多孔光学层中裂纹敏感性的降低的制作方法

本公开总体上涉及pcled和pcled阵列，并且更具体地涉及在阵列中具有分离磷光体像素的照明器件、光源和可视化系统。

背景技术：

1、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成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。

2、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发射的光的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。

3、可以将磷光体转换led设计为使得由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。

4、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、和磷光体成分，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。

5、无机led和pcled已广泛用于制造不同类型的显示器、矩阵和光引擎，所述不同类型的显示器、矩阵和光引擎包括：机动车自适应前灯，增强现实(ar)显示器，虚拟现实(vr)显示器，混合现实(mr)显示器(ar、vr和mr系统在本文中称为可视化系统)、智能眼镜以及用于移动电话、智能手表、监控器和电视的显示器，以及用于移动电话中相机的闪光灯照明。取决于矩阵或显示器的尺寸及其每英寸像素的要求，这些架构中的各个led或pcled可以具有几平方毫米下至几平方微米(例如，微led)的面积。

技术实现思路

1、在一方面中，公开了一种照明器件，其包括布置在阵列中的多个发光二极管；设置在发光二极管上方的多个磷光体像素；以及设置在磷光体像素之间的间隙中的散射层，该散射层包括粘合剂基质、设置在粘合剂基质中的多个散射颗粒、以及布置在基质中的多个较大颗粒，较大颗粒比散射颗粒大。间隙可以具有宽度w，并且较大颗粒具有小于0.9w的粒径d90。较大颗粒可以具有小于0.5w的最大粒径dmax。较大颗粒可以具有在0.3w和0.9w之间的最大粒径dmax。较大颗粒的平均直径d50可以比散射颗粒的平均直径d50大至少五倍。较大颗粒可以是球形的，或者基本上是球形的。较大颗粒是多孔的，并且包括含有气体的腔。气体可以是空气。较大颗粒可以包括二氧化硅。散射颗粒可以包括tio2。多孔的较大颗粒可以包括平均尺寸在100nm和300nm之间的腔。粘合剂基质可以包括溶胶-凝胶材料。粘合剂基质可以包括设置在粘合剂基质中的开口，该开口包含气体。粘合剂基质可以包括硅树脂。散射颗粒可以占散射层的20至50体积百分比，较大颗粒可以占散射层的20至50体积百分比，并且粘合剂基质可以占散射层的10至30体积百分比。

2、在另一方面中，公开了一种用于光学器件的散射层，该散射层包括粘合剂基质、设置在粘合剂基质中的多个散射颗粒、和含有气体的多个多孔颗粒，多孔颗粒设置在粘合剂基质中。多孔颗粒可以包括二氧化硅。多孔颗粒的平均直径d50可以比散射颗粒的平均直径d50大至少5倍。粘合剂基质可以包括溶胶-凝胶材料和包含气体的开口。

3、在又一方面中，公开了一种形成用于发光器件的散射层的方法，该发光器件包括由沟槽分隔的多个发光二极管结构，该方法包括：在衬底上形成多个磷光体像素；将混合物层沉积到磷光体像素之间的间隙中，该混合物包括散射颗粒、包含气体的多孔颗粒、粘合剂基质前驱体材料、和溶剂；和固化该层以移除溶剂并将粘合剂基质前驱体材料转换成粘合剂基质，散射颗粒和多孔颗粒设置在粘合剂基质内以在间隙中形成散射层。粘合剂基质前驱体材料可以包括溶胶-凝胶前驱体化合物，并且粘合剂基质可以包括水解的溶胶-凝胶和开口。溶胶-凝胶前驱体化合物可以包括甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的组合，并且溶剂可以包括醇。沟槽具有宽度w，并且多孔颗粒可以具有小于0.9w的d90粒径。衬底可以是载体衬底，该方法进一步包括从多个磷光体像素移除衬底，并从载体衬底移除固化的粘合剂基质。

4、当结合首先简要描述的所附附图来参照以下更详细的描述时，这些和其他实施例、特征和优点对于本领域技术人员将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种发光器件，包括：

2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述间隙具有宽度w，并且所述较大颗粒具有小于0.9w的最大粒径d90。

3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述较大颗粒是球形的。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述较大颗粒是多孔的，并且包括含有气体的腔。

5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述气体是空气。

6.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述较大颗粒包括二氧化硅。

7.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述较大颗粒包括平均尺寸在100nm和300nm之间的腔。

8.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述粘合剂基质包括溶胶-凝胶材料。

9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述粘合剂基质进一步包括设置在所述粘合剂基质中的开口，所述开口包含气体。

10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述粘合剂基质包括硅树脂。

11.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述散射颗粒构成所述散射层的20至50体积百分比，所述较大颗粒构成所述散射层的20至50体积百分比，所述粘合剂基质构成所述散射层的10至30体积百分比。

12.一种用于光学器件的散射层，所述散射层包括：

13.根据权利要求12所述的散射层，其中所述多孔颗粒包含二氧化硅。

14.根据权利要求12所述的散射层，其中所述多孔颗粒的d90比所述散射颗粒的d90大至少5倍。

15.根据权利要求12所述的散射层，其中所述粘合剂基质包括溶胶-凝胶，并且进一步包括含有气体的开口。

16.一种形成用于发光器件的转换器层的方法，所述方法包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述粘合剂基质前驱体材料包括溶胶-凝胶前驱体化合物，并且所述粘合剂基质包括水解的溶胶-凝胶和开口。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述溶胶-凝胶前驱体化合物包括甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的组合，并且所述溶剂包括醇。

19.根据权利要求16所述的方法，其中沟槽具有宽度w，并且所述多孔颗粒具有小于0.9w的d90粒径。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述衬底是载体衬底，所述方法进一步包括移除所述衬底以形成转换器层结构。

技术总结公开了一种照明器件，其包括布置在阵列中的多个发光二极管、设置在发光二极管之间的沟槽、以及设置在沟槽中的散射层，该散射层包括粘合剂基质、设置在粘合剂基质中的多个散射颗粒、以及含有气体的多个多孔颗粒，该多孔颗粒设置在粘合剂基质中。技术研发人员：M·R·博默,E·多纳受保护的技术使用者：亮锐有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17