[发明专利]包含聚硅氮烷接合层的发光二极管部件

说明书

背景技术

波长转换发光二极管(LED)在照明应用中变得日益重要，这些应用中需要通常不是由LED产生的彩光，或者可使用单个LED产生通常由多个不同的LED共同产生的具有一定光谱的光。此类应用的一个例子是用在显示器的背向照明中，例如计算机显示器和电视机的液晶显示器(LCD)。在此类应用中，需要使用基本上白色的光来照明LCD面板。利用单一的LED产生白光的一种方法是首先用LED产生蓝光，然后将该光的一部分或全部转换成不同的颜色。例如，在使用发射蓝光的LED作为白光源时，可利用波长转换器将蓝光的一部分转换为黄光。所得光是黄光和蓝光的组合，在观察者看来为白色。

在一些方法中，波长转换器是一种紧邻LED设置的半导体材料层，以使得LED中产生的大部分的光进入了转换器。WO2009/048704描述了一种包含用于转换LED发射的光的波长的波长转换器的发光二极管(LED)。接合层将LED晶圆附接至波长转换器。另一种方法是半导体波长转换器到LED晶粒的半导体材料上的直接晶圆接合。

发明内容

一种制造波长转换LED的方法是为共用衬底上的多个器件产生多个LED半导体层，随后通过使用例如晶圆锯将所述多个器件分离成一个一个单独的器件。可在将波长转换器接合至LED半导体层之前将波长转换器接合至覆盖玻璃。通常为此目的使用有机硅粘合剂，因为其具有优异的光学透光度和优秀的热稳定性。但已发现，此类有机硅粘合剂在用晶圆锯切片的过程中不能干净利落地切割。因此，将具有工业优势的是能解决该问题而不损害所期望的光学性质的替代粘合剂。

在一个实施例中，描述了一种半导体部件如波长转换器晶圆，其中所述波长转换器由包含聚硅氮烷聚合物的固化接合层接合至邻近的无机部件。所述波长转换器可为多层半导体波长转换器或是包含嵌入的磷光体粒子的无机基体。

在另一个实施例中，半导体部件为泵浦LED部件，其由包含聚硅氮烷聚合物的固化接合层接合至邻近的部件。邻近的部件可为一个或多个所述波长转换器或为由一种或多种无机材料构成的另一部件如透镜或棱镜。

本发明还描述了制造半导体部件如波长转换器和LED的方法。

在这些实施例中的每一个中，接合层可仅包含聚硅氮烷聚合物，或者可包含还含有可自由基聚合单体如(甲基)丙烯酸酯单体的混合物。包含(甲基)丙烯酸酯单体的组合物可有利地辐射固化以在通过热固化完成固化之前保持所组装部件的定位。如果接合层包含较低浓度的可自由基聚合(例如，(甲基)丙烯酸酯)单体，则聚硅氮烷材料的光学透光度和热稳定性性质不会有大的损害。

鉴于此类有利的性质，包含聚硅氮烷聚合物的接合层据推测适于用作电子照明显示器件的其他光透射无机部件的光学粘合剂。

附图说明

结合附图，由以下对本发明各实施例的详细描述可以更全面地理解本发明，其中：

图1示意性地示出了接合至覆盖玻璃的多层半导体波长转换器晶圆的一个实施例；

图2示意性地示出了波长转换发光二极管(LED)的一个实施例；

图3A-3E示意性地示出了波长转换LED制造方法的一个实施例中的工艺步骤；

虽然本发明接受各种修改形式和替代形式，但其具体方式已在附图中以举例的方式示出，并且将对其进行详细描述。然而，应当理解其目的并非在于将本发明局限于所描述的具体实施例。相反，目的在于涵盖落入到所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

具体实施方式

本发明适用于接合半导体层如波长转换器、发光二极管(LED)及其他光透射无机部件。

如本文所用，“波长转换器”指将LED发射的至少一部分光的波长转换为不同(通常较长)的波长的部件。波长转换器可为多层半导体波长转换器或是包含嵌入的磷光体粒子的无机基体。WO 2006/097876和WO2010/024981，二者均以引用的方式并入本文，描述了包含陶瓷基体的示意性波长转换器，所述陶瓷基体包含嵌入的磷光体粒子。这样的波长转换器也可称为发光陶瓷基体复合物。

在有利的实施例中，波长转换器将处于光谱的蓝色或UV部分的光转换成波长较长的可见或红外光谱，使得所发射的光可显例如绿色、黄色、琥珀色、橙色或红色，或者通过组合多个波长，所述光可显混合色，如蓝绿色、洋红色或白色。例如，可将产生蓝光的AlGaInN LED与吸收一部分该蓝光以产生较长波长如黄光的波长转换器一起使用，结果是蓝光和黄光组合显白色。