[发明专利]发光二极管模块

说明书

本发明涉及一种发光二极管(LED)模块，其包括至少一个LED芯片和陶瓷转换片。本发明也涉及一种制造这种LED模块的方法，还涉及一种用在LED模块中的陶瓷转换片。 

众所周知，在现有技术中，使用被称为发光/荧光的工艺(process)，第一(峰值)波长的光能转换成更长(峰值)波长的光。该荧光工艺包括通过波长转换材料吸收具有第一波长的光，该材料例如是磷光体，还包括激励该磷光体材料的发光中心，该发光中心发射更长波长的光。该工艺使用在例如LEDs中，以便产生白光，其中，通过上覆的磷光体层，来自蓝LED芯片的发射能部分地转换成黄/橙色，借此，未转换的蓝光和转换的黄/橙光混合成白光。 

在本领域中，这些所谓的磷光体转换的LEDs的近期发展是使用陶瓷层作为上覆(overlying)磷光体层，如在文献US2005/0269582中所公开的。在US2005/0269582中，光发射层与陶瓷层相结合，该陶瓷层放置在由光发射层发射的光的路径上。该陶瓷层包括波长转换材料或由波长转换材料组成，该材料例如是磷光体(phospher)。该陶瓷层与其他的现有技术的磷光体层相比，对温度可以更稳定和更不敏感，所述现有技术磷光体层通常包括透明树脂、硅凝胶或包括波长转换材料的相似物。 

US2005/0269582还披露了这样的实施例，其中附加的陶瓷层放置在第一陶瓷层的顶部，也就是，这两个陶瓷层堆叠在发光层之上。这两个陶瓷层可以包括不同的磷光体。可以选择这两个陶瓷层中的不同磷光体的排布或者这两个陶瓷层本身以控制LED模块内的多个磷光体之间的相互作用，以便提供特定的色点。 

然而，US2005/0269582中披露的堆叠结构的缺陷是，对于每个所需的整体色点必须产生具有特殊性能(例如层的特定的磷光体浓度和/或特定的厚度)的陶瓷层组合。另外，当一陶瓷层由另外一陶瓷层覆盖时，来自所述光发射层的光束的光学路径长度依赖于该光束的方向。这意味着光的颜色依赖于视角，当然，该视角对于某些应用来说 是不利的。同样，该陶瓷层的顺序必须谨慎选择，以使来自最靠近光发射层的陶瓷层的光不被相邻的上覆陶瓷层吸收。同样，该堆叠结构导致器件具有相当的高度和厚度。 

本发明的目的是至少部分地克服这些问题，并且提供改善的LED模块。 

根据附加的权利要求，通过下面的描述，这个目的和其他目的将变得非常清楚，借助于LED模块、制造这样的LED模块的方法，以及在LED模块中使用的陶瓷转化片，可以实现这些目的。 

根据本发明的一个方面，提供了这样一种LED模块，其包括至少一个具有发光表面的LED芯片，还包括陶瓷转换片，该陶瓷转换片的特征是，其包括覆盖LED芯片的光发射表面的第一部分的第一区段，还包括在第一段旁边的覆盖LED芯片的光发射表面的第二部分的第二区段，其中，至少一个区段包括将LED芯片发射的光转换成某一波长的波长转换材料，并且，其中，选择所述陶瓷转换片相对于所述LED芯片的侧向(lateral)位置、所述转换片的旋转和所述区段的尺寸中的至少一个，以使该LED模块产生某种所需颜色的混合光。 

通过将陶瓷转换片分割成并排放置的区段，即，陶瓷层以相同的水平放置，而不是在彼此之上放置，能降低该器件的厚度，也能减低对于视角上的颜色变化。同样，因为该区段是并排地放置在LED芯片上，所以光从一个区段进入到另外一个区段并可能被吸收的风险很小或者几乎为零。进而，事实上，由于该陶瓷转换片是固态转换片，所以将该转换片分成横向的区段是可能，或者至少是方便的。 

在一个实施例中，所述第一区段包括用于将从LED芯片发出的光转换成第一波长的第一波长转化材料；所述第二区段包括用于将从LED芯片发出的光转换成第二波长的第二波长转化材料。另外，该陶瓷转化片还可以包括与第一区段和/或第二区段紧靠的第三区段，并且该区段覆盖LED芯片发光表面的第三部分。第三区段可以包括例如第三波长转换材料，该材料用于将从LED芯片发出的光转换成第三波长。这种LED模块的实例包括至少一个适合发出UV辐射的LED芯片、适合将UV辐射转换成红光的第一区段、适合将UV辐射成转换绿光的第二区段，还包括适合将UV辐射转换成蓝光的第三区段， 由此，混合的红、绿和蓝光产生了白光。可替换地，第三区段可以包括非波长转换材料，即“透明”的区段。这样的LED模块的实例包括至少一个适合发出蓝光的LED芯片、适合将蓝光转换成红光的第一区段，还包括适合将蓝光转换成绿光的第二区段，由此，混合的蓝光(通过所述的“透明”的第三区段从LED芯片传输)、红光和绿光产生了白光。