CN113785406A - 两步磷光体沉积来制得矩阵阵列 - Google Patents
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Abstract
一种制作布置在具有垂直的行和列的矩阵阵列(200)中的紧密间隔的pcLED(100)的方法,包括初始的磷光体沉积步骤,其中磷光体(803,905)以棋盘图案沉积在矩阵阵列中的交替位置(像素)处,使得阵列中沉积磷光体(803,905)的位置(504)彼此不相邻。在随后的磷光体沉积步骤中,磷光体沉积在第一沉积步骤中没有沉积磷光体的交替位置处。在两个磷光体沉积步骤之间中,可以在磷光体像素的侧壁上制作反射或散射结构(606),以将所得阵列中的pcLED彼此光学地隔离。
Description
技术领域
本发明总体上涉及磷光体转换的发光二极管。
背景技术
半导体发光二极管和激光二极管(本文统称为“LED”)属于目前可用的最有效的光源。LED的发射光谱通常在(由器件的结构和构成该器件的半导体材料的成分确定的)波长处呈现单一的窄峰。通过适当选取器件结构和材料体系,LED可以设计成在紫外、可见、或红外波长下操作。
LED可以与一种或多种波长转换材料(本文一般称为“磷光体”)组合,该一种或多种波长转换材料吸收由LED发射的光并作为响应发射更长波长的光。对于这种磷光体转换的LED(“pcLED”),由LED发射的、被磷光体吸收的光的比例取决于由LED发射的光的光路中的磷光体材料的量,例如取决于设置在LED上或周围的磷光体层中磷光体材料的浓度、和该层的厚度。
磷光体转换的LED可以被设计成使得由LED发射的所有光被一种或多种磷光体吸收,在该情况下,来自pcLED的发射完全来自磷光体。在这种情况下,可以选择磷光体,例如以在窄光谱区域中发射不由LED直接有效地生成的光。
替代地,pcLED可以被设计成使得由LED发射的光只有一部分被磷光体吸收,在该情况下,来自pcLED的发射是由LED发射的光和由磷光体发射的光的混合物。通过适当选取LED、磷光体、和磷光体成分,这种pcLED可以被设计成发射例如具有期望色温和期望显色性质的白光。
WO 2018/122520 A1公开了一种制造光电子器件的工艺,该光电子器件包括发光二极管矩阵阵列、和面向至少一些发光二极管的多个光致发光焊盘。WO 95/30236 A1公开了一种通过在衬底中创建多个开口并将磷光体沉积到开口中来制得像素化磷光体结构的工艺。US 2017/200765 A1公开了一种在磷光体部分之间具有分布式布拉格反射器结构的显示器件。
发明内容
本说明书公开了用于制作布置在具有垂直的行和列的矩阵阵列中的紧密间隔的pcLED的方法。磷光体可以直接沉积在LED阵列上。替代地,磷光体可以以对应于LED阵列的矩阵阵列沉积在载体衬底上,并然后转移到LED。
在任一情况下,在初始的磷光体沉积步骤中,磷光体以棋盘图案沉积在矩阵阵列中的交替位置(像素)处,使得阵列中沉积磷光体的位置彼此不相邻。在这个第一步骤中,磷光体沉积在阵列中一半或大约一半的位置处。在随后的磷光体沉积步骤中,磷光体沉积在第一沉积步骤中没有沉积磷光体的交替位置处。在两个磷光体沉积步骤之间中,可以在磷光体像素的侧壁上制作反射结构,以将所得阵列中的pcLED彼此光学地隔离。
这个方法的优点是,当沉积反射结构时,在矩阵阵列中通常没有高纵横比结构,这有助于它们的沉积。另一个优点是像素之间的间隔等于反射器的厚度,该厚度可能非常薄。反射器的厚度可以是例如小于或等于约10微米、小于或等于约5微米、小于或等于约3微米、或者小于或等于约0.2微米。
通过本文公开的方法制作的磷光体转换的LED可以例如在显示器中使用的微LED阵列中、在用于汽车照明(例如,前灯)的LED阵列中、以及在相机的闪光光源中采用。
当结合首先简要描述的所附附图参考本发明的以下更详细描述时,本发明的其他实施例、特征和优点对于本领域技术人员将变得更加清楚。
附图说明
图1示出了示例pcLED的示意性截面视图。
图2A和图2B分别示出了pcLED阵列的示意性截面视图和示意性俯视图。
图3A示出了其上可以安装pcLED阵列的电子板的示意性俯视图,并且图3B相似地示出了安装在图3A的电子板上的pcLED阵列。
图4A示出了相对于波导和投影透镜布置的pcLED阵列的示意性截面视图。图4B示出了相似于图4A的布置的布置,而没有波导。
图5示出了可以在本文描述的磷光体沉积方法中采用的示例棋盘图案化结构的示意性俯视图。
图6A-图6I图示了通过本文描述的磷光体沉积方法的一种变型来制作pcLED阵列的中间阶段。
图7A-图7D图示了通过本文描述的磷光体沉积方法的另一种变型来制作pcLED阵列的中间阶段。
图8A-图8B图示了通过本文描述的磷光体沉积方法的另一种变型来制作pcLED阵列的中间阶段。
图9A-图9E图示了通过本文描述的磷光体沉积方法的另一种变型来制作pcLED阵列的中间阶段。
具体实施方式
应参考附图阅读以下详细描述,在附图中遍及不同的图,完全相同的附图标记指代类似的元件。不一定按比例绘制的附图描绘了选择性实施例,并且不旨在限制本发明的范围。详细描述通过示例的方式、不通过限制的方式说明了本发明的原理。
图1示出了包括设置在衬底104上的半导体二极管结构102——在本文中一起被认为是“LED”——和设置在LED上的磷光体层106的单独pcLED 100的示例。半导体二极管结构102通常包括设置在n型和p型层之间的有源区。跨二极管结构施加适合的正向偏压导致从有源区发射光。发射的光的波长由有源区的成分和结构确定。
LED可以是例如发射蓝光、紫光、或紫外光的III族-氮化物LED。也可以使用由任何其他适合的材料体系形成并发射任何其他适合波长的光的LED。其他适合的材料体系可以包括例如III族-磷化物材料、III族-砷化物材料、和II-VI族材料。
取决于来自pcLED的期望的光输出,可以使用任何适合的磷光体材料。
图2A-图2B分别示出了包括设置在衬底202上的磷光体像素106的pcLED 100的阵列200的截面视图和俯视图。这种阵列可以包括以任何适合的方式布置的任何适合数量的pcLED。在所图示的示例中,该阵列被描绘为单片地形成在共享衬底上,但是替代地,pcLED的阵列可以由分开的单独的pcLED形成。衬底202可以可选地包括用于驱动LED的CMOS电路,并且可以由任何适合的材料形成。
如图3A-图3B中所示,pcLED阵列200可以安装在电子板300上,该电子板300包括电源和控制模块302、传感器模块304、和LED附接区306。电源和控制模块302可以接收来自外部源的电源和控制信号以及来自传感器模块304的信号,基于这些信号,电源和控制模块302控制LED的操作。传感器模块304可以从任何适合的传感器、例如从温度或光传感器接收信号。替代地,pcLED阵列200可以安装在与电源和控制模块以及传感器模块分开的板上(未示出)。
单独的LED可以可选地合并或布置成与相邻于磷光体层而定位或设置在磷光体层上的透镜或其它光学元件组合。图中未示出的这种光学元件可以被称为“初级光学元件”。另外,如图4A-图4B中所示,pcLED阵列200(例如,安装在电子板300上)可以与次级光学元件(诸如波导、透镜或两者)组合布置,供预期的应用使用。在图4A中,由pcLED 100发射的光被波导402收集并引导至投影透镜404。例如,投影透镜404可以是菲涅耳透镜。这种布置可能适合于例如在汽车前灯中使用。在图4B中,由pcLED 100发射的光由投影透镜404直接收集,而不使用中间波导。当pcLED可以间隔得足够靠近彼此时,这种布置可能特别适合,并且也可以在汽车前灯以及相机闪光应用中使用。例如,微LED显示应用可以使用与图4A-图4B中所描绘的光学布置相似的光学布置。一般地,取决于期望的应用,光学元件的任何适合布置都可以与本文描述的pcLED组合使用。
对于pcLED阵列的许多用途,期望划分从阵列中的单独pcLED发射的光。也就是说,能够操作阵列中的单独pcLED作为光源而阵列中的相邻pcLED保持黑暗是有利的。这允许更好地控制显示器或光照。
在许多应用中,将pcLED靠近在一起放置在阵列中也是有利的。例如,微LED中的优选配置是具有单独的LED之间的最小间隔。在用作相机闪光光源的阵列中或在汽车前灯中紧密间隔pcLED可以简化对任何次级光学器件的要求,并改进由阵列提供的光照。
然而,如果阵列中的pcLED靠近在一起放置,则相邻pcLED之间的光学串扰可能发生。也就是说,由pcLED发射的光可能散射到或以其他方式耦合到相邻的pcLED中,并看起来源自另一个pcLED,从而阻止光的期望的划分。
阵列中像素之间的光学串扰的可能性禁止在LED阵列顶部使用单个共享磷光体层。代替地,需要在每个发光元件上提供分立的磷光体像素的图案化磷光体沉积,与磷光体像素上的反射侧壁组合。
如果阵列中LED之间的间隔是小的,例如小于10或20微米,则由于要填充或涂覆的通道的高纵横比,难以用湿化学或物理沉积方法在磷光体像素上形成反射侧壁。用作LED的侧涂层的最常见散射层包括嵌入硅树脂中的TiO2散射颗粒。另一种选项是反射金属层,诸如例如铝或银。又一种选项是由高和低折射率材料的交替层的堆叠形成的多层分布式布拉格反射器(DBR)结构,其可以取决于设计提供非常高的反射率。为了确保在磷光体像素的侧壁上均匀涂覆这种反射层或结构,侧壁应该是可接近的。如果相邻磷光体像素之间的间隙的纵横比是高的,则可以预计反射涂层厚度的非均质性导致不均匀的、非最佳的反射性质。
本说明书公开了一种涂覆磷光体像素侧壁的方法,该方法可以用来制造相邻的pcLED间隔非常紧密的pcLED阵列。如上所总结,在第一磷光体沉积步骤中,只有一半(或大约一半)的磷光体像素以棋盘图案沉积。例如,对于具有偶数像素的矩阵阵列,可以在第一磷光体沉积步骤中沉积一半的磷光体像素。对于具有奇数像素的矩阵阵列,可以在第一磷光体沉积步骤中沉积一半加1或减1的磷光体像素。在第一磷光体沉积步骤(以及去除第一沉积步骤中使用的任何图案化结构或模具)之后,沉积反射侧涂层。在该方法的这个阶段,体系中不存在高纵横比结构来干扰反射侧涂层的沉积。在随后的步骤中,沉积剩余的磷光体像素,导致各自具有反射侧涂层的磷光体像素的像素化矩阵阵列。
图5示出了可以在这个方法中使用的示例7x7棋盘图案结构502的俯视图。如下文进一步描述的,结构502可以例如由光刻胶形成,或者作为可选的可重复使用的模具形成。可以采用相似的更大或更小的MxN结构,其中M和N可以相等或可以不同。结构502包括矩形(例如,正方形)开口504,其与结构的矩形(例如,正方形)特征交替以形成棋盘图案。例如,结构502的这些矩形特征可以是光刻胶的块或模具的一部分。结构502进一步包括薄矩形开口506,薄矩形开口506围绕棋盘图案的边缘布置,与结构中的矩形特征的外部特征相邻。
如下文进一步描述的,开口504用于在第一磷光体沉积步骤中形成磷光体像素。开口506的功能是在第一磷光体沉积步骤之后,提供可以在其上沉积镜面结构的表面。否则,在下面描述的第二磷光体沉积步骤期间形成的外部像素将缺少外部镜面结构。沉积在开口506中的磷光体不用于光生成。
作为示例,结构502中的正方形开口504的宽度可以是200微米,并且薄矩形开口506的长度可以是200微米以及宽度可以是50微米。比起开口504,结构502的棋盘图案中的矩形特征更宽且更长,是要沉积在像素化磷光体阵列上的反射侧涂层的宽度的两倍,在这个示例中大约两倍于10微米。例如,得到的像素大小和间隔可能适合于闪光模块。可以容易地创建更小的大小,例如具有8微米街道(像素间隔、反射器宽度)的32x32微米像素、具有5微米街道的35x35微米像素、和具有3微米街道的37x37微米像素。也可以使用更大的像素大小。可以使用任何其他适合的尺寸。
图6A-图6I示出了沿着图5中所示的切割线503截取的结构502的局部截面视图。现在参考这些图,在这个方法的一个变型中,棋盘图案502由沉积在载体602上的光刻胶形成(图6A)。可以使用任何适合的光刻胶,并且可以使用任何适合的常规方法来图案化光刻胶。载体602可以是例如玻璃片或任何其他适合的材料。
随后,如图6B中所示,用磷光体材料填充结构502中的开口504,以形成磷光体像素604。在这个步骤,结构502中的薄矩形开口506也填充有磷光体材料。磷光体材料可以包括例如分散在任何适合的基质材料中的任何适合的磷光体颗粒。适合的基质材料可以包括例如硅树脂、溶胶凝胶、和低熔点玻璃。磷光体像素可以通过任何适合的方法——例如通过刮涂或通过喷涂——沉积。多余的磷光体材料可以通过例如冲洗或擦拭或两者的组合从结构502的顶部去除。磷光体像素604然后可以被固化或部分固化到可以剥离形成结构502的光刻胶而不影响磷光体层的这样的程度。
随后,如图6C中所示,从载体602剥离形成结构502的光刻胶,留下其侧壁暴露的磷光体像素604。光刻胶可以例如用溶剂或通过干法蚀刻、或通过任何其他适合的方法剥离。
可选地,在剥离光刻胶之后,磷光体基质可以进一步固化。同样可选地,为了阻止金属迁移或改进磷光体像素上的反射层的粘附,可以在磷光体像素上沉积中间层,或者可以用等离子体处理磷光体像素或将磷光体像素暴露于UV/臭氧。
随后,如图6D中所示,反射层606可以沉积在磷光体像素604的顶部和侧壁上。有利地,在这个阶段,像素604的侧壁容易接近,因为邻近的磷光体像素还尚未被沉积。反射层606可以是或包括例如光散射材料,诸如嵌入硅树脂中的TiO2颗粒、一个或多个反射金属层、或一个或多个DBR结构。例如,反射金属层可以通过气相沉积或溅射来沉积。例如,DBR结构可以通过原子层沉积来沉积。
反射层606可以在磷光体像素604的侧壁上具有例如小于或等于约0.2微米、小于或等于约3微米、小于或等于约5微米、小于或等于约10微米、或者小于或等于约20微米的厚度。例如,铝镜面反射结构可以具有小于或等于约0.2微米的厚度。例如,DBR结构可以具有小于或等于约3微米的厚度。在最终的磷光体阵列结构中,这些反射器侧壁的厚度也是磷光体像素之间的间隔。
随后,如图6E中所示,在沉积反射层606之后,实行第二磷光体层涂敷步骤以沉积磷光体像素608。磷光体像素608位于结构502(图5中所示)的棋盘图案中的矩形特征先前所位于的位置。在前一磷光体沉积步骤中通过填充薄矩形开口506形成的磷光体结构防止在第二磷光体沉积步骤中沉积的磷光体材料流出阵列。
在第二沉积步骤中沉积以形成像素608的磷光体材料可以与在第一沉积步骤中沉积以形成像素604的磷光体材料相同。替代地,在两个分开的沉积步骤中使用的磷光体材料可以不同。例如,在两个步骤中使用的磷光体材料可以包括相同的磷光体,并因此具有相同或相似的光谱特性,但是不同的是磷光体颗粒分散在其中的基质材料。替代地,在两个不同沉积步骤中使用的磷光体材料可以使用相同的基质材料,但是包括具有不同光谱特性的不同磷光体。例如,在一个沉积步骤中,可以沉积提供暖白光输出的磷光体,而在另一个磷光体沉积步骤中,可以沉积提供冷白光输出的磷光体。这将产生具有大约一半暖白色像素和大约一半冷白色像素的矩阵,这可能有利地在例如相机闪光应用中采用。在两个分开的沉积步骤中使用的磷光体材料也可以在基质和磷光体两者上不同。
在第二磷光体沉积步骤之后,例如,通过化学或机械手段去除磷光体像素604的顶部上的部分反射层,产生图6F中所示的磷光体像素阵列。
如图6G中所示,图6F中所示的磷光体像素阵列可以倒置并结合到布置在衬底612上的LED 610的阵列,其中磷光体像素与对应的LED对准。这导致了图6H中所示的结构。
随后,载体602和存在于载体602上的部分反射层606通过抛光或研磨(精研)被去除。这导致了图6I中所示的pcLED阵列,其中相邻的紧密间隔的磷光体像素614被反射侧壁616分开。
现在参考图7A-图7D中所示的局部截面视图,在磷光体沉积方法的另一种变型中,例如,使用具有如图5中所示的开口的可选可重复使用的模具702来代替光刻胶图案。用磷光体材料填充模具中的开口以形成磷光体像素704,并且从模具的顶表面去除多余的磷光体(图7A)。
例如,该模具可以由氮化硼形成,并且可以例如与磷光体材料组合使用,该磷光体材料在比光刻胶可以承受的温度更高的温度下固化。磷光体材料可以是例如玻璃中磷光体(PiG)材料。可以使用任何其他适合的磷光体材料来代替。例如,磷光体材料可以包括如上所描述的硅树脂或溶胶-凝胶基质,而不是玻璃基质。
随后,磷光体像素704被固化。例如,对于PiG材料,磷光体像素704可以在大约480℃下固化。如图7B中所描绘,磷光体材料可以但将不一定在固化期间收缩。这可能通过过度填充模具来补偿(例如参见下面讨论的图8A)。
随后,将模具倒置在载体706上(图7C),并且在进一步的加热步骤之后去除模具,该进一步的加热步骤软化磷光体材料,以在冷却和去除模具之后将磷光体像素704附接并留在衬底上。载体可以是例如玻璃片或任何其他适合的材料。如果磷光体材料已经收缩,如图7B-图7C中所描绘,可能难以将其从模具中释放出。
替代地,磷光体材料——例如PiG材料——沉积在模具的空隙中。在固化磷光体材料之前,将衬底706附接到模具,并将模具和衬底组件翻转成如图7C中所示的配置,之后是高温固化步骤。例如在大约480℃下实行的高温固化步骤可以在减压下进行,以改进磷光体像素704的密度和对衬底706的粘附。
在该方法的这个变型中,形成pcLED阵列的后续步骤一般可以跟踪参照图6D-图6I描述的步骤。
现在参考图8A-图8B中所示的局部截面视图,磷光体沉积方法的另一种变型使用如图7A中所示的可选可重复使用的模具702,但是用磷光体材料803过度填充模具(图8A)。如图8B中所示,在从模具中去除后,这导致单片磷光体结构,该单片磷光体结构包括通过磷光体材料载体806彼此连接的磷光体像素804。载体806起到相似于图7C中所示的载体706的作用。在该方法的这个变型中,形成pcLED阵列的后续步骤一般可以跟踪参照图6D-图6I描述的步骤。
在磷光体沉积方法的另一种变型中,通过在衬底706上沉积氮化硼网格来形成如图5中所示的棋盘图案。例如,这种氮化硼网格可能通过微加工来制备。替代地,例如,由氮化硼形成的框架可以附接到衬底706或者与衬底706接触。
框架或网格可以填充有磷光体材料(诸如PiG材料),之后是高温固化步骤,在去除框架或网格之后,该步骤导致如图7D中所示的衬底上的磷光体像素配置。对于填充工艺,可以将PiG材料与液体粘合剂混合,以获得糊状物或浆料。例如,然后可以通过诸如铸造或分配的方法将糊状物或浆料定量加入框架或网格的开口中,之后是干燥和去除粘合剂添加剂的步骤。通过该方法的这些变型形成pcLED阵列的后续步骤一般可以跟踪参照图6D-图6I描述的步骤,其中氮化硼网格取代光刻胶图案。
在其中将PiG材料沉积在模具或框架中的变型中,模具或框架可以在玻璃熔化和凝固之后在选取的温度下被去除,以维持像素形状,同时避免由模具或框架和衬底的热膨胀系数之间的不匹配导致的机械应力,例如在玻璃软化或退火温度下。
现在参考图9A的局部截面视图,在磷光体沉积方法的另一种变型中,磷光体材料直接沉积在LED阵列900上。LED阵列900包括以矩形阵列布置在衬底902上的LED 100。衬底902可以包括被配置为经由互连和触点903驱动LED的CMOS。
如图9B中所示,棋盘光刻胶图案502沉积在LED阵列900上,覆盖交替的LED。在沉积光刻胶之前,可以在LED阵列上沉积钝化电介质层。
随后,如图9C中所示,磷光体材料905沉积在棋盘光刻胶图案中。多余的磷光体从LED阵列的顶部去除,留下磷光体像素604在对应的LED之上就位(图9D)。然后可以去除光刻胶图案——相似于如该方法的其他变型所描述的——得到图9E中所示的结构。
在该方法的这个变型中,形成pcLED阵列的后续步骤一般可以跟踪参照图6D-图6I描述的步骤。
在采用光刻胶图案502与磷光体材料组合的磷光体沉积方法的变型中,该磷光体材料包括分散在硅树脂基质中的磷光体颗粒,期望在令人满意地固化硅树脂但足够低以避免烘烤或损坏光刻胶并使光刻胶难以去除的温度下固化硅树脂基质。
这种低温固化可以通过例如将缩合固化硅树脂组合物用于基质,并使用气相催化将其固化来促进。例如,缩合固化硅树脂组合物可以包含有机硅氧烷嵌段共聚物。气相催化剂可以是例如碱性(basic或alkaline)催化剂。可以使用超级碱催化剂,诸如由Swier等人在美国专利9688035中所描述。
本文使用的术语“超级碱”是指具有非常高碱性的化合物,诸如二异丙基酰胺锂。术语“超级碱”也涵盖由两种(或更多种)碱混合产生的碱,导致拥有固有新性质的新的碱性物质。术语“超级碱”不一定意味着热力学和/或动力学上比另一种碱更强的碱。代替地,在一些变型中,它意味着通过组合若干不同碱的特性来创建碱性试剂。术语“超级碱”还涵盖相对于1,8-双-(二甲氨基)-萘具有更高绝对质子亲和力(APA=245.3千卡/摩尔)和内在气相碱度(GB=239千卡/摩尔)的任何物质。超级碱的非限制性示例包括有机超级碱、有机金属超级碱、和无机超级碱。
有机超级碱包括但不限于含氮化合物。在一些实施例中,含氮化合物还具有低亲核性和相对温和的使用条件。含氮化合物的非限制性示例包括磷腈、脒、胍、和多环聚胺。有机超级碱还包括活性金属已经被杂原子——诸如氧(不稳定的醇盐)或氮(金属酰胺,诸如二异丙基酰胺锂)——上的氢交换的化合物。在一些实施例中,超级碱催化剂是脒化合物。在一些实施例中,术语“超级碱”是指如在水中测量的具有至少两个氮原子和从约0.5至约11的pKb的有机超级碱。
有机金属超级碱包括但不限于有机锂和有机镁(格氏试剂)化合物。在一些变型中,有机金属超级碱被阻碍到使它们非亲核的必要程度。
超级碱还包括有机、有机金属、和/或无机超级碱的混合物。这种混合超级碱的非限制性示例是施洛瑟碱(或洛克曼-施洛瑟碱),其是正丁基锂和叔丁醇钾的组合。正丁基锂和叔丁醇钾的组合形成了比单独的任一试剂反应性更高的混合聚集体,并且与叔丁基钾相比具有截然不同的性质。
无机超级碱包括带有小而高电荷阴离子的盐类化合物。无机超级碱的非限制性示例包括氮化锂、以及碱金属和碱土金属氢化物(包括氢化钾和氢化钠)。由于强的阳离子-阴离子相互作用,这种物质不溶于所有溶剂,但是这些材料的表面是高度反应性的,并且可以使用浆料。
在一些变型中,超级碱催化剂包含1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU),(CAS #6674-22-2)。
所使用的超级碱催化剂的量可以变化,并且没有限制。通常,通过气相添加的量是催化有效量,其可以取决于所选择的超级碱和硅氧烷聚合物树脂的蒸汽渗透性质而变化。超级碱催化剂的量通常以固体组合物中的百万分率(ppm)来测量。特别地,催化剂水平是关于共聚物固体计算的。如基于固体组合物中存在的聚合物树脂含量(按重量计),添加到可固化硅树脂组合物的超级碱催化剂的量的范围可以为从0.1至1000 ppm、替代地从1至500ppm、或者替代地从10至100 ppm。
可以针对机械稳定性、低温固化性质(例如低于150-120摄氏度)、和使用气相催化剂催化的能力来选择硅树脂材料或硅氧烷。在一些变型中,可以使用有机硅氧烷嵌段共聚物。可以使用包含D和T单元的有机聚硅氧烷,其中D单元主要结合在一起形成具有10至400个D单元的线性嵌段,并且T单元主要彼此结合形成支化聚合物链,这被称为“非线性嵌段”。
本公开是说明性的并且不是限制性的。按照本公开,进一步的修改对于本领域技术人员将是清楚的,并且旨在落入所附权利要求的范围内。
Claims (12)
1.一种制作磷光体转换的LED(100)的矩阵阵列(200)的方法,所述方法包括:
在第一磷光体沉积步骤中,在矩阵阵列中的交替位置(504)处沉积磷光体材料(803,905)以形成磷光体像素(604,704,904)的棋盘图案,其中所述矩阵阵列中沉积磷光体像素(604,704,904)的位置与阵列中未沉积磷光体像素(604,704,904)的位置交替,所述磷光体像素(604,704,904)包括相邻于并面向阵列中未沉积磷光体像素的位置的侧壁;
在所述第一磷光体沉积步骤中沉积的所述磷光体像素(604,704,904)的侧壁上沉积反射结构(606);以及
在第二磷光体沉积步骤中,在沉积所述反射结构(606)之后,沉积磷光体材料以在所述第一磷光体沉积步骤中没有沉积磷光体像素(604,704,904)的所述矩阵阵列中的交替位置处形成磷光体像素(608);
其中在第一和第二磷光体沉积步骤之后,所得磷光体像素的矩阵阵列中的相邻磷光体像素(614)与反射结构(616)之一接触并被反射结构(616)之一隔开,
其特征在于,
提供具有开口的模具(702)并将所述模具(702)附接到载体(706)或在载体(602)上形成具有开口(504)的光刻胶结构(502),
所述第一磷光体沉积步骤包括在将所述模具(702)附接到所述载体(706)之前将所述磷光体材料(704)沉积在所述模具(702)中的所述开口中,或者将所述磷光体材料(704)沉积在所述光刻胶结构(502)中,以形成磷光体像素(604,904)的所述棋盘图案,
在沉积所述反射结构(606)之前,去除所述模具(702)或所述光刻胶结构(502)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述磷光体像素(614)被所述反射结构隔开小于或等于约10微米。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述磷光体像素(614)被所述反射结构隔开小于或等于约3微米。
4.根据权利要求1所述的方法,包括将磷光体像素(614)的所述矩阵阵列从所述载体(602,706)转移到LED(102,610)的矩阵阵列以形成所述磷光体转换的LED的矩阵阵列(200)。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述载体(602,706)包括LED(102,610)的矩阵阵列。
6.根据权利要求1所述的方法,包括在所述第二沉积步骤之后,去除所述磷光体像素(604)顶部上的所述反射结构(606)的一部分。
7.根据权利要求4所述的方法,包括去除所述载体(602,706)、和/或所述反射结构(606)的部分。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述磷光体材料包括玻璃基质中的磷光体。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述模具(702)由氮化硼形成。
10. 通过根据权利要求1-9之一所述的方法获得的磷光体像素(614)的矩阵阵列,包括:
多个隔开并布置成行和列的磷光体像素(614),每个磷光体像素包括面向阵列中相邻像素的侧壁;和
多个反射结构(616),设置在相邻磷光体像素(614)的所述侧壁之间;
其中相邻磷光体像素(614)之间的间隔等于设置在它们之间的所述反射结构(616)的厚度,所述厚度小于或等于约3微米。
11.根据权利要求10所述的磷光体像素的矩阵阵列,其中所述反射结构(616)包括分布式布拉格反射器结构。
12.根据权利要求10所述的磷光体颗粒的矩阵阵列,其中所述反射结构(616)包括一个或多个反射金属层。
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