[发明专利]发光二极管、照明装置以及制造这种发光二极管的方法

说明书

本发明涉及一种发光二极管，其中包括能够发射第一波长可见光的芯片、发光表面和提供在发光表面上并能够将第一波长的光转换为第二波长可见光的荧光层。

这样的发光二极管(LED)是众所周知的。在LEDs的情况中，芯片发射一种特殊波长的有色光。至今，LEDs普遍用作信号灯，但是由于增强了光输出量，目前LEDs更多的用于照明物体。在许多应用中，存在用不同颜色的光给物体照明的趋势，尤其包括不同波长的光，例如基本上的白光，这就是为什么要在现有的LED的发光表面提供部分地吸收由芯片发射的光(短波长)并将所述的光转换为不同(更长)波长的荧光层的原因。通过使荧光层具有这样的厚度，此厚度仅是由芯片发射的光的精确测定部分转换为所述其他颜色，可以获得两种颜色混合所希望的结果，例如基本上的白光。

上述LED的缺点在于为了获得具有预定的精确色温的光输出量，荧光层的厚度必须非常精确地控制，这是个复杂步骤。结果，在实际上，这些层在厚度上出现的不同可能会导致所不希望的颜色偏离，在色温中可能在几千到几百开尔文的范围。

WO98/39805公开了一种发光二极管，它的光发射表面由透明物质围绕，透明物质包括分别发射蓝、绿、红光的三种不同类型的荧光体的混合物。通过精确地控制荧光体混合物的组成，可以获得所希望颜色的光。这种二极管的缺点在于由于由芯片发射的所有(紫外)光必须转换为可见光，大量的荧光物质必须围绕芯片投散。

本发明的目的是提供一种具有高的光输出量和小的发光表面的发光二极管，这种发光二极管价格便宜且制造简单并能够获得精确地限定光温的光。

为了达到这个目的，根据本发明，发光表面包括没有荧光层的子表面。从没有荧光层的子表面发出第一波长(例如480nm)的光(优选为蓝光)，此光对应于由芯片(优选为InGaN芯片)发射出的光，从带有荧光层的子表面发出第二波长(例如大约575nm)的转变光(优选为黄光)。如果两种颜色混合，获得不同颜色的光。随后，通过子表面尺寸的选择，可以精确地控制色温。在优选实施例中，子表面的尺寸是这样的：混合第一和第二波长的发出光使得基本为白光。如果需要的话，第三子表面可以用发射出第三波长的光的第二种类型的荧光层覆盖。以这种方式，可以精确地获得所想要的任何颜色。

优选地，通过常规技术例如丝网印刷的方式在二极管上提供荧光层。

优选地，荧光层的厚度是这样的：入射在荧光层上的所有第一波长的光转变为第二波长的光。结果，不同于原有技术，荧光层的厚度不影响色温。

优选地，没有荧光层的子表面、或上面具有荧光层的子表面分布在多个局部子表面上，所述局部子表面优选形成图形，例如简单的棋盘图形。图形最好非常精细的分布，以便获得光的良好混合物。在特定应用中，太粗糙的图形会导致颜色图形将被不希望的投影在将被照明的物体上。为了进一步减小这种影响，其中结合有根据本发明的发光二极管的照明单元优选地包括光学元件以混合所发射出的第一和第二波长的光。

在优选实施例中，没有荧光层的子表面至少部分地覆盖有发光层，此发光层能够分散在所述子表面上入射的光。优选地，发光层的厚度与荧光层的厚度相同，以使二极管的最外表面是平面。

本发明还涉及一种照明装置，此照明装置至少包括一个发光二极管，此二极管包括能够发射出第一波长的可见光的芯片、发光表面、提供在发光表面上的并能够将第一波长的光转变为第二波长的可见光的荧光层，所述发光表面包括没有荧光层的子表面。

本发明还涉及一种制造发光二极管的方法，其中能够发射出第一波长的可见光的芯片至少由发光表面局部的围绕，荧光层提供在发光表面上，此荧光层能够将第一波长的光转变为第二波长的可见光，荧光层从发光表面的子表面上去除或没有提供在发光表面的子表面上。

本发明的这些和其他方面将参考下述的实施例变得更为明显。

附图中：

图1概略地显示了发光二极管。

如图1所示，发光二极管包括具有发光芯片表面的InGaN芯片1。在芯片的较低侧有电连接器。通过丝网印刷将荧光层提供在芯片表面。在此例中，所述层由根据棋盘图形排列的小的荧光块2形成。覆盖有荧光块2的芯片表面形成芯片的覆盖子表面，该表面由被称作为局部子表面的单独块2覆盖。荧光层可以是例如TG：Eu荧光层。