CN103201861B - 发光转换元件、用于制造发光转换元件的方法和具有发光转换元件的光电子构件 - Google Patents

发光转换元件、用于制造发光转换元件的方法和具有发光转换元件的光电子构件 Download PDF

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Abstract

提出一种用于制造陶瓷的发光转换元件的方法以及一种借此制造的发光转换元件和一种具有发光转换元件的光电子构件。所述方法包括下述步骤:A)提供具有第一主表面、第二主表面和第一横向表面的造型体,其中造型体包括陶瓷材料和发光转换材料;B)借助于结构化方法加工造型体的第一主表面和/或第二主表面,使得形成至少一个第一加工区域和至少一个未加工区域,其中第一加工区域基本上平行于第一横向表面延伸;C)通过切口而分割成多个发光转换元件,所述切口基本上以与第一横向表面正交的方式引入到加工的造型体的加工的主表面中。

Description

发光转换元件、用于制造发光转换元件的方法和具有发光转换元件的 光电子构件
技术领域
本申请涉及一种用于制造发光转换元件的方法,一种可借助所述方法制造的、具有留空部的发光转换元件和一种具有所述发光转换元件的光电子构件。
相关申请的交叉参引
本申请要求德国专利申请10 2010 050 832.2的优先权,其公开内容通过参引并入本文。
背景技术
制造具有留空部的发光转换元件通常导致较大量的次品,其中所述留空部例如为以便提供用于接合线的端子的位置的留空部。通常,由于所需要的机械加工而在发光转换元件中产生导致转换元件不可用的裂纹和缺陷。此外,磨损的加工方法能够导致陶瓷的发光转换元件的不期望的拱起。
发明内容
因此,一个目的是提出一种用于制造陶瓷的发光转换元件、尤其是具有留空部的陶瓷的发光转换元件的改进的方法,和一种借助所述方法制造的陶瓷的发光转换元件以及一种具有所述发光转换元件的光电子构件。
所述目的通过根据下面的描述的用于制造陶瓷的发光转换元件的方法、陶瓷的发光转换元件和光电子构件来实现。下面的描述和附图教导其有利的实施形式和改进形式。
根据一个实施形式,用于制造包括陶瓷的发光转换元件的方法包括下述步骤:
A)提供具有第一主表面和第二主表面以及至少一个第一横向表面的造型体。在此,所述至少一个第一横向表面尤其以邻接于第一和第二主表面的方式构成。在此,所提供的造型体包括陶瓷材料和发光转换材料。
B)在下一步骤中,借助于结构化方法加工造型体。在此,在第一主表面和/或第二主表面中形成至少一个第一加工区域和至少一个未加工区域。在此特别的是,第一加工区域能够基本上平行于第一横向表面延伸。
C)在下一步骤中,将结构化的造型体分割成多个陶瓷的发光转换元件。在此,进行分割而使得将切口引入到加工的造型体的加工的主表面中,所述切口基本上以与第一横向表面正交的方式伸展。在此,引入切口而使得将单独的发光转换元件完全地与加工的造型体的留下的剩余部分分开。在此,术语加工的造型体在步骤C)中能够理解为,不仅能够将切口引入到造型体中,所述造型体基本上相应于在步骤A)中提供的造型体的尺寸,而且例如在可能的其他子步骤中形成的子体也属于“加工的造型体”的表述。
根据本申请,包括陶瓷的发光转换元件(在本申请的范围内也称作“陶瓷的发光转换元件”)能够理解为大部分具有陶瓷材料的发光转换元件。“大部分”表示:陶瓷材料占发光转换元件重量的多于50%的重量比、尤其多于75%的重量比并且优选多于90%的重量比。通常,发光转换元件由陶瓷材料制成。
在此,陶瓷材料尤其能够理解为含氧的或含氮的材料,其中根据本申请,仅具有近程有序且不具有长程有序的材料也还属于术语“陶瓷材料”。与此相应地,无机玻璃也由“陶瓷材料”的表述所包括。
尤其执行根据步骤B)的、根据本申请的结构化方法,使得将凹陷部、尤其是根据凹槽类型或者根据槽口类型(下面例如也理解为沟槽)的凹陷部引入到相应的主表面中。在此,所引入的结构部的三维形状不限制于有角的本体,相反地能够考虑任意的几何形状。
通常,结构部在整个(纵向)伸展上的深度处于相似的范围中,即特别地,在一个点上实际测量的深度围绕(通过确定纵向方向上的各个最大深度所测定的)平均深度向上和向下波动不大于50%、尤其不大于20%、通常不大于10%。在极端情况下,“凹陷部”也能够构成为,使得通过结构化方法加工这两个表面,因此实现穿过造型体的完整的切口。在所述极端情况下,随后在步骤C)中得到发光转换元件的例如矩形的或正方形的小板,所述小板不具有留空部。通常,当然执行根据步骤B)的方法,使得借助结构化方法仅加工两个主表面中的一个。
原则上,在步骤B)中加工的造型体能够具有任意的几何形状,例如圆柱体的形状或者具有椭圆基面的柱体的形状或者具有任意多边形基面的直棱柱的形状。但是,造型体常常具有基本上方形的(或者方板形的)或者立方体形的造型。
根据步骤C)分割发光转换元件能够借助任意的分割方法进行,例如借助于磨削方法或者锯切方法(例如借助于利用线锯(wire-dicing,线切)、喷水切割、内孔直径锯切或者利用高能射线、例如利用激光切割的切割方法)。相应的方法也能够用于步骤B)中的和在下文中才描述的步骤D)中的表面加工。
根据本申请的方法尤其具有下述优点:
一方面能够避免在制造发光转换元件时出现如根据现有技术那样类似高的次品率,因为不将结构部引入到薄的小板中、而是引入到相对大尺寸的造型体中,当然所述造型体更强地抵抗例如裂纹形成的机械损坏。在此,尤其地,在例如根据槽类型构成结构部的情况下,当在进行结构化时不形成棱边时(因此没有指向造型体内部的“角”,如所述角例如在槽口中存在),才记录下尤其小的形成裂纹的倾向。
另一方面,能够精确得多地调节借助根据本申请的方法制造的发光转换元件所产生的次级辐射,而不必进行用于精细调整的附加的再加工步骤。因此,在执行步骤C)之前或者必要时也在执行步骤B)之前,就已经能够关于要转换的初级辐射进行评估:借助特定厚度的发光转换元件能产生次级辐射的何种波长谱(或者次级辐射关于初级辐射的波长谱而具有何种波长谱)。因此,通过相应地控制切口排布能够选择发光转换元件的可在步骤C)中调节的厚度,使得实现期望的次级辐射或者次级辐射的期望的波长谱。因此,经由将给定的、由发射辐射的器件所发射的初级辐射和通过由发光转换元件将所述初级辐射至少部分地转换而产生的次级辐射混合,也能够调节由初级辐射和次级辐射形成的总辐射的期望的色度坐标。
通过关于造型体精确地测量每次分割的第一发光转换元件能够更精确地调节期望的次级辐射或者总辐射,并且根据在给定分割的第一发光转换元件的厚度的情况下所得到的次级辐射或者合成的总辐射的颜色或波长来测定:如何选择随后要分割的发光转换元件的厚度,以便实现次级辐射的或者总辐射的具体期望的色彩印象。
根据现有技术,基本上通过将自身完成的发光转换元件磨削至特定厚度能够对初级辐射的或者总辐射的色彩印象进行精确调整,进而得到特定的色彩印象。借助根据本申请的方法这是不需要的。通过在分割之前进行的精细调整,能够无问题地补偿例如由于所使用的发光转换材料的质量差异所得出的公差,所述质量差异由于在执行用于制造发光转换元件的烧结方法或者注射成型方法时的细微的区别(例如由于在陶瓷的发光转换元件中形成孔)而形成,或者所述质量差异由于在用于制造发光转换元件的层压的陶瓷薄膜中总计偏差于陶瓷坯膜的平均层厚而出现。因此,通过与在陶瓷的发光转换元件的预知的生产中常规的“制造方向”相比几乎正交地进行加工,能够完全地减弱所述问题。
按照根据本申请的方法的另一实施形式,在步骤B)之前或之后,附加地执行步骤D)。尤其总是当在步骤B)中仅加工第一或第二主表面时才进行所述步骤D)。在步骤D)中对第一和第二主表面进行加工,使得从至此尤其为一件式的造型体中形成至少两个子体。在此,在根据步骤D)进行加工时,形成第二加工区域,所述第二加工区域基本上平行于第一横向表面延伸(并且——如果在步骤B)之前执行步骤D)——因此也基本上平行于第一加工区域延伸)。
基本上平行在本申请的范围内表示:执行所述方法,使得从同一造型体中形成发光转换元件,所述发光转换元件基本上具有相同的造型。因此,在发光转换元件的表面的尺寸和/或面积方面的公差尤其最大为10%。与此无关地,留空部的表面积的公差(相对于没有留空部的相应的发光转换元件)最大为50%。在此,公差理解为通过最大值和最小值的差测定的值。
因此,借助于步骤D)能够从例如方板形的造型体中形成多个棒形的子体。如果形成多个子体,那么尤其执行根据本申请的方法,使得每个子体具有在步骤B)中引入的加工区域和未加工区域。然后,从多个例如棒形的元件中,例如能够在一个方法步骤中同时地分别在每个子造型体中进行分割成发光转换元件,使得在根据步骤C)执行每次切割时得到一定数量的发光转换元件,所述数量对应于所使用的子造型体的数量。为了预先进行对颜色的精细调整,当然能够根据从单独的子造型体中分割的第一发光转换元件来测量所发射的次级辐射或者总辐射。
如果根据本申请的方法包括在步骤B)之后执行的步骤D),那么根据本申请的一个实施形式也能够对两个相邻的子造型体同时地进行根据步骤B)的表面加工。在此,在步骤B)中引入的凹陷部的宽度适当地选择成,使得所述宽度由这两个子造型体的所形成的发光转换元件的留空部的期望宽度和用于执行步骤D)的锯片的切割宽度或者替选地用于步骤D)的切割机构或分离机构的切割宽度的总和所组成。
根据一个实施形式,也能够重复地进行步骤B),例如以便制造下述发光转换元件,所述发光转换元件(例如在正方形的或者矩形的发光转换元件的两个、三个或四个角上)具有多个凹部。
根据一个实施形式,发光转换材料通过掺杂的陶瓷材料形成。因此,在步骤A)中提供的造型体的陶瓷材料包括至少部分地掺杂有掺杂材料的陶瓷材料。陶瓷材料能够完全地掺杂有掺杂材料。但是,所述陶瓷材料也能够仅部分地、例如在主表面中的一个的区域中掺杂有掺杂材料。
在此,陶瓷的造型体能够包含一种或多种掺杂材料,例如选自铈、铕、钕、铽、铒或者镨。
陶瓷材料尤其能够选自碱土金属和稀土金属的石榴石,尤其如例如在US 2004-062699中并且在那里描述的现有技术中公开。例如称为铈掺杂的钇铝石榴石和铈掺杂的镥铝石榴石。
但是通常,术语发光转换材料也能够进一步地理解并且尤其必要时也以与上述石榴石结合的方式包括下述材料:
-氯硅酸盐,例如在DE 10036940和在那里描述的现有技术中公开,
-正硅酸盐、硫化物、硫代酸盐和钒酸盐,例如在WO 2000/33390和在那里描述的现有技术中公开,
-铝酸盐、氧化物、卤化磷酸盐,例如在US 6616862和在那里描述的现有技术中公开,和
-氮化物、Sione和硅铝氧氮聚合材料,例如在DE 10147040和在那里描述的现有技术中公开。
因此,陶瓷材料一定程度上仅形成用于发光转换材料的基体并且能够是——如上面构成的——任意的氧化物材料或者氮化物材料。
根据另一个实施形式,陶瓷的造型体除发光转换材料之外还能够包含其他的、尤其无机的颗粒,所述颗粒尤其不具有波长转换的特性。在此,例如元素铝、硼、钛、锆和硅的氮化物或氧化物或者上述材料中的两种或多种组成的混合物能够考虑作为其他的颗粒。
造型体的陶瓷材料尤其具有发光转换材料颗粒,所述发光转换材料颗粒相互结合成和/或与其他颗粒结合成陶瓷材料。发光转换材料颗粒彼此间的结合和/或与陶瓷材料的其他颗粒的结合至少部分地通过烧结颈来形成。替选地或者附加地,在相邻的——并且尤其平面彼此邻接的——颗粒之间也能够构成结晶界限。在此,陶瓷材料例如能够由发光转换材料颗粒制成。
根据另一个实施形式,能够以下述方式执行根据本申请的方法,在步骤B)、C)或D)之前将至少一个加工的造型体和/或加工的子体中的至少一个固定在辅助承载体上。
在此,辅助承载体尤其能够用于:将稍后分割的发光转换元件稳定并且例如为了制造发射光的二极管而以有序的方式输送给另一加工步骤。此外,借助于辅助承载体能够进行造型体或子体的调整,使得能够以尽可能限定的方式引入步骤B)和/或D)的要引入的加工和根据步骤C)的分割或者第一和第二加工区域以及切口。
在此,能够借助于粘接剂、增附剂还或者在辅助承载体和造型体或者子体之间建立可分开的材料配合的连接的其他材料将造型体或者子体固定在辅助承载体上。例如能够通过溶剂或者提高的温度(例如烧尽或者解聚)来稍后分开在中间步骤中得到的其他的子造型体或者发光转换元件。
根据所述实施形式的一个变型形式,将加工的造型体固定在辅助承载体的凹部中。在此,凹部具有被选择成使得造型体或者子体能够至少部分地“沉入”其中的宽度,其中——为了节约“固定材料”(也就是例如粘接剂)——在造型体/子体和辅助承载体之间留下的缝隙应表现得尽可能地细长。
通过具有凹部的辅助承载体能够附加地稳定所分割的发光转换元件。
通常,具有或者不具有凹部的辅助承载体也能够选择成,使得在分割时不完全地切开辅助承载体,使得在分割时形成的发光转换元件在分割之后也仍全部共同地经由辅助承载体的留下的剩余部分而相互连接。
根据另一个实施形式,辅助承载体能够由玻璃或者陶瓷形成。在此,辅助承载体的材料常常形成为,使得辅助承载体材料关于所应用的锯切方法或者磨削方法在机械特性方面匹配于造型体的材料,使得实现对分割机构或加工机构的一致要求。例如,辅助承载体的材料能够包括氧化铝或者由其制成。例如,当基于石榴石的发光转换材料在由氧化铝制成的辅助承载体上时,实现尤其良好的匹配。
替选地,辅助承载体也能够由聚合物形成或者包括所述聚合物。
根据另一个实施形式执行根据本申请的方法,使得将在步骤A)中提供的造型体的主表面的间距调节为,使得所述间距基本上相应于所形成的发光转换元件的相对置的侧面的间距(其中侧面能够理解为横向地位于发光转换元件的主表面之间的面)。因此,通过所提供的造型体的厚度已经能够部分地预设稍后的发光转换元件的尺寸。
如之前所详述,因为例如在用于制造造型体的烧结方法中,造型体的具体的尺寸能够相互偏差,所以能够借助于磨削来处理造型体的主表面(但是还有造型体的还或者在步骤D)中才形成的子体的全部其他的横向的表面和第一横向表面)。那么,由此能够必要时不仅调节所提供的造型体的主表面的间距,而且通常(例如关于稍后要制造的相同形状的子造型体的数量)也能够调节除要制造的发光转换元件的厚度之外的全部尺寸。
如已经详述,能够根据步骤A)借助于用于制造陶瓷器件的每个任意的方法来制造造型体,例如通过注射成型方法或者通过烧结利用流延成型、单轴压、冷等静压、热压或者热等静压制造的坯体。
根据一个实施形式,在步骤C)中得到的发光转换元件分别具有大约50至大约200μm的厚度。在此,多个相同的发光转换元件之内的厚度偏差位于一至几微米的范围内。如果实际上还应当在所发射的次级辐射或者总辐射方面需要对发光转换元件进行再调整,那么在个别情况下再次进行对发光转换元件的主表面的研磨处理。然而,通常这不是必需的。
此外,根据本申请,提出具有留空部的陶瓷的发光转换元件,所述发光转换元件能够根据所述方法的一个或多个上述实施形式得出。在此,所形成的发光转换元件与根据现有技术的其他的陶瓷的发光转换元件的不同之处如下:在发光转换元件的主表面上能够借助于锯切痕迹或者磨削痕迹识别根据方法步骤C)引入切口。但是特别地,在发光转换元件的横向面上,在留空部的区域中也能够识别借助机械的结构化方法进行的加工。
陶瓷的发光转换元件尤其是小板形的。此外,所述发光转换元件能够采用每个任意的几何形状并且不仅具有一个留空部而且具有多个留空部。由此,例如能够得出所形成的小板的或者其他的所形成的形状的L形的、T形的或者十字形的造型。十字形的小板例如能够用于:为四个以正方形彼此并排设置的辐射源提供共同的发光转换元件,所述辐射源分别经由接合线接触。
根据一个实施形式,发光转换元件能够具有至少一个主表面,所述主表面至少在子区域中具有结构部。借助于所述结构部能够以改进的方式进行将辐射耦合输入到发光转换元件中并且/或者从发光转换元件中耦合输出。
根据一个实施形式,结构部能够通过粗化发光转换元件的主表面中的一个来形成,但是也能够在主表面上形成例如由氧化铝、二氧化钛、钇铝石榴石和/或钇氧化物制成的附加的散射中心。
具有根据一个或多个上述实施形式的发光转换元件的光电子构件除发光转换元件之外还具有至少一个发射辐射的半导体芯片。在此,发光转换元件将由半导体芯片发射的初级辐射至少部分地转换成次级辐射,使得得到例如对于观察者而言显现为白色光的总辐射。当然,产生其他的色彩印象也能够是期望的。
在此,半导体芯片能够具有用于发射初级辐射的任意的半导体材料。例如,能够发射出自370至400nm的范围的UV辐射。此外,半导体芯片能够具有例如选自镓铟氮化物和/或镓氮化物的半导体材料,所述半导体材料在电激励的情况下尤其发射蓝色的初级辐射(例如400至480nm)。在此,与转换成黄色的次级辐射的发光转换材料(例如铈掺杂的钇铝石榴石)组合能够得到发射白色光的构件。
附图说明
从下面结合附图描述的实施形式中得出其他的优点和有利的实施形式以及改进形式。
其示出:
图1示出具有发光转换元件的光电子构件的示意立体图,
图2A至2D示出用于制造陶瓷的发光转换元件的方法的一个实施形式,
图3A和3B示出可根据本申请制造的发光转换元件的不同的实施形式,
图4示出在制造发光转换元件时从造型体中得出的子体的表面的图像照片。
具体实施方式
相同的或起相同作用的组成部分在附图中设有相同的附图标记。组成部分的大小以及组成部分彼此间的大小关系不能够视为是符合比例的。
根据图1的光电子构件具有导体框7。在导体框7的第一子区域上固定有发射辐射的半导体芯片6。在所述发射辐射的半导体芯片6上设置有L形的、小板形的发光转换元件4。发光转换元件4例如能够粘接到半导体芯片6上;但是为了简单性,放弃示出粘接剂层。在此,在发光转换元件4的朝向半导体芯片6的主表面和发光转换元件4的指向上的、朝向所产生的辐射的观察者的主表面之间能够识别出发光转换元件4的侧面40。发光转换元件4具有留空部5,通过所述留空部观察到半导体芯片6的朝向发光转换元件4的、空出的一侧。半导体芯片6的所述空出的角区域在背离导体框7的面上具有电连接面60,所述电连接面尤其能够是焊盘。接合线8将焊盘60与电的导体框7的第二子区域连接,所述第二子区域与导体框7的第一子区域电绝缘。通常,在借助于接合线8电接触半导体芯片6之前或之后进行具有留空部5的发光转换元件4的装配。
例如能够为发光二极管器件的光电子构件在一个设计方案中具有反射盆,所述反射盆例如由塑料或者陶瓷材料成型,借助所述塑料或者陶瓷材料来挤压包封导体框。当前,为了简化地描述而忽略反射盆。
图2A至2D示出根据本申请的一个实施形式的用于制造多个发光转换元件的方法。
图2A示出由发光转换材料、例如由铈掺杂的钇铝石榴石制成的造型体,所述造型体例如能够具有20×20mm的尺寸和1mm的厚度。借助于两个止挡件20调整或者固定造型体10在底座25上的位置,使得可以根据步骤B)和D)进行加工和/或可以根据步骤C)引入切口。
图2B示出在从造型体10中形成两个子造型体11、11’之后的状态。在图2B中示出在方法步骤B)之前执行方法步骤D)的一个实施形式。在此,加工造型体10的第一主表面12,使得引入平行于造型体10的第一横向表面13的切口14,使得在切面的区域中分别形成第二加工区域16(在图2B中被遮盖)。
如果借助于砂轮加工子体,那么与要引入的例如槽口形的结构部相比,砂轮能够具有明显更大的厚度。因此,槽口形的结构部例如能够为150μm至250μm宽,但是砂轮的厚度为四至五倍厚。因此在磨削工具或者锯切工具的尺寸方面,通过根据本申请的方法既不在步骤B)中也不在步骤C)或D)中进行限制。
在此,从20×20mm大的造型体中能够形成例如14个小棒形的、相同的子体11。
图2C示出也执行了方法步骤B)之后的状态。为了执行方法步骤B),止挡件20也用于进行调整,使得能够进行对结构部的限定的引入和限定的加工。在图2C中仅示出一个子体11,但是原则上也能够同时在方法步骤B)中加工(具有相同的几何形状、但是也具有不同的几何形状的)多个子体11。在此,将根据槽口类型的第一加工区域15或者结构部例如借助于磨削方法引入到第一主表面12中。在此,结构部又基本上平行于之前存在的第一横向表面13或者在步骤D)中形成的第二加工区域16伸展。
图2D示出在分割发光转换元件4之后的状态。能识别出:将借助于步骤B)结构化的小棒形的子体11设置在辅助承载体17上。在此为了清晰性选择下述视图:在所述视图中,辅助承载体17不具有用于“沉下”子体11的凹部。所述辅助承载体17例如能够具有平行沟道的形状的凹部,小棒形的子体11例如以其高度的一半沉入到所述凹部中。为了简单性也没有示出用于将子体11固定在辅助承载体17上的固定机构。
在图2D中现在能够识别:七个相同的小棒形的子体11以彼此平行并排设置的方式设置在辅助承载体17上并且分别具有槽口形状的结构部15。通过根据步骤C)进行分割,在子体11的前端部上引入切口18,所述切口也部分地延伸到辅助承载体17中。借助于所述切口18产生多个发光转换元件4,其中能够观察到留空部5,所述发光转换元件借助于槽口形的结构部15中的切口形成并且所述发光转换元件仍经由辅助承载体17彼此连接。
根据图2B至2D引入结构部或者切口例如能够借助于精密锯(例如计算机数控锯)来进行。如果例如从氧化铝承载体上锯下钇铝石榴石造型体,那么通过两种材料得出大致相同的磨损。
如所提及的那样,从20×20mm大的造型体中能够得到十四个子体11,由此在方法步骤D)中能够得到大约1300个小板。在此,小板厚度的偏差为5至7μm;在此,例如190×190μm大的留空部的偏差为6至8μm(每190μm)。在此,1000×1000μm的转换器尺寸的偏差为5至6μm。
图3A示出具有用于八个半导体芯片6的多个留空部5的小板形的发光转换元件4的主表面的俯视图,所述半导体芯片分别借助于接合线接触。
具有多个留空部的发光转换元件例如能够用于发光二极管芯片的阵列状的设置。这种阵列的应用例如能够为汽车前照灯或者投影器光源。为了制造所述发光转换元件,步骤B)必须进行至少两遍,即造型体的第一和第二主表面必须设有尤其凹槽形的或者槽口形的结构部。
图3B示出具有四个留空部的发光转换元件的相应的设置,即用于四个LED的阵列,所述LED分别借助于接合线接触。
图4示出两个小棒形的子体11的表面的图像照片,在所述子体上能够明显地识别出根据步骤B)或步骤D)借助于机械加工进行结构化的痕迹。
不通过根据实施例进行的描述将本发明限制于此。更确切地说,本发明包括每个新的特征以及特征的任意的组合,即使所述特征或所述组合本身没有明确地在实施例中描述时也如此。

Claims (15)

1.用于制造包括陶瓷材料的发光转换元件(4)的方法,具有下述步骤:
A)提供具有第一主表面(12)、第二主表面和第一横向表面(13)的造型体(10),其中所述造型体包括陶瓷材料和发光转换材料;
B)借助于结构化方法加工所述造型体(10)的所述第一主表面(12)和/或所述第二主表面,使得形成至少一个第一加工区域(15)和至少一个未加工区域,其中所述第一加工区域(15)基本上平行于所述第一横向表面(13)延伸;
C)通过切口(18)来分割成多个所述发光转换元件(4),所述切口基本上以与所述第一横向表面(13)正交的方式引入到加工的所述造型体(10,11,11’)的加工的主表面中,其中分割的所述发光转换元件的主表面通过所述切口形成。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤B)之前或者之后附加地执行下述步骤:
D)加工所述第一主表面(12)和所述第二主表面,使得形成至少两个子体(11,11’),所述子体包括至少一个第二加工区域(16),所述第二加工区域基本上平行于所述第一横向表面(13)伸展。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述发光转换材料通过掺杂所述陶瓷材料形成。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述陶瓷材料选自碱土金属元素和稀土元素的石榴石。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法,其中在步骤B)或C)之前,将至少一个加工的所述造型体(10)固定在辅助承载体(17)上。
6.根据权利要求2所述的方法,其中在步骤D)之前,将至少一个加工的所述造型体(10)和/或至少一个加工的所述子体(11,11’)固定在辅助承载体(17)上。
7.根据权利要求5所述的方法,其中将至少一个加工的所述造型体(10)固定在所述辅助承载体(17)的凹部中。
8.根据权利要求6所述的方法,其中将至少一个加工的所述造型体(10)和/或至少一个加工的所述子体(11,11’)固定在所述辅助承载体(17)的凹部中。
9.根据权利要求5所述的方法,其中所述辅助承载体(17)由玻璃或者由陶瓷形成。
10.根据权利要求6所述的方法,其中所述辅助承载体(17)由玻璃或者由陶瓷形成。
11.根据权利要求1至4之一所述的方法,其中将在步骤A)中提供的所述造型体(10)的所述主表面的间距调节成,使得所述间距相应于在步骤C)中形成的所述发光转换元件(4)的相对置的侧面(40)的间距。
12.根据权利要求11所述的方法,其中要提供的所述造型体(10)的所述主表面的间距借助于磨削所述主表面中的至少一个来调节。
13.根据权利要求1至4之一所述的方法,其中通过烧结坯体得到在步骤A)中提供的所述造型体(10),所述坯体通过注射成型方法、借助于流延成型、单轴压、冷等静压、热压或者热等静压来制造。
14.根据权利要求1至4之一所述的方法,其中在步骤C)中得到的多个所述发光转换元件(4)的厚度为50μm至200μm。
15.根据权利要求1至4之一所述的方法,其中借助于磨削或者锯切来执行步骤B)、C)和D)中的至少一个。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010048162A1 (de) 2010-10-11 2012-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Konversionsbauteil
DE102011116229A1 (de) 2011-10-17 2013-04-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Keramisches Konversionselement, optoelektronisches Bauelement mit einem keramischen Konversionselement und Verfahren zur Herstellung eines keramischen Konversionselements
DE102011116230B4 (de) 2011-10-17 2018-10-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Keramisches Konversionselement, optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem keramischen Konversionselement und Verfahren zur Herstellung eines keramischen Konversionselements
JP2017143236A (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 日東電工株式会社 セラミックスプレート、その製造方法および光半導体装置
CN108433514B (zh) * 2017-02-16 2021-04-20 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种金属/陶瓷复合锅具及其制备方法和烹饪锅具
JP7060810B2 (ja) * 2019-11-19 2022-04-27 日亜化学工業株式会社 発光装置および発光装置の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185172A (zh) * 2005-05-25 2008-05-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 电致发光器件
TW201032358A (en) * 2008-10-22 2010-09-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing luminescent conversion element, luminescent conversion element and optoelectronic component

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5527480A (en) * 1987-06-11 1996-06-18 Martin Marietta Corporation Piezoelectric ceramic material including processes for preparation thereof and applications therefor
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US6252254B1 (en) 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
JP3763719B2 (ja) * 2000-02-02 2006-04-05 独立行政法人科学技術振興機構 オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体
JP3784255B2 (ja) 2000-03-03 2006-06-07 株式会社リコー 集積型光ピックアップ用モジュール及び光ピックアップ
DE10036940A1 (de) 2000-07-28 2002-02-07 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lumineszenz-Konversions-LED
US6650046B2 (en) * 2000-11-17 2003-11-18 Tdk Corporation Thin-film EL device, and its fabrication process
US6616862B2 (en) 2001-05-21 2003-09-09 General Electric Company Yellow light-emitting halophosphate phosphors and light sources incorporating the same
DE10147040A1 (de) 2001-09-25 2003-04-24 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
JP3948992B2 (ja) 2002-04-01 2007-07-25 株式会社リコー 微小光学素子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび光通信モジュール
JP4263453B2 (ja) 2002-09-25 2009-05-13 パナソニック株式会社 無機酸化物及びこれを用いた発光装置
JP4133194B2 (ja) 2002-10-10 2008-08-13 株式会社リコー 微小光学素子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび光通信モジュール
US7554258B2 (en) 2002-10-22 2009-06-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light source having an LED and a luminescence conversion body and method for producing the luminescence conversion body
JP2005159035A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光ダイオード及び発光装置
TW200637033A (en) * 2004-11-22 2006-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Light-emitting device, light-emitting module, display unit, lighting unit and method for manufacturing light-emitting device
JP2009524914A (ja) 2006-01-24 2009-07-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 発光装置
CN101405368B (zh) 2006-03-21 2012-05-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 电致发光器件
DE102006037730A1 (de) * 2006-08-11 2008-02-14 Merck Patent Gmbh LED-Konversionsleuchtstoffe in Form von keramischen Körpern
JP2008055519A (ja) 2006-08-29 2008-03-13 Sony Corp 複合素子の製造方法
DE102007021009A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenanordnung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
DE102006054330A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffplättchen für LEDs aus strukturierten Folien
US20080121911A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Cree, Inc. Optical preforms for solid state light emitting dice, and methods and systems for fabricating and assembling same
US9196799B2 (en) * 2007-01-22 2015-11-24 Cree, Inc. LED chips having fluorescent substrates with microholes and methods for fabricating
DE102007016228A1 (de) 2007-04-04 2008-10-09 Litec Lll Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffen basierend auf Orthosilikaten für pcLEDs
CN105481362A (zh) 2008-06-02 2016-04-13 松下电器产业株式会社 半导体发光设备以及使用所述半导体发光设备的光源设备
US20110062482A1 (en) * 2010-01-20 2011-03-17 Bridgelux, Inc. Apparatus And Method For Enhancing Connectability In LED Array Using Metal Traces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185172A (zh) * 2005-05-25 2008-05-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 电致发光器件
TW201032358A (en) * 2008-10-22 2010-09-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing luminescent conversion element, luminescent conversion element and optoelectronic component

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Publication number Publication date
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