發射輻射的器件制造技術

提出一種發射輻射的器件。發射輻射的器件(100)包括：-至少一個發射輻射的半導體芯片(1)，其中每個發射輻射的半導體芯片(1)具有輻射出射面(2)，所述輻射出射面包括發射輻射的半導體芯片(1)的至少一個側面(3)和主面(4)，-至少一個轉換元件(5)，其中每個轉換元件(5)具有輻射出射面(6)，所述輻射出射面包括轉換元件(5)的至少一個側面(7)和主面(8)，和-設置在至少一個轉換元件(5)和至少一個發射輻射的半導體芯片(1)的下游的第一反射元件(9)，其中-所有發射輻射的半導體芯片(1)的輻射出射面(2)的總和與所有轉換元件(5)的輻射出射面(6)的總和的比大于1。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】發射輻射的器件
提出一種發射輻射的器件。特別地，發射輻射的器件適合于用于產生單色光。
技術實現思路
待實現的目的在于，提出一種發射輻射的器件，所述器件具有提高的光密度。此外，待實現的目的在于，提出一種發射輻射的器件，所述器件具有用于產生單色光的改進的效率并且能夠成本適宜地制造。此外，發射輻射的器件能夠產生混合色。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，發射輻射的器件包括至少一個發射輻射的半導體芯片。發射輻射的器件例如能夠是發光二極管，簡稱LED。也就是說，發射輻射的器件在運行時發射不相干的輻射。發射輻射的半導體芯片尤其能夠基于氮化物化合物半導體材料。“基于氮化物化合物半導體材料”在本文中意味著，發射輻射的半導體芯片的半導體層序列或至少其一部分，特別優選至少一個有源區和/或生長襯底晶片具有氮化物化合物半導體材料，優選AlnGamIn1-n-mN或由其構成，其中0≤n≤1、0≤m≤1并且n+m≤1。在此，所述材料在數學上不強制性地具有根據上式的精確的組成部分。更確切地說，所述材料例如能夠具有一種或多種摻雜物以及附加的組成部分。然而，為了簡單性，上式僅包含晶格(Al，Ga，In，N)的主要組成部分，即使所述組成部分能夠部分地由少量其他物質替代和/或補充時也如此。特別地，發射輻射的半導體芯片在運行時產生藍光或UV輻射。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，發射輻射的器件包括至少一個發射輻射的半導體芯片，其中每個所述發射輻射的半導體芯片具有輻射出射面，所述輻射出射面包括至少一個發射輻射的半導體芯片的側面和主面。在本文中“主面”理解為具有最大的橫向延展的外面。換言之，矩形的發射輻射的半導體芯片的頂面和底面能夠是發射輻射的半導體芯片的相應的主面。尤其，每個發射輻射的半導體芯片的沿橫向方向的主面能夠比每個發射輻射的半導體芯片的沿豎直方向的側面大數倍地構成。在此，豎直方向尤其平行于發射輻射的半導體芯片的外延生長的半導體層序列的生長方向伸展。橫向方向橫向于生長方向伸展并且例如在發射輻射的半導體芯片的主面的平面中伸展。芯片的側面能夠將頂面與底面連接。在此，側面尤其橫向于、優選垂直于主面伸展。發射輻射的器件能夠包括一個或多個發射輻射的半導體芯片。在此，發射輻射的器件的所有半導體芯片能夠是結構相同的。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，發射輻射的器件包括至少一個轉換元件，其中每個轉換元件具有輻射出射面，所述輻射出射面包括轉換元件的至少一個側面和主面。尤其，每個轉換元件的沿橫向方向的主面能夠比每個轉換元件的沿豎直方向的側面大數倍地構成。上文所述的關于每個發射輻射的半導體芯片的側面和主面的特征方面所描述的特性類似地適用于每個在此所描述的轉換元件。發射輻射的器件能夠包括一個或多個轉換元件。在此，發射輻射的器件的所有的轉換元件能夠是結構相同的。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，轉換元件包括至少一種轉換材料或由轉換材料構成。例如，轉換材料嵌入在例如硅酮的基體材料中。轉換材料尤其能夠包括YAG或基于LuAG的發光材料或由陶瓷磷光體構成。例如，轉換材料能夠是YAG:Ce3+或LuAG:Ce3+，其中所述轉換材料能夠包含稀土元素和尤其Gd、Ga或Sc。轉換材料還能夠包括至少一個下述轉換材料或由所述轉換材料構成：SrSiON:Eu2+、(Sr,Ba,Ca)2Si5N8:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、CaSiAlON:Eu2+。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，發射輻射的器件包括至少一個轉換元件和至少一個設置在發射輻射的半導體芯片下游的第一反射元件。“設置在下游”在本文中理解為，半導體芯片的在運行時所產生的電磁輻射能夠射到第一反射元件上。例如，可行的是，發射輻射的器件的在運行時所產生的電磁輻射僅能夠通過第一反射元件向外射出。尤其，第一反射元件能夠設置在下游，使得在輻射射到第一反射元件上之前，電磁輻射首先經由光導體或另一反射元件導向第一反射元件。例如，能夠將根據覆蓋件的類型的第一反射元件遮蓋至少一個半導體芯片并且向外封閉和/或朝向外部限界。第一反射元件能夠波長選擇性地構成。也就是說，第一反射元件反射第一光譜范圍的電磁輻射，而將第二光譜范圍的電磁輻射透過。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，所有發射輻射的半導體芯片的輻射出射面的總和與所有的轉換元件的輻射出射面的總和的比大于1。也就是說，將例如每個發射輻射的半導體芯片的所有主面和側面相加得出一個值，所述值除以每個轉換元件的所有主面和側面的總和得出大于1的值。因此，總的來說，未經轉換的初級輻射穿過比從至少一個轉換元件中射出的已轉換的次級輻射所穿過的面積更大的總面積而從半導體芯片中射出。換而言之，轉換元件的光密度與在半導體芯片中相比更高。由此，離開至少一個轉換元件的已轉換的輻射或者已轉換的輻射束具有比至少一個發射輻射的半導體芯片在運行時所產生的輻射更小的集光率。優選地，所有發射輻射的半導體芯片的輻射出射面的總和比所有的轉換元件的輻射出射面的總和大數倍。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，至少一個轉換元件至少局部地鄰接于至少一個發射輻射的半導體芯片。尤其，至少一個轉換元件以其主面直接接觸至少一個發射輻射的半導體芯片的主面中的一個。也就是說，在轉換元件和發射輻射的半導體芯片之間尤其能夠構成邊界面。但是，在至少一個發射輻射的半導體芯片的和至少一個轉換元件的輻射出射面之間的可行的機械連接也能夠由連接元件構成。在此，連接機構的豎直的延展，即厚度尤其構成為，使得連接機構的豎直延展比至少一個轉換元件的和/或至少一個發射輻射的半導體芯片的豎直延展更小。這樣的連接元件例如能夠是輻射能穿透的、清透的或透明的塑料。尤其考慮硅酮和環氧化物作為連接機構。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，至少一個發射輻射的半導體芯片在運行時產生初級輻射。在本文中“初級輻射”理解為尤其在發射輻射的半導體芯片運行時以至少一個第一波長發射的電磁輻射。發射輻射的半導體芯片的初級輻射的產生優選在至少一個有源區中進行，所述有源區包含至少一個量子阱結構和/或至少一個pn結。初級輻射尤其在每個發射輻射的半導體芯片的相應的有源區中產生。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，轉換元件將初級輻射轉換為次級輻射。優選地，至少一個轉換元件將大部分的初級輻射轉換為次級輻射。在本文中“大部分”理解為初級輻射的至少50％、優選至少75％、特別優選90％由至少一個轉換元件吸收并且相應地通過至少一個轉換元件發射次級輻射。也就是說，特別優選至少90％的由至少一個半導體芯片發射的初級輻射在至少一個轉換元件中吸收并且作為次級輻射發射。由發射輻射的半導體芯片發射的初級輻射尤其不是出自次級輻射的光譜范圍中的輻射。在本文中，次級輻射特別優選地具有比初級輻射能量更低的輻射。由此，次級輻射的光譜范圍是與初級輻射的光譜范圍不同的。此外，次級輻射的光譜范圍能夠與初級輻射的光譜范圍至少局部地重疊。根據發射輻射的器件的至少一個實施方式，初級輻射和次級輻射僅穿過第一反射元件離開發射輻射的器件，其中第一反射元件反射大部分的初級輻射。如上文已經描述的，第一反射元件設置在至少一個轉換元件和至少一個發射輻射的半導體芯片的下游。第一反射元件尤其能夠波長選擇性地構成。由轉換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發射輻射的器件(100)，所述器件具有：?至少一個發射輻射的半導體芯片(1)，其中每個所述發射輻射的半導體芯片(1)具有輻射出射面(2)，所述輻射出射面包括所述發射輻射的半導體芯片(1)的至少一個側面(3)和主面(4)；?至少一個轉換元件(5)，其中每個所述轉換元件(5)具有輻射出射面(6)，所述輻射出射面包括所述轉換元件(5)的至少一個側面(7)和主面(8)；和?設置在至少一個所述轉換元件(5)和至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)的下游的第一反射元件(9)，其中?所有發射輻射的半導體芯片(1)的輻射出射面(2)的總和與所有轉換元件(5)的輻射出射面(6)的總和的比大于1，?至少一個所述轉換元件(5)至少局部地鄰接于至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)，?至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)在運行時產生初級輻射(10)，?所述轉換元件(5)將所述初級輻射(10)轉換為次級輻射(20)，并且?所述初級輻射(10)和所述次級輻射(20)僅穿過所述第一反射元件(9)離開所述發射輻射的器件(100)，其中所述第一反射元件(9)反射所述初級輻射(10)的大部分。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.10.15 DE 102012109806.91.一種發射輻射的器件(100)，所述器件具有：-至少一個發射輻射的半導體芯片(1)，其中每個所述發射輻射的半導體芯片(1)具有輻射出射面(2)，所述輻射出射面包括所述發射輻射的半導體芯片(1)的至少一個側面(3)和主面(4)；-至少一個轉換元件(5)，其中每個所述轉換元件(5)具有輻射出射面(6)，所述輻射出射面包括所述轉換元件(5)的至少一個側面(7)和主面(8)；和-設置在至少一個所述轉換元件(5)和至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)的下游的第一反射元件(9)，其中-所有發射輻射的半導體芯片(1)的輻射出射面(2)的總和與所有轉換元件(5)的輻射出射面(6)的總和的比大于1，-至少一個所述轉換元件(5)至少局部地鄰接于至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)，-所述轉換元件的光密度與在所述半導體芯片中相比更高，-至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)在運行時產生初級輻射(10)，-所述轉換元件(5)將所述初級輻射(10)轉換為次級輻射(20)，并且-所述初級輻射(10)和所述次級輻射(20)僅穿過所述第一反射元件(9)離開所述發射輻射的器件(100)，其中所述第一反射元件(9)反射所述初級輻射(10)的大部分。2.根據權利要求1所述的發射輻射的器件(100)，其中所述初級輻射(10)的一部分從至少一個所述發射輻射的半導體芯片(1)直接射到所述第一反射元件(9)上并且一部分直接射入至少一個鄰接的所述轉換元件(5)中。3.根據權利要求1或2所述的發射輻射的器件(100)，其中在所述第一反射元件(9)上反射的初級輻射(10)至少部分地射到所述轉換元件(5)上。4.根據權利要求1或2所述的發射輻射的器件(100)，其中所述發射輻射的半導體芯片(1)的數量大于所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丹尼爾·維納，康拉德·瓦格納，
申請(專利權)人：歐司朗光電半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE