陶瓷轉(zhuǎn)換元件、光電子半導體元件和用于制造陶瓷轉(zhuǎn)換元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 說明了一種陶瓷轉(zhuǎn)換元件、一種帶有陶瓷轉(zhuǎn)換元件的光電子半導體器件和一種用 于制造陶瓷轉(zhuǎn)換元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷轉(zhuǎn)換元件例如在文獻DE10 2011 010 118、DE10 2011 113 962 和DE10 2011 116 229中被描述。文獻DE100 65 381示例性地描述了一種基于樹脂的被涂敷的轉(zhuǎn) 換元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 任務是說明一種帶有兩種不同發(fā)光材料的陶瓷轉(zhuǎn)換元件，其可W簡化地被制造。 此外，還應當說明一種帶有陶瓷轉(zhuǎn)換元件的光電子半導體器件W及一種用于制造該種陶瓷 轉(zhuǎn)換元件的方法。
[0004] 該些任務通過具有專利權(quán)利要求1的特征的陶瓷轉(zhuǎn)換元件、通過具有專利權(quán)利要 求11的特征的光電子半導體器件和通過具有專利權(quán)利要求14的步驟的方法來解決。
[0005] 陶瓷轉(zhuǎn)換元件、光電子半導體器件和用于制造陶瓷轉(zhuǎn)換元件的方法的有利的實施 方式和改進方案分別在從屬權(quán)利要求中說明。
[0006] 陶瓷轉(zhuǎn)換元件尤其是包括具有第一發(fā)光材料的第一陶瓷層，所述第一發(fā)光材料將 第一波長范圍的電磁福射變換成第二波長范圍的電磁福射。此外，陶瓷轉(zhuǎn)換元件包括具有 第二發(fā)光材料的第二陶瓷層，所述第二發(fā)光材料將第一波長范圍的電磁福射變換成第= 波長范圍的電磁福射。第一和第二發(fā)光材料在此彼此不同并且分別基于至少一種含氧的無 機化合物。
[0007] 此外，第一波長范圍、第二波長范圍和第S波長范圍也彼此不同地構(gòu)造，其中不 排除；該些波長范圍可W彼此重疊。
[000引特別優(yōu)選的是，第一陶瓷層完全由陶瓷構(gòu)成。第二陶瓷層也尤其優(yōu)選地完全由陶 瓷構(gòu)成。
[0009] 特別優(yōu)選的是，整個陶瓷轉(zhuǎn)換元件完全由陶瓷材料構(gòu)成。此外，當前陶瓷轉(zhuǎn)換元件 有利地優(yōu)選是單片轉(zhuǎn)換元件，也即轉(zhuǎn)換元件的陶瓷層材料配合地并且機械穩(wěn)定無接合層地 相互連接。例如相比于使用具有分別不同的發(fā)光材料的各個轉(zhuǎn)換元件，該提供了簡化操作 的優(yōu)點。
[0010] 尤其優(yōu)選的是，第一陶瓷層的主伸展平面和第二陶瓷層的主伸展平面平行于陶瓷 轉(zhuǎn)換元件的主平面來布置。換句話說，第一陶瓷層和第二陶瓷層構(gòu)成層序列，其中堆疊方向 垂直于陶瓷轉(zhuǎn)換元件的主平面。
[0011] 按照陶瓷轉(zhuǎn)換元件的一種實施方式，第一陶瓷層和第二陶瓷層構(gòu)造共同的界面。 換句話說，第一陶瓷層和第二陶瓷層可W相互直接接觸地布置。
[0012] 特別優(yōu)選的是，第一發(fā)光材料和第二發(fā)光材料是含氧的石惱 石發(fā)光材料。例如，第一發(fā)光材料和第二發(fā)光材料來自發(fā)光材料族 U1, :(:轉(zhuǎn)':' ,其中Ln表示下面的元素中的至少之一：錯、錠、軌、亂、鋪。
[0013] 特別優(yōu)選的是，第一發(fā)光材料從下面的組中選擇： 侶過，Y)JilTb,Al:0^:Ce-I-，并且第二發(fā)光材料從下面的組中選 擇：：r.,ij'-AXC皂fSc':.A.l'.'〇1Ce一。
[0014] 第一陶瓷層優(yōu)選地具有大于等于50ym和小于等于300ym之間的厚度。特別優(yōu) 選的是，第一陶瓷層具有大于等于80ym和小于等于150ym之間的厚度。
[0015] 第二陶瓷層特別優(yōu)選地具有大于等于30ym和小于等于100ym之間的厚度。
[0016] 整個陶瓷轉(zhuǎn)換元件優(yōu)選地具有大于等于80ym和小于等于250ym之間的厚度。
[0017] 按照陶瓷轉(zhuǎn)換元件的一種實施方式，在第一陶瓷層和第二陶瓷層之間布置有第= 陶瓷層，其具有第=發(fā)光材料，該第=發(fā)光材料將第一波長范圍的電磁福射變換成第四波 長范圍的電磁福射。在此，第=發(fā)光材料特別優(yōu)選地基于至少一種含氧的無機化合物。第 四波長范圍此外特別優(yōu)選地不同于第一、第二和第=波長范圍，其中不排除；第四波長范圍 與其他波長范圍之一重疊。
[0018] 特別優(yōu)選地，第一陶瓷層沒有第二發(fā)光材料并且沒有第=發(fā)光材料。同樣，第二陶 瓷層特別優(yōu)選地沒有第一發(fā)光材料并且沒有第=發(fā)光材料。第=陶瓷層也優(yōu)選地沒有第一 發(fā)光材料并且沒有第二發(fā)光材料。然而在此不排除；可能存在W分別其他層的發(fā)光材料對 陶瓷層的污染，例如由于在制造過程中的公差。換句話說，轉(zhuǎn)換元件的各種發(fā)光材料特別優(yōu) 選地在空間上彼此分離地布置在不同的層中，只要該在技術(shù)上能做到。W該種方式和方法， 已經(jīng)轉(zhuǎn)換的福射通過其他發(fā)光材料的再吸收可W有利地至少被減少。
[0019] 特別優(yōu)選的是，第一波長范圍具有藍光或者由藍光構(gòu)成。第二波長范圍特別優(yōu)選 地具有黃光和/或紅光或者由黃光和/或紅光構(gòu)成。第=波長范圍特別優(yōu)選地具有綠光或 者由綠光構(gòu)成。該樣的轉(zhuǎn)換元件通常適于與放射藍光的光源一起放射具有藍色、黃色或黃 紅W及綠色福射分量的混合色福射。包含第一波長范圍中的藍光分量、第二波長范圍中的 黃光或黃紅光分量W及第=波長范圍中的綠光分量的混合色福射通常有利地具有比較寬 的光譜，所述光譜特別適于用作相機中的閃光燈。
[0020] 如果陶瓷轉(zhuǎn)換元件具有第S陶瓷層，則第一波長范圍優(yōu)選地具有藍光或者由藍光 構(gòu)成。第二波長范圍特別優(yōu)選地具有黃紅光或者由黃紅光構(gòu)成。第=波長范圍特別優(yōu)選地 具有綠光或者由綠光構(gòu)成。第四波長范圍特別優(yōu)選地具有黃光或者由黃光構(gòu)成。
[0021] 第=發(fā)光材料優(yōu)選地又選自與第一發(fā)光材料和第二發(fā)光材料相同的發(fā)光材料族。 特別優(yōu)選的是，第S發(fā)光材料同樣選自發(fā)光材料族Ln:jA.b〇:.2) ，其中Ln表示下 面的元素中的至少之一：錯、錠、軌、亂、鋪。第S發(fā)光材料例如是陽d,":;AL話
[0022] 陶瓷轉(zhuǎn)換元件特別優(yōu)選地被設(shè)置用于使用在光電子半導體器件、如發(fā)光二極管 中。
[0023] 光電子半導體器件尤其是包括半導體本體，其在運行中由福射出射面放射第一波 長范圍的電磁福射。此外，光電子半導體器件包括陶瓷轉(zhuǎn)換元件，該陶瓷轉(zhuǎn)換元件將第一波 長范圍中的電磁福射至少部分地變換成第二波長范圍和第=波長范圍中的福射，使得光電 子半導體器件放射第一波長范圍、第二波長范圍和第=波長范圍的電磁福射。
[0024] 為此，陶瓷轉(zhuǎn)換元件特別優(yōu)選地布置在半導體本體的光路中。陶瓷轉(zhuǎn)換元件例如 可W與半導體本體的福射出射面直接接觸地布置。W該種方式和方法，尤其是在半導體器 件運行中，轉(zhuǎn)換元件的特別良好的散熱是可W的。陶瓷轉(zhuǎn)換元件可W例如利用娃樹脂被粘 貼到福射出射面上。
[0025] 陶瓷轉(zhuǎn)換元件特別優(yōu)選地被構(gòu)造為，使得其將半導體本體的電磁福射僅僅部分地 變換成第二波長范圍中的福射和第=波長范圍中的福射，而由該半導體本體放射的第一波 長范圍的電磁福射的一定部分未經(jīng)轉(zhuǎn)換地穿過陶瓷轉(zhuǎn)換元件。W該方式和方法，光電子半 導體器件可W放射混合色福射，該混合色福射具有第一波長范圍的福射、第二波長范圍的 福射和第=波長范圍的福射或者由第一波長范圍、第二波長范圍和第=波長范圍的福射組 成。
[0026] 特別優(yōu)選地，混合色福射具有在CIE標準色板的白色、尤其是中性白色范圍中的 色坐標。
[0027] 特別優(yōu)選的是，陶瓷轉(zhuǎn)換元件被布置為，使得陶瓷層指向半導體本體的福射出射 面，該半導體本體的發(fā)光材料將第一波長范圍的福射變換成具有最大波長的福射。換句話 說，具有將第一波長范圍的光變換成最長波長的光的發(fā)光材料的陶瓷層被布置為，使得其 指向半導體本體并且該半導體本體的光首先穿過該陶瓷層。W該種