用于制造转换元件的方法和转换元件技术

提出一种用于制造转换元件(2)的方法，所述方法具有如下步骤：‑提供具有开口(9)的框架(8)；‑将牺牲层(10)至少施加到至少一个开口(9c)的侧面上；‑将反射层(5)施加到牺牲层(10)上；‑将转换材料(4)引入到至少一个开口(9)中，其中转换材料(4)覆盖反射层(5)；以及‑将牺牲层(10)和框架(8)移除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造转换元件的方法和转换元件
提出一种用于制造转换元件的方法。还提出一种转换元件。此外，提出一种用于制造光电子半导体器件的方法和一种光电子半导体器件。
技术实现思路
要实现的目的在于提出一种方法，借助所述方法可低成本地制造转换元件。另一要实现的目的在于提出这种转换元件。提出一种用于制造转换元件的方法。转换元件构成为用于将初级辐射转换为例如更长波的次级辐射。所述转换元件为此例如包括发光转换材料的颗粒。根据至少一个实施方式，所述方法包括提供具有开口的框架。所述框架例如可以具有一个或多个开口。如果框架具有多个开口，那么这些开口例如可以矩阵状地，即以沿着行和列设置的方式，在一个平面中设置。也就是说，所述开口例如可以设置在规则的网格的网格点处。至少一个开口例如可以具有矩形的、多边形的、圆形的或卵形的形状。框架例如由至少一个开口完全穿透，也就是说至少一个开口穿通框架。框架例如由硬质材料构成。硬质材料在此是如下材料，所述材料在机械负荷下仅轻微变形或损坏并且保持初始提供的形状。框架例如借助塑料或由塑料形成或者借助金属或由金属形成。根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤：将牺牲层至少施加到至少一个开口的侧面上。至少一个开口的至少一个侧面将框架的顶面与其底面连接。如果至少一个开口例如具有多个侧面，那么其在一个平面中设置。牺牲层的材料例如由光刻胶形成。优选地，在此使用光刻胶，由所述光刻胶可以产生具有相对高的纵横比的结构。借助所述光刻胶尤其可以实现大的厚度的转换元件。例如，光刻胶是负胶，其例如由SU-8形成。牺牲层的材料例如填充到至少一个开口中。辅助承载件例如设置在框架的下侧上。开口的底面于是例如通过辅助承载件的顶面形成。牺牲层的材料的底面和顶面于是例如与框架的底面和顶面齐平。牺牲层的材料覆盖至少一个开口的至少一个侧面并且例如与至少一个开口的至少一个侧面直接和非间接接触。也就是说，牺牲层的材料可以除开口的至少一个侧面之外覆盖辅助承载件的顶面并且与其处于直接和非间接接触。至少一个侧面例如完全由牺牲层的材料覆盖。牺牲层的材料例如仅填充到至少一个开口中，使得框架的顶面基本上不具有牺牲层的材料。基本上不具有意味着，牺牲层的少量材料由于制造公差可能在框架的顶面上存在。如果框架具有多个开口，那么开口以相同的方式具有侧面，所述侧面分别由牺牲层的材料完全覆盖。在牺牲层的材料的一部分中例如可以产生凹部。所述凹部例如通过牺牲层的材料的材料去除产生。材料去除例如可以通过化学刻蚀产生。凹部例如完全地穿透牺牲层的材料，也就是说牺牲层的材料于是完全被去除并且通过凹部穿通。也就是说，凹部例如直至辅助承载件的顶面产生并且辅助承载件的顶面例如不具有牺牲层的材料。仅牺牲层的材料留在至少一个开口的至少一个侧面上并且形成牺牲层。如果牺牲层的材料例如由光刻胶形成，那么光刻胶可以通过光刻技术结构化。通过例如化学刻蚀，将光刻胶在结构化的部位处去除，使得光刻胶的仅一个薄层留在至少一个开口的至少一个侧面上。所述薄层于是形成在至少一个开口的至少一个侧面上的牺牲层。替选地，也可以将牺牲层的材料的薄层施加到至少一个开口中。至少一个开口于是例如仅部分地填充。例如，至少一个开口的至少一个侧面和至少一个顶面那么用牺牲层的材料的薄膜覆盖。牺牲层的材料例如与至少一个开口的至少一个侧面处于直接和非间接接触。牺牲层的例如能够邻接于至少一个开口的底面的材料例如通过化学刻蚀移除。仅牺牲层的材料在此情况下留在至少一个开口的至少一个侧面上并且形成牺牲层。根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤：将反射层施加到牺牲层上。反射层例如覆盖牺牲层的背离框架的外表面。反射层例如与牺牲层的背离框架的外表面处于直接和非间接接触。此外，反射层例如可以覆盖框架的顶面和至少一个开口的至少一个底面。也就是说，反射层例如覆盖辅助承载件的顶面。在施加反射层之后，例如可以再次移除辅助承载件。反射层例如是金属反射层。也就是说，反射层由金属构成或包含金属。反射层例如可以借助于沉积工艺从框架的上侧施加。沉积例如可以借助于下述方法进行：溅镀、PVD、蒸镀。反射层例如包括下述材料中的一种或多种或者由一种或多种这些材料构成：Ag、Al、Al:Cu、Rh、Pd、Pt、TCO层，如ITO。此外，反射层也可以构成为介电镜，所述介电镜例如包括由银和氧化硅构成的层。反射层的厚度例如为至少10nm或50nm和/或最高100nm或500nm。有利地，所述金属反射层比例如由硅树脂和TiO2形成的反射层更薄。根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤：将转换材料引入到至少一个开口中，其中转换材料覆盖反射层。转换材料例如将电磁辐射转换为另一波长范围的电磁辐射。转换材料例如包括基体材料，发光材料颗粒引入到所述基体材料中。基体材料例如可以是树脂，例如环氧化物，或是硅树脂或是这些材料的混合物。发光材料颗粒赋予转换材料从而转换元件波长转换的特性。对于发光材料颗粒适合的例如是下述材料中的一种：掺杂有稀土的石榴石、掺杂有稀土的碱土硫酸盐、掺杂有稀土的硫代镓酸盐、掺杂有稀土的铝酸盐、掺杂有稀土的硅酸盐、掺杂有稀土的正硅酸盐、掺杂有稀土的氯代硅酸盐、掺杂有稀土的碱土氮化硅、掺杂有稀土的氧氮化物、掺杂有稀土的氧氮化铝、掺杂有稀土的氮化硅、掺杂有稀土的赛隆、量子点。这些材料也可以在没有基体材料的情况下使用并且直接施加。转换元件于是可以由这些材料中的一种构成。将转换材料引入到至少一个开口中。在此，转换材料例如以可流动的形式存在。在此情况下，将转换材料在施加之后硬化。此外，转换材料例如可以借助于喷涂，丝网印刷或刮涂施加。转换材料在至少一个开口中例如完全地覆盖反射层。也就是说，至少一个开口的由反射层形成的底面由转换材料覆盖。此外，至少一个开口的由反射层覆盖的至少一个侧面由转换材料覆盖。转换材料例如与反射层处于直接和非间接接触。转换材料的底面和顶面例如与反射材料的顶面和底面齐平。根据至少一个实施方式，所述方法包括如下步骤：移除牺牲层和框架。通过移除牺牲层和框架，将至少一种转换材料分割。这样制造的转换元件包括反射层，所述反射层完全地覆盖转换元件的至少一个侧面，尤其完全覆盖转换元件的所有侧面。转换元件的至少一个侧面将转换元件的顶面与其底面连接。转换元件于是例如可以施加到表面发射的发射辐射的半导体芯片上。此外，通过在此所描述的方法可制造多个转换元件。在至少一个实施方式中，用于制造转换元件的方法包括如下步骤：提供具有开口的框架；将牺牲层施加到至少一个开口的至少一个侧面上；将反射层施加到牺牲层上；将转换材料引入到至少一个开口中，其中转换材料覆盖反射层；以及移除牺牲层和框架。在此所描述的用于制造转换元件的方法现在另外利用如下构思：薄的、金属的反射层包围转换元件的侧面，以便这样使侧向发射最小化。替选地，用由硅树脂和TiO2形成的反射层包围转换元件的侧面，发射辐射的半导体芯片也可以嵌入到所述侧面中。由此实现高的反射率，这些反射层的厚度必须大于200μm。所述厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造转换元件(2)的方法，所述方法具有如下步骤：/n-提供具有开口(9)的框架(8)；/n-将牺牲层(10)至少施加到至少一个开口(9c)的侧面上；/n-将反射层(5)施加到所述牺牲层(10)上；/n-将转换材料(4)引入到所述至少一个开口(9)中，其中所述转换材料(4)覆盖所述反射层(5)；以及/n-将所述牺牲层(10)和所述框架(8)移除，其中所述反射层(5)与所述转换材料的底面和顶面(4a，4b)齐平。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 DE 102017130574.21.一种用于制造转换元件(2)的方法，所述方法具有如下步骤：
-提供具有开口(9)的框架(8)；
-将牺牲层(10)至少施加到至少一个开口(9c)的侧面上；
-将反射层(5)施加到所述牺牲层(10)上；
-将转换材料(4)引入到所述至少一个开口(9)中，其中所述转换材料(4)覆盖所述反射层(5)；以及
-将所述牺牲层(10)和所述框架(8)移除，其中所述反射层(5)与所述转换材料的底面和顶面(4a，4b)齐平。


2.根据上一项权利要求所述的方法，
其中所述至少一个开口(9)的侧面具有斜边。


3.一种用于制造光电子半导体器件(1)的方法，其中
-执行根据上述权利要求中任一项所述的用于制造转换元件(2)的方法，并且
-在引入所述转换材料(4)之前，将发射辐射的半导体芯片(3)引入到至少一个开口(9)中。


4.根据上一项权利要求所述的方法，其中
引入的所述转换材料(4)部分地包围所述发射辐射的半导体芯片(3)。


5.一种转换元件(2)，所述转换元件具有：
-转换材料(4)，和
-反射层(5)，其中
-所述反射层(5)与所述转换材料的侧面(4c)直接接触，并且
-所述反射层(5)的背离所述转换材料(4)的外表面形成所述转换元件(2)的露出的外表面。


6.根据上一项权利要求所述的转换元件(2)，
其中所述反射层(5)完全地覆盖所述转换材料(4c)的至少一个侧面。


7.根据上述权利要求中任一项所述的转换元件(2)，
其中所述反射层(5)具有恒定的厚度。


8.根据上述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡·海贝尔格，
申请(专利权)人：欧司朗OLED股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE