CN101785122B - 发光器件封装及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光器件封装，包括：衬底、在衬底上的电极、在衬底上并且与电极层电连接的发光器件、和包封发光器件的图案。

Description

发光器件封装及其制造方法
技术领域
本公开涉及发光器件封装及其制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)是将电流转化成光的半导体发光器件。
LED发出的光的波长根据制造LED所用的半导体材料而不同。即，光的波长取决于半导体材料的带隙，带隙是价带中的电子与导带中的电子之间的能量差。
随着LED亮度逐渐增强，LED广泛用作各种装置如显示装置、车辆和照明的光源。另外，通过将具有不同颜色的LED结合或者使用磷光体材料，也可以实现发白光的高效率LED。
为了将LED应用于上述目的，LED必须具有极好的发光效率和极好的亮度。
发明内容
技术问题
实施方案提供一种新结构的发光器件封装和制造该发光器件封装的方法。
实施方案还提供一种可以将由LED产生的光有效地发出到外部的发光器件封装以及制造该发光器件封装的方法。
实施方案还提供一种具有改善的亮度的发光器件封装和制造该发光器件封装的方法。
技术方案
在一个实施方案中，一种发光器件封装包括：衬底、在衬底上的电极层、在衬底上并且与电极层电连接的发光器件、包封发光器件并且包括预定图案的填充物。
在一个实施方案中，一种发光器件封装包括：衬底、在衬底上的电极、在衬底上并且与电极层电连接的发光器件、包封发光器件的填充物、和在填充物上的光刻胶图案。
在一个实施方案中，一种发光器件封装包括：衬底、在衬底上的电极、在衬底上并且与电极层电连接的发光器件、包封发光器件的填充物、和在填充物上并且包括预定图案的磷光体层。
在一个实施方案中，一种制造发光器件封装的方法包括：提供衬底；在衬底上形成电极层；在衬底上安装发光器件并且将所述发光器件与电极层电连接；用填充物包封发光器件；并且在填充物上形成光提取图案。
有益效果
实施方案可提供一种具有新结构的发光器件封装及其制造方法。
实施方案还提供一种可以将由LED产生的光有效地发出到外部的发光器件封装以及制造所述发光器件的方法。
实施方案还提供一种具有改善的亮度的发光器件封装和制造所述发光器件的方法。
附图说明
图1～6是说明根据第一实施方案的发光器件封装和制造所述发光器件封装的方法的视图。
图7是根据第二实施方案的发光器件封装的视图。
图8是根据第三实施方案的发光器件封装的视图。
图9是根据第四实施方案的发光器件封装的视图。
图10是根据第五实施方案的发光器件封装的视图。
发明模式
现在将详细参考本发明公开的实施方案，其中实施例结合附图来说明。
对本领域技术人员显而易见的是可在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明旨在包含对本发明的修改和改变，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内即可。
在全部附图中相同的附图标记表示相同的要素。在图中，为清楚起见，将层、膜、区域等的厚度进行了放大。
在下述说明中，应理解当层(或膜)称为在另一层或衬底“上”时，其可以直接在所述另一层或衬底上，或者可以存在中间层。另外，应理解当构成要素如“表面”称为“内部”时，是指该表面比其他构成要素更加远离器件的外侧。
还应理解，附图中的构成要素的方位并不是限制性的。另外，当提到“直接”时，是指不存在中间构成要素。措辞“和/或”是指相关构成要素的一个或更多个或者组合都是可能的。
图1～6是说明根据第一实施方案的发光器件封装和制造所述发光器件封装的方法的视图。
如图1中所示，在衬底10上形成在其上安装发光器件的安装部11和限定单元封装的通孔12。所述通孔12在封装分隔区域形成。
衬底10可由陶瓷或硅形成。安装部11和通孔12可以利用掩模(未示出)通过干蚀刻或湿蚀刻工艺形成。
安装部11设置成槽的形式，以起到反射杯的功能，用于向上反射由安装在安装部11中的发光器件发出的光。每个安装部11均设置为具有能有效提取从发光器件发出的光的深度和斜面。
如图2中所示，在衬底10上每个安装部11周围形成一对电极层13，以将安装部11连接至安装部11的外侧。电极层13可以通过相应的通孔12延伸到衬底10的后表面。
当电极层13从安装部11延伸到衬底10的后表面时，在将衬底10安装在印制电路板上时，衬底10上的LED可以与印制电路板电连接。
无需赘言，根据设计，电极层13可只在衬底10的前表面上形成，或者可通过衬底10与外部连接。
同时，当衬底10由硅晶片形成时，在衬底10和电极13之间可以形成电介质(未示出)。例如，电介质可以是二氧化硅层。
发光器件20安装在其上形成有电极层13的各个安装部11上。发光器件20可以设计成多种类型，如横向型、垂直型和倒装芯片型。
亦即，发光器件20可以通过导线或通过与相应电极层13直接接触而与相应电极层13电连接。或者，发光器件20可以通过导电材料如凸块与相应电极层13电连结。
如图3中所示，填充物30填充在其上安装有各发光器件20的安装部11中。填充物30可以由硅胶或透明环氧树脂形成。填充物30可以含有磷光体或者不含有磷光体。
当填充物30包括磷光体时，磷光体可以是用于蓝光的黄色磷光体或用于紫外射线的磷光体，如发蓝光磷光体、发绿光磷光体和发红光磷光体。磷光体可以有多种选择。例如；磷光体可以由YAG、TAG、硅酸盐、氮化物、硫化物、硒化物材料中的至少一种形成。
填充物30可以通过分散工艺或丝网印刷工艺填充到安装部11中。
填充物30的上表面可以形成为平坦面的以使得易于形成用作光提取层的图案(将在下文描述)。
如图4中所示，在填充物30上形成光刻胶层40。然后，如图5中所示，在光刻胶层40上部设置掩模，并且通过曝光/显影工艺形成光刻胶图案41(参见图6)。
也就是说，如图6中所示，在填充物30的上表面上形成光刻胶图案41。
光刻胶图案41形成表面粗糙结构、栅格结构或光子晶体结构，从而使得从发光器件20中发出的光可以更有效地穿过填充物30提取到外部。
也就是说，光刻胶图案41在填充物30的上表面上形成以起到光提取层的作用。
图7是根据第二实施方案的发光器件封装的视图。
参考图7，第一实施方案中的光刻胶图案41用作掩模以选择性地蚀刻填充物30。
填充物30可以用HF、HNO等通过湿蚀刻或者用Cl2、CF4等通过干蚀刻来蚀刻。
当利用光刻胶图案41蚀刻填充物30时，在填充物30的上表面上形成具有凸起和凹槽的填充物图案31。此处，凹槽的深度可为100nm～100μm。光刻胶图案41可形成为具有100nm～100μm的周期。
蚀刻填充物30之后，移除光刻胶图案41。
与参考图6所述的光刻胶图案41相似，填充物图案31的作用是有效地发出由发光器件20产生的光。
图8是根据第三实施方案的发光器件封装的视图。
在形成图4中的光刻胶层40之前，可以形成粘合层70以增强光刻胶层40和填充物30之间的粘合力。
即，参考图8，在填充物30上形成粘合层70，在粘合层70上形成光刻胶层40。随后，选择性地蚀刻光刻胶层40以形成光刻胶图案41。
如图6和8所示，当光刻胶图案41用作光提取层时，光刻胶层40可由具有光刻胶性质的聚合物如SU-8形成。
光刻胶层40可由具有与硅胶或透明环氧树脂相似的折射率的材料形成。例如，光刻胶层40可由折射率为1.1～2.2的材料形成。
图9是根据第四实施方案的发光器件封装的视图。
当在图6中利用光刻胶图案41作为掩模蚀刻填充物30之后不移除光刻胶图案41时，得到图9中所示的结构。
即，如图9中所示，在填充物30的上表面上形成填充物图案31，在填充物图案31的上表面上形成光刻胶图案41。
如上所述，填充物图案31和光刻胶图案41起到光提取层的作用。
填充物图案31可形成为具有100nm  100μm的周期和100nm～100μm的蚀刻深度。
图10是根据第五实施方案的发光器件封装的视图。
根据第五实施方案，填充物30不包括磷光体，并且磷光体层80在填充物30上形成。
在磷光体层80的上表面上形成磷光体层图案81。与光刻胶图案41和填充物图案31类似，磷光体层图案81也起到光提取层的作用以有效地提取光。
磷光体层80可由含磷光体的硅胶或透明环氧树脂形成。磷光体层80可以还包括粘合剂。
磷光体层图案81可利用光刻胶图案41作为掩模通过选择性蚀刻磷光体层80的上表面来形成。
在图10的第五实施方案中，因为磷光体层80通过填充物30与发光器件20隔开，所以可以防止由于发光器件20产生的热引起的磷光体层80的性质劣化，并且可以增强由发光器件20发出的光的颜色均匀性。
同时，实施方案中所述的填充物图案31、光刻胶图案41和磷光体层图案81当从顶部观察时可以形成各种形状，如圆形、圆环形、格形、蜂窝形和长方形。
尽管实施方案通过参考大量示例性实施方案进行了描述，但是应该理解本领域技术人员可以设计其他很多的修改和实施方案，这些都将落在本发明原理的精神和范围内。更具体地，在公开、附图和所附的权利要求的范围内，在本发明的组合排列的构件和/或结构中可能具有各种的变化和改变。除构件和/或结构的变化和改变之外，对本领域技术人员而言，可替代的用途也会是显而易见的。
工业应用性
实施方案的发光器件封装不仅可用作照明还可以用于各种电子器件的光源。

Claims (14)

1.一种发光器件封装，包括：
衬底；
在所述衬底上的电极层；
在所述衬底上并且与所述电极层电连接的发光器件；
包封所述发光器件并且包括预定图案的填充物；和
在所述填充物的预定图案上的光刻胶图案。
2.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中所述衬底包括凹槽，并且所述发光器件在所述凹槽中。
3.根据权利要求2所述的发光器件封装，其中所述电极层从所述凹槽延伸到所述衬底的后表面。
4.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中所述光刻胶图案的折射率为1.1～2.2。
5.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中所述填充物包括磷光体。
6.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中所述填充物图案的周期和/或深度为100nm～100μm。
7.一种发光器件封装，包括：
衬底；
在所述衬底上的电极；
在所述衬底上并且与电极层电连接的发光器件；
包封所述发光器件的填充物；和
在所述填充物上的光刻胶图案。
8.根据权利要求7所述的发光器件封装，其中所述光刻胶图案的折射率为1.1～2.2。
9.根据权利要求7所述的发光器件封装，包括在所述填充物和所述光刻胶图案之间的粘合层。
10.根据权利要求7所述的发光器件封装，其中所述衬底包括凹槽，并且所述发光器件在所述凹槽中。
11.根据权利要求7所述的发光器件封装，其中所述电极层从凹槽延伸到所述衬底的后表面。
12.根据权利要求7所述的发光器件封装，其中所述填充物包括磷光体。
13.根据权利要求7所述的发光器件封装，其中所述光刻胶图案的周期或深度为100nm～100μm。
14.一种制造发光器件封装的方法，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成电极层；
在所述衬底上安装发光器件并且使所述发光器件与所述电极层电连接；
用填充物包封所述发光器件；和
在所述填充物上形成光刻胶图案。
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