[发明专利]无机接合器件和结构

说明书

可以应用无机涂层以接合光学散射颗粒或组件。经由无机涂层接合的光学散射颗粒可以形成三维膜，其可以接收光发射、转换并发射具有一个或多个改变属性的光发射。可以使用诸如原子层沉积（ALD）技术的低压沉积技术来沉积无机涂层。通过使用ALD技术沉积无机涂层，可以将诸如LED和陶瓷磷光体层的两个或更多个组件接合在一起。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月3日提交的美国临时专利申请号62/417,262和2016年11月3日提交的美国临时专利申请号62/417,237和2017年11月2日提交的美国非临时申请号15/802,273的权益，其内容通过引用并入，如同在本文中完全阐述一样。

背景技术

使用传统技术（例如利用硅树脂）沉积或接合的、半导体器件中的发光颗粒或层可能由于有机粘合剂的降解而遭受较短的寿命。即使在发光颗粒在高温下烧结在一起以形成陶瓷或并入到玻璃中的更昂贵的工艺中，结果得到的波长转换板也通常利用有机胶附接到半导体器件，该有机胶在高温和短波长光（例如蓝色或UV）的高通量密度的操作下可能降解和变色。作为结果，具有使用传统技术沉积或接合的发光颗粒的器件可能需要在不太理想的时间周期内被替换。附加地，除半导体器件之外，使用传统技术接合的衬底也可能经历这些不想要的效果。因此，当涉及将发光颗粒和/或陶瓷层接合到器件和其他衬底时，这样的技术是不足的。

发明内容

依照本发明的方面，可以将多个光学散射和/或发光颗粒沉积到组件上。可以使用低压沉积技术将无机涂层沉积到所述多个光学散射颗粒上。所述多个光学散射颗粒可以接合在一起以形成三维膜，使得光学散射和/或发光颗粒通过无机涂层被接合到另一光学散射颗粒和/或发光颗粒。无机涂层可以包括多个层，并且各层中的一个或多个可以是氧化物涂层，并且光学散射和/或发光颗粒可以使用诸如沉降、电泳沉积（EPD）、模板印刷或分配的技术沉积。光学散射颗粒和/或发光颗粒可以是磷光体颗粒，并且组件可以是金属、衬底、陶瓷、半导体、绝缘体或发光器件，例如发光二极管（LED）或激光器。低压沉积技术可以是原子层沉积（ALD）技术。可以移除或部分移除组件以允许三维膜在一个表面处接收光激发并且从相对表面发射光。该组件对于光发射也可以是透明的并且不被移除。该组件也可以是导热的。该组件对于光发射也可以是不透明的，可以是反射的，并且可以在发射光的相同表面上接收光激发。组件本身可以是激发源，诸如LED或激光器。无机涂层的热膨胀系数（CTE）可以基本上与所述多个光学散射颗粒的CTE或组件的CTE相匹配。无机涂层的折射率可以基本上与所述多个光学散射颗粒的折射率或组件的折射率相匹配。

依照一种实现方式，三维膜可以接收第一波长的光。三维膜可以吸收或部分吸收该光并发射第二波长的光。发射的光可以是第二波长或第一和第二波长的组合。

依照一种实现方式，多个三维膜可以被配置为彼此相邻，例如以线性或矩阵阵列，使得诸如吸收材料或反射材料的分离层位于相邻的三维膜之间。多个三维膜可以放置在可以例如被单独活化的各个发光组件之上，使得每个三维膜被配置为产生彼此独立或彼此隔离、具有例如减少的串扰的光发射。可替换地，可以从诸如激光器或电子束的光栅光源激发发光像素。这种布置可以用在诸如汽车照明（例如自适应前照明系统（AFS））、相机闪光灯、显示器等的系统中。

依照另一种实现方式，组件和/或陶瓷磷光体层的表面可以被粗糙化或者通过使凹槽添加到表面。可以使用低压沉积技术将无机涂层沉积到粗糙化或沟槽化的表面上，从而利用无机涂层将两个组件粘合在一起。

附图说明

被包括以提供对所公开主题的进一步理解的附图被并入在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图还图示了所公开的主题的实现方式，并且与详细描述一起用于解释所公开的主题的实现方式的原理。没有尝试更详细地示出对于所公开的主题的基本理解以及可以实践它的各种方式所必需的结构细节之外的结构细节。

图1a示出了由具有离轴激发的三维膜吸收和发射的光的截面视图；