CN1799148A - 提供磷光体量控制的发光二极管封装 - Google Patents

Abstract

制备有特殊封装的发光二极管，提供相对于波长变换介质的定量特征。在连接在一起的时候，该器件封装的元件形成特殊形状的空腔。该空腔的形状和尺寸用于控制柔软凝胶体的掺磷光体介质的定量。该凝胶体填充该空腔，使得从半导体模发出的光的类似截面独立于光传播的具体方向。以此方式，从蓝色发光二极管形成“白光”LED系统，高度控制磷光体的量使得准确量的蓝光可以转换为黄光，而没有在相竞争的技术中出现的角度均匀性问题。

Description

提供磷光体量控制的发光二极管封装

发明领域

下列发明公开内容大体上涉及发光半导体器件的封装，有时是LED的封装，并且尤其涉及数种封装，其中关于波长漂移介质，这些封装具有定量(dosing)功能。

技术背景

发光二极管LED是高度可靠而便宜的光源。然而，LED的确切特性表明，其发射的光在一定波长上关于一条特定的“直线”集中。也就是说，LED必须是由其物理成分确定的一种特定颜色或另一种颜色的。

对于“白光”LED就存在很高的要求。白光是由可见光谱内的多种波长光组成的。因此，“白光”LED必须在许多条线上产生光线。获得白光LED的一个通用方法是制作一种LED，其具有高能量蓝光的设计波长。然后，在变换过程中利用某些蓝光，变换过程的结果为使部分能量转变为其他颜色(波长)的光。通过一种材料，例如某种特定的磷光体，可以容易地实现这一步。部分蓝光被吸收，并且激发磷光体，接着在较长波长处，也就是在黄光或红光处减弱激发。在观察LED时，这种LED呈现为白色，因为它似乎是同时发射蓝光和黄光。

在这样应用磷光体转换蓝光的系统中，典型地，磷光体直接涂敷在LED半导体的外部。磷光体被研磨成微粉，并与例如环氧树脂等粘合剂混合，并直接涂敷于半导体模中。半导体发出的光离开模，进入掺有磷光体的环氧树脂。依靠环氧树脂中磷光体的密度，以及环氧树脂/磷光体变换层的厚度，体现出一个“交互作用截面”。因此，蓝光转换为其他颜色光的程度依赖于磷光体的密度，以及变换层的几何形状。

在此领域内的先行者们认识到，在生成具有角度均匀性的白光方面具有很大的难度。实际上，对于发射光束的每个传播方向，发现了不同的色温。这是由于这样一个事实，即光从半导体发出，通过LED光学系统，再成为输出光束，对于所有发射方向，其路径是不同的。更具体地，对于每个传播方向，通过变换层的光，都可能具有不同的与其相关联的交互作用截面。人们已经做出了很大的努力，试图在为“白”光LED系统设计封装时，降低色温的角度依赖性。

例如，发明人Ng在欧洲专利申请EP1,179,858A2中讲授了一种技术和配置，使得应用的波长变换层，关于发射方向产生更加平均的色温。然而，在这些系统中还残留着很大的难度。也就是，表面张力变化依赖于诸如环境温度、芯片的形状和大小、反射杯的大小和环氧树脂中磷光体的浓度等因素。因此，不可能在大量LED器件中获得恒定的厚度。因而器件相对于器件的一致性较低。另外，变换层内的陷获泡(trapping bubble)问题、以及变换层和芯片或反射杯之间的问题都是造成低性能的因素。

因此，其他发明人尝试了不带有这些问题的解决方法。例如，发明人Lowery在美国专利5,959,316 30中提出了一种方法，其中具有非常均匀的变换层。然而，该系统未能呈现出较好的结果，因为它假设芯片发射的光会聚度在所有方向都是一致的；而这个假设不是完全正确的。另外，在制造变换层方面存在很大的难度，其中该变换层被描述为要对其形状进行高度控制，因而要求支持的装置和方法均匀地制造变换层。

最后，美国专利6,252,254提出的系统同样致力于解决白光LED器件中色温的角度依赖性。此外，将变换层应用于半导体模，改变芯片产生的光波长。关于提供均匀的可控制的变换层、具体地关于形状、更具体地关于交互作用截面，该系统在构建时同样面临着困难。因而，这些器件中生成的光具有的色温作为输出光束中发射角的函数而变化。

通常，为本发明人所有及讲授的概念某些包括美国专利申请：10/216,275；10/360,955；10/360,239；以及10/081,008，这些专利申请包括的部分系统可以与本发明中所披露的新的配置集成和配合。因此，以参考方式引入这些公开内容，就像将其全部内容在此转载一样。

当某些技术的系统和发明设计为实现具体目标时，其中某些目标是不同寻常的，但是这些发明具有一些限制，妨碍了在当前可行的新方法中使用到它们。这些技术的发明不用于也不能用于实现本发明的优势和目标。

发明内容

现在，Shishov，A.；Agafonov，D.；Scherbakov，N.；Scherbakov，V；以及Abramov，V.提出的发光二极管封装的发明包括器件和方法，关于波长变换层具有自定量特性。这些系统的主要功能是提供关于色温的角度均匀性。与现有技术的方法和器件的差异在于，那些系统不提供具有有效定量装置的波长变换层的封装。

这里提出的器件和系统在预定角度范围内具有较低的色温变化，而生成改良的白光LED。非常特殊的封装包括提供关于波长漂移机构的精确定量的方案。提供特殊成分、形状和大小的介质配合完成任务，使白光LED在角度分布范围内具有一致的色温。

为使此类精确的波长漂移介质具有上述高可控制性功能，必须精确控制波长漂移介质的大小和形状、或者“剂量”。另外，必须极好地进行制造控制，尤其是关于工件之间的均匀性。以上示出不利用装置，以喷雾、液体、涂层、和其他形式，应用波长漂移介质，以某种方式精确形成介质，以支持色温的角度恒定性。

这些发明的系统生成精确的白光LED，该LED输出光束的色温的角度变化性较低。尽管波长漂移介质不以具体形状直接应用，但是通过与封盖元件下表面的机械合作用，会最终形成被应用的介质。半导体模以技术上通用的方式，通过适当的电连接，置于衬底或基底元件之上。为达到这点，可以应用特别准备的具有已测定数量的柔韧的凝胶体。另外，具有预定形状下表面的封盖元件被压在底部一半导体-凝胶体的组合物之上，并固定在上面。将封盖压在基底上的做法使凝胶体被转移并挤压，完全填充底部和封盖之间形成的空腔。这样，形成具有精确形状的波长变换介质。该形状用于使波长变换介质与在不同方向传播的光相互作用，与类似的交互作用截面相接触。因而，不管光从半导体芯片的哪个方向发射，都要经历大约同样数量的波长变换。因此所有方向发射的光由大约相同数量的蓝光和黄光组成，生成均匀的色温。

本发明的主要目标是提供高性能的白光LED器件。

本发明的一个目标是提供具有先进的波长变换层的LED封装。

更进一步的目标是提供具有较低色温变化性的白光LED系统，其中色温变化性作为输出光束中发射方向的一个函数。

参考优选实施例的详尽描述，并参考附图，可以获得更好的理解。呈现的实施例是实现发明的具体方法，并不包括所有可能的方法。因此，存在一些实施例，不背离权利要求书中阐明的本公开内容的精神和范围，但是也不作为明确的实例在这里出现。可以理解，还可能有大量替换的实施例。

附图简述

考虑以下描述、附加权利要求书以及附图，可以更好地理解本发明的这些以及其他特性、方面、以及优势：

图1为这些发明的第一种的横截面示图；

图2说明另一种的类似示图；

图3为示出LED中各个元件的LED封装分解图；

图4说明用于形成这些发明的LED封装过程中的一个步骤；

图5类似地示出同一过程中的下一个步骤；

图6说明该过程中的最后一个步骤；

图7为过程最终结果的横截面图；以及

图8说明分度和机械互锁连接系统。

发明详述

贯穿该公开内容，对某些术语进行引用，其中在定义这些术语的通用字典中，可能或不可能像这里一样确切定义它们。为了提供更精确的公开内容，从为了清晰的角度表示下列术语，以使得能够更容易地领会真实的广度和范围。尽管将使得每一次尝试都精确而彻底的，但是一个必要条件是，不是所有与每个术语关联的含义都可以被完全阐述。因此，计划让每个术语还包括它的通用含义，这个含义可以从相应领域中的常规使用方法衍生而来，或来自于字典含义。如果这里出现的定义与字典定义或技术定义发生冲突，必须利用上下文和不限于字面含义的判断来得到所意味的含义。为了充分领会所讲述的深度，理解所有意味的变化，适当地建议注意，在赋予使用的术语更广含义的一方面出现的错误。

LED封装

“LED封装”是与发光二极管关联的电子和机械支撑装置。典型地，此类封装包括提供机械稳定性、电连接、热力管理的系统、以及光学聚焦子系统。

分度装置

分度装置包括机械系统，使多个部件关于一条公共轴线对准，使得这些部件可以更好地与其他部件配合。

连接装置

连接装置包括将两个或多个部件连接、固定和保持在一起的那些系统。在某些类型中，连接装置与分度装置结合为一个单一的双功能系统。

为了该公开内容充分包括实际上功能性的名词“分度装置”的完整含义，参考以下注释可能更有效：

分度装置

分度装置是用于将两个或多个部件排列在一起的系统。在本发明的许多实施例中，分度装置为一组销孔对。可以使用许多可供选择的分度装置形式，来完成同样的任务。可以为手头上的具体任务选择采用的具体分度装置，例如对于特定LED封装来说，销孔系统就可能不是很适合，所以在此情况下优选一种可供选择的分度技术。不会由于分度装置的具体选择而改变本发明的实质。因此这些发明的描述应该不限于分度装置的某个具体类型。在实现功能时就可以满足由“分度装置”描述的限制。因此，通过使用术语“分度装置”，意味着用于机械式排列两个或多个封装部件的任何可能的装置。专家们意识到，存在数千种可能的方法来提供分度装置，而且将不会为加深对这些发明的理解而试图将它们列在这里。读者将会领会这里所谓的“分度装置”的最广范围的适用定义。

像上面那些本质上功能性的术语可以用于整个公开内容中，包括权利要求书。例如，后面接一个描述功能的短语的“装置用于”或“步骤用于”。需要明白，任何可能在随后作为实例提供的具体装置并不意味是将“装置用于”限于此实例，而是进一步说明特定优选可能性的实例。因而，“装置用于”或“步骤用于”不应限于可以被调用的任何具体结构，而是可以使描述的功能生效的任何可能的装置。读者将会意识到，所执行的功能是这些发明的实质，并且可以有多种替换的装置使得这些功能进行，而无须减损作为这些发明一部分的任何一个组合或多个组合。

依照本发明的每一个优选实施例，提供为波长漂移介质定量的LED封装装置和方法。将领会到，描述的每个实施例包括装置和方法，而一个优选实施例的装置和方法可能与另一个优选实施例的装置和方法不同。

本发明的LED封装提供用于为波长变换介质定量的装置。在具体参考了二极管半导体模发射的光在所有方向传播的事实之后，完成这一步。对于从半导体连接处发出的每条路径，通过波长变换介质，并进一步通过改变传播方向的光学系统，希望波长变换的数量是近似的。因为以具体角度耦合进输出光束的光可以在器件封装中通过许多条路径，实际上，把所有此类路径的集合与另一个角度关联的所有此类路径的集合相比较，其结果应该是类似的。这样，可以保证在设计的角度分布范围内具有均匀的色温。

为实现这一点，提供用于形成空腔的一种封装。LED封装可以由半导体、基底元件、电连接、和透镜组成。另外，这些器件封装可能包括形成于封盖元件和基底元件之间的空腔。大部分通用LED封装没有此类空腔，而透镜/封盖是由注入的聚合体材料形成，并与半导体紧密接触。某些专业LED封装包括封盖和基底之间的空腔。半导体存在于空腔之内。有时具有较高的热连接和优选伸缩特性的材料也可以存在于空腔之内。在这些发明中，使用例如软凝胶体的介质。另外，软凝胶体用作为粘合剂和载体，特定的波长漂移成分混合在其中。例如，可以精细研磨磷光粉并混入软凝胶体中，其中软凝胶体以均匀分布的方式保持磷光体。精细测量的凝胶体/磷光体混合物部分，或下文所称的波长漂移介质，置于封盖元件和基底元件之间。当封盖元件和基底元件机械式连接在一起时，封闭空腔包含波长漂移介质。另外，也是最重要的，由于是以精确形状设计空腔，强制波长漂移介质获得空腔的确切形状。将会注意到，空腔的容量和凝胶体的测定数量近似相等，以提供最佳效果。

由于空腔是由基底表面和封盖元件下表面共同确定的，将封盖元件压在基底元件上的做法就形成了空腔。在设计好将封盖元件分度和连接到基底元件的系统时，将封盖元件压在基底元件上的做法就以一种预定和精确的方式分布凝胶体。凝胶体被压扁，完全填充空腔。借助连接装置，例如机械互锁系统，将封盖紧固在基底元件上。可以借助诸如胶水等粘合剂进一步连接。

参考附图，将会领会到对这些发明的更完整的理解。特别地，图1说明第一优选形式。LED封装可以部分地包括封盖元件1。封盖元件可以由例如具有良好光学透射特性的模制聚碳酸酯或其他硬塑材料形成。这些封盖元件可以形成有几个重要的几何特性，关于这里第一次讲述的这些新概念，每个特征都具有重要的功能性。

例如，封盖元件的上表面2可以形成为透镜。当封盖元件的上表面包括球形的表面-空气界面时，就产生了简单的凸透镜。其他透镜类型可以包括表面凸起图形，形成诸如Fresnel透镜的衍射元件。塑料封盖元件内，向表面传播的光能耦合进输出光束中。通过精细的校准和设计，透镜可以从诸如二极管半导体模的高度发散光源中形成会聚的和高度方向性的光束。

这些封盖元件也可以具有另一种执行光学功能的专用表面。反射镜元件3可以形成于器件侧面，优选为圆锥截面的形状。可以在反射镜元件上涂附一层金属材料以增强反射，或者安排其几何形状以支持全内反射特性。尽管优选器件具有由圆锥截面制成的反射镜，也可以将反射镜制作为球形和非球形。实际上，反射镜通常被视为轴对称的旋转表面，不背离本公开内容中出现的原则，表面的精确特性留待具体的工程设计的判断力来确定。

本发明的封盖元件也可以包括分度系统4，其中封盖元件对准、连接、并固定在基底或衬底部分上。在此图解中，封盖元件插脚4与衬底配合，而且对于衬底侧面，二者之间的间隔是精确的。在某些形式中，插脚可以形成机械互锁。例如，可以在插脚内侧形成小型制动器，使制动器与衬底边缘咬合，并以精确的校准和稳定的压力将其固定在封盖元件上。更进一步地，其他形式可能包括一些系统，其中的插脚插入较大衬底中精确对准和间隔的孔中。本领域技术人员将会领会到，可以通过多种方式实现分度；封盖与衬底的连接和校准，是所有这些分度装置的基础。

主要的重点是这些封盖元件的下表面5。将封盖元件压在衬底上时，在封盖元件和衬底之间形成空腔。空腔的精确形状部分地由封盖元件的下表面确定，而且该形状是极其重要的。通过改变封盖元件下表面的形状，在将封盖元件挤压并固定在衬底上时，可以有效地改变形成的空腔大小和形状。为了达到这里描述的效果，空腔的大小和形状是关键。通过形成精心计划和调节的封盖元件下表面，本发明的LED封装提供自定量特性，控制波长漂移介质的分布和密度。这样，可以精确控制LED的发射特性。

另外，LED封装可以包括基底元件6。这些基底元件可以由诸如层形树脂(textilite)或可替换的通用电路板材料形成。在应用先进的热力管理策略的器件中，可以替换为金属衬底。在类似的先进形式中，衬底可以与先进和集成的导热路径相关联。在大小上，衬底可以非常小，也就是，足够容纳电连接器和与封盖元件的机械连接。在其他情况下，衬底可以较大，具有数平方厘米或数十平方厘米的表面积。在这些情况下，安排单一的衬底可以容纳多个封盖元件和多个半导体器件。

另外，这些器件包括至少一个发光二极管半导体模7。优选形式包括专用的高能LED系统，有时被认为是“蓝光”LED。关于热导，这些高性能LED优选为与基底良好连接。这些器件中的一些包括多个分立的半导体模。另外，在一些情况下，模以各种波长发射光，不是完全与单一封装中的其他模相同。

这些LED封装包括专用的波长漂移介质8。该介质具体表现为柔韧的凝胶体材料。在一种胶体混合物中，粘合剂材料含有微粒状磷光粉的合成物。微粒均匀分布在粘合剂内。在装配封装时，封盖和基底元件使凝胶体填满并精确占据空腔的形状。凝胶体行使次要功能，进一步与半导体模热连接，并将热量从半导体模中传输出去。通过触点形成“干净的”光学结合处，波长漂移介质精细地与封盖元件下表面连接。类似地，凝胶体与模紧密连接，由此模中生成的光线9轻易地透射进入波长漂移介质并进一步透射入封盖元件。由于通过精心设计，已经充分地了解了空腔的容量，通过自动化机械装置，可以以预定数量轻易地应用精确数量的凝胶体。

图2说明这些发明的另一个重要形式。其中多个半导体模集成入单一的封装系统，这种情况下，封盖元件的下表面得到一种更复杂的形状。下表面的轮廓可以近似为由多个模占据的空间形状。本质上，对于在任意方向传播的光，希望模和封盖元件之间的距离大约相等。在不是精确要求时，近似可以提供极好的效果。任意具体方向上离开封盖元件透镜的光，由在磷光体波长变换空间中占据多条路径的许多光线组成。因为平均值是确定的，特定色温的精细均匀白光以极小的变化向所有方向发射。这与发现对于色温有较大的角度依赖性的技术是完全不同的。图中，封盖元件21包括形成球形(或更精确的，球形截面)透镜的上表面22、圆锥截面反射镜23，分度装置24。下表面25不仅仅由单一的曲线表面组成，而是具有间断面和多个弯曲截面的曲线表面。当此类封盖元件被压在底部26上并与其连接，封装并保护多个二极管模27时，还形成特殊形状的空腔28，以容纳掺有磷光体合成物的柔韧的凝胶体材料。光线29在多个方向传播，穿过凝胶体波长漂移介质，并因此与其中分布的磷光体微粒相互作用。对于凝胶体中独立传播方向的每条光线，交互作用截面是类似的。

这些发明的方法在图3至7中仔细的说明。也就是，形成具有下表面32的透明塑料封盖元件31，该下表面形成局部空腔，其形状对应于半导体模占据的空间。硅半导体模35与衬底33结合，形成适当的电连接34，该电连接同时包括与上述模顶部的第二电触点。准备具有均匀分布其中的磷光体或类似磷光体合成物柔韧材料37，或者“凝胶体”。同样的凝胶体置于半导体模与封盖元件之间。接着，封盖元件压在上述衬底上，使上述柔韧材料获得封装它的空腔的形状，并开始与封盖元件和半导体模紧密接触。

图4更好地说明电连接的一种形式，在LED封装内部提供电设施。具有下表面42的封盖41用于与其上具有半导体模44的基底43连接，通过焊接点45，半导体模与基底上表面进行较好的电接触和热接触。电导46和引线连接导体47可以用于进一步电连接该模，为空腔外部的系统提供电能。

图5示出在应用封盖元件之前，凝胶体如何直接涂敷到半导体模的上表面。具有特殊形状下表面52的封盖元件51用于提供将要用在底部53上的单一元件光发射器。凝胶体材料54置于半导体器件55的顶部。

图6说明如何应用封盖元件61，并借助于插脚分度装置62，与基底元件63连接，如何使得凝胶体填充空腔并封闭半导体66。通过导体67，电导68和粘合剂69实现双极电触点。

最后，图7示出封盖71和插脚72与底部73的紧密固定。半导体二极管74封装在空腔内，并被波长漂移介质75的均匀层完全包围。

本发明中一个重要的特别关注点包括将封盖元件与基底元件连接的装置，尽管本领域技术人员肯定同意存在许多可能的机械系统，将封盖元件固定在基底元件上的作用是相同的，他们也同意不可能在这里将它们一一列举或说明。因此，为了提供完整的公开内容，这里声明，任何将封盖元件固定在基底元件上，并由此在其中形成空腔的机械系统，都满足本发明的精神。因而，不应该仅仅试图引入对连接装置的修改，并相信此类改变会带来一种新的器件和发明；而应该是，这种努力将会导致产生这里讲述的这些发明的一种形式。

为求完整，说明优选和最佳模式的一个实例，示出一种可能的连接系统。读者将会想起，与展示的实例相差极大的可选实例在“连接装置”的含义范围内可以有效地提供可被接收的形式。

因而，图8示出封盖元件的一个形式，该封盖元件具有成形的下表面，其可以与基底元件固定，在其间形成空腔。像之前的图一样，封盖元件81包括集成的反射镜82。仅仅将这些部件组合到一起，就能在封盖元件和底部84之间形成空腔83。在空腔内，放置半导体模85，使其与细线86和电导连接器87电接触。可以在基底元件的表面形成异性极的电触点。封盖元件81可以包括组合的分度和连接装置，该装置包括塑料插脚88和基底元件89上的孔。当插脚与封盖元件结合形成时，例如在塑造过程中，将插脚插入基底元件的孔中，实现对准，因而使得透镜与半导体精确同轴。这样，实现器件的分度功能。当封盖元件固定在基底上时，进一步实现连接功能。通过将插脚底部融化到形成于基底元件背部的埋头孔中，实现这一点。在对插脚底部加热，使其融化并获得埋头孔的形状时，封盖元件插脚插入基底元件的孔中并固定住。融化的插脚底部提供阻力，防止各部件分离，并因而在其中形成坚固的连接。

图1至7故意没有详细介绍连接和分度，因为可以通过许多不同的有效途径来实现。为了这些发明，当形成作为分度和连接系统的、对于调节关于其中光传播的交互作用截面的特殊形状空腔咬和时，满足其实质。

上述实例针对确定的实施例，该实施例说明本发明的器件和方法的优选形式。为了完整性，在下面描述对器件和其构成元件，以及构成它们的方法和步骤的更通用的描述。

因此，本发明包括：具有封盖元件的发光物体，发光半导体，基底元件，以及混入柔韧粘合剂材料的合成物。封盖和基底元件共同形成具有发光半导体的空腔，其中具有磷光体和粘合剂。这些封盖元件典型地为硬质透明塑料材料，例如有时在塑造过程中形成的聚碳酸酯。

此类封盖固定在底部上形成LED封装。封盖元件也包括下列结构：透镜；反射镜，下表面，和分度装置。透镜可以是球形空气/塑料界面。可选择地，透镜在本质上可以是衍射的，例如Fresnel透镜。

这些物体的反射镜优选为轴对称的旋转面。此类旋转面的一个实例包括一个圆锥截面。这些反射镜包括封盖元件表面上的薄金属层。在可选形式中，某些反射镜在全内反射的原则下工作。反射镜应该相对于透镜及其下表面同轴放置。

封盖元件的下表面和基底元件一起形成具有特定形状的空腔。那些形状对应于上述至少一个半导体所占据的空间形状。下表面可以形成一个凹形空间，用于接受包含磷光体或其他合适的波长漂移介质的凝胶体材料。

分度装置提供关于上述封盖元件和上述基底元件的校准，使得透镜可以较好地与发光半导体连接，有效形成输出光束。具有多个在空间上彼此间隔的半导体的物体，可以形成占据具体空间形式的二级管阵列。下表面和基底一起形成空腔，其形状对应于这些半导体占据的空间形状。在此类情况下，至少安排两个半导体发射不同波长的光。二极管基本上可以置于轴对称的平面场中。

本发明同时包括下列方法。形成发光器件的方法具有这些步骤：形成封盖元件，其下表面与基底元件配合形成空腔，空腔形状对应于半导体模占据的形状；将半导体模粘合在衬底上，形成电连接；形成与模的第二电触点；制备柔韧材料，或“凝胶体”，部分包含磷光体或类似磷光体的合成物；将凝胶体置入半导体模和封盖元件之间；通过分度和连接系统，将封盖元件压在衬底上，使凝胶体获得封装凝胶体的空腔的形状，并开始与封盖元件和半导体模紧密接触。

形成封盖元件的步骤包括在塑造过程中，形成一个诸如聚碳酸酯的硬塑材料的封盖元件，由此形成下表面，其形状对应于至少一个半导体模占据的空间。

这些方法同时包括将封盖压在衬底上，因而咬合为机械互锁分度装置，使封盖元件与衬底紧密连接和对准。另外，凝胶体被加入封盖元件下表面和衬底/半导体模组合体之间，提供上述半导体模和凝胶体，以及上述下表面和凝胶体之间的光学接触。

现在可以完全领会如何制造白光LED，而其中器件封装包括关于波长漂移介质的自定量特性。尽管在相当多的细节中用清晰而简明的语言，并参考包括发明人期望的最佳模式的某些优选形式描述了本发明，但是其他形式也是可能存在的。因此，本发明的精神和范围不应限于其中包含的优选形式的描述，而是由所附的权利要求书限定。

Claims (26)

1.发光物体包括：

封盖元件；

至少一个发光半导体；

基底元件；以及

混合并均匀分布在柔韧的粘合剂材料中的磷光体成分，

所述封盖和基底元件一起形成空腔，该空腔内含有所述至少一个发光半导体以及所述磷光体和粘合剂。

2.根据权利要求1所述的发光物体，所述封盖元件进一步包括硬质的光学透明塑料材料，例如聚碳酸酯。

3.根据权利要求2所述的发光物体，所述封盖元件在塑造过程中形成。

4.根据权利要求3所述的发光物体，所述封盖固定在所述基底元件上。

5.根据权利要求3所述的发光物体，所述封盖元件包括的结构具有：透镜；反射镜，下表面，以及分度装置。

6.根据权利要求5所述的发光物体，所述透镜为球形空气/塑料界面。

7.根据权利要求5所述的发光物体，所述透镜为衍射型透镜，例如Fresnel透镜。

8.根据权利要求5所述的发光物体，所述反射镜为轴对称的旋转面。

9.根据权利要求8所述的发光物体，所述旋转面为圆锥截面。

10.根据权利要求9所述的发光物体，所述反射镜包括位于该封盖元件表面上的金属层。

11.根据权利要求9所述的发光物体，所述反射镜在全内反射原理下工作。

12.根据权利要求8所述的发光物体，所述反射镜相对于所述透镜和所述下表面同心放置。

13.根据权利要求5所述的发光物体，所述封盖元件下表面和所述基底元件一起形成空腔，该空腔的形状对应于所述至少一个半导体占据的空间形状。

14.根据权利要求5所述的发光物体，所述下表面形成凹形空间，用于在其中容纳凝胶体材料。

15.根据权利要求14所述的发光物体，所述下表面进一步用于与所述基底元件连接，以形成封闭空腔。

16.根据权利要求5所述的发光物体，将所述分度装置设置为提供关于所述封盖元件和所述基底元件的对准。

17.根据权利要求5所述的发光物体，所述物体包括多个在空间上彼此间隔的半导体，以形成二级管阵列。

18.根据权利要求17所述的发光物体，所述下表面和基底一起形成空腔，该空腔的形状对应于所述多个半导体占据的空间形状。

19.根据权利要求17所述的发光物体，至少两个所述半导体发射不同波长的光。

20.根据权利要求17所述的发光物体，二极管基本上置于轴对称的平面场中。

21.形成发光物体的方法包括下列步骤：

形成透明塑料的封盖元件，其具有的下表面形成局部空腔，该空腔的形状对应于半导体模；

将至少一个半导体模粘合在衬底上，以形成电连接；

形成与所述模顶部的第二电触点；

制备柔韧材料，或“凝胶体”，部分包含磷光体或类似磷光体成分；

将所述凝胶体置入所述半导体模和所述封盖元件之间；以及

将所述封盖元件压在所述衬底上，由此使所述柔韧材料得到将其封装的该空腔的形状，并与该封盖元件和半导体模紧密接触。

22.根据权利要求21所述的方法，所述“形成封盖元件”的步骤进一步包括形成例如聚碳酸酯的硬塑料材料的封盖元件。

23.根据权利要求22所述的方法，所述“形成封盖元件”的步骤包括在塑造过程中形成该封盖元件。

24.根据权利要求21所述的方法，所述“形成封盖元件”的步骤进一步包括形成下表面，其形状对应于至少一个半导体模占据的空间，由此在将所述封盖元件设置给所述半导体模时，形成类似形状的空腔。

25.根据权利要求21所述的方法，所述“将所述封盖压在所述衬底上”的步骤包括咬合机械互锁分度装置，由此使该封盖元件与所述衬底紧密连接和对准。

26.根据权利要求25所述的方法，将所述凝胶体加入该封盖元件下表面和该衬底/半导体模组合体之间，以提供所述半导体模和凝胶体，以及所述下表面和凝胶体之间的光学触点。

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