CN109564962A - 硅树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
提出一种硅树脂组合物。所述硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。高折射的硅树脂占所述高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.1质量％至5.0质量％，其中包括边界值，并且所述高折射的硅树脂形成所述低折射的硅树脂内的夹杂物。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅树脂组合物、一种硅树脂组合物的应用、一种用于制造硅树脂组合物的方法和一种包括硅树脂组合物的发光设备。
本专利申请要求德国专利申请10 2016 114 921.7的优先权，其公开内容通过参引的方式并入本文。
背景技术
为了将发光设备所产生的光尽可能多地向外耦合输出给周围环境，需要高反射的和/散射光的层。为了进行光散射从而为了提高光耦合输出，通常将固体颗粒例如混入由硅树脂构成的囊封件，所述固体颗粒与嚢封材料相比具有更高的折射率。替选地，为了散射光，能够将在外部使用的光学仪器如散光透镜安置在光源的光路中。对于反射性的层而言通常使用高浓度(>25％)的白色颜料，即二氧化钛。二氧化钛例如具有高的折射率从而能够有效地散射和反射入射光。然而这需要非常精确地维持颗粒份额。也为了提高待耦合输出的光的均匀性，例如在具有一个或多个半导体芯片的发光设备中将固体颗粒混入嚢封件中。通过多次反射还防止各个半导体芯片在待照明的面上的成像。使用固体颗粒来进行光散射的缺点在于，由于光的吸收而产生光损失，从而虽然进行光散射，但是发光设备仍具有效率损失。
发明内容
待实现的目的在于，提出一种硅树脂组合物，所述硅树脂组合物适合于散射和/或反射光，并且同时不吸收或者几乎不吸收光。另一目的在于，提出一种用于制造硅树脂组合物的应用和方法。另一目的在于，提出一种发光设备，在所述发光设备中光被有效地散射和/或反射光并且具有非常高的效率。
这些目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利的实施方案和改进形式在各从属权利要求中说明。
提出一种硅树脂组合物。硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。折射率n25 D589在25℃和λ＝589nm的波长下测量。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物具有由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物在此并且在下文中尤其表示：低折射的硅树脂形成硅树脂组合物内的一个相，而高折射的硅树脂形成另一相。换言之，低折射的硅树脂和高折射的硅树脂不可混合。硅树脂组合物由此也能够称为聚合物共混物或者硅树脂共混物，尤其称为异质聚合物共混物或者异质硅树脂共混物。
由于硅树脂组合物是由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，硅树脂组合物具有多个，尤其两个玻璃化温度。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的混合物，所述低折射的硅树脂具有在1.35至1.45的范围中的折射率n25 D589，其中包括边界值，所述高折射的硅树脂具有在1.50至1.60的范围中的折射率n25 D589，其中包括边界值。优选地，低折射的硅树脂具有在1.38至1.43的范围中的折射率n25 D589，其中包括边界值，而所述高折射的硅树脂具有在1.50至1.55的范围中的折射率n25 D589，其中包括边界值。例如，低折射的硅树脂具有1.40或者1.41或者1.42的折射率n25 D589，而所述高折射的硅树脂具有1.51或者1.52的折射率n25 D589。
根据至少一个实施方式，高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.1质量％至5.0质量％，其中包括边界值，优选为0.4质量％至3.0质量％，其中包括边界值，尤其优选0.5质量％至2.0质量％，其中包括边界值。根据该实施方式，低折射的硅树脂与高折射的硅树脂相比过量地存在。高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的这种质量份额在光散射方面被证实为是特别有效的。
根据至少一个实施方式，高折射的硅树脂均匀地或者至少尽可能均匀地分布在低折射的硅树脂中。换言之，高折射的硅树脂在低折射的硅树脂之内形成微滴结构，也可称为夹杂物。入射光能够在这些微滴结构处有效地散射和/或反射，因为高折射的硅树脂与低折射的硅树脂相比具有更高的折射率。由高折射的硅树脂构成的微滴结构或夹杂物由此形成硅树脂组合物内的散射中心。意外的是，入射光，尤其可见光，能够借助于该硅树脂组合物散射和/或反射，但是没有显示对入射光的吸收或者仅显示对入射光的很少的吸收。因此，硅树脂组合物尤其适合于其在发光设备的散射体中的应用。发明人已经确认：在发光设备的散射体中使用所述组成物时，虽然具有所期望的散射效果，但是仍意外地观察到关于耦合输出的光的效率提高。附加地，与使用散射颗粒的传统的装置相比产生散射效果的改进的均匀性。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物不包含散射颗粒。换言之，硅树脂组合物不具有如下颗粒，在所述颗粒处能够散射和/或反射光。散射颗粒根据本发明不是必要的，因为光散射和/或光反射根据本发明尤其在由高折射的硅树脂构成的夹杂物处进行。
在一个实施方式中，由高折射的硅树脂构成的夹杂物具有1μm至15μm的直径，其中包括边界值，优选2μm至10μm的直径，其中包括边界值，尤其优选2μm至6μm的直径，其中包括边界值。由此，在研究硅树脂组合物时可证实由高折射的硅树脂构成的夹杂物。所述直径例如能够借助于显微镜来确定。尤其在这种直径的情况下，入射光能够特别好地散射和/或反射。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物是漫射的或者乳状透光的。
提出硅树脂组合物的应用。硅树脂组合物的所有特征也针对其应用公开并且反之亦然。
提出硅树脂组合物用于散射和/或反射光的，尤其散射和/或反射可见光的应用。硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。
根据至少一个实施方式，提出硅树脂组合物在散射体中用于散射和/或反射光的应用。散射体能够是发光设备的组成部分。
根据至少一个实施方式，发光设备能够是发光二极管、灯或者发光体。灯或者发光体例如是卤素灯或者荧光灯。散射体例如能够作为散光透镜施加在灯前方或者直接以层的形式施加在灯的玻璃体上。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物设置在发光设备的光出射面上。由此，在发光设备中产生的光在其耦合输出给周围环境之前穿过硅树脂组合物，进而在其耦合输出之前被散射和/或反射。
提出一种用于制造硅树脂组合物的方法。硅树脂组合物的所有特征也针对其方法公开并且反之亦然。
提出一种用于制造硅树脂组合物的方法。硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。
所述方法包括下述方法步骤：
A)将低折射的硅树脂的前体与第一硬化剂混合。低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，
B)将高折射的硅树脂的前体与第二硬化剂混合。高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589，
C)将在方法步骤A)和B)中所制造的混合物混合，其中形成乳浊液，
D)使在方法步骤C)中形成的乳浊液硬化以形成硅树脂组合物。
特别地，方法步骤A)至D)以所提到的顺序进行。
根据至少一个实施方式，方法步骤C)在结束方法步骤A)和B)之后紧接着进行，以便防止低折射的硅树脂的(完全)硬化或(完全)形成并且防止高折射的硅树脂的(完全)硬化或(完全)形成。优选地，硅树脂的形成在执行方法步骤C)时尚未开始。
硬化或形成硅树脂的进展能够通过粘度测量来确定。特别地，低折射的硅树脂的前体与第一硬化剂的混合物的粘度和高折射的硅树脂的前体与第二硬化剂的混合物的粘度在执行方法步骤C)时不超过直接在将相应的前体与相应的硬化剂在方法步骤A)或B)中混合在一起之后的粘度的初始值20％，优选10％。
根据至少一个实施方式，出自方法步骤B)的混合物在方法步骤C)中形成的乳浊液之内形成液滴，即乳浊液内的内相，其中在方法步骤A)中制造的混合物形成乳浊液的外相或者连续相。在所形成的乳浊液在方法步骤D)中硬化之后，形成下述硅树脂组合物，在所述硅树脂组合物中高折射的硅树脂均匀地分布在低折射的硅树脂中，从而形成由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物。由此，不仅方法步骤A)和B)中的混合物不能彼此混合，使得在方法步骤C)中形成乳浊液，而且所形成的低折射的和高折射的硅树脂也不能彼此混合，使得在方法步骤D)中形成异质的聚合物共混物或硅树脂共混物。
根据所述方法的至少一个实施方式，该方法包括方法步骤E)：E)将在方法步骤C)中所形成的混合物通过点胶例如借助于点胶机施加到衬底上。该方法步骤能够在方法步骤C)和D)之间进行。通过不存在或者存在仅少量份额的结晶固体颗粒，如转换颗粒或反射颗粒，有利地改进混合物的流动特性。特别地，在方法步骤C)中形成的混合物在方法步骤E)中施加时是液态的。在方法步骤E)中的施加由此尤其紧接着方法步骤C)之后进行，以便在施加时获得混合物的液态状态。相应的硅树脂的完全硬化或形成自在方法步骤A)和B)中将前体和硬化剂混合在一起之后的时间点起例如在大约8小时之后进行。然后保持约8小时的处理时间，其中必须结束方法步骤A)、B)、C)和E)，以便确保有序的处理。
低折射的硅树脂的前体以及第一硬化剂或者还有高折射的硅树脂的前体和第二硬化剂例如能够以ShinEtsu Chemical公司的产品名KJR90xx或LPS55xx商购获得。
特别地，第一和第二硬化剂是不同的硬化剂。
根据至少一个实施方式，低折射和高折射的硅树脂是铂催化的加成交联(additionvernetzte)的硅树脂。在方法步骤D)中由此进行铂催化的加成反应，所述加成反应引起相应的硅树脂的形成。
提出一种发光设备。发光设备包括散射体，所述散射体具有硅树脂组合物，所述硅树脂组合物包括混合物，尤其由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589。
硅树脂组合物的所有特征也针对发光设备的散射体的硅树脂组合物公开并且反之亦然。
发光设备例如能够是发光体或者灯或者发光二极管。例如，灯或者发光体是卤素灯或者荧光灯。
如果电磁辐射，尤其在电磁频谱的可见范围中的电磁辐射，或光，射到散射体上，那么辐射在由高折射的硅树脂构成的夹杂物处折射和/或完全反射，从而被散射。意外地，辐射不被或者几乎不被硅树脂组合物吸收。由此，能够意外地避免或者尽可能避免吸收损失。通常，辐射在散射颗粒例如TiO2颗粒处的吸收是不可避免的且显然是不期望的伴随现象，因为由此由所述设备向外放射的辐射具有较低的光强，从而所述设备效率较低。通过根据本发明的硅树脂组合物意外地不仅能够避免效率损失，更确切地说，甚至能够提高设备的效率。特别地，通过根据本发明的硅树脂组合物可行的是，即使不添加结晶的固体，也能够实现辐射的散射和/或反射。通常所使用的结晶的固体颗粒通常具有外部的保护层。通过损坏这些保护层，出现光化学反应，所述光化学反应引起变色并且负面地影响透明度或减少光通量。因为不再需要通过根据本发明的硅树脂组合物添加结晶的固体颗粒来实现散射和/或反射，所以还禁止了通常通过这些颗粒引起的吸收。
根据至少一个实施方式，硅树脂组合物不包含散射颗粒。换言之，硅树脂组合物不具有如下颗粒，在所述颗粒处能够散射和/或反射光。
根据至少一个实施方式，散射体由硅树脂组合物构成。
根据至少一个实施方式，散射体设置在发光设备的光出射面上。经由光出射面，在发光设备中产生的光向外放射给周围环境。由此，所产生的光能够有效地在出射到周围环境处之前被散射和/或反射。由此，能够提高光收益并且确保所放射的光的均匀性。
根据至少一个实施方式，发光设备是发光二极管。发光二极管包括至少一个具有有源层的层序列，所述有源层在所述设备运行时发射电磁的初级辐射。散射体尤其设置在电磁的初级辐射的光路中。
在本文中将“层序列”理解为包括多于一个层的层序列，例如p型或者n型掺杂的半导体层的序列，其中所述层上下相叠地设置，并且其中包含至少一个有源层，所述有源层发射电磁的初级辐射。
所述层序列能够构成为外延层序列或者构成为具有外延层序列的发射辐射的半导体芯片，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的半导体芯片和半导体层序列尤其是如下半导体层序列，其中外延地制造的半导体层序列具有由不同的单个层构成的层序列，所述层序列包含至少一个单个层，所述单个层具有出自III-V族化合物半导体材料体系InxAlyGa1-x-yN的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1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辐射。
替选地或者附加地，半导体层序列或者半导体芯片也能够基于InGaAlP，也就是说，半导体层序列能够具有不同的单个层，所述单个层中的至少一个单个层具有出自III-V族化合物半导体材料体系InxAlyGa1-x-yP的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1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或者半导体芯片，优选例如能够发射具有在绿色至红色的波长范围中的一个或多个频谱分量的电磁辐射。
替选地或者附加地，半导体层序列或者半导体芯片也能够具有其它III-V族化合物半导体材料体系，例如基于AlGaAs的材料，或者II-VI族化合物半导体材料体系。特别地，具有基于AlGaAs的材料的有源层能够适合于发射具有在红色至红外的波长范围中的一个或多个频谱分量的电磁辐射。
除了有源层之外，有源的半导体层序列还能够包括其它功能层和功能区域，例如p型或者n型掺杂的载流子传输层，即电子或空穴传输层，未掺杂的或者p型或n型掺杂的限制层、包覆层或者波导层、阻挡层、平坦化层、缓冲层、保护层和/或电极以及它们的组合。此外，在半导体层序列的背离生长衬底的一侧上例如能够施加一个或多个镜层。在此所描述的结构、有源层或者其它相关的功能层和区域对于本领域技术人员而言尤其在构造、功能和结构方面是已知的，进而在该处不再详细阐述。
根据至少一个实施方式，层序列能够是体积发射的半导体芯片，也就是说，辐射经由半导体芯片的所有面放射。
根据至少一个实施方式，发光二极管包括至少一个层序列，所述层序列发射在电磁频谱的蓝色范围中的电磁的初级辐射。特别地，在电磁频谱的蓝色范围中的初级辐射中，包括硅树脂组合物的散射体已被证实为是有利的，因为光一方面被散射，而另一方面观察到二极管的意外的效率提高。根据二极管的结构类型，与具有由低折射的硅树脂构成的散射体的相同结构类型的发光二极管相比，效率提高能够直至20％。由此，在由高折射的硅树脂构成的散射中心处尤其不发生对蓝色的范围中的电磁的初级辐射的吸收或者仅发生轻微的吸收。
根据至少一个实施方式，发光二极管包括多个层序列，例如多于两个的层序列。在此，各个层序列例如能够发射在电磁频谱的红色、绿色和蓝色的范围中的初级辐射，所述初级辐射以叠加的方式引起白色的发光印象。也就是说，整体上，白光能够从发光二极管向外放射给周围环境。特别地，在该实施方式中，需要对初级辐射进行散射，以便确保耦合输出的白色的混合光的均匀性。
也可行的是，所有层序列发射蓝色的初级辐射。为了产生白光，能够在初级辐射的光路中设置转换颗粒，所述转换颗粒将初级辐射例如转换成在绿色和红色的频谱范围中的次级辐射。
根据至少一个实施方式，散射体构成为层、嚢封件和/或壳体。
根据至少一个实施方式，散射体在至少一个层序列的背离生长衬底的一侧上作为层，尤其作为镜层施加。特别地，入射的初级辐射向回反射到层序列中，从而能够从层序列的与镜层相对置的主表面被放射。
根据至少一个实施方式，发光二极管包括载体，在所述载体上施加有至少一个层序列。在载体和层序列之间能够设置有呈层或者镜层形式的散射体。也可行的是，构成为镜层的散射体施加在层序列的侧面上。
在一个实施方式中，发光二极管包括壳体。在壳体中在中部处能够存在凹部。至少一个层序列能够安置在壳体的凹部中。也可行的是，凹部用覆盖层序列的囊封件填满。但是，凹部也能够由空气腔构成。
根据至少一个实施方式，壳体包括硅树脂组合物或者由其构成。在此可行的是，整个壳体包括硅树脂组合物或者由其构成。
根据至少一个实施方式，壳体的表面完全地或者部分地在凹部的区域中用包括硅树脂组合物或者由其构成的层来覆层。
构成为层的散射体在一个实施方式中能够直接安置在层序列上。可行的是，所述层覆盖层序列的整个表面。
在一个实施方式中，构成为层的散射体设置在壳体的凹部上方。在散射体的该实施方式中，不产生散射体与至少一个层序列的直接接触和/或形状配合的接触。也就是说，在散射体和层序列之间能够存在间隔。换言之，散射体设置在层序列下游并且被初级辐射照射。在散射体和层序列之间于是能够构成有囊封件或者气隙。
根据至少一个实施方式，发光二极管包括囊封件。囊封件优选完全地覆盖至少一个层序列。
根据至少一个实施方式，散射体包括填料颗粒。填料颗粒例如能够是反射颗粒和/或转换颗粒。例如也可行的是，多种不同类型的填料同时嵌入硅树脂组合物中。
作为反射颗粒，例如能够使用二氧化钛或者二氧化硅颗粒。由此可行的是，在硅树脂组合物中选择较小质量份额的高折射的硅树脂，但是由此产生光学特性的，尤其光收益的仅小的损失，因为反射颗粒的份额保持为小的。特别地，反射颗粒占散射体的总质量的份额能够小于1质量％。通常，散射颗粒在传统的散射体中所占的份额小于2质量％。替选地，在硅树脂组合物中高折射的硅树脂的给定的质量份额中，能够通过添加反射颗粒再次改进光散射和/或反射。
转换颗粒将电磁的初级辐射部分地或者完全地转换为电磁的次级辐射。电磁的初级辐射部分地转换为电磁的次级辐射表示：电磁的初级辐射至少部分地由转换颗粒吸收并且作为具有至少部分地与初级辐射不同的波长范围的次级辐射来发射。电磁的初级辐射和电磁的次级辐射能够包括在红外至紫外的波长范围中的一个或多个波长和/或波长范围，尤其在可见的波长范围中。例如，电磁的初级辐射能够具有从紫外至绿色的波长范围的波长范围，而电磁的次级辐射能够具有从蓝色至红外的波长范围的波长范围。特别优选地，初级辐射和次级辐射能够以叠加的方式引起白色的发光印象。为此，初级辐射优选能够引起蓝色的发光印象，而次级辐射引起黄色的发光印象，所述黄色的发光印象能够通过次级辐射在黄色的波长范围中的频谱分量和/或在绿色和红色的波长范围中的频谱分量产生。
转换颗粒将电磁的初级辐射完全地转换为电磁的次级辐射表示：电磁的初级辐射完全地或者近似完全地通过转换颗粒吸收并且以电磁的次级辐射的形式射出。由此，根据该实施方式，光电子器件的所发射的辐射完全地或者近似完全地对应于电磁的次级辐射。将近似完全的转换理解为超过90％的，尤其超过95％的转换。
转换颗粒例如能够由下述发光材料中的一种形成：掺杂有稀土金属的石榴石；掺杂有稀土金属的碱土金属硫化物；掺杂有稀土金属的硫代镓酸盐；掺杂有稀土金属的铝酸盐；掺杂有稀土金属的硅酸盐，如正硅酸盐；掺杂有稀土金属的氯硅酸盐；掺杂有稀土金属的碱土硅氮化物；掺杂有稀土金属的氮氧化物和掺杂有稀土金属的氮氧化铝；掺杂有稀土金属的氮化硅；塞隆。
作为发光材料尤其能够使用石榴石，如钇铝氧化物(YAG)、镥铝氧化物(LuAG)和铽铝氧化物(TAG)。
发光材料例如掺杂有下述活性剂中的一种：铈、铕、铽、镨、钐、锰。
根据一个实施方式，散射体包括不同发光材料的转换颗粒。
根据一个实施方式，散射体由硅树脂组合物和转换颗粒构成。
附图说明
本发明的其它有利的实施方式和改进形式从下面结合附图所描述的实施例中得出。
图1至4、11示出发光二极管的不同的实施方式的示意性侧视图。
图5B、6B、7B和8B示出发光二极管的俯视图。
图5A、6A、7A、8A、9和10示出不同的发光二极管的发光密度。
在实施例和附图中相同的或者起相同作用的组成部分分别设有相同的附图标记。所示出的元件和其彼此间的大小比例不视为是按比例的，更确切地说，个别元件，尤其层厚度，为了更好的理解能够夸张大地示出。
具体实施方式
根据图1的发光二极管1示出具有导体框架6的载体5。在载体5上设置有层序列2，所述层序列与导体框架6经由接合线7电连接。在层序列2上方施加呈层形式的散射体3。散射体3包括硅树脂组合物，所述硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有1.40至1.41的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有1.51的折射率n25 D589。作为低折射的硅树脂的前体和第一硬化剂并且作为高折射的硅树脂的前体和第二硬化剂，例如能够使用ShinEtsu Chemical公司的KJR90xx或LPS55xx。高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％至2.0质量％。高折射的硅树脂形成低折射的硅树脂之内的微滴结构或夹杂物。这些夹杂物用作为散射中心，由层序列2的有源层发射的初级辐射在所述散射中心处被折射或者完全地反射，从而被散射。优选地，初级辐射不被硅树脂组合物吸收或者仅轻微地吸收。
初级辐射向上经由透明的层序列2和散射体3耦合输出。
根据图2的发光二极管1示出具有导体框架6的壳体8。壳体8在中部处具有凹部，在所述凹部中设置有层序列2，所述层序列与导体框架6导电连接。凹部用囊封件4填满。囊封件4例如包括低折射的硅树脂。
在壳体8的凹部的和壳体8的上方设置有散射体3。散射体3以层的形式构成并且设置在电磁的初级辐射的光路中，所述初级辐射由层序列2中的(在此未单独示出的)有源层发射。
散射体3包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物或由其构成，所述低折射的硅树脂具有1.40或1.41的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有1.51的折射率n25 D589。高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％至2.0质量％。散射体3的和囊封件4的硅树脂组合物的低折射的硅树脂能够是相同的。
在根据图3的发光二极管1中，散射体3相对于图1的发光二极管1设置在载体5和层序列2之间。层序列2是体积发射的层序列2，也就是说，初级辐射在此经由层序列2的所有面放射。通过散射体3将初级辐射向回反射到层序列2中，从而能够经由层序列2的与散射体相对置的主表面2a放射。附加地，散射体3能够施加在层序列2的侧面上(在此未示出)。
根据图4的发光二极管1示出具有导体框架6的壳体8。在壳体8的凹部中设置有层序列2，所述层序列与导体框架6经由接合线7电连接。壳体8的表面在凹部的区域中完全地或者部分地具有构成为层的散射体3。散射体3包括硅树脂组合物或由其构成，所述硅树脂组合物包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物或由其构成，所述低折射的硅树脂具有1.40或1.41的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有1.51的折射率n25 D589。高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％至2.0质量％。替选地，壳体8能够完全地由硅树脂组合物构成或者包括该硅树脂组合物，从而形成散射体3(未示出)。
图5B、6B、7B和8B分别示出发光二极管1，所述发光二极管包括24个蓝宝石半导体芯片2，所述蓝宝石半导体芯片施加在镜面的金属薄板上并且借助于接合线彼此布线(未示出)。围绕蓝宝石芯片2设置有由硅树脂构成的壳体8。通过壳体8形成的腔室用囊封件4填充，所述囊封件由此设置在半导体芯片2上方。蓝宝石半导体芯片2发射在电磁频谱的蓝色范围中的初级辐射。蓝宝石半导体芯片2是体积发射的。
在图5B的发光二极管中，囊封件4由具有1.40至1.41的折射率的低折射的硅树脂构成。半导体芯片2经由接合线(未示出)连接。在二极管运行时，接合线是可见的，因为由半导体芯片2发射的、穿过囊封件4向外放射的初级辐射不被散射。这也在根据图5A的图表中可见，其中以cd/m2为单位的光密度L相对于以μm为单位的空间分辨的长度来绘制。所述图表借助于发光密度-测量相机来创建并且示出贯穿图5B的具有六个芯片的最长的芯片链的剖面。测量在室温和200mA的工作电流下执行。从图表中可识别出，相应的芯片上的发光密度具有最大值M，然而在芯片之间由于缺少散射，由半导体芯片2发射的初级辐射下降至零。
与此相对，图6B、7B和8B的根据本发明的发光二极管1的发光密度测量示出一定的发光密度(图6A、7A、8A)，所述发光密度随着高折射的硅树脂在根据本发明的硅树脂组合物之内所占份额的增加而提高。图表6A、7A和8A借助于发光密度-测量相机创建并且分别示出贯穿图6B、7B和8B的具有六个芯片的最长的芯片链的剖面。测量在室温和200mA的工作电流下执行。根据图6B、7B和8B的二极管1的囊封件4构成为散射体3并且由硅树脂组合物构成，所述硅树脂组合物由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物构成，所述低折射的硅树脂具有1.40至1.43的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有1.51至1.54的折射率n25 D589。高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％(图6B)、1.0质量％(图7B)和2.0质量％(图8B)。高折射的硅树脂形成低折射的硅树脂之内的微滴结构或夹杂物。这些夹杂物用作为散射中心，由半导体芯片2的有源层发射的初级辐射在所述散射中心处被散射。接合线在图6B、7B和8B的设备中在其运行时由于半导体芯片2之间的光散射而不可识别。意外的是，尽管存在待观察的光散射，但是相对于图5B的发光二极管1能够实现效率提高。在高折射的硅树脂的份额为2.0质量％时，实现17％的最大效率提高。
在图9和图10中分别绘制各个发光设备的发光密度L。设有下述附图标记的发光密度在此与下述发光二极管相关联：
R1：图5B中的发光二极管1(参考)
Ia：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％。
IIa：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为1.0质量％。
IIIa：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为2.0质量％。
R2：图5B中的发光二极管，其中囊封件4附加地包括转换颗粒，所述转换颗粒将蓝色的初级辐射部分地转换为在绿色的和红色的频谱范围中的次级辐射。整体上，发光二极管发射白光。(参考)
Ib：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％。散射体3还包括转换颗粒，所述转换颗粒将蓝色的初级辐射部分地转换为在绿色和红色的频谱范围中的次级辐射。整体上，发光二极管发射白光。
IIb：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为1.0质量％。散射体3还包括转换颗粒，所述转换颗粒将蓝色的初级辐射部分地转换为在绿色和红色的频谱范围中的次级辐射。整体上，发光二极管发射白光。
IIIb：图6B中的发光二极管，其中高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为2.0质量％。散射体3还包括转换颗粒，所述转换颗粒将蓝色的初级辐射部分地转换为在绿色和红色的频谱范围中的次级辐射。整体上，发光二极管发射白光。
从图9中可以看到具有附图标记IIIa的发光二极管相对于参考R1的为17％的最大效率提高，其中高折射的硅树脂在硅树脂组合物之内的质量份额为2.0％。
从图10中观察到具有附图标记Ib的发光二极管相对于参考R2的为5％的最大效率提高，其中高折射的硅树脂在硅树脂组合物之内的质量份额为0.5％。
根据图11的发光二极管1示出具有导体框架6的壳体8。壳体8在中部处具有凹部，在所述凹部中设置有层序列2，所述层序列与导体框架6导电连接。凹部用呈囊封件4形式的散射体3填满。散射体3包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物或者由其构成，所述低折射的硅树脂具有1.40或1.41的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有1.50的折射率n25 D589。高折射的硅树脂占高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.5质量％至2.0质量％。
本发明不受到根据实施例的描述的局限。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其包含在权利要求中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身未详细地在权利要求或实施例中说明时也是如此。
附图标记列表
1 发光二极管
2 层序列，半导体芯片
2a 层序列的主表面
3 散射体
4 囊封件
5 载体
6 导体框架
7 接合线
8 壳体
L 发光密度
n25 D589 在25℃时和λ＝589nm的波长下测量的折射率
λ 波长
cd 坎德拉
mm2 平方毫米
nm 纳米
μm 微米
R1、Ia、IIa、IIIa、R2、Ib、IIb、IIIb 发光密度
Claims (10)
1.一种硅树脂组合物，其包括由低折射的硅树脂和高折射的硅树脂构成的多相混合物，所述低折射的硅树脂具有小于1.45的折射率n25 D589，所述高折射的硅树脂具有大于1.50的折射率n25 D589，其中所述高折射的硅树脂占所述高折射的硅树脂和低折射的硅树脂的总质量的份额为0.1质量％至5.0质量％，其中包括边界值，并且所述高折射的硅树脂形成所述低折射的硅树脂内的夹杂物。
2.根据上述权利要求中任一项所述的硅树脂组合物，
其中所述高折射的硅树脂均匀地分布在所述低折射的硅树脂中。
3.一种根据权利要求1或2所述的硅树脂组合物的应用，所述硅树脂组合物用于散射和/或反射光。
4.根据权利要求3所述的硅树脂组合物的应用，所述硅树脂组合物在散射体(3)中用于散射和/或反射光。
5.根据权利要求4所述的硅树脂组合物的应用，其中所述散射体(3)是发光设备的组成部分。
6.一种用于制造根据权利要求1或2所述的硅树脂组合物的方法，所述方法包括下述方法步骤：
A)将低折射的硅树脂的前体与第一硬化剂混合，
B)将高折射的硅树脂的前体与第二硬化剂混合，
C)将在方法步骤A)和B)中制造的混合物混合，其中形成乳浊液，
D)将在方法步骤C)中形成的所述乳浊液硬化以形成所述硅树脂组合物。
7.一种发光设备，尤其发光二极管(1)，所述发光设备包括散射体(3)，所述散射体包括根据权利要求1或2所述的硅树脂组合物或者由所述硅树脂组合物构成。
8.根据权利要求7所述的发光设备，
其中所述散射体(3)设置在所述发光设备的光出射面上。
9.根据权利要求7或8所述的发光设备，所述发光设备构成为发光二极管(1)，所述发光二极管包括：
-具有有源层的至少一个层序列(2)，所述有源层发射电磁的初级辐射，其中所述散射体(3)设置在所述电磁的初级辐射的光路中。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的发光二极管，
其中所述散射体(3)构成为层、囊封件和/或壳体。
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