LED单元制造技术

提出一种LED单元(100，300)，所述LED单元包括：基板(105)，所述基板具有第一LED芯片(110)，所述第一LED芯片具有第一光出射面(115)并且所述第一LED芯片设置在基板(105)上，使得由其发射的光沿着LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射。此外，LED单元(100，300)包括第二LED芯片(120)，所述第二LED芯片具有第二光出射面(125)并且所述第二LED芯片设置在第一LED芯片(110)之上，使得第二LED芯片(120)至少部分遮盖第一LED芯片(110)并且由其发射的光沿着LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射。此外，LED单元(100，300)包括第一转换层(135)和第二转换层(410)，其中第一转换层(135)至少部分覆盖第一光出射面(115)和/或至少部分侧面包围第一LED芯片(110)并且第二转换层(140)至少部分包封第二LED芯片(120)。

LED cell

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED单元
本专利技术涉及一种LED单元，所述LED单元包括基板、两个LED芯片和两个转换层。此外，本专利技术涉及一种LED模块，在所述LED模块中设置有多个LED单元。本申请要求德国专利申请102017102619.3的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
技术介绍
已知如下LED单元，所述LED单元具有基板、壳体和LED芯片，所述LED芯片设置在壳体的凹部中。LED芯片例如是表面发射器或体积发射器。表面发射的LED芯片典型地在其上侧上具有电触点和在其下侧上具有电触点。体积发射的LED芯片典型地在其上侧上具有两个电触点。此外，也已知如下LED芯片，所述LED芯片构成为倒装芯片。倒装芯片典型地在其下侧上具有两个电触点。LED芯片的一个或多个发光表面可以由转换元件或转换层覆盖，所述转换元件或转换层用于将由LED芯片产生的光在其波长方面进行转换。替选地或附加地，LED芯片可以在壳体的凹部中嵌入囊封料中。囊封料例如可以具有散射颗粒和/或转换材料。从第一波长的电磁辐射(LED芯片)形成第二波长的电磁辐射称作波长转换。波长转换在发光二极管中用于颜色变换，例如用于简化白色光的产生。在此，例如蓝色光(LED芯片)被转换成黄色光。蓝色光和黄色光的颜色混合形成白色光。转换元件包括转换材料，也称作发光材料。转换元件可以设置在发光二极管的光路中用于波长转换。这样，例如发光二极管可以包括基于InGaN的发射蓝光或UV光的芯片和转换元件。已知的LED单元的缺点是，通常不能以所期望的紧凑的结构方式实现具有高的光通量和高的发光密度的LED单元。
技术实现思路
本专利技术所基于的问题是，提供一种LED单元，其中以简单的方式实现光的发光密度以及高的光通量。此外，可以简单地且成本适宜地制造呈紧凑的结构方式的LED单元。另一目的是，提供一种LED模块，所述LED模块具有多个有利的LED单元。根据本专利技术，所述问题通过根据权利要求1所述的LED单元来实现。LED单元以及LED模块的改进方案和有利的设计方案在从属权利要求和下面的说明中得到。LED单元的实施方式LED单元的一个实施方式包括具有第一LED芯片的基板，所述第一LED芯片具有第一光出射面并且所述第一LED芯片设置在基板上，使得由其发射的光沿着LED单元的放射方向放射。此外，LED单元包括第二LED芯片，所述第二LED芯片具有第二光出射面并且所述第二LED芯片设置在第一LED芯片之上，使得第二LED芯片至少部分遮盖第一LED芯片并且由其发射的光沿着LED单元的放射方向放射。此外，LED单元包括第一转换层和第二转换层，其中第一转换层至少部分覆盖第一光出射面和/或至少部分侧向包围第一LED芯片，并且第二转换层至少部分包封第二LED芯片。第一转换器至少部分侧向包围第一芯片表示：第一芯片的连接于第一光出射面的侧面被至少部分地包围。对于第一转换器的空间布置而言，因此可能有两种情况。在第一种情况中，第一转换器至少部分覆盖第一光出射面。同时，第一转换器至少部分包围第一芯片的连接于第一光出射面的侧面。在第二种情况下，转换器并不覆盖第一光出射面。所述转换器仅包围第一芯片的连接于第一光出射面的侧面。基板可以具有陶瓷的基本体。在所述基本体上构成有电线路，用于电接触LED芯片。基板优选具有陶瓷和/或玻璃和/或蓝宝石。例如，所述基板可以由陶瓷和/或玻璃和/或蓝宝石构成。然而也可行的是，基板在引线框技术中制造。在此情况下，将更大的金属板结构化，使得通过冲出来预定义多个电接触结构，并且所产生的中间空间由热塑性塑料或硅树脂作为绝缘材料填充。在此情况下，电的印制导线和电的接触面直接通过引线框形成。第一LED芯片和第二LED芯片可以是表面发射的和/或体积发射的LED芯片。在一个优选的设计方案中，第一LED芯片是倒装芯片。第一和第二LED芯片可以发射相同或不同波长的光。第一和第二LED芯片可以构成为蓝宝石芯片。主放射方向对于相应的LED芯片或LED单元而言可以理解为如下方向，该方向对应于由其放射的光的对称轴线。主放射方向可以对应于最高光通量或最高光强的方向。主光出射面对于相应的LED芯片而言可以理解为如下面，经由所述面发射最高的光通量或最高的光强。第一LED单元的第一光出射面可以构成第一LED芯片的主光出射面。第二LED芯片的第二光出射面可以构成第二LED芯片的主光出射面。第一和第二转换层可以分别具有载体材料，转换材料和/或散射颗粒嵌入到所述载体材料中。转换材料可以具有转换颗粒。对此替选地，转换层可以由转换材料形成。转换材料适合于将光在其波长方面进行转换。例如，LED芯片发射蓝色光，转换材料吸收蓝色光的至少一部分并且发射黄色光或薄荷色光。黄色光或薄荷色光与剩余的未经转换的蓝色光混合，由此可以产生白色光。对此替选地，蓝色光可以借助于转换材料转换成黄色光，并且借助于其他转换材料可以将蓝色光转换成蓝白色光(青白色)，由此可以产生可调节的白色光。第一和第二转换层可以具有一种或多种转换材料。第一和第二转换层可以具有相同的或不同的转换材料。一个设计方案是，基板具有反射性的表面。基板的反射性的表面可以由基板的基本材料、例如金属构成。此外可行的是，反射性的表面包括反射性的涂层，例如嵌入到基质材料、如硅树脂中的二氧化钛。也可行的是，反射性的表面具有金属化部，例如铝层或银层，或白色漆，或者由其形成。在LED单元运行时，反射性的表面引起，所发射的光的特别高的份额经由光出射面放射。这能够有助于LED单元的有特别高的效率，因为在LED单元中的光学损失最小化。根据LED单元的一个改进方案，第一LED芯片和第二LED芯片具有独立的在空间上分离的电流接触部。在空间上分离的电流接触部能够实现，以不同的电参数运行第一和第二LED芯片。在LED单元中，可以使用LED芯片和转换层，其发射不同波长的光。例如，第一LED芯片可以借助第一转换层发射第一光，而第二LED芯片可以利用第二转换层发射第二光。第一光例如可以是暖白色光而第二光例如可以是蓝白色光。为了使LED单元的总光通量和光密度优化，技术上有利的会是，第一LED芯片与第二LED芯片相比以更高的电流运行。第一LED芯片的更高的电负荷与电负荷较低的第二LED芯片相比造成更高的热负荷。因为基板在其导热性方面可以优化，所以在第一LED芯片中形成的热负荷可以更有效地通过基板导出。根据LED单元的一个改进方案，第一转换层设计用于将由第一LED芯片发射的光转换成暖白色光。术语“暖白色光”在此以如下含义来理解：所发射的光的色温位于从大约2700K到大约3500K的范围中。术语“色温”在此作为黑体、所谓的普朗克辐射体的温度的含义来使用，该温度属于来自该辐射源的光的特定的颜色。具体而言，所述色温是如下温度，该温度的光效果在相同的亮度的情况下并且在规定的观察条件下最接近要描述的颜色。色温是定量地确定光源的相应的色彩印象的量度。根据LED单元的一个改进方案，第二转换层设计用于将由第二LED芯片发射的光转换成冷白色光。术语“冷白色光”在此以如下含义来理解：所发射的光的色温位于从大约5000K到大约10000K的范围中。根据LED单元的一个改进方案，第一转换层和第二转换层相对彼此协调，使得在第一LED芯片单独运行时发射的光转换成暖白色光。由第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED单元(100，300)，所述LED单元包括：‑基板(105)，所述基板具有第一LED芯片(110)，所述第一LED芯片具有第一光出射面(115)并且所述第一LED芯片在所述基板(105)上设置成，使得由其发射的光沿着所述LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射，‑第二LED芯片(120)，所述第二LED芯片具有第二光出射面(125)并且所述第二LED芯片设置在所述第一LED芯片(110)之上，使得所述第二LED芯片(120)至少部分遮盖所述第一LED芯片(110)并且由其发射的光沿着所述LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射，‑第一转换层(135)和第二转换层(140)，‑其中所述第一转换层(135)至少部分覆盖所述第一光出射面(115)和/或至少部分侧向包围所述第一LED芯片(110)，并且所述第二转换层(140)至少部分包封所述第二LED芯片(120)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 DE 102017102619.31.一种LED单元(100，300)，所述LED单元包括：-基板(105)，所述基板具有第一LED芯片(110)，所述第一LED芯片具有第一光出射面(115)并且所述第一LED芯片在所述基板(105)上设置成，使得由其发射的光沿着所述LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射，-第二LED芯片(120)，所述第二LED芯片具有第二光出射面(125)并且所述第二LED芯片设置在所述第一LED芯片(110)之上，使得所述第二LED芯片(120)至少部分遮盖所述第一LED芯片(110)并且由其发射的光沿着所述LED单元(100，300)的放射方向(Z)放射，-第一转换层(135)和第二转换层(140)，-其中所述第一转换层(135)至少部分覆盖所述第一光出射面(115)和/或至少部分侧向包围所述第一LED芯片(110)，并且所述第二转换层(140)至少部分包封所述第二LED芯片(120)。2.根据权利要求1所述的LED单元(100，300)，其中所述第一LED芯片(110)和所述第二LED芯片(120)具有独立的在空间上分离的电流接触部(210，220)。3.根据上述权利要求中任一项所述的LED单元(100，300)，其中所述第一转换层(135)设计为将由所述第一LED芯片(110)发射的光转换成暖白色光。4.根据上述权利要求中任一项所述的LED单元(100，300)，其中所述第二转换层(140)设计为将由所述第二LED芯片(120)发射的光转换成冷白色光。5.根据权利要求1或2所述的LED单元(100，300)，其中所述第一转换层(135)和所述第二转换层(140)相对彼此协调，使得在所述第一LED芯片(110)单独运行时发射的光转换成暖白色光。6.根据权利要求1、2或5所述的LED单元(100，300)，其中所述第一转换层(135)和所述第二转换层(140)相对彼此协调，使得在所述第二LED芯片(120)单独运行时...

【专利技术属性】
技术研发人员：法尔杭·卡西米阿夫沙尔，拉尔夫·维尔特，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE