包含侧发光半导体发光器件的背光制造技术

各个侧发光ＬＥＤ分开设置于波导中，或者共同安装在柔性支架上，然后共同设置于波导中。因此，每个ＬＥＤ与波导之间的间隙可以非常小，这样可以改善光从ＬＥＤ耦合到波导中。因为ＬＥＤ分开与波导连接，或者安装在柔性支架上，所以减少了由于波导形变造成的对各个ＬＥＤ的应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用侧发光LED的照明设备。
技术介绍
诸如发光二极管(LED)的半导体发光器件是目前可用的最有效的光源。目前，在 能够以可见光谱工作的高亮度LED的制造过程中，受关注的材料系包括III-V族半导体， 尤其是镓、铝、铟与氮的二元、三元和四元合金，其也称作III-氮化物材料；以及镓、铝、铟、 砷与磷的二元、三元和四元合金。通常，通过金属有机化学汽相沉积(M0CVD)、分子束外延 (MBE)或者其他外延技术，使111-氮化物器件外延生长在蓝宝石、金刚砂或者III-氮化物 衬底上，以及使III-磷化物器件外延生长在砷化镓上。通常，将n型区域沉积在衬底上，然 后将发光或者有源区域沉积在该n型区域上，然后将p型区域沉积在有源区域上。可以颠 倒各层的顺序，使得P型区域邻接衬底。 半导体发光器件的一种有前景的用途是用作液晶显示器(LCD)中的背光。LCD普 遍用于蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、便携式音乐播放器、笔记本电脑、台式监视器以及电 视应用中。本专利技术的一个实施例涉及一种需要背光的彩色或者单色透射LCD，其中该背光可 以使用发射白色或者彩色光的一个或多个LED。该LED与激光二极管的不同之处在于LED 发射非相干光。 在许多显示器中，特别是诸如用于蜂窝电话的小型显示器中，显示器和背光薄是 非常重要的。而且，由于这些小型显示器通常是由电池供电的，因此将来自LED的光有效引 导到LCD的背表面是十分重要的。背光基本上均匀地发射来自LED的光从而不会使得该 LCD显示的图像的亮度失真也是至关重要的。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，各个侧发光LED分开地设置在波导中，或者共同安装在柔性支架上，继而共同设置在波导中。因此，每个LED与波导之间的间隙可以较小，从而可以改善光从LED耦合到波导中。因为LED分开与波导连接，或者安装在柔性支架上，减少了使用过程中或者由于制造公差引起的波导形变而产生的对各个LED的应力。 在一些实施例中，侧发光发光器件设置于第一透明部件的开口中。该第一透明部件位于第二透明部件的开口中。第二透明部件的开口可以是第二透明部件边缘上的狭缝。可以通过将第一透明部件边缘上的对准特征与第二透明部件的狭缝边缘上的互补(complementary)对准特征对准，来将第一透明部件置于第二透明部件中。 在一些实施例中，将侧发光发光器件附接到支架。该发光器件设置于透明部件的开口中，并且将该支架压配合到透明部件中的凹槽中。附图说明 图1是根据本专利技术实施例的低轮廓(low profile)侧发光LED的横截面图。 图2示出了设置于波导部分中的侧发光LED。 图3是设置于波导部分中的侧发光LED的横截面图。 图4是具有用于多个波导部分的狭缝的波导的平面图。 图5是设置于波导中的波导部分的透视图。 图6A和6B是用于使波导部分与更大的波导对准的可选对准特征的横截面图。 图7是设置于波导中的具有弯曲边缘的波导部分的透视图。 图8示出了包括基准表面的波导部分。 图9示出了插入更大波导中的图8的波导部分。 图10是安装在柔性电路板上并且与波导光学连接的LED的平面图。 图11是压配合在波导中的LED的透视图。 图12是图11所示设备的横截面图。具体实施例方式本专利技术的实施例包括与薄波导设计相结合的用于提供均匀背光的低轮廓侧发光 LED。本专利技术的典型应用是用作LCD中的薄背光。 图1是薄的侧发光LED 10的一个实施例的横截面图。在01egShchekin等人 于2006年6月9日提交的名称为Low Profile SideEmitting LED的美国申请序列 No. 11/423419中可以找到可用于下述实施例中的薄的侧发光LED的其他适当实施例，该申 请已经转让给本受让人，并且在本文中引入作为参考。 —个实例中的LED 10的有源层生成蓝光。LED 10形成在开始生长衬底上，例如蓝 宝石、SiC或者GaN上。 一般而言，生长n层12，然后生长有源层14，之后生长p层16。刻蚀 P层16以暴露一部分下面的n层14。然后在LED的表面之上形成反射金属电极18 (例如银、 铝或者合金)，使n层与p层接触。当使二极管正向偏置时，有源层14发光，其波长由III-氮 化物有源层的成分决定。形成这种LED是公知的，无需进行进一步描述。Steigerwald等人 的美国专利No. 6828596以及Bhat等人的美国专利No. 6876008中描述了形成LED的其他 细节，这两个专利均已经转让给本受让人，并且在本文中引入作为参考。 然后将半导体LED安装在支架22上作为倒装晶片。该支架22包含金属电极24， 其通过互连26焊接或者超声焊接到LED上的金属18，该互连可以是例如金或者焊料。如果 电极本身可以通过例如超声焊接或者任何其他适当的接合连接，则可以省略该互连26。 支架电极24通过通孔与支架底部上的衬垫电连接，因此该支架能够表面安装到 印刷电路板28上的金属衬垫。电路板28上的金属迹线使该衬垫与电源电耦合。该支架22 可以由任何适当的材料形成，例如陶瓷、硅、铝等。如果支架材料是导电的，则在衬底材料之 上形成绝缘层，并且在该绝缘层之上形成金属电极图案。支架22起到机械支撑的作用，其 在LED芯片上的精密n和p电极与电源之间提供了电界面，并且提供了散热。适当的支架 是公知的。 为了减小LED 10的厚度，并且防止光被生长衬底吸收，利用适于该衬底的方法将 该生长衬底去除，该方法例如刻蚀、化学机械抛光或者激光熔化，在激光熔化的情况下激光 加热III-氮化物结构与生长衬底的界面，从而熔化一部分III-氮化物结构以及将衬底从 半导体结构上解除。在一个实施例中，在将LED阵列安装到子支架晶片上之后以及在将5LED/子支架单一化(例如通过锯开)之前实施生长衬底的去除。 在去除了生长衬底之后，在一些实施例中，例如利用光子晶体，使剩余的III-氮 化物结构变薄和/或变粗糙或者图案化。将基本上为平面的磷光体层30设置于LED的顶 部之上，以便对有源层14发出的蓝光进行波长转换。该磷光体层30可以预先形成为陶瓷 片，并且固定到LED层，或者可以通过例如电泳而薄膜沉积磷光体颗粒。磷光体层30发出 的光在与蓝光混合时，生成白光或者其他希望的颜色。例如，可以将发射蓝光的LED与单一 发射黄光的磷光体组合，或者与发射红光的磷光体和发射绿光的磷光体组合。如果使用发 射UV的LED，则可以添加发射蓝光的磷光体。可以添加发射其他颜色光的磷光体以获得混 合白光的希望色点。 可以形成在发光陶瓷层中的磷光体实例包括具有通式(LUl—x—y—a—bY^dy)"Al卜zGaz)5 (^:CeaPrb的铝石榴石磷光体，其中0 < x < 1， 0 < y < 1， 0 < z《0. 1， 0 < a《0. 2以及0 <b《0. 1，例如1^^15012:(:63+和￥^15012:(:63+，其发射黄-绿范围内的光；以及通式(Sr卜x—yB axCay)2—zSi5—aAlaN8—A:EUz2+的铝石榴石磷光体，其中0《a〈5，(Xx《l，0《y《1以及0 < z《1，例如Sr2SisN8:Eu2+，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构，包括：半导体发光器件，其包括：半导体结构，包括布设在ｎ型区域与ｐ型区域之间的发光层；第一接触，与所述ｎ型区域电连接；第二接触，与所述ｐ型区域电连接，其中该第一和第二接触形成在所述半导体结构的第一侧部上，使得该半导体结构为倒装晶片；反射器，布设在所述半导体结构的第二侧部上，其基本上与所述发光层的主表面平行，使得从所述发光器件射出的大部分光通过所述发光器件的侧表面射出；第一透明部件，具有至少一个开口，至少一部分所述发光器件设置于该开口中，由此从所述发光器件侧部射出的至少一部分光被光耦合到所述第一透明部件中；以及第二透明部件，具有至少一个开口，所述第一透明部件的至少一部分设置于该开口中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GW恩格，S比尔休詹，G哈伯斯，K卡兰塔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]