均匀发射的 LED 封装制造技术

本发明专利技术涉及均匀发射的LED封装。一种发射体封装(10，30)包括安装到次载具(12)表面上的发光二极管LED(14)，且该表面具有围绕该LED(14)的第一弯月面形成特征(20)。密封填质(22)包括在该表面上并覆盖该LED(14)。邻近该表面的该密封填质(22)的外部边缘由该弯月面形成特征(20)来限定且该密封材料(22)形成覆盖该LED(14)的基本圆顶形状。一种用于通过提供表面具有第一弯月面保持特征(20)的主体(12)来制造LED封装(10，30)的方法。LED(14)安装到具有围绕该LED(14)的弯月面保持特征(20)的该表面。将液体密封填质(22)引入该LED(14)和该表面上方，该第一弯月面保持特征(20)将该液体密封填质(22)以圆顶形状保持在LED(14)上方。然后固化该密封填质(22)。

LED package with uniform emission

The present invention relates to a uniformly emitting LED package. An emitter package (10, 30) includes a light emitting diode LED (14) mounted on a surface of a secondary vehicle (12) and has a feature (20) having a first meniscus around the LED (14). A sealing filler (22) is included on the surface and covers the LED (14). The outer edge of the sealing filler (22) adjacent to the surface is defined by the meniscus forming feature (20), and the sealing material (22) forms a basic dome shape covering the LED (14). A method for manufacturing a LED package (10, 30) by providing a body (12) having a first meniscus holding feature (20) on a surface. The LED (14) is mounted to the surface having a feature (20) surrounding the meniscus of the LED (14). A liquid seal (22) is introduced into the LED (14) and above the surface, retaining the characteristic (20) of the first meniscus, holding the liquid seal (22) in dome shape above the LED (14). The sealing filler is then cured (22).

【技术实现步骤摘要】
均匀发射的LED封装本申请是 申请人:美商克列股份有限公司于2007年3月29日提交的同名中国专利申请N0.200780012387.0的分案申请。
本专利技术涉及半导体发光二极管(LED)且更具体地涉及LED封装及LED封装方法。
技术介绍
发光二极管(LED)是将电能转换成光的固态装置，且一般包含夹置在相反掺杂层之间的一或多个半导体材料有源层。当横跨该掺杂层施加一偏压时，空穴及电子注入有源层内，在有源层内它们复合而产生光。光从有源层并从LED的所有表面全向地发射。有用的光一般在通常为P型的LED上表面方向上发射。传统LED无法从其有源层产生白光。从常规LED产生白光的一种方法是将来自不同LED的不同色彩混合。例如，可将来自红色、绿色及蓝色LED的光或来自蓝色及黄色LED的光混合以产生白光。此外，不同的光色彩通常产生自可能需要复杂的制造来组合在一装置内的不同类型的LED。由于不同类型的二极管会需要不同的控制电压，所得装置还可能需要复杂的控制电子组件。这些装置长期的波长及稳定性还由于不同LED的不同老化行为而劣化。最近，通过使用黄色磷光体、聚合物或染料包围LED已将来自单个发蓝光LED的光转换成白光。[参见 Nichia Corp.white LED, part N0.NSPW300BS, NSPff312BS,etc.(Nichia Corp.的白光LED，部件号NSPW300BS, NSPW312BS等)，其中包含由黄色磷光体粉末包围的蓝光LED ;还参见授予Hayden的美国专利案第5959316号，标题为磷光体LED装置的多重密封。]包围材料“向下转换”某些LED光的波长，从而改变其色彩。例如，如果基于氮化物的蓝光LED被黄色磷光体所包围，则部分蓝光会无变化地地通过该磷光体,而剩余的蓝光会被向下转换为黄光。该LED会同时发射蓝光与黄光，其结合以产生白光。使用此方案的其它LED示例包括授予Vriens等人的美国专利案第5，813，753号与授予Lowery的美国专利案第5，959，316号。LED封装的一种类型称为“滴入杯内”方法，其中一 LED驻留于杯状凹槽的底部。将包含基质材料的磷光体(例如分布在诸如硅树脂或环氧树脂之类的密封材料内的磷光体粉末)注入并填充该杯，包围并密封该LED。接着，固化该基质材料以硬化该LED周围的封装材料。不过，这种封装可能导致在相对于该封装的不同视角下具有显著的发射光色彩及色调变化的LED封装。此色彩变化在其中磷光体包含延伸到该LED驻留的杯的“边缘”的基质材料的封装中尤其突出，从而导致侧向发射的转换光成为高视角占优势(例如与光轴成90度)。在较高视角下发射的未转换LED的有限数量会使该问题变得更糟。未转换LED光通常被该杯的侧壁以较高视角反射离开，使得几乎没有相应的未转换光在该些角度下发射。另一种用于封装LED的方法包括将磷光体粒子直接耦合在LED表面上。因为这种改进使转换光及未转换光的源靠近空间同一点，所以这种“白色芯片”方法可导致与视角有关的色彩均匀度显著改善。例如，因为该转换材料及LED靠近同一空间点，所以黄色转换材料所覆盖的蓝光LED可提供基本均匀的白光源。但是，这种方法通常需要诸如电泳沉积之类的复杂且昂贵的工艺来实现直接涂覆于LED上的均匀磷光体。
技术实现思路
简要及概括而言，本专利技术涉及固态发射体封装及制造该发射体封装的方法。根据本专利技术的发射体封装的一个具体实施例包括次载具，和安装到该次载具一表面的固态发射体。该次载具包括在所述LED周围的第一弯月面形成特征(forming feature )。密封材料基质包括在该次载具的表面上，并覆盖所述固态发射体。该密封材料基质在该发射体上方形成圆顶形状，且该密封材料基质的大小及形状受到该弯月面形成特征的宽度及形状的影响。根据本专利技术的发射体封装的另一具体实施例包括安装到具有包围该发射体的第一弯月面形成特征的主体的表面上的固态发射体。密封材料包括在该表面上并覆盖该固态发射体。邻近该表面的该密封材料的外部边缘由该弯月面形成特征来限定。该密封材料在所述发射体上方形成基本为圆顶状的覆盖体。根据本专利技术一种用于制造LED封装的方法的一具体实施例包括提供表面具有第一弯月面保持特征的主体。固态发射体安装到具有包围该发射体的弯月面保持特征的表面上。液体密封材料基质引入该LED及该表面上方，该第一弯月面保持特征将液体密封材料基质以圆顶形状保持在发射体上方。然后固化该基质密封材料。对本领域普通技术人员而言，从以下详细描述中并结合附图，本专利技术的这些和其它特征以及优点将显而易见，其中: 【附图说明】 图1是用于根据本专利技术的LED封装的一具体实施例的圆柱形次载具及LED的透视图； 图2是图1所示的次载具及LED的俯视图； 图3是沿图2中截面线3-3所截取的图1及2中次载具及LED的截面图； 图4是具有图1-3中的次载具和LED以及基质密封材料的根据本专利技术的LED封装的一实施例的透视图。图5是沿截面线5-5所截取的图4所示的LED封装的截面图； 图6是具有中间密封材料的根据本专利技术的LED封装的另一具体实施例的断面图； 图7是具有安装到印刷电路板的次载具并具有第二密封材料的根据本专利技术的LED封装的另一具体实施例的截面图； 图8是图7中的LED封装以及中间层密封材料的截面图； 图9是可用于根据本专利技术的LED封装的另一具体实施例的方形次载具及LED的透视图； 图10是具有一基质密封材料的图9所示的次载具及LED的透视图； 图11是示出根据本专利技术的LED封装的一具体实施例的CCT性能的曲线图； 图12是可用于根据本专利技术的LED封装的另一次载具及LED组合的透视图； 图13是可用于根据本专利技术的LED封装的另一次载具的俯视图； 图14是可用于根据本专利技术的LED封装的另一次载具的俯视图； 图15是具有不同成形上部及下部的根据本专利技术的另一次载具的透视图； 图16是显示可用于根据本专利技术的LED封装的某些替代的弯月面保持特征的次载具的截面图； 图17是根据本专利技术的LED及基质材料组合的另一具体实施例的透视图； 图18是图17中LED及基质材料组合的截面图；以及 图19是根据本专利技术的一种用于制造LED封装的方法的一具体实施例。【具体实施方式】本专利技术提供LED封装和用于利用简易、廉价的实施过程以制造包围该LED的紧密、独立、半球状磷光体转换器层来制造该LED封装的方法。在该层内的磷光体粒子驻留在管芯附近，使得在同一“空间点”附近同时产生转换光及未转换光。这允许该LED封装在不同视角下产生基本相同比率的转换光与LED光，从而在不同视角下产生基本均匀的光。本文中参考特定具体实施例来说明本专利技术，但应理解，本专利技术可采用许多不同形式来具体化且应视为不局限于本文所提出的具体实施例。还应理解，当称诸如层、区域或基板之类的组件位于另一组件“之上”时，其可直接位于该另一组件之上，或其间还可能存在中间组件。此外，诸如“上部”、“上面”、“下部”、“之下”、“下面”及“在上方”及类似术语之类的相关术语可在本文中用于说明一层或另一区域的关系。应当理解，除了图中所示之方位，这些术语旨在涵盖该装置之不同方位。虽然术语第一、第二等在本文中可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射体封装，包括：次载具，安装到所述次载具的表面上的固态发射体，所述次载具包括在所述固态发射体周围的第一弯月面形成特征；在所述次载具的所述表面上且覆盖所述固态发射体的密封填质，所述密封填质在所述固态发射体上方形成圆顶形状，所述密封填质的大小和形状至少部分地由所述弯月面形成特征的宽度和形状限定，其中所述第一弯月面形成特征具有方形形状，在其拐角处具有凹口。

【技术特征摘要】
2006.04.04 US 11/3982141.一种发射体封装，包括: 次载具， 安装到所述次载具的表面上的固态发射体，所述次载具包括在所述固态发射体周围的第一弯月面形成特征； 在所述次载具的所述表面上且覆盖所述固态发射体的密封填质，所述密封填质在所述固态发射体上方形成圆顶形状，所述密封填质的大小和形状至少部分地由所述弯月面形成特征的宽度和形状限定，其中所述第一弯月面形成特征具有方形形状，在其拐角处具有凹□。2.如权利要求1所述的封装，其中，所述次载具被安装到印刷电路板上。3.如权利要求2所述的封装，包括覆盖所述密封填质和所述次载具的第二密封材料。4.如权利要求3所述的封装，其中，所述密封填质包含转换材料，且其中所述第二封装材料对所述发射体和所述转换材料所发射光的波长透明，且其中所述第二封装材料具有比所述密封填质更高的折射率。5.一种发射体封装，包括: 次载具， 安装到所述次载具的表面上的固态发射体，所述次载具包括在所述固态发射体周围的第一弯月面形成特征； 在所述次载具的所述表面上且覆盖所述固态发射体的密封填质，所述密封填质在所述固态发射体上方形成圆顶形状，所述密封填质的大小和形状至少部分地由所述弯月面形成特征的宽度和形状限定； 围绕所述第一弯月面形成特征的第二弯月面形成特征；以及 在所述密封填质上方成圆顶形状的中间密封材料，所述中间密封材料的大小和形状至少部分地由所述第二弯月面形成特征的大小和形状限定， 其中，所述次载具包括上部部分和下部部分，所述上部部分具有小于所述下部部分宽度的宽度，所述第一弯月面保持特征包括所述上部部分的边缘，所述第二弯月面保持特征则包括所述下部部分的边缘。6.一种发射体封装，包括: 安装到主体表面的固态发射体，所述表面具有集成到所述主体、围绕所述发射体的第一弯月面形成特征； 在所述表面上并覆盖所述固态发射体的封装材料，所述封装材料的外部边缘邻近由所述弯月面形成特征所限定的所述表面，所述封装材料形成覆盖在所述发射体上方的基本上圆顶形状， 其中所述弯月面形成特征包括所述表面的边缘；以及 在所述密封填质上方成圆顶形状的中间密封材料，其中所述中间密封材料的至少一个表面与所述密封材料的形状一致。7.如权利要求6所述的封装，其中，所述弯月面保持特征具有围绕所述发射体的宽度，以便通过液体和所述弯月面保持特征之间形成的弯月面来在所述发射体上方的圆顶形状中保持所述液体。8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：G尼格利，M梁，M毕席拉，E塔莎，P安德鲁，
申请(专利权)人：美商克立股份有限公司，
类型：发明
国别省市：