CN109155346B - 用于将磷光体施加至发光二极管的方法以及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种将磷光体施加至未封装的发光二极管(LED)裸片的方法，包括：将所述未封装的LED裸片直接传递到产品衬底；将覆盖层设置在所述产品衬底上以所述未封装的LED裸片周围产生空腔；以及施加磷光体以基本上填充所述未封装的LED裸片周围的所述空腔，所述施加包括以下操作中的至少一者：使用刮板将所述磷光体放置到所述空腔中；使用所述磷光体喷涂所述空腔；或者将所述磷光体以片材形式设置到所述未封装的LED裸片上。

Description

用于将磷光体施加至发光二极管的方法以及其设备
相关申请
本申请涉及在2016年3月11日提交的标题为“Applying Phosphor to UnpackagedLight Emitting Diodes”的美国临时专利申请No.62/307,232以及在2017年3月10日提交的标题为“Applying Phosphor to Unpackaged Light Emitting Diodes”的美国专利申请No.15/456,435并且要求所述申请的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文。本申请进一步涉及在2015年11月12日提交的标题为“Apparatus for Transfer ofSemiconductor Devices”的美国专利申请No.14/939,896，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文。
背景技术
在当今社会越来越多地使用发光二极管(LED)。许多实现方式使用天然地发射蓝光的LED。为了获得在许多应用中所要的白光，可以使用黄色磷光体涂覆LED。可以将磷光体封装为粉末并且集成到施加至LED的载体材料中。通过荧光，所述磷光体吸收从LED发射的一些蓝光并且发射更长波长的光，从而最终产生白光。在许多情况下，用于将磷光体施加至LED的当前技术比较复杂、昂贵且/或导致LED的厚度的相对大的增加。
附图说明
参考附图陈述详细描述。在图中，参考数字的最左边数字识别了所述参考数字第一次出现所在的图。在不同的图中使用相同的参考数字会指示类似或相同的项目或特征。
图1A说明其中将磷光体施加至LED裸片的侧面的示例性LED系统。
图1B说明其中将磷光体施加至LED裸片的侧面以及LED裸片的顶部的示例性LED系统。
图2A说明具有基本上平坦的磷光体片材的示例性LED系统。
图2B说明具有非平坦的磷光体片材的示例性LED系统。
图3A说明其中将磷光体施加至附接到LED裸片的材料片材的示例性LED系统的侧视图。
图3B说明图3A的示例性LED系统的透视图。
图3C说明图3A的示例性LED系统的俯视图。
图4A说明处于连接形式的示例性胶带。
图4B说明处于释放形式的示例性胶带。
图5A说明从胶带移除的释放衬底以及粘合剂切口和磷光体切口。
图5B说明设置在LED系统上的释放衬底。
图5C说明从LED系统移除释放衬底。
图6A说明使用刮板将磷光体施加至具有基本上垂直壁的覆盖层上的示例性过程。
图6B说明使用刮板将磷光体施加至具有斜壁的覆盖层上的示例性过程。
图7说明用于将磷光体施加至未封装的LED裸片的示例性过程。
图8说明用于生产基于磷光体的胶带并且将基于磷光体的粘合剂施加至LED裸片的示例性过程。
具体实施方式
本公开描述针对于将磷光体施加至未封装的LED的技术和产品。“未封装”的LED可以指没有保护特征的未封围的LED。举例来说，未封装的LED可以指不包括塑料或者陶瓷外壳、连接到裸片触点的引脚/电线(例如，用于与最终电路介接/互连)和/或密封件(例如，用于保护裸片免受环境影响)的LED裸片。本文描述的技术可以通过多种方式将磷光体施加至未封装的LED。举例来说，可以将磷光体喷涂到LED上、刮涂到环绕所述LED的空腔中、粘附到呈片材形式的LED、印刷到LED上或者以其他方式施加。在一些情况下，可以将磷光体施加至LED的顶表面、LED的侧面和/或LED的底部。
在许多情况下，本文论述的技术在产品层面处(在将LED设置在“产品衬底”上之后)实施。术语“产品衬底”可以包括(但不限于)：晶片带(例如，用于对裸片进行预排序并且产生经过排序的裸片片材以供未来使用)；形成为片材或者其他非平坦形状的纸张或者聚合物衬底，其中聚合物(半透明或者相反)可以选自任何合适的聚合物，包括(但不限于)硅胶、丙烯酸、聚酯、聚碳酸酯等；电路板(例如，印刷电路板(PCB))；串或线程电路，其可以包括并联延伸的一对导电线或者“线程”；以及棉、尼龙、人造纤维、皮革等的布料。因此，可以在板上芯片(COB)背景、柔性板上芯片背景等下施加磷光体。产品衬底的材料的选择可以包括耐用材料、柔性材料、刚性材料和/或维持产品衬底的最终用途的适用性的其他材料。产品衬底可以仅由导电材料形成或者至少部分由导电材料形成，使得产品衬底充当用于形成产品的导电电路。产品衬底的潜在类型可以还包括物品，例如玻璃瓶、车辆窗户或者玻璃片材。在一个实例中，产品衬底可以是柔性、半透明的聚酯片材，所述片材在上面具有使用银基导电油墨材料印刷的所要的电路图案丝网以形成电路迹线。在一些情况下，产品衬底的厚度的范围可以从约5微米到约80微米、从约10微米到约80微米、从约10微米到约100微米以及更大。
此外，在许多情况下，本文论述的技术在“直接传递”过程的背景下实施，其中未封装的LED裸片从晶片或者晶片带被直接传递到产品衬底，例如电路衬底，并且随后将磷光体施加至产品衬底上的LED裸片。未封装的LED裸片的直接传递可以显著减小最终产品的厚度(与其他技术相比)以及制造产品衬底的时间和/或成本的量。在实施方案中，所述直接传递过程可以包括多种方法并且可以由机器执行，例如在美国专利申请No.14/939,896中所描述的机器。
LED的制造通常涉及具有无数步骤的复杂制造过程。所述制造可以开始于处置半导体晶片。将晶片切块为众多“未封装”的LED装置。“未封装”修饰语是指没有保护特征的未封围的LED装置。未封装的LED装置可以被称为LED裸片或者仅“裸片”。可以将单个半导体晶片切块以产生各种大小的多个裸片，以便从所述半导体晶片形成100,000块以上或者甚至1,000,000块以上裸片。随后将未封装的裸片“封装”。“封装”修饰语可以指构建到最终产品中的外壳和保护特征以及使得封装中的裸片能够并入到最终电路中的接口。举例来说，封装可以涉及将裸片安装到塑料模制的引线框架中或者陶瓷衬底上；将裸片触点连接到引脚/电线以便与最终电路介接/互连；以及使用密封剂来密封所述裸片以保护所述裸片免受环境(例如，灰尘)影响。产品制造商随后将封装好的LED放置于产品电路中。由于封装，LED裸片准备好“插入”到所制造的产品的电路组合件。另外，虽然LED裸片的封装保护所述LED裸片免受可能会使装置降级或毁坏的要素影响，但封装好的LED裸片固有地比在封装内具有的裸片更大(例如，在一些情况下，厚度是10倍左右并且面积是10倍，从而导致体积是100倍)。因此，所得的电路组合件无法比LED裸片的封装更薄。
为了解决这些问题，在许多情况下，本文论述的技术实施“直接传递”过程，其中将LED裸片从晶片或者晶片带直接传递到产品衬底。其后，可以将磷光体施加至LED裸片。这可以允许将LED裸片以未封装的形式传递到最终产品。但在其他情况下，可以在不实施直接传递过程的其他背景下实施所述技术。
本文论述的技术和/或产品提供多种优势。举例来说，所述技术可以将磷光体施加至LED的特定表面和/或本文描述的特定结构的背景内。另外，或者替代地，所述技术可以将磷光体施加至未封装的LED和/或产品层面处。通过这样做，所述技术可以生产相对薄的白色LED、降低制造成本、增加制造速度和/或提供优于当前技术和产品的多种其他优势。
虽然在LED的背景下论述许多技术和产品，但这些技术和产品可以另外或者替代地实施于其他背景内。举例来说，可以针对包括电可致动元件(例如，二极管、晶体管、电阻器、电容器、熔丝等)的其他类型的半导体装置来实施所述技术和产品。此外，可以使用除磷光体之外的其他类型的涂覆材料来实施所述技术和产品，例如散射颗粒(例如，向前散射的纳米颗粒)、用于形成白色反射表面(例如，在裸片的侧面上)的颗粒、TiO2或者ZrO2颗粒等。
此外，虽然本文在“直接磷光体”(例如，直接施加至LED裸片的磷光体)的背景下论述许多技术和/或产品，但在一些情况下，所述技术和/或产品可以实施于远程磷光体或者紧密耦合的磷光体的背景下(例如，其中一个或多个材料层设置在磷光体与LED裸片之间)。
虽然本文已经用结构特征和/或方法动作特有的语言描述了实施方案，但应理解，本公开不一定受限于所描述的特定特征或动作。而是，本文将所述特定特征和动作公开为实施所述实施方案的说明形式。
图1A和图1B说明其中将磷光体施加至LED的侧面的示例性LED系统。为了易于说明，在图1A和图1B中(以及在许多其他图中)说明两个LED裸片，然而，可以提供任何数目的LED裸片。虽然在图1A和图1B(以及其他图)中说明各种元件(例如，层、膜、裸片、电路迹线等)，但可以省略此类元件中的任一者。此外，可以添加任何额外的元件。
图1A说明其中将磷光体施加至LED裸片的侧面的示例性LED系统100。在此实例中，LED系统100可以使用LED裸片的顶部和/或底部上的反射膜来将光反射到LED裸片的侧面上的磷光体中。在其中所述反射膜是半反射的情况下，可以另外通过所述反射膜在LED裸片的顶部上提供光。
如图1A中所示，LED系统100包括附接到衬底104的第一LED裸片102(a)和第二LED裸片102(b)。在此实例中，衬底104包括产品衬底。但可以使用其他类型的衬底。LED裸片102(a)经由电路迹线106(a)而附接到衬底104，而LED裸片102(b)经由电路迹线106(b)而附接到衬底104。反射膜108(a)(例如，反射器)可以定位在LED裸片102(a)的底部上，并且反射膜108(b)(例如，反射器)可以定位在LED裸片102(b)的底部上。反射膜110(a)(例如，反射器)还可以设置在LED裸片102(a)的顶部上，而反射膜110(b)(例如，反射器)可以设置在LED裸片102(b)的顶部上。但在其他实例中，可以省略反射膜108和/或110。反射膜108可以是用于耦合到电路迹线106的镜像触点。在此实例中，LED裸片102是倒装芯片，其中将相应的反射膜108和110沉积在倒装芯片上，之后将所述倒装芯片安装到衬底104。然而，在其他情况下，LED裸片102可以是其他类型的LED。此外，可以在任何时间沉积反射膜108和/或110(例如，可以将电路迹线106设置在衬底104上，可以将反射膜108沉积在电路迹线106周围，并且随后可以将LED裸片102设置在电路迹线106上)。LED系统100还可以包括设置在衬底104上的磷光体112。虽然未说明，但在其他实施方案中，可以将覆盖层设置在磷光体112与衬底104之间。
如所描绘，电路迹线106可以包括被迹线间距或者间隙间隔开的一对相邻迹线，以便适应LED裸片102上的电接触端子(未示出)之间的距离。举例来说，电路迹线106(a)可以被填有反射膜108(a)的空间彼此间隔地定位。电路迹线的相邻迹线之间的迹线间距或者间隙的大小可以根据接触所述电路迹线的LED裸片的大小来设计，以确保LED裸片的适当的连接性和后续的激活。举例来说，电路迹线106(a)可以具有范围从约75微米到200微米、约100微米到175微米或者约125微米到150微米的迹线间距或者间隙。
可以由经由丝网印刷、喷墨印刷、激光印刷、手动印刷或者其他印刷手段而设置的导电油墨来形成电路迹线106。此外，电路迹线106可以是预先固化和/或半干燥或者干燥的，以提供额外的稳定性，同时仍然可激活来用于裸片导电目的。还可以使用湿导电油墨来形成电路迹线106，或者可以使用湿油墨和干燥油墨的组合来用于电路迹线106。替代地，或者另外，电路迹线106可以预先形成为电线迹线，或者经过光蚀刻，或者由熔化材料形成为电路图案并且随后粘附、嵌入或者以其他方式固定到衬底104。
电路迹线106的材料可以包括(但不限于)银、铜、金、碳、导电聚合物等。在一些情况下，电路迹线106可以包括涂覆有银的铜颗粒。电路迹线106的厚度可以依据所使用的材料的类型、既定功能、适当的强度或灵活性而变化，以实现所述功能、能量容量、LED裸片的大小等。举例来说，电路迹线的厚度的范围可以从约5微米到20微米、从约7微米到15微米，或者从约10微米到12微米。
在图1A的实例中，LED裸片102包括非常小的未封装的LED裸片。举例来说，LED裸片的厚度(例如，高度)的范围可以从12.5微米到200微米、从25微米到100微米、从50微米到80微米等。在一些情况下，用于LED裸片的材料可以包括(但不限于)碳化硅(SiC)、III族氮化物(例如，氮化镓(GaN)、氮化镓铟(InGaN)等)、III族磷化物(例如，磷化铝镓铟(AlGaInP))、III族砷化物(例如，砷化铝镓(AlGaAs))、被涂覆的氧化硅等。作为一个实例，可以使用氮化镓(GaN)或者氮化镓铟(InGaN)制成LED裸片以发射蓝光。
反射膜108和/或110可以由金属组成，所述金属例如为铝(Al)、银(Ag)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锆(ZrO2)等。因为金属可能不是在每个可见波长下都具反射性，所以用于反射膜108和/或110的金属的类型可以取决于实现方式(例如，对于蓝色LED，Al和Ag可以提供高反射率金属(约90％-92％的反射率))。在一些情况下，可以经由真空沉积技术(例如，溅镀、热蒸镀、电子束蒸镀等)来形成反射膜108和/或110。在其他情况下，可以将反射膜108和/或110喷涂或者施加为片材。在其他情况下，可以由经由丝网印刷、喷墨印刷、激光印刷、手动印刷或者其他印刷手段而设置的反射性油墨来形成反射膜108和/或110。作为一个实例，可以基于嵌入纺成纤维基体中的TiO2或者ZrO2纳米颗粒来印刷高度反射性白色膜。在一些情况下，反射膜108和/或110使得能够通过反射堆108和/或110来发射至少一些光。举例来说，反射膜108和/或110可以反射光的50％以上，同时允许光的其余部分穿过反射膜108和/或110。在其他情况下，反射膜108和/或110可以反射接近光的100％(例如，反射97％-98％、反射97％或者反射更多等)。在一些实现方式中，在LED照明器件内部使用反射膜108和/或110以防止来自LED的光被绿色PCB或者金属散热片吸收。
磷光体112可以由硅酸盐、石榴石(例如，钇铝石榴石(YAG))、氮化物、氮氧化物等组成。虽然磷光体112在本文在许多情况下仅被称为“磷光体”，但磷光体112实际上可以由在其中集成了磷光体粉末的载体材料(例如，硅胶)组成。可以通过多种过程，例如印刷、刮涂、喷涂等，来施加磷光体112。在一些情况下，磷光体112可以从LED裸片102的侧面延伸实质量。举例来说，磷光体112可以从LED裸片102(a)的侧面延伸超过LED裸片102(a)的高度、延伸超过LED裸片102(a)的高度的两倍、延伸超过LED裸片102(a)的宽度、延伸超过LED裸片102(a)的宽度的两倍等。在一些实例中，磷光体112可以向LED裸片102(a)的侧面延伸超过80微米、超过100微米、超过150微米、超过200微米等。
作为形成图1A的LED系统100的一个实例，电路迹线106可以经由印刷过程而设置在衬底104上。LED裸片102(其中反射膜108和/或110已经附接到LED裸片102)可以附接到电路迹线106(例如，通过直接传递过程或者以其他方式)。随后可以通过印刷、刮涂、喷涂等来施加磷光体112。通过在LED裸片102的侧面上形成磷光体112(和/或通过使用反射膜108和/或110)，LED系统100可以通过基本上水平的方式提供光。这可以在包括侧光显示面板(例如，液晶显示器(LCD))等许多应用中有用。此外，在许多情况下，磷光体112可以辅助漫射从LED裸片102发射的光以产生更均匀的光源(例如，通过散射光线以提供较少方向的光)。
图1B说明其中将磷光体施加至LED裸片的侧面以及LED裸片的顶部的示例性LED系统114。具体来说，LED系统114的结构与上文参考图1A而论述的LED系统100的结构相同，不同之处在于，LED系统114包括在LED裸片102的顶部上(例如，在反射膜110上)的磷光体112并且LED系统114包括覆盖层116(在下文描述)。可以将磷光体112施加为单件(如所说明)或者以分开的零件进行施加。在许多情况下，通过在LED裸片102的顶部上提供磷光体112，来自LED裸片102中的一者的光能够更好地到达其他LED裸片102中的一者上方的死点。举例来说，从LED裸片102(a)发射的光可以行进穿过磷光体112以到达LED裸片102(b)上方的死点118，从而最终产生更均匀的光源。也就是说，从LED系统114发射的光可以跨LED裸片102更均匀并且避免光的亮点。虽然在图1A中未说明，但在一些情况下，可以通过与图1B中示出的方式类似的方式来施加覆盖层116。
图2A和图2B说明其中将磷光体片材施加至LED裸片的示例性LED系统。磷光体片材可以一般包括其中设置有磷光体颗粒(例如，磷光体粉末)的载体材料(例如，硅胶)。磷光体片材可以使用粘合剂、通过加热磷光体片材、其组合和/或通过其他手段而附接到LED裸片的顶部。
图2A说明具有基本上平坦的磷光体片材的示例性LED系统200。具体来说，LED系统200包括设置在衬底204(例如，产品衬底)上的LED裸片202(a)和LED裸片202(b)。LED系统200还包括设置在衬底204上的覆盖层206，以与LED裸片202的顶部产生基本上平坦的表面。如所说明，磷光体片材208设置在基本上平坦的表面上，使得磷光体片材208附接到LED裸片202的顶部和覆盖层206。
覆盖层206可以一般提供用于衬底204和/或LED系统200的其他元件的保护表面和/或结构。覆盖层206可以由以下各者组成：硅胶、塑料(例如，薄塑料片材)、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)等。覆盖层206可以形成为印刷的液态感光油墨(LPI)。在一些情况下，覆盖层206由非导电材料组成，而在其他情况下，覆盖层206由导电材料或者半导电材料组成。此外，在一些情况下，覆盖层206由透明材料或者半透明材料(例如，清透膜)组成，而在其他情况下，覆盖层206由非透明(不透明)材料(例如，基础材料的色彩、黑色、白色反光等)组成。覆盖层206的厚度的范围可以从5微米到80微米、10微米到80微米、10微米到100微米等。
图2B说明具有非平坦的磷光体片材的示例性LED系统210。此处，将磷光体片材208施加至LED裸片202而没有覆盖层206。也就是说，LED系统210不包括图2A的覆盖层206。在此实例中，磷光体片材208以基本上平坦的形式设置在LED裸片202的顶部上，并且随后被施加热以将磷光体片材208形成到LED裸片202。如所示，热已经将磷光体片材208模制到LED裸片202(例如，以收缩包裹的方式)，使得磷光体片材208从LED裸片202的顶部延伸到LED裸片202的侧面的至少一部分。还如所说明，磷光体片材208附接到衬底204(例如，直接接触衬底204)。虽然在图2B中在没有粘合剂的情况下进行说明，但在一些情况下在LED裸片202与磷光体片材208之间提供粘合剂。
图3A、图3B和图3C说明其中将磷光体施加至材料片材并且将所述材料片材附接到LED裸片的示例性LED系统。在一些情况下，这可以在远程磷光体背景下实施(例如，其中移除磷光体而不与LED裸片直接接触)且/或在紧密耦合的远程磷光体背景下实施(例如，其中移除磷光体而不与LED裸片直接接触，但在距LED裸片相对近的距离内，例如10微米-50微米)。
图3A说明其中将磷光体施加至附接到LED裸片的材料片材的示例性LED系统300的侧视图。具体来说，LED系统300包括附接到衬底304(例如，产品衬底)的LED裸片302(a)和LED裸片302(b)。如所示，覆盖层306设置在衬底304上以与LED裸片302的顶部产生基本上平坦的表面。图3A还示出其中磷光体310设置在材料片材308的顶表面上的材料片材308。举例来说，可以在将材料片材308附接到LED裸片302之前在材料片材308上印刷磷光体310。材料片材308可以由任何类型的材料(例如，透明材料、半透明材料等)组成。在一个实例中，材料片材308由硅胶组成。替代地，或者另外，材料片材308可以包括聚合物(例如，环氧树脂)。可以在LED裸片302定位在衬底304上时以相同的图案印刷磷光体310。随后可以将材料片材308置于LED裸片302上，其中磷光体310与LED裸片302对准(例如，使得磷光体310位于LED裸片302上方)，从而允许从LED裸片302发射的光行进穿过磷光体310并且产生白光。虽然将磷光体310说明为位于材料片材308的顶表面上，但在一些情况下，可以将磷光体310嵌入到材料片材308中、设置在材料片材308的底表面上，和/或设置在材料片材308的空腔中，以与材料片材308产生基本上平坦的表面。
图3B说明示例性LED系统300的透视图，而图3C说明示例性LED系统300的俯视图。图3B和图3C示出如何在材料片材308上以特定图案(例如，根据LED裸片302的图案)形成磷光体310。具体来说，图3C示出以特定布置位于衬底304上的其他LED裸片302(c)、302(d)和302(e)。材料片材308与LED裸片302对准，使得磷光体310基本上覆盖LED裸片302的顶部，但不直接接触LED裸片302。
图4A和图4B说明用于施加磷光体的示例性胶带。如在下文详细论述，所述胶带可以包括磷光体层，可以从所述胶带的层的其余部分移除所述磷光体层并且随后将所述磷光体层设置在LED裸片上。
图4A说明处于连接形式的示例性胶带400。具体来说，胶带400包括第一释放衬底402、附接到所述第一释放衬底402的粘附层404、附接到粘附层404的磷光体层406，以及附接到磷光体层406的第二释放衬底408。第一释放衬底402和/或第二释放衬底408可以由各种材料(例如，氟树脂(例如，乙烯/四氟乙烯共聚物))组成。在一些情况下，第一释放衬底402和/或第二释放衬底408可以在储存和/或其他时间期间保护胶带400的其余部分。同时，磷光体层406可以由其中嵌入有磷光体颗粒的载体材料(例如，硅胶)组成。此外，粘附层404可以由基于硅胶的粘合剂、热固性粘合剂的固态片材、液态粘合剂(例如，丝网印刷)等组成。
第二释放衬底406与磷光体层406的一部分和粘附层404的一部分可以从胶带400的其余部分拆离，如图4B中所示。这可以使得磷光体能够施加至LED裸片。具体来说，第二释放衬底408与磷光体层406的磷光体切口406(b)和406(d)和粘附层404的粘合剂切口404(b)和404(d)可以从胶带400的其余部分拆离。因此，第二释放衬底408可以可拆离地连接到磷光体层406以从胶带400的其余部分释放磷光体切口406(b)和406(d)以及粘合剂切口404(b)和404(d)。粘合剂切口404(b)和404(d)可以辅助将磷光体切口406(b)和406(d)附接到LED裸片，如图5A-图5C中所示。在此实例中，磷光体切口406(b)和406(d)分别使用粘合剂410(a)和410(b)而连接到第二释放衬底408。粘合剂410可以类似于粘附层404或者可以不同。然而，在其他实例中，可以不提供粘合剂410，并且磷光体切口406(b)和406(d)可以直接附接到第二释放衬底408。
虽然在图4A和图4B中(以及在其他图中)示出粘附层404，但在一些情况下，可以省略粘附层404并且磷光体层406可以直接附接到第一释放衬底402。此处，当磷光体切口406(b)和406(d)被从胶带400移除并且置于LED裸片上时，磷光体切口406(b)和406(d)可以通过施加热或者通过其他方法而直接附接到LED裸片。在没有粘附层的一个实例中，可以使用液态感光油墨(LPI)来印刷胶带400的各个层。
此外，虽然在图4A和图4B中(以及在其他图中)将磷光体层406示出为由一致的材料组成，但在一些情况下，可以不这样。举例来说，磷光体层406的部分406(a)、406(c)和406(e)可以由第一类型的材料(例如，非磷光体材料(例如，硅胶))组成，并且磷光体层406的部分406(b)和406(d)可以由第二类型的材料(例如，基于磷光体的材料(例如，具有磷光体粉末的硅胶))组成。可以使用印刷、喷涂、刮涂等来沉积磷光体层406的部分406(b)和406(d)。通过在磷光体层406中包括两种或更多种类型的材料，可以减少与丢弃磷光体层406的部分406(a)、406(c)和406(e)相关联的磷光体浪费。
图5A-图5C说明使用图4A和图4B的胶带400将磷光体施加至LED裸片的示例性过程。
具体来说，图5A示出从胶带400的其余部分移除第二释放衬底408以及粘合剂切口404(b)和404(d)、磷光体切口406(b)和406(d)以及粘合剂410(a)和410(b)。为了在图5A-图5C中易于描述，第二释放衬底408、粘合剂切口404(b)和404(d)、磷光体切口406(b)和406(d)以及粘合剂410(a)和410(b)将统称为“胶带400的释放部分”。如图5A中说明，可以使胶带400的释放部分对准于LED系统500，所述LED系统包括安装在衬底504上的LED裸片502和附接到衬底504的覆盖层506。可以对准胶带400的释放部分，使得磷光体切口406(b)和406(d)定位成与LED裸片502一致。随后可以将胶带400的释放部分设置在LED系统500上，如图5B中说明。在许多情况下，粘合剂切口404(b)和404(d)可以分别将磷光体切口406(b)和406(d)附接到LED裸片502(a)和502(b)。在一些实施方案中，可以使用热源(例如，激光)来加热或者辐射胶带400的释放部分和/或LED系统500，以将磷光体切口406(b)和406(d)牢固地附接到LED裸片502(a)和502(b)。其后，如图5C中所示，可以从LED系统500移除第二释放衬底408和粘合剂410(a)和410(b)，从而使得磷光体切口406(b)和406(d)附接到LED裸片502(a)和502(b)。可以丢弃或者在其他过程中使用第二释放衬底408和/或粘合剂410(a)和410(b)。
如上文所述，虽然在图5A-图5C中说明粘合剂切口404(b)和404(d)以及粘合剂410(a)和410(b)，但在许多情况下可以省略此类元件。因此，在一些情况下，磷光体切口406(b)和406(d)可以直接附接到LED裸片502(a)和502(b)。
虽然图5A-图5C说明使用胶带将磷光体施加至LED裸片的顶部，但在一些情况下，可以使用模板过程。此过程可以包括使用模板中的经过成形并定位到LED裸片的顶部的切口(例如，开口)在所述LED裸片上提供模板。随后可以通过各种过程，例如印刷、喷涂等，使用硅胶或者其他载体来施加磷光体。由于所述模板中的切口，例如，可以仅将磷光体施加至LED裸片的顶部。一旦硅胶或者其他载体已经固化，便可以移除模板，从而使得硅胶或者其他载体处于LED裸片的顶部上。在此类模板过程中，可以使用或者可以不使用覆盖层。
图6A和图6B说明使用刮板来施加磷光体的示例性过程。在这些过程中，一般可以将磷光体施加至环绕LED裸片的覆盖层，并且刮板可以跨越所述覆盖层移动以将磷光体放置到LED裸片周围的空腔中。所述刮板可以包括任何类型的工具或者元件，包括用于接触表面和移动材料的细尖。所述刮板可以由橡胶、塑料、金属或者其他元件组成。在一些情况下，所述刮板是柔性的，而在其他情况下，所述刮板可以是完全刚性的。
图6A说明使用刮板将磷光体施加至具有基本上垂直壁的覆盖层上的示例性过程600。具体来说，刮板602可以使磷光体604在覆盖层606上移动以填充环绕LED裸片610的空腔608。此处，覆盖层606可以在基本上垂直的方向(关于图6A)上从衬底612延伸，以产生高于LED裸片610的表面。因此，覆盖层606可以厚于LED裸片610(以及将LED裸片610安装到衬底612的电路迹线614)。这可以在LED裸片610的顶表面与覆盖层606的顶表面之间产生间隙616。如所示，可以将磷光体604设置在覆盖层606上，并且刮板602可以在基本上水平的方向上跨越所述覆盖层移动磷光体604以将磷光体604传递到空腔608中。这可以填充LED裸片610的顶部与覆盖层606的顶部之间的间隙616以产生基本上平坦的表面(例如，在与覆盖层606相同的平面上)。
图6B说明使用刮板将磷光体施加至具有斜壁的覆盖层上的示例性过程618。此处，LED系统的结构与图6A的结构相同，不同之处在于，覆盖层606的壁是斜的。举例来说，覆盖层606的壁620在对角线方向上倾斜远离LED裸片610(a)。在一些情况下，覆盖层606的斜壁可以提供不同于在图6B中示出的垂直壁的反射特性。在其他实例中，可以通过其他方式来设计覆盖层606的壁，以通过不同的方式反射光。
在图6A和图6B的实例中，覆盖层606可以充当堤坝(例如，屏障)以将磷光体604维持在与LED裸片610紧密接近之内。此外，覆盖层606可以保护衬底612和/或其他元件且/或向所述衬底和/或其他元件提供刚性。虽然将覆盖层606说明为在LED裸片610之间延伸，但在一些情况下，可以仅仅在LED裸片610周围提供覆盖层606。另外，在一些情况下，可以在施加磷光体604之后移除覆盖层606。替代地，或者另外，可以使用模板(而不是覆盖层606)来施加磷光体。可以将模板置于衬底612上(例如，通过印刷或者其他手段)，其中所述模板中的开口以与覆盖层606类似的方式与LED裸片610对准。此处，所述模板可以充当磷光体604的堤坝。一旦施加磷光体604，便可以将LED系统(仍然附接有模板)置于烤箱中以使磷光体604(例如，磷光体604的硅胶)固化。随后可以从烤箱移除LED系统并且可以从衬底612移除模板。
图7说明用于将磷光体施加至未封装的LED裸片的示例性过程700。
在702处，可以将未封装的LED裸片传递到产品衬底。在一些情况下，可以通过被称为“直接传递”的过程传递LED裸片，而在其他情况下，可以通过另一方式(例如，在封装之后)传递LED裸片。在“直接传递”的背景下，一般可以将未封装的LED裸片从晶片或者晶片带直接传递到产品衬底。
在704处，可以将覆盖层设置在产品衬底上。可以通过多种过程，例如印刷等，来设置覆盖层。在一些情况下，将覆盖层设置在未封装的LED裸片周围以产生空腔(例如，所述覆盖层不接触未封装的LED裸片的侧面)。此外，在一些情况下，例如在其中喷涂所述覆盖层的情况下，使用具有用于LED裸片的开口的掩模(例如，模板)。
在706处，可以将磷光体施加至未封装的LED裸片。这可以包括使用刮板将磷光体移动到未封装的LED裸片周围的空腔中；将磷光体喷涂在LED裸片上；将磷光体印刷在LED裸片上(例如，经由丝网印刷、喷墨印刷、激光印刷、手动印刷等)；将磷光体以片材形式设置在LED裸片上；使用紫外线(UV)印刷机来印刷磷光体点(例如，使用盲文打印机印刷的盲文状点)等。作为一个实例，所述施加可以包括将磷光体设置在覆盖层上并且跨越所述覆盖层移动刮板以将磷光体传递到LED裸片周围的空腔中。在另一实例中，使用具有用于LED裸片的开口的掩模并且将磷光体喷涂在所述掩模上。在一些情况下，在于706处将磷光体施加至未封装的LED裸片之后，可以移除多余的磷光体(例如，刮掉多余的磷光体、移除掩模层等)，例如仍在覆盖层上的磷光体。
图8说明用于生产基于磷光体的胶带并且将基于磷光体的粘合剂施加至LED裸片的示例性过程800。
在802处，可以产生胶带。这可以包括：提供第一释放衬底；将粘附层设置在所述第一释放衬底上；在所述粘附层中形成粘合剂切口(例如，通过激光切割、蚀刻等)；将磷光体层设置在所述粘附层上；在所述粘附层中形成磷光体切口(例如，通过激光切割、蚀刻等)；将第二释放衬底附接到所述磷光体层等。
在804处，可以从胶带移除所述磷光体切口和/或所述粘合剂切口。这可以包括在所述磷光体切口和/或所述粘合剂切口与所述第二释放衬底附接的情况下从所述胶带释放所述第二释放衬底。
在806处，可以将所述第二释放衬底放置在LED裸片上。这可以包括将第二释放衬底上的所述磷光体切口和/或粘合剂切口对准成与LED裸片一致。虽然在第二释放衬底的背景下进行论述，但在一些情况下，可以从胶带移除第一释放衬底并且将第一释放衬底放置在LED裸片上。
在808处，可以将热施加于LED裸片、磷光体切口和/或粘合剂切口。这可以包括将所述元件放置在烤箱中。在一些情况下，例如在其中磷光体被烘烤到LED裸片上的情况下，当从所述实现方式省略粘合剂切口时，可以执行操作808。替代地，或者另外，操作808可以包括将磷光体切口附加到LED裸片的其他过程，例如照射光源(例如，激光)。
在810处，可以从LED裸片移除第二释放衬底(或者在一些情况下，第一释放衬底)。这可以释放LED裸片上的磷光体切口和/或粘合剂切口。也就是说，在移除第二释放衬底时，磷光体切口和/或粘合剂切口可以保持附接到LED裸片。此过程可以包括从磷光体切口和/或粘合剂切口剥离第二释放衬底。
示例性条款
A：一种将磷光体施加至未封装的发光二极管(LED)裸片的方法，所述方法包括：将所述未封装的LED裸片直接传递到产品衬底；将覆盖层设置在所述产品衬底上以在所述未封装的LED裸片周围产生空腔；以及将磷光体施加至所述产品衬底上的所述未封装的LED裸片，所述施加包括将所述磷光体设置在所述覆盖层上并且跨越所述覆盖层移动刮板以将所述覆盖层上的所述磷光体传递到所述未封装的LED裸片周围的所述空腔中。
B：根据段落A的方法，其中所述将所述覆盖层设置在所述产品衬底上包括：将所述覆盖层设置在所述产品衬底上以使得所述覆盖层的高度相对于所述产品衬底的表面高于所述未封装的LED裸片。
C：根据段落A-B中的任一者的方法，其中所述将所述磷光体施加至所述产品衬底上的所述未封装的LED裸片在与所述覆盖层的表面相同的平面上在所述LED裸片上方产生磷光体的基本上平坦的表面。
D：一种将磷光体施加至发光二极管(LED)裸片的方法，所述方法包括：将所述LED裸片设置在衬底上；将覆盖层设置在所述衬底上以在所述LED裸片周围产生空腔；以及施加磷光体以基本上填充所述LED裸片周围的所述空腔，所述施加包括以下操作中的至少一者：使用刮板将所述磷光体放置到所述空腔中；使用所述磷光体喷涂所述空腔；或者将所述磷光体以片材形式设置到所述LED裸片上。
E：根据段落D的方法，其中所述将所述LED裸片设置在所述衬底上包括将所述LED裸片以未封装的形式传递到所述衬底。
F：根据段落D-E中的任一者的方法，其中所述衬底包括产品衬底，并且所述将所述LED裸片设置在所述衬底上包括将所述LED裸片直接传递到所述产品衬底。
G：根据段落D-F中的任一者的方法，其中：所述将所述LED裸片设置在所述衬底上包括将所述LED裸片设置在所述衬底的表面上；以及所述将所述覆盖层设置在所述衬底上包括将所述覆盖层设置在所述衬底上以相对于所述表面高于所述LED裸片。
H：根据段落D-G中的任一者的方法，其中所述施加所述磷光体以填充所述LED裸片周围的所述空腔包括将所述磷光体设置在所述覆盖层上并且跨越所述覆盖层移动所述刮板以将所述覆盖层上的所述磷光体传递到所述LED裸片周围的所述空腔中。
I：根据段落D-H中的任一者的方法，其中所述将磷光体传递到所述空腔中会在所述LED裸片上方产生所述磷光体的基本上平坦的表面，所述基本上平坦的表面处于与所述覆盖层的表面相同的平面上。
J：根据段落D-I中的任一者的方法，所述方法还包括：在施加所述磷光体以填充所述LED裸片周围的所述空腔之后，移除仍在所述覆盖层上的多余的磷光体。
K：一种将磷光体施加至发光二极管(LED)裸片的方法，所述方法包括：使用直接传递将所述LED裸片设置在衬底上；以及通过以下操作中的至少一者将磷光体施加至所述LED裸片：使用所述磷光体喷涂所述LED裸片或者在所述LED裸片上印刷所述磷光体。
L：根据段落K的方法，其中所述将所述磷光体施加至所述LED裸片包括：将掩模放置在所述LED裸片上，所述掩模包括用于所述LED裸片的开口；以及使用所述磷光体喷涂所述掩模，使得所述磷光体经由所述开口接触所述LED裸片。
M：根据段落K中的任一者的方法，其中所述将所述磷光体施加至所述LED裸片包括将所述磷光体印刷在所述LED裸片的暴露的表面上。
N：根据段落L-M中的任一者的方法，所述方法还包括：将另一LED裸片设置在所述衬底上；其中所述施加所述磷光体包括施加所述磷光体以填充所述LED裸片与另一LED裸片之间的空间。
O：根据段落L-N中的任一者的方法，其中所述将所述LED裸片设置在所述衬底上包括将所述LED裸片以未封装的形式传递到所述衬底。
P：根据段落L-O中的任一者的方法，其中所述衬底包括产品衬底，并且所述将所述LED裸片设置在所述衬底上包括将所述LED裸片直接传递到所述产品衬底。
Q：一种发光二极管(LED)系统包括：衬底；LED裸片，所述LED裸片在所述LED裸片的底部上附接到所述衬底；至少部分反射膜，所述至少部分反射膜附接到所述LED裸片的顶部；以及磷光体，所述磷光体附接到所述LED裸片的一个或多个侧面。
R：根据段落Q的LED系统，其中所述磷光体从所述LED裸片的所述一个或多个侧面中的至少一者延伸大于所述LED裸片的宽度的距离。
S：根据段落Q-R中的任一者的LED系统，其中所述磷光体从所述LED裸片的所述一个或多个侧面中的至少一者延伸约5微米到约500微米。
T：根据段落Q-S中的任一者的LED系统，所述LED系统还包括：另一LED裸片，所述另一LED裸片附接到所述衬底；其中所述磷光体从所述LED裸片的所述一个或多个侧面中的侧面延伸到另一LED裸片的侧面。
U：根据段落Q-T中的任一者的LED系统，所述LED系统还包括：定位在所述衬底与所述LED裸片的所述底部之间的另一至少部分反射膜。
V：根据段落Q-U中的任一者的LED系统，其中所述衬底包括产品衬底。
W：根据段落Q-V中的任一者的LED系统，其中所述LED裸片是直接附接到所述产品衬底的未封装的LED裸片。
X：根据段落Q-W中的任一者的LED系统，其中所述LED裸片的厚度在50微米与80微米之间。
Y：一种发光二极管(LED)系统包括：第一LED裸片，所述第一LED裸片设置在衬底上；第一反射膜，所述第一反射膜设置在所述第一LED裸片的顶部上，所述第一LED裸片的所述顶部在设置在所述衬底上的所述第一LED裸片的表面的远端；第二LED裸片，所述第二LED裸片邻近于所述第一LED裸片而设置在所述衬底上；第二反射膜，所述第二反射膜设置在所述第二LED裸片的顶部上，所述第二LED裸片的所述顶部在设置在所述衬底上的所述第二LED裸片的表面的远端；以及磷光体，所述磷光体设置在(i)所述第一LED裸片与所述第二LED裸片之间，以及(ii)所述第一反射膜或者所述第二反射膜中的至少一者上，所述磷光体使得所述第一LED裸片的光能够行进到所述第二LED裸片上方的位置。
Z：根据段落Y的LED系统，所述LED系统还包括：第三反射膜，所述第三反射膜设置在位于所述衬底上的所述第一LED裸片的所述表面上；以及第四反射膜，所述第四反射膜设置在位于所述衬底上的所述第二LED裸片的所述表面上。
AA：根据段落Y-Z中的任一者的LED系统，其中所述第一反射膜使得至少一些光能够从所述第一LED裸片的所述顶部穿过所述第一反射膜发射到所述磷光体中。
AB：根据段落Y-AA中的任一者的LED系统，其中所述第一反射膜或者所述第二反射膜中的至少一者反射光的30％以上。
AC：根据段落Y-AB中的任一者的LED系统，其中所述第一LED裸片的厚度在约50微米与约80微米之间。
AD：一种发光二极管(LED)系统包括：产品衬底；LED裸片，所述LED裸片在所述LED裸片的底部上附接到所述产品衬底；以及磷光体片材，所述磷光体片材附接到所述LED裸片的顶部。
AE：根据段落AD的LED系统，其中所述磷光体片材直接附接到所述LED裸片的所述顶部。
AF：根据段落AD-AE中的任一者的LED系统，其中所述磷光体片材使用粘合剂而附接到所述LED裸片的所述顶部。
AG：根据段落AD-AF中的任一者的LED系统，其中所述磷光体片材沿着所述LED裸片的所述顶部延伸到所述LED裸片的侧面的至少部分。
AH：根据段落AD-AG中的任一者的LED系统，其中所述磷光体片材还附接到所述产品衬底。
AI：根据段落AD-AH中的任一者的LED系统，其中所述磷光体片材是由硅胶和磷光体颗粒组成。
AJ：根据段落AD-AI中的任一者的LED系统，其中所述LED裸片的厚度在约50微米与约80微米之间。
AK：根据段落AD-AJ中的任一者的LED系统，其中所述LED裸片包括未封装的LED裸片。
AL：一种发光二极管(LED)系统包括：衬底；LED裸片，所述LED裸片在所述LED裸片的底部上附接到所述衬底；以及材料片材，所述材料片材附接到所述LED裸片，所述材料片材包括印刷的磷光体，所述材料片材与所述LED裸片对准，使得所述印刷的磷光体位于所述LED裸片的顶部上方。
AM：根据段落AL的LED系统，所述LED系统还包括：另一LED裸片，所述另一LED裸片附接到所述衬底，所述LED裸片和所述另一LED裸片以某一图案布置在所述衬底上；其中所述印刷的磷光体以所述LED裸片和所述另一LED裸片的所述图案设置在所述材料片材上。
AN：根据段落AL-AM中的任一者的LED系统，其中所述材料片材直接附接到所述LED裸片。
AO：根据段落AL-AN中的任一者的LED系统，其中所述材料片材使用粘合剂而附接到所述LED裸片。
AP：根据段落AL-AO中的任一者的LED系统，其中所述印刷的磷光体附接到以下各者中的至少一者：所述材料片材的附接到所述LED裸片的接触表面；或者所述材料片材的在所述接触表面远端的暴露的表面。
AQ：根据段落AL-AP中的任一者的LED系统，所述LED系统还包括：覆盖层，所述覆盖层附接到所述LED裸片周围的所述衬底；其中所述材料片材附接到所述LED裸片和所述覆盖层以形成基本上平坦的表面。
AR：一种方法包括：将多个蓝色LED裸片安装在印刷电路板上；将单个材料片材设置到安装在所述印刷电路板上的所述多个蓝色LED裸片的顶部上，所述单个材料片材包括磷光体；以及将所述单个材料片材固化到所述多个蓝色LED裸片。
AS：根据段落AR的方法，其中所述固化包括将所述单个材料片材和所述多个蓝色LED裸片放置到烤箱中。
AT：根据段落AR-AS中的任一者的方法，其中所述固化包括使用热源来照射所述单个材料片材。
AU：一种用于将磷光体施加至发光二极管(LED)裸片的胶带，所述胶带包括：第一释放衬底；粘附层，所述粘附层附接到所述第一释放衬底，所述粘附层包括将要从所述粘附层释放的粘合剂切口；磷光体层，所述磷光体层附接到所述粘附层，所述磷光体层包括将要从所述磷光体层释放的磷光体切口；以及第二释放衬底，所述第二释放衬底可拆离地连接到所述磷光体层，所述第二释放衬底将要与所述磷光体切口和所述粘合剂切口一起从所述磷光体层拆离，以将所述磷光体切口放置在所述LED裸片上。
AV：根据段落AU的胶带，其中所述磷光体层包括所述磷光体切口，所述磷光体切口是由磷光体颗粒和位于所述磷光体切口周围的非磷光体部分组成。
AW：根据段落AU-AV中的任一者的胶带，所述胶带还包括：将所述磷光体切口连接到所述第二释放衬底的粘合剂。
AX：一种使用胶带将磷光体施加至发光二极管(LED)裸片的方法，所述方法包括：产生所述胶带，所述产生包括：提供第一释放衬底；将粘附层设置在所述第一释放衬底上；在所述粘附层中形成粘合剂切口；将磷光体层设置在所述粘附层上；在所述粘附层中形成磷光体切口；以及将第二释放衬底设置在所述磷光体层上；通过从所述胶带释放所述第二释放衬底而从所述胶带移除所述磷光体切口和所述粘合剂切口；将包括所述磷光体切口和所述粘合剂切口的所述第二释放衬底放置在所述LED裸片上；以及从所述LED裸片移除所述第二释放衬底以在所述LED裸片上释放所述磷光体切口和所述粘合剂切口。
结论
尽管已经用结构特征和/或方法动作特有的语言描述了若干实施方案，但应理解，权利要求不一定受限于所描述的特定特征或动作。而是，将特定特征和动作公开为实施所要求保护的主题的说明形式。此外，在本文使用术语“可以”用于指示在一个或多个各种实施方案中但不一定在所有实施方案中使用特定特征的可能性。

Claims (10)

1.一种发光二极管(LED)系统，所述发光二极管系统包括：
衬底；
LED裸片，所述LED裸片经由所述LED裸片的底部侧面附接到所述衬底；
至少部分反射膜，所述至少部分反射膜附接到所述LED裸片的顶部侧面；以及
磷光体，所述磷光体经由施加覆盖层附接到所述LED裸片的一个或多个侧面，所述覆盖层在所述LED裸片周围形成空腔，并且所述施加包括以下操作中的至少一者：利用刮板将施加至所述覆盖层的所述磷光体放置在所述空腔中、用所述磷光体喷涂所述覆盖层和所述空腔，或者将所述磷光体以片材形式设置到所述LED裸片上，使得所述磷光体被附接到所述LED裸片的所述顶部侧面和所述覆盖层，其中所述磷光体还被布置在所述至少部分反射膜之上。
2.如权利要求1所述的LED系统，其中所述磷光体从所述LED裸片的所述一个或多个侧面中的至少一者延伸大于所述LED裸片的宽度的距离。
3.如权利要求1所述的LED系统，其中所述磷光体从所述LED裸片的所述一个或多个侧面中的至少一者延伸5微米到500微米。
4.如权利要求1所述的LED系统，其中所述LED裸片是第一LED裸片，
其中所述LED系统还包括第二LED裸片，所述第二LED裸片附接到所述衬底，并且
其中所述磷光体从所述第一LED裸片的所述一个或多个侧面中的侧面延伸到所述第二LED裸片的侧面。
5.如权利要求1所述的LED系统，其中所述至少部分反射膜反射光的30％以上。
6.如权利要求1所述的LED系统，其中所述LED裸片是直接附接到所述衬底的未封装的LED裸片。
7.如权利要求1所述的LED系统，其中所述LED裸片的厚度在50微米与80微米之间。
8.如权利要求1所述的LED系统，其中所述至少部分反射膜是第一至少部分反射膜，并且
其中所述LED系统还包括第二至少部分反射膜，所述第二至少部分反射膜位于所述衬底和所述LED裸片的底部侧面之间。
9.如权利要求1所述的LED系统，其中所述施加包括以片材形式放置所述磷光体。
10.如权利要求9所述的LED系统，其中所述磷光体片材使用粘合剂而附接到所述至少部分反射膜。
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