波长转换光学器件的制作方法

本公开内容涉及发光二极管(“led”)及其制造方法，并且更具体地，涉及针对波长转换的改进。

背景技术：

1、led提供了优于传统照明部件的许多益处。例如，与白炽灯丝500至1500小时的工作寿命相比，led可以提供50000至100000小时的长工作寿命，并且垂直倒装芯片led器件的成本降低已经使该器件能够应用于针对汽车、移动和军事的更宽范围的工作条件。

2、在车辆的工作寿命(例如，10年至20年)内，无机led目前提供了通过蓝色芯片泵浦磷光体产生可靠的高亮度(坎德拉/m2)白光的最佳解决方案。低成本5630和3030封装的led在一般照明中占据主导地位，因为成本降低进一步允许固态照明技术在市场上得到更多采用。

3、需要使用磷光体从紫色、蓝色和青色激发转换为广谱光的均匀光波长。用最简单的话来说，磷光体是使led光可用的物质。led芯片本质上是蓝色、红色或绿色的，其中，蓝色种类的led最常用于固态照明。蓝色led(例如，在c平面图案化蓝宝石基板上生长的ingan)产生接近82％的最高eqe。然而，产生的蓝光对许多照明应用而言不可用，并且可以被磷光体覆盖，磷光体吸收来自led的蓝色发射并重新发射较长波长的光(表现为白光)。

4、然而，较高折射率的磷光体颗粒产生散射。因此，控制波长转换光的光学分布可能变得具有挑战性。因此，需要可以允许对光散射进行更多控制的各种结构。

技术实现思路

1、本技术的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以根据描述变得明显，或者可以通过本技术的实践而获知。

2、在一些方面中，本主题涉及一种波长转换装置，该波长转换装置包括led芯片和限定至少部分地包围led芯片的开口的pcb焊接掩模。透镜与led芯片光学耦合，并且透镜包括各自浸没在透镜内的磷光体颗粒、乳化剂颗粒和透镜成形颗粒。

3、在一些方面中，本主题涉及一种用于制造波长转换装置的方法。该方法包括产生三角形形状(trillion shaped)的led芯片。该方法还包括向led芯片施加保形磷光体涂层。最后，该方法包括将具有量子点(qd)的透镜与led芯片光学耦合。

4、在一些方面中，本主题涉及一种照明系统，该照明系统包括第一波长转换装置，该第一波长转换装置包括具有三个横向侧面的第一三角形形状led芯片，其中，第一三角形形状led芯片在三个横向侧面中的相邻侧面之间限定边缘斜角。第一透镜与第一三角形形状led芯片光学耦合。第一透镜包括第一侧部分、第二侧部分和第三侧部分。第一部分和第二部分与第一三角形形状led芯片相距相同的距离，并且第三部分与第一三角形形状led芯片相距不同的距离。

5、参考以下描述和所附权利要求将更好地理解本技术的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本技术的实施方式，并且与描述一起用于解释本技术的原理。

技术特征：

1.一种波长转换装置，包括：

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述透镜具有大于或等于1.5的折射率。

3.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述磷光体颗粒、所述乳化剂颗粒和所述透镜成形颗粒均匀地分布在所述透镜内。

4.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述磷光体颗粒包括以下中的一种或更多种：yag、luag、gal、ksf或si3n4。

5.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述乳化剂颗粒包括以下中的一种或更多种：caf、zro2或tio2。

6.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述透镜成形颗粒包括疏水气相二氧化硅或sio2中的一种或更多种。

7.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述透镜成形颗粒的颗粒装载量在1％至7％的重量百分比之间。

8.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述开口在x-y方向上具有长形的几何形状，并且其中，所述透镜在x方向上具有比y方向上的宽度大的宽度。

9.根据权利要求8所述的波长转换装置，其中，当来自所述led芯片的光穿过所述透镜时，所述透镜产生不对称的光分布。

10.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述透镜的中央部分相对于一侧或更多侧而言对于来自所述led芯片的光线具有更长的路径长度，并且其中，磷光体颗粒按重量计浓度在所述中央部分中降低。

11.根据权利要求1所述的波长转换装置，其中，所述led芯片是包括三个横向侧面的三角形形状，并且其中，所述led芯片在所述三个横向侧面中的相邻侧面之间限定边缘斜角。

12.一种用于制造波长转换装置的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过切割所述led芯片时的激光划片或金刚石锯切来产生所述斜角。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，通过所述透镜的出射光线可以是下述颜色的组合，所述颜色产生混合光谱的叠加或颜色的总体以产生高均匀性宽带白色。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括：

17.一种照明系统，包括：

18.根据权利要求17所述的照明系统，其中，所述第一透镜包括各自浸没在所述第一透镜内的磷光体颗粒、乳化剂颗粒和透镜成形颗粒。

19.根据权利要求17所述的照明系统，还包括：

20.根据权利要求17所述的照明系统，其中，所述第二透镜包括各自浸没在所述第二透镜内的磷光体颗粒、乳化剂颗粒和透镜成形颗粒。

技术总结
波长转换装置包括LED芯片。PCB焊接掩模限定至少部分地包围LED芯片的开口。透镜与LED芯片光学耦合，并且包括各自浸没在透镜内的磷光体颗粒、乳化剂颗粒和透镜成形颗粒。在各种情况下，波长转换装置可以操作地与车辆耦接以形成各种照明效果。

技术研发人员：爱德华·贝利
受保护的技术使用者：汽车系统，麦格纳外饰公司分支
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7