[发明专利]转换元件、光电子半导体器件和用于制造转换元件的方法

说明书

相关申请的交叉参引

本申请要求德国专利申请102014117983.8的优先权，其公开内容通过参考并入本文。

技术领域

提出一种转换元件、一种光电子半导体器件和一种用于制造转换元件的方法。

背景技术

从现有技术中已知转换元件，所述转换元件构成用于：将具有第一波长的(例如在半导体芯片中产生的)初级辐射转换成具有与第一波长不同的更长的第二波长的次级辐射。通常，转换元件包括灵敏的转换波长的转换材料，所述转换材料在与例如氧气和/或水接触时能够通过例如氧化破坏和/或损坏。

发明内容

要实现的目的在于：提出一种转换元件，所述转换元件具有提高的寿命。

所述目的还通过根据独立权利要求的转换元件、用于制造多个转换元件的方法或半导体器件来实现。设计方案和适宜方案是从属权利要求的主题。

提出一种转换元件。根据至少一个实施方式，转换元件具有转换层，所述转换层包括转换波长的转换材料。

在此，转换波长的转换材料的特征在于：将例如由半导体芯片发射的电磁辐射的波长在转换材料处转换。由此，转换元件构成用于：将具有第一波长的(例如在半导体芯片中产生的)初级辐射转换成具有与第一波长不同的更长的第二波长的次级辐射。

转换层尤其包括灵敏的转换波长的转换材料。灵敏的转换材料的特征例如在于：转换材料在与例如氧气和/或水接触时能够通过例如氧化破坏和/或损坏。此外，灵敏的转换材料能够灵敏地对温度波动做出反应并且通过这种温度波动例如损坏其功能。

根据至少一个实施方式，全方位地封装转换层。这尤其表示：转换层在两个主面处和在其侧面处封装。通过全方位的封装实现转换层的提高的寿命。根据至少一个实施方式，转换元件包括在转换层的第一主面上的第一封装层。第一封装层具有在10μm和500μm之间、优选在25μm和300μm之间、例如在50μm和200μm之间的厚度。

根据至少一个实施方式，转换元件包括在转换层的第二主面上的第二封装层。第二封装层具有在0.1μm和20μm之间、优选在0.2μm和10μm之间、例如在0.5μm和5μm之间的厚度。

一个层或一个元件设置或施加在另一层或另一元件“上”或“上方”在此和在下文中能够表示：所述一个层或一个元件直接地以直接机械和/或电接触的方式设置在所述另一层或另一元件上。此外，也能够表示：所述一个层或一个元件间接地设置在所述另一层或另一元件上或上方。在此，于是，另外的层和/或元件能够设置在所述一个层和所述另一层之间。

优选地，第一封装层和第二封装层包含(尤其透明的)封装材料，所述封装材料与转换材料不同。封装材料构成用于：保护转换层免受湿气和氧气影响。例如，封装材料能够具有如下水蒸气穿透率，所述水蒸气穿透率最高为1×10^-3g/m²/日，例如最高为3×10^-4g/m²/日，优选最高为1×10^-6g/m²/日，尤其优选最高为1×10^-8g/m²/日。

通过转换元件能够以单独封装的方式提供，即封装不在转换元件已经设置在光电子半导体器件中的时间点才开始，能够预先描述转换元件的特征。特别地，能够测量可通过转换元件产生的次级辐射的色坐标。在随后的方法步骤中，转换元件能够在光电子半导体器件中与半导体芯片组合，所述半导体芯片本身发射具有适当的色坐标的初级辐射，由此有利地能够产生具有期望的色彩特性的白光。

根据至少一个实施方式，转换材料包括转换波长的量子点。例如，转换层包括基体材料(例如丙烯酸酯)，其中转换波长的量子点引入到基体材料中。

通过将量子点用作为转换材料实现良好的显色性，因为转换的电磁辐射是相对窄带的，进而不产生不同光谱颜色的混合。例如，经转换的辐射的光谱具有至少20nm直至最高60nm的波长宽度。这能够实现产生光，所述光的颜色能够极其精确地与光谱范围相关联。由此，在将转换元件在背光装置的光电子半导体器件中使用时能够实现大的色域。