用于车辆使用的波长转换元件制造技术

一种用于车辆使用的波长转换元件，包括：一个具有腔的导热基底；一个或多个安装在腔上的芯片；和安装在芯片上的波长转换部分，该波长转换部分将芯片发出的部分或全部的光转换成可见光线；其中芯片是发光半导体并且包括至少一个能够发射ＵＶ或者蓝光的有源层；芯片在其平面图上至少具有一个直边；在腔的底部和侧面之间形成的角θ↓［２］大于０°小于９０°；腔在其开口处至少具有一个直边；并且腔的开口和平面图中各个芯片的总的面积的比率被设置成小于３。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于车辆使用，特别是用于前灯等使用的波长转换元件，该波长转换元件利用发光二极管(以后称为“LED”)发射的光的波长，该发光二极管是由化合物半导体制成的。
技术介绍
在日本公开的专利No.7-99345中公开的专利技术是波长转换元件的一个公知的例子。如图12的示意性横截面图所示，由化合物半导体制成的LED的发光芯片1被安装在支架3的槽2中。LED被两种树脂的组合密封，第一种是填充槽2的内部的树脂4并且第二种是包围树脂4的树脂5。第一树脂4包括将芯片1发射的波长转换成其它波长的荧光材料或者吸收部分发射的波长的波长转换材料6诸如滤波器材料，以便提高LED的亮度和光会聚效率，因为转换后的波长被槽2的内表面反射。如果本专利技术的用于车辆使用的波长转换元件被用作车辆的照明组件的光源，希望具有高发光度(1m/mm2)的LED，发光度确定灯的光学部分需要的尺寸。换言之，需要将来自LED的光通量集中在一个尽可能小的面积内。然而，在常规的白LED中，由于芯片侧面发射的激发光，具有荧光材料的区对应于发光部分，即，作为反射角的同一区域对应于发光平面。因此，LED的发光部分与在垂直于LED的光轴的平面上投射的芯片面积相比变大。换言之，LED的发光度被降低到不能够被用作车辆使用的灯组件的光源的程度。在用于车辆使用的灯组件中，通过使用灯组件发射平面前面的反射镜和透镜来获得标准规定的光分布图形以便将发光平面投射到一个合适的位置。在目前可用的使用卤素灯和放电灯的灯组件中，通过图13所示的反射镜和投影透镜这两个光学系统的组合来控制光分布图形。图14显示了经过的灯束的示意性的光分布图形(符合左侧驾驶的国家)，其被要求显示一个高的对比度(以后称作“切断”)。即，光不能达到高于一条近似的水平线的上部区域以便来自车辆前灯的光不会使经过的驾驶者眼花。在图13所示的例子中，切断是通过在光源和投影透镜之间插入一个屏蔽板来实现的。然而，当使用图13所示的光学系统时，会同时产生下述缺点1)由于复杂的光学系统，增加了需要的部件的数量。2)由于灯组件需要一个深的空间，所以很难使灯组件变得紧凑。3)当使用具有亮度低于常规光源(卤素灯和HID)的LED作为光源的时候，由于放大了的光源图象被反射镜投射，因此很难获得需要的用于车辆前灯的最大的亮度。4)灯组件的亮度通过反射镜的反射、透镜的折射和屏蔽板的屏蔽而损失。当使用常规的白LED并且仅通过反射镜控制发出的光以便获得一个紧凑的灯组件的时候，由于LED芯片的中心部分如图15所示具有最大的亮度，稍微低于水平线的部分如图16所示具有最大的亮度。因此，不能通过常规的白LED实现明显的切断。近来的技术革新通过使用导电衬底诸如SiC，GaN，Si和Si等来提供GaN类型的蓝色LED。当导电衬底被用于车辆使用的灯组件的蓝色LED时，衬底的一个表面通过导电粘合剂连接到基底的一个腔并且另一表面通过从设置在该另一表面的中心的电极延伸的由Au线等制成的线电气连接到支架上。由于上述的由Au等制成的延伸线连同用于车辆使用的光组件的光源的发光表面被投影到前面，因此不能得到一个良好的光分布图形。
技术实现思路
考虑到上述问题实现本专利技术以便获得一个用于车辆使用的波长转换元件，其可以被提供作为LED灯、LED雾灯等的实际上可使用的部分。上述问题通过如下构成的专利技术得到解决。(1)一种用于车辆使用的波长转换元件，包括一个具有腔的导热基底；一个或多个安装在腔上的芯片；和安装在芯片上的波长转换部分，该波长转换部分将芯片发出的部分或全部的光转换成可见光线；其中芯片是发光半导体并且包括至少一个能够发射UV或者蓝光的有源层；芯片在其平面图上至少具有一个直边；在腔的底部和侧面之间形成的角θ2大于0°小于90°；腔在其开口处至少具有一个直边；并且腔的开口和各个芯片的总面积在平面图中的比率被设置成小于3。(2)根据(1)的用于车辆使用的波长转换元件，其中在腔的开口侧形成具有位于衬底的折射率和波长转换元件的折射率之间的折射率的光提取部分。(3)根据(1)的用于车辆使用的波长转换元件，其中具有腔的基底至少具有一个直边。(4)根据(1)的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片的形状和腔的角形状在它们的平面图上为包括正方形和长方形的平行四边形。(5)根据(4)的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片的长度不同于芯片的宽度。(6)根据(1)到(5)的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片是包括倒装类型芯片的向下连接类型的芯片，并且设置在腔的底部的电极具有包含Al，Ag，Rh和Pt的一个的高反射电极。(7)根据(1)，(5)或(6)中的一个用于车辆使用的波长转换元件，其中一个或多个芯片的部分，衬底和光提取部分被涂上高反射薄膜。(8)根据(1)，(5)到(7)中的一个用于车辆使用的波长转换元件，其中一个或多个芯片的部分，衬底和光提取部分被朝着腔的开口处倾斜一个锐角θ1；在芯片的周围填充惰性气体；并且在腔的开口侧形成波长转换部分。(9)根据(2)的用于车辆使用的波长转换元件，其中光提取部分的厚度d是通过下述等式确定的d＝[(λ/4)+m(λ/2)]/n(λ发射的光的波长，n所述光提取部分的折射率，m一个整数)。(10)根据(1)，(5)到(8)中的一个用于车辆使用的波长转换元件，其中使用导电衬底的芯片通过向下连接类型的连接被安装在基底上；设置在腔底部上的电极具有包含Al，Ag，Rh和Pt的一个的高反射电极；并且腔开口侧的电极被设置在波长转换元件的中心部分的外侧。(11)根据(1)，(2)，(5)到(8)中的一个用于车辆使用的波长转换元件，其中使用导电衬底的芯片通过向下连接类型的连接被安装在基底上；设置在腔底部上的电极具有包含Al，Ag，Rh和Pt的一个的高反射电极；在衬底上形成使用导电材料的光提取部分；并且在光提取部分上形成的电极被设置在波长转换元件的中心部分的外侧以便控制在光提取部分上形成的电极上形成的导线投射的阴影造成的影响。附图说明图1A和1B是表示本专利技术的用于车辆使用的波长转换元件的结构的放大的示意图。图1A是截面图并且图1B是平面图。图2是表示对称成形的腔的平面图。图3A和3B是表示实施例1的波长转换元件的结构的示意图。图3A是截面图并且图3B是平面图。图4A和4B是表示常规波长转换元件的结构的示意图以便与实施例1相比较。图4A是截面图并且图4B是平面图。图5A和5B是表示实施例2的波长转换元件的结构的示意图，其中腔的侧面垂直形成。图5A是截面图并且图5B是平面图。图6A和6B是表示实施例2的波长转换元件的结构的示意图，其中腔的侧面倾斜形成。图6A是截面图并且图6B是平面图。图7A和7B是表示实施例3的不具有光提取部分的波长转换元件的结构的示意图。图7A是截面图并且图7B是平面图。图8A和8B是表示实施例3的具有光提取部分的波长转换元件的结构的示意图。图8A是截面图并且图8B是平面图。图9A和9B是表示实施例4的波长转换元件的结构的示意图。图9A是截面图并且图9B是平面图。图10是表示当在前灯中使用16个实施例4的波长转换元件时的激发的光分布图形。图11A和11B是表示另一实施例的波长转换元件的结构的示意图。图11A是截面图并且图11B是平面图。图12是表示常规L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆使用的波长转换元件，包括一个具有腔的导热基底；一个或多个安装在腔上的芯片；和安装在芯片上的波长转换部分，该波长转换部分将芯片发出的部分或全部的光转换成可见光线；其中芯片是发光半导体并且包括至少一个能够发射UV或者蓝光的有源层；芯片在其平面图上至少具有一个直边；在腔的底部和侧面之间形成的角θ2大于0°小于90°；腔在其开口处至少具有一个直边；并且腔的开口和平面图中各个芯片的总的面积的比率被设置成小于3。2.根据权利要求1的用于车辆使用的波长转换元件，其中在腔的开口侧形成具有位于衬底的折射率和波长转换元件的折射率之间的折射率的光提取部分。3.根据权利要求1的用于车辆使用的波长转换元件，其中具有腔的基底至少具有一个直边。4.根据权利要求1的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片的形状和腔的角形状在它们的平面图上为包括正方形和长方形的平行四边形。5.根据权利要求4的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片的长度不同于芯片的宽度。6.根据权利要求1或5的用于车辆使用的波长转换元件，其中芯片是包括倒装类型芯片的向下连接类型的芯片，并且设置在腔的底部的电极具有包含Al，Ag，Rh和Pt的一个的高反射电极。7.根据权利要求1，5或6中的一个用于车辆使用的波长转...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤弘之，谷田安，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，
类型：发明
国别省市：