[發明專利]包括在其中具有光學元件的柔性膜的半導體發光器件及其裝配方法

有效

• 申請號: 201210037905.7
• 申請日: 2005-01-19
• 公開（公告）號: CN102569613A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: G.H.內格利
• 申請（專利權）人: 克里公司
• 主分類號: H01L33/54
• 分類號: H01L33/54;H01L33/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;盧江

本案為分案申請。其母案的發明名稱為“包括在其中具有光學元件的柔性膜的半導體發光器件及其裝配方法”，申請日為2004年3月29日，申請號為2005800101016。

技術領域

本發明涉及半導體發光器件及其制造方法，更尤其涉及半導體發光器件的封裝和封裝方法。

背景技術

半導體發光器件，例如發光二極管（LED）或激光二極管，廣泛地用于許多應用。正如本領域技術人員公知的，半導體發光器件包括具有一個或多個半導體層的半導體發光元件，配置該一個或多個半導體層以一旦給其加電就發射相干和/或非相干光。還已知，一般封裝半導體發光元件以提供用于半導體發光器件的外部電連接、熱沉、透鏡或波導、環境保護和/或其它功能。通過用穹形透明塑料殼至少部分地圍繞半導體發光器件，可至少部分地提供封裝。

例如，已知對于半導體發光器件提供兩件式（two-piece）封裝，其中半導體發光元件安裝在例如氧化鋁、氮化鋁和/或其它材料的基板上，其包括其上的電跡線，以為半導體發光元件提供外部連接。第二基板，其例如可以是鍍銀的銅，例如利用膠合劑安裝在第一基板上，圍繞半導體發光元件。透鏡可放置在半導體發光元件上方的第二基板上。在轉讓給本發明的受讓人的、在2003年5月27日提交的標題為Power?Surface?Mount?Light?Emitting?Die?Package的Loh的申請序列號No.10/446,532中描述了如上所述的具有兩件式封裝的發光二極管，在此并入其公開的全部內容作為參考。

常常希望將磷光體并入半導體發光器件中，以增強在特定頻帶中發射的輻射和/或將至少一些輻射轉換到另一頻帶。可利用許多常規技術將磷光體包括在半導體發光器件中。在一種技術中，將磷光體涂敷在塑料殼內部和/或外部。在其它技術中，例如利用電泳沉積，將磷光體涂敷在半導體發光器件本身上。在另外的技術中，可將一滴材料例如在其中包含磷光體的環氧樹脂放置在塑料殼內部、半導體發光器件上和/或該器件和殼之間。該技術可稱作為“圓頂封裝體（glob?top）”。磷光體涂敷還可并入折射率匹配材料和/或可提供單獨的折射率匹配材料。例如，在美國專利6,252,254；6,069,440；5,858,278；5,813,753；5,277,840；和5,959,316中描述了采用磷光體涂敷的LED。

不幸地是，用于半導體發光器件的封裝可能是昂貴的，且在一些情況下，比半導體發光元件本身更昂貴。而且，該裝配工藝也可能是昂貴的、耗時的和/或容易發生故障。

發明內容

本發明的一些實施例提供半導體發光器件，其包括具有面的基板、在該面上在其中包括光學元件的柔性膜、以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間并且被配置用以通過光學元件發射光。在一些實施例中，光耦合介質，例如光凝膠，提供在光學元件和半導體發光元件之間。在一些實施例中，該面在其中包括腔，并且半導體發光元件在該腔中。柔性膜在該面上延伸超出腔，且光學元件疊置在腔上面。在一些實施例中，光耦合介質提供在腔中。根據本發明的各個實施例，可通過將半導體發光元件安裝在基板面上以及將在其中包括光學元件的柔性膜附著到基板面上來裝配半導體發光器件，以便在操作中半導體發光元件通過光學元件發射光。光耦合介質可放置在半導體發光元件和光耦合元件之間。

可根據本發明的各個實施例提供許多不同結構的光學元件。在一些實施例中，光學元件包括（即包含）透鏡。在其它實施例中，光學元件包括棱鏡。在其它實施例中，柔性膜包括鄰近基板的第一面和遠離基板的第二面，并且光學元件包括第一面上的第一光學元件和第二面上的第二光學元件，設置該兩者使得發光元件通過第一光學元件和第二光學元件發射光。在一些實施例中，光學元件包括磷光體和/或其它光學發射增強和/或轉換元件。在另外的實施例中，光學元件包括光散射元件。還可提供這些和/或其它光學元件的組合和子組合。而且，在這些實施例的任一個中，光耦合介質可提供在光學元件和半導體發光元件之間。

根據本發明的各個實施例，還可提供柔性膜的許多結構。例如，在一些實施例中，疊置在腔上面的柔性膜的至少一部分對于光是透明的，并且在該面上延伸超出腔的柔性膜的至少一部分對于光是不透明的。在其它實施例中，疊置在腔上面的柔性膜的至少一部分包括第一材料，并且在該面上延伸超出腔的柔性膜的至少一部分包括第二材料。在另外的實施例中，半導體發光元件包括朝著腔中的柔性膜延伸并且接觸該柔性膜的線路，并且柔性膜包括在腔中的電連接至該線路的透明導體。還可提供柔性膜的這些和/或其它結構的組合和子組合。