[发明专利]光电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电子器件，其具有用于发射电磁辐射的半导体芯片和用于波长转换的荧光材料。

背景技术

由现有技术已知具有半导体芯片的光电子器件，所述光电子器件发射具有波长小于约480nm的蓝色光谱范围中的电磁辐射。为了达到高的流明值，半导体芯片必须发射尽可能长波的电磁辐射。这所具有的缺点是，随着波长的增加，在蓝色光谱范围中发射的半导体芯片的辐射功率剧烈下降。

发明内容

本发明的任务是，说明一种光电子器件，其包含具有高辐射功率的半导体芯片并且同时发射长波的蓝色光谱范围中的光。

该任务通过根据权利要求1的光电子器件来解决。

该光电子器件的扩展方案和有利构型在从属权利要求中说明。

示例性的实施例

不同的实施方式具有光电子器件，该光电子器件具有载体和至少一个半导体芯片。

半导体芯片至少部分地被荧光材料围绕。半导体芯片在主波长小于约465nm的情况下发射短波的蓝色光谱范围中的初级辐射。在主波长在约490nm至约550nm之间的情况下，本发明荧光材料将初级辐射的至少一部分转变成绿色光谱范围中的长波的次级辐射。由此产生由初级辐射和次级辐射构成的主波长在约460nm至约480nm之间的混合光。混合光的光通量比没有荧光材料具有460nm至480nm之间范围中、即在长波的蓝色光谱范围中的相等主波长的光电子器件情况下的光通量大高达130%。

在优选的实施方式中，由半导体芯片发射的具有约440nm至约455nm范围中的主波长的初级辐射和由荧光材料出发具有约490nm至约550nm范围中的主波长的次级辐射构成的混合光的色点在CIE图（100）中彼此相距如此近，使得在荧光材料浓度一致的情况下，混合光的主波长位于约2nm至4nm、尤其是3nm的波长范围中。这是特别有利的，因为由此在使用短波（440nm至455nm）半导体芯片时CIE色空间中的产品分布与在长波半导体芯片的产品的情况下相比覆盖较小的面。这导致，在将短波的以蓝色发射的半导体芯片的整个产品与所使用的荧光材料组合时，与在长波的以蓝色发射的半导体芯片的产品情况下可能的情况相比，可产生较小的主波分布。所生产的半导体芯片的主波长范围的缩小导致由光电子器件发射的辐射的均匀的外观图像。通过使用荧光材料还可以进一步缩小主波长的分布。所使用的荧光材料被越有效地激励，则激励波长是越短波的。这总体上导致，可以在应用中阻挡芯片产品的明显更大的份额。芯片效率升高并且成本降低。

在光电子器件的优选实施方式中，发射混合光的光电子器件的色点在CIE图中位于通过不同的蓝色标准、尤其是EN 12966 C1（VMS）和EN 12966 C2（VMS）所张开的面上。

在光电子器件的优选实施方式中，荧光材料以颗粒的形式分布在浇铸体中。这是特别有利的，因为这在制造时可以通过特别简单的方法达到。因此可以将制造成本保持得低。荧光材料优选以小于3重量百分比的浓度位于浇铸体中。特别有利地，荧光材料浓度为1.5重量百分比。

在光电子器件的优选实施方式中，荧光材料以直接施加在半导体芯片上的薄片布置。换句话说，这涉及芯片级转换（Chip-Level-Conversion，CLC）。

在优选的实施方式中，荧光材料布置在围绕半导体芯片封闭光电子器件的出射窗处或该出射窗中。

不同的实施方式示出光电子器件，其中荧光材料具有铕激活的蓝绿色硅酸盐、尤其是氯硅酸盐。该荧光材料由公开文献DE10026435A1已知。氯硅酸盐荧光材料除了用铕掺杂以外具有用锰的掺杂。存在总化学式Ca_8-x-yEu_xMn_yMg（SiO₄）₄Cl₂，其中y≥0.03。铕的份额处于x=0.005和x=1.5之间。锰的份额在y=0.03和y=1.0之间。从上面的荧光材料出发的长波的次级辐射的主波长位于波长在490nm至540nm之间的绿色光谱范围中。DE10026435A1的公开内容特此通过回引结合到本申请的公开内容中。

不同的实施方式示出光电子器件，其中荧光材料具有铕激活的硅酸乙酯。存在总化学式（Ca，Sr，Ba）₂SiO₄：EU。从上面的荧光材料出发的长波的次级辐射的主波长位于大于518nm的绿色光谱范围中。