[發明專利]轉換波長的轉換器材料，發光的光學元件以及它們的制造方法

有效

• 申請號: 200680028658.7
• 申請日: 2006-06-07
• 公開（公告）號: CN101238592A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 赫貝特·布倫納;克勞斯·赫恩
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;C09K11/77
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

技術領域

本專利申請分別要求德國專利申請102005029258.5和102005061828.6的優先權，其公開內容通過引用并入本文。

本發明的主題是一種根據權利要求1的前序部分的轉換波長的轉換器材料以及一種具有這種轉換器材料的發光光學元件和它們的制造方法。

背景技術

在US2004/0094757中公開了一種轉換波長的反應樹脂材料(Reaktionsharzmasse)，其中摻雜有熒光材料顆粒。熒光材料顆粒具有特別大的直徑，其中優選d₅₀值(在Q₃中測量)在10μm到20μm之間并且包括兩端點。d₅₀值應理解為中值直徑，該中值直徑依照顆粒的分布和來確定?！癚₃”在此表示質量分布和或者體積分布和。為了在使用這樣大的熒光材料顆粒的情況下防止熒光材料顆粒沉積在反應樹脂材料中，向反應樹脂材料添加觸變劑。

在傳統的轉換波長的反應樹脂材料中已知的是，提高直徑小于1μm的熒光材料顆粒的微粒比例將引起加工和制造轉換元件時亮度的減小和處理上的問題。

已知的轉換波長的反應樹脂材料的另一公知缺點是，在反應樹脂材料中的熒光材料比例由于加工原因而不能任意提高。在熒光材料濃度過高時，熒光材料顆粒間的表面相互作用可能導致轉換波長材料渾濁或者導致光學猝滅和由此導致亮度損耗。

對于使用于轉換波長的反應樹脂材料中的傳統熒光材料，熒光材料顆粒的幾何形狀上不利的形式和幾何形狀例如碎片狀、方邊狀和有棱角的熒光材料顆粒導致光輸入進熒光材料顆粒時的損耗以及光從熒光材料顆粒輸出時的損耗。由此，降低了其中使用轉換波長的反應樹脂材料的發光二極管元件的量子效率。

為了高質量地實現這種發光二極管元件的有效發光效率，熒光材料在反應樹脂中既不允許在儲藏期間也不允許在升高溫度處理期間沉積。高質量對于發光二極管元件例如理解為，具有盡可能窄的色度坐標分布的均勻光圖像、高且穩定的亮度以及高色牢度(Farbechtheit)。為了避免沉積而使用精細分散的、光學無活性的沉積延緩劑例如氣相二氧化硅。而這導致具有轉換波長的反應樹脂的發光二極管元件的亮度降低。

最后，在熒光材料顆粒的材料處理中可能引起處理技術中的配料問題和磨損問題。

發明內容

本發明的任務是，說明一種與現有技術相比改進過的轉換波長的轉換器材料，該轉換器材料尤其適于使用在發光二極管元件中，例如用于包封發光二極管芯片。此外，還要說明一種具有這種轉換波長的轉換器材料的發光光電子器件。同樣還將說明一種制造發光的光電子器件的方法以及根據這種方法制造的器件。

該任務利用一種根據權利要求1的轉換波長的轉換器材料以及通過其它獨立權利要求的主題來解決。有利的實施形式和優選的改進方案是相應從屬權利要求的主題。

在前面所述的轉換波長的轉換器材料中，一部分熒光材料以納米顆粒形式存在。可替換地，熒光材料也可以完全以納米顆粒形式存在。轉換器材料優選地具有至少一種聚合物，特別優選的是轉換器材料為一種聚合物材料(Polymermasse)，其摻雜有至少一種熒光材料。附加地或者可替換地，轉換器材料有利地具有無機材料，該無機材料有利地起到熒光材料的基體材料(Matrixmaterial)的作用。在此優選為無機玻璃、陶瓷材料或者TCO(透明導電氧化物)如銦錫氧化物(ITO)或者氧化鋅(ZnO)。

納米顆粒優選具有小于或者等于100nm的中值直徑d₅₀，其中中值直徑借助于體積分布和或者質量分布和(Q₃)測量到的顆粒直徑來確定。在此，假設顆粒是具有恒定直徑的球形。在納米顆粒的情況下，顆粒直徑的測量例如基本上借助動態光散射(DLS方法)來進行?？商鎿Q地，中值直徑d₅₀借助于數量分布和(Q₀)測量到的顆粒大小來確定。合乎目的地，在此可以直接測量顆粒大小，這例如可以借助掃描電子顯微鏡照相和相應尺度的建立來進行。在使用掃描電子顯微鏡的情況下的合適的成像技術例如是FSEI技術(向前散射電子成像Forward?ScatteredElectron?Imaging)或者STEM-in-SEM技術(掃描投射電子顯微鏡Scanning?Transmission?Electron?Microscopy)。這樣的技術例如在ISTFA?2004的會議記錄，W.E.Vanderlinde等人著“Microscopy?atnanoscale”中說明，其公開內容通過引用并入本文。