[发明专利]转换小板、具有这种转换小板的发射辐射的器件和用于制造这种转换小板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发射辐射的器件的转换小板。此外，本发明涉及一种具有这种转换小板的发射辐射的器件以及一种用于这种转换小板的制造方法。

背景技术

为了生产发射白光的半导体器件可行的是，将发射蓝色的辐射的半导体芯片用转换层覆盖，所述转换层将蓝光转换为波长更长的光。例如，白光通过蓝色的和黄色的辐射的叠加来产生。在此，转换层的厚度确定了白色的混合辐射的蓝光和黄光的份额。在此，对于特定的所期望的白色色调而言必需的是对转换层厚度的准确的控制。然而，对层厚度的这种控制是困难的并且仅耗费地实现。特别地，对此不利地耗费的分配法是必需的。

发明内容

本发明的目的是，提出一种转换小板，借助所述转换小板能够产生所期望的白色色调。此外，本发明的目的是，提出一种具有这种转换小板的发射辐射的半导体器件。此外，本发明的目的是，提出一种简化的用于制造这种转换小板的方法。

所述目的通过具有独立权利要求1的特征的转换小板来实现。此外，所述目的通过具有另一个权利要求的特征的发射辐射的半导体器件以及通过具有并列的权利要求的特征的对这种转换小板的制造方法来实现。转换小板、发射辐射的半导体器件和制造方法的有利的改进方案是从属权利要求的主题。

根据至少一个实施方式，用于发射辐射的半导体器件的转换小板包含由玻璃构成的基本材料，在所述基本材料中设置有至少一个开口。在至少一个开口中引入转换材料。

因此，根据本发明，转换小板是玻璃小板，所述玻璃小板仅局部地包含转换材料。转换材料相对于基本材料的相对份额在此调整经过转换的辐射相对于未经转换的辐射的相对份额进而混合辐射的色度坐标。

在下文中将色度坐标特别理解为如下数值，所述数值描述了所发射的光在CIE色彩空间中的颜色。CIE色彩空间特别是CIE标准色彩系统（CIE-Normvalenzsystem）（也被称为CIE1931）。测量值基于CIE标准色彩系统，所述测量值与普通观察者相关并且能够在CIE标准比色图表中示出。可能的颜色的面积在CIE标准比色图表中在坐标系上描绘，在所述坐标系上能够直接地读取任意颜色的X分量和Y分量。

具有由玻璃构成的基本材料的转换小板具有如下优点：这种玻璃板能够借助不同的方法、例如作为平面玻璃、以能够非常准确地设定的厚度来制造。此外，在玻璃中能够引入精确的开口或者孔，例如借助于激光辅助的微结构化方法。此外，玻璃是一种非常稳定的基本材料，所述基本材料有利地能够设置有多个开口或者孔，而整体上不会妨碍板的稳定性。此外，玻璃具有不同的折射率和软化温度。这此外允许用于光耦合输出和用于均衡基本材料和转换材料的面积份额的改进可能性。此外，玻璃能够在高温下使用，如所述高温例如对于转换材料的硬化是必需的。

在本申请中将开口理解为，开口完全地延伸穿过基本材料、特别是穿过整个玻璃厚度。开口因此是基本材料中的孔，在所述孔的区域中没有设置基本材料。基本材料的玻璃厚度因此相应于开口深度或者孔深度。

根据至少一个实施方式，基本材料至少对于蓝色的波长范围中的辐射是辐射可穿透的。这意味着，基本材料对于蓝色的辐射是最大部分透明的。是最大部分透明的尤其意味着，基本材料至少至80%、优选至90%、尤其优选至95%对于蓝色的辐射是辐射可穿透的、或者是透明的。

因此，转换小板的特征在于设置有基本材料、对于蓝色的辐射透明的区域以及优选与其相邻的没有设置基本材料、而是设置有转换材料的区域，所述转换材料适合于将一个波长范围的辐射转换为另一个波长范围的辐射。从转换小板射出的辐射因此由穿过基本材料的未经转换的辐射和在转换小板中转换的经过转换的辐射组成。基本材料相对于转换材料的面积比例在此确定经过转换的和未经转换的光的相对份额。所述比例例如在转换小板的辐射出射侧上确定。

根据至少一个实施方式，转换材料完全地填充至少一个开口。由此，能够实现转换材料的均匀的厚度，所述厚度与玻璃厚度或者基本材料的厚度进而与转换小板厚度相关。转换材料和基本材料在此优选彼此齐平。

根据至少一个实施方式，将至少一个开口和/或转换材料的大小确定成，使得在开口的区域中能够产生蓝色的波长范围中的辐射的完全转换。也就是说，转换小板厚度或者玻璃厚度能够设定为，使得优选完全地填充至少一个开口的转换材料的厚度刚好为，使得在转换材料中产生蓝色的辐射的完全转换。

根据至少一个实施方式，至少一个开口具有截锥状的形状。这尤其意味着，至少一个开口沿着玻璃厚度在一个方向上渐缩。开口在此优选具有近似圆形的或者椭圆形的横截面。