具有改善的光分布一致性的磷光体转换ＬＥＤ器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种新型磷光体转换ＬＥＤ器件（“ＮＰＣＬＤ”）。该ＮＰＣＬＤ可以包括在磷光体主体上的透镜，其中透镜和磷光体主体每个都具有基本凸起的上表面。ＮＰＣＬＤ或者可以包括第一和第二透镜，第一透镜具有与磷光体主体之间的基本平坦的界面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改善的光分布一致性的磷光体转换LED器件。
技术介绍
磷光体转换发光二极管(“LED”)器件对于产生这样的光输出是有用的该光输出具有实际光谱特性和与LED自身的实际光谱特性不同的观察光谱特性。例如，在寻求作为白炽灯和磷光体灯的可能替换的明显发射白光的LED器件的过程中，蓝光LED的出现是一个关键性发展。蓝光LED已被与黄光磷光体集成在一起来发射蓝色和黄色光子，它们的比例为人眼观察为白光的比例。尽管这些光子发射未跨越整个可见光谱，并且因此不能实际等同于日光，但是它们看起来是白色，并且因此可以被有效地用在例如发光设备中。由于LED器件可以比白炽灯或磷光体灯更高效地将电转换为光子发射，所以就能量转换来说将LED用于发光或其他设备可以获得较大的好处。此外，作为固态器件，与传统的白炽灯和磷光体灯相比，LED器件具有更长的平均使用寿命，并且通常更能抵抗物理损害。磷光体转换LED器件一般发射至少具有两种离散波长的光子，它们是由在位置上彼此接近但是不相同的至少两个不同的源产生的。一个源是来自LED自身的电致发光辐射；另一个是由来自LED的辐射激发的来自磷光体的冷光辐射。遗憾的是，这些光子源的物理定位和功能操作二者的非同式一般导致来自传统的磷光体转换LED器件的累加的光子发射的非一致性，从而产生了不希望的宽广的白色色箱(color bin)扩散。作为示例，传统的磷光体转换LED器件的结构可以包括由选出的磷光体覆盖的LED。在一个工作示例中，来自LED的一个波长的电致发光发射被磷光体部分截取，导致来自磷光体的受激冷光发射，这些受激冷光发射通常在较长的波长处。由LED发射的第一波长的光子和由磷光体发射的第二波长的光子然后从磷光体转换LED器件被累加地发射出。本领域技术人员可以意识到，LED可以被设计为发射蓝色光子，并且磷光体可以被设计为发射黄色光子，它们的比例为累加的输出被人眼观察为白色。在制作磷光体转换LED器件的一个示例中，磷光体以液相悬浮在合适的密封剂中，然后被沉积到LED上。在沉积之后，随着密封剂凝固成固态形式，磷光体一般在密封剂中向下迁移。这种迁移通常导致磷光体在LED上不均匀地分层，这导致磷光体转换LED器件产生宽广的白色色箱(color bin)扩散。作为与这种传统的制作方法相关联问题的一个示例，如果LED的形状是矩形棱柱，则磷光体可能沉降到磷光体密封剂悬浮的底部，一直到磷光体的进一步迁移被LED自身部分阻挡的点。随着这种阻挡发展同时磷光体悬浮变凝固，磷光体可能在其沉降到的LED矩形棱柱的整个上表面上不均匀地分布。具体而言，沉降的磷光体的越过LED顶表面的外边沿的部分可能进一步沉降到该表面之下。结果，在接近外边沿处磷光体层的厚度可能减小。在受到来自LED自身的电致发光发射的激励后，这种减小的厚度可能导致接近外边沿的磷光体通过受激发射来转换由LED发射的光子的能力降低。这种降低的能力使得在外边沿上的区域中，自磷光体转换LED器件发射的蓝光子和黄光子之间的期望比例不平衡，这是因为黄光子发射被减少了。因此，在这种磷光体转换LED器件的光子输出中，可能导致宽广的白色色箱(color bin)，并且可能产生蓝光晕，这大约与接近这种外边沿的磷光体较薄的区域的位置一致。这种蓝光晕形成了来自磷光体转换LED器件光输出中的不一致性，在使用器件时，这就美学和功能来说可能都是不希望的。因此，随着磷光体转换LED器件被实现来用于广泛的最终使用设备，需要不断提供新型磷光体转换LED器件结构，这些结构产生具有改善的一致性的光子发射。
技术实现思路
新型磷光体转换LED器件(“NPCLD”)被描述。NPCLD可以包括凹面底座外壳、位于该凹面底座外壳中的发光二极管(“LED”)、LED上的磷光体主体、以及磷光体主体上的第一透镜。LED可以包括p掺杂的半导体主体和n掺杂的半导体主体，并且半导体主体可以具有基本凸起的上表面，第一透镜可以具有基本凸起的上表面。或者，NPCLD可能包括凹面底座外壳、位于该凹面底座外壳中的LED、LED上的磷光体、LED上的第一透镜、以及在第一透镜之上并且在磷光体主体之上的第二透镜。LED可以包括p掺杂的半导体主体和n掺杂的半导体主体，并且磷光体主体可以具有基本平坦的上表面。另外，第一透镜可以具有基本平坦的上表面，并且第二透镜可以包括基本凸起的上表面。此外，第一透镜和磷光体主体都可能具有基本平坦的界面。作为示例，NPCLD可以通过以下过程制作生成凹面底座外壳，将LED放置到该凹面底座外壳中，其中LED可以包括p掺杂的半导体主体和n掺杂的半导体主体。磷光体主体可以形成在LED上，并且第一透镜可以形成在该LED上，其中第一透镜可以具有基本平坦的上表面。另外，第二透镜可以被形成在磷光体主体上并且在第一透镜上，其中第二透镜可以具有基本凸起的上表面，并且第一透镜和磷光体主体被成形为具有基本平坦的界面。在其他实现示例中，用于制作NPCLD的方法可以包括在LED上形成具有基本凸起上表面的磷光体主体，在磷光体主体上形成具有基本凸起上表面的透镜。在研究了附图和详细描述之后，本领域技术人员将清楚其他系统、方法和本专利技术的特征。所有这种其他系统、方法、特征和优点都要被包括在本说明中，包括在本专利技术的范围内，受所附权利要求书保护。附图说明参考附图可以更好地理解本专利技术。附图中的组件未必是按比例的，而是为了说明本专利技术的原理而作出强调。在附图中，相似的标号指示在所有不同视图中的相应部分。图1示出了新型磷光体转换LED器件(“NPCLD”)的实现方式的示例的截面图； 图2示出了说明用于制作图1示出的NPCLD的方法的实现方式的示例的流程图；图3示出了NPCLD的另一个实现方式的示例的截面图；图4示出了说明用于制作图3示出的NPCLD的方法的实现方式的示例的流程图；图5示出了NPCLD的另一个实现方式的示例的截面图；图6示出了说明用于制作图5示出的NPCLD的方法的实现方式的示例的流程图；图7示出了NPCLD的又一个实现方式的示例的截面图；以及图8示出了说明用于制作图7示出的NPCLD的方法的实现方式的示例的流程图。具体实现方式在下面对各种实现方式的描述中，参考了作为本公开一部分的附图，附图通过示例示出了可以在其中实现本专利技术的特定实现方式。在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实现方式，并且可以对结构作出改变。在图1中，根据本专利技术示出了一种新型磷光体转换LED器件(“NPCLD”)的实现方式的示例的截面图。NPCLD 100包括阳极102和阴极104。阴极104包括凹面(即，碗和/或杯形)底座外壳106，凹面底座外壳106由电绝缘体形成，并且被支撑在框架107上，在凹面底座106中放置有LED 108。框架107可以与阴极集成在一起，并且例如可用铅制成。本领域技术人员应当理解，框架107或者可以是任何形式的印刷电路板，例如，由FR4、FR5、二马来酰亚胺/三嗪(BT)、聚酰亚胺、金属核制成的。还应当理解，框架107可以是另一种形式的，例如，金属涂覆的陶瓷框架、塑料衬底、或者具有塑料体或腔的铅框架。LED 108可以包括p掺杂的半导体主体110和n掺杂的半导体主体112。本领域技术人员应当理解，术语“主体”是广义的，并且包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型磷光体转换发光二极管器件，包括：凹面底座外壳；所述凹面底座外壳中的发光二极管，所述发光二极管具有ｐ掺杂半导体主体和ｎ掺杂半导体主体；所述发光二极管上的磷光体主体，所述磷光体主体具有基本凸起的上表面；以及所述磷光体主体上的第一透镜，所述第一透镜具有基本凸起的上表面。

【技术特征摘要】
US 2005-8-12 11/202,4401.一种新型磷光体转换发光二极管器件，包括凹面底座外壳；所述凹面底座外壳中的发光二极管，所述发光二极管具有p掺杂半导体主体和n掺杂半导体主体；所述发光二极管上的磷光体主体，所述磷光体主体具有基本凸起的上表面；以及所述磷光体主体上的第一透镜，所述第一透镜具有基本凸起的上表面。2.如权利要求1所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中，所述磷光体主体包括磷光体和密封剂，所述磷光体基本覆盖所述发光二极管。3.如权利要求1所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中所述发光二极管在约420nm到约490nm范围内具有最大发射，所述n掺杂半导体主体和所述p掺杂半导体主体每个包括从由下述成份组成的群组中选出的成份氮化镓、氮化铟镓、氮化镓铝铟、以及它们的混合物；所述磷光体在约550nm到约585nm的范围内具有最大发射，所述磷光体包括铈掺杂的钇铝石榴石，还包括从由下述元素组成的群组中选出的至少一种元素钇、镥、硒、镧、钆、钐和铽，以及从下述元素组成的群组中选出的至少一种元素铝、镓和铟。4.如权利要求1所述的新型磷光体转换发光二极管器件，还包括插在所述发光二极管和所述磷光体主体之间的第二透镜，所述第二透镜和所述磷光体共同具有基本平坦的界面。5.如权利要求1所述的新型磷光体转换发光二极管器件，还包括第一端子，其处于相对较高的电势，并与所述p掺杂半导体主体传输信号；以及第二端子，其处于相对较低的电势，并与所述n掺杂半导体主体传输信号。6.一种新型磷光体转换发光二极管器件，包括凹面底座外壳；所述凹面底座外壳中的发光二极管，所述发光二极管具有p掺杂半导体主体和n掺杂半导体主体；所述发光二极管上的磷光体主体，所述磷光体主体具有基本平坦的上表面；所述发光二极管上的第一透镜，所述第一透镜具有基本平坦的上表面；以及所述磷光体主体上和所述第一透镜上的第二透镜，所述第二透镜具有基本凸起的上表面；并且所述第一透镜和所述磷光体共同具有基本平坦的界面。7.如权利要求6所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中，所述磷光体主体插入在所述发光二极管和所述第一透镜之间。8.如权利要求6所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中，所述磷光体主体包括磷光体，和密封剂，其中所述磷光体基本覆盖所述发光二极管。9.如权利要求6所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中，所述第一透镜插入在所述发光二极管和所述磷光体主体之间。10.如权利要求6所述的新型磷光体转换发光二极管器件，其中所述发光二极管在约420nm到约490nm范围内具有最大发射，所述n掺杂半导体主体和所述p掺杂半导体主体每个包括从由下述成份组成的群组中选出的成份氮化镓、氮化铟镓、氮化镓铝铟、以及它们的混合物；并且所述磷光体在约550nm到约585nm的范围内具有最大发射，所述磷光体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞斯译，李孟维，李健欣，欧苏林，叶弘华，
申请(专利权)人：安华高科技ECBUIP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]