专利名称：发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光器件。
背景技术：
发光二极管(LED)作为通过使用诸如GaAs、AlGaAs, GaN, InGaN, AlGaInP等化合物材料构成光发射源的一种发光器件，是一种当对其施加电流时能够根据电子与空穴在P型和n型半导体结处的再结合而产生各种颜色的光的半导体器件。LED是环保的，具有几个纳米范围内的快速响应时间，从而对于视频流是有效的，并且可以用脉冲进行驱动。另外，LED具有100%或更高的颜色范围，可以通过调整从红色、绿色和蓝色LED芯片发射的光量来任意地改变光的亮度、色温等，并且由于这些优点，LED已经针对各种发光器件被普遍用作发光元件。具体而言，最近，使用氮化物基半导体的LED已经在针对诸如键盘、背光、交通灯、飞机跑道着陆灯、以及一般照明源之类设备的应用的各种领域中被用作白色光源。LED是具有直线度特性的点光源，并且为了利用LED作为用于照明较大区域的光源，需要考虑照明区域规则地排列并使用多个LED。从而，为了改进这种结构，将LED制造为封装件形式，然后在诸如PCB之类的衬底上以行来排列多个LED封装件以进行制造，并且在此情况下，由于封装件的制造而增加了制造单位成本。因此，与用于制造各个LED封装件的方法相比，在成本方面能够获得有利条件的模上芯片(COM)方案是优选的。根据COM方案，在一个模块上装配多个LED芯片并制造，所以不需要制造一个LED封装件。另外，可以使用诸如透镜之类的透光罩，以便降低在这样一种过程中产生的色温中的差异，在所述过程中使用LED芯片和用于对光的波长进行转换的荧光粉以将光的颜色转换成白色光源，并且通过增加光的速度来增强光分布。在相关技术的透镜形成方法中，将多个LED芯片接合在衬底上，将荧光粉施加至各个LED芯片，并且然后在每个LED芯片上单独地实现透镜。在此，制造过程复杂并且增加了单位制造成本。在此方法中，通过诸如调整用于形成透镜的液体材料的粘性和量来进行分配之类的过程形成透镜。然而，根据这种方法形成的透镜在结构方面有限制。即，透镜的形式或形状通常是固定的，使得很难考虑发光器件的特性将透镜的形状改变为不同的形式。而且，单独形成的透镜在标准化方面具有一定的公差，从而导致在各自产品的规格上严重的偏差，这导致从LED芯片发射的光的分布不均匀。另外，如果将荧光粉施加至各个LED芯片并且为此目的使用单独的透镜，则增加了 LED芯片和荧光粉之间产生的色温偏离。与此同时，来自LED的光具有直线度的光特性，使得用于LED的透镜被制造为通常旨在将光向侧面散射的凸透镜的形状，以便被使用。然而，当在通过将多个LED芯片排列在衬底上以构造发光器件的过程中在各个LED芯片上单独形成透镜时产生了这样的区域，其中从各个LED芯片发射的光束没有被混
八 口 o这就是所谓的斑点现象。具体而言，当诸如透镜之类的光散射罩被安装在LED芯片的光发射侧时，从LED芯片发射的光的一部分区域看起来更亮,而另一部分区域看起来更暗。也就是说，当透镜的透射率很高时，布置了 LED芯片的区域的亮度相对较高，所以该区域看起来更亮，而没有安装LED芯片的区域看起来更暗，以至于看起来好像存在有圆点似的。为了防止这种斑点现象，透镜的透射率需要降低一定的数值，并且在此情况下，如果使用具有较低透射率的透镜来防止斑点现象的出现，则各个LED芯片的照明强度变得相对较弱，从而使得整体照明效果退化。为了解决该问题，需要在衬底上密集地安装较大数量的LED芯片，从而导致单位制造成本增加。与此同时，传统透镜由诸如硅之类的树脂制成以便匹配光折射率，并且在此情况下，硅相对较贵，所以需要减少硅的使用的方法。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种发光器件，其能够减少产品的制造时间和成本、增强其制造过程中的透镜形状方面的自由度、实现具有统一规格的透镜形状、并且通过减少各个发光元件中的每一个产生的斑点现象来产生均匀的光。本发明的另一个方面提供了一种发光器件，其能够减少当发光元件和荧光粉被转换成白色光源时产生的色温中的差异。本发明的另一个方面提供了一种发光器件，其能够通过改变透光罩的图案来优化光辐射角度，并且能够通过减少光速中的差异来扩展光分布，从而减少了使用的发光元件的数量并改进了光效率。根据本方面的一个方面，提供了一种发光器件，其包括衬底；在所述衬底上分离地装配的多个发光元件；以及被形成为向上凸起的透光罩，其具有一个或多个局部凹陷部分并且被安装在所述衬底上以同时覆盖所述多个发光元件中的至少两个发光元件。所述透光罩的凹陷部分可以被形成在对应于所述多个发光元件中的至少一个发光元件的位置处。可以形成所述透光罩，使得关于其长度方向的垂直截面具有凹进的半圆(indented semi-spherical)形状。可以配置所述透光罩，使得其高度从其中央部分向其边沿部分减小。所述透光罩可以包括与所述衬底接触的平坦支撑单元和在长度方向上被分离地形成的多个凸起部分。所述发光元件可以包括白色、红色、蓝色和绿色发光二极管(LED)芯片中的至少一种。所述衬底在长度方向上可以具有多个凹槽，在其中装配所述多个发光元件。可以将每个凹槽的侧壁形成为反光面。每个凹槽的侧壁都可以被形成为倾斜的。
可以包括树脂封装单元，以将所述发光元件包封在所述凹槽中。所述树脂封装单元可以包括荧光粉材料，其用于对从所述发光元件发射的光的波长进行转换。所述透光罩可以由塑胶材料制成，并且可以在所述透光罩与所述凹槽之间形成光折射率匹配单元。所述光折射率匹配单元可以由以硅材料或环氧树脂材料制成的膜形成。可以在所述凹槽的上边沿处形成台阶部分。可以在所述凹槽中包括包封所述发光元件的树脂封装单元，并且可以在所述台阶部分中形成包括荧光粉材料的光波长转换单元，以覆盖所述树脂封装单元的上表面，所述荧光粉材料用于对从所述发光元件发射的光的波长进行转换。可以将所述光波长转换单元形成为膜。所述透光罩可以由塑胶材料制成，并且可以在所述透光罩与所述台阶部分之间形成光折射率匹配单元。所述光折射率匹配单元可以由以硅材料或环氧树脂材料制成的膜形成。根据本发明的一个方面，提供了一种用于制造发光器件的方法，所述方法包括步骤在衬底上的长度方向上装配多个发光元件；形成树脂以覆盖所述衬底上的所述发光元件；以及使所述树脂硬化以具有凸起的形状，使得在对应于一个或多个发光元件的位置处形成一个或多个凹陷部分。在所述树脂的硬化步骤中，可以对所述树脂进行硬化，使得所述树脂关于长度方向的垂直截面具有凹进的半圆形状。在所述树脂的硬化步骤中，可以对所述树脂进行硬化，使得所述树脂的高度从其中央部分向其边沿部分减小。所述树脂的硬化步骤可以包括分配主树脂以覆盖所述衬底上的全部发光元件；对分配的主树脂进行硬化，使得其大体上具有平坦面并且在其中形成一个或多个凹陷部分；在硬化的主树脂上分配副树脂；以及对分配的副树脂进行硬化，使得在凹陷部分之间形成凸起部分。 可以使用硅和环氧树脂中的一种或者它们的混合物作为树脂。所述方法还可以包括在制备所述衬底之前，在所述衬底的内侧在长度方向上以规则的间隔形成多个凹槽的步骤。所述方法还可以包括在形成所述树脂之前，将树脂封装单元包封在每个凹槽中的步骤。所述方法还可以包括在形成所述树脂之前，通过使用硅和环氧树脂中的一种或者它们的混合物在所述树脂封装单元的上表面上形成光折射率匹配单元的步骤。所述方法还可以包括在制备所述衬底之前，在所述衬底的内侧在长度方向上以规则的间隔形成多个凹槽的步骤，所述凹槽在其上部具有台阶部分。所述方法还可以包括在形成所述树脂之前，将树脂封装单元包封在每个凹槽中的步骤；以及在每个台阶部分中形成包括荧光粉材料的光波长转换单元以覆盖所述树脂封装单元的上表面的步骤。所述方法还可以包括在形成所述树脂之前，通过使用硅或环氧树脂中的一种或它们的混合物在所述衬底的上表面上形成光折射率匹配单元以覆盖所述光波长转换单元的步骤，并且在所述树脂的形成步骤中，所述树脂可以由塑胶材料制成。
通过以下结合附图的详细说明，将更加清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，其中图I是根据本发明一个实施例的发光器件的示意透视图；图2是示出了根据本发明一个实施例的发光器件的透光罩的另一示例的示意透视图；图3是示出了根据本发明一个实施例的发光器件的透光罩的另一示例的示意透视图；图4是示出了当在发光元件的上方形成阵列类型的透光罩的凸起部分时的光分布的图表；图5是示出了当在发光元件的上方形成阵列类型的透光罩的凹陷部分时的光分布的图表；图6是根据本发明一个实施例的采用具有凹槽的衬底的发光器件的截面图；图7是示出了根据本发明一个实施例当在采用具有凹槽的衬底的发光器件中由塑胶材料制成透光罩时的结构的截面图；图8是根据本发明一个实施例的采用具有多重凹槽的衬底的发光器件的截面图；以及图9是示出了根据本发明一个实施例当在采用具有多重凹槽的衬底的发光器件中由塑胶材料制成透光罩时的结构的截面图。
具体实施例方式现将参照附图详细说明本发明的各实施例。但是可以按照许多不同形式来具体实现本发明，并且不应当将本发明理解为限制到这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开内容透彻且完整，并且将向本领域技术人员完全传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见夸大了形状和尺寸，并将始终用相同的附图标记指代相同的或类似的组件。参照图1，根据本发明一个实施例的发光器件可以包括衬底10 ;多个发光二极管(LED)芯片30，其为在衬底10的长度方向上以规则的间隔装配在衬底10的上表面上的多个发光元件；以及透光罩20，其在衬底10上并沿着衬底10安装以便完全覆盖多个LED芯片30。在此，透光罩20可以被安装在衬底10的长度方向上。衬底(一种印刷电路板(PCB))可以由包含环氧树脂、三嗪(triazine)、硅、聚酰亚胺等的有机树脂材料或者任何其他有机树脂材料制成，或者可以由诸如AIN、Al2O3等之类的陶瓷材料或者金属和金属混合物制成。优选地，在散热方面，衬底10是金属基印刷电路板(MCPCB)，一种金属PCB。衬底10提供允许将多个LED芯片30装配其上的空间，并且包括导电图案(未示出)以将电信号传送至在其上装配的LED芯片30。
而且，衬底10可以由具有高导热率的材料制成，例如，诸如铝(Al)之类的金属，以便执行散热功能，释放在多个LED芯片30进行操作时产生的热。在本实施例中，衬底10以条状的形状延伸地形成，并且在条状形状的衬底10的上表面上以规则的间隔装配多个LED芯片30。从而，在完整地制造发光器件之后，其可以容易地应用于背光单元等，以便使用。透光罩20由透明或半透明材料制成，优选地由诸如硅、硅石等之类的材料制成，以允许从LED芯片30发射的光穿过该透光罩20在向上的方向上被散射。而且，透光罩20具有沿衬底10的条状形状，但是透光罩20的形状不限于此。可以通过在衬底上直接进行分配来形成透光罩20，并且如果透光罩20较大，则可以分离地制造透光罩20并将其安装在衬底上。LED芯片30具有直线度的特性。从而为了广阔地分散并利用来自LED芯片30 (点光源)的光并且实现光均匀度，通常将透光罩20形成为向上凸起并且将其安装在衬底10上。透光罩20在与被装配在衬底10的中央处的LED芯片30对应的位置处包括凹陷部分21。凹陷部分21在透光罩20的光轴上具有一定的曲率半径。在本实施例中，只在衬底10的中央处形成一个凹陷部分21，但是本发明不限于此，而是可以根据需要在透光罩20上按照规则的间隔形成多个凹陷部分，并且可以将多个凹陷部分的位置设置为与除中央LED芯片30以外的LED芯片30的上侧相对应。图I中的透光罩20被配置为具有圆柱形状，该圆柱关于长度方向的垂直截面具有凹进的半圆形状。然而，本发明不限于此，并且可以制造透光罩20使得其关于长度方向的垂直截面具有各种其他形状，诸如三角形、矩形、梯形等。在图2中示出了透光罩20’被形成为具有椭圆形状，使得其高度从中央部分向边沿部分减小，即，中央部分的高度与边沿部分的高度相比相对较高。透光罩20’在对应于LED芯片30的位置处具有凹陷部分21’。图3示出了具有阵列形状的透光罩200。阵列类型的透光罩200由透明或半透明材料制成，并且具有支撑单元205，其被配置以具有大体上平坦的片状形状，使得其与衬底10接触，并且阵列类型的透光罩200包括在支撑单元205的上表面上的长度方向上以规则的间隔形成的多个凸起部分220。在形成在透光罩200上的凸起部分220之间形成凹陷部分210。配置透光罩200，使得凹陷部分形成在对应于LED芯片30的位置处，而凸起部分220形成在没有装配LED芯片30的位置处。在此，可以调整诸如透光罩200的凸起部分220与凹陷部分210之间的间隔和曲率半径、宽度、以及每个凸起部分220和凹陷部分210的深度之类的规格，以满足最优化的条件，其中通过扩展从LED芯片30发射的光的分布，可 以减少使用的LED芯片30的数量并
且产品的厚度可以变得更薄。与此同时，当多个LED芯片的每一个的透镜如相关技术中那样被分离地制造时，在LED芯片30中会出现斑点现象。在本实施例中，将单一的透光罩200安装在衬底10上以覆盖全部LED芯片，使得由各个LED芯片30产生的斑点现象被减少，这是因为从各个LED芯片30发射的光被彼此混合。图4是示出了这种情况下的光分布的图表，该情况为透光罩的在其中定位了 LED芯片的部分在发光器件中具有凸透镜形状的时候，所述发光器件包括图3中示出的阵列类型的透光罩。图5是示出了这种情况下的光分布的图表，该情况为透光罩的在其中定位了 LED芯片的部分在发光器件中具有凹透镜形状的时候，所述发光器件包括图3中示出的阵列类型的透光罩。参照图4，注意到，当透光罩200的在其中定位了 LED芯片30的部分具有凸透镜形状的时，根据辐射角，光特别集中在透光罩200的在其中定位了 LED芯片30的部分，并且在其他部分中的光强度较弱，从而具有较低的光分布，导致了斑点现象，或者由于没有适当地整体进行光分布，所以光效率退化。与此同时，参照图5，当透光罩200的在其中定位了 LED芯片30的部分被形成为凹陷部分210时，光均匀地整体分布而没有关于辐射角而退化，从而导致了较少量的斑点现象，并且适当地整体进行了光分布以改进光效率。在本实施例中，可以使用任何发光元件，只要它们能够被用作光源即可，并且优选地，在减小光源尺寸和较高效率方面，采用LED。LED(根据施加在其上的电压而产生光的一种光源)被广泛用于需要白色光源的领域(诸如背光单元)。LED芯片30通过线接合或倒装芯片接合连接至在衬底上形成的导电图案。优选地，在衬底10上串联地排列LED芯片30。白色LED芯片被用作LED，并且其可以发出红色、绿色或蓝色的光。而且，LED可以发出作为三种颜色的光的混合的白光，并且可以安装发出三种颜色中的每一种颜色的光的LED芯片，并且可以通过向各个芯片施加不同的电压来表现除了该三种颜色以外的具体期望的颜色。可以通过单一颜色的LED芯片表现白色的光，例如，蓝色LED芯片和具有特定颜色的荧光粉，而不是通过白色LED芯片。这是基于这样的事实随着从LED芯片产生的各个唯一的颜色的光束在它们通过突光粉传输时被混合，表现出白色的光。换言之，还可以包括红色、蓝色和绿色LED芯片中的至少一种，并且在此情况下，需要包括荧光粉材料(将要对其进行描述)的光波长转换单元，荧光粉材料用于把从红色、蓝色和绿色LED芯片发射的光束的波长转换为白光。光波长转换单元包括用于对从LED芯片发射的光波长进行转换的荧光粉材料，并且还可以包含用于平稳地对光进行散射的散射材料。图6示出了包括这种光波长转换单元的实施例，其包括具有凹槽结构的衬底并且对该衬底施加了阵列类型的透光罩。 参照图6，在衬底100的长度方向上将多个凹槽101形成为在其上装配LED芯片30的芯片装配区域，并且在凹槽101上安装透光罩200。在此，将在透光罩200的凸起部分220之间形成的凹陷部分210安装为定位在每个LED芯片30的上方。配置凹槽101，使得其一侧被打开以允许从装配的LED芯片30发射的光辐射到外部，并且对凹槽101的底面的宽度和长度进行调整以配合装配的LED芯片30的尺寸。通常，LED芯片30是具有六面体形状的光源，所以从其每个面都产生光。由于大量的光从LED芯片30侧向地产生，所以为了减少光损失，需要在LED芯片30的侧面定位反射单元，以便将从LED芯片30侧向发射的光的路径向上改变。为此，调整凹槽101的侧壁的高度以配合装配的LED芯片30，以便作为对从LED芯片30侧向发射的光进行反射的光反射面。也就是说，由于从LED芯片30发射的光从凹槽101的侧壁被反射以便将光的路径向正面改变，所以可以使得光损失最小化。而且，通过凹陷101调整从LED芯片30发射的光的分散度，并且由于其分散度已经被调整的光被传递至透光罩200，所以光分布可以变得均匀。可以将凹槽101的侧壁形成为垂直的，并且考虑到这样的事实，即，从LED芯片30发射的光的照明区域根据侧壁的斜坡而不同，凹槽101的侧壁可以是倾斜的，使得可以有效地对被反射到正面的光量和被分散到侧面的光量进行调整。可以考虑LED芯片30的定向角和特性而在不同范围内对凹槽101的侧壁的斜坡的坡度进行改变，并且可以根据使用的产品选择地使用，以展示出期望的光特性。考虑到这种问题，凹槽101的侧壁的斜坡的坡度优选地为30°至60°，并且更加优选地约为45°。可以在凹槽101的侧壁上形成诸如由铝(Al)等金属材料制成的涂敷膜(未示出)之类的反射层，以便进一步增强从LED芯片30传送的光的反射。在凹槽101内形成对LED芯片30进行包封的透光树脂封装单元40以便保护LED芯片30，并且通过对构成LED芯片30的材料的折射率和外部的折射率进行匹配来改进外部光提取效率。优选地，树脂封装单元40由诸如硅、环氧树脂或硅石之类的具有高透明度的树脂制成，其允许从LED芯片30发射的光从它们穿过同时使得光损失最小化。在此，树脂封装单元40可以由弹性树脂制成。弹性树脂为一种凝胶型树脂(诸如硅等)，其指的是这样的材料，其几乎不被短波长的光改变，不会受到明显的影响(诸如变黄)，并且具有高折射率，以具有优越的光学特性。而且，与环氧树脂不同，即使在硬化操作之后弹性树脂仍旧保持凝胶状态或弹性体，所以它可以更加稳定地保护LED芯片不受热应力、振动、外部冲击等的影响。而且，树脂封装单元40以液体状态填充在凹槽101内然后被硬化，所以弹性树脂的使用可以获得这样的效果，其中在硬化过程中内部的气泡被暴露于外部空气，从而被平稳地释放。与此同时，树脂封装单元40还可以包括要被配置为光波长转换单元的荧光粉材料，用于对从LED芯片30发射的光的波长进行转换，以将单色光改变成白光等。在此，树脂封装单元40还可以包括紫外线吸收剂，以吸收从LED芯片30发射的紫 外线。在图6中，将阵列类型的透光罩示出为示例，但是本发明不限于此，并且可以将具有各种形状(诸如圆柱形状、椭圆形状等)的透光罩施加至具有凹槽结构的衬底。图7示出了一个实施例，其中对图6的发光器件的结构进行了修改，示出了这样的结构，其包括具有凹槽结构的衬底、施加至该衬底的阵列类型的透光罩、以及在透光罩与凹槽之间形成的光折射率匹配单元。参考图7，将多个凹槽101在衬底100的长度方向上形成为用于在其上装配LED芯片30的芯片装配区域，并且在凹槽101上安装透光罩200。在此，将在透光罩200的凸起部分220之间形成的凹陷部分210安装为定位在每个LED芯片30的上方。配置凹槽101，使得其一侧被打开以允许从装配的LED芯片30发射的光辐射到外部，并且对凹槽101的底面的宽度和长度进行调整以配合装配的LED芯片30的尺寸。在此，调整凹槽101的侧壁的高度以配合LED芯片30，使得凹槽101的侧壁作为对从LED芯片30侧向发射的光进行反射的光反射面。可以将凹槽101的侧壁形成为垂直的，并且考虑到这样的事实，即，从LED芯片30发射的光的照明区域根据侧壁的斜坡而不同，凹槽101的侧壁可以是倾斜的，使得可以有效地对被反射到正面的光量和被侧向发射的光量进行调整。可以在凹槽101的侧壁上形成诸如由铝(Al)等金属材料制成的涂敷膜(未示出)之类的反射层，以便进一步增强从LED芯片30传送的光的反射。在凹槽101内形成对LED芯片30进行包封的透光树脂封装单元40以便保护LED芯片30，并且通过对构成LED芯片30的材料的折射率和外部的折射率进行匹配来改进外部光提取效率。在此，凹槽101作为种类堤(dam of sorts)，防止构成树脂封装单元40的材料溢出。优选地，树脂封装单元40由诸如硅、环氧树脂或硅石之类的具有高透明度的树脂制成，其允许从LED芯片30发射的光从它们穿过同时使得光损失最小化。树脂封装单元40还可以包括荧光粉材料，以便被配置为光波长转换单元，用于对从LED芯片30发射的光的波长进行转换，以将单色光改变成白光等。在本实施例中，透光罩200由诸如聚碳酸酯(PC)之类的塑胶材料制成。这是因为塑胶与诸如硅或环氧树脂之类的树脂相比相对便宜。然而，在其特性方面，塑胶不能对已经通过透光罩200的光的折射率和已经通过树脂封装单元40的光的折射率进行匹配，所以在透光罩200和凹槽101的上边沿之间形成由诸如硅、环氧树脂或硅石之类的树脂制成的光折射率匹配单元203，以便对光折射率进行匹配。在此，优选地，将光折射率匹配单元203配置为薄树脂膜，以便充分地执行光折射率匹配，同时通过使得在此使用的材料的量最小化来降低单位成本。在图7中，将阵列类型的透光罩示出为示例，但是本发明不限于此，并且可以将具有各种形状(诸如圆柱形状、椭圆形状等)的透光罩施加至具有前述结构的衬底。图8示出了发光器件的另一个实施例，其包括具有双凹槽结构的衬底和施加至该衬底的圆柱透光罩。参照图8，将多个凹槽102形成为在其上按衬底100’的长度方向装配LED芯片30·的芯片装配区域，并且在凹槽102上安装透光罩20。在此，将透光罩20的凹陷部分21安装为定位在LED芯片30的上方。配置凹槽102，使得其一部分被打开以允许从装配的LED芯片30发射的光辐射到外部，并且对凹槽102的底面的宽度和长度进行调整以配合装配的LED芯片30的尺寸。在此，调整凹槽102的侧壁的高度以配合LED芯片30，使得凹槽102的侧壁作为对从LED芯片30侧向发射的光进行反射的光反射面。可以将凹槽102的侧壁形成为垂直的，并且考虑到这样的事实，即，从LED芯片30发射的光的照明区域根据侧壁的斜坡而不同，凹槽102的侧壁可以是倾斜的，使得可以有效地对被反射到正面的光量和被侧向发射的光量进行调整。可以在凹槽102的侧壁上形成诸如由铝(Al)等金属材料制成的涂敷膜(未示出)之类的反射层，以便进一步增强从LED芯片30传送的光的反射。在凹槽102内形成对LED芯片30进行包封的透光树脂封装单元50以便保护LED芯片30，并且通过对构成LED芯片30的材料的折射率和外部的折射率进行匹配来改进外部光提取效率。优选地，树脂封装单元50由诸如硅、环氧树脂或硅石之类的具有高透明度的树脂制成，其允许从LED芯片30发射的光从它们穿过同时使得光损失最小化。在本实施例中，在凹槽102的上边沿处形成台阶部分103。根据情况，可以形成多个台阶部分以具有阶梯结构。在台阶部分103中形成光波长转换单元60以覆盖树脂封装单元50的上表面。光波长转换单元包括用于对从LED芯片30发射的光的波长进行转换的荧光粉材料，以将单色光转换成白光等。当凹槽102具有双凹槽结构时，可以进一步减小包括荧光粉材料的光波长转换单元60的尺寸，以降低单位制造成本。在图8中，将圆柱透光罩示出为示例，但是本发明不限于此，并且可以将具有各种形状(诸如椭圆形状、阵列形状等)的透光罩施加至具有前述结构的衬底。图9示出了通过对图8中示出的发光器件的结构进行修改获得的实施例，其包括具有双凹槽结构的衬底、施加至该衬底的圆柱透光罩、以及在透光罩和光波长转换单元之间形成的光折射率匹配单元。在本实施例中，透光罩20由诸如PC之类的塑胶材料制成。这是因为塑胶与诸如硅或环氧树脂之类的树脂相比相对便宜。然而，在其特性方面，塑胶不能对已经通过透光罩20的光的折射率和已经通过树脂封装单元50的光的折射率进行匹配，所以在透光罩20和凹槽102的上边沿之间形成由诸如硅、环氧树脂或硅石之类的树脂制成的光折射率匹配单元22，以便对光折射率进行匹配。在此，优选地，将光折射率匹配单元22配置为薄树脂膜，以便充分地执行光折射率匹配，同时通过使得在此使用的材料的量最小化来降低单位成本。在图9中，将圆柱透光罩示出为示例，但是本发明不限于此，并且可以将具有各种形状(诸如椭圆形状、阵列形状等)的透光罩施加至具有前述结构的衬底。而且，其他部分与图8中示出的实施例的那些部分相类似，所以省略了详细说明。 如上所述，根据本发明的各实施例，由于将透光罩安装在衬底上以完全覆盖多个LED芯片，所以可以在制造广品过程中减少制造时间和成本，并且由于超越了在制造透镜中对于透镜形状的限制而增加了设计中的自由度，所以可以制造各种形状的透镜并且可以实现统一的透镜形状。而且，由于从各个LED芯片发射的光束在以结合的方式包括凹透镜与凸透镜两者的单一透光罩的内部被混合，所以可以减少斑点现象。另外，由于在透光罩与发光元件之间形成光折射率匹配单元，所以可以由价格更低的塑胶替代现有的硅来制成透光罩，从而降低了单位制造成本。此外，在具有凹槽的衬底结构中，由于将荧光粉层配置为薄膜，以便使用，所以有助于制造、降低制造成本、并且降低色温的偏差，从而增强了产品的可靠性。虽然已经结合各实施例示出并说明了本发明，但是对于本领域技术人员应当清楚的是，在不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行修改和变形。
权利要求
1.一种发光器件，其包括 衬底； 在所述衬底上分离地装配的多个发光元件；以及 被形成为向上凸起的透光罩，其具有一个或多个局部凹陷部分并且被安装在所述衬底上以同时覆盖所述多个发光元件中的至少两个发光元件。
2.权利要求I的发光器件，其中所述透光罩的凹陷部分被形成在对应于所述多个发光元件中的至少一个发光元件的位置处。
3.权利要求I的发光器件，其中形成所述透光罩，使得关于其长度方向的垂直截面具有凹进的半圆形状。
4.权利要求I的发光器件，其中配置所述透光罩，使得其高度从其中央部分向其边沿部分减小。
5.权利要求I的发光器件，其中所述透光罩包括与所述衬底接触的平坦支撑单元和在 长度方向上被分离地形成的多个凸起部分。
6.权利要求I的发光器件，其中所述发光元件包括白色、红色、蓝色和绿色发光二极管(LED)芯片中的至少一种。
7.权利要求I至6中任一项的发光器件,其中所述衬底在长度方向上具有多个凹槽,在其中装配所述多个发光元件。
8.权利要求7的发光器件，其中将每个凹槽的侧壁形成为反光面。
9.权利要求8的发光器件，其中每个凹槽的侧壁都被形成为倾斜的。
10.权利要求7的发光器件，其中包括树脂封装单元，以将所述发光元件包封在所述凹槽中。
11.权利要求10的发光器件，其中所述树脂封装单元包括荧光粉材料，其用于对从所述发光元件发射的光的波长进行转换。
12.权利要求11的发光器件，其中所述透光罩由塑胶材料制成，并且在所述透光罩与所述凹槽之间形成光折射率匹配单元。
13.权利要求12的发光器件，其中所述光折射率匹配单元由以硅材料或环氧树脂材料制成的膜形成。
14.权利要求7的发光器件，其中在所述凹槽的上边沿处形成台阶部分。
15.权利要求14的发光器件，其中在所述凹槽中包括包封所述发光元件的树脂封装单元，并且在所述台阶部分中形成包括荧光粉材料的光波长转换单元，以覆盖所述树脂封装单元的上表面，所述荧光粉材料用于对从所述发光元件发射的光的波长进行转换。
16.权利要求15的发光器件，其中将所述光波长转换单元形成为膜。
17.权利要求15的发光器件，其中所述透光罩由塑胶材料制成，并且在所述透光罩与所述台阶部分之间形成光折射率匹配单元。
18.权利要求17的发光器件，其中所述光折射率匹配单元由以硅材料或环氧树脂材料制成的膜形成。
19.一种用于制造发光器件的方法，所述方法包括步骤 在衬底上的长度方向上装配多个发光元件； 形成树脂以覆盖所述衬底上的所述发光元件；以及使所述树脂硬化以具有凸起的形状，使得在对应于一个或多个发光元件的位置处形成一个或多个凹陷部分。
20.权利要求19的方法，其中，在所述树脂的硬化步骤中，对所述树脂进行硬化，使得所述树脂关于长度方向的垂直截面具有凹进的半圆形状。
21.权利要求19的方法，其中，在所述树脂的硬化步骤中，对所述树脂进行硬化，使得所述树脂的高度从其中央部分向其边沿部分减小。
22.权利要求19的方法，其中，所述树脂的硬化步骤包括 分配主树脂以覆盖所述衬底上的全部发光元件； 对分配的主树脂进行硬化，使得其实质上具有平坦面并且在其中形成一个或多个凹陷部分； 在硬化的主树脂上分配副树脂；以及 对分配的副树脂进行硬化，使得在凹陷部分之间形成凸起部分。
23.权利要求19至22中任一项的方法，其中，使用硅和环氧树脂中的一种或者它们的混合物作为树脂。
24.权利要求19的方法，还包括在制备所述衬底之前，在所述衬底的内侧沿长度方向以规则的间隔形成多个凹槽的步骤。
25.权利要求24的方法，还包括在形成所述树脂之前，将树脂封装单元包封在每个凹槽中的步骤。
26.权利要求25的方法，还包括在形成所述树脂之前，通过使用硅和环氧树脂中的一种或者它们的混合物在所述树脂封装单元的上表面上形成光折射率匹配单元的步骤。
27.权利要求19的方法，还包括在制备所述衬底之前，在所述衬底的内侧在长度方向上以规则的间隔形成多个凹槽的步骤，所述凹槽在其上部具有台阶部分。
28.权利要求27的方法，还包括在形成所述树脂之前，将树脂封装单元包封在每个凹槽中的步骤；以及在每个台阶部分中形成包括荧光粉材料的光波长转换单元以覆盖所述树脂封装单元的上表面的步骤。
29.权利要求28的方法，还包括 在形成所述树脂之前，通过使用硅或环氧树脂中的一种或它们的混合物在所述衬底的上表面上形成光折射率匹配单元以覆盖所述光波长转换单元的步骤， 其中，在所述树脂的形成步骤中，所述树脂由塑胶材料制成。
全文摘要
本发明提供了一种发光器件，其包括具有条状形状的衬底；在所述衬底的上表面上在所述衬底的长度方向上分离地装配的多个发光元件；以及被形成为向上凸起的透光罩，其具有一个或多个局部凹陷部分并且被安装在所述衬底上以同时覆盖所述多个发光元件中的至少两个发光元件。
文档编号H01L33/58GK102800790SQ201210129780
公开日2012年11月28日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年5月27日
发明者俞在成, 宋钟燮 申请人:三星Led株式会社