CN101248538B - 用于制造发光二极管芯片的方法以及发光二极管芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法，在该方法中提供了具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射。覆盖层被施加到基本体的至少一个主面上。至少一个空腔被引入该覆盖层中，空腔完全或者部分地被发光转换材料填充。发光转换材料具有至少一种发光材料。此外，还给出了一种方法，其中，覆盖层具有可光致结构化的材料以及至少一种发光材料，使得该覆盖层可以作为发光转换材料起作用并且可以直接被光致结构化。此外，还描述了一种可用该方法制造的发光二极管芯片。

Description

用于制造发光二极管芯片的方法以及发光二极管芯片 

本专利申请要求德国专利申请102005040558.4的优先权，其公开内容通过引用结合于此。 

本发明涉及一种用于制造至少一个发光二极管芯片的方法，该发光二极管芯片设置有发光转换材料，该发光转换材料具有至少一种发光材料。此外，本发明还涉及这种发光二极管芯片本身。 

在发射电磁辐射的光电子器件中，已公开了借助其中混有至少一种发光材料的填料来封装发光二极管芯片。例如通过浇铸其中安装有发光二极管芯片的壳体腔来进行封装。可替换地，例如借助压铸通过挤压包封安装在引线框架上的发光二极管芯片来进行封装。 

该发光材料可通过发光二极管芯片所发射的电磁的初级辐射来激发并且发射次级辐射，其中初级辐射和次级辐射具有不同的波长范围。所期望得到的器件的色度坐标例如可以通过调节初级辐射与次级辐射的混合比来调节。 

在使用上面所提及的填料时，由于发光材料在填料中的不均匀分布会导致色度坐标波动，不均匀分布例如可能是由于发光材料颗粒形成沉积而产生的。此外，还存在制造容差，这些制造容差涉及填料的可定量性、发光二极管芯片的高度和/或发光二极管芯片在喷射工具的空腔中的可定位性。这会导致填料量的显著波动(该填料在辐射方向上设置在发光二极管芯片之后)并且因此也会导致器件的色度坐标的波动。此外，用于填料的精确定量的附件的高购置费用和由于发光转换材料或者发光材料的磨蚀而对附件造成的磨损都以不可忽视的方式影响着该器件的制造成本。 

在WO 01/65613A1中公开了一种用于制造半导体器件的方法，在该方法中发光转换元件直接施加到半导体本体上。这样的优点是：发光材料可以均匀地并且以大致限定的量施加在半导体本体上。由此可以实现发射光的半导体芯片的均匀色觉。 

在该方法中，半导体本体被安装在支承体上、设置有接触部并且用发光转换元件涂布。该涂布借助具有溶剂的合适的悬浮液来进行，该溶剂在 涂覆之后去除。可替换地，该半导体本体以粘合剂涂布，随后在其上施加发光材料。 

本发明的任务在于，提供一种用于制造设置有发光转换材料的发光二极管芯片的可选的方法，该方法尤其能够实现以大致限定的量和大致限定的结构施加发光转换材料。此外，还要提供一种设置有发光转换材料的发光二极管芯片，其中发光转换材料以特别有利的形状存在和/或该发光二极管芯片可以以技术上简单的方式制造。 

该任务可以通过如下的用于制造至少一个发光二极管芯片的方法来解决，其中所述至少一个发光二极管设置有发光转换材料，所述发光转换材料具有至少一种发光材料，所述方法具有以下步骤：提供具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射；将覆盖层施加到基本体的至少一个主面上；将至少一个空腔引入该覆盖层中；以及将发光转换材料施加到基本体上，使得空腔完全或者部分地被填充。此外，该任务还可以通过如下所述的用于制造至少一个发光二极管芯片的方法来解决，其中所述至少一个发光二极管芯片设置有发光转换材料，所述发光转换材料具有至少一种发光材料，所述方法具有下列步骤：提供具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射；将具有所述发光材料的可光致结构化的覆盖层施加到所述基本体的至少一个主面上；以及将至少一个空腔引入所述覆盖层中。 

该任务可以通过发光二极管芯片来解决，其中发光二极管芯片带有基本体，该基本体适于发射电磁辐射，并且该基本体在至少一个主面上设置有具有至少一种发光材料的发光转换材料，其中所述发光转换材料作为层而存在，其侧边缘至少部分地有目的地成形，使得侧边缘相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。此外，该任务还可以通过发光二极管芯片来解决，其中发光二极管芯片带有基本体，该基本体适于发射电磁辐射，并且该基本体在至少一个主面上设置有具有至少一种发光材料的发光转换材料，其中所述光变换材料具有可光致结构化的材料。该方法和发光二极管芯片的有利的实施形式和优选的改进方案是从属权利要求的主题。 

本发明给出了一种方法，在该方法中，提供具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射。优选的是，该基本体被设计用于多个发光二极管芯片，使得能够基本上同时地制造多个发光二极 管芯片。在此情况下，该方法尤其包括：分开基本体，以从发光二极管芯片的共同的复合结构中分割出发光二极管芯片。特别优选的是，该基本体是晶片或支承体，在其上施加有层序列或多个这种层序列。 

在该方法中，覆盖层被施加到基本体的至少一个主面上。此外，该方法还包括这样的方法步骤：将至少一个空腔引入该覆盖层中。 

按照该方法的一种有利的实施形式，发光转换材料被施加到基本体上，使得覆盖层的空腔完全或者部分地被填充。这有利地提供了这样的可能性：发光转换材料的形状可以借助空腔的形状来调节，这可以以精确的方式来进行。 

按照一种特别有利的实施形式，覆盖层具有可光致结构化(photostrukturierbar)的材料。空腔的引入包括合乎目的的光致结构化，即通过有目的地曝光可光致结构化的材料来结构化并且随后视可光致结构化的材料的特性而选择性地去除被曝光的或者未被曝光的材料。有利地，光致结构化可以精确地实施并且用于制造非常小的结构。原则上，微米范围以及甚至亚微米范围的分辨率是可能的。 

在施加发光转换材料之后，覆盖层有利地被完全去除。可替换地，在施加发光转换材料之后仅仅选择性地去除覆盖层的一部分。覆盖层的剩余部分保留在基本体上并且可以执行不同的功能，如随后所说明的那样。按 照另一种可替换的实施形式，合乎目的地规定，在施加发光转换材料之后根本不去除覆盖层。 

覆盖层或者覆盖层的一些部分的去除优选基本上以机械方式进行。合乎目的的是，附加地或者可代替地可以以化学方式进行。 

在覆盖层未被去除或者仅部分地被去除的情况中，在本方法的一种改进方案中规定，覆盖层具有至少一种发光材料。由此，覆盖层本身可以有利地作为发光转换元件起作用。 

按照另一种有利的实施形式，覆盖层由反射材料构成或者具有反射材料。由此，尤其可以将覆盖层用作反射器，以便例如将由发光二极管芯片和/或发光转换材料发射的电磁辐射朝着所希望的辐射方向或所希望的辐射立体角偏转。 

按照另一种有利的实施形式，基本体在主面上具有至少一个用于电连接所述至少一个发光二极管芯片的电接触面。该空腔横向上与覆盖层中的接触面错开地被引入，并且在施加发光转换材料之后将覆盖层从接触面去除。由此，覆盖层不仅用于以大致限定的形状施加发光转换材料，而且用于至少部分地空出电接触面以免被发光转换材料阻塞。除电接触面之外或者替代电接触面，自然也可以相应地空出其他面以免被发光转换材料阻塞。这尤其适于这样的区域，在这些区域中为了将多个发光二极管芯片从其共同的复合结构分割出而分开基本体。对于这些区域有利的是，它们不含有发光转换材料，使得例如可以自由地用锯片到达在这些区域中的基本体。 

发光转换材料优选具有以下材料中至少一种：硅树脂、硅氧烷、旋涂氧化物和可光致结构化的材料。特别优选的是，该材料相对于电磁辐射(特别是紫外区域中的电磁辐射)的作用是稳定的。 

在该方法的一种合乎目的的实施形式中，发光转换材料以液态的、可硬化的物质的形式来施加，并且随后被硬化。发光转换材料尤其以粘稠的形式被施加。该材料以液态的形式可以与空腔的形状相匹配。通过硬化，发光转换材料持久地保持该形状，即使覆盖层随后要被部分地或者完全地去除。 

在一种特别优选的实施形式中，在硬化之前将多余的发光转换材料至少部分地通过刮除来去除。发光转换材料尤其是从覆盖层被刮除，其中也 可以继续通过发光转换材料来填充仅部分被填充的空腔。通过刮除发光转换材料，还能更好地达到覆盖层，以便随后例如至少部分地去除覆盖层。 

按照该方法的另一种实施形式，可光致结构化的材料的覆盖层被施加到基本体的主面上，其中该覆盖层具有至少一种发光材料。由此，覆盖层已有利地用作发光转换材料。该发光转换材料可以直接借助光致结构化以精确的方式来结构化。有利的是可以省去使用另外的发光转换材料。 

优选的是，将至少一个空腔引入覆盖层中，这特别是包括光致结构化。尤其是，在该方法的该实施形式中空腔被引入，以便使基本体的、在其上不希望有发光转换材料和/或其他材料的面露出。尤其是，可以通过空腔使在其中基本体将要被分离的区域和/或电接触面露出。 

该空腔有利地被引入，使得其内壁彼此不平行或者与主面的主延伸面不完全垂直地延伸。更准确地说，空腔有利地被引入，使得其横截面随着深度的增加而变化。按照一种实施形式，该横截面随着深度的增加而变得更大，可替换地，它可随着深度的增加而变得更小。 

附加地或者可替换地，空腔可以特别有利地被引入，使得其内壁至少部分相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。由此，发光转换材料的形状可以直接地被调节，并且从而发光二极管芯片的要产生的辐射特性和要产生的色度坐标可以直接地被调节。 

特别优选的是，覆盖层是可光致结构化的，并且空腔的横截面和内壁的走向至少部分地通过在光致结构化中强度不均匀地曝光覆盖层来调节。由于覆盖层的不同的区域用不同的辐射功率来曝光，所以可以实现覆盖层在被不强烈地曝光的区域中没有在其整个深度上被照射，而是以可变的深度地被照射。由此，覆盖层的被照射的区域不是与未被照射的区域的边界面在相应的位置与为了照射而入射的光的传播方向平行地延伸，而是该边界面可以相对该方向尤其是弯曲或者倾斜地延伸。 

本发明给出了一种具有基本体的发光二极管芯片。该基本体适于发射电磁辐射。该基本体在至少一个主面上设置有发光转换材料，该发光转换材料具有至少一种发光材料。 

按照一种优选的实施形式，发光转换材料作为层而存在，其侧边缘至少部分有目的地被成形为使得它们相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。该发光转换材料特别有利地以基本上平坦的层的形式存在，这可 以借助所说明的方法特别好地并且受控制地实现。有利的是，所述层基本上平坦地构建。 

附加地或者特别是也可替换地，有利地规定，发光转换材料具有可光致结构化的材料。在该情况下，发光转换材料优选可直接地被光致结构化。 

优选地，发光转换材料层的厚度在5μm至250μm之间(含5μm和250μm)。特别优选的是，该层的厚度在10μm至50μm之间(含10μm和50μm)。然而，该层厚度的下限也可以有利地小于10μm或者甚至小于5μm。 

按照一种特别合乎目的的实施形式，发光转换材料具有以下材料中的至少一种：硅树脂、硅氧烷、旋涂氧化物和可光致结构化的材料。 

有利的是，发光转换材料在旁侧与反射材料相邻接。除了例如发光转换材料的形状外，这种反射材料能够对发光二极管芯片的辐射特性产生进一步有利的影响。特别优选的是，反射材料具有可光致结构化的材料。可替换地或者附加地，反射材料也可以具有另外的、可包含在覆盖层中的材料。 

发光二极管芯片特别优选是薄膜发光二极管芯片。薄膜发光二极管芯片的特色尤其是在于下面的典型特征： 

-在产生辐射的外延层序列的朝着支承体元件的第一主面上施加或构建有反射层，该反射层将在外延层序列中产生的电磁辐射的至少一部分反射回该外延层序列中； 

-外延层序列具有20μm或者更小的范围、尤其在10μm范围中的厚度；以及 

-外延层序列含有至少一个如下的半导体层：该半导体层带有至少一个具有混匀结构的面。在理想情况下，该混匀结构导致光在外延层序列中近似各态历经的分布，也就是说，该结构具有尽可能各态历经的随机散射特性。 

外延层序列在本申请的范围内也称为薄膜层。该外延层序列优选完全或者部分不含生长衬底。薄膜发光二极管芯片的基本原理例如在1993年10月18日I.Schnitzer等人所著的Appl.Phys.Lett.63(16)第2174-2176页中进行了描述，其公开内容通过引用结合于此。 

薄膜发光二极管芯片的使用导致了特别高的效率，因为由薄膜层发射的电磁辐射通常在发光材料颗粒上被散射并且大部分尤其也被反向散射进半导体层序列中。然而，在薄膜发光二极管芯片中，被反向散射的辐射(与其他的系统比)借助反射层以较小的损耗被反向反射。由于反射层和外延层序列的较小的厚度，吸收损耗因此较低。 

发光二极管芯片的另一实施形式有利地规定，发光转换材料具有至少一种有机发光材料和/或至少一种至少部分地以纳米颗粒形式存在的发光材料。纳米颗粒优选具有小于或等于100nm的中值直径d₅₀，其中中值直径借助体积或者质量分布和(Q₃)来确定。特别有利的是，纳米颗粒具有(以Q₃测量的)小于或等于30nm并且大于或等于1nm的d₅₀值。 

与在发射光的光学器件中使用的传统发光材料颗粒相比，通过纳米颗粒形式的发光材料颗粒可以实现改进的均匀的图像亮度。有机发光材料和纳米颗粒形式的发光材料可以特别好地并且持久地分散进液态的、特别是粘稠的基体材料中。由此，例如可以明显减少在离心力作用下发光材料在基本体外部区域中的聚集。这能够实现借助旋涂方法施加发光转换材料。 

本方法和发光二极管芯片的其他有利的、优选的实施形式和改进方案从下面结合图1至20所阐述的实施例中得到。其中： 

图1至11示出了基本体在该方法的一种实施例的不同的方法阶段中的示意性剖视图， 

图12和13示出了基本体在该方法的第二实施例的不同的方法阶段中的示意性剖视图， 

图14和15示出了基本体在该方法的第三实施例的不同的方法阶段中的示意性剖视图， 

图16示出了发光二极管芯片的实施例的示意性剖视图，以及 

图17至20示出了在该方法的一种实际实施的实施例中的不同方法阶段的显微照片。 

在这些实施例和附图中，相同的或者作用相同的组成部分分别设置有相同的参考标号。所示出的部分以及这些组成部分间的大小关系并不一定可视为是符合比例的。更确切地说，为了便于理解，附图的一些细节被夸大地表示。 

在图1中示出了基本体11。该基本体具有支承体12、施加在该支承体上的薄膜层13以及接合垫5，该接合垫被施加在薄膜层13的与支承体12背离的侧上。接合垫5的裸露的外表面构成电接触面51，用于电连接用于基本体的发光二极管芯片的结构。 

薄膜层13例如基于氮化物化合物半导体材料并适于发射在蓝色和/或紫外光谱中的电磁辐射。氮化物化合物半导体材料是含有氮的化合物半导体材料，如来自In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1且x+y≤1)体系的材料。薄膜层具有例如至少一个由氮化物化合物半导体材料构成的半导体层。 

在薄膜层13中例如可以包含传统的pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW-结构)或者多量子阱结构(MQW-结构)。这种结构对技术人员是已知的，因此在此不更为详细地进行阐述。对于这种MQW-结构的例子在出版物US5,831,277和US 5,684,309中已进行了描述，其公开内容通过引用结合于此。 

在薄膜层13和支承体12之间设置有反射器，该反射器对于在薄膜层中可产生的电磁辐射是反射的。该反射器并未被示出。在此，该反射器例如是金属的或介电的镜。优选地，该反射器包括介电层和施加在该介电层上的金属层，其中该介电层与薄膜层13相邻。 

覆盖层3被施加到基本体11的主面14上，参见图2。覆盖层3例如由可光致结构化的材料构成，这可以是可光致结构化的漆或者可光致结构化的树脂。该材料例如借助旋涂方法被施加成平坦的层。在薄膜层13上，覆盖层3具有例如大约40μm的厚度，该厚度在接合垫5上相应地稍小而在支承体12上稍大。 

在可光致结构化的材料中为了光致结构化必须对要去除的部分进行曝光。自然，可替换地也可以使用这样的可光致结构化的材料：其中不要去除的部分在光致结构化时被曝光。原则上，也可以将不同的可光致结构化的材料彼此结合。 

随后，借助掩模31和合适波长的电磁辐射对薄膜层14上方区域中(除接合垫上方区域中)的覆盖层3进行曝光，参见图3。电磁辐射在图3中通过箭头象征性地表示。 

在另一方法步骤中，被曝光的覆盖层3借助适于可光致结构化的材料 的介质来显影。在图4中示意性地示出了覆盖层3的被曝光的并被显影的部分32。随后，覆盖层3的被曝光的部分32被去除，使得构建至少一个空腔4，参见图5。 

如在图6中所示，在进一步的方法步骤中，发光转换材料被施加到基本体11上，使得空腔4例如完全被该材料填充。在进一步的方法步骤中，多余的发光转换材料2通过刮除来去除。这可以例如借助楔9来进行，该楔被拉着经过覆盖层3，使得从覆盖层3去掉多余的发光转换材料2，这在图7中示意性地示出。为了进行刮除，例如使用锋利的金属楔。 

发光转换材料具有液态的(尤其是粘稠的)基体材料，该基体材料可以被硬化。在该实施例中，使用加成交联的硅树脂，它优选是热硬化的。作为基体材料，代替地例如也适用旋涂氧化物(Spin-On Oxid)或者硅氧烷。 

在刮除多余的发光转换材料2之后，基本体11与所施加的材料一起被烘烤。这例如借助热板或者暖的循环空气在大约100℃持续例如2小时。在这种烘烤中，发光转换材料2的基体材料被硬化。 

如在图8中所示，发光转换材料2在该实施例中通过刮除并不是完全地从覆盖层3去除，而是在覆盖层材料3上保留了发光转换材料2的薄膜。在随后的方法步骤(其在图9中被示意性地示出)中，覆盖层3的被保留的材料以及发光转换材料2的薄膜被剥离。这例如借助所谓的剥离工艺来完成，其中通过去除覆盖层3的材料来剥离发光转换材料2的薄膜。 

为了去除这些材料，位于在覆盖层上的薄层发光转换材料首先被使得裂开，这例如以机械方式借助高压扇形射束33来进行，参见图9。高压扇形射束33例如还可以被利用来去除覆盖层3的剩余材料。例如水可以用作高压扇形射束33的介质。附加地或者可替换地，例如使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为高压扇形射束33的介质。 

在去除覆盖层3和位于该覆盖层上的发光转换材料的薄层之后，在基本体11上保留发光转换材料2的被结构化的层，这在图10中被示出。通过去除覆盖层3，特别是也使接合垫5的电接触面51以及例如分离区域15露出。在这些分离区域15中，基本体随后例如借助锯而被分离，以便能够制造多个发光二极管芯片1.尽管在图10中只示出了带有一个接合垫5和一个薄膜层13的发光二极管芯片的一个结构，但是该基本体11例如可以具有多个这种结构，这些结构在基本体中彼此处于共同的复合结构 中。此外，也可为一个发光二极管芯片设置两个接合垫。例如借助锯或激光束从共同的复合结构中分割出发光二极管芯片。该复合结构例如为晶片。 

在图11中示出了设置有发光转换材料2的完成的发光二极管芯片1。该发光二极管芯片适于例如安装到发光二极管器件或模块中，这包括其电方式或机械方式的安装。为了完成该发光二极管芯片，需要通过进一步加热来使发光转换材料硬化。这例如又借助热板或暖的循环空气例如在150℃下进行大约1小时。 

在图17至20中示出了实际实施的方法的不同方法阶段的显微照片。该方法类似于前面参照图1至11所阐述的方法。 

基本体11例如是晶片，在其上施加有用于多个发光二极管芯片的多个薄膜层13。可替换地，也可以在该晶片上施加一个薄膜层，该薄膜层被设计用于多个发光二极管芯片并且还未被结构化。作为对晶片的替换，其他支承体例如支承体薄片或者金属支承体也是合适的。在图17至20中分别示出了支承体的片段。 

图17大致相应于在图5中示出的方法阶段。在该阶段中，覆盖层3施加在基本体11上并且设置有多个空腔4。覆盖层3的圆形的部分(其可在图17中看到)被设置在基本体的相应地圆形成形的接合垫上方。相反，覆盖层3的框架状构建的部分设置在基本体的、在其里面该基本体要被分离的区域上方。 

在图18中所示的显微照片大致相应于在图6中所示的方法阶段。在基本体11上施加了粘稠的、可硬化的物质形式的发光转换材料2，该材料填充空腔4。 

在图19中所示的显微照片相应于前面参照图8所阐述的方法阶段。多余的发光转换材料2借助楔9被刮除并且基本体11被烘烤。在该照片中可清楚地看到，在哪些区域中设置有覆盖层的一些部分以及在哪些区域中仅将发光转换材料2设置到基本体上。然而，覆盖层的这些部分也被发光转换材料2的薄膜覆盖。 

该薄膜和覆盖层3的被保留部分随后被去除。图20示出了前面参照图10阐述的方法阶段，其中大致限定地被结构化的发光转换材料2保留在基本体上。接合垫的电接触面51以及例如为锯痕设置的区域15在该方 法阶段中被露出。基本体11可以以这种方式分割成多个发光二极管芯片1. 

在所有描述的实施例中，按照一种有利的实施形式可能的是，在施加发光转换材料2之后剥离支承体12。这尤其优选在发光转换材料2的硬化之后进行。按照该实施例，发光转换材料2使易碎的(fagile)薄膜层13稳定，使得可以有利地省去该支承体。这能够实现制造特别平整的发光二极管芯片，这些发光二极管芯片设置有发光转换材料2。 

按照该实施例，该发光二极管芯片不带支承体。有利的是，该发光二极管具有外延的半导体层序列，该半导体层序列适于发射电磁辐射。特别优选的是，外延的半导体序列不带生长衬底。对于该方法所使用的支承体12例如可以为柔软的支承体薄片，在其上粘附有薄膜层13。 

在图12中示出了用于制造发光二极管芯片的方法的另一实施例的方法阶段。在该方法阶段中，在基本体11上已经施加了覆盖层3并设置有空腔4。此外，这些空腔4在所示的方法阶段中用发光转换材料2填充。 

与前面所阐述的实施例不同，这些空腔4在图12和13所示的实施例中被引入，使得其横截面随着深度增加而变得更大。在朝着接合垫5的侧上，空腔的内壁相对于主面14的主延伸面倾斜地从接合垫5延伸出。 

相应地，在去除覆盖层3之后发光转换材料2以层的形式存在，其朝着接合垫5的侧边缘6相对于主面14的主延伸面至少部分倾斜地延伸。在图13中所示的实施例中，发光转换材料2的层的侧边缘6部分倾斜的延伸尤其具有下列优点：接合垫5并且从而电接触面51改进地易于从外面到达，以便例如与接合线导电地接触。 

与其侧边缘6仅与基本体11的主延伸面14垂直延伸的发光转换材料2相比，发光转换材料2的这种倾斜的侧边缘附加地可以引起改进电磁辐射从该发光转换材料2的耦合输出。 

附加地或者可替换地，侧边缘6也可以至少部分弯曲地延伸。此外，也可能的是，发光转换材料2的与接合垫5背离的侧边缘6也相对于主延伸面倾斜地或者弯曲地延伸，如在图14和15中所示。发光转换材料2的层的这种构型对于电磁辐射的耦合输出是特别有利的。 

为了制造空腔4，在图12和14所示的实施例中例如可光致结构化的材料用于覆盖层3，其光致结构化包括用电磁辐射对覆盖层3的不要去除 的部分进行照射。由此，例如可以借助灰度掩模(Graustufenmaske)来产生空腔4的倾斜延伸的内壁。 

借助灰度掩模可以实现，覆盖层在其中要构建有倾斜的内壁的区域中并未完全地被照射，而是被照射达到均匀变化的深度。同样可以产生弯曲，在弯曲的情况下需要覆盖层的透射深度不是均匀地变化，而是相应于弯曲在沿基本体11的主延伸面的走向中非均匀地变化。 

也可以以类似方式产生其横截面随深度的增加而变小的空腔。然而，与参照图12和14所阐述的实施例不同，为此以合乎目的方式使用可光致结构化的材料，其中为了进行光致结构化必须曝光要去除的部分。 

作为对该方法的前面所述实施例的替换方案或者补充方案，可光致结构化的材料可掺以至少一种发光材料并且构建为发光转换材料。这特别有利地提供了这样的可能性：发光转换材料直接通过使用光致结构化来精确成形。 

为此，例如使用可光致结构化的玻璃来作为基体材料。它例如基于三材料系(Dreistoffsystem)Li₂O-Al₂O₃-SiO₂的毛玻璃并且以物质Ag₂O、CeO₂、Sb₂O₃和SnO中的至少之一来掺杂。为了光致结构化，可光致结构化的玻璃例如用波长在290nm和330nm(含290nm和330nm)之间的UV光来曝光。可用在该波长范围中的电磁辐射来光致结构化的玻璃可在市面上获得。 

可替换地，可以使用加成交联的硅树脂作为基体材料，该材料可借助UV-射线或者可见光来硬化。这种硅树脂也可在市面上获得。在光致结构化时，应保留的部分通过用合适的波长范围的电磁辐射照射来硬化。接着，借助包含芳香基的溶剂选择性地将未硬化的硅树脂去除。 

对加成交联的硅树脂可替换地，也可使用旋涂玻璃，其包含聚硅氧烷链作为基本单元并且可以借助UV-射线或者可见光来交联。 

在使用这种可直接结构化的发光转换材料时，在不希望有发光转换材料的地方合乎目的地将空腔引入覆盖层中。然而也可能的是，将不同类型的发光转换材料相互结合，使得覆盖层和可被引入该覆盖层的空腔中的另一发光转换材料都具有至少一种发光材料。 

在可光致结构化的基体材料中优选包含至少一种发光材料，其以纳米颗粒的形式和/或以有机发光材料的形式存在。然而，这种发光材料也可 以与其他基体材料相结合地使用。 

例如使用这样的发光材料：其颗粒具有小于或等于30nm、例如为25nm的中值直径d₅₀，其中中值直径借助体积或质量分布和(Q₃)来确定。 

原则上，所有对于应用在LED中的已知的发光材料都适于使用在发光转换材料中。这种适于作为转换器的发光材料和发光材料混合物的例子为： 

-氯硅烷，例如在DE 10036940和在那里所描述的现有技术中已公开， 

-正硅酸盐、硫化物、代硫金属和钒酸盐(酯)，例如在WO 2000/33390和在那里所描述的现有技术中已公开， 

-铝酸盐、氧化物、卤代磷酸盐，例如在US 6,616,862和在那里所描述的现有技术中已公开， 

-氮化物、Sione和Sialone，例如在DE 10147040和在那里所描述的现有技术中已公开，以及 

-稀土元素(如YAG：Ce)的和碱土金属的石榴石，例如在US 2004-062699和在那里所描述的现有技术中已公开。 

在图16所示的发光二极管芯片1的实施例中，覆盖层3并未被完全去除，而是覆盖层3的一些部分在外部侧向地与发光转换材料2邻接。覆盖层3的至少所述的部分例如由对发光二极管芯片所发射的电磁辐射起反射作用的材料构成。由此，覆盖层3的被保留的部分形成反射器。 

可替换地，可使用透射辐射的材料，这些材料被掺以起反射作用的填充物。适于作为用于填充物的材料例如是氧化钛或者硫酸钡，它们以粉末形式存在。合适的透射辐射的材料例如是加成交联的硅树脂或者旋涂玻璃。为了实现即使有填料也能够通过电磁辐射来硬化这些材料，它们必须附加地掺以光引发剂，这些光引发剂在合适的照射的情况下激活硬化。 

由于电磁辐射在发光转换材料2中通常部分被强烈地散射，所以发光转换材料2具有漫射的辐射特性。借助反射材料8可以将电磁辐射的一部分朝着优选方向偏转。 

为此，反射材料的朝着发光转换材料2的壁例如相对于主面的主延伸 面倾斜地构建。该邻接的发光转换材料2在其侧边缘上相应地具有相同的倾斜。该结构例如借助空腔来制造，其横截面随着深度的增加而变得更小。 

本发明并非通过借助实施例对本发明的描述而局限于此。更确切地说，本发明包括任意新的特征以及这些特征的任意组合，特别是包含权利要求中的特征的任意组合，即使这些特征或者组合本身没有明确地在权利要求中或者实施例中被说明。 

Claims (36)

1.一种用于制造至少一个发光二极管芯片的方法，所述至少一个发光二极管设置有发光转换材料，所述发光转换材料具有至少一种发光材料，所述方法具有以下步骤：

提供具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射；

将覆盖层施加到基本体的至少一个主面上；

将至少一个空腔引入该覆盖层中；以及

将发光转换材料施加到基本体上，使得空腔完全或者部分地被填充。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，覆盖层具有可光致结构化的材料和/或反射材料。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，在施加发光转换材料之后将覆盖层完全去除。

4.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，在施加发光转换材料之后选择性地仅将覆盖层的一部分去除。

5.根据权利要求3所述的方法，

其中，以机械方式和/或化学方式进行去除。

6.根据权利要求4所述的方法，

其中，以机械方式和/或化学方式进行去除。

7.根据权利要求4所述的方法，

其中，除了发光转换材料之外，覆盖层也具有至少一种发光材料。

8.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，基本体在主面上具有至少一个用于电连接所述至少一个发光二极管芯片的电接触面，并且空腔横向上与覆盖层的接触面错开地被引入。

9.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，发光转换材料具有以下材料中的至少一种：硅树脂、硅氧烷、旋涂氧化物和可光致结构化的材料。 

10.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，发光转换材料以液态的、可硬化的物质的形式被施加，并且随后被硬化。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中，在硬化之前将多余的发光转换材料至少部分地通过刮除来去除。

12.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，基本体被设计用于多个发光二极管芯片。

13.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，空腔被引入，使得其横截面随着深度的增加而变得更大或者变得更小。

14.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，空腔被引入，使得其内壁至少部分相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。

15.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，基本体是晶片或支承体，在其上施加所述层序列或多个这种层序列。

16.一种用于制造至少一个发光二极管芯片的方法，所述至少一个发光二极管芯片设置有发光转换材料，所述发光转换材料具有至少一种发光材料，所述方法具有下列步骤：

提供具有用于发光二极管芯片的层序列的基本体，该层序列适于发射电磁辐射；

将具有所述发光材料的可光致结构化的覆盖层施加到所述基本体的至少一个主面上；以及

将至少一个空腔引入所述覆盖层中。

17.根据权利要求16所述的方法，

其中，基本体被设计用于多个发光二极管芯片。

18.根据权利要求16所述的方法， 

其中，空腔被引入，使得其横截面随着深度的增加而变得更大或者变得更小。

19.根据权利要求16所述的方法，

其中，空腔被引入，使得其内壁至少部分相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。

20.根据权利要求18或19所述的方法，

其中，覆盖层是可光致结构化的，并且所述空腔的横截面或内壁的走向至少部分地通过强度不均匀地曝光来调节。

21.根据权利要求16所述的方法，

其中，基本体是晶片或支承体，在其上施加所述层序列或多个这种层序列。

22.一种带有基本体的发光二极管芯片，该基本体适于发射电磁辐射，并且该基本体在至少一个主面上设置有具有至少一种发光材料的发光转换材料，其中，

所述发光转换材料作为层而存在，其侧边缘至少部分地有目的地成形，使得侧边缘相对于主面的主延伸面倾斜或者弯曲地延伸。

23.根据权利要求22所述的发光二极管芯片，

发光转换材料具有以下材料中的至少一种：硅树脂、硅氧烷、旋涂氧化物和可光致结构化的材料。

24.根据权利要求22或23所述的发光二极管芯片，

其中，所述发光转换材料的层厚度在5μm至250μm之间，含5μm和250μm。

25.根据权利要求22或23所述的发光二极管芯片，

其中，所述发光转换材料的层厚度在10μm至50μm之间，含10μm和50μm。

26.根据权利要求22或23所述的发光二极管芯片，

其中，发光二极管芯片是薄膜发光二极管芯片。

27.根据权利要求22或23所述的发光二极管芯片， 

其中，发光转换材料具有至少一种有机发光材料和/或至少一种至少部分地以纳米颗粒形式存在的发光材料。

28.根据权利要求22或23所述的发光二极管芯片，

其中，发光转换材料在旁侧与反射材料相邻接。

29.根据权利要求28所述的发光二极管芯片，

其中，反射材料具有可光致结构化的材料。

30.一种带有基本体的发光二极管芯片，该基本体适于发射电磁辐射，并且该基本体在至少一个主面上设置有具有至少一种发光材料的发光转换材料，其中，

所述发光转换材料具有可光致结构化的材料。

31.根据权利要求30所述的发光二极管芯片，

其中，发光转换材料是可光致结构化的。

32.根据权利要求30或31所述的发光二极管芯片，

其中，所述发光转换材料作为层而存在，层厚度在5μm至250μm之间，含5μm和250μm。

33.根据权利要求30或31所述的发光二极管芯片，

其中，所述发光转换材料作为层而存在，层厚度在10μm至50μm之间，含10μm和50μm。

34.根据权利要求30或31所述的发光二极管芯片，

其中，发光二极管芯片是薄膜发光二极管芯片。

35.根据权利要求30或31所述的发光二极管芯片，

其中，发光转换材料具有至少一种有机发光材料和/或至少一种至少部分地以纳米颗粒形式存在的发光材料。

36.一种发光二极管芯片，其通过按照权利要求1至21中任一项的方法来制造。 

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