陶瓷转换元件、光电子半导体元件和用于制造陶瓷转换元件的方法
【技术领域】
[0001] 说明了一种陶瓷转换元件、一种带有陶瓷转换元件的光电子半导体器件和一种用 于制造陶瓷转换元件的方法。
【背景技术】
[0002] 陶瓷转换元件例如在文献DE10 2011 010 118、DE10 2011 113 962 和DE10 2011 116 229中被描述。文献DE100 65 381示例性地描述了一种基于树脂的被涂敷的转 换元件。
【发明内容】
[0003] 任务是说明一种带有两种不同发光材料的陶瓷转换元件，其可W简化地被制造。 此外，还应当说明一种带有陶瓷转换元件的光电子半导体器件W及一种用于制造该种陶瓷 转换元件的方法。
[0004] 该些任务通过具有专利权利要求1的特征的陶瓷转换元件、通过具有专利权利要 求11的特征的光电子半导体器件和通过具有专利权利要求14的步骤的方法来解决。
[0005] 陶瓷转换元件、光电子半导体器件和用于制造陶瓷转换元件的方法的有利的实施 方式和改进方案分别在从属权利要求中说明。
[0006] 陶瓷转换元件尤其是包括具有第一发光材料的第一陶瓷层，所述第一发光材料将 第一波长范围的电磁福射变换成第二波长范围的电磁福射。此外，陶瓷转换元件包括具有 第二发光材料的第二陶瓷层，所述第二发光材料将第一波长范围的电磁福射变换成第= 波长范围的电磁福射。第一和第二发光材料在此彼此不同并且分别基于至少一种含氧的无 机化合物。
[0007] 此外，第一波长范围、第二波长范围和第S波长范围也彼此不同地构造，其中不 排除；该些波长范围可W彼此重叠。
[000引特别优选的是，第一陶瓷层完全由陶瓷构成。第二陶瓷层也尤其优选地完全由陶 瓷构成。
[0009] 特别优选的是，整个陶瓷转换元件完全由陶瓷材料构成。此外，当前陶瓷转换元件 有利地优选是单片转换元件，也即转换元件的陶瓷层材料配合地并且机械稳定无接合层地 相互连接。例如相比于使用具有分别不同的发光材料的各个转换元件，该提供了简化操作 的优点。
[0010] 尤其优选的是，第一陶瓷层的主伸展平面和第二陶瓷层的主伸展平面平行于陶瓷 转换元件的主平面来布置。换句话说，第一陶瓷层和第二陶瓷层构成层序列，其中堆叠方向 垂直于陶瓷转换元件的主平面。
[0011] 按照陶瓷转换元件的一种实施方式，第一陶瓷层和第二陶瓷层构造共同的界面。 换句话说，第一陶瓷层和第二陶瓷层可W相互直接接触地布置。
[0012] 特别优选的是，第一发光材料和第二发光材料是含氧的石恼 石发光材料。例如，第一发光材料和第二发光材料来自发光材料族 U1, :(:转':' ,其中Ln表示下面的元素中的至少之一：错、锭、轨、乱、铺。
[0013] 特别优选的是，第一发光材料从下面的组中选择： 侣过，Y)JilTb,Al:0^:Ce-I-，并且第二发光材料从下面的组中选 择：：r.,ij'-AXC皂fSc':.A.l'.'〇1Ce一。
[0014] 第一陶瓷层优选地具有大于等于50ym和小于等于300ym之间的厚度。特别优 选的是，第一陶瓷层具有大于等于80ym和小于等于150ym之间的厚度。
[0015] 第二陶瓷层特别优选地具有大于等于30ym和小于等于100ym之间的厚度。
[0016] 整个陶瓷转换元件优选地具有大于等于80ym和小于等于250ym之间的厚度。
[0017] 按照陶瓷转换元件的一种实施方式，在第一陶瓷层和第二陶瓷层之间布置有第= 陶瓷层，其具有第=发光材料，该第=发光材料将第一波长范围的电磁福射变换成第四波 长范围的电磁福射。在此，第=发光材料特别优选地基于至少一种含氧的无机化合物。第 四波长范围此外特别优选地不同于第一、第二和第=波长范围，其中不排除；第四波长范围 与其他波长范围之一重叠。
[0018] 特别优选地，第一陶瓷层没有第二发光材料并且没有第=发光材料。同样，第二陶 瓷层特别优选地没有第一发光材料并且没有第=发光材料。第=陶瓷层也优选地没有第一 发光材料并且没有第二发光材料。然而在此不排除；可能存在W分别其他层的发光材料对 陶瓷层的污染，例如由于在制造过程中的公差。换句话说，转换元件的各种发光材料特别优 选地在空间上彼此分离地布置在不同的层中，只要该在技术上能做到。W该种方式和方法， 已经转换的福射通过其他发光材料的再吸收可W有利地至少被减少。
[0019] 特别优选的是，第一波长范围具有藍光或者由藍光构成。第二波长范围特别优选 地具有黄光和/或红光或者由黄光和/或红光构成。第=波长范围特别优选地具有绿光或 者由绿光构成。该样的转换元件通常适于与放射藍光的光源一起放射具有藍色、黄色或黄 红W及绿色福射分量的混合色福射。包含第一波长范围中的藍光分量、第二波长范围中的 黄光或黄红光分量W及第=波长范围中的绿光分量的混合色福射通常有利地具有比较宽 的光谱，所述光谱特别适于用作相机中的闪光灯。
[0020] 如果陶瓷转换元件具有第S陶瓷层，则第一波长范围优选地具有藍光或者由藍光 构成。第二波长范围特别优选地具有黄红光或者由黄红光构成。第=波长范围特别优选地 具有绿光或者由绿光构成。第四波长范围特别优选地具有黄光或者由黄光构成。
[0021] 第=发光材料优选地又选自与第一发光材料和第二发光材料相同的发光材料族。 特别优选的是，第S发光材料同样选自发光材料族Ln:jA.b〇:.2) ，其中Ln表示下 面的元素中的至少之一：错、锭、轨、乱、铺。第S发光材料例如是阳d,":;AL话
[0022] 陶瓷转换元件特别优选地被设置用于使用在光电子半导体器件、如发光二极管 中。
[0023] 光电子半导体器件尤其是包括半导体本体，其在运行中由福射出射面放射第一波 长范围的电磁福射。此外，光电子半导体器件包括陶瓷转换元件，该陶瓷转换元件将第一波 长范围中的电磁福射至少部分地变换成第二波长范围和第=波长范围中的福射，使得光电 子半导体器件放射第一波长范围、第二波长范围和第=波长范围的电磁福射。
[0024] 为此，陶瓷转换元件特别优选地布置在半导体本体的光路中。陶瓷转换元件例如 可W与半导体本体的福射出射面直接接触地布置。W该种方式和方法，尤其是在半导体器 件运行中，转换元件的特别良好的散热是可W的。陶瓷转换元件可W例如利用娃树脂被粘 贴到福射出射面上。
[0025] 陶瓷转换元件特别优选地被构造为，使得其将半导体本体的电磁福射仅仅部分地 变换成第二波长范围中的福射和第=波长范围中的福射，而由该半导体本体放射的第一波 长范围的电磁福射的一定部分未经转换地穿过陶瓷转换元件。W该方式和方法，光电子半 导体器件可W放射混合色福射，该混合色福射具有第一波长范围的福射、第二波长范围的 福射和第=波长范围的福射或者由第一波长范围、第二波长范围和第=波长范围的福射组 成。
[0026] 特别优选地，混合色福射具有在CIE标准色板的白色、尤其是中性白色范围中的 色坐标。
[0027] 特别优选的是，陶瓷转换元件被布置为，使得陶瓷层指向半导体本体的福射出射 面，该半导体本体的发光材料将第一波长范围的福射变换成具有最大波长的福射。换句话 说，具有将第一波长范围的光变换成最长波长的光的发光材料的陶瓷层被布置为，使得其 指向半导体本体并且该半导体本体的光首先穿过该陶瓷层。W该种