专利名称：具有改进的光输出的led灯的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种LED发光装置及其制造方法。
背景技术：
近些年来半导体集成电路(IC)产业经历了快速增长。IC材料和设计方面的技术进步已制造了用于不同目的的各种类型的1C。这些IC中的一种类型包括光子器件，诸如发光二极管(LED)器件。当施加电压时，LED器件通过半导体材料中的电子的移动发光。由于有利的特性诸如小器件尺寸、长寿命、有效能源消耗以及良好的耐久性和可靠性，LED器件越来越得到普及。
·
在其它实际应用中，LED器件已用来制造提供优于传统灯(诸如白炽灯)的优点的灯。例如，就相同量的功率而言，与白炽灯相比，LED灯能够产生更多的光。然而，当辐射光时，LED灯产生热量。当常规LED灯变热时，它可能经历光输出减少，从而使LED灯的性能退化。因此，虽然常规LED灯通常已足以胜任其预期使用目的，但它们在各个方面尚不是完全令人满意的。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种发光装置，包括基板；在所述基板上设置的多个发光二极管(LED)器件；和在所述LED器件的至少一个子集上方设置的多层帽状物；其中所述帽状物以一间距与所述LED器件的所述子集间隔开；以及所述帽状物包括使得所述LED器件发射的光从第一光谱转换成第二光谱的材料，所述第二光谱不同于所述第一光谱。在该发光装置中，其中所述材料含有荧光粉颗粒。在该发光装置中，其中所述帽状物还包括扩散体材料，通过使用所述扩散体材料以散射所述LED器件发射的光。在该发光装置中，其中每个所述LED器件都包括蓝光管芯发射器，所述蓝光管芯发射器不包括荧光粉涂层。在该发光装置中，其中所述帽状物环绕覆盖所述LED器件。在该发光装置中，其中所述帽状物包括环绕包围所述LED器件的侧部，并且其中所述LED器件被所述帽状物和所述基板封闭。在该发光装置中，其中所述帽状物覆盖所述LED器件的第一子集，而同时暴露所述LED器件的第二子集；所述第一子集的每个LED器件都不包括荧光粉涂层；以及所述第二子集的每个LED器件都包括荧光粉涂层。在该发光装置中，其中所述帽状物覆盖所述LED器件的第一子集，而同时暴露所述LED器件的第二子集；所述第一子集的每个LED器件都不包括荧光粉涂层；以及所述第二子集的每个LED器件都包括荧光粉涂层，其中所述帽状物的直径和所述基板的直径之间的比值为约3 5。在该发光装置中，其中隔离所述帽状物和所述LED器件的所述间距大于约0. 5毫米。在该发光装置中，还包括与所述基板连接的散热器，通过使用所述散热器使所述LED器件产生的热能消散；和在所述LED器件上方和所述帽状物上方设置扩散体帽状物，其中所述扩散体帽状物包括扩散体材料，通过使用扩散体材料以散射所述LED器件发射的光。根据本发明的另一方面，提供了一种灯，包括位于基板上的多个发光二极管(LED)光源，所述LED光源的至少一个子集不包括荧光粉涂层；位于所述LED光源的所述至少一个子集上方的帽状结构，所述帽状结构含有荧光粉材料和扩散体材料，其中所述帽状结构以一间隙与所述LED光源的所述子集物理地隔离；和在所述LED光源和所述帽状结构上方以及周围放置的罩状物结构。·在该灯中，其中所述帽状结构以使得所述帽状结构在顶视图中叠盖所有的LED光源但在侧视图中则不叠盖的方式放置。在该灯中，其中所述帽状结构以使得所述帽状结构在顶视图和侧视图中叠盖所有的LED光源的方式放置。在该灯中，其中所述帽状结构被配置成，使得所述帽状结构在顶视图中叠盖所述LED光源的第一子集且在顶视图中暴露所述LED光源的第二子集，所述LED光源的所述第一子集是非荧光粉涂覆的器件，所述LED光源的所述第二子集是荧光粉涂覆的器件。在该灯中，其中所述间隙在约0. 5毫米至约10毫米的范围内。在该灯中，其中所述帽状结构选自由以下结构组成的组其中混合有荧光粉颗粒和扩散体颗粒的基板层；与含有荧光粉颗粒和扩散体颗粒的层接合的基板层；和具有基板层、扩散体层和荧光粉层的多层结构。根据本发明的又一方面，提供了一种制造发光装置的方法，包括在基板上形成多个发光二极管(LED)器件；在所述基板上方装配含荧光粉的帽状结构，所述帽状结构环绕覆盖所述LED器件的至少一个子集，其中间隙物理地隔离所述帽状结构和所述LED器件；以及接合罩状物和所述基板，所述罩状物和所述基板完全封闭所述LED器件。在该方法中，其中采用滚动条式工艺、掩模工艺和注入成型工艺其中之一形成所述帽状结构。在该方法中，其中所述帽状结构和所述罩状物各自都含有扩散体材料。在该方法中，其中以使所述帽状结构相对于所述LED器件呈现出下列结构之一的方式对所述帽状结构进行装配在顶视图中所述帽状结构遮挡所有的所述LED器件，但是在侧视图中所述帽状结构不遮挡所有的所述LED器件；在顶视图中和在侧视图中所述帽状结构遮挡所有的所述LED器件；以及在顶视图中所述帽状结构遮挡所述LED器件的第一子集，且在顶视图中暴露所述LED器件的第二子集，所述LED器件的第一子集是非荧光粉涂覆的器件，所述LED器件的第二子集是荧光粉涂覆的器件。
当与附图一起阅读时，根据下面的详细描述可以最佳理解本公开的各个方面。强调根据行业标准实践，各种部件不是按比例绘制的。实际上，为了清楚讨论，各种部件的尺寸规格可以任意地增大或缩小。图1A-1C是根据本公开的实施例的LED发光装置的透视图、剖视图和顶视图。图2A-2C是用作图1A-1C的LED发光装置的组件的帽状结构的若干不同实施例的首1J视图。图3A-3C是根据本公开的可选的实施例的LED发光装置的透视图、剖视图和顶视图。图4A-4C是根据本公开的另一个可选的实施例的LED发光装置的透视图、剖视图和顶视图。图5是示出根据本公开的各个方面的用于制造LED发光装置的方法的流程图。
具体实施方式
·可以理解以下公开提供了许多个不同的用于实施本发明的不同特征的实施例或者实例。为简化本公开，元件和布置的具体实例在下面描述。当然，这些仅仅是实例，而不是用来限制本公开。而且，在随后的说明中第一部件在第二部件的上方或在第二部件上的形成可以包括其中第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例；还可以包括其中额外的部件形成插入到第一部件和第二部件中的实施例，从而使第一部件和第二部件可以不直接接触。为了达到简明和清楚的目的，可以以不同的比例随意绘制各种部件。由于发光二极管(LED)技术的进步，近年来采用LED器件的照明仪器已得到普及。这些照明仪器包括LED灯，其为使用多个LED器件作为光源的固态灯。荧光粉转换LED(PCLED)用于实现一些这些LED灯。这些PCLED灯采用具有相对较短的波长(例如蓝色)的LED器件，并用荧光粉材料涂覆该LED器件。荧光粉材料吸收一部分的发射光(例如蓝光)，并反过来发射具有不同波长的光，例如黄光。将转换的黄光和发射的蓝光的未转换部分视为白光。这些LED灯提供低生产成本和高显色性能。然而，当这些LED灯变热时，它们的光输出性能可能受到影响，其中变热可能在灯工作过程中发生。更详细地，由于两种原因LED器件的光输出可能降低1.当打开LED器件的发射器时(在工作过程中)，LED管芯的温度将升高，其可能导致光输出降低；2.热通量可以从LED管芯传递到荧光粉涂层，其也可能导致光输出降低。换句话说，LED器件的光输出性能与该LED器件的温度是逆相关的。光输出的降低使LED灯的性能退化，因此其是不被期望的。因此，本公开将介绍一些实施例，其中每个实施例都可以缓解与常规LED灯相关的光输出降低问题。图IA是根据本公开的实施例的LED发光装置100的简化的透视图；图IB是LED发光装置100的简化的剖视图；以及图IC是LED发光装置100的简化的顶视图。LED发光装置100是示出的实施例中的灯，但在其它实施例中可以包括其它照明布置和结构。LED发光装置100包括散热器80。调整散热器80的形状使之适应具有某种结构的LED器件阵列，该结构产生近乎均匀的光图案。在该实例中，散热器80由导热性材料制成。设计散热器的特定形状以提供用于常见灯泡形状的骨架，同时使LED器件散热，并向环境大气发射出尽可能多的热量。为了增强热传递，散热器可以具有从LED发光装置100的中心轴向外突出的散热片。该散热片可以具有暴露于环境大气的实质表面积以促进热传递。
LED发光装置100包括基板110。基板110是非金属材料。在一个实施例中，基板110含有陶瓷材料。在其它实施例中，基板110可以含有硅材料或塑性材料。作为一些实例，可以使用下列材料来实现基板110 :AlN、Al203、MCPCB、Si3N4、硅、BeO、或其组合。基板110可以包括或者可以不包括有源电路，并且还可以用于建立互连。在基板110上形成多个LED器件120。LED器件120各自都包括由相反掺杂的层形成的P/N结。在一个实施例中，相反掺杂的层可以包括相反掺杂的氮化镓(GaN)层。例如，这些层的其中之一用n-型掺杂剂(诸如碳或硅)掺杂，而相反掺杂的层用P-型掺杂剂(诸如镁)掺杂。在其它实施例中，n-型掺杂剂和P-型掺杂剂可以包括不同的材料。在实施例中，LED器件120可以各自包括在相反掺杂的层之间设置的多量子阱(MQff)层。MQW层包括氮化镓和氮化铟镓(InGaN)的交替(或周期)层。例如，MQW层可以包括若干氮化镓层和若干氮化铟镓层，其中氮化镓层和氮化铟镓层以交替或周期的方式形成。
·
掺杂层和MQW层都可以通过本领域公知的外延生长工艺形成。外延生长工艺完成后，通过在掺杂层之间设置MQW层来创建P/N结(或P/N 二极管)。当对掺杂层施加电压(或电荷)时，电流流经LED器件120，并且MQW层发出辐射(诸如可见光谱中的光)。由MQW层发射的光的颜色对应于该光的波长。该光的波长(即该光的颜色)可以通过改变制成MQW层的材料的组分和结构来调谐。根据本公开的实施例，配置LED器件120以发射蓝光。LED器件120还可以包括允许LED器件电连接到外部器件的电极或接触件。传统LED器件通常具有围绕LED器件涂覆的荧光粉层。荧光粉层可以包括磷光材料和/或荧光材料。在实际LED应用中，可以使用荧光粉层来转换由LED器件发射的光的颜色。例如，荧光粉层可以将由LED器件发射的蓝光转换成不同波长的光。通过改变荧光粉层的材料组分，可以获得期望的由LED器件发射的光色。然而，如上面所讨论的那样，围绕传统LED器件涂覆的荧光粉层可以导致该LED器件的光输出降低。因此，在图1A-1C中所示的LED器件120不含有在其上形成的荧光粉涂层。在实施例中，LED器件120包括不含有荧光粉涂层的蓝光管芯发射器。LED发光装置100包括在LED器件120上方设置的帽状结构130。帽状结构130可以具有多个不同的层，因此还可以被称为多层帽状物130。在实施例中，帽状结构130具有近似于圆形或环形的形状，并环绕覆盖下面所有的LED器件120。换种说法，LED器件120从图IC的顶视图中是不可见的，因为它们全部被帽状结构130叠盖。帽状结构130通过间距或间隙140 (从图IB的剖视图中)与LED器件120分开。间距140大于或等于约0. 5毫米(mm)。在实施例中，间距140在约0. 5mm至约IOmm的范围中。帽状结构130可以根据若干不同的实施例实现。参考图2A、图2B和图2C在下面对这些实施例的具体内容进行讨论。参考图2A，根据实施例示出帽状结构130A的图解剖面侧视图。帽状结构130A包括层150、层160和层170，其中将层160设置(夹)在层150和层170之间。参考图1A-1C，帽状结构130A的层150为面向LED器件120的层。层150、层160和层170各层都可以是基板层、扩散体层和荧光粉层之一。更详细地，层150-170可以以根据下面表I的下列6种结构之一进行排布表I.结构I结构2结构3结构4结构5结构6
层170 ISlISl荧光粉层扩散体层扩散体层荧光粉层
层160 扩散体层荧光粉层 1 1荧光粉层扩散体层
层150 荧光粉层扩散体层扩散体层荧光粉层IH 1 ~例如，根据结构1，层170为基板层，层160为扩散体层，以及层150为荧光粉层；根据结构2，层170为基板层，层160为荧光粉层，以及层150为扩散体层，等等。此外，基板层为其它层提供机械支持。在一个实施例中，基板层包括聚碳酸酯(PC)材料。在另一个实施例中，基板层可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料。在又一个实施例中，基板层可以包括玻璃材料。扩散体层帮助散射由LED器件120发射的光以便使光分布更均匀。更详细地，不·期望光输出在某些斑点处非常强(亮)而在其它斑点处弱(暗)。因为扩散体材料以所有不同的方向散射光，结果表明光输出不太可能含有具有不同明亮程度的斑点一从而提高光输出均勻度。在实施例中，扩散体层包括分散有扩散体颗粒的液体娃酮材料。可以将分散体层喷射到基板层上，然后在高温(例如高于约80摄氏度的温度)下固化预先确定的时间段(例如，长于约I小时)。扩散体颗粒也可以包括PMMA。如上面所讨论的，荧光粉层帮助光从一个光谱转换成另一个光谱，从而改变光的颜色。在实施例中，荧光粉层包括带有荧光粉颗粒的液体硅材料。帽状结构130A可以采用本领域公知的卷对卷技术形成。帽状结构130A还可以采用本领域公知的适当的掩模工艺形成。因为帽状结构130A含有荧光粉材料和扩散体材料这两者，它能够转换从LED器件120发射的光的颜色，并使该光更均匀地分布。参考图2B，根据另一个实施例示出帽状结构130B的图解剖面侧视图。帽状结构130B包括层180和层190。参考图1A-1C，帽状结构130B的层180为面向LED器件120的层。层180和层190各自都可以是基板层和混有荧光粉颗粒的扩散体层之一。更详细地，层180-190可以以根据下面表2的下列2种结构之一进行排布表 2
结构I结构2
~￥T90WM混有荧光粉的扩散体层
^Tso混有荧光粉的扩散体层 WM例如，根据结构1，层190为基板层，以及层180为混有荧光粉颗粒的扩散体层；根据结构2，层180为基板层，以及层190为混有荧光粉颗粒的扩散体层。基板层可以包括与图2A的基板层的材料组分相似的材料组分。可以将混有荧光粉颗粒的扩散体层视为图2A的扩散体层和荧光粉层的组合。或者说，将多个能够转换照明光谱的荧光粉颗粒以相对均匀的方式混合在与图2A的扩散体层相似的扩散体层中。帽状结构130B可以采用本领域公知的卷对卷技术形成。帽状结构130B还可以采用本领域公知的适当的掩模工艺形成。
参考图2C，根据又一个实施例示出帽状结构130C的图解剖面侧视图。帽状结构130C包括层200，层200是上面所讨论的基板层、扩散体层和荧光粉层的组合。换句话说，将扩散体层、荧光粉颗粒和基板全都混合在一起以创建层200。在实施例中，层120通过本领域公知的注入成型技术创建。在实施例中，帽状结构130AU30B和130C各自都可以具有在约I微米至约300微米的范围中的厚度。想到在常规LED器件中，荧光粉材料直接涂覆在当工作时辐射热量的LED管芯上。鉴于此，荧光粉材料在很大程度上受到由LED管芯输出的热量的影响。相比之下，在图1A-1C中所示的LED发光装置的实施例使用含有荧光粉材料的帽状结构130，其中帽状结构130可以根据图2A-2C中所示的任何一个实施例实现。帽状结构130通过间距140与LED器件120在物理上隔开。这种物理隔离意指由LED器件120辐射的热量(热能)对帽状结构130中的荧光粉材料的影响程度不如在常规LED器件中多，因为热能在其传播过程中作为间距的函数而减少。换种说法，由帽状结构130中的荧光粉材料接收(“感受”)的热能基本上低于由LED管芯辐射的热能。因此，与围绕LED管芯涂覆的传统荧光粉材料相比，帽状结构130中的荧光粉材料经历更低的温度。
·
而且，与常规LED器件相比，LED器件120自身可能经历更低的温度，因为现在可以更容易地辐射热能而不受荧光粉涂层的阻挡。换句话说，LED器件120和帽状结构的物理隔离可以通过不在LED器件120内部或附近捕集热量来提高热耗散。荧光粉材料和LED器件120的温度降低导致光输出增加。如上面所讨论的，LED器件的光输出效率与温度呈逆相关。当温度升高时，光输出的量减少。当温度降低时，光输出的量增加。因此，当LED器件120工作时由于本实施例实现了降低的温度，因此与常规LED器件相比，LED器件120将具有更好的光输出。例如，常规LED器件(具有荧光粉涂层)可能具有不足90%的光输出，其中百分比是相对于满额光输出所测量的，该满额光输出没有热量加热问题引起的退化。相比之下，本文中的LED器件120可以具有优于95% (例如在约95%和96%之间)的光输出。荧光粉材料和LED器件120的温度降低还可以提高LED发光装置100的可靠性。这至少部分是由于下列事实引起的工作温度的降低导致部件上(例如LED发射器管芯上的)的磨损和撕裂更少。根据试验结果，LED发光装置100可以具有大于约25，000小时的发射器使用期限，这比常规LED发射器至少长数千小时。据了解对间距140选择适当的范围以优化LED发光装置100的性能。在实施例中，对间距140选择约0. 5mm至约IOmm之间的范围以便平衡消散足够量的热量的目的和产生均匀的白光输出的目的。如果间距140太小，则帽状结构130与LED器件120的位置太接近，仍可能导致在LED器件上或附近捕集太多的热量，这是不被期望的，因为这会减少光输出并使荧光粉材料承受更高的温度。另一方面，如果间距140太大，则显著量的由LED器件发射的蓝光可能逃离LED发光装置100而不被帽状结构130中的荧光粉材料转换成不同波长的光。而且，光输出可能达不到期望的均匀程度，因为光在传播到LED发光装置100外面之前可能没有被帽状结构130中的扩散体材料充分散射。出于这些原因，谨慎选择间距140的值以便满足上面的两种目的而不牺牲另一种。LED发光装置100还可以包括围绕或包围基板110、LED器件120和帽状结构130的圆顶样罩状物结构220。罩状物结构220可以是扩散体帽状物220。与帽状结构130中的扩散体材料相似，扩散体帽状物220对发射光发挥散射功能以便使光分布更均匀。对于常规LED发光装置，仅仅是荧光粉材料(而不是扩散体材料)围绕常规LED管芯涂覆。因此，为了使光分布更均匀，对于常规LED发光装置，类似于扩散体帽状物220的扩散体帽状物可能是必需的。在本文中，因为帽状结构130可能已经包括了用于产生均匀分布的光的足够量的扩散体材料，所以扩散体帽状物220可能不是必需的。或者，如果将扩散体帽状物220装配为LED发光装置100的一部分，则扩散体帽状物220可能具有比传统罩状物结构更低的扩散体材料含量。现在讨论LED发光装置的可选的实施例。这些可选的实施例之一在图3A-3C中示出。更详细地，图3A为LED发光装置300的可选的实施例的简化的透视图；图3B为LED发光装置300的简化的剖视图；以及图3C为LED发光装置300的简化的顶视图。LED发光装置300是所示的实施例中的灯，其包括与图1A-1C中所示的LED灯器件100相似的一些组件和部件。为了达到清楚和一致的目的，在贯穿图1A-1C和图3A-3C中将对这些相似的组件和部件进行相同地标记。与LED发光装置100相似，LED发光装置300包括用于散热的散热器80、多个用于·产生光的LED器件120 (从图3A的透视图或图3C的顶视图中是不可见的)和可选的用于散射发射光以便使光分布更均匀的扩散体帽状物220。LED发光装置300还包括帽状结构330，其在一些方面中与(LED发光装置100的)帽状结构130相似，而在其它方面中与帽状结构130不同。帽状结构330与帽状结构130的相似之处在于它们各自都含有基板材料、荧光粉材料和扩散体材料，并且它们各自能够根据以上参考图2A-2C所讨论的各种结构来实现。而且与帽状结构130相似，也将帽状结构330设置在LED器件120的上方，并通过间距140与LED器件120隔离。然而，和帽状结构130不同，帽状结构330包括环绕包围LED器件120的侧面部分350，从而使LED器件120被帽状结构330和基板110密封或封闭。换句话说，帽状结构330类似于在LED器件120上方倒置翻转的杯子。从顶视图和侧视图看出该“杯子”组成LED器件120。据了解在图3B的剖视图中示出的LED器件120仅仅是为了提供例证，并且它们在现实世界的应用中不是直接可见的。出于这些原因，由LED器件120发射的光也需要经过帽状结构330的侧面部分350。LED发光装置330提供与上面所讨论的与LED发光装置100相关的基本上相同的益处，即更低的工作温度和增加的光输出。此外，因为LED发光装置300完全密封了 LED器件，光均匀度和颜色完整性可能提高，因为所有的发射光在正离开LED发光装置300之前将被帽状结构330散射并进行颜色转换。但是由于帽状结构330的形状更复杂，可能制造LED发光装置300比制造图1A-1C的LED发光装置100的成本略微更高一些。LED发光装置的另一个可选的实施例在图4A-4C中示出。更详细地，图4A为LED发光装置400的另一个可选的实施例的简化透视图；图4B为LED发光装置400的简化剖视图；以及图4C为LED发光装置400的简化顶视图。LED发光装置400是所示的实施例中的灯，其包括与图1A-1C中所示的LED灯器件100相似的一些组件和部件。为了达到清楚和一致的目的，在贯穿图1A-1C和图4A-4C中将对这些相似的组件和部件进行相同地标记。与LED发光装置100相似，LED发光装置400包括用于散热的散热器80、多个用于产生光的LED器件120、以及可选的用于散射发射光以便使光分布更均匀的扩散体帽状物220。LED发光装置400还包括帽状结构430，其在一些方面与(LED发光装置100的)帽状结构130相似，而在其它方面与帽状结构130不同。帽状结构430与帽状结构130的相似之处在于它们各自都含有基板材料、荧光粉材料和扩散体材料，并且它们各自都能够根据以上参考图2A-2C所讨论的各种结构来实现。而且与帽状结构130相似，帽状结构430也可以设置在LED器件120上方，并通过间距140与LED器件120隔离。然而，与帽状结构130不同，帽状结构430没有环绕覆盖所有的LED器件120。换句话说，帽状结构430类似于具有比基板110的直径/圆周基本上更小的直径/圆周的圆盘，从而使至少LED器件的一个子集“暴露”或者未被帽状结构430覆盖。鉴于此，由这些暴露的LED器件120发射的光在离开LED发光装置400之前不需要经过帽状结构430。可以像常规LED器件一样生产这些暴露的LED器件120，因为它们可以具有涂覆在其上的荧光粉材料。在实施例中，基板110的直径和帽状结构430的直径之间的比值为约5 3。就性能而言，LED发光装置400与LED发光装置100和300是相当的。通常，靠近基板110的中心区域的LED器件120比靠近基板110的外围区域的LED器件120更热。例如，中心区域和外围区域之间的温度差值可能达到(或超过)10摄氏度。这意味着降低靠·近中心区域的LED器件120的温度更重要。在LED发光装置400中，在无荧光粉涂层的情况下制造被帽状结构430覆盖的LED器件120，从而降低温度。可以像常规LED器件(具有荧光粉涂层)一样制造未被帽状结构430覆盖的LED器件120，但是因为这些LED器件位于靠近基板110的外围区域，所以它们基本上不会有助于温度增加。因此，LED发光装置400仍可以具有与LED发光装置100相似的工作温度，其低于常规LED发光装置。出于上面所讨论的这些原因，LED发光装置400提供与上面所讨论的与LED发光装置100相关的基本上相同的益处，即更低的工作温度和增加光输出。此外，LED发光装置400使得LED器件120的暴露的子集像传统的LED器件一样实施，制造其的成本更低。帽状结构430自身比帽状结构130(图1A-1C)或帽状结构330(图3A-3C)更简单且更小型，因此其制造也可以更简单且成本更低。出于这些原因，LED发光装置400可以具有比LED发光装置100和300更低的制造成本。图5是示出根据本公开的各个方面制造LED发光装置的方法的流程图。方法500包括框510,其中在基板上形成多个LED器件。LED器件可以具有蓝光管芯发射器。方法500继续到框520，其中在该基板上方装配含荧光粉的帽状结构。该帽状结构环绕覆盖LED器件的至少一个子集。间隙物理地隔离该帽状结构和该LED器件。该帽状结构含有荧光粉材料和扩散体材料。方法500继续到框530，其中将罩状物与该基板连接。该罩状物至少部分地封闭了该LED器件。在实施例中，该罩状物含有扩散体材料。本发明的一个更宽泛的形式涉及一种发光装置。该发光装置包括基板、在该基板上设置的多个发光二极管(LED)器件、以及在LED器件的至少一个子集上方设置的帽状物；其中该帽状物通过间距与LED器件的该子集间隔开；并且该帽状物包括材料，该材料可被操作以将LED器件发射的第一光谱的光转换成不同于第一光谱的第二光谱。本公开的另一个更宽泛的形式涉及一种LED灯。该LED灯包括位于基板上的多个发光二极管(LED)光源，不包括荧光粉涂层的LED光源的至少一个子集；位于LED光源的该至少一个子集上方的帽状结构，该帽状结构含有荧光粉材料和扩散体材料，其中该帽状结构通过间隙与LED光源的该至少一个子集物理地隔离；以及在该LED光源和该帽状结构的上方以及周围放置的罩状物结构。本公开的又一个更宽泛的形式涉及一种制造照明设备的方法。该方法包括在基板上形成多个发光二极管(LED)器件；在该基板上方装配含荧光粉的帽状结构，该帽状结构环绕覆盖该LED器件的至少一个子集，其中间隙物理地隔离该帽状结构和该LED器件；以及连接罩状物和该基板，该罩状物至少部分地封闭了该LED器件。上文已列出了一些实施例的特征以便本领域的技术人员可以更好地理解随后的详细说明。本领域的技术人员应当理解他们可以很容易地使用本公开作为基础来设计或修改其他方法和结构从而实现与本文介绍的实施例相同的目的和/或达到相同的优势。本领域的技术人员还应认识到这些等效结构没有背离本公开的精神和范围，而且在本文中它们可以进行各种变化、取代和更改而不背离本公开的精神和范围。·
权利要求
1.一种发光装置，包括 基板； 在所述基板上设置的多个发光二极管(LED)器件；和 在所述LED器件的至少一个子集上方设置的多层帽状物； 其中 所述帽状物以一间距与所述LED器件的所述子集间隔开；以及所述帽状物包括使得所述LED器件发射的光从第一光谱转换成第二光谱的材料，所述第二光谱不同于所述第一光谱。
2.根据权利要求I所述的发光装置，其中所述材料含有荧光粉颗粒；或者 其中所述帽状物还包括扩散体材料，通过使用所述扩散体材料以散射所述LED器件发射的光；或者 其中每个所述LED器件都包括蓝光管芯发射器，所述蓝光管芯发射器不包括荧光粉涂层；或者 其中所述帽状物环绕覆盖所述LED器件；或者 其中所述帽状物包括环绕包围所述LED器件的侧部，并且其中所述LED器件被所述帽状物和所述基板封闭；或者 其中隔离所述帽状物和所述LED器件的所述间距大于约O. 5毫米。
3.根据权利要求I所述的发光装置，其中 所述帽状物覆盖所述LED器件的第一子集，而同时暴露所述LED器件的第二子集； 所述第一子集的每个LED器件都不包括荧光粉涂层；以及 所述第二子集的每个LED器件都包括荧光粉涂层。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述帽状物的直径和所述基板的直径之间的比值为约3 5。
5.根据权利要求I所述的发光装置，还包括 与所述基板连接的散热器，通过使用所述散热器使所述LED器件产生的热能消散；和在所述LED器件上方和所述帽状物上方设置扩散体帽状物，其中所述扩散体帽状物包括扩散体材料，通过使用扩散体材料以散射所述LED器件发射的光。
6.一种灯，包括: 位于基板上的多个发光二极管(LED)光源，所述LED光源的至少一个子集不包括荧光粉涂层； 位于所述LED光源的所述至少一个子集上方的帽状结构，所述帽状结构含有荧光粉材料和扩散体材料，其中所述帽状结构以一间隙与所述LED光源的所述子集物理地隔离；和在所述LED光源和所述帽状结构上方以及周围放置的罩状物结构。
7.根据权利要求6所述的灯，其中所述帽状结构以使得所述帽状结构在顶视图中叠盖所有的LED光源但在侧视图中则不叠盖的方式放置；或者 其中所述帽状结构以使得所述帽状结构在顶视图和侧视图中叠盖所有的LED光源的方式放置；或者 其中所述帽状结构被配置成，使得所述帽状结构在顶视图中叠盖所述LED光源的第一子集且在顶视图中暴露所述LED光源的第二子集，所述LED光源的所述第一子集是非荧光粉涂覆的器件，所述LED光源的所述第二子集是荧光粉涂覆的器件；或者 其中所述间隙在约O. 5毫米至约10毫米的范围内；或者 其中所述帽状结构选自由以下结构组成的组其中混合有荧光粉颗粒和扩散体颗粒的基板层；与含有荧光粉颗粒和扩散体颗粒的层接合的基板层；和具有基板层、扩散体层和荧光粉层的多层结构。
8.—种制造发光装置的方法，包括 在基板上形成多个发光二极管(LED)器件； 在所述基板上方装配含荧光粉的帽状结构，所述帽状结构环绕覆盖所述LED器件的至少一个子集，其中间隙物理地隔离所述帽状结构和所述LED器件；以及 接合罩状物和所述基板，所述罩状物和所述基板完全封闭所述LED器件。
9.根据权利要求8所述的方法，其中采用滚动条式工艺、掩模工艺和注入成型工艺其中之一形成所述帽状结构；或者 其中所述帽状结构和所述罩状物各自都含有扩散体材料。
10.根据权利要求8所述的方法，其中以使所述帽状结构相对于所述LED器件呈现出下列结构之一的方式对所述帽状结构进行装配 在顶视图中所述帽状结构遮挡所有的所述LED器件，但是在侧视图中所述帽状结构不遮挡所有的所述LED器件； 在顶视图中和在侧视图中所述帽状结构遮挡所有的所述LED器件；以及 在顶视图中所述帽状结构遮挡所述LED器件的第一子集，且在顶视图中暴露所述LED器件的第二子集，所述LED器件的第一子集是非荧光粉涂覆的器件，所述LED器件的第二子集是荧光粉涂覆的器件。
全文摘要
本公开涉及一种LED灯。该LED灯包括位于基板上的多个发光二极管(LED)光源。LED光源的至少一个子集没有荧光粉涂层。该LED灯包括位于LED光源的该至少一个子集上方的多层帽状结构。该帽状结构含有荧光粉材料和扩散体材料。该帽状结构通过间隙与LED光源的该子集物理地隔离。该LED灯包括在该LED灯源和该帽状结构的上方以及周围放置的罩状结构。本发明提供了一种具有改进的光输出的LED灯。
文档编号F21Y101/02GK102788267SQ20121013921
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月7日 优先权日2011年5月19日
发明者叶伟毓, 孙志璿, 林天敏, 郭昇鑫 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司