用于发光设备的光改变材料布置制造技术

公开了固态照明设备和更具体的发光设备，包括具有光改变材料(20)布置的发光二极管(LED)。LED设备(10)可以包括设置在LED芯片(12)的外围侧壁(12c)周围的光改变材料(20)，而无需支撑底座或引线框架。可以沿LED芯片(12)的外围侧壁(12c)设置厚度减小的光改变材料(20)。本文所公开的示例性LED设备(10)可以配置有占用空间，该占用空间接近LED设备(12)内LED芯片(12)的占用空间，还可以在LED芯片(12)的外围边缘周围提供一定量的光改变材料(20)以减少串扰。因此，这种LED设备(10)可能非常适合于LED设备(10)形成紧密间隔LED阵列的应用。公开了制造技术，包括在LED芯片(12)的一个或多个表面上层压改光材料的预成型片。个或多个表面上层压改光材料的预成型片。个或多个表面上层压改光材料的预成型片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发光设备的光改变材料布置


[0001]本公开涉及固态照明设备，更具体地说，涉及用于发光设备如发光二极管(LED)的光改变材料布置。

技术介绍

[0002]固态照明设备如发光二极管(LED)在消费者和商业应用中的应用越来越多。LED技术的进步带来了高效、机械鲁棒性、使用寿命长的光源。因此，现代LED已经实现了各种新的显示应用，并越来越多地用于一般照明和汽车应用，经常取代白炽灯和荧光灯光源。
[0003]LED是将电能转换为光的固态设备，通常包括布置在相反掺杂的n型和p型层之间的一个或多个半导体材料有源层(或有源区)。当在掺杂层上施加偏压时，空穴和电子被注入到一个或多个有源层中，在那里它们重新组合以产生发射，例如可见光或紫外线发射。LED芯片通常包括有源区，有源区可以例如由碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝、砷化镓基材料和/或有机半导体材料制成。有源区域生成的光子从各个方向启动。
[0004]通常，希望以可能的最高发光效率操作LED，这可以通过与输出功率相关的发射强度(例如，流明/瓦特)来测量。提高发射效率的实际目标是最大限度地提取有源区域沿期望的光传输方向发射的光。LED的光提取和外部量子效率可能受到许多因素的限制，包括内部反射。根据众所周知的斯奈尔定律(Snell's law)，到达LED表面和周围环境之间的表面(界面)的光子要么被折射，要么被内部反射。如果光子以重复的方式在内部反射，那么这些光子最终会被吸收，并且永远不会提供离开LED的可见光。
[0005]LED封装、模块和固定设备已经开发出来，可以包括多个LED发射器，这些发射器彼此排列得很近。在这种应用中，可以提供LED发射器，以便将对应于各个LED发射器的发射组合起来，以产生期望的光发射。为了提供相似或不同的发射特性，可以选择性地产生与各个LED发射器相对应的发射。当不同的LED发射器彼此靠近设置时，在生产具有期望的发射特性的高质量光方面可能存在挑战。此外，LED发射器的常规封装可能进一步限制单个LED发射器之间的间距。
[0006]本领域继续寻求改进的LED和固态照明设备，其具有期望的照明特性，能够克服与常规照明设备相关的挑战。

技术实现思路

[0007]本公开涉及固态照明设备，更具体地说，涉及用于发光设备如发光二极管(LED)的光改变材料布置。LED设备可以包括设置在LED芯片的外围侧壁周围的光改变材料，而无需支撑底座或引线框架。可以沿LED芯片的外围侧壁设置厚度减小的光改变材料。在这方面，本文所公开的示例性LED设备可以配置具有占用空间，该占用空间接近LED设备内LED芯片的占用空间，同时在LED芯片的外围边缘周围设置一定量的光改变材料以减少串扰。因此，这种LED设备可能非常适合于LED设备形成紧密间隔LED阵列的应用。公开了制造技术，包括在LED芯片的一个或多个表面上层压改光材料的预成型片。
[0008]在一个方面中，LED设备包括：至少一个LED芯片，包括顶面、底面和结合顶面和底面的外围侧壁；以及布置在至少一个LED芯片的外围侧壁上的光改变材料，该光改变材料包括从外围侧壁测量的宽度，其在包括15微米(μm)和100μm的范围中。在某些实施例中，光改变材料的宽度在包括15μm和50μm的范围中。在某些实施例中，至少一个LED芯片的顶面没有光改变材料。在某些实施例中，至少一个LED芯片的底面没有光改变材料。在某些实施例中，光改变材料包括光反射材料。在某些实施例中，光反射材料包括悬浮在硅树脂中的熔融二氧化硅、气相二氧化硅或二氧化钛(TiO2)颗粒。在某些实施例中，光改变材料包括光吸收材料。在某些实施例中，LED设备在至少一个LED芯片的底面上没有底座。
[0009]LED设备可以进一步包括位于至少一个LED芯片底面上的阳极和阴极。LED设备可以进一步包括布置在至少一个LED芯片顶面上的波长转换元件，波长转换元件包括至少一种荧光材料。在某些实施例中，波长转换元件进一步包括支撑至少一种荧光材料的覆盖物。在某些实施例中，波长转换元件包括以下一者：陶瓷磷光体板、玻璃中的磷光体和嵌入硅中的磷光体。在某些实施例中，波长转换元件的外围侧面与至少一个LED芯片的外围侧壁偏移。在某些实施例中，光改变材料在波长转换元件的外围侧面和至少一个LED芯片的外围侧壁上是共形的。在某些实施例中，光改变材料在波长转换元件的外围边缘角处形成圆角。
[0010]在某些实施例中，光改变材料在至少一个LED芯片的外围侧壁角处形成圆角。在某些实施例中，光改变材料形成延伸部，延伸远离至少一个LED芯片的外围侧壁。在某些实施例中，LED设备可以进一步包括至少一个LED芯片上的透镜。
[0011]在另一方面，一种方法包括：提供至少一个LED芯片，其包括顶面、底面和结合顶面和底面的外围侧壁；在至少一个LED芯片的顶面和外围侧壁上形成光改变材料；以及移除位于至少一个LED芯片的顶面上的部分光改变材料。在某些实施例中，形成光改变材料包括将光改变材料的预成型片层压在顶面和外围侧壁上。在某些实施例中，光改变材料在至少一个LED芯片的外围侧壁角处形成圆角。
[0012]该方法可以进一步包括在形成光改变材料之前在至少一个LED芯片的顶面上设置波长转换元件。在某些实施例中，移除位于至少一个LED芯片顶面的部分光改变材料包括移除位于波长转换元件顶面上的部分光改变材料。在某些实施例中，光改变材料在波长转换元件的外围边缘角处形成圆角。在某些实施例中，至少一个LED芯片包括布置在公共支撑件上的多个LED芯片。在某些实施例中，形成光改变材料包括将光改变材料的预成型片层压在多个LED芯片的每个LED芯片的顶面和外围侧壁上。该方法可以进一步包括将多个LED芯片中的每个LED芯片从公共支撑件分离。
[0013]在另一方面，为了获得额外优势，可以组合上述任何方面和/或本文所述的各种单独方面和特征。除非本文中另有说明，否则本文所公开的各种特征和元件中的任何一种可以与一个或多个其他公开的特征和元件组合。
[0014]本领域技术人员将理解本公开的范围，并在结合附图阅读以下优选实施例的详细描述后了解其附加方面。
附图说明
[0015]包含在本说明中并构成本说明一部分的附图说明了本公开的几个方面，并与描述一起用于解释本公开的原则。
[0016]图1A是根据本文所公开的方面的发光二极管(LED)设备的剖面图。
[0017]图1B是图1A中LED设备的俯视图。
[0018]图1C是图1A中LED设备的底视图。
[0019]图2A是图1A中LED设备在制造步骤的剖面图，其中LED芯片附接到临时载体上。
[0020]图2B是图1A中LED设备在制造步骤的剖面图，其中波长转换元件附接到LED芯片的顶面。
[0021]图2C是图1A中LED设备在制造步骤的剖面图，其中在LED芯片上方设置了光改变材料的预成型片。
[0022]图2D是图1A中LED设备在制造步骤的剖面图，其中光改变材料的预成型片位于LED芯片和波长转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发光二极管(LED)设备，包括：至少一个LED芯片，所述至少一个LED芯片包括顶面、底面和结合所述顶面和所述底面的外围侧壁；以及光改变材料，布置在所述至少一个LED芯片的所述外围侧壁上，所述光改变材料包括从所述外围侧壁测量的宽度，所述宽度在包括15微米(μm)和100μm的范围中。2.根据权利要求1所述的LED设备，其中，所述光改变材料的所述宽度在包括15μm和50μm的范围中。3.根据权利要求1所述的LED设备，其中，所述至少一个LED芯片的所述顶面没有所述光改变材料。4.根据权利要求1所述的LED设备，其中，所述至少一个LED芯片的所述底面没有所述光改变材料。5.根据权利要求1中所述的LED封装，其中，所述光改变材料包括光反射材料。6.根据权利要求5所述的LED封装，其中，所述光反射材料包括悬浮在硅树脂中的熔融二氧化硅、气相二氧化硅或二氧化钛(TiO2)颗粒。7.根据权利要求1所述的LED封装，其中，所述光改变材料包括光吸收材料。8.根据权利要求1所述的LED设备，其中，所述LED设备在所述至少一个LED芯片的所述底面上没有底座。9.根据权利要求1所述的LED设备，进一步包括位于所述至少一个LED芯片的所述底面上的阳极和阴极。10.根据权利要求1所述的LED设备，进一步包括布置在所述至少一个LED芯片的所述顶面上的波长转换元件，所述波长转换元件包括至少一种荧光材料。11.根据权利要求10所述的LED设备，其中，所述波长转换元件进一步包括支撑所述至少一种荧光材料的覆盖物。12.根据权利要求10所述的LED设备，其中，所述波长转换元件包括以下一者：陶瓷磷光体板、玻璃中的磷光体和嵌入硅中的磷光体。13.根据权利要求10所述的LED设备，其中，所述波长转换元件的外围侧面与所述至少一个LED芯片的所述外围侧壁偏移。14.根据权利要求13所述的LED设备，其中，所述光改变材料在所述波长转换元件的所述外围侧面和所述至少一个LED芯片的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔克，
申请(专利权)人：科锐LED公司，
类型：发明
国别省市：