[发明专利]转换件与具有这种转换件的发光二极管装置

说明书

技术领域

本发明提出一种转换件。

发明内容

本发明的目的在于提出一种更加有效率的转换件。另外本发明的目的在于提出一种这样的转换件，利用该转换件能够产生具有更好的温度稳定性的色度坐标的光。

根据转换件的至少一个实施方式，该转换件适用于，将第一波长范围的电磁射束转换成第二波长范围的电磁射束，该第二波长范围包括比第一波长范围更大的波长。这意味着，转换件设计用于所谓的电磁射束“下变频”。举例来说，转换件至少将一次射束的一部分，例如蓝色光，转换成二次射束，例如红色，绿色和/或黄色光。总体上转换件可以发射由第一以及第二波长范围组成的电磁射束的混合射束。

转换件可以设计为例如方形的板件，设计为柔性的薄膜，或者设计为浇铸材料。此转换件适用于，布置在发射射束的元器件、特别是发光二极管芯片的下游。转换件将由发射射束的元器件在运行时产生的电磁射束至少部分地由第一波长范围转换成第二波长范围的电磁射束。

根据转换件的至少一个实施方式，该转换件包括基体材料。这种基体材料对于由第一波长范围组成的电磁射束以及由第二波长范围组成的电磁射束来说是可穿透的，例如，该基体材料可以为这两个波长范围的电磁射束设计成透明的。该基体材料具有光学折射率，该光学折射率是取决于温度的。特别是在大约20℃到大约200℃的温度范围中该折射率是取决于温度的。例如，在这个温度范围中随着温度上升折射率下降。基体材料可以是硅树脂或环氧树脂。还可能的是，基体材料由硅树脂和环氧树脂的混合物构成。

根据转换件的至少一个实施方式，转换件具有至少两种不同类型的发光材料颗粒，其中，每一类型的发光材料颗粒都大量分布在基体材料中。基体材料例如形状配合地包围分布于其中的发光材料颗粒。也就是说，发光材料颗粒可以被嵌入基体材料中。在此也可能的是，不同类型的发光材料颗粒随机并且尽量均匀地分布在基体材料中。此外也可能的是，在基体材料特定的位置处出现发光材料颗粒的聚集，该聚集例如通过在基体材料中发光材料颗粒的减少而实现。

根据转换件的至少一个实施方式，不同类型的发光材料颗粒至少通过下列特性中的一个而区别开来：平均颗粒尺寸和/或材料。在此也可能的是，不同类型的发光材料颗粒通过这两个特性彼此区别开来。也就是说，不同类型的发光材料颗粒是由不同的发光转换材料构成的，和/或具有不同的平均颗粒尺寸。所以不同类型的发光材料颗粒例如具有彼此不同的发射波长和/或不同的散射特性。

根据转换件的至少一个实施方式，此转换件在受到第一波长范围的电磁射束激励时发射具有由第一和第二波长范围的组成的电磁射束的混合射束。这意味着，第一波长范围的、进入转换件的电磁射束的至少一部分没有被转换，而是没有转换地离开该转换件，使得转换件最终发射的是被转换的以及未被转换的电磁射束的混合射束。这种混合射束例如可以是白光，或者是有颜色的光。

根据转换件的至少一个实施方式，当基体材料的温度在20℃和200℃之间时，特别是在25℃和150℃之间时，混合射束的相关色温和/或色度坐标基本上保持恒定。“基本上恒定”在此意味着，例如当混合射束处于所述的温度范围时，普通观察者利用肉眼是无法确定相关色温和/或色度坐标的变化的。对于观察者来说，发射的混合射束在温度波动时在色温和/或色度坐标方面是恒定的。

根据转换件的至少一个实施方式，转换件包括基体材料，其光学折射率随时取决于温度的，并且具有至少两种不同类型的发光材料颗粒，每一类型的发光材料颗粒都大量分布于基体材料中，不同类型的发光材料颗粒通过不同的平均颗粒尺寸和/或材料而彼此区分开，转换件在受到第一波长范围的电磁射束激励时发射具有由第一和第二波长范围组成的电磁射束的混合射束，并且混合射束的相关色温和/或色度坐标在基体材料的温度处于25℃和150℃之间时，基本上保持恒定。

这里所描述的转换件还建立于以下考量的基础上：

当光电子的元器件运行时，转换件布置在该光电子的元器件的下游，转换件的温度基于光电子元器件产生的废热和/或转换损失由于转换件的加热而变化。转换件温度的变化通常导致由转换件发射的混合光的色度坐标的变化以及相关色温的变化。这例如在一般照明时在使用转换件时是不期望的，因为根据环境温度以及根据光电子元器件的运行时间而定，产生的光的颜色印象会发生变化，这给观察者感知带来不适。

色度坐标发生偏移的原因是由多种物理过程共同作用而引起的，例如：

-光电子元器件产生的、第一波长范围的电磁射束取决于温度地发生偏移，

-发光材料转换的量子效率的温度相关性，

-发光材料吸收的温度相关性，