光电子器件、光学元件和其制造方法_4

文档序号:8344749阅读:来源:国知局
硼氢化物反应成钴,
[0067]-醋酸钴与三乙胺和肼反应成钴,
[0068]-硫酸铝与硝酸盐反应成氧化铝,
[0069]-硝酸银与钠硼氢化物反应成银,
[0070]-硝酸银与EDTA反应成银,
[0071]-硝酸银在例如用UV辐射辐照的条件下反应成银,或者
[0072]- 二氢六氯铂酸盐与钠硼氢化物反应成铂。
[0073]为了概览,在此放弃说明全部副产物。这些反应类型本身并且对于本领域技术人员是已知的。
[0074]根据另一个实施方式,该方法包括清洗步骤作为附加的方法步骤E),其中将第二溶剂引入到两亲的嵌段共聚物中并且再次移除。这种清洗步骤能够用于移除步骤C)中的转换的分解产物或副产物。步骤E)能够在步骤D)之前执行。能够考虑下述实施方式,在所述实施方式中,从形式观点来看步骤E)中断步骤D),即首先至少部分地移除第一溶剂,为了清洗引入第二溶剂并且随后将第二溶剂连同第一溶剂的可能的剩余物一起移除。如之前描述的硬化或硬化步骤通常在清洗步骤之后执行。第二溶剂能够是纯的溶剂或溶剂混合物。如果第一和第二溶剂同时存在,那么有时不再能够区分所述第一和第二溶剂。所述第一和第二溶剂也能够共同地称作为“溶剂”。
[0075]在步骤E)中,同样如在步骤B)中那样,通过溶剂使两亲的嵌段共聚物泡胀。由于步骤C)中的反应形成的副产物、例如盐能够在第二溶剂中溶解或悬浮并且随后随第二溶剂一起移除。同样地,挥发性的副产物能够通过清洗步骤排出。第二溶剂的移除能够机械地或经由气相、例如通过施加真空来进行。为了移除第二溶剂,例如能够使用降低的压强和/或提高的温度。例如能够施加50至80mbar、尤其70至500mbar、例如90至150mbar的降低的压强。在此,能够加热到30°C至75°C、尤其40°C至60°C、例如50°C上。步骤E)引起:降低光学元件中或两亲的嵌段共聚物中的副产物或分解产物的浓度。为了该目的,也能够执行多个清洗步骤。
[0076]根据另一个实施方式,第一溶剂和/或第二溶剂能够彼此无关地选自下述组:水、醇或它们的组合。所应用的前驱体能够良好地溶解或悬浮在这些溶剂中。所述前驱体尤其溶解在其中。此外,所述溶剂适合于例如悬浮包含转换材料的颗粒,使得所述颗粒同样能够引入到光学元件中。
[0077]根据该实施方式的一个改进形式,水和醇的组合用作为第一溶剂和/或第二溶剂。尤其能够应用水与醇的在20:80至80:20的范围中的比例。醇能够例如是甲醇、乙醇或者它们的组合,然而尤其是甲醇。水醇混合物能够溶解或悬浮上述前驱体化合物并且允许两亲的嵌段共聚物的均匀的泡胀。对此,尤其溶剂中的醇份额是有帮助的,因为醇与水相比更好地与嵌段共聚物的疏水聚合物交互作用。
[0078]作为本申请的另一个方面,提出一种用于制造具有光学元件的光电子器件的方法。根据至少一个实施方式,该方法包括如下步骤:
[0079]-提供壳体,在所述壳体中设置发射辐射的或接收辐射的半导体芯片;
[0080]-在器件的光路中按照根据至少一个根据本申请的实施方式的方法、尤其按照根据权利要求9至15中任一项所述的方法产生光学元件。
[0081]因此,尤其能够制造根据本申请的至少一个实施方式的器件。
[0082]光学元件优选在壳体的凹部中产生,在所述凹部中也设置有半导体芯片,使得构成至少部分地包裹半导体芯片的囊封件。作为器件尤其能够制造具有发光半导体芯片的LED。
[0083]光学元件的有利的特性能够主要归因于根据本申请的制造方法。因此,也提出一种光学元件,所述光学元件通过按照至少一个实施方式的方法、尤其是按照根据9至15中任一项所述的方法来获得。
【附图说明】
[0084]在下文中,参照附图、尤其根据示例性的实施方式详细阐述本发明。在此,相同的、相同类型的或起相同作用的元件设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件相互间的大小关系不视作是按照比例的。更确切地说,为了更好的可视性和/或为了更好的理解,能够夸大地和/或简化地示出个别元件。
[0085]附图示出:
[0086]图1示出贯穿具有光学元件的器件的示意横截面,
[0087]图2示出贯穿具有用于体积转换的光学元件的器件的示意横截面,
[0088]图3A示出两亲的嵌段共聚物的示意图,
[0089]图3B示出步骤B)中的两亲的嵌段共聚物的示意图,
[0090]图3C示出光学元件中的一部分的示意图,和
[0091]图3D示出用于体积转换的光学元件中的一部分的示意图。
【具体实施方式】
[0092]在图1中代表性地以LED的示例示出根据本申请的一个实施方式的器件。该器件在此包括壳体20结合载体衬底15。壳体20能够包括陶瓷或耐热和耐辐射的塑料。在壳体20的凹部25中设置有半导体芯片10,所述半导体芯片在器件运行时发射辐射。凹部25的侧壁在此是斜切的并且能够包括反射材料。半导体芯片10能够经由导电的端子30、31和焊线32通电。器件能够包括其他的常规的元件,即使在这些元件未详细示出时也如此,例如包括(安放的)透镜或转换元件。
[0093]光学元件50构成为囊封件或体积囊封件。所述光学元件包裹半导体芯片10并且填充凹部25。按照方法的一个根据本申请的实施方式,能够直接在壳体20的凹部25中制造所述光学元件。在根据图1的器件中(并且同样也在根据图2的器件中),原则上能够构成光学元件50的任意的根据本申请的实施方式。因此,仅能够示意地(并且强烈放大地)以均匀地在两亲的嵌段共聚物55中分布的方式示出由金属、金属氧化物或金属氢氧化物构成的导热的纳米颗粒60。嵌段共聚物55例如能够由彼此交联的聚硅氧烷聚合物和聚乙二醇聚合物构成。
[0094]纳米颗粒60具有〈lOOnm、尤其< 50nm的平均直径。所述纳米颗粒均匀地在嵌段共聚物55中分布并且尤其几乎不积聚或沉淀,使得不从中形成(或仅少量地形成)下述结构,在所述结构处散射可见光。用于纳米颗粒60的优选的材料是钴、金、银、铂、镧系元素氢氧化物、例如氢氧化镧。纳米颗粒60能够构成渗透路径,所述渗透路径的特征在于极其高的热导率(在此不可见)。
[0095]渗透路径能够与嵌段共聚物55 —起构成相互渗透的网络。在纳米颗粒60由金属构成的情况下,所述纳米颗粒例如能够以直至20体积%的浓度存在。
[0096]光学元件50的特征在于彡0.4W/(m * K)、尤其0.4至5W/(m * K)的高的热导率,使得将热量良好地从半导体芯片10导出到光学元件50的表面上并且能够输出给周围环境。因为减少如由于加热作用或过热引起的脆化或裂纹形成的损害,所以器件具有高的寿命。因为纳米颗粒60几乎不或甚至完全不散射可见光,所以除了改进的热学管理之外对于器件而言获得极其高的光输出。
[0097]在图2中示出根据至少一个实施方式的具有光学元件50的另一个器件,所述器件类似于图1中的器件。光学元件50在此成形为具有透镜51的囊封件。在光学元件50中存在包含转换材料的颗粒70,使得光学元件50构成用于体积转换。在器件运行时,所产生的转换热量由于光学元件50的高的热导率能够有效地从转换材料70中导出。过热由此被避免并且在转换的辐射的CIE图表中获得稳定的色度坐标。
[0098]包含转换材料的颗粒70能够连同纳米颗粒60 —起构成渗透路径,这能够实现有效地导出转换热量,所述转换热量与在没有渗透路径的实施方式中相比通常更大。当转换材料70本身不导电时,渗透路径也能够借助金属的纳米颗粒60 —起构成,而没有在器件运行时短路。
[0099]图3A示出两亲的嵌段共聚物55的示意图,所述嵌段共聚物例如在上述方法的步骤A)中提供。包含转换材料的颗粒70能够以在其中分布的方式存在(未示出)。在嵌段共聚物55的网络中存在空腔或腔56 (在此作为椭圆示出)。
[0100]在图3B中示出两亲的嵌段共聚物55的示意图,所述嵌段共聚物能够存在于方法的步骤B)中。嵌段共聚物55中的空腔或腔56通过“泡胀”、即引入前驱体的溶液、悬浮液或分散物来扩大。前驱体因此能够均
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