具有荧光层的发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种发光器件以及生产该器件的方法。所述发光器件包括：发光半导体；封装层，其中，将所述发光半导体布置在所述封装层内；在所述封装层上提供的荧光层；以及，在所述封装层与所述荧光层之间提供的空气间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光器件，更具体地说，涉及具有荧光层(phosphor layer)的半导体 发光器件。
技术介绍
发光二极管(LED =Light emitting diode)是用于替代传统光源(例如，白炽灯以 及荧光光源)的绝佳选择。LED实质上比白炽灯具有更高的光转换效率，并且比两种类型 的传统光源具有更长的寿命。此外，某些类型的LED目前具有比荧光光源更高的转换效率， 并且更高发光效率的LED也已在实验室得以论证。而且，LED需要比荧光灯更低的电压，因 此，LED更适合用于由电池或内部计算机直流电源这些低电压电源供电的光源应用上。不幸地是，LED在相对较窄的光谱带中产生光。为了替代传统的光源，需要一种由 LED构成的光源，其产生的光在人们看来是“白色”的。可以由覆盖有将一部分蓝光转换为 黄光的荧光层的蓝色发光半导体，来构造比得上荧光光源转换效率的呈现白色的光源。如 果正确地选择蓝光与黄光的比率，所产生的光源在观察者看来是白色的。通常，荧光层是荧光微粒与硅树脂的混合物。在LED的制造过程中，通常用荧光 体-硅树脂混合物来填充具有发光半导体的空腔，使得在发光半导体顶部产生荧光层。然 而，该荧光层在硅树脂中的荧光微粒分布上以及厚度上可能包含差异。通常，在制造处理中 不能控制这些物理差异，这些物理差异导致LED具有不一致的特征(例如，色温以及显色指 数)。结果，LED经历装箱处理(binning process)，其中，基于各个LED不同的特征，向各 个LED分配特定的装箱代码。装箱增加了 LED的制造成本。因此，尽管现有的LED被公认为通常适合于其预期的用途，但是与装箱相关的额 外的制造成本降低了其总体期望(desirability)。照此看来，存在以一致的特征来制造的、 并且不增加装箱成本的LED的需求。
技术实现思路
在本专利技术公开的一个方面，发光器件包括发光半导体；封装层，其中，将发光半 导体布置在封装层中；在封装层上设置的荧光层；以及，在封装层与荧光层之间设置的空 气间隙。在本专利技术公开的另一个方面，用于制造发光器件的方法包括确定发光半导体的 光学特征；以及，在将荧光层结合到发光器件中之前，确定荧光层的光学特征。应理解的是，从下面的详细描述中，发光器件的其它方面对于本领域技术人员将 容易地变得明显，在下面的详细描述中，仅通过图解在发光器件的各个方面的示例中进行 示出并描述。正如将要了解到的，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，在此公开的发光 器件的各个方面能够在各个其它方面中进行修改。因此，将以下的附图与具体地描述在性 质上视为说明性的，而不是限制性的。附图说明在附图中通过示例(而不是通过限制)来阐明本公开的各个方面，在附图中图1所示为具有荧光层的发光器件的示例的截面图；图2所示为具有多个发光半导体以及荧光层的发光器件的示例的截面图；图3所示为具有荧光层以及空气间隙的发光器件的示例的截面图；图4所示为具有多个发光半导体、荧光层、以及空气间隙的发光器件的示例的截 面图；并且图5所示为用于制造发光器件的示例的流程图。 具体实施例方式以下所阐述的与附图相关的具体描述旨在作为发光器件的各个方面的描述，并不 旨在表示可以实践本专利技术的各个方面的所有方法。具体的描述可以包括为了提供对于发光 器件的多种方面的彻底理解的特定的细节；然而，对于本领域技术人员明显的是，没有这些 特定的细节也可以实践本专利技术。在一些情况下，以框图的形式概要地描述并且/或者示出 熟知的结构以及组件，以避免混淆本专利技术的概念。此外，在此使用的各种描述的术语(例如，“在…上提供”以及“透明的”)应当被 给予在本专利技术公开的上下文内所可能的最广泛的含义。例如，当表述“在另一层上提供一 层”时，应理解的是，一层可以被沉积、刻蚀、附着、或者以别的方式，或者直接地或间接地制 作在其它层上。而且，将某物描述为“透明的”应被理解为具有以下特性在所关注的特定 的波长(或多个波长)中，容许没有电磁辐射的明显阻碍或吸收。图1所示为具有荧光层112的发光器件100的示例的截面图。在该示例中，器件 可以包括在基板104上设置的蓝色发光半导体102。可以通过电源(未示出)来驱动蓝色 发光半导体102，通过电性传导轨迹(未示出)将所述电源电连接至发光半导体102。基 板104可以是绝缘材料(例如，陶瓷或者环氧薄片)。在基板104上提供的凹壳(recessed housing) 106可以通过在材料层(例如，陶瓷、树脂、聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)、 聚碳酸酯、或其它某些合适的材料)上钻空腔108(例如，锥形空腔)来形成；在空腔108的 内壁110上涂上反射材料(例如，铝、银、或通过利用二氧化钛注射成型来灌注的合适的塑 料)；然后将凹壳106结合在基板104上。可选地，凹壳106可以通过直接在基板104中钻 空腔108来形成。发光半导体102可以在形成凹壳106之后结合至基板104。在发光半导体102键合至基板104之后，可以将透明的配率材料(例如，硅树脂) 沉积到空腔108中。其后，可以在凹壳106上提供荧光层112，所述荧光层112覆盖空腔108 以及发光半导体102。荧光层112与发光半导体102结合使用，以产生具有色温范围以及分光光谱组成 的光。荧光层112可以包括硅树脂与荧光微粒的混合物，所述荧光微粒均勻地分布并悬浮 在硅树脂中。荧光微粒可以具有不同的颜色(例如，黄色、红色、蓝色)，以增强通过器件100 所产生的光的显色指数。荧光层112可以具有圆盘状的形状，以提供一致的辐射方向图。为了控制荧光层112的厚度以及荧光微粒分布，例如，可以通过任何合适的处理 (如，刮板(doctor blading)或者丝网印刷)来制造荧光层112。可以控制荧光层112的 制造过程，以优化荧光层112的厚度以及荧光微粒分布的一致性。一旦制造了荧光层112，就可以与发光半导体102分离开来进行测试。这给确定荧光层112以及发光半导体102的 各自的光学特征(例如，色温、显色指数)提供了时机。通过这种方式，在将荧光层112以 及发光半导体102结合到各个器件100中之前，可以获得大多数荧光层112以及发光半导 体102的光学特征。基于针对器件100的某些预定的标准，需要具有特定特征的荧光层112 与发光半导体102，以用于构造器件100。选择具有期望特征的荧光层112以及发光半导体 102，要考虑到预先确定器件100的光学特征。因此，以这样的方式预先确定器件100的光 学特征可以消除装箱处理，减小制造成本。在操作期间，发光半导体102可以发射蓝光。可以通过荧光层112的荧光微粒来吸 收一部分蓝光，并且，剩余的蓝光可以穿过荧光层112。一旦通过荧光微粒吸收蓝光，荧光微 粒则可以发射其各自颜色的光。这种来自荧光微粒的有色光的二次发射(也已知为Mokes 位移)，与剩余的蓝光进行视觉混合，从而，所产生的混合光谱通过人眼感知是白色的。图2所示为具有多个发光半导体202以及荧光层212的发光器件200的示例的截 面图。图2的多个发光半导体202中的各个发光半导体、基板204、凹壳206、空腔208、反射 内壁210、以及荧光层212分别对应于图1的发光半导体102、基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，该发光器件包括：发光半导体；封装层，其中，将所述发光半导体布置在所述封装层内；在所述封装层上设置的荧光层；以及在所述封装层与所述荧光层之间设置的空气间隙。

【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：瑞内·贺比宁，
申请(专利权)人：普瑞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US