专利名称：用于光源的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光装置。
背景技术：
发光二极管(下文中称为LED)表示当今最流行的发光装置之一。归因于小形状因数和低功率消耗，LED广泛用于电子移动装置中作为指示灯、用于液晶显示器或LCD的光源以及相机电话、数码相机和视频记录装置中的闪光灯。与大多数相机中所使用的氙气闪光灯相比，LED在大小和功率消耗方面为优越的。举例来说，闪光灯应用中的LED可具有
0.6mm的厚度，而氙气闪光灯具有1.3mm的厚度。小形状因数使得LED适合用于具有整体厚度可小于5_的相机部件的移动相机装置或移动电话中。另外，不同于氙气闪光灯，LED在使用之前不需要充电时间。一般来说，大多数发光装置并不是用于单个应用，而是用于多个应用。闪光灯中所使用的发光装置通常为高功率且高输出光源。因此，闪光灯中所使用的发光装置的其它适合应用为高功率应用，例如指示灯、照明器材中所使用的光源或信息娱乐显示器中所使用的光源。电子信息娱乐显示系统通常为大规模显示系统，其可在体育场、迪斯科舞厅、电子交通标志显示器以及沿街道和道路的信息娱乐告示板中找到。电子信息娱乐显示器可经配置以显示含有信息或娱乐内容的文本、图形、图像或视频。当今所使用的大多数闪光灯为白色光源。然而，大多数LED中的光源裸片所产生的光大体上为峰值波长的范围为从紫外线到绿光波长的窄带光。接着通常借助于波长转换材料将光源裸片的输出转换为 宽谱白光。波长转换材料的一个实例为磷光体。波长转换材料可能吸收一部分光，从而导致光损耗。所损耗的光通常不多，但在波长转换材料较厚的情况下可能较为显著。在设计发光装置时存在若干设计考虑因素，例如观看角度、色点、散热、功率消耗和形状因数，仅举几例。一般来说，在设计发光装置时优先考虑主要应用中的设计考虑因素。举例来说，以相机装置中的闪光灯应用为目标的发光装置往往会具有小形状因数且具有高光输出。然而，发光装置可常常在目标主要应用之外加以使用。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种发光装置。所述装置包含:衬底，其具有顶部表面；光源裸片，其附接到所述顶部表面；光学耦合层，其大致包封所述光源裸片；包封层，其形成在所述光学耦合层上，其中所述包封层进一步包含低密度层和高密度层；以及波长转换材料，其形成在所述包封层内；其中所述波长转换材料以粒子形式悬浮在所述低密度层内；且其中所述波长转换材料沉淀在包封层的一侧上，从而界定所述高密度层。
本发明的另一实施例涉及一种用于制作多个发光装置的方法。所述方法包含:将多个光源裸片附接在衬底上；将具有至少一个模腔的铸造部件对准所述衬底，使得所述光源裸片封闭在所述至少一个模腔内；将透明包封物分配到包封所述光源裸片的所述至少一个模腔中；将所述透明包封物固化为固体形式以形成光学耦合层；预先混合呈液体形式的具有波长转换材料的包封物；将所述包封物分配到所述至少一个模腔中以形成包封层；允许所述波长转换材料沉淀，从而在其上形成所述包封层内的高密度层和低密度层，其中所述高密度层包含沉淀在一侧上的所述波长转换材料且所述低密度层包含以粒子形式悬浮的所述波长转换材料；使所述包封层固化为固体形式；移除所述铸造部件；以及隔离每一个别发光装置。本发明的另一实施例涉及一种光源封装。所述光源封装包含:多个导体；至少一个光源裸片，其附接在所述导体中的一者上；波长转换层；光学耦合层，其分离所述至少一个光源裸片与所述波长转换层；其中所述波长转换层进一步包含低密度层，所述低密度层具有悬浮在所述层内的波长转换粒子；且其中所述波长转换层进一步包含连接到所述低密度层的高密度层，所述高密度层具有沉淀的波长转换粒子。本发明的另一实施例涉及一种用于在移动装置中使用的闪光灯系统。所述闪光灯系统包含:光源，其经配置以发射光；波长转换层；透明的分离层，其包封所述光源且经配置以使所述光源远离所述波长转换层；以及控制器电路，其适于布置在所述移动装置内且与所述光源电耦合以用于激活所述光源来闪现所述光；其中所述波长转换层进一步包含低密度层，所述低密度层具有悬浮在所述层内的波长转换粒子；其中所述波长转换层进一步包含高密度层，所述高密度层连接到所述低密度层且具有沉淀的波长转换粒子；且其中从所述光源发射的所述光具有窄谱，且所述光源通过所述透明的分离层与所述波长转换层耦合以用于将所述窄谱光转换为宽谱光。
在图式中以实例方式而非以限制方式说明多个说明性实施例。在描述和图式中，相似参考数字可始终用以识别相似元件。图1说明具有侧壁 的发光装置的横截面图；图2说明使用传送模具工艺制造的不具有侧壁的发光装置的横截面图；图3说明在光源裸片上涂覆有波长转换材料层的发光装置的横截面图；图4A说明使用群组铸造方法制造的发光装置的透视图；图4B说明沿线4-4获取的图4A中所示的发光装置的横截面图；图4C说明图4A和4B中所示的发光装置的包封层中的波长转换材料的密度；图5A说明使用群组铸造方法制造的具有倒装芯片裸片的发光装置的透视图；图5B说明沿线5-5获取的图5A中所示的发光装置的横截面图；图6说明具有远离侧边定位的连接器垫的发光装置的横截面图；图7A到7H说明如何使用群组铸造方法制造发光装置；图8说明表示用于制造发光装置的方法的流程图；图9说明具有光学耦合层的发光装置；图10说明涉及图9中所示的发光装置的制造的额外步骤；
图11说明具有引线框的发光源封装；图12说明闪光灯系统；图13说明移动装置的框图；以及图14说明照明设备。
具体实施例方式图1说明发光装置100的横截面图。所述发光装置100包含衬底110、连接器垫112、主体120、光源裸片130、将裸片130接合到衬底110的线接合132以及包封物140。包封物140包封光源裸片130和线接合132。主体120界定经配置以引导来自发光装置的光的侧壁。归因于在制造过程期间当包封物140呈液体形式时将液体保持在一起的分子间力，包封物140的顶部表面可能不为完全平坦的。主体120可被模制。尽管主体120可增加可靠性性能，但主体120占据原本可减小的大量空间。图2说明借助于传送模具工艺制造的不具有侧壁的发光装置200。所述发光装置200包含衬底210、连接器垫212、光源裸片230、将裸片230接合到衬底210的线接合232以及包封层240。包封层240可由与波长转换材料(未图示)混合的B级包封物形成。B级包封物为某些热固性树脂的反应中的中间级，其中所述材料在受热时软化且在与某些液体接触时膨胀，但所述材料可能不全部熔化或溶解。波长转换材料(未图示)大致上均匀地分布在包封层240中。波长转换材料(未图示)可造成光损耗，因为一部分光可能被吸收。可能需要包封层240具有某一厚度，以便实现包封层240的保护光源裸片230以免受湿气和振动影响的功能性。然而，光损耗可能变得显著，因为增大了包封层240的厚度。一种用以减小光损耗的有效方式是通过使用光转换材料薄层350，如图3中所示，图3说明发光装置300的横截 面图，发光装置300包含衬底310、连接器垫312、光源裸片330、涂覆在光源裸片330上的波长转换材料薄层350以及包封层340。包封层340包封光源裸片330和波长转换材料薄层350。波长转换材料350可附接到光源裸片330的上部相对平坦表面。因此，光源裸片330通常为倒装芯片裸片。包封层340可使用自旋模制或自旋工艺来形成。包封层340可能为不平坦的。另外，自旋模制工艺可能不具成本效益。一种用于制造具有最小光损耗和平坦顶部表面的微型发光装置的具成本效益的方法是使用群组铸造方法。图4A说明发光装置400的透视图。图4B展示图4A中所示的发光装置400沿线4-4的横截面图。参看图4A和4B，发光装置400包含衬底410、连接器垫412、光源裸片430、将裸片430连接到衬底410的线接合432、包封光源裸片430和线接合432的包封层440以及波长转换材料450。衬底410为大致上平坦的，具有上部表面410a和底部表面410b。衬底410可为印刷电路板(在下文中称为PCB)。底部表面410b可进一步包含连接器垫412。连接器垫412可从衬底410的一侧延伸，如图4B中所示。连接器垫412可连接到用于向发光装置400提供电力的外部电源(未图示)。连接器垫412可通过从衬底的底部表面410b延伸到顶部表面410a的一种或多种导电材料(通常称为“通孔”(未图示))连接到裸片附接垫(未图示)。“通孔”、连接器垫412和裸片附接垫可充当散热媒介物，从而将光源裸片430所产生的热量耗散到环境中。光源裸片430可配置以发射光。举例来说，光源裸片430可为基于半导体的LED裸片，例如氮化镓(GaN)裸片、氮化铟镓(InGaN)或可配置以产生具有范围在300nm与520nm之间的峰值波长的光的任何其它类似裸片。接着由波长转换材料450将光源裸片430所发射的光转换为宽谱白光。波长转换材料450可为黄色磷光体、红色磷光体、绿色磷光体、橙色磷光体或能够将窄带峰值波长光转换为宽谱白光的任何其它材料。归因于制造方法，包封层440可进一步包含低密度层440a和高密度层440b，这在图4C中进一步说明。可通过在制造过程期间将波长转换材料450混合到呈液体形式的包封物455中来形成包封层440，且随后允许混合物沉淀。所述沉淀过程可在液体包封物固化为固体形式时的固化过程期间同时出现。包封物455可为环氧树脂、硅或任何其它类似材料。高密度层440b由沉淀波长转换材料层450形成，如图4C中所示。另一方面，低密度层440a并不是完全没有波长转换材料450，而是具有以粒子形式悬浮在包封物455内的波长转换材料450的非常低的密度。参看图7A到7H和图8进一步论述所述制造过程的细节。不同于图2中所示的发光装置200，在混合过程期间所使用的包封物455处于A级中。A级为某些热固性树脂的反应中的早期，其中所述材料为可熔的且仍可溶于某些液体中。由于包封物455处于A级中，所以可在一侧上沉淀波长转换材料450。这个过程将包封层440界定为低密度层440a和高密度层440b。由于波长转换材料450为薄层，所以由于波长转换材料450引起的光损耗极小。在图4B中所示的实施例中，高密度层与衬底410的顶部表面410a直接接触。然而，在其它实施例中，可颠倒所述布置，使得低密度层440a与衬底410的顶部表面410a直接接触。低密度层440a和高密度层440b的布置取决于在制造过程期间衬底410的定向，如参看图8进一步论述。如图4B的实施例中所示，线接合432包封在包封层440中。然而，线接合432的一部分包封在高密度层440b内，而线接合432的剩余部分包封在低密度层440a内。在又一实施例中，整个线接合432可封闭在高密度层440b或低密度层440a中的仅一者内。如图4A中所示，发光装置400界定矩形形状。衬底410和包封层440两者均为矩形形状，其彼此完全重叠。在图4A所示的实施例中，衬底410和包封层440中的每一者分别具有四个侧边，其分别彼此对准。在又一实施例中，发光装置400可界定平坦圆盘形状，其中衬底410和包封层440中的每一者具有彼此对准的相似圆盘。包封层440的顶部表面440c界定不具有任何弯月面的大致平坦表面。弯月面为静置液体的上部表面中的曲线，其响应于液体的容器(例如用以形成包封层440的模具)的表面而产生。弯月面可为凸面的或凹面的。归因于下文参看图8较全面论述的群组铸造方法，可借助于虚设区域745来消除弯月面，如图7H中所示以及下文参看图8所论述。这是与其中个别地形成包封物340的图3中所示的发光装置300相比发光装置400的优点之
O一般来说，低密度层440a和高密度层440b两者可为大致上平坦的且平面地平行于衬底410。然而，在图4A到4B所示的实施例中，高密度层440b可能不为完全平坦的。高密度层440b的一部分可正封闭光源裸片430且因此界定光源裸片430的形状。在一个实施例中，衬底410具有大约0.1mm的厚度，高密度层440b具有大约0.25mm的厚度，且低密度层为大约0.35mm。光源裸片430具有大约0.15mm的厚度。发光装置400的整体厚度为大约0.6mm。发光装置400的尺寸为大约2.0mmX2.0mmX0.6mm。将发光装置400与图1中所示的发光装置100进 行比较，可将不具有侧壁200(见图1)的发光装置400制作得相对较小。另外，发光装置400的形状因数和小尺寸适合于许多应用，例如，例如相机电话、紧凑型相机和任何其它相机装置等移动装置中的闪光灯。图5A说明使用群组铸造方法制造的具有倒装芯片裸片的发光装置500的透视图。图5B说明沿线5-5获取的图5A中所示的发光装置500的横截面图。发光装置500大致上类似于发光装置400，但至少在以下事实中有所不同:发光装置500不具有任何线接合432，如在图4A中。发光装置500包含衬底510、连接器垫512、光源裸片530、包封光源裸片530的包封层540以及波长转换材料550。在不具有线接合432 (在图4A中)的情况下，光源裸片530通过焊料球(未图示)连接到衬底510，所述焊料球可在倒装芯片裸片制造中使用。发光装置500的包封层540进一步包含高密度层540b和低密度层540a，如上文在图4A到4C中所论述。图6说明发光装置600，其包含衬底610、连接器垫612、光源裸片630、将裸片630连接到衬底610的线接合632、包封光源裸片630和线接合632的包封层640以及波长转换材料650。包封层640进一步包含高密度层640b和低密度层640a。发光装置600大致上类似于图4B中所示的发光装置400，但至少在连接器垫612的位置中有所不同。图6中所示的连接器垫612不位于发光装置600的侧边处，而是位于与发光装置600的每一侧边相距某一距离处。在一些锯切过程期间，如果任何金属部分(例如连接器垫612)在锯切线780(见图7H)内，那么可能在所述锯切过程期间从所述装置撕去所述金属部分。因此，金属连接器垫与装置的侧边的分离确保形成连接器垫612而不会在制造的任何锯切过程期间被撕去。图7A到7H说明如何使用如参看图8的流程图论述的群组铸造方法来制造发光装置700。参看图7A到7H和图8，用于制造发光装置700(图7H中所示)的方法以步骤810开始，在步骤810中将多个光源裸片730附接在衬底710上，如图7A中所示。在图7A所示的实施例中，衬底710为PCB，其具有附接到衬底710的顶部表面的四个群组的光源裸片730(还见图7B)。每一群组可包含150个光源裸片730。替代性数目和布置也可为可能的，这取决于设计和制造要求。对于非倒装芯片类型的光源裸片730，可发生任选的步骤810a，在步骤810a中可需要将光源裸片730线接合到衬底710。接下来，所述方法前进到步骤820，在步骤820中将具有至少一个模腔的铸造部件760对准衬底710，使得光源裸片730被封闭在所述模腔内。在图7A所示的实施例中，铸造部件760为界定四个模腔的铸造橡胶部件，所述四个模腔经配置以封闭光源裸片730的每一群组。其它布置也可为可能的，包括其它材料的铸造部件。在步骤830中，使用铸造卡具770a到770b将铸造部件760和衬底710夹紧在一起以相对于衬底710固定铸造部件760的位置，如图7B中所示。步骤840可与步骤810到830同时进行，在步骤840中，可预先混合其中具有波长转换材料的包封物。步骤840还可在步骤810到830之前或之后进行。包封物处于A级中，其为液体形式。可将经预先混合的包封物放置在分配设备780中，如图7C中所示。一般来说，需要在准备之后的预定时间周期内使用所述包封物。因此，虽然可与步骤810到830同时或在其之前进行包封物的预先混合，但通常在进行裸片附接和线接合之后实行步骤840。包封物可为硅、环氧树脂或任何其它类似材料。所述方法接着前进到步骤850，在步骤850中将经预先混合的包封物分配到模腔中或上方。在图7D所示的实施例中 ，以Z字形方式进行所述分配。然而，可使用其它分配图案。接下来，在步骤860中，接着允许波长转换材料沉降或沉积，使得形成低密度层和高密度层。在低密度层中，波长转换材料(图4C中所示)以粒子形式悬浮在包封物740内。相反，高密度层由沉淀波长转换材料层组成。在图7A到7H所示的实施例中，在使衬底710的顶部表面面向上的情况下进行沉降或沉积过程。因此，高密度层被形成为与衬底的顶部表面直接接触。如果以衬底710的顶部表面面向下的相反方式进行沉降过程，那么低密度层将形成为与衬底710的顶部表面直接接触。所述沉降过程可在某一条件下进行，例如旋转铸造卡具770a到770b以确保包封层的厚度大致上一致。接下来，所述方法前进到步骤870，在步骤870中使包封物固化为固体形式。步骤860和步骤870可大致上同时进行。步骤860还可包含其它细节，例如对包封层进行除气。在又一实施例中，固化包封层的步骤870可在150摄氏度的温度中进行4小时，这在步骤860之后进行。接下来，所述过程前进到步骤880，在步骤880中移除铸造部件760和铸造卡具770a到770b，如图7F到7G中所示。最后，所述方法前进到步骤890，在步骤890中隔离每一个别发光装置，例如借助于锯切。在图7H所示的实施例中，可锯切共用衬底710，其具有包封在一层包封层内的多个光源裸片730。这个步骤还可借助于化学或激光蚀刻或其它已知分离手段来实现。一般来说，在包封层的外周界处形成弯月面或弯曲部分，因为这是液体包封物触及铸造部件760的地方。包封层的外周界处的区域可经选择以界定虚设区域745。虚设区域745为其中衬底710不附接光源裸片730或电路而是由包封层封闭的区域。虚设区域745的大小经选择以使得弯月面或弯曲部分仅形成在虚设区域745内。可容易地通过锯切或其它分离手段来移除虚设区域745。与使用传送模具方法制造的图2中所示的发光装置200相比，虚设区域745的消除具有成本效益。成群组地铸造发光装置700减小了每单位装置所需要的虚设区域745。图7H展示将衬底710划分为多列和多行以产生矩形形状发光装置700的锯切或分离线780。因为发光装置的侧边是通过锯切来产生的，所以包封层和衬底710的大小和形状大致上相似。发光装置700的一个具成本效益的形状为矩形形状，因为每单位面积可装配较多装置。然而，对于将形状因数修改为其它形状的任何其它定制或任何需要，图8中所说明的方法为适用的。举 例来说，对于圆盘形状装置，可通过激光切割、V切割、冲压或任何其它类似工艺而非上文给出的实例中所说明的锯切工艺来进行个别装置的隔离。可使用额外层来将光源裸片530 (见图5)与包封层540 (见图5)分离，如下文所展示的各种实施例中所示。图9说明发光装置900的横截面图的实施例，所述发光装置900包含具有顶部表面910a的衬底910、连接器垫912、光源裸片930、包封光源裸片930的光学耦合层941、形成在光学耦合层941上的包封层940以及波长转换材料950。衬底910可包含电耦合到光源裸片930的多个导体(未图示)。光源裸片930安装在衬底910的顶部表面910a上。可形成线接合932以建立光源裸片930与衬底910之间的电连接。发光装置900的顶部表面940c可为平坦的，且可界定矩形形状。在图9所示的实施例中，可使用一种单个类型的包封物来形成光学耦合层941和包封层940。然而，可通过大致上避免将波长转换材料950添加到光学耦合层941来与包封层940不同地形成光学耦合层941。所述包封物可为硅酮、环氧树脂或用于包封光源裸片930的其它类似材料。所述包封物可为对光大致透明的，使得从光源裸片930发射的光可在没有大量损耗的情况下耦合穿过光学耦合层和包封层。
最初在制造过程中，光学耦合层941可呈液体或半液体形式以包封衬底910的顶部表面910a和光源裸片930，但可在接近所述过程的末尾时固化为固体。另一方面，包封层940可由用以形成光学耦合层941的类似包封物制成，但可与波长转换材料950预先混合以用于所述制造过程。可允许波长转换材料950沉淀。这可产生高密度层940b和低密度层940a，如图9中所示。在又一实施例中，可使用两种不同类型的材料来形成光学耦合层941和包封层940，所述两种不同类型的材料可为两种不同类型的环氧树脂。高密度层940b可由通常以粒子形式沉淀在包封层940的一侧上的一层波长转换材料950形成，类似于图4C中所示的实施例。低密度层940a可包含以粒子形式悬浮在包封物内的波长转换材料950的低密度，类似于图4C中所示的实施例。波长转换材料950可稀疏地分布在低密度层940a中，但可使用显微镜来清楚地看得见。因此，相对于低密度层940a的低粒子密度，高密度层940b可具有波长转换材料950的大致较高粒子密度。与低密度层940a中的低粒子密度相反，波长转换材料950的粒子可密集地沉淀在高密度层940b中。高密度层940b可与光学耦合层941直接接触，如图9中所示。然而，在另一实施例中，高密度层940b可以替代方式进行布置。在另一实施例中，可相对于如图9中所示的低密度层940a和高密度层940b的布置次序颠倒低密度层940a和高密度层940b的布置次序。因此，在另一实施例中，低密度层940a可改为与光学耦合层941直接接触。可使得低密度层940a和高密度层940b两者大致上平坦且平面地平行于衬底910的顶部表面910a,如图9中所不。在可将光学稱合层941形成在包封层940下方的实施例中，高密度层940b可大致上避免直接接触光源裸片930。可使得高密度层 940b的厚度991跨越整个层为一致的。这可提供光均一性。可产生光均一性是因为从顶部表面940c的任何区域发射的光可在色彩上为相似的，这是由于光传播穿过波长转换材料950的大致相同厚度991。线接合932可完全被包封，如图9中所示，但替代地，线接合932的一部分可突出到包封层940中，使得线接合932的一部分由包封层940包封。在一个实施例中，线接合932可突出到包封层940中，尤其是当光学耦合层941的厚度992小于100微米时。通常，从光源裸片930发射的光可具有界定一个色彩的窄带宽。所述光可耦合穿过光学耦合层941，且可接着在传播穿过包封层940中的波长转换材料950时转换为另一色彩或宽谱光。举例来说，光源裸片930可经配置以发射蓝光，但在所述光穿过顶部表面940c之后在外部看到的光为具有宽谱波长的白色光。可布置发光装置900的部件以用于将由光源裸片930发射的大量或大部分窄带宽光耦合到包封层940中的波长转换材料950，所述波长转换材料950可提供到宽谱光的有效转换。高密度层940b可直接接触包封层940的所有侧边940e的边缘，所述边缘可界定整个发光装置的侧表面的一部分。包封层940和光学耦合层941可进一步包含侧表面940e和941e，其可具有带有侧壁的大致相似的相应周界且可如图9中所示彼此邻近堆叠。具体地说，这种布置可使得从光源裸片930发射的光透射穿过波长转换材料950，之后通过顶部表面940c离开。出于可靠性考虑，衬底910和光学耦合层941可进一步包含侧表面910e和941e，其可具有带有侧壁的大致相似的相应周界且可如图9中所示彼此邻近堆叠。发光装置900可使用图8中所示的方法800以及图10中所示的额外步骤1000来制作。举例来说，图10中所示的额外步骤1000可在步骤830与840(见图8)之间执行。然而，图10中所说明的额外步骤1000可与图8中所示的步骤840同时执行。如图10中所示，可在步骤1010中对透明包封物进行除气。可接着在步骤1020中将透明包封物分配到模腔中，以便包封光源裸片和衬底的顶部表面的一部分。在步骤1030中，可接着使透明包封物固化为固体形式，从而形成图9中所示的光学耦合层941。任选地，可在图8中所论述的包封层分配之前将透明包封物的顶部表面抛光成平坦表面。可接着在光学耦合层上形成包封层，如图8所示的步骤840到870中所描述。图11说明展示光源封装1100的实施例。所述光源封装1100可包含多个导体1112、光源裸片1130(其可安装在所述导体1112中的一者上)、光学耦合层1141(其可包封光源裸片1130和导体1112的较大部分)以及波长转换层1140(其可形成在光学耦合层1141上)。可形成线接合1132以提供光源裸片1130与导体1112之间的电连接。导体1112可界定电耦合到外部电路的引线。如图11的实施例中所示，线接合1132的一部分可包封在波长转换层1140内。在图11所示的实施例中，波长转换层1140可包含低密度层1140a和高密度层1140b。低密度层1140a可包含悬浮在所述层1140a内的波长转换粒子。高密度层1140b可包含沉淀的波长转换粒子，如图4C中所示。波长转换层1140的低密度层1140a可被识别且可与光学耦合层1141区别，因为低密度层1140a可包含悬浮的波长转换粒子，所述悬浮的波长转换粒子可至少通过使用显微镜来看得见。高密度层1140b中的波长转换粒子的沉淀可在不使用显微镜的情况下看得见。光学耦合层1141可经配置以将波长转换层1140中的波长转换粒子与光源裸片1130分离，使得可在高密度层1140b中形成沉淀的波长转换粒子的均一层。波长转换层1140可包含顶部平坦表面1140c和至少一个侧表面1140e。所述顶部平坦表面1140c可界定光源封装1100的顶部表面。所述至少一个侧表面1140e可界定光源封装1100的侧表面的一部分。高密度 层1140b可与光学耦合层1141直接接触，但在另一实施例中，可颠倒此布置。波长转换层1140可具有均一厚度1193。光源封装1100可用于封装相机装置中所使用的LED。图12说明展示闪光灯系统1200的框图的实施例。闪光灯系统1200可在移动装置中使用。明确地说，闪光灯系统1200可为相机装置中所使用的集成闪光灯光源。所述实施例中所示的闪光灯系统1200可包含光源1230、波长转换层1240、透明的分离层1241以及控制器电路1260。控制器电路1260可适于布置在移动装置内。控制器电路可与光源1230电耦合以用于激活光源1230来闪现光1281和1282。透明的分离层1241可经配置以使光源1230远离波长转换层1240。透明的分离层1241可通常为可适于透射光的透明包封物。波长转换层1240可进一步包含具有悬浮在层内的波长转换粒子的低密度层1240a以及具有沉淀的波长转换粒子的高密度层1240b，如图4C中所示。从光源1230发射的光1281可通常包含窄谱。耦合穿过光学耦合层1141进入波长转换层1140中的光1282可被转换为宽谱光，之后离开闪光灯系统1200。图13说明展示相机装置1300的框图的实施例。相机装置1300可为移动电话、数码相机、可携式摄像机或具有相机功能的任何其它类似装置。相机装置包含闪光灯1305。所述闪光灯1305可为图12中所示的集成闪光灯系统1200、发光装置900或各种实施例中所示的任何其它装置。图14说明照明设备1400的实施例，所述照明设备1400可包含衬底1410、经配置以发射光的至少一个光源裸片1430、包封所述至少一个光源裸片1430的光学耦合层1441、具有悬浮在层内的波长转换粒子的低密度波长转换层1440a以及具有沉淀的波长转换粒子的高密度波长转换层1440b。除了闪光灯之外，照明设备1400还可包含固态照明中所使用的照明器材。照明设备1400可经配置以发射具有与由光源裸片1430发射的光不同的色彩的光。举例来说，如图14的实施例中所示，从光源裸片1430发射的光1481可具有具峰值波长的窄带，且可经由光学耦合层1441离开照明设备1400。另一部分光1482可经由波长转换层1440a和1440b离开照明设备1400，且可进而转换为具有不同色彩的宽谱光。所述宽谱光1482可为白色的，而所述窄带光1481可为蓝色或绿色的。虽然已经在上文中描述和说明了本发明的特定实施例，但本发明不应限于如此描述和说明的零件的任何特定形式或布置。举例来说，上文所描述的光源裸片可为LED裸片或某一其它未来光源裸片。同样，虽然论述了具有单个裸片的发光装置，但发光装置可含有任何数目的裸片，如已知的或稍后在不脱离本发明的精神的情况下开发的。本发明的范围应由所附的权利要求书及其等效物界定。类似地 ，可对制造实施例及其步骤进行更改、组合、重新排列或如此项技术中已知的其它此类修改以产生所说明的结果。
权利要求
1.一种发光装置，其包含: 衬底，其具有顶部表面； 光源裸片，其附接到所述顶部表面； 光学耦合层，其大致包封所述光源裸片； 包封层，其形成在所述光学耦合层上，其中所述包封层进一步包含低密度层和高密度层；以及 波长转换材料，其形成在所述包封层内； 其中所述波长转换材料以粒子形式悬浮在所述低密度层内；且 其中所述波长转换材料沉淀在包封层的一侧上，从而界定所述高密度层。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述光学耦合层和所述包封层各自进一步包含相应侧表面，所述 侧表面具有带有侧壁的大致相似的相应周界且彼此邻近堆叠。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述高密度层与所述发光装置的所有侧表面直接接触。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述低密度层和所述高密度层大致平面地平行于所述衬底的所述顶部表面。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其进一步包含包封在所述光学耦合层内的线接口 ο
6.根据权利要求5所述的发光装置，其中所述线接合的一部分包封在所述高密度层内。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述高密度层具有大致均一厚度。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述包封层进一步包含界定矩形形状的顶部平坦表面。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述包封层和所述光学耦合层是使用同一类型的包封物来形成的。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述发光装置形成相机装置的一部分。
11.一种用于制作多个发光装置的方法，所述方法包含: 将多个光源裸片附接在衬底上； 将具有至少一个模腔的铸造部件对准于所述衬底，使得所述光源裸片封闭在所述至少一个模腔内； 将透明包封物分配到包封所述光源裸片的所述至少一个模腔中； 将所述透明包封物固化为固体形式以形成光学耦合层； 预先混合呈液体形式的具有波长转换材料的包封物； 将所述包封物分配到所述至少一个模腔中以形成包封层； 允许所述波长转换材料沉淀，从而在其上形成在所述包封层内的高密度层和低密度层，其中所述高密度层包含沉淀在一侧上的所述波长转换材料且所述低密度层包含以粒子形式悬浮的所述波长转换材料； 使所述包封层固化为固体形式； 移除所述铸造部件；以及 隔离每一个别发光装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含移除所述包封层的任何弯曲部分以获得大致平坦的包封层。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法进一步包含在所述允许所述波长转换材料沉淀的步骤期间旋转所述铸造部件。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述隔离每一个别光源装置的步骤包含锯切所述衬底。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述铸造部件包含多个模腔，且同时铸造每一模腔中的所述光源裸片。
16.一种光源封装，其包含: 多个导体； 至少一个光源裸片，其附接在所述导体中的一者上； 波长转换层； 光学耦合层，其分离所述至少一个光源裸片与所述波长转换层； 其中所述波长转换层进一步包含低密度层，所述低密度层具有悬浮在所述层内的波长转换粒子；且 其中所述波长转换层进一步包含连接到所述低密度层的高密度层，所述高密度层具有沉淀的波长转换粒子。
17.根据权利要求16所述的光源封装，其中所述高密度层进一步包含至少一个侧表面，所述至少一个侧表面界定所述光源封装的侧表面的一部分。
18.根据权利要求16所述的光源封装，其中所述波长转换层包含顶部平坦表面，所述顶部平坦表面界定所述光源封装的顶部表面。
19.一种供在移动装置中使用的闪光灯系统，其包含: 光源，其经配置以发射光； 波长转换层； 透明的分离层，其包封所述光源且经配置以使所述光源远离所述波长转换层；以及 控制器电路，其适于布置在所述移动装置内且与所述光源电耦合以用于激活所述光源来使所述光闪亮； 其中所述波长转换层进一步包含低密度层，所述低密度层具有悬浮在所述层内的波长转换粒子； 其中所述波长转换层进一步包含高密度层，所述高密度层连接到所述低密度层且具有沉淀的波长转换粒子；且 其中从所述光源发射的所述光具有窄谱，且所述光源通过所述透明的分离层与所述波长转换层耦合以用于将所述窄谱光转换为宽谱光。
20.根据权利要求19所述的闪光灯系统，其中所述移动装置包含相机。
全文摘要
本申请案涉及一种用于光源的方法和设备。揭示一种发光装置以及用于制造所述装置的方法。在一个实施例中，可在衬底上形成包封光源裸片的光学耦合层。可在所述光学耦合层上形成包封层。所述包封层的顶部部分可为平坦的，且所述包封层可包含高密度层和低密度层。所述高密度层可包含沉淀在所述包封层的一侧上的波长转换材料。所述低密度层可包含以粒子形式悬浮在所述包封层内的所述波长转换材料。在另一实施例中，揭示所述用于制作所述发光装置的方法。
文档编号H01L33/52GK103247746SQ201310042788
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者庞珍友, 李明易, 洪映春 申请人:安华高科技通用Ip(新加坡)公司