CN104302407A - 用于制造光电子器件的方法和用于制造光电子器件的设备 - Google Patents
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Abstract
用于制造光电子器件的方法和用于制造光电子器件的设备。在不同实施例中提出一种用于制造光电子器件的方法，该方法具有：将光电子器件的发光物质层喷溅到衬底（104）上，其中所述发光物质层的物质或物质混合物在喷溅时具有电荷，并且其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物在喷溅所述发光物质层时具有比衬底（104）的至少一个区域更高的电势；以及其中所喷溅的发光物质的发光物质层的厚度借助于衬底（104）上的电势梯度在喷溅所述发光物质层期间被局部地调整。
Description
技术领域
在不同构型中提出了用于制造光电子器件的方法和用于制造光电子器件的设备。
背景技术
常规而言，为了借助于发光二极管（LED）生成白光，使用发射窄带蓝光的半导体芯片。所发射的蓝光的份额借助于例如颗粒（例如发光物质颗粒）形式的转换器被转化成光的黄色组分和红色组分。从未经转换的蓝光和经转换的黄光和红光的颜色混合中可以形成白光。为了光转换和形成颜色混合，转换器颗粒应当位于LED的光路、即所发射的光的光路中。
用于在LED的光路中形成转换器颗粒的常规方法是体积浇铸，其中转换器颗粒分布在硅树脂基质中并且硅树脂基质例如围绕LED分布。
用于在LED的光路中形成转换器颗粒的另一常规方法是使用发光物质层，所述发光物质层具有硅树脂基质中的发光物质并且借助于丝网印刷来构造。这些发光物质层于是例如可以利用粘合剂固定在LED上。
用于在LED的光路中形成转换器颗粒的另一常规方法是在LED上电泳沉积发光物质层。
用于在LED的光路中形成转换器颗粒的另一常规方法是将发光物质或转换器颗粒喷溅到衬底、例如半导体芯片、例如LED上。在此，发光物质在低粘性基质、例如硅树脂或环氧树脂中在非交联状态下的悬浮体或分散体借助于过压通过喷嘴被喷溅到衬底上。借助于用发光物质悬浮体或发光物质分散体对衬底进行多次喷溅，可以调整具有发光物质的基质的层厚度以及由此所发射光的色点或颜色混合。用发光物质悬浮体或发光物质分散体进行的喷溅可以被设置用于单个LED、具有多个、例如几百个LED的面板或芯片晶片，其中面板或芯片晶片上的LED在用发光物质喷溅以后可以被分离。
面板或芯片晶片上的发光物质层可以由于喷溅而具有非均匀性、例如不同色点，也就是说，所发射的颜色（颜色混合）可能在面板或芯片晶片上的LED中被不同地构造。面板或芯片晶片上的色点的非均匀性的原因可以是已经喷溅的发光物质的散开或去混合，其中这在局部可能造成在衬底上形成发光物质层的不同厚度。所喷溅的层在基质未硬化状态下（例如未硬化状态下的硅树脂或环氧树脂）的散开可以借助于基质的物质粘性而形成。
基质的物质应当是尽可能高粘性但是仍可喷溅的，其中随着发光物质悬浮体或发光物质分散体的粘性升高，越难以喷溅该悬浮体或分散体。
此外，已经施加在衬底上的发光物质颗粒可能借助于进一步喷溅的发光物质颗粒的冲量而脱落和/或移位。此外，可能导致发光物质颗粒的结块、即会聚、结群或凝结。此外，复杂的衬底形式、例如LED壳体或包封仅能困难地借助于喷溅被配备发光物质层。由于上述问题，过程进行可能受到妨碍，并且成品产品中的颜色分布的可再现性和均匀性可能减小。此外，在发光物质层的所寻求的厚度范围中、即在从大约100nm至大约200μm的范围中不能将高粘性物质用于该基质。
发明内容
在不同的构型中，提供了一种用于制造光电子器件的方法和一种用于制造光电子器件的设备，利用所述方法和设备使得能够甚至在几何上复杂成形的衬底上仍构造光电子器件的本身更均匀的发光物质层。
在本说明书的范围内，可将有机物质理解成一种无论相应物态如何都以化学上统一的形式存在的、由物理特性和化学特性表征的碳化合物。此外，在本说明书的范围内，可将无机物质理解成一种无论相应物态如何都以化学上统一的形式存在的、由物理特性和化学特性表征的没有碳的化合物或者简单碳化合物。在本说明书的范围内，可以将有机－无机物质（混合物质）理解成一种无论相应物态如何都以化学上统一的形式存在的、由物理特性和化学特性表征的具有包含碳的化合物部分和不含碳的化合物部分的化合物。在本说明书的范围内，术语“物质”包括所有上述物质、例如有机物、无机物和/或混合物质。此外，在本说明书的范围内，可以将物质混合物譬如理解成由两种或更多种不同物质构成的组分，其组分例如非常精细地分布。应将由一种或多种有机物、一种或多种无机物或者一种或多种混合物质构成的物质或物质混合物理解成物质类。术语“材料”可以与术语“物质”同义地使用。
在不同的构型中，可以将电势理解成电荷关于电荷的状态的、关于相反地充电的电极的电势能。在此，其中存在经充电物质或至少部分地经充电的物质混合物的电场也可以由其它充电物质或至少部分地经充电的物质混合物来形成。
在不同的构型中，提供了一种用于制造光电子器件的方法，该方法具有：将光电子器件的发光物质层喷溅到衬底上，其中发光物质层的物质或物质混合物在喷溅时具有电荷，并且其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物在喷溅发光物质层时具有比衬底的至少一个区域更高的电势；并且其中所喷溅的发光物质的发光物质层的厚度借助于衬底上的电势梯度在喷溅发光物质层期间被局部地调整。
在该方法的一个构型中，光电子器件例如可以被构造成发光二极管或激光二极管。
在该方法的另一构型中，该衬底可以被构造成芯片晶片、线接合的陶瓷衬底、引线框或者类似衬底。
在该方法的又一构型中，该衬底可以被构造成至少一个被部分构造的光电子器件。在此，部分构造的光电子器件也可以相对于完全构造的光电子器件而言被仅仅部分地构造。部分构造的光电子器件因此本身也已经可以视为完全构造的器件、但是关于其它目标特性。在此，光电子器件的所提供的载体在该载体上构造光电子器件时就已经可以视为部分构造的光电子器件。
在该方法的另一构型中，该衬底可以被设立为使得从其中或在其上构造单个光电子器件或并排构造多个光电子器件。单个光电子器件例如可以是经分离的芯片。并排的多个光电子器件例如可以是芯片晶片或面板上的多个光电子器件。
在该方法的又一构型中，施加到衬底上的物质混合物可以具有基质和嵌入其中的发光物质、例如悬浮体或分散体。借助于所喷溅的物质或物质混合物的一部分的化学交联和/或所喷溅的物质混合物的挥发性组分的气化或蒸发例如可以提高所喷溅的物质或物质混合物的粘性。
发光物质例如可以具有掺杂Ce3+的石榴石、比如YAG:Ce和LuAG、例如(Y, Lu)3 (Al, Ga)5O12 :Ce3+；掺杂Eu2+的氮化物、例如 CaAlSiN3:Eu2+ 、(Ba, Sr )2Si5N8:Eu2+；掺杂Eu2+的硫化物、SIONe, SiAlON、正硅酸盐、例如 (Ba,Sr)2SiO4:Eu2+；氯硅酸盐、氯磷酸盐、BAM (铝酸钡镁:Eu）和/或SCAP、卤化磷酸盐，或者由它们构成。
在该方法的又一构型中，物质混合物的基质的物质可以具有挥发性溶剂或由其构成、例如溶剂悬浮体或溶剂分散体。
发光物质可以从挥发性基质中作为没有包围的基质的层施加在衬底上。由此，改善在发光物质在波长转换时产生的斯托克斯热（Stokes-W?rme）的散热。在此，斯托克斯热可以理解成被发光物质吸收的电磁辐射与由发光物质发射的辐射之间的能量差。
在该方法的又一构型中，挥发性溶剂可以借助于负压和/或加热所喷溅的层和/或加热衬底而从衬底的表面蒸发和/或逸出。
在该方法的又一构型中，所喷溅的物质混合物的基质的物质可以被设立为使得基质的物质在喷溅以后被固化到衬底上。
粘性的提高、即所喷溅的物质或物质混合物的固化例如可以在未交联的聚合物、例如环氧树脂、硅树脂或这些物质之一与发光物质的物质混合物；和/或例如在溶液、悬浮体或分散体的情况下具有挥发性组分的物质混合物构成。
在该方法的又一构型中，基质的物质可以具有来自如下物质组的物质或由其构成：硅树脂、漆或环氧树脂。
在该方法的另一构型中，物质或物质混合物可以借助于喷嘴施加到衬底上。
在此，喷嘴可以具有处于大约20μm至大约0.6mm范围中的开口直径。喷嘴的开口直径可以根据物质或物质混合物的粘性、物质或物质混合物的可能的颗粒的大小以及所施加的压力来调整。
在该方法的另一构型中，物质或物质混合物可以借助于压力从喷嘴中喷溅。过压例如可以借助于泵来调整。欠压例如可以借助于将喷嘴与衬底之间的空间抽空来调整。可用来从喷嘴中喷溅物质或物质混合物的压力可以具有在大约0.1 bar至大约10 bar范围中的值。物质或物质混合物可以形成发散的射束。在此，发散的射束被定向到衬底的要镀层的表面。
在该方法的又一构型中，为了将发光物质层喷溅到衬底上，可以将衬底和喷嘴相对彼此移位，其方式例如是可移动地安置喷嘴和/或衬底或衬底保持器。
该移位例如可以电地、例如借助于电机或者电子地、例如借助于计算机控制的电机来实施。
在该方法的另一构型中，射束在衬底表面上的面积可以借助于改变喷嘴与衬底之间的间距来调整。
喷嘴与衬底表面的间距可以具有在大约0.5 cm至大约30 cm范围中、例如大约1cm的值。
在该方法的另一构型中，射束在衬底表面上的面积可以借助改变射束剖面来调整。
在该方法的又一构型中，经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差可以借助于电压源来形成，其中第一电极和第二电极与电压源电连接，其中经充电的物质或至少部分经充电的物质的电势差在第一电极与第二电极之间形成。
在该方法的另一构型中，电压源可以被构造为使得经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差的值可以静态地调整或动态地改变。
该电压可以具有在大约－40kv至大约＋40kV范围中、例如在大约－2kV至＋2kV范围中、例如在大约－400V至大约＋400V范围中、例如在大约－50V至大约＋50V范围中的值。
经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的驱动力可以是例如电极之间的电场。在此，该电场可以对应于电势的局部改变。在合适选择衬底和所喷溅的经充电的物质或所喷溅的至少部分经充电的物质混合物、例如发光物质的电势的情况下，发光物质可以被电地、例如静电地吸引和保持在表面上。
衬底可以已经具有经充电的发光物质层的部分，其中已经喷溅的经充电的发光物质层的部分和衬底可以具有不同的电荷。
附加地，被电吸引的物质可以对另外的所喷溅物质起电绝缘作用。另外的所喷溅的物质、例如另外的发光物质于是可以优选局部地安放在衬底的如下表面处：在该表面处，还未施加或施加少量经充电物质、例如经充电的发光物质。
也就是说，要喷溅的经充电物质或要喷溅的经充电物质混合物可以与衬底的部分具有相同或类似的电荷。但是该表面可以具有至少一个如下区域：该区域具有与要喷溅的经充电物质或要喷溅的经充电物质混合物相比更小的电势。衬底的所述至少一个区域的电势可以附加地与衬底表面的相邻区域相比具有更小的电势。
换言之：衬底表面上的电场强、即电势的局部改变可以导致层厚度的局部调整。
在该方法的又一构型中，经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的发光物质层可以在喷溅和构造时在第一电极与第二电极之间形成，其中第二电极借助于衬底和/或电极在衬底之后或之下设立，并且第一电极布置为平行于第二电极。
衬底之后或之下的电极、例如经充电的衬底保持器和/或衬底的静电充电例如可以在不导电的衬底、例如蓝宝石半导体芯片的表面、或者导电但不接地的半导体芯片、晶片硅片或面板的情况下形成。
在该方法的又一构型中，喷嘴可以被设立为将物质或物质混合物作为第一电极喷溅到衬底上。
在该方法的又一构型中，电势差可以借助于经充电的所喷溅的物质或至少部分经充电的所喷溅的物质混合物和接地的衬底来形成。经充电的喷溅的物质或至少部分经充电的所喷溅的物质混合物的经充电的颗粒于是可以在受到例如其它经充电的颗粒的电场的影响的情况下到达衬底上。在衬底表面上，经充电的颗粒的位置可以被影响为使得经充电的颗粒在衬底表面上的电势在电场中被最小化。换言之，经充电的颗粒到达衬底表面上的更高场强的区域、例如具有较小电绝缘性的区域。在此，绝缘可以借助于已经喷溅的物质或物质混合物来形成。
在该方法的又一构型中，经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物或部分经充电的物质混合物的至少一部分可以具有本征电荷。物质或物质混合物的所喷溅的颗粒、例如发光物质颗粒例如可以具有表面电荷。
在该方法的又一构型中，物质或物质混合物或物质混合物的一部分可以在喷溅以前或喷溅到衬底上时被静电充电。所喷溅的物质或所喷溅的物质混合物、例如颗粒、例如发光物质颗粒的部分例如可以借助于喷嘴的电势和/或喷溅时的摩擦被静电充电。
在该方法的又一构型中，经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差可以借助于衬底保持器和/或衬底的静电充电来形成。
在该方法的又一构型中，射束在衬底表面上的面积可以借助于喷嘴与衬底表面之间的射束光学设备来调整，其中物质或物质混合物的射束的形状可以借助于射束光学设备来改变，其中借助于射束的形状可以调整所喷溅的物质或物质混合物在衬底表面上的面积，其方式例如是将射束聚焦或准直化。射束可以在衬底上具有面积，该面积可以借助于像距和射束光学设备、例如焦距和透镜对射束的作用、例如会聚作用或散射作用来调整。
借助于射束光学设备，可以有针对性地调整衬底表面上的用经充电物质或至少部分经充电的物质混合物喷溅的区域，例如以便将发光物质仅仅施加到衬底的所选择的小的区域上、例如以便给面板的陶瓷边缘不喷溅发光物质或者以便平衡所喷溅的层的层厚度的均匀性。
在该方法的又一构型中，面积的调整可以借助于射束光学设备与从喷嘴中喷溅的物质或物质混合物的压力的值相耦合。
在该方法的又一构型中，射束的开口角和/或射束直径可以借助于射束光学设备来改变。
在该方法的又一构型中，物质或物质混合物的射束的形状可以在喷溅物质或物质混合物时借助于静态电场、动态电场、静电场或接地来形成。
射束光学设备可以根据所喷溅的经充电的物质或所喷溅的至少部分经充电的物质混合物的特性或衬底的特性借助于静态或动态电场或磁场来形成。在此，可以在喷嘴与衬底之间施加与在射束光学设备处不同的电磁势并且因此发散射束被调制，例如射束光学设备可以被接地、即“处于”地，并且例如根据图1的描述的构型之一在喷嘴与衬底之间施加电压。
在该方法的又一构型中，射束光学设备可以具有一个或多个电磁透镜。
在该方法的又一构型中，射束光学设备可以在将物质或物质混合物喷溅到衬底表面上时被电或电子地移动。
在此，射束光学设备的移动可以被构造为与衬底表面平行、垂直或者成一定角度、例如成对角线。
在该方法的又一构型中，射束光学设备可以被构造成第一金属板和第二金属板，其中金属板可以被布置为平面平行地彼此相距一定间距，并且射束可以在板之间延伸。
金属板可以作为物质或合金具有金属和/或贵金属或由其构成，例如Fe、Cu、Au、Ag、Pt、Pd、Al、Ti或C（石墨）和在大约25cm2至大约250cm2范围中、例如100cm2的大小m，其中金属板可以被布置为彼此平面平行。
两个金属板可以被设立为使得在两个板之间形成电势差、即电场。但是两个板可以具有相同电势、例如接地。在板之间不同电势的情况下，例如可以将第一金属板接地、即处于地，而第二金属板可以与电压源连接。第一金属板与第二金属板之间的电场可以被构造为静态或动态的，并且被构造为调制所喷溅的经充电物质或物质混合物的射束。
这些板可以具有彼此相距在大约10mm至大约20cm范围中的间距、在大约5mm至大约5cm范围中的至喷嘴的间距、以及大约1mm至大约1cm范围中、例如大约1cm的至衬底表面的间距。
在该方法的又一构型中，第一金属板可以具有与第二金属板相同或不同的电势。
在该方法的又一构型中，射束光学设备可以具有金属环，其中该环可以与另一电压源电连接并且其中射束穿过环开口延伸。但是该环可以处于地，也就是说，其可以接地。金属环可以作为物质或合金具有金属或贵金属或由其构成，例如Fe、Cu、Au、Ag、Pt、Pd、Al、Ti、或者C（石墨），具有大约1mm至大约10cm范围中的内直径以及大约1mm至大约10cm范围中的外直径，其中厚度在大约1mm至大约3cm的范围中。该金属环可以具有大约1mm至大约5cm范围中的至喷嘴的间距、以及大约1mm至大约5 cm范围中、例如大约1cm的至衬底表面的间距。
在该方法的又一构型中，射束的形状可以附加地借助于至少一个电作用的光阑和/或机械作用的光阑来调整。
在该方法的又一构型中，局部地施加到衬底表面上的经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的量和/或射束在衬底表面上的面积可以与已经喷溅的经充电物质和/或至少部分经充电的物质混合物的发光物质层的局部层厚度的测量相耦合。
发光物质层的层厚度的非均匀性的平衡例如可以在第一喷溅过程以及局部测量已经喷溅到衬底表面上的发光物质层的厚度以后进行。在第二喷溅过程中，可以局部地借助于所测量的层厚度信息和射束光学设备来匹配局部施加的经充电物质或至少部分经充电物质混合物的量。射束的面积可以动态地借助于射束光学设备、电势差和射束光学设备与衬底之间的间距来匹配。
在不同的实施方式中，提出一种用于制造光电子器件的层的设备，该设备具有：用于生成电势差的装置；用于保持衬底的衬底保持器；用于喷溅经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的装置，其被设立为借助于衬底上的不同电势改变来调整所喷溅的经充电的物质或所喷溅的至少部分经充电的物质混合物在衬底上的厚度；其中用于喷溅物质或物质混合物的装置形成射束，其中该射束具有经充电的物质或至少部分经充电的物质或由其构成；其中该射束被定向到衬底的表面上并且在该表面上覆盖第一面积；其中喷溅在衬底上的物质或物质混合物的层的厚度借助于电势差被局部地调整。
在一个构型中，光电子器件例如可以被构造成发光二极管或激光二极管。
在又一构型中，该衬底可以具有芯片晶片、线接合的陶瓷衬底、引线框或者类似衬底。
在又一构型中，该衬底可以被构造成至少一个被部分构造的光电子器件。
在又一构型中，该衬底可以被设立为使得从其中或在其上构造单个光电子器件或并排构造多个光电子器件。
在又一构型中，被施加到衬底上的至少部分经充电的物质混合物具有基质以及嵌入其中的发光物质。
在又一构型中，所喷溅的物质混合物的基质的物质可以具有挥发性溶剂或由其构成。
在又一构型中，该设备被设立为使得挥发性溶剂借助于负压和/或加热所喷溅的层和/或加热衬底而从衬底的表面蒸发和/或逸出。
在又一构型中，所喷溅的物质混合物的基质的物质可以被设立为使得基质可以在喷溅到衬底上以后被固化。
在又一构型中，基质的物质可以具有来自如下物质组的物质或由其构成：硅树脂、漆或环氧树脂。
在又一构型中，用于喷溅物质或物质混合物的装置可以具有用于生成物质或物质混合物的射束的喷嘴。
在又一构型中，该设备可以被设立为使得经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差借助于电压源来形成，其中第一电极和第二电极与电压源电连接，其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差在第一电极与第二电极之间形成。
在又一构型中，电压源可以被设立为使得经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差的值可以静态地调整或动态地改变。
在又一构型中，电压源可以被设立为使得用于喷溅经充电物质或至少部分经充电的物质混合物的装置部分地设立在第一电极与第二电极之间，其中第二电极借助于衬底和/或电极设立在衬底之后或之下，并且第一电极被设立为平行于第二电极。其中用于喷溅物质或物质混合物的装置的处于第一电极与第二电极之间的部分将经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物施加到衬底的表面上，例如被设立为喷嘴。
在又一构型中，喷嘴可以被设立成第一电极。
在又一构型中，喷嘴可以被设立为使得经充电物质或至少部分经充电的物质混合物可以作为气溶胶施加到衬底的表面上。
在又一构型中，所述设备可以被设立为使得经充电物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差借助于经充电的所喷溅物质或经充电的所喷溅物质混合物来形成。
在又一构型中，物质或物质混合物或物质混合物的一部分具有本征电荷。
在又一构型中，该设备可以被设立为使得物质或物质混合物或物质混合物的一部分可以被静电充电。
在又一构型中，经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差可以借助于衬底保持器和/或衬底的静电充电来形成。
在又一构型中，用于喷溅物质或物质混合物的装置具有喷嘴，其中该喷嘴与容器连接，其中该容器提供物质或物质混合物，并且其中该喷嘴和容器被设立为使得物质或物质混合物可以从容器输送到喷嘴。
在又一构型中，用于喷溅物质或物质混合物的装置可以被设立为使得物质或物质混合物借助于压力被从喷嘴中喷溅。
在又一构型中，所述设备可以被设立为使得衬底和喷嘴能相对彼此移位。
在又一构型中，用于喷溅经充电物质或至少部分经充电物质混合物的装置被设立为使得第一面积可以借助于改变喷嘴与衬底之间的间距来调整。
在又一构型中，用于喷溅经充电物质或至少部分经充电物质混合物的装置可以被设立为使得第一面积可以借助于改变射束剖面来调整。
在又一构型中，所述设备可以被设立为使得在喷嘴与衬底表面之间构造射束光学设备。
在又一构型中，射束光学设备可以被设立为使得物质或物质混合物的射束的形状可以借助于射束光学设备来改变，其中借助于射束的形状可以调整第一面积、即射束在衬底的表面上的面积。
在又一构型中，射束光学设备可以具有至少一个静态电场或动态电场或者电磁场。
在又一构型中，射束光学设备可以被设立为使得射束的开口角可以借助于射束光学设备来改变。
在又一构型中，射束光学设备可以具有一个或多个电磁透镜。
在又一构型中，射束光学设备可以电地或电子地移动。
在又一构型中，射束光学设备可以被构造成第一金属板和第二金属板，其中金属板可以被布置为平面平行地彼此相距一定间距，并且射束在板之间延伸。
在又一构型中，第一金属板可以具有与第二金属板相同或不同的电势。
在又一构型中，射束光学设备可以具有金属环，其中该环可以与另一电压源电连接并且其中射束穿过环开口延伸。
在又一构型中，射束光学设备可以附加地具有电作用的光阑和/或机械作用的光阑以用于限制射束。
在又一构型中，所述设备可以被设立为使得局部地施加到衬底表面上的经充电物质或至少部分经充电的物质混合物的量和/或射束在衬底表面上的面积可以与已经喷溅的发光物质层的局部层厚度的测量相耦合。
附图说明
本发明的实施例在图中予以示出并且在下面予以进一步阐述。
图1示出了根据不同实施例的用于形成光电子器件的层的设备的示意性横截面图；
图2示出了根据不同实施例的用于形成光电子器件的层的设备的示意性横截面图；
图3示出了根据不同实施例的射束光学设备的构型；以及
图4示出了根据不同实施例的设备的构型。
具体实施方式
在下面详尽描述中，参考附图，所述附图构成本说明书的一部分并且在附图中为了阐明而示出了可表达本发明的具体实施方式。在此方面，诸如“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“在前”、“在后”等等的方向术语是参考所描述的附图的取向来使用的。由于实施方式的部件可以在多个不同的取向上定位，因此方向术语用于查明并且绝不是限制性的。能够理解，可以使用其它实施方式并且可以进行结构或逻辑改变，而不偏离本发明的保护范围。能够理解，如未专门另行说明，在此描述的不同示例性实施方式的特征可以彼此组合。因此，下面的详尽描述不应在限制性意义上来理解，并且本发明的保护范围由所附权利要求来定义。
在本说明书的范围内，术语“连接”、“相连”以及“耦合”被用于描述直接以及间接连接、直接或间接连接部、以及直接或间接耦合。在附图中，只要适宜，给相同或相似元件配备相同附图标记。
图1示出了根据不同实施例的用于形成光电子器件的层的设备100的示意性横截面图。
示出了衬底保持器102被固定在衬底104上。衬底104例如可以是例如在制造期间被部分构造的光电子器件。在这种意义上，部分构造的光电子器件可以在光电子器件的载体上或其之上构造光电子器件时已经是该载体。但是部分构造的光电子器件本身也可以相对于其它光电子目标特性而言是完整的光电子器件，其光电子特性应当与特定的光电子目标特性相匹配。
衬底104可以例如在芯片晶片或面板上具有单个光电子器件、例如经分离的芯片、或者多个并排的光电子器件。衬底104可以在载体上已经构造有层（未示出）的情况下作为载体具有芯片晶片、线接合的陶瓷或引线框等等。
在衬底104之上，所述设备可以具有喷嘴106。利用该喷嘴106，容器可以与物质或物质混合物连接（未示出），其中容器和喷嘴106可以被设立为使得物质或物质混合物可以从容器输送到喷嘴106。
物质或物质混合物可以借助于压力、例如过压、例如借助于泵；或者负压、例如借助于喷嘴106与衬底104之间的空间的抽真空而从喷嘴106中喷溅。在此，物质或物质混合物可以形成发散的射束108。在此，发散的射束108可以被定向到衬底104的要镀层的表面上。
在此，喷嘴106可以具有大约20μm至大约6mm范围中的开口直径，其中喷嘴106的开口直径可以取决于物质或物质混合物的粘度、物质或物质混合物的射束108的可能颗粒的大小和所施加的压力。
所喷溅的物质或物质混合物的较小粘性例如可以在未交联的聚合物、例如环氧树脂、硅树脂或这些物质之一与发光物质的物质混合物的情况下对于喷溅是重要的。替代于此或附加地，物质混合物可以具有挥发性组分、例如溶剂。
借助于所喷溅的物质或物质混合物的一部分的化学交联和/或所喷溅的物质混合物的挥发性组分的气化或蒸发可以提高所喷溅的物质或物质混合物的粘性。
可用来从喷嘴106中喷溅物质或物质混合物的压力可以具有大约0.1 bar至大约10 bar范围中的值。
在所喷溅的物质或所喷溅的物质混合物与衬底104之间可以形成电势差，例如：
·借助于衬底保持器102和/或衬底104的静电充电；和/或
·借助于经充电的所喷溅的物质或经充电的所喷溅的物质混合物、例如发光物质；
其中物质或物质混合物或物质混合物的一部分可以被静电充电和/或可以例如借助于电压源110被静电充电，
其中电压源110的电压可以施加在：
·喷嘴106与衬底104和/或处于衬底104之后或之下的电极、例如衬底保持器102之间；或者
·处于喷嘴106之后或之上的电极、例如喷嘴106的保持装置（未示出）与衬底104和/或处于衬底104之后或之下的电极、例如衬底保持器102之间。
衬底104之后或之下的电极、例如经充电的衬底保持器102和/或衬底104的静电充电例如可以在不导电的衬底102、例如蓝宝石半导体芯片的表面、或者导电但不接地的半导体芯片、晶片硅片或面板的情况下形成。
该电势差、即该电压的值可以被构造为静态或动态的，其中该电压可以具有大约－40kv至大约＋40kV范围中、例如大约－2kV至＋2kV范围中、例如大约－400V至大约＋400V范围中、例如大约－50V至大约＋50V范围中的值。
所定向的射束可以在衬底104上具有面积112，该面积112可以借助于喷嘴106与衬底104的表面的间距114和/或从喷嘴106中喷溅的物质或物质混合物的压力的值来调整。喷嘴106与衬底104的表面的间距114可以具有大约0.5 cm至大约30 cm范围中、例如大约1cm的值。
在合适选择电势差的情况下，所喷溅的经充电物质或所喷溅的至少部分经充电的物质混合物或者所喷溅的经充电的物质混合物的一部分、例如发光物质可以被电地、例如静电地吸引并保持在表面上。附加地，电吸引的物质可以对了另外的所喷溅的经充电物质或者另外的所喷溅的至少部分经充电的物质混合物起电绝缘作用。另外的所喷溅的经充电物质、例如另外的发光物质于是可以优选局部地安放在衬底104的如下表面处：在该表面处，还未施加或施加少量经充电物质、例如经充电的发光物质。
在又一构型中，所喷溅的物质或所喷溅的物质混合物的一部分、例如颗粒、例如发光物质颗粒可以具有电荷、例如表面电荷。
在又一构型中，所喷溅的物质或所喷溅的物质混合物、例如颗粒、例如发光物质颗粒的部分借助于喷嘴106的电势和喷溅时的摩擦被静电充电。
在又一构型中，所喷溅的物质混合物例如可以被构造成基质物质、例如悬浮体或分散体中的发光物质，其中基质的物质可以具有硅树脂、漆或树脂或由其构成。
在又一构型中，所喷溅的物质混合物可以被构造成基质物质、例如悬浮体或分散体中的发光物质，其中基质的物质具有挥发性、即易挥发的溶剂。溶剂可以部分或完全地在喷溅期间或从所喷溅的层中蒸发或逸出。溶剂从所喷溅的层中的蒸发或逸出可以借助于负压和/或加热所喷溅的层和/或衬底104来形成。
在一个构型中，衬底104的表面可以借助于将射束的面积112部分或完全地与衬底104的表面的大小相匹配被部分或完全地镀层，其方式例如是，调整喷嘴106与衬底104之间的间距114。在恒定间距114的情况下，可以借助于匹配射束108的开口角来调整面积112。
在一个构型中，可以为了对衬底104的表面进行镀层而将衬底104与喷嘴106相对于彼此移位，其方式例如是，喷嘴106和/或衬底104或衬底保持器102被可移动地安放。该相对于彼此的移位例如可以电地、例如借助于电机或者电子地、例如借助于计算机控制的电机来形成，这未予以示出。
借助于电场支持地在衬底104上形成层，可以在衬底104上构造与在没有电场的情况下相比更均匀的层厚度分布。此外，可以借助于电吸引力减少和/或基本上防止所喷溅的层、例如发光物质复合体物质从衬底104表面的散开和/或脱离。由此，例如在喷溅发光物质层时可以构造共同的衬底104上的多个光电子器件的色点的更均匀分布。
此外，可以对复杂的衬底形状进行改型，其中例如在衬底104的垂直位置处的散开可以被减慢或防止。
此外，经充电的物质或物质混合物、例如发光物质的经充电的部分可以借助于电的力被更紧密地紧束。更紧密的紧束可以被构造为或具有例如所喷溅的磷光体层的导热能力的改善以及更有效的构件散热。
借助于喷溅挥发性基质中、例如溶剂悬浮体或溶剂分散体中的发光物质，发光物质可以作为没有包围的基质的层施加在衬底104上，因为基质的物质是挥发性的、即可以蒸发或逸出。由此，可以改善在发光物质在波长转换时产生的斯托克斯热的散热。在此，斯托克斯热可以理解成被发光物质吸收的电磁辐射与所发射的电磁辐射之间的能量差。
图2示出了根据不同实施例的用于形成光电子器件的层的设备300的示意性横截面图。
附加于图1，该设备可以在喷嘴106与衬底104之间具有射束光学设备204。射束光学设备204可以使从喷嘴106中喷溅的发散射束202成形、例如示为聚焦或准直化，并且形成经定向的射束206。
射束光学设备204可以根据所喷溅的物质或物质混合物的特性或衬底104的特性借助于静态或动态电场或磁场来形成。在此，可以在喷嘴106与衬底104之间施加与在射束光学设备204的区域中不同的电磁场，并且因此发散射束108被调制，例如射束光学设备204可以“处于”地，并且根据图1的描述的构型之一在喷嘴106与衬底104之间施加电压。该电场由此可以与在没有射束光学设备204的情况下在喷嘴106与衬底104之间的电场的走向相比而受限。
在此，射束光学设备204可以被构造成具有静态或动态电磁场的一个或多个电磁透镜或者永磁体。
在又一构型中，射束光学设备204可以具有至少一个电作用的光阑和/或机械作用的光阑以用于限制射束。
经定向的射束可以在衬底104上具有面积208，该面积208可以借助于像距212和射束光学设备204、例如焦距和透镜对射束202的作用、例如会聚作用或散射作用来调整。
在此，借助于射束光学设备204对面积208的调整可以与从喷嘴106中喷溅的物质或物质混合物的压力的值相耦合。
借助于射束光学设备204，可以有针对性地调整衬底104的表面上的被用经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物喷溅的区域，例如以便将发光物质仅仅施加到衬底104的所选择的小区域上，例如以便给面板的陶瓷边缘不喷溅发光物质或者以便平衡所喷溅的层的层厚度的均匀性。
层厚度均匀性的平衡例如可以在第一喷溅过程以及局部地测量被喷溅到衬底表面上的发光物质层的厚度以后在第二喷溅过程中借助于所测量的层厚度信息和发射光学设备204来形成。
在此，射束的面积208可以动态地借助于射束光学设备204、电压源110和射束光学设备204与衬底104之间的间距212来匹配。
在一个构型中，射束光学设备204可以可移动地安放，并且电地或电子地移动。在此，射束光学设备204的移动可以被构造为与衬底表面平行、垂直或者成一定角度、例如成对角线。
图3示出了根据不同实施例的射束光学设备204的构型300。
在图3中以两个俯视图310、320示出了射束光学设备204的第一构型310和第二构型320，其中所示辐射光学设备310、320也可以例如根据第一构型或第二构型例如借助于串联的透镜被构造成更复杂的射束光学设备204的各个射束透镜。
射束光学设备204的第一构型可以构造成第一金属板302和第二金属板304，其中金属板302、304例如可以布置为彼此平面平行的。金属板可以作为物质或合金具有金属和/或贵金属或由其构成，例如Fe、Cu、Au、Ag、Pt、Pd、Al、Ti或C（石墨）和大约10X10 cm2范围中的大小。
两个金属板302、304可以被设立为使得在两个板之间形成电势差306、308、即电场。但是两个板可以具有相同电势306、308，例如接地。
在金属板302、304之间电势306、308不同的情况下，例如可以将第一金属板302接地、即处于地，而第二金属板304可以与电压源308连接。第一金属板302与第二金属板304之间的电场可以被构造为静态或动态的，并且被构造为调制所喷溅的经充电物质或至少部分经充电的物质混合物的射束202。
金属板302、304可以具有大约10mm至大约20cm范围中的彼此相距的间距，具有大约5mm至大约5cm范围中的至喷嘴106的间距210，并且具有大约1mm至大约1cm范围中的、例如1cm的至衬底104表面的间距212。
在第二构型中，射束光学设备204可以被构造成金属环312。金属环可以作为物质或合金具有金属和/或贵金属或由其构成，例如Fe、Cu、Au、Ag、Pt、Pd、Al、Ti或者C（石墨），并具有大约1mm至大约1 cm范围中的内直径以及大约1mm至大约10cm范围中的外直径，其中厚度在大约1mm至大约3cm的范围中。
环312可以与电压源110电连接，其中环312可以处于地、即可以被接地。
金属环312可以具有大约1mm至大约5cm范围中的至喷嘴106的间距210，并且至衬底104的表面具有大约1mm至大约5 cm范围中的、例如1cm的间距212。
图4示出了根据不同实施例的设备的构型。
在图4中所示构型中，LED面板104可以被设立为第一电极104，其中LED芯片可以在面板104上借助于芯片背侧来电接触。第一电极104的对应电极可以直接构造在喷溅喷嘴106之后。在电极之间可以借助于电压源110施加电场，并且接着硅树脂－发光物质－悬浮体的射束202以多层被喷溅到面板104上。在此，硅树脂－发光物质－悬浮体可以具有聚二甲基硅氧烷硅树脂作为基质，其粘性为大约0.5Pas并且具有发光物质的相对于硅树脂－发光物质－悬浮体而言的处于大约40％至大约80％范围中的、例如大约50％的质量份额。
在此，来自喷嘴106的射束202可以借助于经接地314的金属环313形成经准直化的射束206，其定向到衬底104的表面上。
在达到发光物质层的目标厚度以后，面板104可以与透镜浇铸在一起，即借助于浇铸配备透镜，这未示出。接着，面板的LED芯片可以被分离并且因此形成成品LED。
在不同的实施方式中，提供了设备及其制造方法，利用所述设备和方法借助于电场支持地将发光物质层形成在衬底上可以构成衬底上的与没有电场相比更均匀的层厚度分布。此外，可以借助于电吸引力减少和/或基本上防止所喷溅的发光物质层、例如发光物质复合体物质从衬底表面的散开和/或脱离。由此，例如在喷溅发光物质层时可以构造共同衬底上的多个光电子器件的色点的均匀分布。此外，可以对复杂的衬底形状进行改型，其中例如在衬底的垂直位置处的散开可以被减慢或防止。此外，经充电的物质或物质混合物、例如发光物质的经充电的部分可以借助于电场力被更紧密地紧束。更紧密的紧束可以被构造为或具有例如所喷溅的磷光体层的导热能力的改善以及更有效的构件散热。借助于喷溅挥发性基质中、例如溶剂悬浮体或溶剂分散体中的发光物质，发光物质可以作为没有包围的基质的层施加在衬底上，因为基质的物质是挥发性的、即可以蒸发或逸出。由此，改善在发光物质在波长转换时产生的斯托克斯热的散热。在此，斯托克斯热可以是被发光物质吸收的电磁辐射与所发射的电磁辐射之间的能量差。
Claims (15)
1.用于制造光电子器件的方法，该方法具有：
·将光电子器件的发光物质层喷溅到衬底（104）上，其中所述发光物质层的物质或物质混合物在喷溅时具有电荷，并且其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物在喷溅所述发光物质层时具有比衬底（104）的至少一个区域更大的电势；以及
·其中所喷溅的发光物质的发光物质层的厚度借助于衬底（104）上的电势梯度在喷溅所述发光物质层期间被局部地调整。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述光电子器件被构造成发光二极管或激光二极管。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中被施加到衬底（104）上的至少部分经充电的物质混合物具有基质以及嵌入其中的发光物质。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中所述物质混合物的基质的物质具有挥发性溶剂或由其构成。
5.根据权利要求4所述的方法，
其中所述挥发性溶剂借助于负压和/或加热所喷溅的层和/或加热衬底（104）而从衬底（104）的表面蒸发和/或逸出。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，
其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差借助于电压源（110）来形成，其中第一电极和第二电极与电压源（110）电连接，其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物的电势差在第一电极与第二电极之间形成。
7.根据权利要求6所述的方法，
其中所述电势差借助于经充电的所喷溅的物质或至少部分经充电的所喷溅的物质混合物和接地的衬底（104）来形成。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物具有本征电荷。
9.根据权利要求7或8所述的方法，
其中所述物质或所述物质混合物或所述物质混合物的一部分在喷溅到衬底（104）上以前或在喷溅到衬底（104）上时被静电充电。
10.根据权利要求7至9之一所述的方法，
其中所述电势差借助于衬底保持器（102）和/或衬底（104）的静电充电来形成。
11.用于制造光电子器件的设备（100，200），该设备（100，200）具有：
·用于生成电势差的装置；
·用于保持衬底的衬底保持器；
·用于喷溅经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物（104）的装置，其被设立为借助于衬底（104）上的不同电势改变来调整所喷溅的经充电的物质或所喷溅的至少部分经充电的物质混合物（104）的厚度。
12.根据权利要求11所述的设备（100，200），
其中被施加到衬底（104）上的至少部分经充电的物质混合物具有基质以及嵌入其中的发光物质。
13.根据权利要求11或12所述的设备（100，200），
其中用于喷溅经充电的物质或至少部分经充电的物质混合物（106）的装置具有用于生成所述物质或物质混合物的射束（108，202）的喷嘴（106）。
14.根据权利要求11至13之一所述的设备（100，200），
其中所述衬底保持器和喷嘴（106）被布置为能相对于彼此移动。
15.根据权利要求11至14之一所述的设备（100，200），
其中在喷嘴（106）与衬底保持器之间构造射束光学设备（204）。
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