CN102222757A - 发光二极管封装件、照明装置和制造该封装件的方法 - Google Patents

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金镇夏
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Abstract

公开了一种发光二极管(LED)封装件、一种包括该LED封装件的照明装置和一种用于制造LED封装件的方法。所述LED封装件包括：封装基底；LED芯片，安装在所述封装基底上；波长转换层，当从上面观看LED芯片时由所述LED芯片形成的表面被定义为所述LED芯片的上表面时，所述波长转换层被形成为覆盖所述LED芯片的所述上表面的至少一部分，其中，所述波长转换层被形成为没有超出所述LED芯片的所述上表面的区域，并包括与所述LED芯片的所述上表面平行的平坦表面和连接所述LED芯片的所述上表面的边缘的弯曲表面。

Description

发光二极管封装件、照明装置和制造该封装件的方法
本申请要求于2010年4月15日在韩国知识产权局提交的第10-2010-0034693号韩国专利申请和于2010年12月14日在韩国知识产权局提交的第10-2010-0127774号韩国专利申请的优先权，通过引用将上述申请的内容包含于此。
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装件、一种具有该发光二极管封装件的照明装置和一种用于制造发光二极管封装件的方法。
背景技术
近来，已经在各种领域中将发光二极管(LED)应用于各种装置，例如键盘、背光、交通灯、机场跑道上的引导灯、照明灯泡等。随着已经在各种领域中将LED应用于各种装置，已经显示出用于封装LED的技术的重要性。
在现有技术的LED封装件中，第一引线框和第二引线框设置在封装件主体内，LED芯片安装在第一引线框上。第一引线框和第二引线框通过布线电连接。在这种情况下，封装件主体具有杯状形状，树脂部件形成在杯中，从而保护LED芯片和布线等。在树脂部件中，用于转换光的波长以使白光从LED芯片发射的磷光体(或荧光材料)可以分散在树脂部件中。
然而，在现有技术中，从LED芯片发射的光在树脂部件中被反射和漫射多次，从而入射到封装件主体、第一引线框和第二引线框等，损失了能量，能量的损失量等于每个表面的吸收率的量。即，当入射光的量为1，并且每个表面的反射率为R时，入射光的一部分以(1-R)的比率被吸收和消散(即，变无)。
另外，树脂部件填充在具有杯状的封装件主体的整个内部中，并且光从树脂部件的整个表面发射，从而增加了LED封装件的光学扩展量。因此，现有技术的LED封装件不能应用于需要具有低光学扩展量的光源的应用领域，例如相机闪光灯、相机头灯、投影仪的光源等。这里，光学扩展量是通过将辐射的光的立体角与光源的面积相乘所获得的值，随着光源的面积增加，该值增大。
另外，在现有技术中，在LED芯片的光发射表面上产生光的色温偏差，因此，当通过透镜观看发射的光的辐射图案时，过分地出现所谓牛眼的颜色模糊。
发明内容
本发明的一方面提供了一种发光二极管(LED)封装件、一种用于制造所述LED封装件的方法和一种具有所述LED封装件的照明装置，与其它产品相比，所述LED封装件具有提高的发光效率，和/或从LED芯片的光发射表面发射具有均匀色温的光，和/或具有减小的色温差异。
根据本发明的一方面，提供了一种发光二极管(LED)封装件，该LED封装件包括：封装基底；LED芯片，安装在所述封装基底上；波长转换层，当从上面观看所述LED芯片时由所述LED芯片形成的表面被定义为所述LED芯片的上表面时，所述波长转换层被形成为覆盖所述LED芯片的所述上表面的至少一部分，其中，所述波长转换层被形成为没有超出所述LED芯片的所述上表面的区域，并包括与所述LED芯片的所述上表面平行的平坦表面和连接所述LED芯片的所述上表面的边缘的弯曲表面。
所述LED封装件还可以包括：光反射层，形成在所述封装基底上，以围绕所述LED芯片的侧面。
所述光反射层可以由包括TiO2的材料制成。
所述LED封装件还可以包括：光分布层，覆盖所述波长转换层和所述光反射层。
所述光分布层可以由包括SiO2的材料制成。
所述LED封装件还可以包括：阻挡件，形成在所述封装基底上，以界定用于将所述LED芯片、所述光反射层和所述光分布层容纳在其中的腔。
所述阻挡件可以由包括树脂的材料制成。
所述LED封装件还可以包括：透明覆盖层，覆盖所述LED芯片。
所述封装基底可以由包括陶瓷的材料制成。
所述波长转换层可以由包含透明树脂和磷光体的材料制成。
所述磷光体与所述透明材料的重量比可以为2∶1或更大。
所述LED芯片可以包括：结构支撑层，由导电材料制成；光发射结构，形成在所述结构支撑层的一个表面上，并包括p型半导体层、有源层和n型半导体层。
所述光发射结构可以形成在所述结构支撑层的一个表面的一部分上，所述LED芯片的所述上表面可以包括所述光发射结构的一个表面和所述结构支撑层的一个表面的没有形成所述光发射结构的其它剩余区域。
所述LED芯片可以包括：生长基底；光发射结构，形成在所述生长基底的一个表面上，并包括n型半导体层、有源层和p型半导体层，其中，所述有源层和所述p型半导体层可以形成在所述n型半导体层的一个表面的一部分上。
所述LED芯片的所述上表面可以包括所述p型半导体层的一个表面以及所述n型半导体层的一个表面的没有形成所述有源层和所述p型半导体层的其它剩余区域。
所述LED芯片的所述上表面可以是所述生长基底的另一表面。
所述LED封装件还可以包括：电极焊盘，形成在所述LED芯片的所述上表面上，其中，所述波长转换层可以被形成为覆盖所述电极焊盘。
所述LED封装件还可以包括：布线，将所述电极焊盘电连接到所述封装基底。
所述波长转换层可以延伸到所述LED芯片的侧表面。
可以形成多个LED芯片和多个波长转换层，所述多个波长转换层可以分别形成在所述多个LED芯片的上表面上。
可以提供一种包括上述LED封装件的照明装置。
一种用于制造LED封装件的方法，所述方法包括：在封装基底上安装LED芯片；将含有透明树脂、磷光体和溶剂的混合物施加到所述LED芯片的上表面，其中，在施加所述混合物的工艺中从所述混合物去除所述溶剂之后，当从上面观看所述LED芯片时由所述LED芯片形成的表面被定义为所述LED芯片的上表面时，所述波长转换层被形成为不超出所述LED芯片的所述上表面的区域，并包括与所述LED芯片的上表面平行的平坦表面和将所述平坦表面与所述LED芯片的上表面的边缘连接的弯曲表面。
所述溶剂可以由挥发性材料制成。
所述方法还可以包括：在施加所述混合物的工艺中，加热施加到所述LED芯片的所述上表面的混合物，以使所述溶剂蒸发。
可以通过使用分配器来执行所述混合物的施加。
所述混合物的施加可以包括：连续地施加所述混合物，以保持将所述混合物从所述分配器连续地施加到所述LED芯片的所述上表面的状态。
当在所述LED芯片的上侧上方以螺旋或Z字形方式移动所述分配器的同时，可以执行所述混合物的施加。
所述方法还可以包括：在施加了所述混合物之后，在所述封装基底上形成光反射层，以围绕所述LED芯片的侧面。
所述光反射层可以由包括TiO2的材料制成。
所述方法还可以包括：在形成所述光反射层之后，形成覆盖所述波长转换层和所述光反射层的光分布层。
所述光分布层可以由包括SiO2的材料制成。
所述方法还可以包括：在形成所述光反射层之前，在所述封装基底上形成阻挡件，以界定将所述LED芯片、所述光反射层和所述光分布层容纳在其中的腔。
所述阻挡件可以形成在所述封装基底的边缘上，并且所述方法还可以包括：在形成所述光分布层之后，去除所述阻挡件和所述封装基底的形成有所述阻挡件的边缘。
所述阻挡件可以由包括树脂的材料制成。
可以通过使用分配器来执行所述阻挡件的形成。
所述方法还可以包括：在施加了所述混合物之后，形成覆盖所述LED芯片的透明覆盖层。
所述封装基底可以由包括陶瓷的材料制成。
所述磷光体与所述透明树脂的重量比可以为2∶1或更大。
所述LED芯片可以包括：结构支撑层，由导电材料制成；光发射结构，形成在所述结构支撑层的一个表面上，并包括p型半导体层、有源层和n型半导体层。
所述光发射结构可以形成在所述结构支撑层的一个表面的一部分上，所述LED芯片的所述上表面可以包括所述光发射结构的一个表面和所述结构支撑层的一个表面的未形成所述光发射结构的其它剩余区域。
所述LED芯片可以包括：生长基底；光发射结构，形成在所述生长基底的一个表面上，并包括n型半导体层、有源层和p型半导体层，其中，所述有源层和所述p型半导体层可以形成在所述n型半导体层的一个表面的一部分上。
所述LED芯片的所述上表面可以包括所述p型半导体层的一个表面以及所述n型半导体层的一个表面的未形成所述有源层和所述p型半导体层的其它剩余区域。
所述LED芯片的所述上表面可以是所述生长基底的另一表面。
可以在所述LED芯片的所述上表面上形成电极焊盘，可以执行所述混合物的施加来覆盖所述电极焊盘。
所述方法还可以包括：在所述LED芯片的安装和所述混合物的施加之间，通过使用布线将所述电极焊盘电连接到所述封装基底。
在所述混合物的施加中，可以将所述混合物施加到所述LED芯片的上表面和侧表面。
可以形成多个LED芯片，并且在所述混合物的施加中，可以将所述混合物分别施加到所述多个LED芯片的所述上表面。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解本发明的以上和其它方面、特征及其它优点，在附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图；
图2是根据本发明示例性实施例的LED封装件的波长转换层的示意图；
图3是根据本发明示例性实施例的LED封装件的色温特性的曲线图；
图4至图6是示出了根据本发明示例性实施例的LED封装件的LED芯片的剖视图；
图7至图9是根据本发明另一示例性实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图；
图10是根据本发明另一示例性实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图；
图11是在图10中示出的LED封装件的平面图；
图12是示出在图10中示出的LED封装件的光分布图案的曲线图；
图13是在图10中示出的LED封装件产品的色散和根据现有技术的LED封装件产品的色散的曲线图；
图14至图16是示出根据本发明示例性实施例的LED封装件的示例的剖视图；
图17是示出了根据本发明示例性实施例的LED封装件的示意图；
图18是示出了根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件的方法的工艺的流程图。
图19至图21是示出了在根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件的方法中形成波长转换层的工艺的示图；
图22至图28是示出了根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件的方法的各个工艺的剖视图；
图29至图35是示出了根据本发明另一示例性实施例的用于制造LED封装件的方法的各个工艺的平面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应该被理解为局限于在此提出的实施例。而是提供这些实施例使本公开将是彻底的且完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，会夸大形状和尺寸，并且将始终使用相同的标号来指示相同或类似的组件。
图1是根据本发明示例性实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图。
根据本发明的示例性实施例，如图1所示，LED封装件100包括封装基底110、通过粘结层114安装在封装基底110上且通过布线130电连接到封装基底110的LED芯片120、仅形成在LED芯片120的元件的上表面上的波长转换层140、填充成围绕LED芯片120的光反射层150以及覆盖LED芯片120和光反射层150的光分布层160。这里，LED芯片120的元件的上表面是指当从上面观看LED芯片120时由LED芯片120形成的平面。当从上面观看时，形成了LED芯片120的元件的上表面，关于此方面，所述上表面可以被形成为包括各自具有不同高度或由不同材料制成的多个区域。例如，参照图5，LED芯片120的一个上表面可以由光发射结构123中的p型半导体层124和n型半导体层126形成。在本公开中使用的诸如“上表面”、“下表面”和“侧表面”的术语是基于与其相关的附图的，这些术语可以根据实际上设置元件的方向而改变。
根据本示例性实施例，与包括磷光体的树脂部件围绕LED的周围以及在LED的上表面上模制的现有技术的LED封装件不同，波长转换层140仅形成在LED芯片120的上表面上，由此可以使由于树脂部件中的反射和漫射而导致所产生的光的一部分被周围结构吸收的现象最小化，从而提高了LED封装件100的发光效率，并且还减小了LED封装件100的总的光发射面积，因此，增大了LED封装件100在需要低光学扩展量的各种照明装置中使用的可能性。
另外，波长转换层140形成在LED芯片120的上表面上，使得波长转换层140除了具有接近LED芯片120的上表面的边缘的部分之外，还具有与所述上表面平行的平坦表面146，因此，从LED芯片120产生的光可以在LED芯片120的上侧具有均匀的色温，从而在所产生的光内显著减少了颜色模糊(例如，颜色污点或颜色斑点)。
另外，在将LED芯片120分成单独的LED芯片120之后，考虑到每个LED芯片120的特性，波长转换层140可以被形成为具有适当的厚度，因此还可以有效地减小在各个LED封装件100的产品之间可能产生的色温差异。
现在将参照图1至图6详细描述根据本发明的本示例性实施例的LED封装件100的构造。
如图1所示，电路图案112形成在封装基底110上，LED芯片120安装在电路图案112上，LED芯片120的电极焊盘121可以通过引线键合电连接到电路图案112。
这里，为了提高其散热性能和发光效率，封装基底110可以由具有高耐热性、优异的导热性、高反射效率等的陶瓷材料(例如，诸如Al2O3或AlN等的材料)制成。然而，封装基底110的材料不限于此，考虑到LED封装件100的散热性能和电连接等，可以使用各种材料来形成封装基底110。
另外，除了上述陶瓷基底之外，还可以使用印刷电路板和引线框架等作为本示例性实施例的封装基底110。
如图1所示，LED芯片120安装在封装基底110上。即，LED芯片120通过粘结层114附着到封装基底110，形成在LED芯片120上的电极焊盘121可以通过布线130电连接到封装基底110的电路图案112。
这里，LED芯片120可以具有各种结构，例如垂直结构或水平结构，LED芯片120可以以诸如引线键合或倒装芯片键合等各种方式电连接到封装基底110。稍后将参照图4至图6更详细地描述LED芯片120的具体结构。
根据上述的LED芯片120的结构，粘结层114可以由导电材料或非导电材料制成，还将参照图4至图6描述粘结层114的材料。
图2是根据本发明示例性实施例的LED封装件100的波长转换层140的示意图。
波长转换层140可以转换从LED芯片120产生的光的一部分的波长，并且当波长转换了的光与波长未转换的其它剩余光混合时，可以从LED封装件100发射白光。
例如，当LED芯片120发射蓝光时，含有黄色磷光体144的波长转换层140可以用于产生白光，当LED芯片120发射紫外光时，混合有红色、绿色、蓝色磷光体144的波长转换层140可以用于形成白光。除此之外，可以以不同方式组合各种类型的LED芯片120和各种类型的磷光体144，以产生白光。
如图1和图2所示，波长转换层140仅形成在LED芯片120的上表面上，波长转换层140的表面可以包括与所述上表面平行的平坦表面146和将平坦表面146与所述上表面的边缘连接的弯曲表面148。
也就是说，如图1和图2所示，波长转换层140被形成为不超出LED芯片120的上表面的区域，并且波长转换层140被形成为具有与LED芯片120的上表面平行的平坦表面146，且被形成为在与LED芯片120的上表面的边缘相邻的区域处具有将平坦表面146与LED芯片120的上表面的边缘连接的弯曲表面148。
这里，如上所述，LED芯片120的上表面是指光发射表面，所述光发射表面被设为允许来自LED芯片120的光穿过其而发射的路径。根据LED芯片120的结构，所述上表面可以是具有相同高度的单个表面，或可以包括从上面观看为一个表面的多个表面，尽管所述多个表面可以彼此呈台阶状。稍后将参照图4至图6描述LED芯片120的结构。
波长转换层140的平坦表面146可以指就工艺而言在高度方面存在不可避免的差异的情况，而不是指其在物理上与LED芯片120的上表面平行的情况。例如，波长转换层140的平坦表面146的高度可以基于其平均值在大约-10％至+10％的范围内改变。
另外，基于图1的剖视图，波长转换层140的形成有平坦表面146的中心区域的宽度可以是与从LED芯片120的上表面的中心到LED芯片120的上表面的两个边缘的相应长度的大约70％对应的两个点之间的距离，波长转换层140的平坦表面146的宽度可以基于用于形成波长转换层140的工艺条件(例如，材料的物理特性、混合物的粘度或混合物的加热温度)而改变。
如图2所示，波长转换层140可以由包括透明树脂142和磷光体144的材料制成，形成在LED芯片120的上表面的中心区域上的波长转换层140的厚度可以设置为在例如30微米至150微米的范围内。
由波长转换层140转换的光和从LED芯片120发射的光混合，从而允许白光从LED封装件100发射。例如，当从LED芯片120发射蓝光时，可以使用黄色磷光体，当从LED芯片120发射紫外光时，可以混合红色、绿色和蓝色磷光体，以供使用。除此之外，可以以不同方式组合磷光体和LED芯片120的颜色，以发射白光。另外，可以仅施加诸如绿色和红色等的波长转换材料，以实现用于发射相应颜色的光而未必是白光的光源。
详细地说，当从LED芯片120发射蓝光时，与其一起使用的红色磷光体可以包括MAlSiNx:Re(1≤x≤5)氮化物磷光体和MD:Re硫化物磷光体等。这里，M是从Ba、Sr、Ca和Mg中选择的至少一种，D是从S、Se和Te中选择的至少一种，而Re是从Eu、Y、La、Ce、Nd、Pm、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、F、Cl、Br和I中选择的至少一种。另外，与其一起使用的绿色磷光体可以包括M2SiO4:Re硅酸盐磷光体、MA2D4:Re硫化物磷光体、β-SiAlON:Re磷光体和MA′2O4:Re′氧化物基磷光体等。这里，M可以是从Ba、Sr、Ca和Mg中选择的至少一种，A可以是从Ga、Al和In中选择的至少一种，D可以是从S、Se和Te中选择的至少一种，A′可以是从Sc、Y、Gd、La、Lu、Al和In中选择的至少一种，Re可以是从Eu、Y、La、Ce、Nd、Pm、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、F、Cl、Br和I中选择的至少一种，Re′可以是从Ce、Nd、Pm、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、F、Cl、Br和I中选择的至少一种。
波长转换层140可以包括代替磷光体或与磷光体一起设置的量子点。量子点是包括核和壳的纳米晶体粒子，量子点的核尺寸范围为2nm至100nm。可以使用量子点作为发射各种颜色(例如，蓝色(B)、黄色(Y)、绿色(G)和红色(R))的磷光体，II-VI族化合物半导体(ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgTe等)、III-V族化合物半导体(GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AlP、AlSb、AlS等)或IV族半导体(Ge、Si、Pb等)中的至少两种类型的半导体可以形成异质结，以形成构成量子点的核壳结构。在这种情况下，为了在壳的外边缘处使量子点的壳的表面上的分子结合终止，抑制量子点的凝聚，并提高树脂(例如硅树脂或环氧树脂等)的分散特性，或者提高磷光体功能，可以使用诸如油酸的材料来形成有机配体。量子点易于受到湿气或空气的影响，具体地说，当量子点与基底的镀覆图案或封装件的引线框架接触时，可能发生化学反应。因此，可以仅将波长转换层140施加到LED芯片120的上表面，以消除与镀覆图案或引线框架接触的可能性，从而提高其可靠性。因此，尽管将磷光体作为波长转换材料的示例，但是可以使用量子点代替磷光体，或者可以将量子点加入到磷光体中。
磷光体144与透明树脂142的重量比可以为2∶1或更大。因此，如图2所示，透明树脂142用于结合磷光体144的粒子，透明树脂142可以由例如硅树脂、环氧树脂或通过混合硅树脂和环氧树脂所得到的材料制成。
与磷光体与透明树脂之比仅为1/10或1的现有技术中的磷光体的比率相比，磷光体144的比率显著地高。因此，在这样的高比率的情况下，磷光体144和透明树脂142的混合物可以具有提高的粘度，从而减小了在LED芯片120的上表面上的移动性。因此，可以防止波长转换层由于受到低粘度的磷光体和透明树脂另外引起的表面张力的影响而形成为具有整体弯曲的表面，并且波长转换层可以在LED芯片120的上表面上形成为具有均匀的厚度。稍后在参照图18至图35解释用于制造LED封装件200的方法时将对此进行更详细地描述。
根据本示例性实施例，与LED的周围以及LED的上表面完全地模制有磷光体的现有技术的LED封装件相比，因为波长转换层140仅形成在LED芯片120的上表面上，所以可以使周围结构的光吸收最小化，从而提高了LED封装件100的发光效率，另外，因为不需要用于模制磷光体的封装件主体(例如，现有技术的封装件主体)，所以LED封装件100可以在尺寸方面大大减小。
另外，光发射面积基本上局限于LED芯片120的上表面，从而提高了光源的每单位面积的光量。因此，LED封装件100可以更加适宜地用于需要低光学扩展量的各种照明装置。
另外，因为波长转换层140具有与LED芯片120的上表面平行的平坦表面146，所以LED封装件100可以均匀地发光。即，仅除了LED芯片120的上表面的边缘部分之外，波长转换层140被形成为具有均匀的厚度，从而具有均匀的光程，因此，尽管在LED芯片120产生的光穿过波长转换层140的同时其波长发生改变，但是所述光仍可以具有均匀的色温。
图3是根据本发明示例性实施例的LED封装件100的色温特性的曲线图。将参照图3详细描述上述效果。
图3是示出了相对于辐射角的LED封装件100的色温特性(A)和相对于辐射角的现有技术的LED封装件的色温特性(B)的比较曲线图，在现有技术的LED封装件中，含有磷光体的树脂模制在封装件主体的整个内部。
如图3所示，在现有技术(B)的情况下，所产生的色温相对于辐射角的变化的最大值达到322K，从而导致严重的颜色模糊。相比之下，在根据本示例性实施例的LED封装件100(A)的情况下，色温相对于辐射角的变化的最大值仅为126K，小于现有技术的色温相对于辐射角的变化的最大值的一半，从而产生均匀的光发射，而没有颜色模糊。
同时，波长转换层140还可以包括与磷光体144和透明树脂142在一起的透明细粒。透明细粒可以由诸如SiO2、TiO2或Al2O3等的材料制成。以这种方式，通过适当地调节包含在波长转换层140中的透明细粒的比率，可以将发射到外部的光的色温设置为具有期望的水平，在这种情况下，例如，透明细粒与磷光体144的重量比可以为1∶2或更小。
如图1所示，光反射层150形成在封装基底110上，以围绕LED芯片120的侧面。例如，光反射层可以如下形成：通过分配或模制操作将包括反射入射光的反射材料(例如TiO2等)的材料填充在LED芯片120周围。
在这种情况下，如图1所示，光反射层150可以被形成为具有与形成在LED芯片120的上表面上的波长转换层140的高度对应的高度，因此波长转换层140不会被光反射层150覆盖。
因此，因为光反射层150被形成为围绕LED芯片120，所以在入射到光分布层160之后反射的而没有发射到外部的光可以再次朝向光分布层160反射，从而排出到外部，进而提高了LED封装件100的亮度。
光反射层150可以形成在由形成在封装基底110上的阻挡件(图9中的170)界定的腔172内。可以在形成光反射层150和光分布层(待描述)之后将LED封装件100切割为单元LED封装件的工艺中去除阻挡件(图9中的170)。
阻挡件(图9中的170)可以由树脂(即，缓冲材料)制成。因此，尽管如上所述的由陶瓷材料制成的封装基底110在制造工艺中根据加热和冷却操作而膨胀或收缩，但是因为阻挡件170可以对应于膨胀和收缩的程度而变形，所以可以有效地防止封装基底110弯曲等现象，并且可以使用具有优异的耐热性的AlN作为封装基底110的材料。
稍后在参照图18至图35解释用于制造LED封装件200的方法时再更加详细地描述阻挡件170的形成和去除。
如图1所示，光分布层160可以被形成为覆盖光反射层150和没有被光反射层150覆盖的波长转换层140。光分布层160可以如下形成：通过分配操作将包括分散入射光的分散剂(例如SiO2等)的材料施加到光反射层150和波长转换层140。
光反射层150还可以形成在由上述阻挡件170界定的腔172中，并可以在将LED封装件100切割为单元封装件的工艺中被去除。
因为光分布层160被形成为覆盖光反射层150和波长转换层140，所以从LED芯片产生的光可以被分布，以发射到外部，从而提高了LED封装件100的光均匀性。
现在将参照图4至图6描述可适用于本示例性实施例的LED芯片120的各种结构。
图4至图6是示出了根据本发明示例性实施例的LED封装件的LED芯片的剖视图。
首先，参照图4，提出了具有垂直结构的LED芯片120。
LED芯片120可以包括结构支撑层122和形成在结构支撑层122上的光发射结构123，光发射结构123可以包括p型半导体层124、有源层125和n型半导体层126。
如图4所示，结构支撑层122用于在结构上支撑光发射结构123，并且因为结构支撑层122通过导电粘结层114结合到封装基底110的电路图案(图1中的112)，所以它还可以用于实现封装基底110和LED芯片120之间的电连接。
因此，结构支撑层122由从Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se、GaAs或它们中的两种或更多种的组合中选择的导电材料制成，粘结层114由导电焊料或糊等制成。
如图4所示，光发射结构123的p型半导体层124、有源层125和n型半导体层126以该次序顺序地形成在结构支撑层122上，并且由诸如GaAs、AlGaAs、GaN或InGaInP等的化合物半导体制成，以产生光。
如图4所示，用作n型电极的电极焊盘121形成在n型半导体层126上，并通过布线130连接到封装基底110的电路图案112。
如图4所示，光发射结构123可以形成在除了结构支撑层122的一个表面的边缘部之外的区域上。可以通过用于将LED芯片120分为单独的单元LED芯片的蚀刻工艺来获得具有此种构造的光发射结构123。
在这种情况下，LED芯片120的上表面可以由光发射结构123的一个表面(即，n型半导体层126的上表面)以及结构支撑层122的一个表面的其上没有形成光发射结构123的边缘部的区域限定。
因此，如图4所示，波长转换层140可以形成在n型半导体层126的上表面和结构支撑层122的一个表面的边缘区域(均为LED芯片120的上表面)上。如上所述，中心区域被构造为平坦表面146，边缘区域被构造为弯曲表面148。即使在这种情况下，波长转换层140仍被形成为不超出结构支撑层122的一个表面的边缘部。
在安装了LED芯片120并将电极焊盘121和电路图案112引线键合的状态下形成波长转换层140，从而如图4所示，布线130的一部分(即，结合部分，作为与电极焊盘121的连接部分)以及电极焊盘121埋在波长转换层140中。
随后，如图5所示，提出了具有水平结构的LED芯片120。
在图5中示出的LED芯片120可以包括生长基底127和形成在生长基底127上的光发射结构123。光发射结构123可以包括n型半导体层126、有源层125和p型半导体层124。
蓝宝石基底等可以用作生长基底127，包括n型半导体层126、有源层125和p型半导体层124的光发射结构123可以生长，从而形成在生长基底127上。因为生长基底127是绝缘体，所以生长基底127可以通过粘结层114物理地结合到基底110。
如图5所示，有源层125和p型半导体层124可以形成在n型半导体层126的一个表面的一部分上。可以通过在n型半导体层126上生长有源层125和p型半导体层124，然后对有源层125和p型半导体层124的部分进行台面蚀刻来形成该结构。
在图5中，夸大地示出了通过对有源层125和p型半导体层124进行台面蚀刻所形成的台阶，但实际上，该台阶对于生长基底127的厚度来说是非常小的。
如图5所示，分别用作n型电极和p型电极的电极焊盘121形成在n型半导体层126和p型半导体层124上。电极焊盘121可以分别通过布线130电连接到封装基底110的电路图案112(在图1中)。
如图5所示，LED芯片120的上表面可以由p型半导体层124的上表面以及n型半导体层126的一个表面的没有有源层125和p型半导体层124(因为有源层125和p型半导体层124已经被台面蚀刻掉)的其它剩余区域限定。
因此，如图5所示，波长转换层140可以形成在p型半导体层124的上表面上，并可形成在n型半导体层126的通过对有源层125和p型半导体层124进行台面蚀刻所暴露的部分上，p型半导体层124的该上表面和n型半导体层126的该部分作为LED芯片120的上表面。如上所述，波长转换层140的中心区域被形成为平坦表面146，波长转换层140的边缘区域被形成为弯曲表面148。另外，即使在这种情况下，波长转换层140仍被形成为不超出n型半导体层126的边缘。
与具有垂直结构的LED芯片120类似，在安装了LED芯片120并将电极焊盘121和电路图案112引线键合的状态下形成波长转换层140，从而如图5所示，电极焊盘121和布线130的一部分埋在波长转换层140中。
参照图6，提供了根据倒装芯片方法安装在基底110上的LED芯片120。
如图6所示，LED芯片120可以包括生长基底127和形成在生长基底127下方的光发射结构123。按照从上至下的顺序，光发射结构可以包括n型半导体层126、有源层125和p型半导体层124。
在图6中示出的LED芯片120的基本结构与在图5中示出的具有水平结构的LED芯片120的基本结构类似，在这种情况下，LED芯片120根据倒装芯片方法而不是引线键合电连接到封装基底110(在图1中)。
即，如图6所示，分别形成在n型半导体层126和p型半导体层124上的电极焊盘121通过导电粘结层114(例如，焊料凸块等)物理地结合到封装基底110(在图1中)的电路图案112(在图1中)，从而电连接。
在这种情况下，如图6所示，LED芯片120的上表面可以限定为生长基底127的上表面。
因此，如图6所示，波长转换层140可以形成在生长基底127的上表面(即，LED芯片120的上表面)上，并且如上所述，波长转换层140的中心区域被形成为平坦表面146，波长转换层140的边缘区域被形成为弯曲表面148。在这种情况下，波长转换层140被形成为不超出生长基底127的边缘。
现在将参照图7至图9描述根据本发明另一示例性实施例的LED封装件100。
图7至图9是根据本发明示例性实施例的LED封装件100的示例的剖视图。
在描述根据本发明示例性实施例的LED封装件100的示例时，将省略与上述构造相同或类似的构造的描述，并将描述不同的构造。
参照图7，根据本发明示例性实施例的LED封装件100被构造为使得腔172形成在封装基底110上，LED芯片120、光反射层150和光分布层160容纳在腔172中。
参照在图1中示出的LED封装件100，光反射层150和光分布层160形成在由阻挡件170(在图9)界定的腔172中，通过将LED封装件100分为单元封装件的切割工艺来去除阻挡件170。
相比之下，如图7所示，腔172可以形成在封装基底110自身上，以在其中形成光反射层150和光分布层160，并且腔172保留在LED封装件100的最终产品中。
参照图8，根据本发明示例性实施例的LED封装件100被构造为使得封装基底110包括第一基底116和第二基底118，腔172形成在第二基底118上，以在其中容纳LED芯片120、光反射层150和光分布层160。
与在图1中示出的LED封装件100不同，在图8所示的LED封装件100中，具有腔172的第二基底118堆叠在第一基底116上，从而确保用于安装LED芯片120以及用于形成光反射层150和光分布层160的空间。
第一基底116和第二基底118可以由具有诸如高耐热性、优异的导热性和高反射效率等特性的陶瓷材料(例如，Al2O3或AlN等)制成。
参照图9，根据本发明示例性实施例的LED封装件100被构造为使得界定腔172的阻挡件170形成在封装基底110上，LED芯片120、光反射层150和光分布层160容纳在腔172中。
与在图1中示出的LED封装件100类似，在根据本示例性实施例的LED封装件100中，由树脂制成的阻挡件170形成在基底上，以界定腔172，从而安装LED芯片120，并形成光反射层150和光分布层160，但在图9中示出的LED封装件100与在图1中示出的LED封装件100的不同之处在于阻挡件170保留在最终产品中。
如上参照在图1中示出的LED封装件100所述，阻挡件170可以由树脂(即，缓冲材料)制成。因此，尽管由陶瓷材料制成的封装基底110在LED封装件100的制造工艺过程中或在操作LED封装件100的过程中根据加热和冷却操作而膨胀或收缩，但是因为阻挡件170可以对应于膨胀和收缩的程度而变形，所以可以有效地防止封装基底110被弯曲等现象，可以使用在耐热性方面具有优点的AlN作为封装基底110的材料。
同时，在图7至图9中示出的LED封装件100采用在图4中示出的具有垂直结构的LED芯片120，但本发明不限于此，在图5和图6示出的LED芯片120和具有任何其它基底的LED芯片也可以应用于LED封装件100。
现在将参照图10至图13描述根据本发明示例性实施例的LED封装件100的其它示例。
图10是根据本发明另一示例性实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图，图11是在图10中示出的LED封装件的平面图。
在描述根据本发明示例性实施例的LED封装件100的示例时，将省略与上面描述的构造相同或类似的构造的描述，并将描述不同的构造。
如图10所示，多个LED芯片120被设置为彼此隔开，因此，与在图1中示出的LED芯片120不同，多个波长转换层140形成在各个LED芯片120的上表面上。
在本示例性实施例中，如图10所示，光反射层150可以填充在围绕LED芯片120的相应侧处，并填充在LED芯片120之间的空间中。
根据本示例性实施例，光反射层150填充在LED芯片120之间的空间中，光分布层160形成在LED芯片120和光反射层150上，由此可以提高LED芯片120之间的空间中的发光强度，从而获得安装有多个LED芯片120的LED封装件100的总体均匀的发光强度分布。
即，在含有磷光体的树脂部件模制在封装件主体内的现有技术的LED封装件的情况下，黑色部分存在于LED芯片之间的空间中，但在本示例性实施例中，如图10所示，波长转换层140均匀地形成在二极管芯片120的上表面上，光反射层150形成在LED芯片120之间的空间中，光分布层160形成在波长转换层140和光反射层150上，由此可以提高LED芯片120之间的空间中的发光强度，从而形成均匀的发光强度分布。
更详细地说，光分布层160均匀地分布从LED芯片120发射的光，光反射层150将从光分布层160反射的光再次朝向外部反射，从而可以显著地提高LED芯片120之间的空间(即，对应于现有技术的LED封装件中的黑色部分)中的发光强度。
图12是示出了沿图11中的X-X线截取的LED封装件100的二维发光强度分布的曲线图。在图12中，比较地示出了根据本示例性实施例的LED封装件100的发光强度分布(C)和在封装件主体的整个内部模制含有磷光体的树脂的现有技术的LED封装件的发光强度分布(D)。
如图12所示，与现有技术的LED芯片之间的空间中的发光强度(D)相比，提高了LED封装件的LED芯片120之间的空间(即，对应于黑色区域)中的发光强度(C)，详细地说，发光强度之差(G)为大约45a.u.或更大。因此，因为根据本示例性实施例的LED封装件100的多个LED芯片120之间的区域中的黑色部分的形成被最小化，所以LED封装件100的总体发光强度可以相应地具有均匀的分布。
另外，根据本示例性实施例，考虑到被分为单元芯片的各个LED芯片120的单独特性，波长转换层140可以被形成为具有适当的厚度，从而可以有效地减小会在各个LED封装件100之间产生的色温差异。
即，在晶片级磷光体膜形成方法中，即，在将LED芯片120分为单元芯片之前总体形成磷光体膜的情况下，施加具有相同厚度的磷光体膜，而没有反映出或考虑各个芯片的发光特性，从而与本发明相比，增加了色温差异。在本示例性实施例中，如上所述，可根据每个芯片的特性，将波长转换层140形成为具有不同的厚度，从而有效地减小了各个LED封装件100的产品之间的色温差异。
图13是在图10中示出的LED封装件100的产品的色散的曲线图。将再次描述减小上述产品之间的色温差异的效果。
具体地说，图13是示出了LED封装件100的产品中的色温分布(E)和根据现有技术的在封装件主体内模制含有磷光体的树脂部件的LED封装件的产品中的色温分布(F)的CIE色坐标系的曲线图，当安装的LED芯片120的功率范围为390mW至410mW时，中心波长的分布范围为445nm至450nm，LED芯片120使用750mA的电流来驱动。
如图13所示，在根据本示例性实施例的LED封装件100的情形(E)下，产品之间的色散为大约176K，这等同于大约小于40％。因此，在根据本示例性实施例的LED封装件100的情况下，如上所述，在形成波长转换层时，对于每个LED芯片120，单独地精确调节波长转换层140的厚度，从而可以显著地减小各个LED封装件100的产品之间的色温差异。
现在将参照图14至图17描述根据本发明示例性实施例的LED封装件100的其它示例。
图14至图16是示出了根据本发明示例性实施例的LED封装件的不同示例的剖视图。图17是示出了根据本发明示例性实施例的LED封装件的不同示例的示意图。
在描述根据本发明示例性实施例的LED封装件100的示例时，将省略与上述构造相同或类似的构造的描述，并将描述不同的构造。
首先，参照图14，LED封装件100被构造为使得多个LED芯片120安装在具有腔172的封装基底110上，并且透明覆盖层180覆盖腔172。
与在图10中示出的LED封装件不同，在图14示出的本示例性实施例中，腔172形成在封装基底110自身中，透明覆盖层180(例如透镜和玻璃层等)可以堆叠在封装基底110上，以覆盖LED芯片120。
另外，在本示例性实施例中，如图14所示，省去了光分布层160(在图10中)和光反射层150(在图10中)，并且具有在图5中示出的水平结构的多个LED芯片120可以安装在封装基底110上。
参照图15，LED封装件100被构造为使得阻挡件170形成在封装基底110上，多个LED芯片120安装在由阻挡件170界定的腔172中，并形成光反射层150和光分布层160。
与在图10中示出的LED封装件100不同，在本示例性实施例中，如图15所示，由树脂制成的阻挡件170保留在LED封装件100的最终产品上。
另外，在本示例性实施例中，如图15所示，在图6中示出的多个LED芯片120可以以倒装芯片方式安装在封装基底110上。
参照图16，LED封装件100被构造为使得多个LED芯片120安装在封装基底110上。
与图10所示的LED封装件100不同，在本示例性实施例中，如图16所示，可以未形成光反射层150和光分布层16，在图6中示出的多个LED芯片120可以以倒装芯片方式安装在封装基底110上。
参照图17，LED封装件100被构造为使得多个LED芯片120安装在具有腔172的封装基底110上，多个波长转换层140形成在LED芯片120的侧表面上，以及形成在LED芯片120的上表面上。
在本示例性实施例中，如图17所示，波长转换层140可以延长地形成在甚至各个LED芯片120的侧表面上，以及形成在LED芯片120的上表面上。因此，波长转换层140的位于LED芯片120的侧面处的表面部分可以被形成为与LED芯片120的侧面平行，如图17所示。
即，如图17所示，波长转换层140可以被形成为具有均匀的厚度，从而与LED芯片120的上表面和侧表面平行。在这种情况下，图17是根据本示例性实施例的LED封装件100的示意图，其中，稍微夸大地示出了波长转换层140的整个表面，从而波长转换层140具有与LED芯片120的上表面和侧表面平行的表面，但是波长转换层140(其实际上通过制造LED封装件100的工艺形成(稍后描述))的与LED芯片120的上表面的边缘和LED芯片120的侧表面的边缘部相邻的部分可以被形成为弯曲表面(图10中的148)，所述弯曲表面类似于上面示例性实施例中的弯曲表面。
根据本示例性实施例，因为波长转换层140形成在LED芯片120的侧表面上，所以LED封装件100可以根据所应用的LED芯片120的结构被实现为具有有利的结构。即，在图5所示的具有水平结构的LED芯片120的情况下，光可以部分地通过LED芯片120的侧面发射，因此在LED芯片120的侧面上形成波长转换层140可以是更有利的。
同时，在图14至图17分别示出的LED封装件100的情况下，不受限制地应用具有所示结构的LED芯片120，但是在图4至图6中示出的LED芯片120和具有任何其它结构的LED芯片还可以以不同方式应用于LED封装件100。
已经描述了根据本发明示例性实施例的LED封装件100的构造和功能。可以通过使用LED封装件100实现用于各种照明装置(例如，街灯、相机闪光灯、警示灯、装饰灯、车辆头灯、用于医疗用途的照明灯泡、背光单元和投影仪等)的光源。
详细地说，如上所述，根据本发明示例性实施例的LED封装件100可以产生具有均匀色温的光，而不会导致颜色模糊，并减小了整个光发射表面的面积，从而具有低光学扩展量。因此，根据本发明示例性实施例的LED封装件100可以适宜地用作相机闪光灯、车辆头灯、背光单元和投影仪等的光源。
现在将参照图18至图35描述根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件200的方法。
在本示例性实施例中，LED封装件200、封装基底210、电路图案212、粘结层214、LED芯片220、电极焊盘221、结构支撑层222、光发射结构223、布线230、波长转换层240、平坦表面246、弯曲表面248、光反射层250、光分布层260、阻挡件270和腔272与LED封装件100、封装基底110、电路图案112、粘结层114、LED芯片120、电极焊盘121、结构支撑层122、光发射结构123、布线130、波长转换层140、平坦表面146、弯曲表面148、光反射层150、光分布层160、阻挡件170和腔172相同或类似，因此，将省略该结构的详细描述，并且将描述用于制造LED封装件200的工艺。
图18是示出了根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件200的方法的工艺的流程图。
根据本示例性实施例，如图18所示，用于制造LED封装件200的方法包括在封装基底210上安装LED芯片的步骤S110、将封装基底210和LED芯片220电连接的步骤S120、通过使用分配器294在封装基底210上形成阻挡件270的步骤S130、使用分配器292将混合物249施加到LED芯片220的上表面以形成波长转换层240的步骤S140、在封装基底210上形成光反射层250的步骤S150、形成光分布层260的步骤S160和去除阻挡件270的步骤S170。
根据本示例性实施例，因为波长转换层240被形成为在LED芯片220的上表面上具有均匀的厚度，所以可以提高LED封装件200的发光效率，可减小光学扩展量，并可显著地减小光的颜色模糊。
另外，因为考虑到在将LED芯片220分为单元LED芯片之后各个LED芯片的特性，波长转换层240可以被形成为具有适当的厚度，所以还可以有效地减小可能在各个LED封装件200之间产生的色温差异。
首先，现在将描述通过混合透明树脂(图2中的142)、磷光体(图2中的144)和溶剂而获得的以用于在LED芯片220的上表面上形成波长转换层240的混合物249。
为了在LED芯片的上表面上形成磷光体层，可以使用将透明树脂和磷光体的混合物施加到LED芯片并使树脂固化的方法。然而，利用该方法，因为施加的混合物由于在固化之前具有高移动性的透明树脂的表面张力而具有总体上凸起的弯曲表面，所以难以形成具有均匀厚度的磷光体层。
因此，在本示例性实施例中，相对于透明树脂(图2中的142)相对地增加磷光体(图2中的144)的量，以增加混合物249的粘度，从而减小施加到LED芯片220的上表面的混合物249的移动性，因此，可以形成具有平坦表面246的波长转换层240。在这种情况下，磷光体(图2中的144)与透明树脂(图2中的142)的重量比为2∶1或更大。
然而，在这种情况下，为了提高粘度而增加磷光体(图2中的144)的量会导致难以执行分配工艺，因此，当使用分配器292来施加混合物249时，可以将溶剂加入到含有透明树脂(图2中的142)和磷光体(图2中的144)的混合物249中，从而暂时降低混合物249的粘度，以提高移动性。
以这种方式，因为将溶剂加入到含有透明树脂(图2中的142)和磷光体(图2中的144)的混合物249中来暂时为混合物249提供移动性，所以可以在LED芯片220的上表面上有效地形成具有均匀厚度的波长转换层240。
该溶剂是用于为混合物249提供暂时移动性的材料。例如，该溶剂可以是在混合物249施加到LED芯片220的上表面之后蒸发的挥发性材料，并且可以使用具有相对低的分子量的有机溶剂类材料(例如聚合物、单体、醇或丙酮等)作为溶剂。
另外，溶剂是用于为由于磷光体(图2中的144)的量增加而具有减小的移动性的混合物249提供特定水平的移动性的材料，所以不需要大量的溶剂，例如，基于磷光体(图2中的144)的重量比，溶剂可以以磷光体的十分之一的水平混合。
另外，混合物249还可以含有由诸如SiO2、TiO2和Al2O3的材料制成的透明细粒，以调节色温，可以混合透明细粒，以使透明细粒相对于磷光体(图2中的144)的重量比为1/2或更小。
现在将参照图19至图21描述根据本发明示例性实施例的通过使用含有透明树脂(图2中的142)、磷光体(图2中的144)和溶剂的混合物249在制造LED封装件200的方法中形成波长转换层240的工艺。
图19至图21是示出了在根据本发明示例性实施例的制造LED封装件的方法中形成波长转换层的工艺的示图。
首先，如图19所示，使用分配器292将含有透明树脂(图2中的142)、磷光体(图2中的144)和溶剂的混合物249施加到LED芯片220的上表面。
将LED芯片220安装在封装基底210上，在将LED芯片220和封装基底210引线键合之后，可以分配混合物249，因此，封装件200的电极221和布线230的一部分可以被混合物249掩埋。
即，混合物249被设置为甚至覆盖电极焊盘221以及用于发光的LED芯片220的表面，在该工艺中，甚至布线230的一部分也可以被波长转换层覆盖。同时，在本示例性实施例中，分配可以指通过针状物用由泵施加到磷光体混合物的压力连续地施加磷光体混合物(即，在大多数情况下，保持磷光体混合物从分配器施加到芯片的上表面的状态)，这与诸如喷涂等的工艺不同，在喷涂中，材料被颗粒化，从而在空气中喷射。
如上所述，混合物249可以平稳地从分配器292中排出，所述混合物249最初由于磷光体(图2中的144)的量的增加而具有减小的移动性，但是当前在分配工艺中根据溶剂的加入而暂时具有提高的移动性。
在这种情况下，如图19所示，可以以螺旋方式移动分配器292来均匀地施加混合物249，或者如图21所示，可以以Z字形方式移动分配器292来均匀地施加混合物249。
然后，如图20所示，通过加热装置296来加热混合物249，以使混合物249的溶剂蒸发。
如上所述，溶剂可以由挥发性材料制成，因此溶剂可以在不使用加热装置296的情况下蒸发，从而被去除。因此，只有透明树脂(图2中的142)和磷光体(图2中的144)留在LED芯片220的上表面上，从而形成由透明树脂和磷光体制成的波长转换层240。
在这种情况下，为了防止波长转换层240由于混合物249的移动性(由溶剂的蒸发延迟潜在地引起)而变形，可以通过加热装置296来加热含有溶剂的混合物249。例如，可以在50摄氏度至170摄氏度的温度范围内加热LED芯片220，由此可以加热混合物249，并可以更有效地去除混合物249中的溶剂。
现在将参照图18至图35描述根据本发明的用于制造LED封装件的方法的各个工艺。
图22至图28是示出了根据本发明示例性实施例的用于制造LED封装件的方法的各个工艺的剖视图。图29至图35是示出了根据本发明另一示例性实施例的用于制造LED封装件的方法的各个工艺的平面图。
首先，如图22至图29所示，在封装基底210上安装多个LED芯片220(步骤S110)。即，在其一个表面上形成有电路图案212的封装基底210上安装多个LED芯片220，在这种情况下，LED芯片220可以通过粘结层214物理地结合到且电连接到封装基底210的电路图案212。
在这种情况下，LED芯片220可以串联电连接到形成在封装基底210上的电路图案212。然而，本发明不限于此，LED芯片220可以并联电连接到电路图案212，或者可以串并联电连接到电路图案212。
在本示例性实施例中，如图22和图29所示，在封装基底210上安装总共8个LED芯片220用来形成两个单元封装件，然后后面通过切割工艺而分开，但本发明不限于此，根据需要，可以以不同方式修改安装的LED芯片220的数量和切割的单元封装件的数量。
如图23和图30所示，通过使用布线230将电极焊盘221电连接到封装基底210(步骤S120)。在本示例性实施例中，使用具有在图4中示出的垂直结构的LED芯片220作为示例，并且因为电极焊盘221形成在LED芯片220的上表面上，所以电极焊盘221可以通过布线230电连接到封装基底210的电路图案212。
当在本示例性实施例中使用在图6中示出的LED芯片120时，因为电极焊盘121没有形成在LED芯片220的上表面上，所以可以省略该工艺。
然后，如图24和图31所示，通过使用分配器294在封装基底210上形成阻挡件270，以界定将LED芯片220、光反射层250和光分布层260容纳在其中的腔272(步骤S130)。即，在该工艺中，通过使用分配器294沿封装基底210的边缘施加树脂材料来形成阻挡件270。阻挡件270的形成构成用于将LED芯片220、光反射层250和光分布层260容纳在其中的腔272。
在这种情况下，用于形成阻挡件270的树脂材料可以是缓冲材料。因此，虽然由陶瓷材料制成的封装基底110在制造工艺中根据加热和冷却操作而膨胀或收缩，但是因为阻挡件270可以对应于膨胀和收缩的程度而变形，所以可以有效地防止封装基底210弯曲等现象，并且可以使用具有优异的耐热性的AlN作为封装基底210的材料。
当如在图7或图8中示出的LED封装件100那样在封装基底110上形成腔172时，或者当封装基底110包括第一基底116和第二基底118时，可以省略该工艺。
然后，如图19、图25和图32所示，通过使用分配器292将含有透明树脂(图2中的142)、磷光体(图2中的144)和溶剂的混合物249施加到各个LED芯片220的上表面，以形成波长转换层240(步骤S140)。
如上面参照图19至图21所述，可以通过将含有透明树脂(图2中的142)、磷光体(图2中的144)和溶剂的混合物249分配到LED芯片220的每个上表面来形成波长转换层240。
即，如上所述，可以基于例如重量比，相对于透明树脂(图2中的142)将磷光体(图2中的144)的量增加到透明树脂的两倍以上，以减小透明树脂和磷光体的混合物的移动性，因此形成具有平坦表面246的波长转换层240，所述平坦表面246形成在除了与LED芯片220的上表面的边缘相邻的部分之外的其它部分处。然而，在这种情况下，磷光体(图2中的144)导致的混合物249的粘度的提高会妨碍混合物249的顺畅施加，所以为了顺畅的分配操作，将溶剂加入到混合物249，从而在分配工艺中为混合物249提供暂时的移动性。因此，可以将混合物249有效地施加到LED芯片220的上表面，同时可以精确地调节波长转换层240的构造或厚度等。
如上所述，溶剂可以由挥发性材料制成，以提供暂时的移动性，基于重量比，溶剂的量可以为磷光体(图2中的144)的量的大约十分之一。
同时，在图17所示的LED封装件100的情况下，将混合物249甚至施加到LED芯片120的侧表面以及LED芯片120的上表面，从而形成从LED芯片120的上表面延伸到LED芯片120的侧表面的波长转换层140。
另外，在这种情况下，在正将混合物249施加到LED芯片120的上表面和侧表面的同时，可以蒸发溶剂，从而将溶剂去除，因此，波长转换层140的表面可以具有与LED芯片120的上表面和侧表面平行的平坦表面246。
随后，如图26至图33所示，在封装基底210上形成光反射层250，以围绕LED芯片220的侧面(步骤S150)。例如，光反射层250可以如下形成：通过分配或模制操作，使用包括诸如TiO2等的反射材料(或反射物)填充LED芯片220周围的区域。
在这种情况下，根据上述工艺，因为形成在封装基底210上的阻挡件270界定用于形成光反射层250的腔272，所以可以更加容易地形成光反射层250。
然后，如图27和图34所示，形成覆盖波长转换层240和光反射层250的光分布层260(步骤S160)。例如，光分布层260可以如下形成：通过分配操作将包括分散剂(例如SiO2等)的材料施加到光反射层250和波长转换层240。
类似于光反射层250，也可以通过上述阻挡件270容易地形成光分布层260。
同时，在图14所示的LED封装件100的情况下，省去了光反射层150和光分布层160，并在LED芯片120上形成透明覆盖层180。因此，在图14所示的LED封装件100的情况下，省去了形成光反射层150的工艺和形成光分布层160的工艺，同时必须另外执行在LED芯片上形成透明覆盖层180的工艺。
然后，如图28和图35所示，去除阻挡件270和封装基底210的形成有阻挡件270的边缘(步骤S170)。即，在形成光分布层260之后，将封装基底210切割成单元LED封装件200，并且可以去除用于形成光反射层250和光分布层260的阻挡件270以及封装基底210的形成有阻挡件270的边缘。
如上所述，在本示例性实施例中，将在封装基底210上安装多个LED芯片220并通过切割工艺将所述多个LED芯片220分开的制造LED封装件200的工艺视为示例。然而，如图15所示，在制造具有留在最终产品中的阻挡件170的LED封装件的情况下，可以省去去除阻挡件270的工艺。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，因为减小了LED封装件的光发射表面的总面积，所以可以提高LED封装件的发光效率。另外，因为从位于LED芯片的上侧处的光发射表面发射具有均匀色温的光，所以可以减少光的颜色模糊。另外，还可以有效地减小在产品之间可能产生的色温差异。
虽然已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离如权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出修改和改变。

Claims (47)

1.一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：
封装基底；
发光二极管芯片，安装在所述封装基底上；
波长转换层，当从上面观看所述发光二极管芯片时由所述发光二极管芯片形成的表面被定义为所述发光二极管芯片的上表面时，所述波长转换层被形成为覆盖所述发光二极管芯片的所述上表面的至少一部分，
其中，所述波长转换层被形成为不超出所述发光二极管芯片的所述上表面的区域，且所述波长转换层包括与所述发光二极管芯片的所述上表面平行的平坦表面和连接所述发光二极管芯片的所述上表面的边缘的弯曲表面。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：光反射层，形成在所述封装基底上，以围绕所述发光二极管芯片的侧面。
3.根据权利要求2所述的发光二极管封装件，其中，所述光反射层由包括TiO2的材料制成。
4.根据权利要求2所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：光分布层，覆盖所述波长转换层和所述光反射层。
5.根据权利要求4所述的发光二极管封装件，其中，所述光分布层由包括SiO2的材料制成。
6.根据权利要求4所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：阻挡件，形成在所述封装基底上，以界定用于将所述发光二极管芯片、所述光反射层和所述光分布层容纳在其中的腔。
7.根据权利要求6所述的发光二极管封装件，其中，所述阻挡件由包括树脂的材料制成。
8.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：透明覆盖层，覆盖所述发光二极管芯片。
9.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，所述封装基底由包括陶瓷的材料制成。
10.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，所述波长转换层由包含透明树脂和磷光体的材料制成。
11.根据权利要求10所述的发光二极管封装件，其中，所述磷光体与所述透明树脂的重量比为2∶1或大于2∶1。
12.根据权利要求2所述的发光二极管封装件，其中，所述发光二极管芯片包括：
结构支撑层，由导电材料制成；
光发射结构，形成在所述结构支撑层的一个表面上，并包括p型半导体层、有源层和n型半导体层。
13.根据权利要求12所述的发光二极管封装件，其中，所述光发射结构形成在所述结构支撑层的一个表面的一部分上，所述发光二极管芯片的所述上表面包括所述光发射结构的一个表面和所述结构支撑层的一个表面的没有形成所述光发射结构的其它剩余区域。
14.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，所述发光二极管芯片包括：
生长基底；
光发射结构，形成在所述生长基底的一个表面上，并包括n型半导体层、有源层和p型半导体层，
其中，所述有源层和所述p型半导体层形成在所述n型半导体层的一个表面的一部分上。
15.根据权利要求14所述的发光二极管封装件，其中，所述发光二极管芯片的所述上表面包括所述p型半导体层的一个表面以及所述n型半导体层的一个表面的没有形成所述有源层和所述p型半导体层的其它剩余区域。
16.根据权利要求14所述的发光二极管封装件，其中，所述发光二极管芯片的所述上表面是所述生长基底的另一表面。
17.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：
电极焊盘，形成在所述发光二极管芯片的所述上表面上，
其中，所述波长转换层被形成为覆盖所述电极焊盘。
18.根据权利要求17所述的发光二极管封装件，所述发光二极管封装件还包括：布线，将所述电极焊盘电连接到所述封装基底。
19.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，所述波长转换层延伸到所述发光二极管芯片的侧表面。
20.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，形成多个发光二极管芯片和多个波长转换层，所述多个波长转换层分别形成在所述多个发光二极管芯片的上表面上。
21.一种照明装置，所述照明装置包括根据权利要求1所述的发光二极管封装件。
22.一种制造发光二极管封装件的方法，所述方法包括：
在封装基底上安装发光二极管芯片；
将含有透明树脂、磷光体和溶剂的混合物施加到所述发光二极管芯片的上表面，
其中，在施加所述混合物的工艺中从所述混合物去除所述溶剂之后，当从上面观看所述发光二极管芯片时由所述发光二极管芯片形成的表面被定义为所述发光二极管芯片的所述上表面时，所述波长转换层被形成为不超出所述发光二极管芯片的所述上表面的区域，且所述波长转换层包括与所述发光二极管芯片的所述上表面平行的平坦表面和将所述平坦表面与所述发光二极管芯片的所述上表面的边缘连接的弯曲表面。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述溶剂由挥发性材料制成。
24.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：
在施加所述混合物的工艺中，加热施加到所述发光二极管芯片的所述上表面的混合物，以使所述溶剂蒸发。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，通过使用分配器来执行所述混合物的施加。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述混合物的施加包括：连续地施加所述混合物，以保持将所述混合物从所述分配器连续地施加到所述发光二极管芯片的所述上表面的状态。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，当在所述发光二极管芯片的上侧上方以螺旋或Z字形方式移动所述分配器的同时，执行所述混合物的施加。
28.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：
在施加了所述混合物之后，在所述封装基底上形成光反射层，以围绕所述发光二极管芯片的侧面。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述光反射层由包括TiO2的材料制成。
30.根据权利要求28所述的方法，所述方法还包括：
在形成所述光反射层之后，形成覆盖所述波长转换层和所述光反射层的光分布层。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述光分布层由包括SiO2的材料制成。
32.根据权利要求30所述的方法，所述方法还包括：
在形成所述光反射层之前，在所述封装基底上形成阻挡件，以界定将所述发光二极管芯片、所述光反射层和所述光分布层容纳在其中的腔。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述阻挡件形成在所述封装基底的边缘上，所述方法还包括：
在形成所述光分布层之后，去除所述阻挡件和所述封装基底的形成有所述阻挡件的边缘。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述阻挡件由包括树脂的材料制成。
35.根据权利要求32所述的方法，其中，通过使用分配器来执行所述阻挡件的形成。
36.根据权利要求32所述的方法，所述方法还包括：
在施加了所述混合物之后，形成覆盖所述发光二极管芯片的透明覆盖层。
37.根据权利要求22所述的方法，其中，所述封装基底由包括陶瓷的材料制成。
38.根据权利要求22所述的方法，其中，所述磷光体与所述透明树脂的重量比为2∶1或大于2∶1。
39.根据权利要求22所述的方法，其中，所述发光二极管芯片包括：
结构支撑层，由导电材料制成；
光发射结构，形成在所述结构支撑层的一个表面上，并包括p型半导体层、有源层和n型半导体层。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述光发射结构形成在所述结构支撑层的一个表面的一部分上，所述发光二极管芯片的所述上表面包括所述光发射结构的一个表面和所述结构支撑层的一个表面的未形成所述光发射结构的其它剩余区域。
41.根据权利要求22所述的方法，其中，所述发光二极管芯片包括：
生长基底；
光发射结构，形成在所述生长基底的一个表面上，并包括n型半导体层、有源层和p型半导体层，
其中，所述有源层和所述p型半导体层形成在所述n型半导体层的一个表面的一部分上。
42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述发光二极管芯片的所述上表面包括所述p型半导体层的一个表面以及所述n型半导体层的一个表面的未形成所述有源层和所述p型半导体层的其它剩余区域。
43.根据权利要求41所述的方法，其中，所述发光二极管芯片的所述上表面是所述生长基底的另一表面。
44.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述发光二极管芯片的所述上表面上形成电极焊盘，执行所述混合物的施加来覆盖所述电极焊盘。
45.根据权利要求44所述的方法，所述方法还包括：
在所述发光二极管芯片的安装和所述混合物的施加之间，通过使用布线将所述电极焊盘电连接到所述封装基底。
46.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述混合物的施加中，将所述混合物施加到所述发光二极管芯片的所述上表面和侧表面。
47.根据权利要求22所述的方法，其中，形成多个发光二极管芯片，并且在所述混合物的施加中，将所述混合物分别施加到所述多个发光二极管芯片的所述上表面。
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