包括转换元件的光电子器件和用于制造包括转换元件的光电子器件的方法技术

提出一种光电子器件。所述光电子器件包括：具有有源层的层序列，所述层序列在器件运行时发射电磁初级辐射；和至少一个转换元件，所述转换元件设置在电磁初级辐射的光路中。至少一个转换元件包括转换颗粒和粘结剂材料，其中转换颗粒分布在粘结剂材料中并且转换颗粒至少部分地将电磁初级辐射转换为电磁次级辐射。粘结剂材料由通式(I)或(II)的盐或者由通式(I)或通式(II)的不同的盐的混合物、或者由通式(I)和(II)的不同的盐的混合物制成，通式(I)：AHal3·yH2O；通式(II)：A*Hal*4·y*H2O，其中A＝Al3+或B3+，A*＝Ti4+、Zr4+、Zn4+或Si4+，Hal＝F、Cl、Br或I，Hal*＝F、Cl、Br或I，y＝0、1、2、3、4、5或6并且y*＝0、1、2、3、4、5或6。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】包括转换元件的光电子器件和用于制造包括转换元件的光 电子器件的方法 相关申请的交叉参引 本申请要求德国专利申请10 2013 106 575. 9的优先权，其公开内容通过参引结 合于此。
本专利技术设及一种包括转换元件的光电子器件和一种用于制造包括转换元件的光 电子器件的方法。
技术介绍
光电子器件、例如发光二极管（LED)通常具有转换元件、例如带有转换材料的转 换小板。转换材料将由福射源发射的福射转换为具有改变的、例如更长的波长的福射。在 此，除了发射的福射W外产生热量。传统的转换元件具有对通过转换材料产生的热量的不 充分的散热。由此，在转换元件中出现局部集热，所述局部集热造成亮度的降低并且造成色 度坐标的变化W及造成LED的过早的失效。尤其在具有高的能效（直至150Im/W)和高的 力求的光收益的LED中，借助传统的转换元件，不能足够有效地将热量引出。尤其，为了推 动将LED用作为标准发光机构，LED的高的能效是重要的。存在由无机-有机杂化材料制 造转换元件的方式。虽然所述转换元件的特征能够在于与例如由娃树脂构成的转换元件相 比改进的热导率，然而所述转换元件由于通过其在LED中承受的福射和溫度作用造成的有 机残余而非常快地示出不利的老化现象，如形成裂纹、变暗和变黄。此外，嵌有转换材料的 传统使用的材料通常具有与转换材料不同的折射率，由此福射损耗通过散射和反射产生进 而器件的效率降低。由于在传统的转换元件中存在的二氧化娃组分和聚合物组，折射率在 20°C时增大超过IId= 1.5仅能够困难地或不能够实现。通常使用的转换材料、例如LuAg 和YAG相反地在20°C时具有大约nD= 1. 7的折射率。
技术实现思路
因此，本专利技术的至少一个实施方式的目的是，提供一种光电子器件，所述光电子器 件具有与现有技术相比带有改进的特性的转换元件，所述光电子器件此外能够成本适宜地 制造。 所述目的通过具有权利要求1的特征的光电子器件和通过具有权利要求7的特征 的用于制造光电子器件的方法来实现。 在分别从属的权利要求中提出本专利技术的有利的构成方案W及改进方案。 提出一种光电子器件。光电子器件包括具有有源层的层序列，所述有源层在器件 运行时发射电磁初级福射。此外，器件包括至少一个转换元件，所述转换元件设置在电磁初 级福射的光路中。至少一个转换元件包括转换颗粒和粘结剂材料，其中转换颗粒分布在粘 结剂材料中。转换颗粒至少部分地将电磁初级福射转换为电磁次级福射。粘结剂材料由通 式I或II的盐或者由通式I或通式II的不同的盐的混合物或者由通式I和II的不同的 盐的混合物制成。 AHals?州2〇 ;A*Hal*4 ?y地2〇， 通式I通式II 在通式I和II的盐中适用的是：[001引-A = Af+或B 3+;[001 引-A* =Ti4\Zf4\Zn如或Si如； -Hal=F、C1、化或I; -Hal* =F、C1、化或I;[001引-y=0、1、2、3、4、5或6 ; -y*=0、1、2、3、4、5或 6。 通过包括转换颗粒和粘结剂材料的转换元件，能够将在转换元件中通过转换颗粒 产生的热量非常好地导出。由此，在转换元件中仅出现少量的或可忽略的局部集热，并且能 够保证在光电子器件的运行持续时间期间的恒定的亮度和恒定的色度坐标。因此，预防光 电子器件的过早的失效并且延长光电子器件的使用寿命。运样制造的粘结剂材料能够通过 改变其成分具有近似地或甚至精确地对应于转换颗粒的折射率的折射率。由此，能够避免 或尽可能避免初级和/或次级福射在转换元件中的散射和反射损耗。 转换颗粒将电磁初级福射至少部分地转换为电磁次级福射，运一方面能够表示， 电磁初级福射至少部分地由转换颗粒吸收并且作为具有至少部分地不同于初级福射的波 长范围的次级福射发射。在此，被吸收的初级福射的一部分作为热量由转换颗粒发出。电 磁初级福射和电磁次级福射能够包括在红外至紫外波长范围中、尤其在可见波长范围中的 一个或多个波长和/或波长范围。在此，初级福射的光谱和/或次级福射的光谱能够是窄 带的，也就是说，初级福射和/或次级福射能够具有单色的或近似单色的波长范围。初级福 射的光谱和/或次级福射的光谱也能够替选地是宽带的，运就是说，初级福射和/或次级福 射能够具有混合色的波长范围，其中混合色的波长范围能够具有连续的光谱或带有不同波 长的多个离散的光谱分量。例如，电磁初级福射能够具有紫外的至绿色的波长范围中的波 长范围，而电磁次级福射能够具有蓝色的至红外的波长范围中的波长范围。特别优选地，初 级福射和次级福射能够重叠地唤起白色的发光印象。对此，初级福射优选能够唤起蓝色的 发光印象并且次级福射能够唤起黄色的发光印象，所述黄色的发光印象能够通过次级福射 在黄色的波长范围中的光谱分量和/或在绿色的和红色的波长范围中的光谱分量产生。 转换颗粒至少部分地将电磁初级福射转换为电磁次级福射，运也能够表示，电磁 初级福射近似完全地通过转换颗粒吸收并且W电磁次级福射的形式和W热量的形式发出。 因此，根据该实施方式的光电子器件的所发射的福射近似完全地对应于电磁次级福射。近 似完全的转换理解为超过90%、尤其超过95%的转换。 在本文中，"层序列"理解为包括多于一个层的层序列，例如P型渗杂的和n型渗杂 的半导体层的序列，其中层相叠地设置，并且其中包含至少一个有源层，所述有源层发射电 磁初级福射。 层序列能够构成为外延层序列或构成为具有外延层序列的发射福射的半导体忍 片，即构成为外延生长的半导体层序列。在此，层序列例如能够基于InGaAlN构成。基于 InGaAlN的半导体忍片和半导体层序列尤其是下述半导体忍片和半导体层序列，其中外延 制造的半导体层序列具有由不同的单层构成的层序列，所述层序列包含至少一个具有出自 III-V族化合物半导体材料体系IrixAlyGaiXyN的材料的单层，其中0《x《l，0《y《l并 且x+y《1。具有基于InGaAlN的至少一个有源层的半导体层序列例如能够发射在紫外至 绿色的波长范围中的电磁福射。 替选地或附加地，半导体层序列或半导体忍片也能够基于InGaAlP,运就是说，半 导体层序列能够具有不同的单层，其中至少一个单层具有出自III-V族化合物半导体材料 体系IrixAlyGaiXyP的材料，其中〇《x《l，0《y《l并且x+y《1。具有基于InGaAlP的 至少一个有源层的半导体层序列和半导体忍片例如能够优选地发射具有在绿色的至红色 的波长范围中的一个或多个光谱分量的电磁福射。 替选地或附加地，半导体层序列或半导体忍片也能够具有其他的III-V族化合物 半导体材料体系，例如基于AlGaAs的材料，或II-VI族化合物半导体材料体系。尤其，具有 基于AlGaAs的材料的有源层能够适合于发射具有在红色的至红外的波长范围中的一个或 多个光谱分量的电磁福射。有源的半导体层序列除了有源层W外能够包括其他的功能层和功能区域，例如P型渗杂的或n型渗杂的载流子传输层，即电子或空穴传输层，未渗杂的或P型渗杂的或n 型渗杂的限制层、包覆层或波导层、阻挡层、平坦化层、缓冲层、保护层和/或电极W及其组 合。此外，例如在半导体层序列的背离生长衬底的一侧上能够施加一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子器件(1)，所述光电子器件包括：‑具有有源层的层序列(2)，所述层序列在所述器件运行时发射电磁初级辐射；‑至少一个转换元件(3)，所述转换元件设置在所述电磁初级辐射的光路中，其中至少一个所述转换元件(3)包括转换颗粒和粘结剂材料；其中所述转换颗粒分布在所述粘结剂材料中，并且所述转换颗粒至少部分地将所述电磁初级辐射转换为电磁次级辐射；其中所述粘结剂材料由通式I或II的盐或者由通式I或通式II的不同的盐的混合物或者由通式I和II的不同的盐的混合物制成：AHal3·yH2O；  A*Hal*4·y*H2O，通式I          通式II其中‑A＝Al3+或B3+；‑A*＝Ti4+、Zr4+、Zn4+或Si4+；‑Hal＝F、Cl、Br或I；‑Hal*＝F、Cl、Br或I；‑y＝0、1、2、3、4、5或6；‑y*＝0、1、2、3、4、5或6。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯文·皮哈尔，弗洛里安·埃德尔，
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