用于真空或者不活泼气体封装的LED的集成的吸气剂制造技术

一种用于控制封闭物内的环境的技术，包括在封闭物内提供吸气剂。根据该技术制造的一种ＬＥＤ可以在ＬＥＤ器件所封闭的体积内包括吸气剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
发光二极管(LED)为固态光源，其工作原理为电子和空穴在p半导体与n半导体结处的结合。通过沉积在LED芯片(衬底)上的不同发光材料层来控制LED的发光。每层发出的光通常为单色的。通过使用多层发光材料和染料来实现不同的颜色。例如，生长在合适衬底上的InGaAlP族的多层发光材料可以发出红色、黄色和橙色的光。生长在SiC和Al2O3衬底上的InGaAlP族的多层发光材料可以发出蓝、绿和UV光。为了得到白光，可以结合三种如红色、绿色和蓝色LED的输出。或者，可以使用单个蓝色或UVLED来激励放置在蓝色或者UVLED附近的荧光粉材料。荧光粉材料吸收蓝色或者UV光，而且重新发出包括更长波长的光谱的光。因此，涂敷有荧光粉的蓝色LED可以发射合适颜色的光谱，其结合产生白光。通过使用不同的掺杂物质生长InGaAlP族的不同材料层，以得到p层和n层，从而产生白色LED。有机金属汽相外延(OMVPE)是用于生长这种层的常用方法。在OMVPE技术中，包括所需金属原子的有机金属分子以气/汽相输送到合适的衬底，以在衬底上得到薄膜。合适衬底的例子为氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)和碳化硅(SiC)。氧化铝和碳化硅可以在衬底和发光二极管结构之间具有GaN或者AlN缓冲层。例如，晶圆衬底完全由发光二极管结构层覆盖，然后其被切割，以产生每个晶圆10,000个LED。然后，每个模片安装在两个电极之间，成为LED的有源元件。微粒或者薄膜形式的荧光粉材料沉积在InGaAlP多层上，以将发光LED的主要发射波长偏移到期望的可见光发射光谱。荧光粉包括晶核材料，如YAG、CdS、ZnS等，其结合小浓度的活化剂离子，如稀土金属元素和过渡金属元素。具有荧光粉的InGaAlP多层LED通常密封在如环氧树脂的聚合树脂中。为了增加LED的前向光发射，用荧光粉覆盖的多层LED可以放置在合适的反射杯中。反射杯将发射的光反射到LED的端部。LED发出的热和UV能量会使聚合树脂密封层分解。聚合树脂密封层的分解进而使发出的光看起来是黄色的。此外，荧光粉层和InGaAlP多层的发射效率会因为湿气而降低。荧光粉活化剂的氧化状态会由于氧的存在而改变，由此使发射的光降低，而且可能使发射波长偏移。因为高功率LED(如白光LED)工作于明显升高的温度，所以氧化反应由于温度而增强。LED颜色和发射强度的改变通常是不希望出现的，对白光LED而言尤其如此。图1是在先技术LED组件100的截面视图，其包括基座112。当然，该组件只是各种类型的LED组件的示例。在图1中，LED半导体材料106固定在引线108a上。引线108a可以通过使用提供高反射率的安装有银的导电性环氧树脂实现。或者，可以便利地采用倒装类型的LED结构焊凸接合，因为该工艺不会影响提取活性区域发出的光辐射。反射杯104a和引线108a及108b固定在基座112上。反射杯104a可以是，例如，具有倒置的截去顶部的圆锥开口的材料实体，其提供反射表面104b。反射杯104a可以由如玻璃、陶瓷和塑料的电绝缘材料制成。反射表面104b可以是，例如，通过溅射工艺施加的铝薄膜。引线108a和108b通常由铜合金制成。接合线107将引线108b电连接到LED材料106的顶部。聚合树脂103位于反射杯104a的锥形开口内，并且密封LED材料106和接合线107。优选地，在密封材料103内点缀有荧光粉材料102(以小泡泡示出)，用于将LED材料的发射波长偏移到如产生白光。“白”这里指所产生的可见光的大范围光谱，其产生看起来基本上为白色的光，尽管其可能稍微带有一些其他频率(如蓝色)。固态聚合树脂封装圆丘110通过如环氧树脂或者胶和反射杯104a粘合，并且位于封装材料103之上。LED材料106可以包括InGaAlP多层LED结构。基座112可以由如蓝宝石(Al2O3)或者碳化硅的绝缘材料制成。基座112应该是非常差的电导体(如绝缘体)，但是，优选地，其应该是相当好的热导体。可选的，吸热设备(未示出)可以连接到基座112上，或者作为基座112的一部分，以帮助散掉来自LED组件100的热。引线108a和108b为电极引线，其可以由包括铜和铜合金的导电材料制成。引线108a和108b可以和LED材料106的基座一样宽。反射杯104a可以由如玻璃、陶瓷的绝缘材料制成。图2示出了在先技术的LED组件在使用一段时间后会遇到的一些问题。LED 100工作一段时间后，LED材料106产生的紫外线(UV)光和热能会使聚合树脂封装圆丘110变色或者发黄。这由圆丘110的变色113说明。聚合树脂封装圆丘110发黄进而造成对InGaAlP多层结构和荧光粉材料的吸收，尤其是在可见光谱的蓝色部分。这会引起LED输出的光变弱，而且输出颜色会偏移。因此，LED 100的输出变暗，而且不那么白了(如，更黄)。此外，荧光粉材料和InGaAlP多层结构都和湿气115(如水蒸气)反应，湿气会扩散通过固态聚合圆丘并使得LED光发射强度降低。此外，组件100内的湿气会腐蚀组件100的电极和其他部件。荧光粉材料还可以和氧气114反应，氧气114会扩散通过固态聚合圆丘并使光辐射的波长偏移。因此，LED组件中的湿气和氧气对LED的性能有负面影响。基于上述讨论，需要制造一种LED组件，其在工作中保持LED光发射的高强度和稳定波长，而且其不会由于暴露在氧气、湿气和/和其他污染物中而快速分解。
技术实现思路
根据非限定性的实施例提供了一种用于控制LED组件内的环境的方法，其包括在LED组件的环境内提供吸气剂，以及激活吸气剂，由此可以从环境中去除污染物。在一个实施例中，LED组件包括以吸气剂材料涂敷的反射杯；用于覆盖反射杯和LED的圆丘；圆丘内的非反应性环境。另一个实施例包括基座；固定到基座上的发光半导体；密封到基座上的半透明盖子，其位于发光半导体之上并且限定出内部腔室；以及腔室内的氧气和水汽小于约100PPM的受控环境。在一个非限定性实施例中，LED组件还包括和受控环境接触的吸气剂，其中受控环境的压力位于，如10个大气压和10-3乇之间(仅作为例子而非限定)。或者，受控环境为小于10-3乇的真空。此外，作为替代，受控环境包括从不活泼气体和惰性气体中选出非反应性气体。此外，作为替代，受控环境是和暴露于腔室中的材料不反应的流体。根据一些实施例，通过将LED组件保持在如真空、不活泼气体或者流体的控制环境下，而使湿气和氧气对活性层的有害作用最小，这是有益的。此外，可以通过使用吸气剂从真空或者不活泼气体中去除湿气和氧气。这些实施例适于包括蓝色LED、绿色LED、UV LED和白光LED各种类型的LED。通过阅读下面的说明书并参附图，本领域的技术人员将可更清楚地了解本专利技术的这些和其他有益方面。附图说明以下将结合附图以示例而不是限制性的方式对本专利技术进行说明，其中类似的参考标号指类似的组件，其中图1是在先技术的LED组件的截面视图。图2是在先技术的LED组件在使用一段时间后的截面视图，其说明分解问题。图3是根据本专利技术一些实施例的LED组件的截面视图。图4是根据本专利技术的一些实施例的，在封装圆丘上沉积有吸气剂的LED组件的截面视图。图5是根据本专利技术的一些实施例的，包括微粒形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供ＬＥＤ组件的腔室内的ＬＥＤ材料；提供该ＬＥＤ组件的腔室内的吸气剂；至少部分通过使用该吸气剂控制该ＬＥＤ组件的腔室内的环境。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-4-15 60/562,899;US 2005-4-12 11/104,9581.一种方法，包括提供LED组件的腔室内的LED材料；提供该LED组件的腔室内的吸气剂；至少部分通过使用该吸气剂控制该LED组件的腔室内的环境。2.根据权利要求1所述的方法，还包括激活所述吸气剂，由此从所述LED组件的腔室内的环境中去除污染物。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供吸气剂包括将所述吸气剂封闭在所述组件的腔室内。4.根据权利要求1所述的方法，还包括将LED材料封闭在提供受控环境的腔室内。5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述腔室的反射表面上形成所述吸气剂。6.根据权利要求1所述的方法，还包括在圆丘上形成所述吸气剂，其中该圆丘至少部分限定所述LED组件的所述腔室。7.根据权利要求1所述的方法，还包括在圆柱体的内表面上形成所述吸气剂，其中该圆柱体至少部分限定所述LED组件的所述腔室。8.一种装置，包括具有开口的反射杯；连接到该反射杯的LED；至少部分沉积在该反射杯的该开口内的吸气剂材料；用于至少部分封装非反应性环境中的该LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科阿苗蒂，罗纳德O彼得森，
申请(专利权)人：泽斯吸气剂公司，
类型：发明
国别省市：IT[]