包括颜色转换材料和光提取结构体的发光器件及其制备方法与流程

本公开内容涉及发光器件，且特别是在光腔中形成的发光二极管、与颜色转换材料和光提取结构体(light extracting structure)，及制造其的方法。

背景技术：

1、发光器件用于电子显示器中，如膝上型电脑和电视的液晶显示器中的背光。发光器件包括发光二极管(led)以及被配置为发射光的各种其它类型的电子器件。

2、对于发光器件，如发光二极管(led)，发射波长由led的有源区的带隙与尺寸依赖性量子限域效应一起决定。经常，有源区包括一个或多个体半导体层或量子阱(qw)。对于基于iii族氮化物的led器件，如基于gan的器件，有源区(例如，体半导体层或qw阱层)材料可为三元的，具有如inxga1-xn的组成，其中0<x<1。

3、这样的iii族氮化物材料的带隙取决于掺入有源区中的in的量。较高的铟掺入产生了较小的带隙并因此发射光的较长的波长。如本文中使用的，术语“波长”是指led的峰值发射波长。应当理解，半导体led的典型发射光谱是以峰值波长为中心的窄波长带。

技术实现思路

1、发光器件实施方式包括发光二极管，所述发光二极管被配置为发射蓝色或紫外线辐射入射光子；颜色转换材料，所述颜色转换材料位于发光二极管的上方，并且被配置为吸收由发光二极管发射的入射光子并产生峰值波长比入射光子的峰值波长更长的转换光子；以及至少一个光提取特征体，所述光提取特征体位于发光二极管与颜色转换材料之间。

2、另一种发光器件实施方式包括由腔壁界定的光腔；发光二极管，所述发光二极管位于光腔中，并且被配置为发射蓝色或紫外线辐射入射光子；颜色转换材料，所述颜色转换材料位于发光二极管的上方，并且被配置为吸收由发光二极管发射的入射光子并产生峰值波长比入射光子的峰值波长更长的转换光子；位于腔壁上方的反射材料；以及位于金属材料上方的透明材料。

技术特征：

1.发光器件，包括：

2.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括由腔壁界定的光腔，其中所述发光二极管位于所述光腔中。

3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述至少一个光提取特征体包括位于所述光腔中在所述发光二极管与所述颜色转换材料之间的第一光提取材料层。

4.根据权利要求3所述的发光器件，其中：

5.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述第一光提取材料层包含光提取特征体，所述光提取特征体包含在所述第一光提取材料层与所述颜色转换材料之间的粗糙界面。

6.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述第一光提取材料层包含光提取特征体，所述光提取特征体包含纳米级特征体的周期性阵列，所述纳米级特征体包含耦合所述第一光提取材料层的光学模式与所述颜色转换材料的光学模式的纳米级光子晶体。

7.根据权利要求3所述的发光器件，进一步包含位于所述第一光提取材料层上方的第二光提取材料层，所述第二光提取材料层包含波纹状高度轮廓。

8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述第二光提取材料层包含与所述第一光提取材料层的第一折射率不同的第二折射率。

9.根据权利要求3所述的发光器件，进一步包含形成在所述第一光提取材料层上方的多个分隔结构体，所述多个分隔结构体将所述光腔划分为多个子单元，其中所述颜色转换材料形成在所述多个子单元内。

10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述多个分隔结构体各自包含锥形形状。

11.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述第一光提取材料层包含分散在基体中的多个光散射纳米粒子。

12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述多个光散射纳米粒子包含tio2、zro2、或aln纳米粒子，并且所述基体包含环氧树脂或uv固化性聚合物。

13.根据权利要求3所述的发光器件，进一步包含形成在所述腔壁上方的反射材料以及形成在所述反射材料上方的透明材料。

14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述透明材料被配置为导致相对于垂直于所述透明材料表面的方向以大于临界角的角度入射的光子的全内反射。

15.根据权利要求13所述的发光器件，其中：

16.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述透明材料包含分布式布拉格反射器。

17.发光器件，包括：

18.根据权利要求17所述的发光器件，其中所述透明材料被配置为导致相对于垂直于所述透明材料表面的方向以大于临界角的角度入射的光子的全内反射。

19.根据权利要求17所述的发光器件，其中：

20.根据权利要求17所述的发光器件，其中所述透明材料包含分布式布拉格反射器。

技术总结发光器件包括发光二极管，所述发光二极管被配置为发射蓝色或紫外线辐射入射光子；颜色转换材料，所述颜色转换材料位于发光二极管的上方，并且被配置为吸收由发光二极管发射的入射光子并产生峰值波长比入射光子的峰值波长更长的转换光子；以及至少一个光提取特征体，所述光提取特征体位于发光二极管与颜色转换材料之间。技术研发人员：B·金,H·安东尼亚迪斯受保护的技术使用者：昭荣化学工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/29