI的一部分即光IOI， 可穿过波长转换区而不被转换成不同波长的光(即光102)。然而，应当 理解，在其它实施例中，基本上所有在区110中生成的光都在波长转换区 中被转换。在该说明性实施例中，发光器件的光发射包括光101，和光102 的组合。例如，如果光101，具有蓝光的波长特性而光102具有黄光的波长 特性，则组合发射(即光IOI，和102 )可呈现白色。图lb图示了发光器件100b,其与发光器件100a相似，但其导热区 130与可在其外部的热沉135热接触。应当理解，并非所有的图la和lb所示特征都需要存在于本专利技术的所 有实施例中，所示特征可以按别的方式定位在发光器件内。亦可在其它实 施例中存在附加部件。附加实施例在其它图中示出和/或在下面进一步描 述。当一特征(例如层、区、衬底、热沉)被称为在另一特征上(on)、 上方(over)或上面(overlie)时，该特征可能直接在该另一特征 上，或者亦可能存在中介特征(例如层)。 一特征直接在另一特征上 或与另一特征相接触意味着不存在中介特征。还应理解，当一特征被 称为在另一特征上(on)、上方(over)、上面(overlie)或与另 一特征相接触时，该特征可能覆盖该另一特征的一部分或全部。与另 一特征相邻的一特征可能直接在该另一特征上、直接在该另一特征下 或直接紧接该另一特征。生光区可以是LED或LED的一部分。例如，生光区110可以是LED 的有源区(例如半导体区)，然而应理解本专利技术不限于此。当生光区是LED 的有源区时，应理解LED可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：　生光区，适于生成光；　波长转换区，能够吸收所述生光区所生成的光并发射与所述生光区所生成的所述光相比波长不同的光；以及　导热区，与所述波长转换区相接触并且能够传导所述波长转换区中生成的热量，所述导热区包含与所述波长转换区相比热导率较大的材料，　其中所述发光器件适于发射总功率大于０．５Ｗ的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-29 11/238,6671.一种发光器件，包括生光区，适于生成光；波长转换区，能够吸收所述生光区所生成的光并发射与所述生光区所生成的所述光相比波长不同的光；以及导热区，与所述波长转换区相接触并且能够传导所述波长转换区中生成的热量，所述导热区包含与所述波长转换区相比热导率较大的材料，其中所述发光器件适于发射总功率大于0.5W的光。2. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区与热沉相接触。3. 根据权利要求2的器件，其中所述热沉在所逸义光器件外部。4. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区包括热沉。5. 根据权利要求l的器件，还包括包含窗的封装，所述窗包括所述 波长转换区。6. 根据权利要求5的器件，其中所述封装包括围绕所述窗的一部分 的框，所述框包括所述导热区。7. 根据权利要求5的器件，其中所述窗包括所述导热区。8. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区包括与所述波长转换区 相邻的层。9. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区包括与所述波长转换区 相邻的层，所述层能相当大程度地反射从所述波长转换区发出的光。10. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区包括与所述波长转换区 相邻的图案化区。11. 根据权利要求l的器件，其中所述导热区被嵌入所述波长转换区内。12. 根据权利要求ll的器件，其中所述导热区包括嵌入所述波长转 换区内的细长结构。13. 根据权利要求l的器件，还包括构造和布置成允许具有至少一种 所选波长的光通过并反射具有至少 一种非所选波长的光的滤光器。14. 根据权利要求l的器件，其中所述波长转换区和所述生光区是第一结构的部分。15. 根据权利要求1的器件，其中所述波长转换区是第一结构的一 部分，且所述生光区是与所述第一结构物理分离的第二结构的一部分。16. 根据权利要求15的器件，其中所述波长转换区在反射区上形成。17. 根据权利要求l的器件，还包括构造和布置成将所述生光区所生 成的光引向所述波长转换区的^J时区。18. 根据权利要求17的器件，其中所述生光区在支撑件的第一部分 上方形成，且所述波长转换区在所述支撑件的第二部分上方形成。19. 根据权利要求18的器件，其中所述导热区包括在所述支撑件上 形成的层并且与所述生光区和所述波长转换区相接触。20. 根据权利要求l的器件，还包括光管，其中所述光管包括所述波 长转换区。21. 根据权利要求l的器件，还包括光管，其中所述波长转换区在所 述光管上形成。22. 根据权利要求l的器件，其中所述波长转换区的至少一侧壁与所 述生光区相接触。23. 根据权利要求l的器件，其中所述生光区围绕所述波长转换区的 侧壁。24. 根据权利要求l的器件，其中所述器件还包括适于发射光的第二 生光区。25. 根据权利要求24的器件，其中所述生光区是第一 LED的一部分， 且所述第二生光区是第二LED的一部分。26. 根据权利要求25的器件，其中所述器件包括至少包含所述第一 LED和所述第二 LED的LED阵列，其中所述第一 LED和所述第二 LED 适于发射光，JU^所述第一 LED和所述笫二 LED中的每一种LED发出 的光的总功率都大于0.5 W。27. 根据权利要求l的器件，其中所述生光区是第一LED的一部分， 且所述第一 LED适于发射总功率大于0.5 W的光。28. 根据权利要求l的器件，还包括限定腔的结构，其中所述波长转 换区在所述腔中形成，且所述生光区适于向所述腔中发射光。29. 根据权利要求28的器件，其中所述生光区在限定所述腔的所述 结构的壁上形成，且所述壁包括所述导热区。30. 根据权利要求l的器件，其中所述生光区包括半导体区。31. 根据权利要求30的器件，其中所述半导体区包含III-...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢A埃尔查克，迈克尔林，埃莱夫泰里奥斯利多里基斯，约A韦内齐亚，迈克尔格里戈里布朗，小罗伯特F卡尔利切克，
申请(专利权)人：发光装置公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]