CN114747006B - 具有包括多孔颗粒的反射侧壁的发光二极管 - Google Patents

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Abstract

设置在LED或pcLED的侧壁上的侧壁反射器包括分散在透明粘合剂中的多孔（例如中空）高折射率光散射颗粒。多孔颗粒在多孔颗粒材料和每个颗粒中的一个或多个孔之间的界面处表现出高折射率对比度和对应的强散射。这些侧壁反射器可以用薄反射器结构提供光限制，从而允许LED和pcLED之间的紧密间隔，并且可以有利地用于microLED阵列中。

Description

具有包括多孔颗粒的反射侧壁的发光二极管
优先权要求
本申请要求以Marcel Rene Bohmer和Kentaro Shimizu的名义于2019年12月12日提交的题为“具有包括多孔颗粒的反射侧壁的发光二极管”的美国非临时申请No. 16/712607的优先权，所述申请通过引用并入，如同在本文中以其全部内容阐述一样。
技术领域
本发明总体上涉及磷光体转换发光二极管。
背景技术
半导体发光二极管和激光二极管（在本文中统称为“LED”）是当前可用的最有效的光源之一。LED的发射光谱通常在由该器件的结构和由其构成的半导体材料的组分所确定的波长处表现出单一的窄峰。通过合适地选择器件结构和材料体系，LED可以被设计为在紫外、可见、或红外波长处来操作。
LED可以与吸收由LED发射的光并作为响应发射更长波长的光的一种或多种波长转换材料（在本文中一般称为“磷光体”）组合。对于这种磷光体转换LED（“pcLED”），由LED发射的被磷光体吸收的光的份额取决于由LED发射的光在光路上的磷光体材料的量，例如取决于设置在LED上或LED周围的磷光体层中磷光体材料的浓度以及该层的厚度。
可以将磷光体转换LED设计为使得LED发射的所有光都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，例如，可以选择磷光体以在狭窄的光谱区域内发射光，该光不由LED直接有效地生成。
替代地，可以将pcLED设计为使得由LED发射的光的仅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。通过合适地选择LED、磷光体、和磷光体组分，可以将这样的pcLED设计成发射例如具有期望的色温和期望的显色特性的白光。
可以在单个衬底上一起形成多个LED或pcLED，以形成阵列。这种阵列可以用于形成有源照明显示器，诸如在例如智能手机和智能手表、计算机或视频显示器、增强或虚拟现实显示器、或者标牌中采用的那些；或者用于形成自适应照明源，诸如在例如机动车前灯、相机闪光源、或闪光灯（即手电筒）中采用的那些。每毫米具有一个或几个或许多单独器件的阵列（例如，大约一毫米、几百微米、或小于100微米的器件间距，以及相邻器件之间小于100微米或者仅几十微米或更小的间隔）通常被称为miniLED阵列或microLED阵列（替代地，μLED阵列）。这种miniLED阵列或microLED阵列在许多实例中还可以包括如上所述的磷光体转换器；这种阵列可以被称为pc-miniLED阵列或pc-microLED阵列。
发明内容
一个发明的发光器件包括衬底、半导体发光二极管、波长转换结构和反射器。半导体发光二极管设置在衬底上，并包括顶表面、与衬底相邻的相对定位的底表面、以及连接顶表面和底表面的侧壁。波长转换结构包括顶部光输出表面、与半导体发光二极管的顶表面相邻的相对定位的底表面、以及连接顶表面和底表面的侧壁。反射器设置在波长转换结构和半导体发光二极管的侧壁上，并且包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒。多孔光散射颗粒各自在其中包括由多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个孔。
另一发明的发光器件包括多个磷光体转换发光二极管和光散射组合物。磷光体转换发光二极管设置在共享的衬底上，其中相邻的磷光体转换发光二极管由间隙分开。光散射组合物填充间隙以形成由相邻磷光体转换发光二极管共享的侧壁反射器。光散射组合物包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒。多孔光散射颗粒各自在其中包括由多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个孔。
参考附图中所示的和以下书面说明书或所附权利要求中公开的示例，与LED、pcLED、miniLED阵列、pc-miniLED阵列、microLED阵列和pc-microLED阵列相关的目的和优点可以变得清楚。
提供本发明内容是为了以简化形式介绍构思的选择，这些构思将在下文的具体实施方式中进一步描述。该发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
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示例阵列的示意性的截面视图和俯视图。
图3A示出了相对于波导和投影透镜布置的pcLED示例阵列的示意性截面视图。图3B示出了与图3A的布置类似的布置，但是没有波导。
图4A示出了示例miniLED或microLED阵列的示意性俯视图以及该阵列的3×3 LED的放大部分。图4B示出了单片形成在衬底上的示例pc-miniLED或pc-microLED阵列的几个LED的透视图。图4C是单片管芯和衬底上的多色磷光体转换LED的密排（close packed）阵列的示例的侧截面示意图。
图5A为示例LED显示器的一部分的示意性俯视图，其中每个显示像素为红色、绿色或蓝色磷光体转换LED像素。图5B是示例LED显示器的一部分的示意性俯视图，其中每个显示像素包括集成到单个管芯上的多个磷光体转换的LED像素（红色、绿色和蓝色），该单个管芯结合到控制电路背板。
图6A示出了可以安装pcLED阵列的示例电子板的示意性俯视图，并且图6B类似地示出了安装在图6A的电子板上的示例pcLED阵列。
图7A、图7B和图7C示意性地图示了用于形成包含如本文所述的侧壁反射器的pcLED阵列的示例工艺流程。
图8A示意性图示了包括分散在粘合剂中的多孔光散射颗粒的示例侧壁反射器。
图8B示意性地图示了如可以用于图8A的侧壁反射器的示例多孔光散射颗粒。
图8C示意性图示了如可以用于图8B的侧壁反射器的示例涂覆多孔光散射颗粒。
所描绘的示例仅为示意性地示出；所有的特征可能没有完全详细或以适当的比例示出；为了清晰起见，某些特征或结构可能相对于其他特征或结构被夸大或缩小，或者被完全省略；除非明确指示是按比例的，否则不应认为附图是按比例的。例如，相对于它们的侧向（lateral）程度或者相对于衬底或磷光体厚度，各个LED的垂直尺寸或层厚度可能被夸大。所示的示例不应该被解释为限制本公开或所附权利要求的范围。
具体实施方式
应该参照附图来阅读以下具体实施方式，其中遍及不同的图，相同的附图标记指代类似的元件。不一定成比例的附图描绘了选择性示例并且不旨在限制本发明的范围。具体实施方式通过示例的方式、不通过限制的方式说明了本发明的原理。
图1示出了单独的pcLED 100的示例，其包括设置在衬底104上的半导体二极管结构102（在本文中一起被认为是“LED”或“半导体LED”），以及设置在半导体LED上的波长转换结构（例如，磷光体层）106。半导体二极管结构102通常包括设置在n型层和p型层之间的有源区。跨二极管结构102施加合适的正向偏压导致来自有源区的光发射。所发射的光的波长由有源区的组分和结构确定。
例如，LED可以是III族氮化物LED，其发射蓝色、紫色或紫外光。也可以使用由任何其他合适的材料体系形成的、并且发射任何其他合适波长的光的LED。合适的材料体系可以包括例如各种III族氮化物材料、各种III族磷化物材料、各种III族砷化物材料、和各种II-VI族材料。
取决于来自pcLED的期望的光学输出，任何合适的磷光体材料均可以用于波长转换结构106或并入波长转换结构106。
图2A-图2B分别示出了设置在衬底204上的pcLED 100的阵列200的截面视图和俯视图，每个pcLED 100包括磷光体像素106。这种阵列可以包括以任何合适方式布置的任何合适数量的pcLED。在所说明的示例中，该阵列被描绘为单片地形成在共享衬底上，但是替代地，可以由分开的各个pcLED形成pcLED阵列。衬底204可以可选地包括电迹线或互连、或者CMOS或用于驱动LED的其他电路，并且可以由任何合适的材料形成。
可选地，各个pcLED 100可以包含透镜或其他光学元件，或者布置成与透镜或其他光学元件组合，所述透镜或其他光学元件定位成与磷光体层相邻或者设置在磷光体层上。这种光学元件（图中未示出）可以称为“初级光学元件”。另外，如图3A-图3B中所示，pcLED阵列200（例如，安装在电子板上）可以布置成与次级光学元件（诸如波导、透镜、或二者）组合，以在预期应用中使用。在图3A中，由阵列200的每个pcLED 100发射的光被对应的波导192收集并被导向投影透镜294。例如，投影透镜294可以是菲涅尔透镜。例如，此布置可以适用于在机动车头灯中使用。在图3B中，由阵列200的pcLED发射的光直接被投影透镜294收集而没有使用介于中间的（intervening）波导。当pcLED可以间隔成足够靠近彼此时，此布置可以是特别合适的，并且也可以在机动车头灯以及相机闪光应用中使用。例如，miniLED或microLED显示应用可以使用与图3A-图3B中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，可以将光学元件的任何合适的布置与本文描述的pcLED组合使用。
尽管图2A和图2B示出了九个pcLED的3×3阵列，但此类阵列可以包括例如以101、102、103、104或更多个的量级的LED，例如如图4A中示意性所示。各个LED 100（即，像素）在阵列200的平面中可以具有例如小于或等于1毫米（mm）、小于或等于500微米、小于或等于100微米、或者小于或等于50微米的宽度w1（例如，边长）。阵列200中的LED 100可以通过在阵列200的平面中具有例如数百微米、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、或者小于或等于5微米的宽度w2的隔道（street）、巷道（lane）或沟槽230彼此隔开。像素间距D1是w1和w2之和。虽然所图示的示例示出了以对称矩阵布置的矩形像素，但是这些像素和阵列可以具有任何合适的形状或布置，无论是对称的还是不对称的。多个分开的LED阵列可以以任何可应用的格式组合在任何合适的布置中，以形成更大的组合阵列或显示器。
阵列平面中的尺寸w1（例如边长）小于或等于约0.10毫米的LED通常被称为microLED，并且这种microLED的阵列可以被称为microLED阵列。阵列平面中的尺寸w1（例如边长）在大约0.10毫米和大约1.0毫米之间的LED通常被称为miniLED，并且这种miniLED的阵列可以被称为miniLED阵列。
LED、miniLED或microLED的阵列，或者此类阵列的各部分，可以形成为分段的单片结构，其中各个LED像素通过沟槽和/或绝缘材料彼此电气隔离。图4B示出了这种分段单片LED阵列200的示例的透视图。该阵列中的像素（即，各个半导体LED器件102）被沟槽230分开，该沟槽230被填充以形成n型接触234。单片结构生长或设置在衬底204上。每个像素包括p型接触236、p-GaN半导体层102b、有源区102a、和n-GaN半导体层102c；层102a/102b/102c共同形成半导体LED 102。波长转换材料106可以沉积在半导体层102c（或其他可应用的介于中间的层）上。钝化层232可以形成在沟槽230内，以将n型接触234的至少一部分与半导体的一个或多个层分开。n型接触234、沟槽230内的其他材料、或不同于沟槽230内的材料可以延伸到转换器材料106中，以在像素之间形成完整的或部分的光学隔离屏障220。
图4C为单片管芯和衬底204上的多色磷光体转换LED 100的密排阵列200的示意性截面视图。该侧视图示出了通过金属互连239（例如，金-金互连或附接到铜微柱的焊料）和金属互连238附接到衬底204的GaN LED 102。磷光体像素106位于对应的GaN LED像素102上或上方。半导体LED像素102或磷光体像素106（通常是两者）可以在其侧面涂覆有反射镜或漫射散射层，以形成光学隔离屏障220。在这个示例中，每个磷光体像素106是三种不同颜色中的一种，例如，红色磷光体像素106R、绿色磷光体像素106G和蓝色磷光体像素106B（仍然一般或共同称为磷光体像素106）。这种布置可以使得能够将LED阵列200用作彩色显示器。
LED阵列中的各个LED（像素）可以是单独可寻址的，可以作为阵列中像素的组或子集的一部分而可寻址，或者可以不是可寻址的。因此，对于要求或受益于光分布的细粒度的（fine-grained）强度、空间和时间控制的任何应用，发光像素阵列都是有用的。这些应用可以包括但不限于来自像素块或各个像素的所发射光的精确的特殊图案化，在一些实例中包括将图像形成为显示设备。取决于应用，发射的光可以是光谱上截然不同的、随时间自适应的、和/或环境响应的。发光像素阵列可以以各种强度、空间、或时间图案提供预编程的光分布。发射的光可以至少部分地基于接收的传感器数据并且可以用于光学无线通信。相关联的电子器件和光学器件可以在像素、像素块、或器件级别上截然不同。
图5A和5B为显示应用中采用的LED阵列200的示例，其中LED显示器包括大量显示像素。在一些示例中（例如，如图5A中所示），每个显示像素包括单个半导体LED像素102和对应的单一颜色（红色、绿色或蓝色）的磷光体像素106R、106G或106B。每个显示像素仅提供三种颜色中的一种。在一些示例中（例如，如图5B中所示），每个显示像素包括多个半导体LED像素102和多个颜色的多个对应磷光体像素106。在所示的示例中，每个显示像素包括半导体像素102的3×3阵列；那些LED像素中的三个具有红色磷光体像素106R，三个具有绿色磷光体像素106G，并且三个具有蓝色磷光体像素106B。因此，每个显示像素可以产生任何期望的颜色组合。在所示的示例中，不同颜色的磷光体像素106的空间布置在显示像素之间不同；在一些示例（未示出）中，每个显示像素可以具有不同颜色磷光体像素106的相同布置。
如图6A和6B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，电源和控制模块302基于这些信号来控制LED的操作。传感器模块304可以从任何合适的传感器（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（未示出）上。
对于多种用途的pcLED阵列，期望将阵列中从各个pcLED发射的光分隔。也就是说，能够将阵列中的单独的pcLED像素作为光源来操作、同时阵列中的相邻pcLED像素保持黑暗是有利的。这允许更好地控制显示器或照明。
在许多应用中，将阵列中的pcLED紧密放置在一起也是有利的。例如，microLED的优选配置是在各个LED之间具有最小的间隔。此外，在用作相机闪光灯光源的阵列中或者在机动车前灯中紧密地间隔开pcLED可以简化对任何次级光学器件的要求，并且改善由阵列提供的照明。
然而，如果阵列中的pcLED紧密放置在一起，则相邻pcLED像素之间可能发生光学串扰。也就是说，由pcLED发射的光可能散射到相邻的pcLED中或者以其他方式耦合到相邻的pcLED中，并且似乎源自该另一个pcLED，从而防止了所期望的光的分隔。
传统上，相邻pcLED像素之间的反射侧壁用于减少串扰。在一种传统方法中，反射侧壁由分散在较低折射率粘合剂材料中的高折射率光散射颗粒形成。由颗粒/粘合剂界面处的高折射率对比度引起的光散射将相邻像素彼此光学隔离。这种传统的体散射方法通常需要例如大于或等于约50微米的反射器侧壁厚度，例如以提供相邻像素的足够的光学隔离。如果粘合剂被空气代替，则光散射可以增加。然而，这种系统的机械稳定性差，并且容易被污染。
在另一种传统方法中，反射侧壁由镜面反射金属层或介电层的镜面反射叠层（例如，分布式布拉格反射器）形成。
在一些应用中，以小于或等于50微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、或者小于或等于4微米的间距隔开pcLED像素是合期望的。在这种应用中，如上所述的传统体散射反射结构比期望的要更厚。此外，在这种应用中，由于相邻像素之间的通道（间隙）的高纵横比，难以形成镜面反射侧壁。
如上文“发明内容”部分中所概述，本说明书公开了具有反射侧壁的LED和pcLED，所述反射侧壁包括分散在透明粘合剂材料中的多孔（例如中空）高折射率光散射颗粒。这些孔填充有空气或其他气体，或者被抽空。通常，光散射颗粒材料的折射率大于或等于约2.0，或大于或等于约2.5，粘合剂材料的折射率大于或等于约1.4，并且（例如，填充空气的）孔的折射率为约1.0。这些侧壁反射器中的光散射主要出现在多孔颗粒材料和每个颗粒中的一个或多个空隙之间的高折射率对比界面处，而不是颗粒和粘合剂材料之间的界面处。因为与粘合剂的1.4或更高的折射率相比，孔的折射率是低的（约1.0），所以在相同的粘合剂中用相同的颗粒材料（以多孔形式）可以实现更多的光散射。替代地，具有较低折射率的多孔颗粒材料可以用于实现与传统无孔颗粒材料相同的散射量。包含这种多孔光散射颗粒的反射侧壁可以用薄反射器结构提供期望的光限制，该薄反射器结构具有例如小于或等于约25微米、小于或等于约15微米、小于或等于约10微米、或小于或等于约4微米的厚度。
多孔光散射颗粒可以是例如多孔氧化钛（TiO2）颗粒或多孔氧化锆（ZrO2）颗粒，但如果合适，可以使用其它材料。颗粒可以具有例如约0.3微米至约10微米的直径（或最长尺寸）。颗粒中的孔（空隙）可具有例如约0.10微米至约0.50微米、约0.10微米至约0.25微米、约0.20微米至约0.25微米、或约0.30微米的直径（或最长尺寸）。直径为约0.20微米至约0.25微米的孔可以提供最大的散射。在一些变型中，多孔光散射颗粒具有约0.30微米的直径，并且每个包括直径为约0.20微米的单个闭孔。
光散射颗粒的尺寸分布可以例如是双峰的，其中第一峰值在大的直径处并且第二峰值在直径至多为第一峰值的直径的约1/4处。这可以是有利的，其中两个直径中较小直径的颗粒适合于两个直径中较大直径的颗粒之间的间隙。
中空颗粒（例如中空TiO2颗粒）已用于增强光伏应用中的光收集（Koh等人，advanced materials 2008；Yu, J. power sources 2011；Sasanpour, J. Opt. 2011）。大多数实验和理论研究已经集中在具有单个孔的颗粒上，但是对于在如本文所述的侧壁反射器中的使用，形成具有多个孔的较大颗粒可能是有利的，只要颗粒尺寸明显小于pcLED之间的间隔。除球形颗粒外，圆柱形中空颗粒也可以用于增强散射效果（Sasanpour等人）。
多孔颗粒可以包括开孔、闭孔、或开孔和闭孔两者。开孔与颗粒的外表面相连，并因此例如与粘合剂相连。
包含开孔的多孔颗粒可以涂覆有疏水材料，该疏水材料防止粘合剂材料在通过其形成侧壁反射器的沉积和固化工艺期间流入开孔并填充或部分填充开孔。例如，疏水涂层可以涂覆限定开孔的内表面。不包括开孔的多孔颗粒也可以涂覆有疏水材料以降低对水分的敏感性。合适的疏水材料可以包括例如具有疏水（例如有机）侧基——诸如例如烷氧基烷基硅烷、氯烷基硅烷、六甲基二硅氮烷、和氟化硅烷——的硅烷。
透明粘合剂材料可以例如是硅树脂或溶胶-凝胶玻璃材料。
接下来参照图7A-7C描述了采用此类侧壁反射器制造pcLED阵列的示例工艺流程。可以代替地使用任何其他合适的工艺。参考图8A-8C描述了示例侧壁反射器的细节。
图7A示意性地图示了示例pcLED阵列的一部分的截面视图。在阵列中，半导体发光二极管502安装在衬底504上。波长转换结构506位于每个发光二极管502的上表面上，与衬底504相对，以形成pcLED。波长转换结构506可以是陶瓷磷光体结构、分散在粘合剂中的磷光体颗粒、或任何其他合适的波长转换结构。相邻的pcLED像素被具有宽度508的隔道（间隙）彼此分开。宽度508可以例如小于或等于大约50微米、小于或等于约20微米、或小于或等于约10微米，但是可以使用任何合适的间隔。
如图7B中所示，包括分散在粘合剂中的多孔光散射颗粒的光散射组合物的层510——如上所述——设置在pcLED之间的隔道中、与pcLED的侧壁接触，并可选地设置在pcLED的顶表面之上。层510可以通过例如旋涂、喷涂、包覆成型、印刷、或任何其他合适的沉积方法来沉积。
如图7C中所示，移除pcLED的顶表面上存在的任何光散射组合物，并固化剩余的光散射组合物，以形成反射侧壁512，该反射侧壁512从衬底504延伸至波长转换结构506的顶部发光表面。
图8A示意性示出了示例反射侧壁反射器512的细节，该示例反射侧壁反射器512包括分散在粘合剂602中的多孔光散射颗粒604。图8B示意性示出了示例多孔光散射颗粒604的细节，该示例多孔光散射颗粒604包括颗粒材料606中的一个或多个空隙608。图8C示意性地示出了涂覆有疏水涂层610的图8B的多孔光散射颗粒，该疏水涂层610防止粘合剂材料602在光散射组合物的沉积和固化期间进入孔608。疏水涂层610可以例如穿透或部分穿透空隙608，该空隙608通向（open to）颗粒604的表面。涂层610不需要形成连续的物理屏障层，如图8C中示意性所示。
除前述内容外，以下示例实施例落在本公开或所附权利要求的范围内。
示例1。一种发光器件，包括：衬底；设置在衬底上的半导体发光二极管，该半导体二极管包括顶表面、与衬底相邻的相对定位的底表面、以及连接顶表面和底表面的侧壁；波长转换结构，包括顶部光输出表面、与半导体发光二极管的顶表面相邻的相对定位的底表面、以及连接顶表面和底表面的侧壁；以及设置在波长转换结构和半导体发光二极管的侧壁上的反射器，反射器包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒，多孔光散射颗粒各自在其中包括由多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个孔。
示例2。根据示例1所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个充气的孔。
示例3。根据示例1或2中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个抽空的孔。
示例4。根据示例1至3中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个闭孔。
示例5。根据示例1至4中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个开孔。
示例6。根据示例1至5中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒具有大于或等于约2.0的折射率，并且孔具有约1.0的折射率。
示例7。根据示例1至6中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒具有约0.3微米至约10微米的横向尺寸。
示例8。根据示例1至7中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒具有双峰尺寸分布，其中第一峰值在第一横向尺寸处并且第二峰值在第一横向尺寸的约四分之一或更小处。
示例9。根据示例1至8中任一项所述的发光器件，其中孔具有约0.10微米至约0.50微米的横向尺寸。
示例10。根据示例1至9中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些包括疏水涂层。
示例11。根据示例10的发光器件，其中疏水涂层涂覆多孔光散射颗粒中至少一些孔的内表面。
示例12。根据示例1至11中任一项所述的发光器件，其中：多孔光散射颗粒的折射率大于或等于约2.0；孔的折射率约为1.0；并且多孔光散射颗粒中的至少一些包括疏水涂层。
示例13。根据示例12所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒的直径为约0.3微米至约10微米。
示例14。根据示例12或13中任一项所述的发光器件，其中孔具有约0.20微米至约0.25微米的横向尺寸。
示例15。一种发光器件，包括：设置在共享衬底上的多个磷光体转换发光二极管，其中相邻的磷光体转换发光二极管由间隙分开；以及填充间隙以形成由相邻磷光体转换发光二极管共享的侧壁反射器的光散射组合物，所述光散射组合物包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒，所述多孔光散射颗粒各自包括由所述多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个孔。
示例16。根据示例15所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个充气的孔。
示例17。根据示例15或16中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个抽空的孔。
示例18。根据示例15至17中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个闭孔。
示例19。根据示例15至18中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的至少一些在其中包括一个或多个开孔。
示例20。根据示例15至19中任一项所述的发光器件，其中所述间隙在相邻磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于约50微米。
示例21。根据示例20所述的发光器件，其中所述间隙在相邻磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于约15微米。
示例22。根据示例15至21中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒具有大于或等于约2.0的折射率，并且孔具有约1.0的折射率。
示例23。根据示例15至22中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒具有约0.3微米至约10微米的横向尺寸。
示例24。根据示例15至23中任一项所述的发光器件，其中孔具有约0.10微米至约0.50微米的横向尺寸。
示例25。根据示例15至24中任一项所述的发光器件，其中多孔光散射颗粒中的一个或多个包括疏水涂层。
示例26。根据示例25所述的发光器件，其中疏水涂层涂覆多孔颗粒中至少一些孔的内表面。
示例27。根据示例15至26中任一项所述的发光器件，其中：所述间隙在相邻磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于约50微米；多孔光散射颗粒的折射率大于或等于约2.0，并且直径为约0.3微米至约10微米；孔的直径为约0.10微米至约0.50微米，并且折射率为约1.0；并且多孔光散射颗粒各自包括疏水涂层。
示例28。根据示例27所述的发光器件，其中所述间隙在相邻磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于约15微米。
本公开为说明性的、并且不是限制性的。鉴于本公开，进一步的修改对于本领域技术人员来说将是清楚的，并且旨在落入本公开或所附权利要求的范围内。意图是所公开的示例实施例和方法的等同物或其修改应当落入本公开或所附权利要求的范围内。
在前述具体实施方式中，出于精简公开内容的目的，可以将若干示例实施例中的各种特征组合在一起。这种公开的方法不应被解释为反映以下意图：任何要求保护的实施例需要比对应权利要求中明确列举的更多的特征。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题可以在于（lie in）少于单个公开的示例实施例的所有特征。因此，本公开应当被解释为隐含地公开了具有一个或多个特征的任何合适子集的任何实施例——这些特征在本申请中被示出、描述或要求保护——所述任何合适子集包括可能未在本文中明确公开的那些子集。特征的“合适”子集仅包括相对于该子集的任何其他特征既不不兼容也不互斥的特征。因此，所附权利要求由此被整体并入具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独公开的实施例。此外，所附从属权利要求中的每一个应当被解释为——仅仅是为了通过所述将权利要求并入具体实施方式中进行公开的目的——就好像以多个从属形式写成并且从属于与其不矛盾的所有前述权利要求。还应注意，所附权利要求的累积范围可以但不一定涵盖本申请中公开的全部主题。
以下解释应当适用于本公开和所附权利要求。除非另有明确陈述，否则词语“包括”、“包含”、“具有”及其变体无论在何处出现都应被理解为开放式术语，其含义如同在其每个实例之后附加了诸如“至少”之类的短语一样。冠词“a”应被解释为“一个或多个”，除非“仅一个”、“单个”或其他类似的限制在特定上下文中被明确陈述或隐含；类似地，冠词“the”应被解释为“……中的一个或多个”，除非“……中仅一个”、“……中的单个”或其他类似的限制在特定的上下文中被明确地陈述或隐含。连词“或”应被解释为包含性的，除非：（i）它以其他方式明确陈述，例如，通过使用“或…或…”、“……中仅一个”或类似的语言；或者（ii）所列出的替代方案中的两个或更多个被理解或公开（隐含地或明确地）为在特定上下文中不兼容或互斥。在后一种情况下，“或”将被理解为仅涵盖涉及非互斥替代方案的那些组合。在一个示例中，“狗或猫”、“狗或猫中的一只或多只”以及“一只或多只狗或猫”中的每一个都将被解释为没有任何猫的一只或多只狗，或者没有任何狗的一只或多只猫，或者每一只中的一只或多只。在另一个示例中，“狗、猫或老鼠”、“狗、猫或老鼠中的一只或多只”和“一只或多只狗、猫或老鼠”中的每一个将被解释为（i）一只或多只狗，没有任何猫或老鼠，（ii）一只或多只猫，没有任何狗或老鼠，（iii）一只或多只老鼠，没有任何狗或猫，（iv）一只或多只狗以及一只或多只猫，没有任何老鼠，（v）一只或多只狗以及一只或多只老鼠，没有任何猫，（vi）一只或多只猫以及一只或多只老鼠，没有任何狗，或（vii）一只或多只狗、一只或多只猫、以及一只或多只老鼠。在另一个示例中，“狗、猫或老鼠中的两只或更多只”或“两只或更多只狗、猫或老鼠”中的每一个将被解释为（i）一只或多只狗以及一只或多只猫，没有任何老鼠，（ii）一只或多只狗以及一只或多只老鼠，没有任何猫，（iii）一只或多只猫以及一只或多只老鼠，没有任何狗，或（iv）一只或多只狗、一只或多只猫、以及一只或多只老鼠；“三只或更多只”、“四只或更多只”等等将被类似地解释。
出于本公开或所附权利要求的目的，当采用与数值量相关的术语——诸如“约等于”、“基本上等于”、“大于约”、“小于约”等——时，应当适用与测量精度和有效数字相关的标准惯例，除非明确阐明了不同的解释。对于由诸如“基本上防止”、“基本上不存在”、“基本上消除”、“大约等于零”、“可忽略的”等等短语描述的零量，每个这样的短语应该表示以下情况：其中所讨论的量已经减少或缩小到这样的程度，使得在所公开或要求保护的设备或方法的预期操作或使用的上下文中，为了实践目的，该设备或方法的总体行为或性能与实际上已经完全去除零量、精确等于零、或以其他方式精确为零量时将已经发生的行为或性能没有区别。
出于本公开和所附权利要求的目的，实施例、实例或权利要求的元件、步骤、限制或其他部分的任何标注（例如，第一、第二、第三等，（a）、（b）、（c）等，或（一）、（二）、（三）等）仅仅是为了清晰的目的，并且不应当被解释为暗示如此标注的部分的任何种类的排序或优先顺序。如果任何这样的排序或优先顺序是有意的，则它将在实施例、示例或权利要求中明确列举，或者在一些实例中，基于实施例、示例或权利要求的具体内容，它将是隐含的或固有的。在所附权利要求中，如果期望在设备权利要求中援引35 USC§112(f)的规定，那么词语“装置”将出现在该设备权利要求中。如果期望在方法权利要求中援引那些规定，则词语“用于……的步骤”将出现在该方法权利要求中。相反，如果词语“装置”或“用于……的步骤”没有出现在权利要求中，那么35 USC§112(f)的规定不旨在被援引用于该权利要求。
如果任何一种或多种公开内容通过引用并入本文，且此类并入的公开内容与本公开部分或全部冲突、或者与本公开在范围上不同，那么对于冲突的程度、更广泛的公开内容、或更广泛的术语定义，以本公开为准。如果此类并入的公开内容部分或全部相互冲突，那么对于冲突的程度，以较晚日期的公开为准。
按照需要提供了摘要，以帮助在专利文献内搜索具体主题的那些人。然而，摘要不旨在暗示任何特定权利要求一定涵盖其中所列举的任何元件、特征或限制。由每个权利要求所涵盖的主题的范围应该仅由该权利要求的列举来确定。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
设置在衬底上的半导体发光二极管，所述半导体发光二极管包括顶表面、与所述衬底相邻的相对定位的底表面、以及连接顶表面和底表面的侧壁；
波长转换结构，包括顶部光输出表面、与所述半导体发光二极管的顶表面相邻的相对定位的底部表面、以及连接顶部表面和底部表面的侧壁；和
反射器，设置在所述波长转换结构的侧壁上和所述半导体发光二极管的侧壁上，所述反射器包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒，所述多孔光散射颗粒各自包括由所述多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个充气空隙，所述反射器提供光限制以防止光从所述波长转换结构的侧壁或从所述半导体发光二极管的侧壁出射。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒具有大于或等于2.0的折射率，并且孔具有1的折射率。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒具有0.3微米至10微米的直径。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒具有双峰尺寸分布，其中第一峰值在第一直径处并且第二峰值在所述第一直径的四分之一或更小处。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中孔具有100纳米至500纳米的直径。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒中的至少一些包括疏水涂层。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述疏水涂层涂覆所述多孔光散射颗粒中至少一些孔的内表面。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中：
所述多孔光散射颗粒的折射率大于或等于2.0；
孔的折射率为1；以及
所述多孔光散射颗粒各自包括疏水涂层。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒的直径为0.3微米至10微米。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述孔具有200纳米至250纳米的直径。
11.一种发光器件，包括：
设置在共享衬底上的多个磷光体转换发光二极管，其中相邻的磷光体转换发光二极管由间隙分开；和
光散射组合物，填充所述间隙以形成由相邻的磷光体转换发光二极管共享的侧壁反射器，所述光散射组合物包括分散在透明粘合剂中的多孔光散射颗粒，所述多孔光散射颗粒各自包括由所述多孔光散射颗粒的内表面限定的一个或多个充气空隙，所述侧壁反射器提供光限制以防止光透射穿过所述相邻的磷光体转换发光二极管之间的间隙。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述间隙在相邻的磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于50微米。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述间隙在相邻的磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于15微米。
14.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒具有大于或等于2.0的折射率，并且孔具有1的折射率。
15.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒具有0.3微米至10微米的直径。
16.根据权利要求11所述的发光器件，其中孔具有100纳米至500纳米的直径。
17.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述多孔光散射颗粒各自包括疏水涂层。
18.根据权利要求17所述的发光器件，其中所述疏水涂层涂覆所述多孔光散射颗粒中至少一些孔的内表面。
19.根据权利要求11所述的发光器件，其中：
所述间隙在相邻的磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于50微米；
所述多孔光散射颗粒的折射率大于或等于2.0，并且直径为0.3微米至10微米；
孔的直径为100纳米至500纳米，并且折射率为1；以及
所述多孔光散射颗粒各自包括疏水涂层。
20.根据权利要求19所述的发光器件，其中所述间隙在相邻的磷光体转换发光二极管之间的宽度小于或等于15微米。
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