專利名稱：發(fā)射電磁輻射的光電子器件和用于制造光電子器件的方法
發(fā)射電磁輻射的光電子器件和用于制造光電子器件的方法本發(fā)明分別要求德國專利申請102006004397.9和102005047062.9的 優(yōu)先權，其公開內容通過引用結合于此。本發(fā)明的主題是根據(jù)權利要求1的前序部分所述的光電子器件以及 用于制造這種光電子器件的方法。發(fā)射光的光電子器件例如在US 5,040,868中已公開。該光電子器件具有殼基體，該殼基體使引線框架的兩個電印制導線成型以及具有凹處，在 該凹處中導電地和;^地安裝有發(fā)射電磁輻射的發(fā)光二極管芯片。該凹處設置具有輻射可穿透的澆鑄料，通過澆鑄料改善了電磁輻射從發(fā)光二極管 芯片的耦合輸出并且保護發(fā)光二極管芯片免受外部影響.在這種器件中使用的發(fā)光二極管芯片在其制造過程中遭受到某些制 造波動，這些制造波動經(jīng)常導致標稱上類似的半導體芯片在其工作時的亮 度的波動。不僅以不同的外延工藝過程制造的晶片而且同時以 一工藝過程 制造的不同的晶片都受到這種制造波動，該波動尤其是包括外延工藝和摻 雜工藝時的波動。本發(fā)明的任務是提供一種前面所述類型的光電子器件，該器件可以以 技術上簡單的方式通過預先給定的輻射強度或者光強來制造。此外，還給出了一種用于制造這種光電子器件的方法。該任務通過根據(jù)獨立權利要求所述的光電子器件和方法來解決。該器 件和方法的有利的實施形式和優(yōu)選的改進方案是從屬權利要求的主題。給出了一種光電子器件，其具有殼和設置在該殼中的發(fā)光二極管芯 片，該發(fā)光二極管芯片發(fā)射電磁有效輻射(Nutzstrahlung)。殼具有對有 效輻射可穿透的殼材料。這種殼材料為了調節(jié)所發(fā)射的有效輻射的預先給 定的輻射強度或者光強而有目的地摻有吸收輻射的顆粒。有效輻射的波長鐠優(yōu)選包括人眼可見的范圍。相應地，通過吸收輻射 的顆粒優(yōu)選調節(jié)由光電子器件發(fā)射的有效光的光強。概念"吸收輻射的顆粒"結合本申請不能理解為以下的發(fā)光材料該 發(fā)光材料吸收由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的第一波長范圍的輻射，并且通過該 輻射被激勵以便發(fā)射不同于第一波長范圍的第二波長范圍的電磁輻射。換言之，當吸收輻射的顆粒吸收器件的有效輻射時，吸收輻射的顆粒不再發(fā) 射光學輻射。與此相對，可能的是吸收輻射的顆粒不僅吸收有效輻射，并且也部分^:射。通過吸收輻射的顆粒，以技術上簡單的方式有針對性地減小了在光電 子器件工作時所發(fā)射的輻射強度或者光強。因此，考慮到了光電子器件的效率的降低，以便與所使用的發(fā)光二極管芯片的波動的輻射強度或者光強 無關地精確調節(jié)光電子器件的輻射強度或者光強。此外，還給出了一種用于制造光電子器件的方法，在該方法中提供了 一種發(fā)光二極管芯片。由發(fā)光二極管芯片在其工作時發(fā)射的輻射強度或者 光強被測量。在提供一種對于有效輻射是可穿透的并且摻有吸收輻射的顆 粒的材料的情況下，吸收輻射的顆粒的濃度有目的地根據(jù)所測量的輻射強 度或者光強來選擇，以便由此直接調節(jié)器件的要達到的輻射強度或者光 強。在另一方法步驟中，對于有效輻射可穿透的材樸沒置在由發(fā)光二極管 芯片在其工作時所發(fā)射的電磁輻射的光路中。該材料合乎目的地是可硬化的材料，吸收輻射的顆粒在未硬化的狀態(tài) 下混入該材料中。要達到的亮度(即器件的輻射強度或者光強)的調節(jié)要 求通過所說明的方法來測量由發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的輻射強度或者光 強，以及根據(jù)測量結果選擇吸收輻射的顆粒的濃度。這可以以技術上簡單 的方式來實施，并且能夠實現(xiàn)非常精確地調節(jié)亮度。附加L或J可替換:，這些顆粒有利5地對由發(fā)^二極管芯片:其工作時發(fā) 射的輻射的所有波長鐠都^吸收作用的。特別優(yōu)選地，吸收輻射的顆粒 的吸收系數(shù)在有效輻射的整個鐠中變化小于10%.尤其是，在吸收時， 這些顆粒在相關的波長范圍中具有可忽略的大小的波W目關性。由此，會 降低器件的亮度，而不會顯著影響有效輻射的發(fā)射頻鐠。才艮據(jù)該器件的另 一有利的實施形式，對有效輻射可穿透的殼材料具有 至少一種發(fā)光材料。已確定的是，在這樣的情況下借助吸收輻射的顆粒也 可以精確地調節(jié)亮度，特別優(yōu)選地，吸收輻射的顆粒具有碳黑(Russ)。碳黑通常已知為在 燃燒過程中的副產(chǎn)品。此外，碳黑被工業(yè)化地生產(chǎn)并且作為著色劑，尤其 是作為增強的填充材料使用在汽車輪胎中。碳黑通常在其吸收特性上具有 比較強的波"M目關性，這尤其也適于可見光。然而已確定的是，確定形狀的碳黑在可見波長范圍中在吸收特性方面具有很小的波"M目關性。工業(yè)碳黑通過不同限定的技術特征來生產(chǎn)。碳黑以聚集體的形式存 在，其由多種初級顆粒組合而成。尤其是具有特別小的初級顆粒大小的碳 黑適于用作吸收輻射的顆粒。此外，有利的是4吏用具有致密聚集結構的工業(yè)碳黑。在專業(yè)領域中，對于這種碳黑類型使用英語表達"low structure carbon black (LSCB:低結構碳黑)"。聚集體優(yōu)選具有的平均尺寸小于 或者等于lHm。根據(jù)該器件的合乎目的的實施形式，吸收輻射的顆粒是電絕緣的。由 此可能的是，對有效輻射可穿透的殼材料直接緊靠發(fā)光二極管芯片，而不 存在由于導電顆粒而形成短路的危險。替代地，也可以使用導電的顆粒。 當顆粒在殼材料中的濃^A夠小時，同樣可以至少很大程度上避免了形成 短路的危險。在此，最大濃度與聚集體大小有關。通過與常用的碳黑顆粒 相比具有小的聚集體大小的LSCB，在相同的形成短路的危險的情況下可 以使用更高的濃度。通常，吸收輻射的顆粒有利地具有小于或者等于100nm的平均顆粒 直徑(微粒平均值)。這樣小的顆?？梢蕴貏e良好地^t進殼材料中。在 碳黑的情況下，聚集體的初級顆粒優(yōu)選具有這樣小的平均顆粒直徑。對有效輻射可穿透的殼材料優(yōu)選具有澆鑄料或者模塑料。通過這種材 料，可以制造明確形狀和尺寸的殼部件。澆鑄料能夠以澆鑄或者例如以壓 鑄方法來形成。模塑料可以以壓鑄方法來處理。在一種合乎目的的實施形式中，對有效輻射可穿透的殼材料具有以下 材料中的至少一種環(huán)氧樹脂、丙烯酸脂、硅樹脂、熱塑性塑料和具有上 述材料中至少 一種的混合材料.在另 一優(yōu)選的實施形式中，發(fā)光二極管芯片借助對有效輻射可穿透的 殼材料來包封或者成型。尤其是可能的是，殼材料直接緊靠發(fā)光二極管芯 片。在一種合乎目的的實施形式中，器件具有帶有殼體腔的殼J^體，在殼 體腔中安裝有發(fā)光二極管芯片。殼體腔至少部分填充以對有效輻射可穿透 的殼材料。殼體腔的填充優(yōu)選通過澆鑄對有效輻射可穿透的材料來進行。該器件的另一優(yōu)選的實施形式設計了 ，器件具有帶有外表面的殼體。 對有效輻射可穿透的殼材料至少施加到殼體的外表面。合乎目的地，施加到殼體外表面的殼材料能夠以膜的形式存在。該膜 例如通過碾平或者借助粘合劑固定在殼體外表面上。該膜有利地具有恒定 的厚度。其合乎目的地柔性地實施。可替換地，也可以改變膜的厚度。這 例如可以通過有目的地結構化具有恒定厚度的膜來實現(xiàn)。附加地或者可替換地，也可以將膜使用為殼材料，該膜摻有吸收輻射 的顆粒。本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管芯片，其外表面設置有覆蓋材料，該覆 蓋材料有目的地摻有吸收輻射的顆粒，用于調節(jié)由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的有效輻射的預先給定的輻射強度或者光強。覆蓋材料優(yōu)選直接施加在發(fā)光二極管芯片上。特別優(yōu)選地，覆蓋材料以膜的形式存在。該膜例如通過碾平或者借助粘合劑固定于發(fā)光二極管芯片的外表面。這還可以在晶片復合結構中進行，即在從一個共同的復合結構中分割出多個發(fā)光二極管芯片之前進行。該器件的其他優(yōu)點、優(yōu)選的實施形式和改進方案從以下結合

圖1至12所闡述的實施例中得到。其中圖l示出了光電子器件的第一實施例的示意性剖面圖，圖2示出了光電子器件的第二實施例的示意性剖面圖，圖3示出了光電子器件的第三實施例的示意性剖面圖，圖4示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的、具有不同的發(fā)光二極管芯 片的器件的發(fā)射最大值的波長的曲線圖，圖5示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的、具有不同的發(fā)光二極管芯 片的器件的標準化的光強的曲線圖，圖6示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的、具有不同的發(fā)光二極管芯 片的器件的標準化的光通量的曲線圖，圖7示出了器件的標準化光密度的曲線圖，該光密度與CIE色表的 所得到的x值相關的并且針對在摻有吸收輻射的顆粒的殼材料中的發(fā)光 材料的不同濃度，圖8示出了器件的標準化光通量的曲線圖，該該光密度與CIE色表 的所得到的x值相關的并且針對在摻有吸收輻射的顆粒的殼材料中的發(fā) 光材料的不同濃度，圖9示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的、在摻有吸收輻射的顆粒的 殼材料中具有發(fā)光材料的器件的標準化的光強的曲線圖，圖IO示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的、在摻有吸收輻射的顆粒 的殼材料中具有發(fā)光材料的器件的標準化的光通量的曲線ll示出了光電子器件的第四實施例的示意性剖面圖，以及圖12示出了光電子器件的第五實施例的示意性剖面圖。在實施例和附圖中，相同的或者作用相同的組成部分分別設置有相同 的參考標記。所示的組成部分以及組成部分彼此間的大小關系并不一定可 以示為合乎比例尺寸的。更確切地^兌，附圖的一些細節(jié)為了更好的理解而 被夸大地表示。在圖1中所示的光電子器件中，借助導電的連接裝置(例如金屬焊劑 或者粘合劑)將發(fā)光二極管芯片1通過后側接觸部11固定在引線框架的 第一電連接部2上。在與后側接觸部11背離的側上，發(fā)光二統(tǒng)管芯片1 具有正面接觸部12，該接觸部借助掩^線14與引線框架的第二電連接部 3導電AM目連。發(fā)光二極管芯片1的棵露的表面、#線14以及電連接部2、 3的部 分區(qū)域直接被殼材料5包圍，該殼材料對由發(fā)光二改管芯片1在其工作時 發(fā)射的電磁輻射是可穿透的。該殼材料5例如是4fl"，該填料具有大于 80重量百分比的環(huán)氧澆鑄樹脂。此外，填料還可以具有附加材料例如二 乙二醇單曱醚(diethylenglykolmonomethyler )、 Tegopren 6875 — 45和 Aerosil 200。可替換地或者附加地，殼材料5具有例如至少一種混合材料。通過混 合材料可以使各種材料的有益特性相互組合。由此，例如可以減弱或者消 除材料的不利特性。例如使用聚合物混合材料。例如硅樹脂改良的環(huán)氧樹 脂適于作為混合材料，該環(huán)氧樹脂在紫外光作用的情況下沒有傳統(tǒng)的環(huán)氧 樹脂老化厲害，然而此外基本上具有傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的有利的物理特性。也 可能的是，使至少一種環(huán)氧樹脂與至少一種硅樹脂彼此混合。對于這種合 適的混合材料的例子例如在US 2002/0192477 Al中或者在US 2005/0129957 Al中說明，其公開內容通過引用結合于此。此夕卜，可以將硅樹脂與丙烯咖旨組合，或者硅樹脂與丙烯劑旨和環(huán)氧 樹脂組合。自然也可能的是不使用混合材料，而例如將丙烯自旨、硅樹脂 或者熱塑性塑料用作殼材料5的組成部分。吸收輻射的顆粒6混入M 5中。在此例如涉及工業(yè)上制造的具有限 定的技術特性的碳黑。碳黑顆粒由多種初級顆粒組合而成，初級顆粒一起 形成聚集結構。該聚集結構優(yōu)選盡可能地致密.初級顆粒具有的平均直徑 為小于或者等于100nm。例如，平均直徑為50至60nm。平均直徑應理 解為測量到的直徑的微粒平均值。聚集體所具有的平均直徑小于或者等于 1 Hm。合適的工業(yè)碳黑例如是市面上可獲得的"Printex 25",其由Degussa 公司制造。在此涉及所謂的具有致密聚集結構的"低結構碳黑"(LSCB)。初級顆粒和聚集體的顆粒大小可以通過不同的方法來確定。兩個大小 例如都可以借助透射電子顯^t鏡(TEM)來確定，這是優(yōu)選的。聚集體 大小例如也可以借助散射光強度測量來確定。例如差分遷移分析器 (DMA)也適合于確定初級微粒大小，該差分遷移分析器通常被使用以 便確定納米級顆粒物質的電遷移直徑。這種以及其它可能的用于確定相關 顆粒直徑的測量方法對技術人員而言是已知的。不同于例如縱向^1伸的聚集結構，致密的聚集結構具有以下優(yōu)點聚 集結構更小地影響聚集結構所混入的材料的導電性。存在如下試驗，該試 驗表明，LSCB顆粒在四倍這樣高的體積濃度的情況下，作為所謂"高結 構碳黑"(HSCB )引起4體材料的不導電狀態(tài)過渡到導電狀態(tài)。在LSCB 顆粒的情況下，例如從大約40體積百分比的體積濃^開始這種過渡， 而在HSCB顆粒情況下，在濃度為IO體積百分比的情況下已經(jīng)出現(xiàn)這種 情況。鹽的存在會使這種過渡朝著更低的濃度移動。通常，由碳黑聚集體形成凝聚物，該凝聚物可以具有在數(shù)微米的數(shù)量 級的大小或者具有幾十微米的大小。應該盡最大可能J^免這種凝聚物。 在將碳黑顆粒混入未硬化的填料中時，可借助在極高的速度下驅動的旋轉 混合器均勻地添加填料。在該添加過程中出現(xiàn)高的剪切力，該剪切力使得 可能的凝聚物至少大部分破裂。吸收輻射的顆粒6例如以最大0.01重量百分比的濃度混入填料中， 這對應于大約0.03體積百分比。圖2中所示的該器件的實施例與前面參照圖1所闡述的實施例不同在 于，發(fā)光二極管芯片1、接合線14以及電連接部2和3的部分區(qū)域由透 明的內部殼材料15包圍，該殼材料不含有吸收輻射的顆粒6。內部殼材 料15例如由以發(fā)光二極管技術中傳統(tǒng)使用的環(huán)氧樹脂、硅樹脂或者丙烯 酸月旨樹脂或者其他合適的輻射可穿透的材料(例如無M璃)構成。殼材料5被施加到內部殼材料15上，該殼材料5摻有吸收輻射的顆 粒6。該殼材料5以層4的形式存在，該層例如覆蓋內部殼材料15的整 個表面。同樣可能的是，層4僅^蓋該表面的部分區(qū)域。殼材料5和吸 收輻射的顆粒可以如上面結合圖1中所示的實施例所闡述的那樣來實現(xiàn)。對圖2中所示的實施例可替換地，殼的直接封裝t光二極管芯片1 的部分也可以摻有吸收輻射的顆粒6，在其上可以又施加有透明的殼材 料，該透明的殼材料不含有吸收輻射的顆粒。這種可替換的擴展方案例如 在以下參照圖12所描述的實施例中也是可能的。圖3中所示的光電子器件的實施例具有帶有凹處9的殼基體8。發(fā)光 二極管芯片1在該凹處中被施加在引線框架的第一電連接部2上。如在前 面參照圖1和2所闡述的實施例中那樣，發(fā)光二極管芯片的后側接觸部 11與第一連接部2導電iM目連，而前側接觸部12與引線框架的第二電連 接部3導電iM目連。殼基體8例如借助壓鑄來構造，這可以在發(fā)光二極管芯片l安裝之前 進行。該殼基體例如由不透光的塑料構成。凹處9在其形狀方面被構造為 對由發(fā)光二極管芯片l在其工作時所發(fā)射的電磁輻射的反射器。凹處9填充以殼材料5，該殼材料對器件所發(fā)射的有效輻射是可穿透 的。該殼材料尤其是具有均勻混入的、吸收輻射的顆粒6。殼材料5和吸 收輻射的顆粒6可以如前面參照圖1和2所描述的實施例那樣來獲得。該器件所發(fā)射的有效輻射例如僅僅是由發(fā)光二極管芯片1所發(fā)射的 輻射?？商鎿Q地，可能的是借助至少一種發(fā)光材料將該電磁輻射轉換成不 同波長范圍的輻射。尤其也可能的是，將發(fā)光材料顆粒與吸收輻射的顆粒 6—起混入對器件的有效輻射可穿透的材料5中。如果發(fā)光材料在由發(fā)光 二極管芯片1所發(fā)射的電磁輻射的光路中的濃;1A夠高，則也可以完全轉 換該輻射。發(fā)光二極管芯片1發(fā)射例如在UV范圍中的電磁輻射。該輻射例如借 助一種或者多種發(fā)光材料轉換成可見光?？商鎿Q地，發(fā)光二極管芯片1 發(fā)射例如藍光。藍光可以借助發(fā)光材料部分轉換成黃光，這樣通過在均勻 的混合比的情況下使藍光與黃光混合可以產(chǎn)生白光。所有對于應用在LED中的已知的發(fā)光材料都適于作為發(fā)光材料。這 種適于作為轉換器的發(fā)光材料和發(fā)光材料混合物的例子為-氯珪酸鹽，例如在DE 10036940和在那里所描述的現(xiàn)有技術中已公開，-正硅酸鹽、硫化物、代硫金屬和釩酸鹽(酯)，例如在WO 2000/33390 和在那里所描述的現(xiàn)有技術中已公開，-鋁酸鹽、氧化物、卣代磷酸鹽，例如在US 6616862和在那里所描 述的現(xiàn)有技術中已公開，-氮化物、Sione和Sialone，例如在DE 10147040和在那里所描述的 現(xiàn)有技術中已公開，以及-稀土元素(如YAG:Ce)的和堿土金屬的石榴石，例如在US 2004 - 062699和在那里所描述的現(xiàn)有技術中已公開。發(fā)光二極管芯片具有半導體層序列7，該半導體層序列基于氮化物-化合物半導體材料。氮化物-化合物半導體材料是含有氮的化合物半導體 材料，如來自InxAlyGaLx.yN((Kx《l，(Ky《l且x + y《l)體系的材料。 在此，尤其是如下的發(fā)光二敗管芯片屬于基于氮化物-化合物半導體材料 的發(fā)射輻射的發(fā)光二極管芯片的組在該發(fā)光二極管芯片中半導體層序列 7含有至少一個單個層，該層具有由氮化物—化合物半導體材料系構成的 材料。半導體層例如可以具有傳統(tǒng)的pn結、雙異質結構、單量子阱結構 (SQW-結構)或者多量子阱結構(MQW-結構)。這些結構對技術人 員是已知的，因此在此不更為詳細地進行闡述。對于這種MQW-結構的 例子在出版物WO01/39282、 US 6,172,382、 US 5,831,277和US 5,684,309 中已進行了描述，其公開內容通過引用結合于此。圖4至10中以圖形示出的測量結果通過以上面參照圖3所闡述的器 件的方式獲得的器件來實現(xiàn)。Degussa公司的工業(yè)碳黑Printex 25被用作 吸收輻射的顆粒。四個相同的殼形狀被用于測量，然而具有不同的發(fā)射頻 鐠的不同的發(fā)光二極管芯片l被安裝進殼形狀中。在圖4中根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度(cone)說明了四種器件類型 LED1、 LED2、 LED3、 LED4的發(fā)射最大值的波長。波長以nm為單位 來說明而濃度以重量百分比(wt% )來說明。在圖4中可以看到，器件的發(fā)射最大值在吸收輻射的顆粒的0 wt。/o到 0.01 wt。/。之間的濃度范圍中不顯著地變化。第一器件LED1的發(fā)光二極管 芯片具有在大約640nm處的發(fā)射最大值，這對應于紅光。在第二器件LED2中所使用的發(fā)光二極管芯片的發(fā)射最大值在大約570nm處，M 應于黃綠色。由第三光電子器件LED3發(fā)射具有在大約560nm處的發(fā)射 最大值的綠光。第四器件LED4的發(fā)光二極管芯片發(fā)射具有在大約460nm 處的發(fā)射最大值的藍光。在圖6中示出了根據(jù)吸收輻射的顆粒的濃度的由四種器件類型發(fā)射 的光強Iv。光強Iv以不^^有吸收輻射的顆粒(conc = Owt% )的器件所發(fā) 射的光強Ivo來標準化。在圖6中以相應的描繪圖表示了與吸收輻射的顆 粒的濃度相關的光通量(J)y。從圖5和6中所示的曲線可以看到，不僅光強Iv而且器件類型LED2、 LED3和LED4的光通量(l)v例如都以相同的方式隨著起吸收作用的顆粒的 濃度增加而降低。對這些器件的測量點用三角形表示，其尖端朝下。與此 相對，第一器件類型LED1的測量結果顯示了^的偏差。即，光強Iv 和光通量(J)v隨著吸收顆粒的濃度增加而減小的粗略過程對應于第二至第 四器件LED2、 LED3、 LED4的過程。然而，對具有發(fā)射紅光的發(fā)光二 極管芯片的第一器件類型LED1，光強Iv和光通量(l)v總體上減小更少。除了用直線彼此連接的測量點之夕卜在圖5和6中分別示出了兩個指 數(shù)曲線，所述曲線分別與器件類型LED1的測量點以及與器件類型LED2 至LED4的測量點相匹配。在圖7和8中，示出了與器件所發(fā)射的色度坐標相關的第四器件類型 LED4 (發(fā)射藍光的發(fā)光二極管芯片)的光強Iv和光通量(K的測量，其 中色度坐標通過CIE色表的x值來表示。在這些圖中，分別繪制了四個 測量系列(Messreihe )，這些測量系列以吸收輻射的顆粒的四種不同濃度 來進行。此外，將黃色發(fā)光材料混入器件的填料中，該黃色發(fā)光材料可以 通過藍光來氣義。在此，涉及YAG:Ce，即用Ce激活的釔鋁石榴石。在一個測量系列內，吸收顆粒的濃度是恒定的，而發(fā)光材料的濃度變 化。在吸收顆粒的濃度為Owt。/。的測量系列中，CIE一x值隨著發(fā)光材料含 量增加而從大約0.23增加到大約0.41。增加的發(fā)光^料濃度在圖7和圖8 中在圖下方分別用箭頭表示，箭頭設置有表述"轉換器"。與其他含有吸 收顆粒的濃度為0.005 wt%、 0.01 wt。/?；蛘?.1 wt。/o的測量系列相比，可 以看到，在大約相等的發(fā)光材料濃度的情況下所測量的CIE一x值的下限 以及上P艮都分別朝著更小的值移動.在0.2到0.25之間的CIE x值的情況下，由黃光和藍光構成的混合光結果具有顯現(xiàn)為藍色的色調，而對于在大約0.4到0.45之間的CIE一x 值，黃色成分占優(yōu)勢。在0.3到0.35之間的范圍中，藍光和黃光的混合i 體上得到白光。這些結果表明，在將吸收顆粒添加到發(fā)光材料顆粒被混入 其填料中的器件時，必須提高發(fā)光材料顆粒的濃度，以便避免所得到的由 器件發(fā)射的色覺的偏移。因此在制造具有轉換材料的器件的情況下，可以首先根據(jù)測量到的發(fā) 光二極管芯片的輻射強度或者光強有目的地選擇吸收輻射的顆粒的濃度， 以調節(jié)明確限定的光強。為了有目的地調節(jié)所希望的色調，于是可以;HL據(jù) 吸收輻射的顆粒的濃度有目的地選擇發(fā)光材料的濃度。在圖9和10中用圖形示出了與吸收顆粒濃>^相關的光強Iv和光通量 (J)v。這又涉及第四器件類型LED4，其中分別將保持恒定濃度的發(fā)光材料 顆粒混入填料中。測量結M明，在使用發(fā)光材料的情況下也可以連續(xù)地 調節(jié)器件的輻射強度或光強。在圖11和12中所示的器件類似于前面參照圖3所描述的器件。不同 之處在于，殼基體8的凹處9分別填充以殼材料15，該材料不含有吸收 輻射的顆粒。凹處9例如填充以殼材料15,使得安裝在凹處9中的發(fā)光 二極管芯片1由殼材料15來包封。在圖11和12中所示的器件的情況下，殼基體8和殼材料15構成了 殼體。另一殼材料15被施加到該殼體的外表面上，該殼材料對由發(fā)光二 極管芯片1在其工作時所發(fā)射的輻射是可穿透的，并且具有吸收輻射的顆 粒6。原則上如上面結合其余實施例所描述的那樣來獲得殼材料5和吸收 輻射的顆粒6。在圖11中所示的器件的情況下，含有吸收輻射的顆粒6的殼材料5 層狀地被施加在殼體8、 15的外表面上。在制造器件時，在殼材料被施加 到殼體8、 15的外表面上之前，殼材料5能夠以預制的具有例如恒定厚度 的層的形式來提供。該施加例如借助粘合或者碾平來進行。尤其可能的是， 層狀殼材料5作為膜來提供，該膜是柔軟的并且因此也可以施加到殼體的 不平的外表面。在施加之后該膜例如可以硬化并且失去其柔軟性。具有不平的外表面的殼體8例如示出在圖12中。例如作為膜提供的 具有吸收輻射的顆粒6的殼材料5可以施加到該不平的外表面上。然而， 這種可能性未示出在圖12中。在所示的實施例中，凹處9僅部分填充以 殼材料15。殼材料15的外表面具有凹面的彎曲并且因此形成了池狀或者盆狀的凹陷。殼材料5填入該凹陷中，該殼材料具有吸收輻射的顆粒6。 例如通過提供未硬化的材料形式的殼材料5、用所述材料澆注通過殼材料 15的外表面形成的凹陷以及隨后通過硬化殼材料5來進行凹陷的填滿。在圖12中所示的器件的情況下，殼材料5具有層狀的形狀，然而該 形狀不具有恒定的厚度。在器件的光軸的區(qū)域中，殼材料5例如具有最大 的厚度，該厚度隨著距離器件的光軸的距離增大而變得更小。通過這種殼 材料具有變化的厚度的層5，不僅可以有目的地調節(jié)由器件發(fā)射的光強度 或者輻射強度，而且可以有目的地調節(jié)器件的輻射特性。殼材料5的厚度 的變化自然原則上也可以是任意的，并且與在個別情況下存在的器件和要 實現(xiàn)的輻射特性相協(xié)調。替換圖12所示的例子，也可能的是，殼材料層5在外部區(qū)域中比中 部區(qū)域具有更大的厚度。此外，在參照圖11和12所描述的實施例中也可能的是，光電子器件 不含有殼基體8。這例如可以通過以如在上面參照圖1和2所描述的器件 的方式構造殼體來實現(xiàn)。在所有實施例的情況下，例如附加地或者對使用摻有吸收輻射的顆粒 6的殼材料可替換地，也可能的是，發(fā)光二極管芯片設置有膜，該膜摻有 吸收輻射的顆粒。該膜例如具有硅樹脂，或者具有環(huán)氧樹脂的混合材料。 吸收輻射的顆?？梢匀缜懊嬉呀?jīng)描述的那樣來獲得。本發(fā)明并非通過借助實施例對本發(fā)明的描述而局限于此。更確切地 說，本發(fā)明包括任意新的特征以及這些特征的任意組合，特別是包含權利 要求中的特征的任意組合，即使這些特征或者組合本身沒有明確地在權利 要求中或者實施例中被明確說明。除了碳黑之外，還存在多種其他材料， 這些材料原則上適合作為吸收顆粒使用在器件中。材料的適宜性可以取決 于器件所發(fā)射的有效輻射的發(fā)射頻譜。
權利要求
1.一種光電子器件，其發(fā)射有效輻射，所述光電子器件具有殼和設置在殼中的發(fā)光二極管芯片，其特征在于，殼具有對有效輻射可穿透的殼材料，所述殼材料有目的地摻有吸收輻射的顆粒，用于調節(jié)所發(fā)射的有效輻射的預先給定的輻射強度或者光強。
2. 根據(jù)權利要求1所述的光電子器件，其特征在于，吸收輻射的顆粒 對有效輻射的全部波長鐠都M吸收作用的。
3. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，吸收 輻射的顆粒對于由發(fā)光二極管芯片在其工作時所發(fā)射的輻射的全部波長 鐠都^吸收作用的。
4. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，對有 效輻射可穿透的殼材料具有澆鑄料或者模塑料。
5. 根據(jù)上a利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，對有 效輻射可穿透的殼材料具有以下材料中的至少一種環(huán)氧樹脂、丙烯咖旨、 硅樹脂、熱塑性塑料和具有上述材料中至少一種的混合材料。
6. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，發(fā)光 二極管芯片借助對有效輻射可穿透的殼材料來包封或者成型。
7. 根據(jù)上i^利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，對有 效輻射可穿透的殼材料具有至少一種發(fā)光材料。
8. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，吸收 輻射的顆粒具有碳黑。
9. 根據(jù)權利要求7所述的光電子器件，其特征在于，碳黑是具有致密 的聚集體結構的工業(yè)碳黑(LSCB，"低結構碳黑")。
10. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，吸 收輻射的顆粒具有小于或者等于100nm的平均的顆粒直徑。
11. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，吸 收輻射的顆粒的吸收系數(shù)在有效輻射的整個鐠中變化小于10% 。
12. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，器 件具有帶有殼體腔的殼基體，在該殼體腔中安裝有發(fā)光二極管芯片，并且該殼體腔至少部分填充以對有效輻射可穿透的殼材料。
13. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的光電子器件，其特征在于，器 件具有殼體，并且對有效輻射可穿透的殼材料被施加到殼體的外表面。
14. 根據(jù)權利要求13所述的光電子器件，其特征在于，對有效輻射可 穿透的殼材料以膜的形式被施加到殼體的外表面。
15. —種用于制it^射有效輻射的光電子器件的方法，具有以下步驟 -提供發(fā)光二極管芯片，—測量由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的輻射強度或者光強，-提供對有效輻射可穿透的材料，所述材料摻有吸收輻射的顆粒，-根據(jù)測量到的發(fā)光二極管芯片的輻射強度或者光強有目的地選擇 吸收輻射的顆粒在所述材料中的濃度，用于調節(jié)器件要達到的輻射強度或 者光強，—將對有效輻射可穿透的材料設置在由發(fā)光二極管芯片在其工作時 所發(fā)射的電磁輻射的光路中。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中發(fā)光二極管芯片通過對有效輻 射可穿透的材料包封或者成型。
17. 根據(jù)權利要求15或者16所述的方法，其中提供對有效輻射可穿 透的材料，所述材料除了具有吸收輻射的顆粒之外還具有至少一種發(fā)光材述材料中的濃度，用于調節(jié)由器件發(fā)射的有效輻射所要達到的色度坐標。
18. 根據(jù)權利要求15至17中任一項所述的方法，進一步具有如下的—提供具有殼體腔的殼基體，-將發(fā)光二極管芯片安*^殼體腔中，—用對有效輻射可穿透的材料來至少部分澆注殼體腔。
19. 根據(jù)權利要求15至17中任一項所述的方法，其中提供含有發(fā)光 二極管芯片和具有帶有外表面的殼體的器件，其中對有效輻射可穿透的材 料被施加到殼體的外表面。
20. 根據(jù)權利要求19所述的方法，其中對有效輻射可穿透的材料在施 加到外表面之前以預制的材料層的形式來提供。
21.根據(jù)權利要求19或者20所述的方法，其中對有效輻射可穿透的 材料在施加到外表面之前以膜的形式來提供。
全文摘要
給出了一種光電子器件，其中該光電子器件具有殼和設置在殼中的發(fā)光二極管芯片(1)，該發(fā)光二極管芯片發(fā)射有效輻射。殼具有對有效輻射可穿透的殼材料(5)，該殼材料有目的的摻有吸收輻射的材料，用于調節(jié)所發(fā)射的有效輻射的預先給定的輻射強度或者光強。通過吸收輻射的顆粒(6)有目的地使輻射強度或者光強降低限定的值，以便調節(jié)器件的預先給定的輻射強度或者光強。此外還給出了一種用于制造這種光電子器件的方法。
文檔編號H01L33/50GK101273471SQ200680035826
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權日2005年9月30日
發(fā)明者基爾斯廷·彼得森, 赫貝特·布倫納 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司