用于微LED应用的磷光体层的制作方法

用于微led应用的磷光体层


背景技术：

1.us2012/223875描述了使用倒装芯片技术来制造高分辨率、有源矩阵（am）编程的单片发光二极管（led）微阵列。该制造工艺包括制造led微阵列和am面板，以及使用倒装芯片技术来组合得到的led微阵列和am面板。led微阵列在蓝宝石衬底上生长和制造，并且am面板可以使用pmos工艺、nmos工艺或cmos工艺来制造。同一行中的led像素共享公共的n总线，该n总线连接到am面板的地，而led像素的p电极被电气隔离，使得每个p电极独立地连接到安装在am面板上的驱动电路的输出端。led微阵列倒装芯片接合到am面板，使得am面板单独控制led像素，并且led像素呈现优异的发射均匀性。us2012/223875指示，根据该构造，可以消除led工艺和pmos/ nmos/cmos工艺之间的不兼容性。
2.us2018/190712描述了一种基于iii族氮化物半导体的全色显示器件。该显示器件包括微led阵列和颜色转换层，该微led阵列单片集成在外延生长的led异质结构的单个芯片上，并且倒装芯片接合到有源矩阵驱动电路的硅背板。微led阵列的led衬底被去除，并且微led的p-n异质结或p-i-n异质结的n区域经由小于20 μm厚的薄n型iii族氮化物外延层而连接。薄的n型iii族氮化物外延层的表面覆盖有透明/半透明的导电材料层，从而形成微led器件的公共n型电极，实现了微led发射器中的垂直电流。有源矩阵驱动电路的每个寻址和驱动像素至少包含开关晶体管、开关驱动晶体管和锁存寄存器。
3.us2007/273282描述了一种光电子器件，其包括光源、折射率为n1的密封剂和折射率为n2的磷光体，折射率n2在大约0.85n1到大约1.15n1的范围内。us2007/273282还描述了一种调整磷光体的折射率nx的方法，该折射率nx高于预定值n2。该方法包括用一种或多种第二元素部分地或完全地替换磷光体中的一种或多种第一元素，该一种或多种第二元素通常具有比（一种或多种）第一元素更低的原子量。磷光体是化学稳定的，并且在光学上与密封剂相当；并且光电子器件已经获得了技术优点，诸如（除其他之外）增加的光输出效率、容易制造和成本效益。
4.wo2016/041838描述了一种为发光颗粒提供混合涂层的方法，该方法包括（i）通过应用溶胶-凝胶涂覆工艺在发光颗粒上提供第一涂层，从而提供涂覆的发光颗粒；和（ii）通过应用原子层沉积工艺在涂覆的发光颗粒上提供第二涂层。wo2016/041838还描述了发光颗粒，其包括发光核、具有50-300 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的第一涂层、和具有5-250 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的第二涂层。


技术实现要素：

5.半导体发光二极管和激光二极管（本文统称为“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构成它的半导体材料的成分所确定的波长处呈现单个窄峰。通过适当选择器件结构和材料体系，led可以被设计成在紫外、可见光或红外波长处工作。
6.led可以与一种或多种波长转换材料（本文一般称为“磷光体”）组合，这些材料吸收由led发射的光并且作为响应发射更长波长的光。对于这种磷光体转换led（“pcled”），由
led发射的光被磷光体吸收的光的部分取决于由led发射的光的光路中磷光体材料的量，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和该层的厚度。磷光体可以形成设置在由led发射的光的路径中的瓷砖。
7.磷光体转换led可以被设计成使得由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。例如，在这种情况下，磷光体可以被选择成在窄光谱区域内发射光，该光不由led直接有效地产生。
8.替代地，pcled可以被设计成使得仅一部分由led发射的光被磷光体吸收，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。通过适当选择led、磷光体和磷光体成分，这种pcled可以被设计成发射例如具有期望色温和期望显色特性的白色光。
9.在一个方面中，本发明提供了一种器件，包括：微led，包括在同一衬底上的至少两个单独可寻址的发光二极管；磷光体转换器层，设置在微led上，该磷光体转换器层包括多个磷光体颗粒，所述多个磷光体颗粒具有大于1 μm并且小于10 μm的d50。
10.在实施例中，多个磷光体颗粒具有大于2 μm并且小于7 μm的d50。
11.在实施例中，多个磷光体颗粒具有大于3 μm并且小于5 μm的d50。
12.在实施例中，其中磷光体转换器层的厚度大于4 μm并且小于20 μm。
13.在实施例中，其中磷光体转换器层的厚度大于8 μm并且小于15 μm。
14.在实施例中，磷光体转换器层的厚度大于10 μm并且小于13 μm。
15.在实施例中，磷光体转换器层进一步包括基质，并且该基质具有1或更大并且小于或等于1.5的折射率。
16.在实施例中，基质具有1或更大并且小于1.4的折射率。
17.在实施例中，基质具有1或更大并且小于1.2的折射率。
18.在实施例中，磷光体转换器层进一步包括涂覆在磷光体颗粒（上）的非发光材料薄层。
19.在实施例中，薄层包括金属氧化物。
20.在实施例中，薄层包括al2o3、hfo2、ta2o5、zro2、tio2和sio3中的至少一种。
21.在实施例中，薄层通过原子层沉积而形成。
22.在实施例中，薄层具有小于200 nm的厚度。
23.在一个方面中，本发明提供了一种器件，包括：发光二极管；和发光二极管上的磷光体转换器层，该磷光体转换器层包括多个磷光体颗粒和形成在磷光体颗粒之上的非发光材料薄层。
24.在实施例中，磷光体转换器层的厚度大于4 μm并且小于20 μm，其中该磷光体转换器层进一步包括涂覆在磷光体颗粒上的非发光材料薄层，并且其中该薄层具有小于200 nm的厚度。
25.因此，除其他之外，本发明在一个方面中提供了一种器件，包括：微led，包括在同一衬底上的至少两个单独可寻址的发光二极管；磷光体转换器层，设置在微led上，该磷光体转换器层包括多个磷光体颗粒，所述
多个磷光体颗粒具有大于1 μm并且小于10 μm的d50，其中该磷光体转换器层的厚度大于4 μm并且小于20 μm，其中该磷光体转换器层进一步包括涂覆在磷光体颗粒上的非发光材料薄层，并且其中该薄层具有小于200 nm的厚度。
26.因此，除其他之外，本发明在一个方面中提供了一种器件，包括：发光二极管；和发光二极管上的磷光体转换器层，该磷光体转换器层包括多个磷光体颗粒和形成在磷光体颗粒之上的非发光材料薄层，其中该磷光体转换器层的厚度大于4 μm并且小于20 μm，其中该磷光体转换器层进一步包括涂覆在磷光体颗粒上的非发光材料薄层，并且其中该薄层具有小于200 nm的厚度。
27.在实施例中，粒径d50小于9 μm，并且薄层的厚度小于15 μm。
28.在实施例中，磷光体转换器层进一步包括涂覆在磷光体颗粒上的非发光材料薄层，其通过喷涂或沉降可获得。
29.在实施例中，薄层具有40-150 nm之间的厚度。
30.在实施例中，ald涂层可以直接在磷光体层的磷光体颗粒上，而在（（多个）磷光体颗粒和ald涂层）之间中没有另一个（非发光）涂层。
附图说明
31.图1a图示了一种类型的微led器件的一部分的平面视图。
32.图1b图示了穿过图1a的线aa的一种类型的微led器件的一部分的侧视图。
33.图2示出了石榴石磷光体粉末的测量的粒径分布。
34.图3a示出了模拟的微led的光学分辨率，其中单线像素处于开态，并且相邻像素处于关态。
35.图3b示出了模拟的微led的颜色随光源变化，其中单线像素处于开态，并且相邻像素处于关态。
36.图3c示出了模拟的微led的辐射图案，其中单线像素处于开态，并且相邻像素处于关态。
37.图4a-图4c示出了当除了基质材料的折射率被设置为等于1之外，一切保持与图3a、图3b和图3c相同时的模拟结果。
38.图5a-图5b示出了与图3a-图3c和图4a-图4c中相同的微led的模拟数据，除了该模拟是针对六个不同的粒径值和六个不同的磷光体转换器层厚度而执行的。
39.图6a-图6b图示了形成高光学对比度磷光体转换器的方法。
40.图7a-图7c示出了当除了磷光体转换器层的厚度和粒径减小之外，一切保持与图4a、图4b和图4c相同时的模拟结果。
41.图8示出了作为磷光体转换器中al2o3层厚度的函数的相对通量。
42.图9是示例磷光体转换器的光学对比度测量的实验设置的图。
43.图10是穿过示例磷光体转换器层的蓝色光线的图像。
44.图11示出了测量的线轮廓，其垂直于示例磷光体转换器层上的al层中的开口线。
45.图12示出了衬底上的磷光体转换器层的截面与涂覆磷光体材料颗粒的al2o3薄层的交界面的sem（扫描电子显微镜）图像。
具体实施方式
46.微led，也称为μled，是一个芯片上的大量单独可寻址的led器件的阵列。微led阵列具有照明中的应用，例如汽车照明和显示器。由于单独的led或像素是单独可寻址的，因此光图案可以显示在微led上。
47.图1a图示了一种类型的微led器件的一部分的平面视图。在图1a中，每个正方形110表示单个led器件或像素，其中每个微led可以在20000个的范围内。出于说明的目的，图1a仅示出了这种微led的一部分。在每个单独的led之间存在间隙105，其可以是例如金属壁（例如，cu），间隙覆盖led管芯110的每一侧。单独的像素的尺寸可以是例如40x40 μm2，并且间隙105的尺寸可以是例如8 μm。
48.用于形成微led的一种方法是使用外延生长，以在如本领域中已知的倒装芯片构造中的管芯上形成多个单独的led 110。图1b图示了穿过图1a的线aa而截取的一种类型的微led器件的一部分的侧视图。图1b示出了led管芯110。
49.磷光体转换器163在led管芯110上。磷光体转换器163可以由包含在基质中的磷光体颗粒（例如包含在硅树脂中的石榴石颗粒）形成。替代地或附加地，磷光体转换器163包含致密烧结的磷光体陶瓷，诸如lumiramic
tm
。在一个示例中，单独的led产生蓝色光，并且磷光体转换器将蓝色光转换成白色光，以产生在大约5700k的cct下为单色白色的微led。
50.磷光体转换器163可以由三个参数定义：（a）其厚度，（b）基质的折射率，以及（c）磷光体材料的粒径和折射率。磷光体转换器163的厚度或宽度在图1b中由w表示。基质的折射率由为基质选择的材料决定，该材料通常是折射率为1.5的硅树脂。磷光体转换器163中的磷光体材料具有由d50给定的粒径。这里，d表示粉末颗粒的直径，并且d50意味着累积50%体积点（或50%通过粒径）并且可以被称为平均粒径或中值直径。颗粒的d50值可以由粉末颗粒材料的供应商提供，或者可以被测量。例如，图2示出了使用来自horiba公司的pa-950激光粒径分析仪分析的石榴石磷光体粉末的测量的粒径分布，其中测量范围为0.01 μm至3000 μm。测量原理基于在宽角度范围内散射光的图案的测量。如本领域普通技术人员所理解的，散射光的该分布被用于使用mie理论来计算粒径分布。在图4中所示的数据中，d(v, 0.1) = 3.10017 (μm)，d(v, 0.5)（其是d50）= 5.26114 (μm)，以及d(v, 0.9) = 8.17130 (μm)，其中d(v, x.x)针对分布的10%、50%和90%的累积颗粒体积定义了粒径。
51.微led遇到的一个问题是，当一个像素开启并且相邻的像素关闭时，相邻像素之间可以存在非常低的光学对比度。因此，例如，如果图1a的行120中的像素处于开态，并且行130和140中的像素处于关态，则从行120中的像素发射的光延伸跨过相邻的沟槽，并且越过行120每一侧上的像素和沟槽区，使得行130和140（以及行120的相对侧上的等效行）不显得黑暗或关闭。图3a、图3b和图3c中图示了该问题，图3a、图3b和图3c示出了针对处于开态的单线像素（图1a中的行120）和处于关态的相邻像素（图1a中的行130和140）的模拟。在图3a-图3c中，x坐标垂直于像素线。通过使用monte-carlo射线追踪算法来执行该模拟。蓝色led光子在散射磷光体层中被部分地吸收。散射和吸收的概率由单颗粒mie系数导出。
52.图3a示出了微led的光学分辨率。在图3a中，行120、130和140中的像素分别由沿着x坐标的320、330和340表示。针对模拟，每个像素被给定35 μm的宽度，并且每个像素被隔开5 μm。磷光体转换器层（即图1b中的163）被给定30 μm的宽度（在图1b中由w表示）。假设磷光体转换器层163在折射率为1.5的基质中具有尺寸d50为13 μm的磷光体像素。像素行320处
于开态，并且像素行330和340处于关态。曲线384表示发射的绿色光/黄色光，并且曲线386表示发射的蓝色光。曲线384和386示出：由像素行320发射的光在相邻像素之上延伸，并且光学分辨率差。特别地，光学对比度比例是1:3，该光学对比度比例是第二“关闭”线（340）与“开启”线（320）之上的积分通量。
53.图3b将颜色随光源变化示出为沿着x坐标的v’颜色坐标值，并且图3c针对单线像素处于开态并且相邻像素处于关态的模拟的微led，示出了指示作为朝向法线发射方向的极角的函数的发射辐射量（通量）的辐射图案。图3b示出了相较于余弦分布（350）的来自磷光体的计算的发射（384）。
54.为了增加开态像素和关态像素之间的对比度，并且因此改进光学分辨率，定义磷光体转换器163的参数被修改。
55.降低磷光体转换器163的基质的折射率增加了散射，并且因此增加了光学对比度。图4a、图4b和图4c示出了当除了基质材料的折射率被设置为等于1（即空气的折射率）之外，一切保持与图3a、图3b和图3c相同时的模拟结果。如可以从图4a、图4b和图4c中看出，光学分辨率、颜色随光源变化和辐射图案都随着基质的去除而改进，即，将折射率值设置为= 1。例如，参见图4a，与图3a中的对应曲线384和385相比，发射的绿色光/黄色光曲线484和发射的蓝色光曲线486两者都更靠近线320而变窄。例如，参见图4b，与图3b中的对应曲线342相比，颜色随光源变化442被改进，并且同样地，在图4c中，辐射图案450被改进（线448是余弦函数）。当折射率= 1相对于折射率= 1.5时，光学对比度比例从1:3增加到1:18。因此，为了改进光学对比度，基质的折射率可以小于1.5，特别是基质的折射率可以小于1.4，并且特别是基质的折射率可以小于1.2。
56.减小磷光体转换器163中磷光体材料的粒径和减小磷光体转换器163的厚度w也增加了光学对比度。图5a和图5b示出了与图3a-图3c和图4a-图4c中相同的微led的模拟数据，除了该模拟是针对六个不同的磷光体材料颗粒d50尺寸值和五个不同的磷光体转换器层厚度w而执行的。在折射率设置为1（图5a）和设置为1.5（图5b）的情况下执行模拟。在图5a和图5b中，六个不同的粒径d50值是3.8 μm、5 μm、7 μm、9 μm、11 μm和13 μm（如分别由蓝色线、红色线、绿色线、紫色线、浅蓝色线和橙色线所指示）。虚线指示1:300的光学对比度比例。五种不同的磷光体转换器层厚度w为10 μm、14 μm、20 μm、27 μm和37 μm。图5a和图5c中的图都示出：磷光体转换器中的粒径越小，并且磷光体转换器层越薄，则光学对比度越好，尤其是当折射率= 1时。因此，为了改进光学对比度，粒径d50可以在1 μm和10 μm之间，特别是粒径d50可以在2 μm和7 μm之间，并且特别是粒径可以在3 μm和5 μm之间。此外，为了改进光学对比度，厚度w可以在4 μm和20 μm之间，特别是在8 μm和15 μm之间，并且特别是在10 μm和13 μm之间。
57.因此，当折射率= 1时，具有高光学对比度（300以上）的磷光体转换器只可以用小于5 μm的磷光体粒径d50和远低于15 μm的厚度w来实现。当粒径小于9 μm并且厚度小于15 μm时，可以实现优于1:100的光学对比度比例（其中折射率= 1）。实际上，磷光体材料颗粒的d50被限制在1
–
3 μm，其中量子效率随着磷光体的粒径的减小而减小。另外，整个层的厚度受到磷光体材料的最大容许活化剂浓度的限制（增加也可以导致量子效率降低）。对于磷光体转换器层基质材料（如硅树脂），高对比度层的参数空间极其有限。另一方面，磷光体转换器内的基质材料具有两种功能。首先，为磷光体转换器层提供机械稳定性，以及其次，增强
从下面的led管芯的蓝色光提取。
58.图6a-图6b图示了形成这种高光学对比度磷光体转换器的方法。在图6a中，磷光体材料颗粒630沉积在衬底610上，该衬底610可以是例如微led epi表面。磷光体材料颗粒630可以使用任何适当的方法来施加（诸如例如喷涂、沉降等），其将磷光体材料颗粒630沉积在薄层中，该薄层可以小于15 μm厚。磷光体材料颗粒可以具有小于5 μm的d50尺寸。
59.接下来，如图6b中所示，磷光体颗粒630涂覆有非发光材料的薄层660，诸如金属氧化物（例如al2o3）。与图6a相比，在图6b中通过加粗限定磷光体颗粒的线来示意性地指示薄层660。非发光材料的薄层660可以使用原子层沉积来施加，如将在下面更详细地描述。原子层沉积允许非发光材料流入衬底610上每个磷光体颗粒630之间的区域，使得非发光材料在每个颗粒上和每个颗粒周围形成涂层，以形成非发光材料的薄层660。用于薄层660的材料包括，例如，al2o3、hfo2、ta2o5、zro2、tio2、和sio2。非发光材料的薄层660可以具有小于200 nm的厚度，该厚度可以在20 nm和300 nm之间，特别地，该厚度可以在150 nm和40 nm之间。
60.得到的磷光体转换器663包括覆盖有非发光材料（诸如al2o3）的薄层660的磷光体颗粒薄层630。磷光体转换器663的厚度w小于15 μm。图7a、图7b和图7c示出了针对这种磷光体转换器663的模拟的光学分辨率、颜色随光源变化以及辐射图案。在图7a、图7b和图7c中，磷光体转换器层厚度为14 μm，并且磷光体材料粒径d50 = 3.8 μm，折射率值为1。所有其他参数与图3a-图3c和图4a-图4c中的相同。可以看出，通过将图7a的曲线784和786与图3a的曲线384和386进行比较，光学分辨率被改进，并且所实现的对比度为1:375。颜色随光源变化742（图7b）和辐射图案748（图7c）分别与图3b和图3c中的那些相比也是有利的。
61.除了具有高光学对比度之外，磷光体转换器663是机械稳定的，并且通过耦合光学接触led表面的磷光体颗粒来增强从led管芯的光提取，而不显著减小层中的光散射。磷光体转换器663还具有对于各种应用所必需的高可靠性，包括例如汽车前向照明标准。此外，这种磷光体转换器层可以在任何led、而不仅仅是微led上使用，其中它可以提供可靠性和增强光提取的优点。
62.ald细节：原子层沉积（ald）用于在光学转换器663上沉积薄层660。ald是一种化学气相沉积工艺，其允许通过以可控的方式每次循环施加一个原子层的材料来沉积材料薄层。在这种工艺中，通过金属氧化物前驱体与氧源（诸如水和/或臭氧）在气相中的反应来形成聚合物网络。ald反应（至少）分为两部分。在第一步中，金属（氧化物）前驱体被馈送入反应器中，并吸附表面上的反应性基团和/或与表面上的反应性基团反应，并且基本上所有未反应或吸附的前驱体分子通过反应器吹扫被去除。在第二步中，氧源被馈送入反应器中并与颗粒表面上的金属源反应，随后吹扫反应器，以基本上去除所有剩余的氧源分子和由缩合反应形成的水解产物。由于表面反应的自限制性质，因此这两个步骤导致原子层（或单层）的形成。这些原子层反应步骤重复多次以形成最终的ald涂层。术语金属氧化物前驱体尤其指示金属氧化物的前驱体。前驱体本身可以不是金属氧化物，但是可以例如包括金属有机分子。因此，尤其是用于ald的金属（氧化物）前驱体通常可以包括金属卤化物、醇盐、酰胺和其他金属（有机）化合物。
63.ald工艺的逐步性质允许在具有大纵横比的结构上和结构中也有保形涂层，所述结构诸如磷光体颗粒。ald工艺进一步允许其通过将不同的金属氧化物前驱体连续馈送入
反应器中来沉积不同成分的层，以形成具有定制光学特性的多组分层或纳米层压件。
64.因此，在特定的实施例中，ald层被施加在具有磷光体颗粒的gan表面上，以将颗粒机械地和光学地接合到衬底。该工艺被设置成使得层将颗粒与衬底连接，并将颗粒与它们的相邻颗粒连接。因此，在gan表面形成了具有修改的光学特性的磷光体颗粒网络，从而增强了led的光输出。ald层通常可以具有20-500 nm、特别是50-200 nm范围内的层厚度。
65.在另外的实施例中，ald工艺被设置成使得不仅发生保形沉积，而且发生类cvd生长，从而导致在磷光体颗粒之间的空隙中的较厚的层。可以通过缩短脉冲之间的吹扫时间或减小反应器温度来实现类cvd生长。
66.用于ald第二涂层的适当材料的（非限制性）数量列于下表1中：表1
氧化物材料金属（氧化物）前驱体氧源沉积温度[
°
c]al2o3al(ch3)3(tma)或hal(ch3)2h2o或o3100
–
400hfo2hf(n(ch3)2)4或hf(n(ch2ch3)2)4h2o80
–
300ta2o5tacl5或ta(n(ch3)2)5h2o80
–
300zro2zrcl4或zr(n(ch3)2)4h2o80
–
300tio2ticl4,ti(och3)4或ti(oet)4h2o80
–
300sio2sicl4,h2n(ch2)3si(oet)3或si(oet)4h2o或o3150
–
300
[0067]
替代地或附加地，可以应用氧化铌（尤其是nb2o5）或氧化钇（y2o3）。其金属前驱体分别是例如（叔丁基亚胺基）-三（二乙基氨基）-铌、nbf5或nbcl5、以及三（乙基环戊二烯基）钇。
[0068]
然而，也可以应用其他材料。因此，在原子层沉积工艺中，金属氧化物前驱体尤其可以选自金属的金属氧化物前驱体组，该金属选自由al、hf、ta、zr、ti和si组成的组。替代地或附加地，可以应用ga、ge、v和nb中的一种或多种。甚至更特别地，应用这些前驱体中的两种或更多种的交替层，其中至少一种前驱体选自由al金属氧化物前驱体和si金属氧化物前驱体组成的组（尤其是al金属氧化物前驱体），并且另一种前驱体选自由hf金属氧化物前驱体、ta金属氧化物前驱体、zr金属氧化物前驱体和ti金属氧化物前驱体组成的组，尤其是选自由hf金属氧化物前驱体、ta金属氧化物前驱体和zr金属氧化物前驱体组成的组，甚至更特别地是ta金属氧化物前驱体。尤其是hf、zr、和ta似乎提供相对透光的层，而ti例如可以提供相对不透光的层。例如，用ta、hf、和zr加工似乎比si相对容易。术语“氧化物前驱体”或“金属氧化物前驱体”或“金属（氧化物）前驱体”也可以指代两种或更多种化学上不同的前驱体的组合。这些前驱体尤其在与氧源反应时形成氧化物（并且因此被指示为金属氧化物前驱体）。
[0069]
示例根据本文公开的实施例，为了在led上形成磷光体转换器层，使用了nyag4454 （intematix公司）磷光体颗粒材料（其中d50 = 3.8 μm）。磷光体颗粒以2.5 mg/cm2的屏幕重量（screen weight）沉降在蓝色薄膜倒装芯片（tffc）led上的乙醇中。一旦磷光体颗粒已经被施加到led，之后al2o3涂层就被施加在picosun oy ald反应器中。前驱体材料是三甲基铝和针对o的h2o，以制成al2o3薄膜。沉积温度设置为150℃。引入前驱体的脉冲时间为100 ms，随后用氮气吹扫30秒，随后用气相水脉冲100 ms，随后再用氮气吹扫30秒。在脉冲之后，
允许所有前驱体与颗粒和led反应的时间。
[0070]
重复ald循环以在20 nm步骤中形成al2o3无机涂层。在每个20 nm步骤中，在积分球中测量来自1a下的led的发射通量。图8将1a 85℃插座温度下测量的相对通量示出为al2o3层厚度的函数。随着al2o3层厚度的增加，恒定电流和温度下的led的通量增加了大约6%。
[0071]
还测量了示例磷光体转换器的光学对比度。图9示出了针对示例磷光体转换器的光学对比度测量的实验设置。使用具有3.8 μm的d50的yag:ce磷光体材料颗粒如上所描述来形成示例磷光体转换器963。磷光体转换器层为10 μm厚。通过ald沉积在磷光体颗粒上的al2o3层为50 nm厚。玻璃衬底910涂覆有100 nm的铝层919。铝层919具有50 μm宽的狭缝923（或平面视图中的线，图10）。为了进行测量，蓝色光940照射在衬底910的背侧上，其中一些穿过狭缝923。
[0072]
图10是穿过磷光体转换器层963的蓝色光线的图像。用光学显微镜（keyence vhx-5000）来测量光分布，垂直于铝层919中的开口线而绘制线扫描。
[0073]
图11示出了测量的线轮廓11，其垂直于磷光体转换器层963上的al层919中的开口线。强度轮廓来自显微图像。为了扩展显微镜摄像头的动态范围，已经叠加了具有不同曝光时间的图片，始终选择摄像头动态范围内的信号（hdr测量）。测量的线轮廓11与计算的轮廓12匹配。距离al层的边缘47 μm处达到1:300的对比度（14）。
[0074]
图12示出了衬底上的磷光体转换器层的截面与涂覆磷光体材料颗粒的al2o3薄层的交界面的sem（扫描电子显微镜）图像。该示例磷光体转换器层如上所描述用yag磷光体形成，并且为了易于成像，磷光体转换器层形成在玻璃衬底上。该图示出了al2o3如何涂覆颗粒和玻璃衬底的暴露表面，并且还示出了颗粒如何与玻璃衬底接触，该玻璃衬底将是led的发射光的表面。涂层材料也可以通过edax（用于确定元素成分的x-射线光谱方法）分析来评估。