CN107004676B - 制造共形涂覆制品的方法及由该方法制备的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于形成共形涂覆制品的真空层合方法，所述共形涂覆制品具有共形涂覆至诸如LED阵列之类的物体或共形涂覆在所述物体上的预成型层合层。这些真空层合方法利用单个加热步骤将所述预成型层合层的中间部分加热至可流动状态，然后再将所述预成型层合层共形地涂覆在所述制品的上方，诸如设置在基座晶片的第一侧的内部部分上的发光二极管阵列。

Description

制造共形涂覆制品的方法及由该方法制备的制品
技术领域
本发明整体涉及一种用于形成共形涂覆制品的方法及由该方法形成的共形涂覆制品。更具体地讲，该方法包括真空层合法。
背景技术
各种涂覆制品可以通过真空层合制造，以用于诸如电子、建筑、车辆、保健和消费应用之类的各种应用中。比如，一些电子应用使用涂覆的电子装置，诸如涂覆的发光二极管。可以制造耦合到基板的发光二极管(LED)装置(包括一系列发光二极管(LED))，以产生不同颜色的光。用于产生不同颜色的光或用于以其他方式控制或操纵从LED产生的光的一种方法是将荧光体材料沉积在LED阵列上。有很多方法可以做到这一点。最常见的一种方法是在LED上分配荧光体和密封剂的混合物。另一种方法是在未固化的热固性粘合剂材料中混合荧光体颗粒以形成预成型层合层，然后将该层层合在LED阵列上以在其上形成共形涂层。常用的层合方法是真空层合技术，其包括两个不同的加热步骤，在下文中称为两步真空层合技术或方法。
在这种两步真空层合技术中，首先将预成型层合层加热至足够高的温度以实现未固化的热固性粘合剂材料中的流动，然后进行第二加热步骤，其中将预成型层合层重新加热并共形涂覆到LED阵列上。在该第一加热步骤中，预成型层合层开始固化(即交联)，此处降低了该层的流动特性，因此该层可能过硬而不能随后在第二最终加热步骤期间贴合，或者可能贴合但具有与其相关的大量缺陷。此外，即使精确地控制这些两步真空层合技术中的固化条件，处理时间(包括第二加热步骤和随后在LED阵列上进行预成型层合层的贴合)也会由于粘合剂材料在第一加热步骤中发生部分固化而受到限制。另外，第二加热步骤和随后的贴合步骤中有限的处理时间不允许将两步真空层合技术用于具有各种高度的LED阵列上，并且还限制了基于这种有限的处理时间可用于两步真空层合技术中的粘合剂材料和荧光体材料的选择。
制造用于诸如其他电子应用、建筑、车辆、保健和消费应用之类的各种应用中的其他涂覆制品具有许多上述层合问题。
本发明解决了利用上述两步真空层合技术出现的许多层合技术问题。
发明内容
本发明公开了用于通过真空层合形成共形涂覆制品的真空层合方法，以用于诸如消费、保健、建筑、车辆和电子应用(诸如发光二极管(LED)装置)之类的各种应用中。
在一个实施例(不限于LED阵列或具有面的物体)中，本发明是由容纳在制造设备的真空室中的组件制造共形涂覆制品的方法；其中所述真空室包含施加的真空；其中所述组件包括预成型层合层和具有需要层合的表面的物体；其中预成型层合层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，以及在第一温度下被热软化且被边缘部分包围的中间部分；其中所述物体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面需要层合并且包括内部部分和包围内部部分的周边部分；其中所述组件被构造成使得预成型层合层的第一表面面向物体的第一表面定位，其中所述预成型层合层的边缘部分形成所述物体的第一表面的周边部分的气密密封，使得组件包含由气密密封、预成型层合层的第一表面和物体的第一表面的组合限定的气密内部区域，其中预成型层合层的热软化中间部分与物体的第一表面的内部部分由气密内部区域间隔开，并且其中气密内部区域包含降低的气体压力；其中在真空室中施加的真空有实际上等于组件的气密内部区域中的降低的气体压力；并且其中该方法包括：通过增加真空室内的气体压力使预成型层合层的热软化中间部分贴合到物体的第一表面的内部部分，使得真空室内的气体压力大于气密内部区域内的降低的气体压力，从而将热软化的中间部分共形地推靠在物体的第一表面的内部部分上，以便制造共形涂覆制品；其中共形涂覆制品包括贴合的层合层和物体，其中贴合的层合层由预成型层合层形成，并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，以及中间部分和包围中间部分的边缘部分；其中物体具有第一表面，第一表面具有内部部分和包围内部部分的周边部分，其中物体的第一表面的内部部分由贴合的层合层的中间部分共形涂覆；并且其中贴合的层合层的边缘部分形成物体的第一表面的周边部分的气密密封。
比如，LED装置，其具有多个发光二极管(LED)和共形涂覆到LED阵列的预成型层合层，其中采用单个加热步骤加热预成型层合层的中间部分，然后将预成型层合层共形涂覆到设置在基板(例如，底座晶片)的第一侧上的LED阵列上。在另一个实施例中，其中共形涂覆制品包括共形涂覆LED阵列，物体是用于LED的基板，并且物体的第一表面是基板(例如，底座晶片)的第一侧，该方法包括：(A)在LED阵列上安装具有第一表面和第二表面的预成型层合层；(B)将预成型层合层的边缘部分的一部分粘附到基板(例如，底座晶片)的第一侧的周边部分；(C)将LED阵列和预成型层合层引入真空室；(D)在步骤(C)之后，在真空室内施加真空，并将预成型层合层加热至足以软化预成型层合层的边缘部分和中间部分的第一温度；(E)在施加的真空下将软化的边缘部分密封到周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由气密密封、预成型层合层的第一表面和基板(例如，底座晶片)的第一侧限定的气密内部区域；以及(F)在步骤(E)之后，通过将真空室内未由气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于气密内部区域内的气体压力，将软化的预成型层合层贴合到LED阵列上。
在另一个实施例中，该方法包括：(A)在LED阵列上安装具有第一表面和第二表面的预成型层合层；(B)将LED阵列和预成型层合层引入真空室；(C)在步骤(B)之后，在真空室内施加真空；(D)在施加的真空下将边缘部分密封到周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由气密密封、预成型层合层的第一表面和基板(例如，底座晶片)的第一侧限定的气密内部区域；(E)在步骤(D)之后，将预成型层合层加热至足以软化预成型层合层的中间部分的第一温度；以及(F)通过将真空室内未由气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于气密内部区域内的气体压力，将软化的预成型层合层贴合到LED阵列上。
本发明的真空层合方法通常以简单且可重复的方式在LED阵列上形成无缺陷的共形涂层。
另外，通过在将预成型层合层共形地涂覆在LED上之前将该层的中间部分的加热限制为单个加热步骤，与现有技术中的两步真空层合技术(其中采用两个不同的加热步骤)相比，增加了用于施加和贴合层合层的处理窗口。这继而允许使用具有不同荧光体水平的预成型层合层，并与具有不同流变性或固化速度的附加的或不同的粘合剂组合物组合，使其在由于处理窗口有限而不能用于两步真空层合技术的同一制造装置中形成。此外，本发明的方法允许在具有不同高度的LED阵列上进行共形涂覆，因为增加了在两步真空层合技术中不可用的处理窗口。
附图说明
当结合附图考虑时，本发明的其他优点和方面可在以下具体实施方式中有所描述，其中：
图1是根据本发明的具有共形涂覆在LED阵列上的预成型层合层的LED装置的剖视图；
图2是根据本发明一个实施例的具有安装在底座晶片上的一系列LED的LED阵列的顶视图；
图3是图2沿线2-2截取的侧面剖视图；
图4是包括支撑层的预成型层合层的剖视图；
图5是在移除支撑层之前耦合在LED阵列上的预成型层合层的剖视图，其中预成型层合层的边缘部分的一部分粘附到底座晶片的周边部分，并且预成型层合层的边缘部分的另一部分不粘附到底座晶片的周边部分；
图5A是在移除支撑层(图5所示)之后耦合在LED阵列上的预成型层合层的剖视图，其中预成型层合层的边缘部分的一部分粘附到底座晶片的周边部分，并且预成型层合层的边缘部分的另一部分不粘附到底座晶片的周边部分。
图6是在移除支撑层之后但在共形涂覆到LED阵列之前耦合在LED阵列上的预成型层合层的剖视图，其中预成型层合层的边缘部分密封地耦合到底座晶片的周边部分；
图7是根据本发明一个实施例的用于形成图1的LED装置的方法的逻辑流程图；以及
图8是根据本发明另一个实施例的用于形成图1的LED装置的方法的逻辑流程图。
图9是形成共形涂覆制品的方法的实施例的工艺坐标的曲线图。
图10是通过该方法的实施例制备的组件的顶视图，其中组件是通过粘附步骤但在气密密封步骤之前产生的。
具体实施方式
说明书摘要和发明内容以引用方式并入本文。预成型层合层的热软化中间部分是通过在将预成型层合层共形涂覆在物体(诸如LED)上之前，在单个加热步骤中将预成型层合层的中间部分加热至第一温度而获得的。
预成型层合层可由可被依次热软化、在真空下密封到物体表面以形成气密内部区域并贴合到物体表面的任何材料组成。在一些实施例中，预成型层合层由热塑性或热固性材料组成。这种材料可以是有机聚合物或有机硅。有机聚合物可以是热塑性或热固性大分子材料，诸如聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、环氧树脂、聚丙烯酸酯或聚(乙烯醇缩丁醛)。有机硅可以是热塑性或热固性大分子材料，诸如热熔有机硅或树脂-线性有机硅。有机硅可以是可固化的，诸如通过缩合、硅氢加成或自由基固化进行固化。在一些实施例中，预成型层合层的材料是硅氢加成可固化的有机硅，或者是缩合可固化的有机硅，或者是自由基可固化的有机硅。在一些实施例中，预成型层合层的材料由热塑性材料组成。在其他实施例中，预成型层合层的材料由热固性材料组成。为了在任何给定的应用中使用，任选地，预成型层合层的材料也可基于其具有一种或多种适用于这种应用的附加性质来选择。这类附加性质的例子包括粘附性、光透射率、模量、硬度、与任选组分(诸如细分填料或荧光体)的相容性、抗黄变或抗氧化性，以及对由于长时间暴露于热和/或光而引起的劣化的抗性。
术语“降低的气体压力”是指气体或蒸气物质在容纳在真空室内的容积空间或区域中所施加的力，其中该力小于环境气体压力(即，应用真空步骤之前所存在的力)。降低该力的手段包括施加真空，即将真空室和容积空间设置成与真空源(诸如，运行的真空泵)流体连通。真空室具有与真空源或真空室外部的气体源流体连通的可控压力区域。气体源可以是空气气氛；惰性气体源，诸如气态氮源、气态氦源或气态氩源；或者如果需要，可以是处理气体，诸如气态氢、气态氧、气态甲硅烷等。短语“在真空室中施加的真空有效地等于组件的气密内部区域中的降低的气体压力”是指在一些实施例中，所施加的真空等于减小的气体压力，并且在其他实施例中，组件的气密内部区域中的减小的气体压力与真空室中所施加的真空略有差异(例如，差异为±0.1千帕斯卡)，但是不会过高而引起预成型层合层膨胀或胀泡并导致过程失效，也不会过低而引起预成型层合层与要共形涂覆的物体的第一表面的内部部分接触。
在本文中已经通过公开多个代表性、非限制性的发明实施例、方面和实例来说明本发明。它们共同使得本领域普通技术人员能够在不进行过度实验的情况下理解如何制作和使用本发明。对“本发明”或等同表达的任何提及都是指这些代表性的发明实施例、方面和实例，并且不能用于过度地限制本发明范围。术语“方面”和“实施例”可互换使用。本文所引用的任何发明实例都可被依赖，并且为特定的发明实施例提供适当的支持。对马库什组的任何提及都可以不同的方式等效地表示。例如，马库什组的成员A、B和C可等效地表示为：“选自A、B和C的成员”；“选自由A、B和C组成的组的成员”；或“成员A、B或C”。马库什组可包括属、其亚属以及其一个或多个特定成员中的两者或多者；其中每一者都可被单独或集体依赖，并且为特定的发明实施例提供适当的支持。本文引用的所有美国专利申请公布和专利或者其一部分(如果仅引用该部分的话)据此在并入的主题不与本说明书相抵触的程度上以引用的方式并入本文，在任何这种抵触的情况下，应以本说明书为准。
本发明的描述可通过明确陈述和上下文指示(明晰)进行，并且可使用以下通用词语、术语和表述中的任何一者或多者。任何“或者”的使用应指独立的实施例。冠词“一个”、“一种”和“该”都是指一个(一种)或多个(多种)。比较例中的“比较”的提及仅仅是出于说明目的，并不指现有技术的内容。对“接触”的任何提及是指形成物理接触。对“大于”的任何提及，如大于指定的单个数字(例如，>50或≥50)，其涵盖的范围或子范围包括其上限端值即绝对最大值(例如，100％)，或者也可以是不存在绝对最大值即实际最大值(例如，10,000个重复单元或10,000,000g/mol)的情况。或者，上限端值可小于绝对最大值(例如，<100％)或小于实际最大值(例如，<10,000重复单元或<10,000,000g/mol)。对“小于”的任何提及，如小于指定的单个数字(例如，<10或≤10)，其涵盖的范围或子范围包括其下限端值即绝对最小值(例如，零(0))，或者也可以是不存在绝对最小值即实际最小值(例如，大于零(>0))的情况。例如，从表述“以小于10重量％的浓度存在”语境中可明白实际最小值>0。或者，下限端值可大于绝对最小值(例如，>0％)。“可”提供一个选择，而不是必要的。“有效性”是指具有功能有效性。例如，“有效接触”包括功能上有效的触碰，例如用于改性、涂覆、粘附、密封或填充。有效接触可以是直接的物理接触或者间接接触，只要对其预期目的有效即可。“任选地”是指不存在(或排除)或者存在(或包括)。本文所依赖的任何范围描述并考虑了包括端值及其中的所有值和/或分数值在内的所有范围和子范围，除非本文在别处另有说明或指出。所公开范围或子范围的端值之间的所公开端值或单个数字可被依赖，并且为特定的发明实施例提供适当的支持。对“其”的任何提及应指前面紧接的元件、构件、特征、限制、列表或群组，并且可以修改为用前面紧接的元件、构件、特征、限制、列表或组组来替换。
本发明的描述还可利用以下技术词语、术语和表述中的任何一者或多者。对量、浓度或量比例的任何提及都基于重量，除非本文在别处另有说明或指出。对化学元素的任何提及，一族或多族化学元素或元素周期表均是指IUPAC在2013年5月1日所发布版本的化学元素、族和元素周期表(参见iupac.org/reports/periodic_table/)。IUPAC是指国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry)(美国北卡罗来纳州研究三角区IUPAC秘书处(IUPAC Secretariat,Research Triangle Park,NorthCarolina,USA))。任何化学术语的预期含义均是IUPAC所公布的定义，除非本文在别处另有说明或指出。对材料性质(例如，粘度)或用于测量该材料性质的测试方法的任何提及应指在23摄氏度(℃)下测量的性质或者该方法在23摄氏度(℃)下进行，除非本文在别处另有说明或指出。对含有C-H官能团的有机基团或分子的任何提及是指该有机基团或分子独立地可为未取代的或被一个或多个取代基取代的，除非本文在别处另有说明或指出。这些有机基团的例子包括一价基团：烃基、杂烃基和有机杂基(organoheteryl)；以及二价基团：亚烃基、杂亚烃基和有机亚杂基(organoheterylene)。杂烃基和有机杂基的杂原子的例子为O、N、S和P；或者O、N或S；或者O或N；或者N；或者O。除非本文在别处另有说明或指出，否则每个取代基独立地为RS，其中每个RS独立地为卤素原子、-NH2、-NHR、-NR2、-NO2、-OH、-OR、氧代基(＝O)、-C≡N、-C(＝O)-R、-OC(＝O)R、-C(＝O)OH、-C(＝O)OR、-SH、-SR、-SSH、-SSR、-SC(＝O)R、-SO2R、-OSO2R、-SiR3和-Si(OR)3；其中每个R独立地为未取代的(C1-C30)烃基。卤素原子是F、Cl、Br或I；或者F、Cl或Br；或者F或Cl；或者F；或者Cl。对“有机硅”的任何提及涵盖直链、支链聚有机硅氧烷大分子以及直链和支链聚有机硅氧烷大分子的混合物，除非本文在别处另有说明或指出。支链聚有机硅氧烷大分子包括倍半硅氧烷树脂和树脂-线性聚有机烷氧烷大分子，除非本文在别处另有说明或指出。对“wt％”(重量百分数)或份数(例如，每一百万份中的份数或ppm)的任何提及都是基于用来制备组合物的所有成分的总重量，其中该总重量为100重量％，除非本文在别处另有说明或指出。
首先参考图1，根据本发明的方法形成的发光二极管(LED)装置10包括LED阵列11，该LED阵列具有共形涂覆在其上的预成型层合层12(PL层12)。在图1中，PL层12已经成为贴合的层合层。在一些实施例中，共形涂覆制品的PL层12和相关的贴合的层合层以单层形式构造，如图1至图6所示。在其他实施例中，相关的贴合的层合层被构造为多层层合体(未示出)，并且该方法包括制造包括贴合的层合层和物体的多层层合体形式的共形涂覆制品。可通过任何合适的方法来构造贴合的层合层的多层层合体形式，诸如(a)将PL层12制造为多层层合体，并在本发明的方法中使用该多层层合体形式的PL层12；或(b)在本发明的方法中使用单层形式的PL层12，以得到单层层合体形式的贴合的层合层，然后利用相同或不同的单层形式的PL层12，重复本发明的方法至少一次，以得到除了其他方面还包括多层形式的贴合的层合层的共形涂覆制品。
如图2和图3所示，LED阵列11包括底座晶片13(为基板的例子，基板为物体的例子)，该底座晶片具有第一侧15和第二侧16。底座晶片13的第一侧15具有包围内部部分19的周边部分18。底座晶片13是一种基板类型，其包括多个发光二极管(LED)14，这些LED被布置成使得能够制造多个层合LED 14，然后可在层合之后分离这些层合LED，以得到多个单独的层合LED。在一些方面，该方法采用底座晶片作为基板，并且还包括分离共形涂覆的LED阵列，以得到多个单独的层合LED。
LED阵列11还包括设置在底座晶片13的第一侧15的内部部分19上的一系列LED14。每个单独的LED 14沿着内部部分19的第一侧15与下一个相邻的LED 14间隔开。
虽然图1至图3示出了置于底座晶片的第一侧的内部部分19上的二极管14的一种构型，但是应当理解，内部部分19内的二极管14的数量、相对位置和间距可相对于图1至图3所示的数量、相对位置和/或间距变化。此外，限定LED阵列的每个单独二极管14的尺寸和形状可以相同或不同。例如，延伸超出底座晶片13的第一侧15的一个二极管14的高度可相对于阵列中的一个或多个另外二极管14变化。此外，二极管14的相对尺寸与底座晶片13的尺寸也不受图2和图3中所示的构型的限制。
此外，底座晶片13的形状(如图1至图3所示，沿着第一侧15为大致正方形)可以任何数量的方式变化。例如，该形状可为圆形、矩形、规则形状或不规则形状，具体取决于其预期用途。另外，周边部分18相对于底座晶片13的内部部分19的尺寸也可不同于图2所示的尺寸。
如图4所示，PL层12包括第一表面20和与第一表面20相对的第二表面22。PL层12包括被边缘部分28包围的中间部分26。PL层12可以是自支撑膜。为了方便起见，在安装和粘附步骤中，PL层12可耦合到支撑层24，以便于操作。在共形涂覆到LED阵列11之前，支撑层24通常耦合到PL层12的第一表面20和第二表面22中的一者或两者(如图4所示，支撑层24耦合到第二表面22)，以便于操作。如下文进一步描述，在热软化PL层12的中间部分26之前，在形成气密密封之前以及在将PL层12贴合到LED阵列11之前，移除一个或多个支撑层24(如果存在)。PL层12的热软化中间部分26是通过在将PL层12共形涂覆在LED阵列11上之前，在单个加热步骤中将中间部分26加热至第一温度而获得的。PL层12的形状(尺寸或轮廓)大致对应于其所施加的底座晶片13的形状(尺寸或轮廓)，其中PL层12的中间部分26的尺寸和形状大致对应于底座晶片13的内部部分19，并且其中边缘部分28的尺寸和形状大致对应于底座晶片13的周边部分18。
预成型层合层12通常包括通常为粉末形式的荧光体材料，该荧光体材料设置在基本上未固化的热固性材料内。PL层12是可变形的(即在室温下是柔性的)。
术语“基本上未固化”是指热固性材料已经制备并保持在低于约30℃的温度下，以便除了在混合组分过程中和储存所得材料时可能发生少量交联之外，不发生固化(即交联)。具有或不具有荧光体材料的热固性材料或有机硅粘合剂的浆料涂层可在约70℃或更低的温度下干燥，以得到其干燥膜，并且该干燥膜保持基本上未固化。
在某些实施例中，基本上未固化的热固性材料是有机硅粘合剂。在这些实施例中，PL层12可通过将荧光体材料与有机硅粘合剂混合以形成浆料，然后将浆料施加到支撑层24并干燥浆料而形成。浆料可借助于液体媒介物(诸如甲苯、乙酸丁酯、甲基乙基酮、二噁烷、二甲苯等之类的有机溶剂)形成。有机硅粘合剂或基本上未固化的热固性材料可分散在液体媒介物中以形成分散体。分散体可具有50至80重量％(例如，65重量％、70重量％或75重量％)的非挥发性物含量。可将荧光体颗粒混合到分散体中以形成浆料。浆料可具有大于50至90重量％(例如，70重量％、80重量％或85重量％)的非挥发性物含量。非挥发性物含量是指液体媒介物以外的所有成分的浓度。
再回来参考图1，在下面描述的层合方法之后，将PL层12共形涂覆到LED阵列11，从而变成贴合的层合层。如本文所定义，获得PL层12到LED阵列11的共形涂层，其中PL层12的中间部分26的第一表面20在二极管14的每个暴露部分上进行密封接触，并且在内部部分19内的每个二极管14之间与底座晶片13的第一侧15接触。另外，PL层12的边缘部分28在底座晶片13的第一侧的周边部分18上进行密封接触。
这样，PL层12为LED 14提供了基本上无缺陷、层厚度一致的保护性和耐久性涂层。包含在厚度均匀且一致的该贴合的层内的荧光体材料允许从二极管14发射的光单独或集体地被引导，以提供期望的光效应。
如上所述，在一些实施例中，本发明涉及用于形成诸如半导体装置之类的电子装置和光电装置的真空层合方法。在一些例示性实施例中，本发明涉及用于形成如图1所示的这些LED装置10的真空层合方法，下面关于下图7和图8的逻辑流程图描述了示例性方法。
根据本发明的用于形成LED装置10的方法包括使用具有真空室(图6中示为40)的制造装置(图6中示出为50)。
在本发明的第一实施例中，如图7的逻辑流程图所示，该方法从步骤100开始，在该步骤中，将PL层12安装在LED阵列11上。如本文所提供，术语“安装”是指将PL层12邻近LED阵列11放置，并非意图是指或暗示将PL层12紧固或以其他方式固定到阵列11。
在某些实施例中，诸如如图5和图6所示，在共形涂覆PL层12之前布置PL层12，其中使PL层12的第一表面20位于底座晶片13的第一侧15与第二表面22之间，并且其中使底座晶片13的第一侧15位于第一表面20与第二侧16之间。在这种布置中，PL层12的中间部分26与阵列11的内部部分19相邻，并且因此与相应的二极管阵列14相邻，而边缘部分28与周边部分18相邻。
在某些实施例中，将PL层12安装到LED阵列11的步骤100在真空室40内执行，而在其他实施例中，将PL层12安装到LED阵列11的步骤100在将PL层12和LED阵列11放置在真空室40中之前执行。
接下来，在步骤110中，如图5所示，将PL层12的边缘部分28的一部分29粘附到底座晶片13的第一侧15的周边部分18。或者，这可被称为将边缘部分的一部分29粘固或点粘固到周边部分18。在这种布置中，边缘部分28的另一部分30不粘附到周边部分18。因此，在步骤110中，边缘部分28与周边部分18之间不形成气密密封。还可参见图10。
在该步骤中，将部分29加热至第一温度，以使部分29软化(即，使部分29可流动)。另外，PL层12的中间部分26和部分30保持在低于第一温度的温度(即，未使中间部分26和部分30软化或未以其他方式使其可流动)。在一些实施例中，通过在支撑层24上与部分29相对的位置处进行按压而在支撑层24上与部分30相对的位置处不进行按压来加热部分29，使得PL层12的边缘部分28的部分29粘附到底座晶片13的第一侧15的周边部分18，而PL层12的部分30不粘附到底座晶片13的第一侧15的周边部分18。
在该第一温度下，除了影响PL层12的流动性之外，PL层12的部分29的基本上未固化的热固性材料开始反应(即，开始交联和固化)，从而随着交联度增加而降低了部分29随时间推移的流动性。因此，PL层12的部分29在达到第一温度时变得高度可流动，随后随着PL层12的部分29内的交联度增加而变得不易流动。
第一温度取决于在PL层12中所用的未固化的热固性材料的组合物的流变性和固化性(即交联)。第一温度也不能超过底座晶片13或二极管14的化学或物理性质受到负面影响的温度。当未固化的热固性材料包括如上所述的有机硅粘合剂时，第一温度通常在110℃至170℃、或者110℃至150℃、或者120℃至140℃、或者150℃至170℃的范围内，或者为后续实例中所用的温度，以实现流动并开始交联过程，但是第一温度可以更高或更低，具体取决于所用材料的具体化学性质。
在某些实施例中，加热器装置被定位成与PL层12的部分29热连通(图6中示为39)。本文所提及的术语“热连通”描述的是加热器装置39在被激活时能够增加其被引导到的PL层12部分的温度。因此，例如加热器装置39可以是能够将热量辐射到PL层12的期望部分的装置(其中装置与PL层12形成接触或紧密耦合到PL层12)，以将PL层12的温度升高到第一温度。例如，加热器装置39可以是被定位成直接接触或紧密耦合到PL层12上的期望位置的热板。或者，加热器装置39可以是红外发光灯或激光器。
或者，加热器装置39可以通过除辐射热量之外的方法来加热PL层12。例如，加热器装置39可以是将电磁辐射引导到PL层12的期望部分的激光器或者红外灯。
在步骤110发生在真空室40中的某些实施例中，加热器装置39位于真空室40的一部分内，使得加热器装置可被引导到PL层12的部分29。
接下来，又如图5所示，将加热到第一温度的软化部分29按压到周边部分，直到在软化部分29的第一表面20与周边部分18之间形成粘附，并且其中在另一部分30与周边部分18之间不形成粘附。可通过使用机械装置手动地向第二表面22施加压力，或通过可产生足够的力以在软化部分29与周边部分18之间形成粘附的任何其他方式来进行按压。
在某些实施例中，加热和按压步骤同时进行，而在其他实施例中，可先将部分29加热至第一温度，然后将其按压到周边部分18上。
在已经将PL层12和LED阵列11引入真空室40内的某些实施例中，可执行步骤110，在该步骤中，在真空室40内施加了真空。
在PL层12包括耦合到第二表面22的支撑层24的某些实施例中，步骤110还包括在下面的步骤120之前从第二表面22移除(图7中未示出)支撑层24。在这些实施例的某些实施例中，通过将压敏粘合剂(PSA)带施加到支撑层24上以将其粘附到支撑层24，并拉动PSA带和粘附的支撑层24使其远离第二表面20，从而将支撑层24从第二表面20移除。可使用其他技术来从第二表面20移除支撑层24，诸如使用镊子或刀片来将机械力施加到支撑层24，以便将其与第二表面20分离。
图5A是在移除支撑层24(未示出)之后耦合在LED阵列11上的PL层12的剖视图，其中PL层12的边缘部分28的一部分29粘附到底座晶片13的周边部分18，并且PL层12的边缘部分28的另一部分30不粘附到底座晶片13的周边部分18。
接下来，在步骤115中，在步骤110不在真空室40中进行的某些实施例中，将底座晶片13的LED阵列11(其具有粘附到周边部18的部分29)放入制造装置50的真空室40中。或者，在步骤110在真空室40中进行的某些实施例中，逻辑进行到步骤120。
在步骤120中，在真空室40内施加真空，并将包括边缘部分28(具体为边缘部分28的部分30)和中间部分26两者的PL层12加热至第一温度，以软化中间部分26和部分30(即，使它们可流动)。热软化中间部分26是通过在将PL层12共形涂覆在LED阵列11上之前，在单个加热步骤中将PL层12的中间部分26加热至第一温度而获得的。在进行步骤120之前已经移除任何支撑层24。加热可在完全施加真空之后发生。或者，加热可与施加真空同时发生，只要在中间部分26和边缘部分28(具体为边缘部分28的部分30)之前排空真空室。
在某些实施例中，与步骤110中所述的加热器装置39相同或不同的加热器装置39可用于将预成型层12加热至第一温度。
在某些实施例中，加热器装置39是位于真空室40内并处于与LED阵列11的第二侧16相邻但不与其热连通的位置中(即，其中第二侧16位于加热器装置39与LED阵列11的第一侧15之间，并且其中加热器装置39即使被激活也不会升高LED阵列11和安装层12的温度)的加热器装置39，诸如热板。在这些实施例中，为了加热PL层12，如在步骤110中，将LED阵列11从不与加热器装置39热连通的第一位置移动到热连通装置中的第二位置(即，移动LED阵列11的第二侧16使其更靠近加热器装置39或与其接触)。在该第二位置，当加热器39被激活时，热量传递到LED阵列和安装层12，以将中间部分26和部分30加热至第一温度，从而软化PL层12的中间部分26和部分30，如上所述。
在这些实施例中的某些实施例中，真空室40包括具有至少一个可移位结构的外部框架，该可移位结构可在接合位置和脱离位置之间移动。在接合位置(对应于上一段所述的第一位置)，LED阵列11的第二侧16设置在至少一个可移位结构上，使得其悬挂在与加热器装置39相邻的位置，其中LED阵列11因此不与加热器装置39热连通。当将至少一个可移位结构从接合位置移动到脱离位置时，LED阵列11不再接触至少一个可移位结构，从而允许LED阵列11移动到与加热器装置39热连通(即移动到第二位置)，因此在加热器部分被激活时，允许加热LED阵列和膜。
在这些实施例中的某些实施例中，可移位结构是可在接合位置从外部框架向外延伸并且在分离位置撤回到框架中的推销或弹簧。
在步骤130中，在施加的真空下将软化的边缘部分28密封到周边部分18，从而在边缘部分28与周边部分18之间形成密封的周边33。在该密封过程中，与上述类似，PL层12的部分30的基本上未固化的热固性材料开始反应(即，交联或固化)，从而随着交联度增加而降低了部分30的流动性。
此外，如图6所示，形成气密内部区域32，该气密内部区域被限定在软化的中间部分26、底座晶片13的第一侧15和密封的周边33之间的空间内。换句话讲，可以防止气流从气密部分32通过密封的周边33移动到真空室40的其余部分(另外也可称为真空室40的区域(图6中示为35))，反之亦然。
在步骤140中，在形成密封的周边33之后，将整个层合层12贴合到LED阵列11上。这是通过相对于气密内部区域32中的气体压力升高真空室40的区域35内的气体压力来实现的。通过破坏真空室40中所施加的真空并允许气体进入真空室40，可升高区域35内的气体压力。破坏所施加的真空并允许气体进入真空室40可包括将真空室40向环境气氛(例如空气)排放或开口以及/或者(断然地)将气体引入真空室40中(例如，从压缩气体源)。可将真空室中的气体压力升高到一定压力，该压力大于气密内部区域32中足以实现共形涂覆步骤的降低的气体压力，诸如该压力为从大于降低的气体压力至小于环境压力(例如，小于101千帕斯卡(kPa))、至环境压力(约101kPa)或至大于环境压力(例如，高达200kPa)。因此，区域35中所增加的压力对软化的PL层12的第二表面22施加力(图6中示为箭头37)，从而将第一表面20推进到与LED阵列11的第一侧15上(包括每个二极管阵列14上方、二极管14之间的晶片底座13的第一侧15的内部部分19上方以及晶片底座13的周边部分18的第一侧上方)存在的每个特征部密封(即共形)接触。
当加热的层12在LED阵列11上方接触时，中间部分26的基本上未固化的热固性材料和PL层12的部分30继续反应并固化。随时间推移，整个层12在LED阵列11的整个第一表面15上方形成固化且贴合的层12。
在某些实施例中，步骤140的气体压力增加是通过从真空室40中移除真空(即，排空真空室40)，从而增加真空室40内区域35中的气体压力而产生的。此外，在其他实施例中，区域35中的气体压力可以可替代地或进一步地在步骤140中通过将另外的气体引入真空室40的区域35中来增加。可将气体压力升高到环境压力，或者升高到大于101kPa(例如，高达200kPa)的压力。
本发明还提供了除图7提供的实施例外的一种替代层合方法。在该方法中，如结合图8所示的逻辑流程图所述，在单个步骤中将PL层12的整个边缘部分28密封到周边18部分，这与在第一步骤中首先粘固(或粘附)边缘部分28的部分29(上述步骤110)，然后将整个边缘部分28密封到周边部分18(上述步骤130)截然相反，如结合图7的逻辑流程图所述。
参考图8，层合方法从步骤200开始，在该步骤中，将PL层12安装在LED阵列11上。步骤200的方法基本上如上文关于图7的步骤100所提供的，在本文中不再重复。
与步骤100类似，在某些实施例中，将PL层12安装到LED阵列11的步骤200在真空室40内执行，而在其他实施例中，将PL层12安装到LED阵列11的步骤200在将PL层12和LED阵列11放置在真空室40中之前执行。
接下来，在步骤210中，在步骤200不在真空室40中进行的某些实施例中，将具有安装的PL层12的LED阵列11放入制造装置50的真空室40中。或者，在步骤200在真空室40中进行的某些实施例中，逻辑进行到步骤120。在进行步骤220之前已经移除任何支撑层(即，24)。
在步骤220中，在真空室40内施加真空，并将PL层12的边缘部分28加热至第一温度，以软化边缘部分28(即，使其可流动)。
在步骤230中，在施加的真空下将软化的边缘部分28密封到周边部分18，从而在边缘部分28与周边部分18之间形成密封的周边33。在该密封过程中，与上述类似，PL层12的边缘部分28的基本上未固化的热固性材料开始反应(即，交联或固化)，从而随着交联度增加而降低了边缘部分28的流动性。
此外，形成气密内部区域32，该气密内部区域被限定在中间部分26、底座晶片13的第一侧15和密封的周边33之间的空间内。换句话讲，可以防止气流从气密部分32通过密封的周边33移动到真空室40的其余部分35，反之亦然。
在PL层12包括耦合到第二表面22的支撑层24的某些实施例中，步骤230还包括在下面的步骤240之前从第二表面22移除支撑层24。可在开始密封之前(在步骤230之前)移除支撑层24。在这些实施例的某些实施例中，通过将压敏粘合剂(PSA)带施加到支撑层24上以将其粘附到支撑层24，并拉动PSA带和粘附的支撑层24使其远离第二表面20，从而将支撑层24从第二表面20移除。
接下来，在步骤240中，在仍然处于真空状态的同时，将包括边缘部分28和中间部分26两者的PL层12加热至第一温度，以软化中间部分26(即，使中间部分可流动)。热软化中间部分26是通过在将PL层12共形涂覆在LED阵列11上之前，在单个加热步骤中将PL层12的中间部分26加热至第一温度而获得的。
在某些实施例中，与步骤110、步骤230中任一者所述的加热器装置39相同或不同的加热器装置39可用于将预成型层12加热至第一温度。
在某些实施例中，加热器装置39是位于真空室40内并处于与LED阵列11的第二侧16相邻但不与其热连通的位置中(即，其中第二侧16位于加热器装置39与LED阵列11的第一侧15之间，并且其中加热器装置39即使被激活也不会升高LED阵列11和安装层12的温度)的加热器装置39，诸如热板。在这些实施例中，为了加热PL层12，如在步骤110中，将LED阵列11从不与加热器装置39热连通的第一位置移动到热连通装置中的第二位置(即，移动LED阵列11的第二侧16使其更靠近加热器装置39或与其接触)。在该第二位置，当加热器39被激活时，热量传递到LED阵列和安装层12，以将中间部分26和部分30加热至第一温度，从而软化PL层12的中间部分26和部分30，如上所述。
在这些实施例中的某些实施例中，真空室40包括具有至少一个可移位结构的外部框架，该可移位结构可在接合位置和脱离位置之间移动。在接合位置(对应于上一段所述的第一位置)，LED阵列11的第二侧16设置在至少一个可移位结构上，使得其悬挂在与加热器装置39相邻的位置，其中LED阵列11因此不与加热器装置39热连通。当将至少一个可移位结构从接合位置移动到脱离位置时，LED阵列11不再接触至少一个可移位结构，从而允许LED阵列11移动到与加热器装置39热连通(即移动到第二位置)，因此在加热器部分被激活时，允许加热LED阵列和膜。在某些实施例中，可将可移位结构移动至使层合层12的边缘部分28撞击底座晶片13的周边部分18上，从而迫使围绕周边形成气密密封。
在这些实施例中的某些实施例中，可移位结构是可在接合位置从外部框架延伸并且在分离位置撤回到框架中的推销或弹簧。
接下来，在步骤250中，在将层合层12的中间部分26加热至第一温度之后，将整个层合层12贴合到LED阵列11上。这是通过相对于气密内部区域32升高真空室40内的区域35中的气体压力来实现的，如图7的步骤140所述。因此，区域35中所增加的压力对软化的PL层12的第二表面22施加力(图6中示为箭头37)，从而将第一表面20推进到与LED阵列11的第一侧15上(包括每个二极管阵列14上方、二极管14之间的晶片底座13的第一侧15的内部部分19上方以及晶片底座13的周边部分18的第一侧上方)存在的每个特征部密封(即共形)接触。
当加热的层12在LED阵列11上方接触时，中间部分26的基本上未固化的热固性材料继续反应并固化。随时间推移，整个层12在LED阵列11的整个第一表面15上方形成固化且贴合的层。
在某些实施例中，步骤250的气体压力增加是通过从真空室40中移除真空(即，排空真空室40)，从而相对于气密内部区域32增加区域35内的气体压力而产生的。此外，在其他实施例中，气体压力可在步骤250中通过将另外的气体引入真空室40的区域35中来增加。
然后可将所得LED装置10(如上面关于图1所示和所述的，并且根据与图7或图8相关联的逻辑流程图的方法形成的)从制造装置50的真空室40中移除，并且该LED装置可用于各种照明应用中。通过本发明的方法形成的LED装置10包括共形涂覆PL层12，该层为LED 14提供了基本上无缺陷、层厚度一致的保护性和耐久性涂层。在图1中，PL层12被示为贴合的层合层。包含在该贴合的层12内、均匀且一致地分布在贴合的膜层12内的荧光体材料允许引导或以其他方式过滤从单独的二极管14发射的光或从二极管阵列中的两个或更多个二极管聚集的光，以提供期望的光效应用于其预期用途。
与使用两个不同加热步骤的两步真空层合方法相比，本发明的真空层合方法提供了许多优点。通过在将预成型层合层(例如，12)共形地涂覆在LED(例如14)上之前将预成型层合层(例如，12)的中间部分(例如，26)的加热限制为一个加热步骤，相对于现有技术中的两步真空层合技术(其中采用两个不同的加热步骤)，增加了用于施加和贴合预成型层合层(例如，12)的处理窗口。
这种增加的处理窗口允许使用具有不同荧光体水平的预成型层合层(例如，12)，并且与具有不同流变性或固化速度的附加或不同粘合剂组合物组合使用，这可能需要比两步真空层合技术更长的加热时间。因此，所形成的所得LED装置(例如，10)可具有与利用两步真空层合技术所形成的LED装置更多种类的颜色和光质量。
此外，增加的处理时间允许将PL层12贴合到具有不同特征部高度的一系列二极管14(诸如，包括较短的常规二极管和较高的蓝宝石二极管的二极管阵列14)上，同时在最高高度的LED上仍然实现荧光体层的均匀厚度。因此，可以精确和预测性地控制这些二极管阵列的期望的照明特性。
在图5和图6中，PL层12被示为不接触二极管14的顶部。当LED阵列具有可能高于二极管14的附加结构(未示出)，因此该附加结构可能在进行共形涂覆步骤之前将PL层12保持在二极管14之外时，可发生这种构型。或者，如果不存在高于二极管14的附加结构，则可使PL层12搁置在二极管14的顶部(未示出)并与其接触。
图9是由包括预成型层合层和物体的组件形成共形涂覆制品的方法的实施例的工艺坐标的曲线图，该物体具有需要层合的第一表面和与第一表面相对的第二表面。工艺坐标分为三个一般连续阶段：1、2和3，从阶段1(最左侧)开头时的组件开始，在阶段3结束(最右侧)时的共形涂覆制品结束。工艺坐标绘制了预制层合层的温度(实线)和制造装置的真空室内的压力(虚线)。
再次参考图9，在阶段1中(其独立地包括图7的步骤120的施加真空部分的实施例(并且可不包括步骤120的加热中间部分)，并且包括图8的步骤220)，组件与激活的加热器(未示出)间隔开，并且真空室被施加的真空排空，以从真空室中以及从预成型层合层与物体之间移除气体。在阶段1中，工艺坐标示出了真空室内的压力显著降低以及组件的预成型层合层的温度最多稍微增加，其中阶段1中发生任何温度升高相对于排空真空室所需的时间以及相对于软化或固化预成型层合层所需的温度均不显著。因此，在阶段1中，预成型层合层的加热最小或者没有。阶段1包括发生在加热步骤之前的施加真空步骤。在真空室内施加真空能够从真空室中移除气体，包括从预成型层合层的第一表面与物体的第一表面之间移除气体，以便在制造装置的真空室中产生施加的真空。
再次参考图9，对于全部阶段2(其独立地包括图7的步骤130以及图8和步骤230和240的实施例)，真空室以及预成型层合层的第一表面与物体的第一表面之间的空间处于施加的真空下。在阶段2开始时，将组件移动到激活的加热器(反之亦然)，直到物体的第二表面与激活的加热器热连通。如阶段2所示，热连通导致物体的温度的快速增加，继而导致与其接触的预成型层合层的温度快速增加。预成型层合层的热软化中间部分是通过在将预成型层合层共形涂覆在物体上之前，在单个加热步骤中将中间部分加热至第一温度而获得的。在阶段2结束时，预成型层合层的边缘部分和中间部分的温度达到第一温度，其中预成型层合层的边缘部分和中间部分软化，并且边缘部分密封到物体的第一表面的周边部分，从而在施加的真空下形成气密密封，并且使得组件包含气密内部区域。气密内部区域包含降低的气体压力，该气体压力有效地等于在真空室中施加的真空。在阶段2结束时，真空室内的压力没有增加，因此预成型层合层的软化的中间部分不与制品的第一表面的内部部分接触。因此，阶段2包括加热和密封步骤，但不包括贴合步骤。
再次参考图9，在阶段3开始时(其独立地包括图7的步骤140以及图8的步骤250的实施例)，保持加热，使得预成型层合层的温度保持在其软化温度或其软化温度以上，同时真空室内的气体压力增加。真空室内的气体压力变得大于气密内部区域内的降低的气体压力。这是贴合步骤的开始。气体压力的增加共形地将预成型层合层的热软化中间部分推靠在物体的第一表面的内部部分，以便在阶段3结束之前制造共形涂覆制品。因此，阶段3是贴合步骤，并且发生在加热和密封步骤之后。制造共形涂覆制品之后，可将其冷却并从制造装置中移出。冷却和移出可按任何顺序进行。冷却和移出后的共形涂覆制品可以是自支撑的，并且是本发明的另一方面。
第一层合温度、施加的真空步骤中的抽空持续时间以及相对于加热步骤对施加真空步骤的定时可取决于本领域普通技术人员将可控制的许多因素。这些因素包括制造装置的泵速(即，给定的制造装置的真空室可多快地被抽空)、真空室的热特性(即，其温度和导热能力)、预成型层合层的粘弹性以及被层合的物体的设计和性质(例如，物体的第一表面的内部部分上的表面特征部有多小，因此这些表面特征多容易被共形涂覆，以及实现质量共形涂层以使用共形涂覆制品有多重要)。这可有助于在加热预成型层合层之前确保真空室的良好抽空，从而形成预成型层合层的边缘部分到物体的第一表面的周边部分的气密密封。预成型层合层的第一温度可足够高以软化预成型层合层，并且允许气密密封的形成和维护，同时不会太高以至于在达到从预成型层合层和物体之间除去气体的程度之前引起过早的密封，以避免在预成型层合层下夹带空气或其他气体。如果预成型层合层由在加热至高温时产生挥发物的材料构成，则预成型层合层的第一温度可保持低于挥发温度。抽空速率可调节到足够快于预成型层合层的加热速率，从而在预成型层合层开始软化和捕获空气或其他气体之前实现在真空室中达到令人满意的施加的真空的定时。预成型层合层可在实现施加的真空之前开始被加热，但是抽空速率被控制，使得在实现完全施加的真空之前对预成型层合层的任何加热都不足以使其软化。在一些实施例中，预成型层合层的边缘部分的加热在实现施加的真空之后立即开始，并且足够快以使得能够在加热开始之后很快(例如，在不到5分钟之后)形成气密密封。在其他实施例中，预成型层合层的边缘部分的加热在实现施加的真空之前开始，但加热速率相对于真空室抽空的速率足够慢，使得预成型层合层的边缘部分达不到第一温度或软化，直到实现施加的真空后。
图10是通过该方法的实施例制备的组件8的顶视图，其中组件8是通过粘附步骤但在气密密封步骤之前产生的。在图10中，PL层12安装在二极管14的阵列11上，PL层12的中间部分26不是共形涂覆的二极管14。PL层12的边缘部分28在一个或多个位置29处点粘附到底座晶片13的周边部分18上，并且在一个或多个位置30处粘附到底座晶片13的周边部分18。组件8已准备好用于施加真空步骤或者引入步骤并施加真空步骤等。
在一些实施例中，本发明的实施例是以下编号的方面1至33中的任一项。
方面1.一种在具有真空室的制造装置中制造发光二极管装置的方法，所述方法包括：(A)将具有第一表面和第二表面的预成型层合层安装在发光二极管(LED)阵列上，所述LED阵列包括设置在基座晶片的第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分；(B)将所述预成型层合层的所述边缘部分的一部分粘附到所述底座晶片的所述第一侧的所述周边部分；(C)将所述LED阵列和所述预成型层合层引入所述真空室；(D)在步骤(C)之后，在真空室内施加真空，并将所述预成型层合层加热到足以软化所述预成型层合层的所述边缘部分和所述中间部分的第一温度；(E)在所述施加的真空下将所述软化的边缘部分密封到所述周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域；以及(F)在步骤(E)之后，通过将真空室内未由所述气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于所述气密内部区域内的气体压力，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。预成型层合层的热软化中间部分是通过在将预成型层合层共形涂覆在LED阵列上之前，在单个加热步骤中将预成型层合层的中间部分加热至第一温度而获得的。
方面2.根据方面1的方法，其中步骤(C)发生在步骤(B)之前。
方面3.根据方面1或方面2的方法，其中步骤(C)发生在步骤(A)之前。
方面4.根据方面1的方法，其中步骤(C)发生在步骤(A)和步骤(B)之后。
方面5.根据任一前述方面的方法，其中步骤(B)包括：(B1)将所述边缘部分的一部分加热到所述第一温度，以软化所述预成型层合层的所述边缘部分的所述部分，同时保持所述预成型层合层的所述中间部分以及所述边缘部分的另一部分处于低于所述第一温度的温度；以及(B2)将所述边缘部分的所述软化部分按压到所述周边部分，直到在所述预成型层合层的所述软化边缘部分的所述第一表面与所述周边部分之间形成粘附，并且其中在所述边缘部分的所述另一部分之间不形成粘附，从而不产生所述气密内部部分。
方面6.根据方面5的方法，其中步骤(B1)和(B2)同时进行。
方面7.根据任一前述方面的方法，其中步骤(E)包括：(E1)在所述施加的真空下将所述软化的边缘部分压贴到所述周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域。
方面8.根据任一前述方面的方法，其中步骤(F)包括：(F1)在步骤(E)之后，通过去除真空室内的所述施加的真空，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。
方面9.根据方面5至8中任一项的方法，其中制造装置包括与所述底座晶片的所述周边部分热连通的第一加热器装置，并且其中步骤(B1)包括：(B1-a)激活所述第一加热器装置，以将所述底座晶片的所述周边部分加热到所述第一温度，从而软化所述边缘部分，同时将所述预成型层合层的所述中间部分保持在低于所述第一温度的温度。
方面10.根据任一前述方面的方法，其中制造装置包括与所述预成型层合层热连通的第二加热器装置，所述第二加热器装置与所述第一加热器装置相同或不同；并且其中步骤(E)包括：(E1)在真空室内施加真空，并激活所述第二加热器装置，以将所述预成型层合层加热至所述第一温度，从而软化所述预成型层合层的所述边缘部分和所述中间部分。
方面11.根据方面1至9中任一项的方法，其中制造装置包括与所述LED阵列的所述第二侧相邻设置但不热连通的第二加热器装置，所述第二加热器装置与所述第一加热器装置相同或不同；并且其中步骤(E)包括：(E1)在真空室内施加真空；(E2)将所述LED阵列的所述第二侧移动成与所述第二加热器装置热连通；以及(E3)当所述LED阵列与所述第二加热器装置热连通时，激活所述第二加热器装置以加热所述LED阵列，其中加热所述LED阵列可将所述预成型层合层加热至所述第一温度，从而软化所述边缘部分并软化所述中间部分。
方面12.根据方面11所述的方法，其中所述真空室包括具有至少一个可移位结构的外部框架，所述可移位结构可在接合位置到脱离位置之间移动，并且其中步骤(A)和(C)包括：(1)将所述LED阵列设置在所述至少一个可移位结构上，其中所述LED阵列包括设置在底座晶片第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧，并且其中所述LED阵列的所述第二侧与所述第二加热器装置邻近但不热连通；以及(2)在所述LED阵列上安装具有第一表面和第二表面的预成型层合层；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分。
方面13.根据方面12的方法，其中步骤(E2)包括：(E2-a)将所述可移位结构从所述接合位置移动到所述脱离位置，以允许所述LED阵列的所述第二侧移动成与所述第二加热器装置热连通。
方面14.根据任一前述方面的方法，其中所述预成型层合层包括耦合到所述第二表面的支撑层，并且其中所述方法还包括：(G)在步骤(B)之后但在步骤(E)之前从所述第二表面除去所述支撑层。
方面15.根据任一前述方面的方法还包括：(H)形成包括设置在基本上未固化的热固性材料中的荧光体材料的预成型层合层。
方面16.根据方面1至14中任一项的方法，还包括：(H)形成包括设置在有机硅粘合剂中的荧光体材料的预成型层合层。
方面17.根据方面14的方法还包括：(H)通过以下方式形成通过耦合到支撑层的预成型层合层：(1)将荧光体材料与有机硅粘合剂混合，以形成浆料；(2)将所述浆料分配到所述支撑层上；以及(3)干燥所述浆料。
方面18.一种在具有真空室的制造装置中制造发光二极管装置的方法，所述方法包括：(A)将具有第一表面和第二表面的预成型层合层安装在发光二极管(LED)阵列上，所述LED阵列包括设置在基座晶片的第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分；(B)将所述LED阵列和所述预成型层合层引入真空室；(C)在步骤(B)之后，在真空室内施加真空；(D)在所述施加的真空下将所述边缘部分密封到所述周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域；(E)在步骤(D)之后，将所述预成型层合层加热至足以软化所述预成型层合层的所述中间部分的第一温度；以及(F)通过将真空室内未由所述气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于所述气密内部区域内的气体压力，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。或者，步骤(D)和(E)同时但以不同速率发生，使得预成型层合层在实现施加的真空之前开始被加热，但是抽空速率被控制，使得在实现完全施加的真空之前对预成型层合层的加热不足以使其软化。
方面19.根据方面18的方法，其中步骤(B)发生在步骤(A)之前。
方面20.根据方面18的方法，其中步骤(B)发生在步骤(A)之后。
方面21.根据方面18至20中任一项的方法，其中步骤(D)包括：(D1)将所述边缘部分加热到所述第一温度，以软化所述预成型层合层的所述边缘部分的所述部分，同时使所述预成型层合层的所述中间部分保持在低于所述第一温度的温度；以及(D2)将所述边缘部分的所述软化部分按压到所述周边部分，直到在所述预成型层合层的所述软化边缘部分的所述第一表面与所述底座晶片的所述周边部分之间获得气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域。
方面22.根据方面21的方法，其中步骤(D1)和(D2)同时进行。
方面23.根据方面18至21中任一项的方法，其中步骤(F)包括：(F1)通过去除真空室内的所述施加的真空，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。
方面24.根据方面21至23中任一项的方法，其中制造装置包括与所述底座晶片的所述周边部分热连通的第一加热器装置，并且其中步骤(D1)包括：(D1-a)激活所述第一加热器装置，以将所述底座晶片的所述周边部分加热到所述第一温度，从而软化所述边缘部分，同时将所述预成型层合层的所述中间部分保持在低于所述第一温度的温度。
方面25.根据方面18至24中任一项的方法，其中制造装置包括与所述预成型层合层热连通的第二加热器装置，所述第二加热器装置与所述第一加热器装置相同或不同；并且其中步骤(E)包括：(E1)激活所述第二加热器装置，以将所述预成型层合层加热至所述第一温度，从而软化所述预成型层合层的所述中间部分。
方面26.根据方面18至24中任一项的方法，其中制造装置包括与所述LED阵列的所述第二侧相邻设置但不热连通的第二加热器装置，所述第二加热器装置与所述第一加热器装置相同或不同；并且其中步骤(E)包括：(E1)将所述LED阵列的所述第二侧移动成与所述第二加热器装置热连通；以及(E2)当所述LED阵列与所述第二加热器装置热连通时，激活所述第二加热器装置以加热所述LED阵列，其中加热所述LED阵列可将所述预成型层合层加热至所述第一温度，从而软化所述边缘部分并软化所述中间部分。
方面27.根据方面26所述的方法，其中所述真空室包括具有至少一个可移位结构的外部框架，所述可移位结构可在接合位置到脱离位置之间移动，并且其中步骤(A)和(B)包括：(1)将所述LED阵列设置在所述至少一个可移位结构上，其中所述LED阵列包括设置在底座晶片第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧，并且其中所述LED阵列的所述第二侧与所述第二加热器装置邻近但不热连通；以及(2)在所述LED阵列上安装具有第一表面和第二表面的预成型层合层；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分。
方面28.根据方面27的方法，其中步骤(E1)包括：(E1-a)将所述可移位结构从所述接合位置移动到所述脱离位置，以允许所述LED阵列的所述第二侧移动成与所述第二加热器装置热连通。在某些实施例中，可移位结构可被移动以撞击在预成型层合层12的边缘部分28上到底座晶片13的周边部分18上，从而迫使围绕底座晶片13周边的气密密封形成气密内部区域。
方面29.根据方面18至28中任一项的方法，其中所述预成型层合层包括耦合到所述第二表面的支撑层，并且其中所述方法还包括：(G)在步骤(D)之后但在步骤(E)之前从所述第二表面除去所述支撑层。
方面30.根据方面18至29中任一项的方法，还包括：(H)形成包括设置在基本上未固化的热固性材料中的荧光体材料的预成型层合层。
方面31.根据方面18至29中任一项的方法，还包括：(H)形成包括设置在有机硅粘合剂中的荧光体材料的预成型层合层。
方面32.根据方面29的方法还包括：(I)通过以下方式形成耦合到支撑层的预成型层合层：(1)将荧光体材料与有机硅粘合剂混合，以形成浆料；(2)将所述浆料分配到所述支撑层上；以及(3)干燥所述浆料。
方面33.根据任一前述方面的方法形成的发光二极管装置。
在一些实施例中，本发明的方面是以下编号的方面中的任一项。
方面一.一种由容纳在制造装置的真空室中的组件制造共形涂覆制品的方法；其中所述真空室包含施加的真空；其中所述组件包括预成型层合层和具有需要层合的表面的物体；其中预成型层合层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，以及在第一温度下被热软化且被边缘部分包围的中间部分；其中所述物体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面需要层合并且包括内部部分和包围内部部分的周边部分；其中所述组件被构造成使得预成型层合层的第一表面面向物体的第一表面定位，其中所述预成型层合层的边缘部分形成所述物体的第一表面的周边部分的气密密封，使得组件包含由气密密封、预成型层合层的第一表面和物体的第一表面的组合限定的气密内部区域，其中预成型层合层的热软化中间部分与物体的第一表面的内部部分由气密内部区域间隔开，并且其中气密内部区域包含降低的气体压力；其中在真空室中施加的真空有实际上等于组件的气密内部区域中的降低的气体压力；并且其中该方法包括：通过增加真空室内的气体压力使预成型层合层的热软化中间部分贴合到物体的第一表面的内部部分，使得真空室内的气体压力大于气密内部区域内的降低的气体压力，从而将热软化的中间部分共形地推靠在物体的第一表面的内部部分上，以便制造共形涂覆制品；其中共形涂覆制品包括贴合的层合层和物体，其中贴合的层合层由预成型层合层形成，并且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，以及中间部分和包围中间部分的边缘部分；其中物体具有第一表面，第一表面具有内部部分和包围内部部分的周边部分，其中物体的第一表面的内部部分由贴合的层合层的中间部分共形涂覆；并且其中贴合的层合层的边缘部分形成物体的第一表面的周边部分的气密密封。预成型层合层的热软化中间部分是通过在将预成型层合层共形涂覆在物体(诸如发光二极管)上之前，在单个加热步骤中将预成型层合层的中间部分加热至第一温度而获得的。
方面二.方面一的方法，其中在贴合步骤中，通过破坏制造装置的真空室中施加的真空并允许气体进入真空室，使真空室内的气体压力增加。通过在环境气氛(例如，空气)中使真空室通气，并/或通过将气体(例如，从压缩气体源)肯定地引入真空室，可增加真空室内的气体压力。
方面三.方面一或方面二的方法，还包括在贴合步骤之前，在施加的真空下，通过使预成型层合层的边缘部分与物体的第一表面的周边部分接触，使预成型层合层的边缘部分密封到物体的第一表面的周边部分，以便形成气密密封和组件的气密内部区域，其中在接触期间，预成型层合层的边缘部分的特征在于在第二温度下被热软化，其中第一温度和第二温度相同或不同。
方面四.方面三的方法，其中密封步骤包括将预成型层合层的热软化边缘部分按压到物体的第一表面的周边部分。
方面五.方面二或方面三的方法，还包括在密封步骤之前，在施加的真空下，将预成型层合层的边缘部分加热到第一温度或第二温度(视情况而定)，以形成预成型层合层的热软化边缘部分。
方面六.任一前述方面的方法，还包括在贴合步骤之前，在施加的真空下，将预成型层合层的中间部分加热到第一温度，以软化预成型层合层的中间部分，从而形成预成型层合层的热软化中间部分。
方面七.方面六的方法，其中制造装置还包括第一加热器装置，其以一定方式与物体的第二表面相邻设置，使得第一加热器和物体的第二表面之间的任何热连通都不足以软化预成型层合层；并且其中加热步骤包括：将物体的第二表面移动到与第一加热器装置热连通，反之亦然；并激活第一加热器装置，使其产生热量；其中激活的第一加热器装置加热物体，从而将预成型层合层加热到第一温度，以独立地软化预成型层合层的边缘部分和中间部分。
方面八.方面七的方法，其中在移动步骤之后执行激活步骤。
方面九.根据方面七或方面八的方法，其中真空室包括具有至少一个可移位结构的外部框架，所述可移位结构可从接合位置移动到脱离位置，并且其中所述组件设置在所述至少一个可移位结构上以提供负载的可移位结构，其中负载的可移位结构设置在接合位置；其中加热步骤包括将负载的可移位结构从接合位置移动到脱离位置，以将物体的第二表面移动到与第一加热器装置热连通。在一些方面，至少一个可移位结构也可从脱离位置移回到接合位置。
方面十.方面五至方面九中任一项的方法，还包括在加热步骤之前，在真空室内施加真空，以从真空室中除去气体，包括从预成型层合层的第一表面和物体的第一表面之间除去气体，以便在制造装置的真空室中形成施加的真空。
方面十一.方面十的方法，还包括在施加步骤之前，将预成型层合层和物体引入制造装置的真空室。
方面十二.方面十一的方法，还包括在施加步骤之前并且在引入步骤之前、期间或之后，将预成型层合层抵靠物体安装，使得预成型层合层的第一表面面向物体的第一表面设置。
方面十三.方面十二的方法，其中在安装步骤中使用的预成型层合层耦合到支撑层，并且其中方法还包括在安装步骤之后并且在引入步骤之前：将预成型层合层的边缘部分的第一子部分粘附到物体的第一表面的周边部分的第一子部分，而不将预成型层合层的边缘部分的第二子部分粘附到物体的第一表面的周边部分的第二子部分，其中粘合步骤在预成型层合层耦合到支撑层的同时进行；以及在粘合步骤之后从安装的预成型层合层移除支撑层。在一些实施例中，方面十的方法还包括方面十一至十三中的每一项。
方面十四.方面十三的方法，其中粘附步骤包括：将预成型层合层的边缘部分的第一部子部分加热到第三温度，以软化预成型层合层的边缘部分的第一子部分，同时将预成型层合层的中间部分和预成型层合层的边缘部分的第二子部分保持在第三温度以下的温度，其中第三温度独立地与第一温度和第二温度各自相同或不同；以及将预成型层合层的边缘部分的软化第一子部分按压到物体的第一表面的周边部分的第一子部分，直到在其间形成粘合，并且其中在预成型层合层的边缘部分的第二子部分与物体的第一表面的周边部分的第二子部分之间没有形成粘合，从而在该步骤中未产生组件的气密内部区域。
方面十五.任一前述方面的方法，其中所述物体还包括需要层合的至少一个附加特征部，其中所述至少一个附加特征部被设置成与物体的第一表面的内部部分有效接触并且在组件的气密内部区域内，并且其中所述至少一个附加特征部在贴合步骤中由共形涂覆制品中的贴合的层合层共形涂覆。
方面十六.方面十五的方法，其中需要层合的至少一个附加特征部包括电子装置(例如，印刷电路板或多个发光二极管)、光学装置、车辆部件，建筑部件(例如，窗户、门或器具)、医疗装置部件、机器部件、容器、保健产品(诸如，层合多种固体药物剂型(丸剂、片剂、锭剂、胶囊剂等)以提供多剂量包装)或器具部件。
方面十七.方面十六的方法，其中物体包括多个发光二极管(LED)和底座晶片，其中所述底座晶片具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且底座晶片的第一表面具有内部部分和围绕内部部分的周边部分；其中所述LED排列在所述底座晶片的所述第一表面的所述内部部分上，并且其中所述LED和所述底座晶片的所述第一表面的所述内部部分一起需要层合。
方面十八.根据任一前述方面的方法，其中预成型层合层包括设置在有机硅粘合剂或基本上未固化的热固性材料中的荧光体材料。
方面十九.任一前述方面的方法，还包括从制造装置中移出共形涂覆制品。
方面二十.任一前述方面的方法，包括一种在具有真空室的制造装置中制造发光二极管装置的方法，所述方法包括：(A)将具有第一表面和第二表面的预成型层合层安装在发光二极管(LED)阵列上，所述LED阵列包括设置在基座晶片的第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分；(B)将所述预成型层合层的所述边缘部分的一部分粘附到所述底座晶片的所述第一侧的所述周边部分；(C)将所述LED阵列和所述预成型层合层引入所述真空室；(D)在步骤(C)之后，在真空室内施加真空，并将所述预成型层合层加热到足以软化所述预成型层合层的所述边缘部分和所述中间部分的第一温度；(E)在所述施加的真空下将所述软化的边缘部分密封到所述周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域；以及(F)在步骤(E)之后，通过将真空室内未由所述气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于所述气密内部区域内的气体压力，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。
方面二十一.根据方面2至32中任一项的方法的方面二十的方法。
方面二十二.根据任一前述方面的方法制备的共形涂覆制品。
在一些方面或实施例中，有机硅是树脂-线性有机硅氧烷的一种大分子或一些大分子。树脂-线性聚有机硅氧烷大分子可以是硅氢加成固化树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物(R-LOB共聚物)。R-LOB共聚物具有与非嵌段共聚物诸如统计共聚物、无规共聚物或交替共聚物不同的单体排列。R-LOB共聚物可以是两嵌段、三嵌段或更高嵌段共聚物。R-LOB共聚物由大分子组成，其特征在于不同的线性嵌段和不同的树脂嵌段。线性嵌段通常包含主要、基本上全部或全部的D型有机硅氧烷单元，其主要键合在一起以形成二价直链聚合链段(例如，各自具有10至400个单元)，该二价直链聚合链段在本文中称为“线性嵌段”。树脂嵌段包含大部分、基本上全部或全部的T型有机硅氧烷单元或Q单元，但通常它们是T型有机硅氧烷单元。通常，如果在R-LOB共聚物中存在任何Q单元(SiO4/2)，则它们的数目相对较小(小于所有单元的5摩尔％)。(此外，R-LOB共聚物可含有相对较少数量*的M型有机硅氧烷单元(R3SiO1/2)，其中R是烃基；*通常小于5摩尔％的M型单元。)T型有机硅氧烷单元彼此主要键合以形成多价支链聚合链段，其在本文中称为“非线性嵌段”。因此，R-LOB共聚物由大分子组成，其中线性嵌段键合到非线性嵌段。在R-LOB共聚物的固体形式中，大量的这些非线性嵌段可聚集在一起形成纳米域。R-LOB共聚物的聚集非线性嵌段可称为硬域，线性嵌段可称为软域。R-LOB共聚物的特征可在于其玻璃化转变温度(Tg)高于非嵌段共聚物的玻璃化转变温度。这些R-LOB共聚物可被设计成含有低摩尔量的不饱和脂族基团，这使得能够在下游工业应用诸如密封或封装(光电)电子装置中交联共聚物。这些R-LOB共聚物的一些实施例还含有另外类型的反应性基团，其使得如此功能化的R-LOB共聚物能够用于双重固化机制。一些R-LOB共聚物是纳米相分离型的，其包含主要由D单元构成的线性嵌段和主要由T单元构成的树脂嵌段的纳米尺寸域。
树脂-线性聚有机硅氧烷大分子可包含硅氢加成固化的树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物，其包含：40摩尔％至90摩尔％式[R1 2SiO2/2]的D型单元、10摩尔％至60摩尔％式[R2SiO3/2]的T型单元、0.5摩尔％至35摩尔％硅醇基团[Si-OH]；其中每个R1和R2独立地为具有0个脂族不饱合键的(C1-C30)烃基或包含至少1个脂族不饱和键的(C1-C30)烃基，其中树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物包含0.5摩尔％至5摩尔％的包含至少一个脂族不饱和键的(C1-C30)烃基；其中D型单元[R1 2SiO2/2]排列成平均每个线性嵌段具有100至300个D型单元[R1 2SiO2/2]的线性嵌段，并且T型单元[R2SiO3/2]排列成分子量至少为500克/摩尔(g/mol)的非线性嵌段，其中至少30摩尔％的非线性嵌段彼此交联，并且其中每个线性嵌段通过包含D型或T型硅氧烷单元的二价连接基团连接至至少一个非线性嵌段。树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物可具有至少20,000g/mol的重均分子量(Mw)。
设想到了任何树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物，包括本领域已知的R-LOB共聚物。例如，参见US 2014/0357827 A1；US 2013/0165602 A1；US 2013/0168727 A1；US 2013/171354 A1；US 2013/0172496 A1，其公布为US 8,921,495 B2和US 2013/0245187 A1。
层合产率测试方法：在包含总数x个LED二极管并因此在每对电极之间包含x个间隙的共形涂覆LED阵列中，目视检查间隙，以确定用共形涂层完全填充的间隙的数量f以及未填充或具有气穴的间隙的数量u。层合产率(LY)是填充间隙的数量f除以间隙的总数x，以百分比表示。LY＝100(f/x)。在可用于测试层合产率的一些实施例中，使用具有x＝132个LED的11×12LED阵列，并且x个间隙中每一个的宽度为100微米(μm)，并且LY≥80％，或者LY≥85％，或者LY≥89％，或者LY≥90％，或者LY≥93％，或者LY≥95％，或者LY≥96％，或者LY≥97％，或者LY≥98％，或者LY≥99％，或者LY为100％。
物体(1)：LED阵列(1)：设置在底座晶片的第一侧的内部部分上的11×12LED阵列(总数n＝132个LED)，其中每个LED被键合到彼此间隔开约100微米(μm)的不同对矩形焊盘电极并被附接到底座晶片。
物体(2)：0.3毫米厚的硼硅酸盐玻璃片材(Schott D 263T eco薄玻璃)，其用作窗口或台面的部件。
预成型层合层(1)：100μm厚自立式干燥膜，包含40重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的60重量％的YAG:Ce荧光体。
预成型层合层(2)：100μm厚自立式干燥膜，包含40重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的60重量％的荧光体共混物，其中该荧光体共混物为YAG:Ce(3份)和Eu掺杂的氮化物(1份)。
预成型层合层(3)：100μm厚自立式干燥膜，包含20重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的80重量％的YAG:Ce荧光体。
预成型层合层(4)：55μm厚自立式干燥膜，包含20重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的80重量％的YAG:Ce荧光体。
预成型层合层(5)：100μm厚的树脂线性有机硅自立式干燥膜。
预成型层合层(6)：100μm厚的基于乙烯共聚物的离聚物密封剂的自立式干燥膜(Du Pont 5400)。
预成型层合层(7)：预成型层合层(5)的热处理形式，与预成型层合层(5)的粘著性相比具有降低的粘著性。(可以通过以下方式制得：将预成型层合层(5)在150℃下加热90秒，而后冷却得到预成型层合层(7)。)
支撑层(1)：FEP聚(四氟乙烯)片材为透明热塑性薄膜，其由杜邦公司(DuPont)制造，并且可从美国马萨诸塞州霍利斯顿的American Durafilm公司(American Durafilm(Holliston,Massachusetts,USA))作为“FEP Film”商购获得。
支撑层(2)：硅化聚(对苯二甲酸乙二醇酯)片材，可从三菱公司(Mitsubishi)作为Hostaphan 2SLKN商购获得。
真空层合机(1)：含有气囊和支撑弹簧。其为一种制造装置，其被构造成具有真空室、热板和支撑弹簧，其中真空室容纳有气囊，热板能够被加热到从100℃至200℃的温度设定点，支撑弹簧被设置成将放置在其上的物体保持在热板上方，使得在热板和物体的底部之间存在约0.3厘米(cm)的气隙。
真空层合机(2)：除了不具有支撑弹簧外，其与真空层合机(1)相同。放置在真空层合机(2)中的物体被直接放置在热板上，使得热板和物体的底部之间不存在气隙。
制备过程1：预成型层合层(1)的制备。借助于甲苯将60份YAG:Ce荧光体(Intematix NYAG-4454-L)与40份树脂-线性有机硅(例如，US8,921,495B2的那种)混合形成浆料。采用刮刀涂布技术将浆料施加到支撑层(1)上，并将所得的施加的涂层干燥以制备层合体，该层合体含有连接到支撑层(1)的100μm厚干燥膜。从支撑层(1)移除该干燥膜，得到预成型层合层(1)，包含40重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的60重量％的YAG:Ce荧光体。
制备过程2：预成型层合层(2)的制备。通过以下方式形成荧光体共混物：将3份YAG:Ce荧光体(Intematix NYAG-4454-L)与1份铕掺杂的氮化物荧光体(Intermatix ER-6535)混合形成荧光体共混物。借助于甲苯将60份荧光体共混物与40份树脂-线性有机硅(例如，US 8,921,495B2的那种)混合形成浆料。采用刮刀涂布技术将浆料施加到支撑层(1)上，并将所得的施加的涂层干燥以制备层合体，该层合体含有连接到支撑层(1)的100μm厚干燥膜。从支撑层(1)移除该干燥膜，得到100μm厚的预成型层合层(2)，其包含40重量％的树脂-线性有机硅和在其中混合的60重量％的荧光体共混物，其中该荧光体共混物为YAG:Ce(3份)和Eu掺杂的氮化物(1份)。
制备过程3：预成型层合层(3)的制备。重复制备过程1的工序，不同之处在于使用80份YAG:Ce荧光体(Intematix NYAG-4454-L)代替60份YAG:Ce荧光体(Intematix NYAG-4454-L)，并使用20份树脂-线性有机硅代替40份树脂线性有机硅，得到100μm厚的预成型层合层(3)，其包含20重量％的树脂线性有机硅和在其中混合的80重量％的YAG:Ce荧光体。
制备过程4：预成型层合层(4)的制备。重复制备过程3的工序，不同之处在于形成的是55μm厚的预成型层合层(4)，其包含20重量％的树脂线性有机硅和在其中混合的80重量％的YAG:Ce荧光体。
出于比较目的，本文包括(非发明性)比较例。
比较例1.使用真空层合机(1)尝试制备共形涂覆的LED阵列(3)：重复下述实例3(140℃)的工序，不同之处在于省略了载体托盘的使用，而是将组件直接放置在组件上方的热板和悬垂支撑层(2)上，以避免气囊和预成型层合层(3)之间发生直接接触。层合产率为0％。
比较例2a.使用真空层合机(1)尝试制备共形涂覆的LED阵列(4)：重复下述实例3(140℃)的工序，不同之处在于省略周边夹具，而是使用真空层合机(1)的气囊将加载的载体托盘向下推在热板上。总处理时间为1分钟30秒，其中抽空时间为60秒，初始加热时间为15秒(在与热板接触之后且在真空释放之前)，额外加热时间为15秒(真空释放之后)。层合产率为0％。
比较例2b.使用真空层合机(1)尝试制备共形涂覆的LED阵列(4)：重复比较例2a的工序，不同之处在于使用150℃而不是140℃的设定点温度；使用30秒而不是1分钟的抽空时间；使用30秒而不是15秒的初始加热时间(在与热板接触之后且在真空释放之前)，并使用30秒而不是15秒的额外加热时间(真空释放之后)，从而得到共形涂覆的LED阵列(4b)。总处理时间为1分30秒，其中抽空时间为30秒，总加热时间为2×30秒。层合产率为0％。
本发明实施例的非限制性实例如下。任何比较例不应被解释为现有技术。
实例1a至1e：使用真空层合机(1)制备共形涂覆的LED阵列(1a)至(1e)。在五个不同实验中的每一个实验中，如下所述地使用真空层合机(1)将LED阵列(1)共形涂覆上预成型层合层(1)，运行次数为n。激活真空层合机(1)中的热板，使得热板的温度达到设定点(见下表1)。单独地，在LED阵列(1)上放置预成型层合层(1)以得到组件，并将该组件放置在载体托盘中。在热板的温度达到其设定点之后，将加载的载体托盘放置在真空层合机(1)中的弹簧上，使得载体托盘的底部在激活的热板上方约为0.3cm处。将所得加载的真空层合机(1)关闭，并且施加1分钟真空以抽空真空室，并在其中产生施加的真空，与此同时，弹簧将加载的载体托盘保持在热板上方，从而使得对LED阵列(1)的底座晶片的加热减到最小，继而使得对预成型层合层(1)的加热减到最小。然后，在不接触预成型层合层(1)的情况下，使真空层合机(1)的气囊下降，将加载的载体托盘推到热板上，该载体托盘在热板上会被保持在真空条件下，并初始加热1分30秒。这允许热板加热底座晶片，继而加热预成型层合层(1)。然后通过使真空室与环境空气通气，将所施加的真空完全释放，并且使预成型层合层(1)在环境压力下另外加热2分钟，分别得到共形涂覆的LED阵列(1a)至(1e)中的一种，然后将其从真空室中取出。总处理时间4.5分钟，其中抽空时间1分钟，总加热时间3.5分钟。将实例1e再重复运行两次。下表1示出了在从110℃至150℃范围内的各种热板温度设定点下的层合产率。
表1：使用真空层合机(1)制备的共形涂覆的LED阵列(1a)至(1e)。
实例： 1a 1b 1c 1d 1e
运行次数(n) 1 1 1 1 3*
设定点温度(℃) 110 120 130 140 150
层合产率 100％ 100％ 100％ 100％ 92％
*83％，95％，98％
实例1f至1j：使用真空层合机(2)制备共形涂覆的LED阵列(1f)至(1j)。重复实例1a至1e，除了不同之处在于使用真空层合机(2)代替真空层合机(1)，并将加载的载体托盘直接放置在热板上，而不是放置在真空层合机(1)的支撑弹簧上，从而分别得到共形涂覆的LED阵列(1f)至(1j)中的一种，然后将其从真空室中取出。将实例1i和1j再重复运行一次。下表2示出了在从110℃至150℃范围内的各种热板温度设定点下的层合产率。
表2：使用真空层合机(2)制备的共形涂覆的LED阵列(1a)至(1e)。
实例： 1f 1g 1h 1i 1j
运行次数(n) 1 1 1 2* 2**
设定点温度(℃) 110 120 130 140 150
层合产率 0％ 99％ 100％ 96％ 89％
*93％，99％；
**79％，100％
表1和表2中的层合产率比较结果表明，在将预成型层合层(1)热软化之前，可以使用真空层合机(1)或(2)将组件中预成型层合层(1)与LED阵列(1a)至(1j)之间的空气抽空，但使用真空层合机(1)时的相应处理窗口比使用缺乏支撑弹簧的真空层合机(2)时的处理窗口更宽。在一些实施例中，本发明的方法在施加真空步骤期间使组件与激活的加热器保持间隔开。
实例2a至2e：使用真空层合机(1)制备共形涂覆的LED阵列(2a)至(2e)：重复实例1a至1e的工序，不同之处在于使用预成型层合层(2)代替预成型层合层(1)，以得到共形涂覆的LED阵列(2a)至(2e)。下表3示出了在从110℃至150℃范围内的各种热板温度设定点下的层合产率。
表3：使用真空层合机(1)制备的共形涂覆的LED阵列(2a)至(2e)。
实例： 2a 2b 2c 2d 2e
运行次数(n) 1 1 1 1 1
设定点温度(℃) 110 120 130 140 150
层合产率 13％ 99％ 100％ 93％ 81％
如表3中的层合产率数据所示，相对于实例2b至2e来说对实例2a尤为明显的是，如果热板设定点温度过低，则预成型层合层(2)在1分钟30秒和额外2分钟的加热时间后不会充分软化。因此，如果设定点温度太低，则为了使预成型层合层有时间形成共形涂覆制品，可延长加热时间。可以改进实例2a中的条件，以便在110℃的设定点温度下产生共形涂层。在一些实施例中，实例2a被排除在本发明之外。
实例2f至2j：使用真空层合机(2)制备共形涂覆的LED阵列(2f)至(2j)。重复实例1f至1j，不同之处在于使用预成型层合层(2)代替预成型层合层(1)，以分别得到共形涂覆的LED阵列(2f)至(2j)，然后将其从真空室中取出。下表4示出了在从110℃至150℃范围内的各种热板温度设定点下的层合产率。
表4：使用真空层合机(2)制备的共形涂覆的LED阵列(1a)至(1e)。
实例： 2f 2g 2h 2i 2j
运行次数(n) 1 1 1 2* 2**
设定点温度(℃) 110 120 130 140 150
层合产率 24％ 99％ 56％ 0％ 22％
*两次运行中均获得0％；**43％和0％。
表3和表4中的层合产率比较结果表明，在将预成型层合层(2)热软化之前，可以使用真空层合机(1)或(2)将组件中预成型层合层(2)与LED阵列(2a)至(2j)之间的空气抽空，但使用真空层合机(1)时的相应处理窗口比使用缺乏支撑弹簧的真空层合机(2)时的处理窗口宽得多。另外，如表4的层合产率数据所示，如果热板设定点温度过高，则相对于真空室的抽空速度而言，预成型层合层(2)可能会热软化得过快。因此，如果设定点温度过高，则为了给排空步骤提供从预成型层合层(2)和LED阵列2之间移除空气的时间，以形成共形涂覆制品，可以提高抽空速率或降低设定点温度。可以改进实例2f和2h至2j中的条件，以便在110℃、130℃、140℃或150℃的设定点温度下产生共形涂层。在一些实施例中，实例2f和2h至2j被排除在本发明之外。
实例3：使用真空层合机(1)制备共形涂覆的LED阵列(3)：重复实例1d(140℃)的工序，不同之处在于使用预成型层合层(3)代替预成型层合层(5)，以得到共形涂覆的LED阵列(3)。层合产率为100％。与上述比较例1进行比较。
实例4a：使用真空层合机(1)制备共形涂覆的LED阵列(4)：重复实例1d(140℃)的工序，不同之处在于使用预成型层合层(4)代替预成型层合层(1)并使用周边压印夹具，该夹具被构造为接触预成型层合层(4)的第二表面的整个边缘部分，并且将其压贴在底座晶片的第一侧的周边部分，同时保持预成型层合层(4)的第一侧的边缘部分和LED阵列(1)的底座晶片的第一侧的周边部分之间的间隙，使得按压过程不会将软化的预成型层合层撕裂；使用15秒而不是1分30秒的初始加热时间(与热板接触之后且真空释放之前)；并且使用15秒而不是2分钟的额外加热时间(真空释放之后)，以得到共形涂覆的LED阵列(4a)。总处理时间1.5分钟，其中抽空时间1分钟，总加热时间30秒。使用压印夹具将预成型层合层的边缘部分压制或撞击到底座晶片的周边部分上，从而迫使气密密封围绕着该周边。层合产率为100％。与上述比较例2进行比较。
实例4b：重复实例4a的工序，不同之处在于使用150℃而不是140℃的设定点温度；使用30秒而不是1分钟的抽空时间；和30秒而不是15秒的额外加热时间(真空释放之后)，以得到共形涂覆的LED阵列(4b)。总处理时间为1分15秒，其中抽空时间为30秒，总加热时间为45秒。层合产率为98％。
周边夹具有助于将预成型层合层的热软化边缘部分密封到物体的第一表面的周边部分。
实例5a至5e(假想例)：使用真空层合机(1)制备共形涂覆的LED阵列(5a)至(5e)。在五个不同实验中的每一个实验中，如下所述地使用真空层合机(1)将LED阵列(5)共形涂覆上预成型层合层(1)，运行次数均为1。激活真空层合机(1)中的热板，使得热板的温度分别达到110℃、120℃、130℃、140℃或150℃的设定点。单独地，在LED阵列(1)上放置预成型层合层(5)以得到组件，并将该组件放置在载体托盘中。在热板的温度达到其设定点之后，将加载的载体托盘放置在真空层合机(1)中的弹簧上，使得载体托盘的底部在激活的热板上方约为0.3cm处。将所得加载的真空层合机(1)关闭，并且施加1分钟真空以抽空真空室，并在其中产生施加的真空，与此同时，弹簧将加载的载体托盘保持在热板上方，从而使得对LED阵列(1)的底座晶片的加热减到最小，继而使得对预成型层合层(5)的加热减到最小。然后，在不接触预成型层合层(5)的情况下，使真空层合机(1)的气囊下降，将加载的载体托盘推到热板上，该载体托盘在热板上会被保持在真空条件下，并初始加热1分30秒。这允许热板加热底座晶片，继而加热预成型层合层(5)。然后通过使真空室与环境空气通气，将所施加的真空完全释放，并且使预成型层合层(5)在环境压力下另外加热2分钟，分别得到共形涂覆的LED阵列(5a)至(5e)中的一种，然后将其从真空室中取出。总处理时间4.5分钟，其中抽空时间1分钟，总加热时间3.5分钟。确定共形涂覆的LED阵列(5a)至(5e)的层合产率。
实例6a至6e(假想例)：重复实例5a至5e，不同之处在于使用预成型层合层(6)代替预成型层合层(5)，以得到共形涂覆的LED阵列(6a)至(6e)。确定共形涂覆的LED阵列(6a)至(6e)的层合产率。
实例7a至7e(假想例)：重复实例5a至5e，不同之处在于使用物体(2)代替LED阵列(1)(物体(1))，以分别提供共形涂覆的玻璃片材(7a)至(7e)。目视检查片材(7a)至(7e)是否存在残留的微小气泡。如果残留有气泡，则重复实例7a至7e的工序，不同之处在于使用预成型层合层(7)代替预成型层合层(5)。作为另外一种选择，如果残留有气泡，则重复实例7a至7e的工序，不同之处在于，在开始加热物体物(2)之前完成真空层合机(1)的抽空，以便得到共形涂覆的二氧化硅玻璃片材(7a)至(7e)的无气泡形式。
本发明的某些实施例据此受权利要求书保护。下述权利要求以引用的方式并入本文作为编号的实施例。

Claims (15)

1.一种由容纳在制造装置的真空室中的组件制造共形涂覆制品的方法；
其中所述真空室包含施加的真空；
其中所述组件包括预成型层合层和具有需要层合的表面的物体；
其中所述预成型层合层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，以及在第一温度下被热软化且被边缘部分包围的中间部分；
其中所述物体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面需要层合并且包括内部部分和包围所述内部部分的周边部分；
其中所述组件被构造成使得所述预成型层合层的所述第一表面面向所述物体的所述第一表面定位，其中所述预成型层合层的所述边缘部分形成所述物体的所述第一表面的所述周边部分的气密密封，使得所述组件包含由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述物体的所述第一表面的组合限定的气密内部区域，其中所述预成型层合层的所述热软化中间部分与所述物体的所述第一表面的所述内部部分由所述气密内部区域间隔开，并且其中所述气密内部区域包含降低的气体压力；
其中所述真空室中的所述施加的真空有实际上等于所述组件的所述气密内部区域中的所述降低的气体压力；并且
其中所述方法包括：
通过增加所述真空室内的气体压力使所述预成型层合层的所述热软化中间部分贴合到所述物体的所述第一表面的所述内部部分，使得所述真空室内的气体压力大于所述气密内部区域内的所述降低的气体压力，从而将所述热软化的中间部分共形地推靠在所述物体的所述第一表面的所述内部部分上，以便制造所述共形涂覆制品；
其中所述共形涂覆制品包括贴合的层合层和所述物体，其中所述贴合的层合层由所述预成型层合层形成，并且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，以及中间部分和包围所述中间部分的边缘部分；其中所述物体具有第一表面，所述第一表面具有内部部分和包围所述内部部分的周边部分，其中所述物体的所述第一表面的所述内部部分由所述共形层合层的所述中间部分共形涂覆；并且其中所述共形层合层的所述边缘部分形成所述物体的所述第一表面的所述周边部分的气密密封；
其中所述预成型层合层的所述中间部分在一个加热步骤中被加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述贴合步骤中，通过破坏所述制造装置的所述真空室中的所述施加的真空并允许气体进入所述真空室，使所述真空室内的气体压力增加。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在所述贴合步骤之前，在所述施加的真空下，通过使所述预成型层合层的所述边缘部分与所述物体的所述第一表面的所述周边部分接触，将所述预成型层合层的所述边缘部分密封到所述物体的所述第一表面的所述周边部分，以便形成所述气密密封和所述组件的所述气密内部区域，其中在所述接触期间，所述预成型层合层的所述边缘部分的特征在于在第二温度下被热软化，其中所述第一温度和所述第二温度相同或不同。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述密封步骤包括，将所述预成型层合层的所述热软化边缘部分按压到所述物体的所述第一表面的所述周边部分。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括在所述密封步骤之前，在所述施加的真空下，将所述预成型层合层的所述边缘部分加热到所述第二温度，以形成所述预成型层合层的所述热软化边缘部分。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述贴合步骤之前，在所述施加的真空下，将所述预成型层合层的所述中间部分加热至所述第一温度，以软化所述预成型层合层的所述中间部分，从而形成所述预成型层合层的所述热软化中间部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述制造装置还包括第一加热器装置，所述第一加热器装置以一定方式与所述物体的所述第二表面相邻设置，使得所述第一加热器和所述物体的所述第二表面之间的任何热连通都不足以软化所述预成型层合层；并且
其中所述加热步骤包括：
将所述物体的所述第二表面移动到与所述第一加热器装置热连通，反之亦然；并且
激活所述第一加热器装置，使其产生热量；
其中所述激活的第一加热器装置加热所述物体，从而将所述预成型层合层加热到所述第一温度，以独立地软化所述预成型层合层的所述边缘部分和所述中间部分。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述真空室包括具有至少一个可移位结构的外部框架，所述可移位结构可从接合位置移动到脱离位置，并且其中所述组件设置在所述至少一个可移位结构上以提供负载的可移位结构，其中所述负载的可移位结构设置在所述接合位置；其中所述加热步骤包括将所述负载的可移位结构从所述接合位置移动到所述脱离位置，以将所述物体的所述第二表面移动到与所述第一加热器装置热连通。
9.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述加热步骤之前，在所述真空室内施加真空，以从所述真空室中除去气体，包括从所述预成型层合层的所述第一表面和所述物体的所述第一表面之间除去气体，以便在所述制造装置的所述真空室中形成所述施加的真空。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述施加步骤之前，将所述预成型层合层和所述物体引入所述制造装置的所述真空室中；并且在所述引入步骤之前、期间或之后，将所述预成型层合层抵靠所述物体安装，使得所述预成型层合层的所述第一表面面向所述物体的所述第一表面设置；其中在所述安装步骤中使用的所述预成型层合层耦合到支撑层，并且其中所述方法还包括在所述安装步骤之后并且在所述引入步骤之前：将所述预成型层合层的所述边缘部分的第一子部分粘附到所述物体的所述第一表面的所述周边部分的第一子部分，而不将所述预成型层合层的所述边缘部分的第二子部分粘附到所述物体的所述第一表面的所述周边部分的第二子部分，其中所述粘附步骤在所述预成型层合层耦合到所述支撑层的同时进行；以及在所述粘附步骤之后从所述安装的预成型层合层移除所述支撑层。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体还包括需要层合的至少一个附加特征部，其中所述至少一个附加特征部被设置成与所述物体的所述第一表面的所述内部部分有效接触并且在所述组件的所述气密内部区域内，并且其中所述至少一个附加特征部在所述贴合步骤中由所述共形涂覆制品中的所述贴合的层合层共形地涂覆。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述物体包括多个发光二极管(LED)和底座晶片，其中所述底座晶片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且所述底座晶片的所述第一表面具有内部部分和围绕所述内部部分的周边部分；其中所述LED排列在所述底座晶片的所述第一表面的所述内部部分上，并且其中所述LED和所述底座晶片的所述第一表面的所述内部部分一起需要层合。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述制造装置移出所述共形涂覆制品。
14.根据权利要求1所述的方法，包括一种在具有真空室的制造装置中制造发光二极管器件的方法，所述方法包括：
(A)将具有第一表面和第二表面的预成型层合层安装在发光二极管(LED)阵列上，所述LED阵列包括设置在底座晶片的第一侧的内部部分上的一系列发光二极管，所述底座晶片还包括围绕所述内部部分的周边部分和与所述第一侧相对的第二侧；其中所述预成型层合层的所述第一表面位于所述底座晶片的所述第一侧和所述预成型层合层的所述第二表面之间，所述预成型层合层具有被边缘部分包围的中间部分；
(B)将所述预成型层合层的所述边缘部分的一部分粘附到所述底座晶片的所述第一侧的所述周边部分；
(C)将所述LED阵列和所述预成型层合层引入所述真空室；
(D)在步骤(C)之后，在所述真空室内施加真空，并将所述预成型层合层加热到足以软化所述预成型层合层的所述边缘部分和所述中间部分的第一温度；
(E)在所述施加的真空下将所述软化的边缘部分密封到所述周边部分，以在其间形成气密密封，从而形成由所述气密密封、所述预成型层合层的所述第一表面和所述底座晶片的所述第一侧限定的气密内部区域；以及
(F)在步骤(E)之后，通过将所述真空室内未由所述气密内部区域限定的区域中的气体压力增加到大于所述气密内部区域内的气体压力，使所述软化的预成型层合层贴合到所述LED阵列上。
15.一种共形涂覆制品，其根据权利要求1所述的方法制备。
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