光电半导体元器件制造技术

光电半导体元器件使用添加的发光材料，该发光材料将420nm以下的主射束源出射的翼部区域转换为可见的射束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的光电半导体元器件，特别是一种转换型LED。本专利技术还说明了一种所属的制造方法。
技术介绍
US598925公开了一种典型的白光LED。恰恰在这种转换型LED中重要的是，主出射相对是短波。峰值典型地位于440至460nm。因为半值宽度大多数处于20至40nm的区域中，因此这种类型的LED通常还射出射束在420nm以下的区域中完全值得注意的部分。但是该射束产生了一些问题，这是因为该射束由于其能量很高而破坏性地影响LED的部件。迄今为止所使用的技术(以便能与其共存)有针对性地使用了抗UV性提高的有机材料，但是由此仅仅可以有局限性地选择材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在根据权利要求1的前序部分的光电半导体元器件中得到了一种对于材料缺乏抗UV性问题的改进的解决方案。该目的通过权利要求1的表征的特征得以实现。特别有利的设计方案存在于从属权利要求中。本专利技术通过将缺点转化为优点来解决这种问题。由此不仅能实现对于LED的有机成分或者部件的改进的UV保护，还实现了在用于芯片的LED中提升效率，该LED的主出射>420nm。典型地，出射的最大值例如为大约440nm (例如见图2)。在此,少部分(大约10%)产生了波长<420nm的短波UV射束，该射束例如断开了有机键C-C ;C_H ；C-0-0-H,并且导致了并不希望的变色。可能的是，这些UV部分通过适当的光学过滤器(例如涂层)被“阻断”、确切地说吸收，并且由此保护该塑料。根据本专利技术提出，过滤器并不阻断<420nm、特别是380-420nm区域的短波UV射束，该UV射束在光学上是无用的并且仅仅导致不希望的发热。对此替代地，该射束能通过适当的、在该区域中的吸收相对较高的发光材料转化为可见光，由此不仅仅产生更少的热量，还改进了效率。优选地使用在380_420nm中有效激发的发光材料，特别是具有这样的性质，即该发光材料的QE和吸收>50%，优选地>70`%，理想地为>80%。理想的是，发光材料在可见光区域(>420nm)中类似于芯片地出射。在白光LED中这是一个相对于主发光材料成分(在光转换方面)添加的附加发光材料成分，主发光材料成分例如是已知的YAG =Ce或者另一种石榴石。附加的发光材料成分能以芯片的颜色(“芯片颜色”)、即蓝色出射。适合的发光材料例如是BAM或者SCAP。但是添加的发光材料也能以发光材料成分的颜色或者以另外的颜色出射。这例如在使用例如射出黄光或者绿光的硅酸盐或者氮氧化物时出现。同样可以考虑混合附加的发光材料成分。附加的(添加的)发光材料成分可以作为涂层涂覆在反射体上和/或在底板(Board)上。附加的发光材料成分可以以芯片的颜色(“芯片颜色”)、即蓝色出射。适合的发光材料例如是BAM或者SCAP。但是添加的发光材料也能以发光材料成分的颜色或者以另外的颜色出射。这例如也使用例如射出黄光或者绿光的硅酸盐或氮氧化物时出现。同样可以考虑混合附加的发光材料成分。附加的(添加的)发光材料成分可以作为涂层涂覆在反射体上和/或在底板上。在芯片出射具有主出射>420nm、例如大约440nm的情况下，不可避免地产生的短波UV射束的、特别是在380-420nm区域中的部段通过附加的发光材料成分转换为波长较大的有用射束。这通过更多可见光和生成相应更少的热量使得效率提高。此外，在这种情况下原则上能使用较多数量的塑料。在此作为选择出现了对LED的射束特性的改进。本专利技术不仅适用于可以是完全转换或者部分转换的转换型LED，而且也适用于纯LED、特别是适用于蓝光LED。特别良好适合的附加的发光材料、或者是在纯LED的情况下单个的效率待改进的发光材料是M10(P04)6C12:Eu，其中M=单独的Sr，Ba，Ca或者这些材料的组合。特别适合的是srl0(P04)6C12:Eu。掺杂物Eu在此替代M，优选地是Sr，部分地在其晶格位置(Gitterplaetzen)上。有效的掺杂物是3至6mol_%Eu。本专利技术的基本的特征以编号列举的形式是:1.一种光电半导体兀器件,具有光源、壳体和电接口，其中，所述光源出射主射束，该射束的峰值波长介于420至4 60nm的区域中，并且所述峰值波长具有主出射的翼部，该翼部延伸进入小于420nm的区域，其特征在于，翼部区域的射束或者翼部形区域的一部分通过添加的发光材料转换为可见的射束。2.根据权利要求1所述的光电半导体元器件，其特征在于，添加的发光材料将380至420nm区域中的射束至少部分地或者优选尽可能有效地转换为可见的射束。3.根据权利要求1所述光电半导体元器件，其特征在于，添加的发光材料具有该发光材料出射的、处于蓝色至黄色光谱范围中的峰值，特别是在430至565nm中。4.根据权利要求1所述光电的半导体元器件，其特征在于，光源是具有主发光材料的转换型LED。5.根据权利要求1所述光电半导体元器件，其特征在于，添加的发光材料涂覆在芯片上和/或在壳体的侧壁上。6.根据权利要求1所述光电半导体元器件，其特征在于，添加的发光材料在主发光材料之前涂覆在芯片上或者与该主发光材料相混合。7.根据权利要求1所述光电半导体元器件，其特征在于，发光材料从以下组中选出，M10(P04)6C12:Eu，其中 M=单独的 Sr，Ba，Ca 或者这些材料的组合，(BaxEu1^x)MgAl10O17其中 χ=0.3 至 0.5，或者(sivx_yCexLiy) 2Si5N8。附图说明下面应该结合多个实施例对于本专利技术详细地加以阐述。附图示出:图1是LED取决于运行电流的主出射的典型光谱；图2是适合的发光材料的出射和吸收情况；图3是使用了添加的光学材料的LED ；图4-7是对于使用了添加的发光材料的LED的各一个另外的实施例。具体实施例方式图1示出一种LED的典型出射光谱，其在转换型LED中被用作主射束源。在此大多数涉及一种InGaN类型的LED。随着工作电流的增加，该工作电流典型地为10至40mA (曲线1:10mA，曲线2:20mA ;曲线3:30mA ;曲线4:40mA)，主出射的峰值在更短波长的方向上移动。同时主射束的部分在420nm以下在出射的短波翼部中增加。本专利技术的意义在于，可利用在420nm以下的区域，首先在380至420nm的区域中。根据工作电流的类型，在该框架(Fenster)内该部分为大约10%。当该部分至少为1%时应用本专利技术是有意义的。该射束到达LED壳体的部分强烈地取决于芯片类型和可能所应用的转换工艺。该部分在射出蓝光并且在此未设计作为薄层芯片的芯片中特别高，确切地说，特别是由于进行出射的芯片的体积，在该芯片中，射出光的涂层涂覆在蓝宝石-基底上。图2示出了一种适合的发光材料的实施例，该发光材料将UV转换为蓝光。这涉及(Sr0.96Eu0.04) 10 (P04) 6C12。卤化磷酸盐(Halophosphat)恰恰在 380 至 420nm 的框架区域中强烈地吸收并且在蓝光区域中、基本上在430至490nm的区域中出射。图3示意性地示出LEDl的原理图。该LED具有壳体2，其中放置有InGaN类型的、射出蓝光(峰值在大约440至450nm)的芯片3。在此LED本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安杰拉·埃伯哈德，弗兰克·耶尔曼，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：
国别省市：