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1、(10)申请公布号 CN 103339223 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103339223 A *CN103339223A* (21)申请号 201280007472.9 (22)申请日 2012.01.17 102011010118.7 2011.02.02 DE C09K 11/80(2006.01) H01L 33/50(2006.01) (71)申请人 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公 司 地址 德国雷根斯堡 (72)发明人 U. 利波尔德 D. 艾泽特 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 杜荔南 刘春元 (54) 发明名称。
2、 陶瓷变换元件、 具有陶瓷变换元件的半导体 芯片和用于制造陶瓷变换元件的方法 (57) 摘要 说明一种具有活性的陶瓷层 (2) 的陶瓷变换 元件 (1) , 所述陶瓷层 (2) 适于将第一波长范围的 辐射转换成与第一波长范围不同的第二波长范围 的辐射。此外, 陶瓷变换元件 (1) 包括载体层 (3) , 其对于第一波长范围的辐射和 / 或第二波长范围 的辐射来说是可透过的。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.02 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2012/050624 2012.01.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/104141 。
3、DE 2012.08.09 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103339223 A CN 103339223 A *CN103339223A* 1/2 页 2 1. 陶瓷变换元件 (1) , 具有 : 活性的陶瓷层 (2) , 其适于将第一波长范围的电磁辐射转换成与第一波长范围不同 的第二波长范围的电磁辐射, 载体层 (3) , 其对于第一波长范围的辐射和 / 或第二波长范围的辐射来说是可透过 的。 2. 根据前一权利要求的陶瓷变。
4、换元件 (1) , 其具有唯一的活性层 (2) 和唯一的载体层 (3) 。 3. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中活性的陶瓷层 (2) 具有以下发光 物质之一 : 用稀土金属掺杂的石榴石、 用稀土金属掺杂的碱土硫化物、 用稀土金属掺杂的硫 化镓、 用稀土金属掺杂的铝酸盐、 用稀土金属掺杂的硅酸盐、 用稀土金属掺杂的正硅酸盐、 用稀土金属掺杂的氯硅酸盐、 用稀土金属掺杂的碱土氮化硅、 用稀土金属掺杂的氮氧化物 和用稀土金属掺杂的氮氧化铝、 用稀土金属掺杂的氮化硅、 硅铝氧氮陶瓷。 4. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中活性层 (2)具有小于或等于 100m。
5、、 优选小于或等于 50m、 特别优选地小于或等于 25m 的厚度。 5. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中活性的陶瓷层 (2) 由具有活性剂 的发光物质构成, 所述活性剂的浓度具有在含 2和含 5之间的值。 6. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中载体层 (3) 由陶瓷材料构成。 7. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 所述陶瓷变换元件 (1)具有在含 200m 和含 50m 之间的、 优选在含 180m 和含 50m 之间的厚度。 8. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中在活性层 (2) 和载体层 (3) 之间布 置抑制。
6、层 (5) , 该抑制层 (5) 适于减少活性剂离子从活性层 (2) 到载体层 (3) 中的扩散。 9. 根据前一权利要求的陶瓷变换元件 (1) , 其中抑制层 (5) 具有不大于 5m 的厚度。 10. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中 载体层 (3) 具有散射中心 (4) , 所述散射中心由陶瓷颗粒构成, 其中陶瓷颗粒的材料 与载体层的陶瓷材料不同, 并且 散射中心 (4) 适于对第一波长范围的电磁辐射和 / 或第二波长范围的电磁辐射进行 散射。 11. 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其中载体层 (3) 具有颜料。 12. 发射辐射的半导体芯片, 具有。
7、 : 半导体本体 (6) , 其适于从辐射出射面 (8) 发出第一波长范围的电磁辐射, 和 根据前述权利要求之一的陶瓷变换元件 (1) , 其具有活性的陶瓷层 (2) , 所述活性的 陶瓷层 (2) 适于将第一波长范围的辐射转换成与第一波长范围不同的第二波长范围的辐 射。 13. 根据前一权利要求的发射辐射的半导体芯片, 其中变换元件 (1) 的活性层 (2) 直接 接触地施加到半导体本体 (6) 的辐射出射面 (8) 上。 14.根据权利要求12至13之一的发射辐射的半导体芯片, 其发出具有在含4000K和含 6000K 之间的色温的混色的白光。 15. 用于制造陶瓷变换元件 (1) 的方法。
8、, 具有步骤 : 提供载体层 (3) 或者作为载体层 (3) 的基体的未烧结膜 (12) , 权 利 要 求 书 CN 103339223 A 2 2/2 页 3 施加作为活性的陶瓷层 (2) 的基体的未烧结膜 (14) 或者施加作为活性的陶瓷层 (2) 的基体的粉末分布到载体层 (3) 上或者到充当载体层 (3) 的基体的未烧结膜 (12) 上, 和 对层复合体进行烧结。 权 利 要 求 书 CN 103339223 A 3 1/7 页 4 陶瓷变换元件、 具有陶瓷变换元件的半导体芯片和用于制 造陶瓷变换元件的方法 技术领域 0001 说明一种陶瓷变换元件、 一种具有陶瓷变换元件的半导体芯片。
9、以及一种用于制造 陶瓷变换元件的方法。 发明内容 0002 本发明的任务是说明一种陶瓷变换元件, 其可容易地和简单地操作。 0003 此外本申请的任务是, 说明一种用于制造这样的陶瓷变换元件的方法。 0004 本发明的另一任务是, 说明一种半导体芯片, 其适于发出暖白色范围中的混色的 白光。 0005 该任务通过具有权利要求1的特征的陶瓷变换元件、 通过具有权利要求12的特征 的发射辐射的半导体芯片以及通过具有权利要求 15 的步骤的方法来解决。 0006 所述陶瓷变换元件、 半导体芯片以及方法的优选扩展方案和实施方式分别在从属 权利要求中说明。 0007 陶瓷变换元件, 尤其是包括 : 活性。
10、的陶瓷层, 其适于将第一波长范围的电磁辐射转换成与第一波长范围不同的第 二波长范围的电磁辐射, 载体层, 其对于第一波长范围的辐射和 / 或第二波长范围的辐射来说是可透过的。 0008 如果变换元件被设置用于发出例如白色的混合光该混合光包括经变换的和 未经变换的辐射, 则载体层优选发射至少 75、 特别优选地至少 90的第一和第二波长范 围的辐射。 0009 如果变换元件被设置用于将第一波长范围的辐射尽可能完全地转换成第二波长 范围的辐射, 则载体层优选发射至少 75、 特别优选地至少 90的第二波长范围的辐射并 且优选吸收第一波长范围的辐射, 使得该辐射的最多 10可以穿透变换原件。在该实施。
11、方 式情况下, 载体层特别优选地布置朝向半导体芯片的输出偶合侧。 0010 载体层被设置用于在机械上稳定活性的陶瓷层。有利地, 通过使用载体层可以将 活性的陶瓷层用于波长变换, 所述陶瓷层本身并不是无支撑的。 因此可能的是, 活性的陶瓷 层被构造得如此薄, 使得可以使用较高的活性剂浓度并且因此可以与预先给定的半导体本 体相组合地实现要达到的色点的较宽范围。 0011 因此可能的是, 借助于活性的陶瓷层的厚度来调整变换元件的变换作用, 其中可 以实现任意薄的活性层并且因此可以与预先给定的半导体本体相组合地实现较宽的色点 范围。 特别的优点在于, 变换作用的调整不通过发光物质中的活性剂含量进行, 。
12、而是通过活 性的陶瓷层的厚度来进行。因此可以使用具有比较高的活性剂浓度的发光物质, 如其例如 在变换薄片情况下所使用的那样, 所述变换薄片的发光物质以颗粒形式置入到硅树脂基质 中。通过这种方式可以避免发光物质光色的不期望的改变, 所述改变常常通过活性剂浓度 的变化而引起。 此外借助于薄的活性的陶瓷层一般可以实现变换元件的效率提高和更均匀 说 明 书 CN 103339223 A 4 2/7 页 5 的颜色分布。 0012 根据一个实施方式, 变换元件具有唯一的活性层和唯一的载体层。变换元件也可 以由唯一的活性的陶瓷层和唯一的载体层构成。 0013 此外也可能的是, 变换元件包括多个活性层和多个。
13、载体层。 它们优选交替地布置。 0014 根据一个实施方式, 变换元件由分别被另一载体层封装的活性层构成, 也就是说 在活性层的每个主侧上分别施加一个载体层。 活性的陶瓷层在此情况下分别优选地与相应 的载体层构造了共同的界面。 对在两个一般为惰性的载体层之间的活性层的封装可以有利 地提高陶瓷变换元件的寿命。 0015 活性的陶瓷层例如可以具有以下发光物质之一或者由以下发光物质之一构成 : 用 稀土金属掺杂的石榴石、 用稀土金属掺杂的碱土硫化物、 用稀土金属掺杂的硫化镓、 用稀土 金属掺杂的铝酸盐、 用稀土金属掺杂的硅酸盐、 如正硅酸盐、 用稀土金属掺杂的氯硅酸盐、 用稀土金属掺杂的碱土氮化硅、。
14、 用稀土金属掺杂的氮氧化物和用稀土金属掺杂的氮氧化 铝、 用稀土金属掺杂的氮化硅、 硅铝氧氮陶瓷 (Sialone) 。 0016 作为发光物质尤其是可以使用石榴石, 如氧化钇铝 (YAG) 、 氧化镥铝 (LuAG) 和氧 化铽铝 (TAG) 。 0017 发光物质例如用以下活性剂之一掺杂 : 铈、 铕、 铽、 镨、 钐、 锰。 0018 根据变换元件的一个实施方式, 活性层具有小于或等于 100m、 优选小于或等于 50m、 特别优选地小于或等于 25m 的厚度。 0019 根据一个实施方式, 陶瓷的活性层具有发光物质, 所述发光物质的活性剂具有在 含 2和含 5之间的浓度。特别优选的, 。
15、在该实施方式情况下使用 YAG:Ce 作为发光物质。 0020 根据另一实施方式, 陶瓷层的厚度和活性剂浓度的乘积大约处于恒定。特别优选 的, 陶瓷层的厚度和以百分比为单位的活性剂浓度的乘积为大约 50m 1。特别优选的, 也 在该实施方式情况下将 YAG:Ce 用作为发光物质。 0021 根据变换元件的另一实施方式, 载体层以及活性层由陶瓷材料构成。陶瓷载体层 的材料适宜地被选择为, 使得该材料在对于变换元件的制造所需的烧结温度情况下仅仅微 弱地与活性层的发光材料起化学反应。 例如发光物质的上面提到的材料中的一种适合作为 陶瓷载体层的材料, 但是该材料不具有活性剂。 特别优选的, 陶瓷载体层。
16、由没有活性剂的未 掺杂的发光物质材料构成, 该发光物质材料以用活性剂掺杂的方式用于活性层。 此外, 也可 以将与所使用的发光物质相近的或兼容的物质用于载体层。 0022 特别优选的, 载体层基本上没有发光物质的活性剂离子。 换句话说, 载体层优选不 具有或者仅仅具有可忽略的波长变换的特性。特别有利的, 活性剂浓度除以载体层的总体 积为活性的陶瓷层中的活性剂浓度的最大 1/4。 0023 特别有利的将石榴石发光物质、 例如 Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce) 用作为活性的陶瓷层的 材料。具有由 YAG:Ce 构成的活性的陶瓷层的变换元件因此优选具有如下载体层, 该载体层 由没有活性剂的未掺杂。
17、的 YAG 构成。 0024 此外, 氧化铝也适合作为载体层的材料。氧化铝尤其是与 YAG:Ce 相近的或兼容的 物质。 0025 根据另一实施方式, 陶瓷变换元件具有含 50m 和含 200m 之间的、 优选 80m 和 200m 之间的厚度。 说 明 书 CN 103339223 A 5 3/7 页 6 0026 根据另一实施方式, 陶瓷变换元件具有含 50m 和含 180m 之间的、 优选 80m 和 180m 之间的厚度。 0027 这样的陶瓷变换元件可以有利地特别简单地操作。 0028 根据变换元件的一个实施方式, 在活性层和载体层之间布置抑制层, 该抑制层适 于至少减少活性剂离子从。
18、活性的陶瓷层到载体层中的扩散。 0029 特别有利地, 抑制层被构造得非常薄。 根据变换元件的一个实施方式, 抑制层具有 小于或等于 5m 的厚度。 0030 特别优选的, 抑制层由陶瓷材料构成。 0031 抑制层例如可以由氧化铝构成或者包含氧化铝。 氧化铝尤其是可以适于至少减少 铈从包含 YAG:Ce 的活性的陶瓷层扩散到未掺杂的 YAG 载体层中。 0032 根据变换元件的另一实施方式, 载体层具有散射中心, 所述散射中心适于散射第 一波长范围和 / 或第二波长范围的电磁辐射。作为散射中心, 例如在陶瓷载体层内设置孔 或颗粒。所述散射中心优选具有含 1.5m 和含 0.5m 之间的直径。特。
19、别优选的, 散射中 心具有如下折射率, 所述折射率与载体层材料的折射率至少偏离0.1。 作为散射中心例如可 以使用颗粒, 所述颗粒具有陶瓷材料或者由陶瓷材料构成, 其中散射中心的陶瓷材料与载 体层的陶瓷材料不同。所述颗粒优选地具有以下材料之一或者由以下材料之一构成 : 氧化 铝、 氧化硅、 氧化钛。这样的颗粒尤其适合与由未掺杂的 YAG 构成的载体层结合使用。通过 有针对性地将散射中心置入到载体层中, 变换元件的辐射特性的均匀性可以得到改善。此 外可以借助于散射中心实现变换元件在非激活状态下的中性的颜色印象。 0033 根据另一实施方式, 载体层具有至少一种颜料, 所述颜料适于赋予变换元件特定。
20、 的色彩。由此可以有利地实现变换元件的特定的颜色印象。 0034 陶瓷变换元件优选地适于将半导体本体的辐射至少部分地转换成另一波长范围 的辐射。 0035 发射辐射的半导体芯片尤其是包括 : 半导体本体, 其适于从辐射出射面发出第一波长范围的电磁辐射, 和 如已经描述的陶瓷变换元件。 0036 特别有选的, 陶瓷变换元件将半导体本体的辐射中的仅仅一部分转换成第二波长 范围的辐射并且发射从半导体本体发出的辐射的另一部分。通过这种方式可以生成混色 的、 例如白色的光。 0037 特别优选的, 半导体本体发出来自蓝色光谱范围的光。 特别优选的, 陶瓷变换元件 被设置用于将半导体本体的蓝光的一部分转换。
21、成黄色光谱范围的光。 通过这种方式可以生 成混色的白光。适于将蓝光转换成黄光的波长变换的活性的陶瓷层优选具有 YAG:Ce 作为 发光物质。 0038 根据半导体芯片的另一实施方式, 半导体本体发出来自紫外光谱范围、 优选在 380nm 至 420nm 之间的辐射。半导体本体的紫外光通过陶瓷变换元件优选转换成可见光。 特别优选的, 陶瓷变换元件在此情况下将半导体本体的辐射尽可能完全地转换成第二波长 范围的辐射。 为了生成白光, 变换元件在此情况下一般包括至少两种不同的发光物质, 例如 一种物质将紫外辐射转换成蓝色辐射并且另一种物质将紫外辐射转换成黄色辐射。 为了变 换紫外光, 优选采用掺杂有铕。
22、作为活性剂的发光物质。 说 明 书 CN 103339223 A 6 4/7 页 7 0039 陶瓷变换元件优选布置为, 使得由半导体本体发出的辐射的大部分可以穿透变换 元件。 0040 特别优选的, 变换元件的活性层直接接触地施加到半导体本体的辐射出射面上。 通过这种方式, 在运行中在活性的陶瓷层中由于斯托克斯位移 (Stokes-Verschiebung) 产 生的热量可以通过半导体本体被导出。 0041 根据另一实施方式, 载体层背向半导体本体的辐射出射面。 因此有利地可以实现, 变换元件的配备有散射中心和 / 或颜料的载体层影响对于外部观察者来说的颜色印象。 0042 特别优选的, 发。
23、射辐射的半导体芯片发出具有含 4000K 和含 6000K 之间的色温的 混色的白光。 0043 根据一个实施方式, 半导体芯片具有发出来自蓝色光谱范围的辐射的半导体本体 以及陶瓷变换元件, 该变换元件具有基于YAG:Ce发光物质的活性的陶瓷层。 YAG:Ce陶瓷的 钇的部分在此情况下可以由钆代替。通过在主晶格内由钆代替钇, 主晶格的晶格常数发生 改变, 由此活性剂的发射波长经历朝向更长波长的位移。通过这种方式有利地可以提供如 下的半导体芯片, 所述半导体芯片发出具有普朗克曲线下方的色点的白光。 0044 用于制造陶瓷变换元件的方法包括以下步骤 : 提供载体层或者作为载体层的基体的未烧结膜, 。
24、施加作为活性的陶瓷层的基体的未烧结膜或者施加作为活性的陶瓷层的基体的粉 末分布 (Pulverdispersion) 到载体层上或者到充当载体层的基体的未烧结膜上, 和 对层复合体进行烧结。 0045 如果活性的陶瓷层和载体层分别应由陶瓷构成, 则优选提供对应的未烧结膜作为 载体层的基体。 通过这种方式现在可以要么层压另一未烧结膜作为活性的陶瓷层的基体要 么将对应的粉末分布作为活性的陶瓷层的基体施加到未烧结膜上。 0046 所述粉末分布例如可以借助于喷涂或者沉淀来施加。 0047 通过层压对应的未烧结膜可以实现由陶瓷载体层和活性的陶瓷层构成的任意的 层复合体。在层压情况下, 两个或者更多个未烧。
25、结膜通过施加压力或必要时施加温度来彼 此连接。 0048 为了实现任意厚的陶瓷载体层, 也可以上下相叠地层压多个相同类型的未烧结膜 作为载体层的基体。 0049 抑制层也可以基于未烧结膜生成并且层压到层堆叠中。 0050 尤其是为了生成特别薄的陶瓷层、 例如陶瓷抑制层或者陶瓷活性层, 可以通过喷 涂或沉淀来对对应的载体材料进行镀层。 附图说明 0051 本发明的其他有利实施方式和扩展方案从以下结合附图描述的实施例中得出。 0052 图 1 至 4 分别示出根据各一个实施例的陶瓷变换元件的示意性截面图。 0053 图 5 示出根据一个实施例的半导体芯片的示意性截面图。 0054 图 6 示出根据。
26、一个实施例的具有半导体芯片的器件的示意性截面图。 0055 图 7 示出不同陶瓷变换元件的色点 cy 和 cy 的取决于活性剂浓度的测量值。 0056 图 8 示出具有活性层和陶瓷层的陶瓷变换元件内的和传统的陶瓷变换元件内的 说 明 书 CN 103339223 A 7 5/7 页 8 温度变化曲线的模拟值。 0057 图9A至9C示出根据实施例的在三个不同方法阶段中的陶瓷变换元件的示意性截 面图。 具体实施方式 0058 相同的、 相同类型的或者起相同作用的元件在附图中配备相同的附图标记。附图 和附图中所示元件彼此之间的大小关系不应视为是按比例的。 更确切地说, 各个元件、 尤其 是层厚度可。
27、以为了更好的可表示性和 / 或为了更好的理解而被夸大地示出。 0059 根据图1的实施例的陶瓷变换元件1具有活性的陶瓷层2, 该陶瓷层2适于将第一 波长范围的辐射转换成第二波长范围的辐射。为此, 活性的陶瓷层 2 由经烧结的发光物质 构成。所述发光物质可以例如是 YAG : Ce。活性的陶瓷层 2 的厚度优选地明显处于 100m 以下, 特别优选地处于50m以下在大约25m。 在使用这样的比较薄的活性的陶瓷层2的 情况下, 有利地可以使用具有高活性剂浓度的 YAG : Ce 作为发光物质, 如也在变换薄片中使 用的那样, 在所述变换薄片的情况下发光物质颗粒嵌入在树脂中。 0060 特别优选地,。
28、 活性的陶瓷层 2 的厚度和以百分比为单位的活性剂浓度的乘积为大 约50m-1。 这意味着, 活性剂浓度在陶瓷层2的厚度为大约25m的情况下具有大约2%的 值。 0061 此外, 陶瓷变换元件 1 包括载体层 3, 该载体层对于第一和 / 或第二波长范围的辐 射来说是可透过的。载体层 3 和活性的波长变换的陶瓷层 2 直接接触地上下相叠地施加并 且因此构造了共同的界面。载体层 3 例如可以由未掺杂的陶瓷 YAG 材料构成。此外, 氧化 铝例如也适合作为载体层 3 的材料。 0062 载体层 3 当前被设置为在机械上稳定薄的活性的陶瓷层 2。载体层 3 将总的陶瓷 变换元件 1 的厚度提高为, 。
29、使得该陶瓷变换元件 1 优选具有 80 至 180m 之间的厚度。 0063 根据图 2 的实施例的陶瓷变换元件 1 与图 1 的陶瓷变换元件 1 不同地具有载体层 3 内的散射中心 4。与载体层 3 的材料具有不同材料的例如孔或颗粒可以充当散射中心 4。 所述散射中心 4 在本实施例的情况下主要具有大约 1m 的直径。通过将散射中心 4 有针 对性地置入载体层 3 中, 陶瓷变换元件 1 的辐射均匀性可以得到改善。此外, 载体层 3 可以 具有赋予其期望的色彩的颜料。 0064 根据图3的实施例的陶瓷变换元件1具有活性的陶瓷层2, 该陶瓷层2由两个载体 层 3 封装。在此情况下分别在活性的陶。
30、瓷层 2 的主侧上与相应的主侧直接接触地布置载体 层 3。通过封装活性的陶瓷层 2 可以提高陶瓷元件的寿命。 0065 根据图 4 的实施例的陶瓷变换元件 1 与根据图 1 至 3 的变换元件 1 不同地具有抑 制层 5。该抑制层 5 当前布置在活性的陶瓷层 2 与辐射可透过的载体层 3 之间。该抑制层 5 被设置用于阻碍活性剂离子从活性的陶瓷层 2 扩散到载体层 3 中。该抑制层 5 优选构造 得非常薄并且具有小于或等于 5m 的厚度。抑制层 5 的合适材料例如是氧化铝。 0066 根据图 5 的实施例的半导体芯片具有带辐射生成区 7 的半导体本体 6。半导体本 体 6 的辐射生成区 7 适。
31、于在运行时生成第一波长范围的辐射, 该辐射从半导体本体 6 的辐 射出射面 8 发出。特别优选地, 第一波长范围包括来自蓝色光谱范围的辐射。 0067 此外, 根据图 5 的半导体芯片包括陶瓷变换元件 1, 例如在图 2 中所描述的那样。 说 明 书 CN 103339223 A 8 6/7 页 9 此外还可能的是, 根据图5的半导体本体6与另一变换元件1例如根据图1、 3和4所述 的那样组合成半导体芯片。 0068 陶瓷变换元件 1 与活性的波长变换层 2 直接接触地施加到半导体本体 6 的辐射出 射层 8 上。由此, 由于斯托克斯位移在变换元件 1 的活性层 2 内产生的热量可以经由半导 。
32、体本体 6 例如引出到在背侧安置的电接触。载体层 3 内的散射中心 4 当前优选地导致对于 外部观察者来说中性的、 例如白色的颜色印象。 0069 根据图6的实施例的光电子器件具有半导体芯片, 例如根据图5已经描述的那样。 半导体芯片在此情况下以其与半导体本体 6 的辐射出射面 8 相对的背侧 9 固定在器件壳体 11 的凹陷 10 中。器件壳体 11 在此情况下充当将热量从半导体芯片导出的热沉, 如由箭头 表明的那样。 0070 图7示出CIE标准色图的片段, 该片段通过色点坐标cx和cy张开并且包括8000K 和4000K之间的色温的色点之间的普朗克曲线Cp。 此外在该片段中录入了半导体芯。
33、片的色 点的测量值, 例如根据图 5 已经描述的那样。 0071 在此情况下, 曲线 C1(开放的方形) 示出具有陶瓷变换元件 1 的半导体芯片的值, 所述陶瓷变换元件 1 具有活性层 2, 该活性层 2 由具有不大于 0.5% 的低活性剂浓度的陶瓷 YAG : Ce材料构成。 陶瓷变换元件1在此情况下与发射蓝色的半导体本体相组合适于生成白 光, 并且在其总厚度上由活性的波长变换材料 YAG : Ce 构成。这些色点主要处于 CIE 标准色 图的冷白色范围中的普朗克曲线的上方。具有陶瓷变换元件 1 的半导体芯片的测量值处于 普朗克曲线下方, 其中所述陶瓷变换元件 1 相反地具有高掺杂的 YAG。
34、 : Ce, 该高掺杂的 YAG : Ce 具有活性的陶瓷层 2 的至少 2% 的活性剂浓度。需要较高的活性剂浓度, 以便实现 4000K 至 6000K 之间的色温。 0072 图 8 示出变换元件 1 的活性的陶瓷层 2 的温度 T 取决于厚度 d 的变化曲线。曲线 T1(实线) 在此情况下示出如根据本发明所设置的层状的变换元件 1 的温度变化曲线, 而虚 线 T2示出取决于块状形式的传统的陶瓷变换元件的厚度 d 的温度变化曲线。在此情况下 可以看出, 层状的变换元件 1 内的温度较低, 尤其是其最大温度。这在高的功率密度情况下 有利地导致较低的光学损失。 0073 根据图 9A 至 9C。
35、 示例性地进一步阐述用于制造层状的陶瓷变换元件 1 的方法。 0074 在第一方法步骤中, 提供未烧结膜 12 作为陶瓷载体层 3 的基体 (图 9A) 。未烧结 膜一般由相应的陶瓷粉末、 粘合剂以及添加物质浇铸到载体膜上。为了实现任意厚度的陶 瓷载体层 3, 在此情况下可以将多个未烧结膜 12 作为载体层 3 的基体上下相叠地堆叠和层 压。在层压情况下, 用压力和温度将未烧结膜 12 彼此连接。 0075 替代于作为陶瓷载体层 3 的基体的未烧结膜 12, 也可以提供载体层 3 本身。 0076 在下一步骤中, 在图 9A 至 9C 的实施例情况下提供另一未烧结膜 13 作为抑制层 5 的基。
36、体并且布置在载体层 3 的未烧结膜 12 上。替代于此地, 也可以通过施加粉末分布作为 陶瓷抑制层 5 的基础来配备作为载体层 3 的基体的未烧结膜 12。 0077 此外将作为活性的陶瓷层 2 的基体的未烧结膜 14 布置到作为抑制层 5 的基体的 未烧结膜 13 上。替代于此地也可以借助于施加粉末分布来生成活性的陶瓷层 2 的基体。 0078 在下一步骤中, 不同的未烧结层 12、 13、 14 经由烧结方法彼此连接并且转换成具 有陶瓷载体层3、 活性的陶瓷层2和陶瓷抑制层5的层状的陶瓷复合体, 如在图9C中示意性 说 明 书 CN 103339223 A 9 7/7 页 10 示出的那样。
37、。 0079 通过加速的烧结过程, 活性剂离子从活性的陶瓷层 2 向载体层 3 的扩散可以有利 地减小, 尤其是在不设置抑制层 5 的情况下。 0080 本申请要求德国申请 DE 10 2011 010 118.7 的优先权, 其公开内容通过回引结 合于此。 0081 本发明不通过根据实施例的描述而被限于该描述。更确切地说, 本发明包括每个 新的特征以及特征的每种组合, 这尤其是包含权利要求书中的特征的每种组合, 即使当该 特征或者该组合本身没有明确地在权利要求书或实施例中说明时也是如此。 说 明 书 CN 103339223 A 10 1/9 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 10。
38、3339223 A 11 2/9 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 12 3/9 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 13 4/9 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 14 5/9 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 15 6/9 页 16 图 6 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 16 7/9 页 17 图 7 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 17 8/9 页 18 图 8 图 9A 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 18 9/9 页 19 图 9B 图 9C 说 明 书 附 图 CN 103339223 A 19 。