TWI381522B

TWI381522B - 發光二極體組件及其製造方法

Info

Publication number: TWI381522B
Application number: TW096117601A
Authority: TW
Inventors: Yi-Qun Li; Yi Dong; Wei Shan
Original assignee: Intematix Corp
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2013-01-01
Also published as: TW200822353A; CN101653039A; CN101653039B

Description

發光二極體組件及其製造方法

本發明係關於含有發光二極體(LED)組件與LED陣列組件的發光裝置及其製造方法。更明確地說，本發明係關於LED透鏡組件以及LED陣列透鏡組件。再者，雖然並未明示，不過本發明關於具有磷光體增強的LED組件。

欲達成現今發光二極體(LED)所預期的亮度，必須有效地提取該LED晶片/晶粒所產生的光。LED晶片通常具有一邊緣發射或表面發射結構。全內反射係主要的損耗機制，其會降低被發射光子的比例，且已知的係，入射至表面的光子之全內反射會大於在由司乃耳定律所定義之臨界角θ_c 的角度：θ _C ＝sin^－1 (n ₀ /n ₁ )其中，n₀ 與n₁ 分別為空氣與LED晶片材料的折射率。此外，LED材料內的吸收以及介面處的菲涅耳反射損耗會降低LED的光輸出效率。在平坦表面LED中的電光轉換總效率如下給出[W.N.Carr與G.E.Pittman，Appl.Phys.Lett.3，173(1963)]：其中4n ₀ n ₁ /(n ₀ ＋n ₁ )² 為透射係數，而(1－cosθ_C )為實心圓錐。

為提高提取效率，可運用逐步降低晶片至空氣的折射率來降低全內反射損耗。舉例來說，倘若使用一中間折射率n ₂ ＝的媒體來囊封該LED晶片的話，那麼介於該LED晶片與媒體之間的臨界角便會提高至，導致相對於空氣的提取效率會提高(n ₂ /n ₀ )² ＝n ₁ /n ₀ 倍，並且會對菲涅耳反射損耗作某些額外修正。

其他技術已被用來提高提取效率。舉例來說，可利用粗糙化LED晶片表面來有效放大該晶片的表面積並且從而確保會有更多的發射光線落在該有效放大表面積所提供臨界角區域內。另一項技術則包含使用光子晶體來盡可能地將發射光的眾多模式耦合至一LED晶片的頂部表面外部，尤其是較低階的模式。

此外，凸透鏡之類的光學器件亦常用來改變一LED晶片的發射輻射圖案，以便將其發射準直至所需的方向並且提高該方向中的照明強度。通常，該透鏡會被表面黏著在一個別LED晶片之上。再者，由玻璃或塑膠材料所製成的一表面黏著透鏡還會提高光提取，因為其折射率低於晶片材料的折射率且大於空氣的折射率。此外，其中凸地彎曲表面還會大幅地增加介於該透鏡與空氣之間的臨界角區域的大小，有助於從下方的晶片中提取更多數量的光。黏著此等透鏡的一項問題係肇因於該LED晶片的大小，其大小通常為數個微米，對齊該透鏡與該晶片的公差係非常精確且該程序可能會變昂貴。據此，該LED晶片或數個晶片經常會被黏著在一容器及被黏著於該容器的透鏡內。

近來所開發的以InGaN(氮化銦鎵)藍色LED晶片及各種黃色磷光體(光致發光材料)為主的白色LED用以讓一LED會對肉眼發射近似白色的光已經可達成眾多技術性與商業性應用，其包含固態發光在內。目前，磷光體材料之粒子係被併入一囊封材料之中，接著該囊封材料便會被塗敷至已經切割與封裝的個別LED晶片。在塗敷該磷光體之後，該透鏡便會被表面黏著至該囊封磷光體層。此製造技術效果不佳、耗時、而且昂貴。

本案發明人已經發現，將磷光體材料直接塗敷在一透鏡或某些其他此等光學器件的表面上或將其埋置在內部可簡化製程並且可在白色LED的情況中達到較佳的白光均勻度。不過，在分離的晶片層級處個別封裝磷光體材料以及透鏡仍是一耗時的程序。

所以，需要一種製造LED透鏡組件的改良方法，其能夠在晶圓層級處提高磷光體，以便保持製造品質一致性、改良封裝晶片效能、以及達成更高的良率。

本專利所揭示的方法提供整合的解決方式，其係利用在LED晶圓層級處進行磷光體塗布與光學器件黏著來達到有效的光提取、卓越的發光轉換與混色、有向性照明、以及提高LED晶片的亮度與均勻度。該光學器件可能係一具有磷光體塗布或埋置磷光體粒子的透鏡陣列。塗敷該透鏡陣列與磷光體的程序可能係藉由對LED晶圓直接施行微影方法。本專利中所揭示的結構與程序能夠大幅地改良生產一致性以及製造成本效率。應用一已塗敷的光學透鏡陣列能夠大幅地改良光提取與發光轉換效能，並且會大幅地改良製造品質一致性。

根據本發明，一LED組件包括：一LED及一經佈置相鄰於該LED之發光表面的透鏡；其特徵為，該透鏡投影在該LED之發光表面上的斷面的面積實質上等於或小於該LED之發光表面的面積。該LED組件可能進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料會包圍該LED之發光表面的至少一部分。或者，在該透鏡與該LED之發光表面的至少一部分之間會佈置一磷光體層。

於一配置中，至少兩個透鏡經佈置相鄰於一LED之發光表面，且該至少兩個透鏡投影在該LED之發光表面上的斷面的面積之總和實質上等於或小於該LED之發光表面的面積。該LED組件可能進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料會包圍該LED之發光表面的至少一部分。或者，在該至少兩個透鏡與該LED之發光表面的至少一部分之間會佈置一磷光體層。

根據本發明，一發光裝置包括：一LED陣列與一透鏡陣列，其中至少一透鏡會與該LED陣列中各個部件相關聯且其特徵為，各個透鏡投影在其相關聯LED之發光表面上的斷面的面積實質上等於或小於該LED之發光表面的面積。該發光裝置可能進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料會包圍該透鏡陣列的至少一部分。或者，在該透鏡陣列的該等透鏡中至少一者與該LED陣列之該等LED中至少一者之間會佈置一磷光體層。

根據另一具體實施例，一光子裝置包括：一LED，其經組態成用以從一發光表面處發射第一波長的輻射；一透鏡，其經組態成用以光學聚焦來自該LED的輻射；一磷光體，其經佈置相鄰於該LED，該磷光體經組態成用以吸收該LED所發射的輻射之至少一部分並且發射第二波長的輻射，其特徵為，該透鏡投影在該LED之發光表面上的斷面的面積實質上等於或小於該LED之發光表面的面積。於一配置中，該磷光體係被囊封在一透明材料內，該透明材料會包圍該LED之發光表面的至少一部分。或者，該磷光體係被佈置為介於該透鏡與該LED之發光表面的至少一部分之間的一層。

根據本發明的另一項觀點，製造一LED組件的方法包括：a)在一含有一LED陣列的基板上施配一透明透鏡材料；以及b)將該透明透鏡材料模製成一所需的透鏡圖案，以便匹配該LED陣列的圖案。視該透明透鏡材料而定，該方法可能進一步包括，在移除一用於模製該透鏡圖案的模具/壓印器之前，藉由UV固化或熱固化來固化該透明透鏡材料。較佳的係，該方法進一步包括，移除該透明透鏡材料中的選定區域，用以電接取該LED陣列中的電極。可藉由蝕刻、氧電漿蝕刻、或濕式蝕刻來移除該透明透鏡材料中的該等選定區域。

於一配置中，該方法進一步包括，於該LED陣列基板之上施配該透明透鏡材料之前，在該LED陣列基板的實質上整個表面上沉積一磷光體層。優點係，該方法進一步包括，於沉積該磷光體之前在該LED陣列的電極區域上方提供一脫模劑。接著，該脫模劑便可經過處理並且使用一剝離步驟來移除該磷光體層與透明透鏡材料中的選定區域，用以電接取該LED陣列中的電極區。

或者，該方法進一步包括，將該模製的透鏡材料與LED陣列埋置在一含有一磷光體的透明基質之中。或者，該方法包括在該透鏡陣列層與該LED陣列基板之間沉積一磷光體層。

本文揭示的係製造一含有一LED晶片與相關透鏡之裝置的方法，其具有或不具有磷光體材料，用以在晶圓層級處進行混色與大量發光轉換。一透鏡陣列可被放置成相鄰於在一基板上經過處理的LED晶粒陣列，該基板稱為LED晶圓，其中在該透鏡陣列的個別透鏡與該晶圓上的個別LED晶粒之間存在一對應性。該透鏡陣列可利用微影技術來製造，其包含模製、鑄造、以及壓印。該晶圓上的該LED晶粒陣列可能係特有的以GaN(氮化鎵)為主的LED。在本專利申請案內文中，發光二極體(LED)會被視為任何固態光源並且可能包含雷射二極體。

LED組件與陣列

於本發明的一具體實施例中，該透鏡陣列的該等個別元件(透鏡)的尺寸可實質上匹配一LED晶圓上該等LED晶粒的大小，更明確地說，各個陣列元件中的單一透鏡投影在該對應的LED晶粒之發光表面上的斷面的面積實質上等於該LED之發光表面的面積。於此配置中，該等透鏡與該等晶片係以一對一的方式相互配對。或者，該透鏡陣列中該等個別透鏡的尺寸可能會大於LED晶圓上對應晶粒的周圍。它們在空間上亦可能彼此匹配，俾使該等透鏡的大小範圍介於~50 μm至~5 mm之間。圖1中所示的便係該透鏡陣列中一元件與該LED陣列中一LED晶粒的一對一匹配關係。

於此組態中，透鏡陣列1係直接附著至LED陣列2，LED陣列2係形成在一基板(晶圓)3之上。該透鏡陣列可由各種材料形成，其包含：聚矽氧、環氧樹脂、聚合物、玻璃、或是塑膠材料。材料的選擇可相依於光提取的特定需求並且會據以選出一具有正確折射率的材料。舉例來說，該等透鏡1可能係圓形、正方形、矩形、六角形、或任何其他形狀，端視預期的應用而定。除了改良照明的放射效率之外，該等透鏡1會提高光提取效率，因為該等透鏡係被黏著在該等LED晶片之上，所以其用作為一具有中間折射率的光學媒體。較佳的係，各個透鏡具有中凸彎曲表面，其實質上縮小入射在透鏡空氣介面上大多數光線的入射角度，當相對於空氣的外表面為平坦時，該等光線則可歸因於全內反射而遺失。應該明白的係，利用被黏著在一LED晶片上的單一凸透鏡便可提取更多的光。

於另一具體實施例中，如圖2中所示，在黏著該透鏡陣列1之前可先在該LED晶圓3之上均勻地塗布一磷光體(光致發光)材料層4。該磷光體塗層4可經圖案化，以便為晶圓3上的各個個別LED 2晶粒留下敞開的電極接觸視窗。該磷光體材料的化學組成物可經組態成用以強烈吸收由其上塗布著該層的該等LED 2所發射的光子，並且接著重新發射一更長波長的光。該磷光體層的厚度可藉由控制該塗布程序來進行最佳化，以便具有LED發射光的所需吸收效果。該磷光體材料的選擇可取決於其發射頻帶的波長範圍以及該磷光體發射希望在混色中產生互補的LED發射的波長。該磷光體材料可適度地併入一黏結材料之中，並且接著藉由任何合適塗布程序將該組成物塗敷至該等LED晶片。

接著，便可使用下文所述的微影方法來將該透鏡陣列1併入在該經圖案化的磷光體層4的頂部上。該透鏡陣列中的個別透鏡1的尺寸可能實質上大於或匹配該LED晶圓上該等LED晶粒的大小。該等透鏡與該等晶片可以一對一的方式相互配對。因此，該透鏡陣列中該等透鏡的尺寸與該LED晶圓上該等晶粒的周圍在空間會彼此匹配，俾使該等透鏡的大小範圍介於~50 μm至~5 mm之間。本具體實施例的優點係，可以和圖1具體實施例中所使用者完全相同的方式在具有磷光體塗層之LED晶圓上來處理該透鏡陣列。如同圖1的具體實施例，該等透鏡可能係圓形、正方形、矩形、或六角形，端視該等LED晶片的幾何組態而定。該透鏡陣列的材料可能係：聚矽氧、環氧樹脂、聚合物、玻璃、或是塑膠材料。該透鏡陣列中該等透鏡的折射率應該選為小於該磷光體的折射率，以便確保從該LED材料至磷光體至透鏡至空氣的折射率會逐步下降(n_LED >n_Phosphor >n_Lens >n₀ )，以提高光提取。再者，相較於相對於空氣為平坦的表面所能夠提取的光，該等透鏡的中凸地彎曲表面實質上會增加落在從透鏡至空氣的臨界角區域內的光線數量，從而確保可提取更大量的光。

於另一具體實施例中，如圖3中所示，該透鏡陣列可經過處理，俾使和一LED晶片2相關聯的各個陣列元件均由複數個較小透鏡或小透鏡5所組成。一般來說，各個小透鏡的尺寸範圍介於~10 nm至100 μm之間。該透鏡陣列經組態成用以該晶圓3之上的一個、多個、或全部LED晶粒2會在其頂部上黏著一小透鏡陣列5，該小透鏡陣列會至少覆蓋該LED晶片的發光面積，且各個LED晶片在其發光表面上會黏著4及數百個或甚至數千個小透鏡。於此配置中，該等小透鏡投影在該LED之發光表面上的斷面的面積之總和實質上等於或小於該LED之發光表面的面積。圖3與4所示的係整合透鏡陣列與LED晶圓的方案，分別為具有及不具有磷光體塗層4。除了先前具體實施例的優點之外，此項運用複數個較小小透鏡的方案能夠進一步提高光提取，因為該等多個小透鏡會提供複數個彎曲表面，它們會以和一會提高光提取的粗糙表面類同的方式來隨機化從透鏡陣列耦合至空氣的光線的光束路徑。再者，複數個較小小透鏡還能夠改良來自該LED組件的照明的亮度之均勻度，此係因為該等大量小透鏡會導致其具有改良的形狀因數。

製造LED組件與陣列的方法

圖5(a)至5(g)中所示的係生產本發明的LED透鏡組件的示範方法。於此範例中，該透鏡陣列會匹配一晶圓上的LED晶粒陣列，在該等兩個陣列之間並沒有任何中間磷光體層。可用來在該晶圓上的該LED陣列之上或上方生產該透鏡陣列的一種方法係微影壓印方法。圖5(a)所示的係一具有一或多個電極區6的LED晶圓3。應該注意的係，圖5中並未顯示該LED陣列中的個別LED。

該方法包括下面步驟：

步驟1-圖5(b)：將一透明透鏡材料7塗布或施配在LED晶圓3之上。該透明透鏡材料7可能係：聚矽氧、環氧樹脂、聚合物、玻璃、塑膠材料、或是它們的混合物；步驟2-圖5(c)與5(d)：應用一具有一圖案的壓印器8，其會被設計成用以從透明透鏡材料至透明透鏡材料7來模製該等透鏡，以便讓該材料與該壓印器8的形狀相符。於圖中所示的具體實施例中，會有一透鏡對應於該LED晶圓中的各個LED晶粒。壓印器8還經組態成用以提供一電極視窗圖案9，以便隨後電接取該LED陣列中的一或多個電極6；步驟3-圖5(d)：將該透鏡材料曝露至UV輻射10或進行熱處哩，以便固化該經圖案化的透鏡陣列與電極視窗(此步驟為可選的且係相依於會用到的透鏡材料)。為讓該透鏡材料曝露至UV，有利的係，壓印器8係由透明於UV輻射的材料所製成；步驟4-圖5(e)：移除壓印器8；以及步驟5-圖5(f)：讓該透明材料的選定區域9曝露至一蝕刻(例如氧電漿蝕刻或濕式蝕刻)，用以灰化殘餘的矽或環氧樹脂透鏡材料，及/或用以電接取用來提供電力給該等LED與控制該等LED所需要的電極6。圖5(g)為已完成的LED透鏡組件的平面圖。

圖6(a)至6(h)中所示的係用於生產一匹配於一LED陣列的透鏡陣列的示範方法，在該等兩個陣列之間具有一中間磷光體層，其同樣係使用壓印微影技術。圖6(a)所示的係一具有一或多個電極區6的LED晶圓3。應該注意的係，圖6中並未顯示該LED陣列中的個別LED。

該方法包括下面步驟：步驟1－圖6(b)：在整個LED晶圓3上塗布或施配一磷光體層12；步驟2－圖6(c)：將一透明透鏡材料7塗布或施配在該磷光體層12之上；於一具體實施例中，該透明透鏡材料係：聚矽氧、環氧樹脂、聚合物、塑膠材料、玻璃、或是它們的混合物；步驟3－圖6(d)與6(e)：應用一具有一圖案的壓印器8，其會被設計成用以從透明透鏡材料至透明透鏡材料7來模製該等透鏡，以便讓該材料與該壓印器8的形狀相符。於圖中所示的具體實施例中，會有一透鏡對應於該LED晶圓中的各個LED晶粒。壓印器8還經組態成用以提供一電極視窗圖案9，以便隨後電接取該LED陣列中的一或多個電極6；步驟4－圖5(e)：將該透鏡材料曝露至UV輻射10或進行熱處哩，以便固化該經圖案化的透鏡陣列與電極視窗(此步驟為可選的且係相依於會用到的透鏡材料)；步驟5－圖5(f)：移除壓印器8；以及步驟6－圖5(g)：視需要地讓該透明材料的選定區域曝露至一蝕刻(例如氧電漿或濕式刻)，用以灰化殘餘的矽、磷光體、或環氧樹脂透鏡材料，及/或用以電接取用來提供電力給該等LED與控制該等LED的電極6。圖6(h)為已完成的LED透鏡組件的平面圖。

在上面所述之後者方法的眾多可能變化例的一者中，如圖6中所示之變化例，在圖6(a)中沉積該磷光體塗層之前會在該LED晶圓的電極區域6之上沉積一脫模劑11。接著，在步驟5中移除壓印器8之後，便可實施剝離步驟程序13，圖6(g)，其中，對該脫模劑進行合宜的處理(舉例來說，溶解)便可移除位於電極上方的透明透鏡材料。因為該脫模劑僅會被沉積在覆蓋著該(等)LED晶圓電極的區域之上，所以在該剝離步驟期間會被移除的唯一透鏡材料便係覆蓋著該電極的透鏡材料。

替代磷光體配置

配合LED透鏡裝置(個別組件以及匹配的陣列圖案)來組態該磷光體的替代方式如圖7與8中所示。在圖7(a)至7(d)中所示的組態中，磷光體14係被埋置在一透明基質材料(例如環氧樹脂)之中，而該LED透鏡組件2、1及/或匹配透鏡陣列與LED陣列5、2本身則係被埋置在一外殼15內的磷光體/基質材料14之中並且被該磷光體/基質材料14包圍。因此，利用圖7(a)至7(d)中所示的組態，來自該等LED 2的光在進入該充滿磷光體的環氧樹脂或矽材料14之前會被其隨附的透鏡1聚焦及/或增強，其中1)其會激發該磷光體，以及2)結合由該磷光體所產生的光，用以產生最終的生成光。

或者，對圖8(a)至8(d)所示的情況來說，該磷光體係被佈置在該LED 2及透鏡1/小透鏡陣列5之間作為層12(也就是，位於LED透鏡組件內)。來自LED 2的光先激發磷光體12，從而產生一第二波長的光，接著，來自該LED的光與源自該磷光體的光被透鏡1/小透鏡5聚焦與增強而成為一組合實體。

不論該磷光體的組態方式為何(也就是，使用圖7的原理或圖8的原理)，用以組態LED透鏡組件以及LED陣列與透鏡陣列的不同方式均可能相同。換言之，單一LED可連同單一LED一起封裝，如圖7(a)與8(a)中所示。每個封裝可能會有一個LED透鏡組件，如圖7(a)與8(a)的左邊所示；或者，可能會有一個以上的組件(舉例來說，三個組件)，如圖7(a)與8(a)的右邊所示。於該些具體實施例中，一封裝的LED包括至少一透鏡。於另一具體實施例中，一封裝的LED在一LED晶片上包括至少一透鏡，並且含有發光磷光體作為一被囊封材料或作為一被塗布膜。

在一替代的封裝配置中，其同樣可應用至任何類型磷光體組態，可在單一的LED晶片上提供一迷你小透鏡陣列。此配置如圖7(b)與8(b)中所示。參考圖7(b)左邊，與單一LED晶片配對的單一迷你小透鏡陣列5被封裝在一起；該迷你小透鏡陣列的斷面呈現出四列(或行)。在單一封裝中可封閉數個此等單元，例如，在圖7(b)右邊有三個單元。同樣地，圖7(b)中所示的係被囊封在包圍該(等)LED透鏡結構的透明基質之中的一發光磷光體的配置，而圖8(b)中所示的係針對該發光磷光體被塗布在介於該(等)LED晶片與該(等)透鏡間的一層之中的情況的雷同配置。在一平面圖中，圖7(b)與8(b)中所示之陣列的形狀可能係正方形，其意謂著一列之中的陣列部件數量等於一行之中的陣列部件數量。該陣列的形狀亦可能係矩形，其中一列之中的陣列部件數量多於或少於一行之中的陣列部件數量。

該陣列的形狀可能係線形，也就是說，該封裝之中僅有一列，而在該列之中則有多個LED透鏡組件(舉例來說，多個行部件)。此組態可稱為「條狀」封裝。於此情況中，該等單元可能包括和單一LED配對的單一透鏡，如圖7(c)中針對一囊封的磷光體所示者及圖8(c)中針對一磷光體塗層所示者；或者，可能包括和單一LED相關聯的多個小透鏡，如圖7(d)中針對一囊封的磷光體所示者及圖8(d)中針對一磷光體塗層所示者。

1．．．透鏡陣列/LED透鏡組件

2．．．LED陣列/LED晶片/LED晶粒/LED透鏡組件

3．．．基板/LED晶圓

4．．．磷光體材料/磷光體塗層/磷光體層

5．．．小透鏡陣列

6．．．電極區

7．．．透鏡材料

8．．．壓印器/遮罩

9．．．電極視窗圖案/選定區域

10．．．UV輻射

11．．．脫模劑

12．．．磷光體層

14．．．磷光體/基質材料

15．．．外殼

為更瞭解本發明，現在將透過範例，參考附圖，來說明本發明的具體實施例：圖1為根據本發明將一透鏡陣列塗敷至一晶圓上的一LED晶粒陣列的方法的示意圖；圖2為一透鏡陣列與一磷光體塗層的示意圖，其中該透鏡陣列已經組態成將一透鏡指派給各個LED晶粒，且其中該LED陣列已被製造在一晶圓之上；圖3所示的係一透鏡陣列的替代組態，其中在各個LED晶粒上會提供多個透鏡；圖4為和圖3之組態雷同的組態，並且進一步包含一塗布每一組透鏡的磷光體；圖5(a)至5(g)所示的係根據本發明之一方法用於在一LED陣列頂部上模製一透鏡陣列的步驟；圖6(a)至6(h)所示的係和圖5中所示者雷同的製造方法的步驟，並且進一步包含在該透鏡陣列與該LED陣列之間沉積一磷光體層；圖7(a)至7(d)為根據本發明的發光裝置的示意代表圖；以及圖8(a)至8(d)為根據本發明的發光裝置的示意代表圖。

1．．．透鏡陣列/LED透鏡組件

2．．．LED陣列/LED晶片/LED晶粒/LED透鏡組件

3．．．基板/LED晶圓

4．．．磷光體材料/磷光體塗層/磷光體層

Claims

一種LED組件，其包括：一LED晶片及一經佈置相鄰於該LED晶片之一發光表面的透鏡；其中，該透鏡之一斷面的面積實質上等於或小於該LED晶片之該發光表面的面積。
如請求項1之LED組件，其進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料包圍該LED晶片之該發光表面的至少一部分。
如請求項1之LED組件，其進一步包括一被佈置在該透鏡與該LED晶片之該發光表面的至少一部分之間的磷光體層。
一種LED組件，其包括：經佈置相鄰於一LED晶片之一發光表面的至少兩個透鏡；其中，該至少兩個透鏡的斷面的面積總和實質上等於或小於該LED晶片之該發光表面的面積。
如請求項4之LED組件，其進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料包圍該LED晶片之發光表面的至少一部分。
如請求項4之LED組件，其進一步包括一被佈置在該至少兩個透鏡與該LED晶片之該發光表面的至少一部分之間的磷光體層。
如請求項4之LED組件，其中每一透鏡具有範圍10 nm至100 μm之尺寸。
一種發光裝置，其包括：LED晶片之一陣列及一透鏡陣列，其中至少一透鏡與該陣列之每一LED晶片相關聯且其中，各個透鏡的斷面的面積實質上等於或小於該等LED晶片之發光表面的面積。
如請求項8之發光裝置，其進一步包括一被囊封在一透明材料內的磷光體，該透明材料包圍該透鏡陣列的至少一部分。
如請求項8之發光裝置，其進一步包括一佈置在該透鏡陣列的該等透鏡中至少一者與該LED陣列之該等LED晶片中至少一者之間的磷光體層。
一種光子裝置，其包括：一LED晶片，其經組態成用以從一發光表面處發射第一波長的輻射；一透鏡，其經組態成用以光學聚焦來自該LED晶片的輻射；一磷光體，其經佈置相鄰於該LED晶片，該磷光體經組態成用以吸收該LED晶片所發射的輻射之至少一部分並且發射第二波長的輻射，其中，該透鏡的斷面的面積實質上等於或小於該LED晶片之發光表面的面積。
如請求項11之光子裝置，其中該磷光體係被囊封在一透明材料內，該透明材料包圍該LED晶片之發光表面的至少一部分。
如請求項12之光子裝置，其中該磷光體係被佈置為介於該透鏡與該LED晶片之發光表面的至少一部分之間的一層。
一種製造LED組件的方法，該方法包括：a)在一含有一LED晶片陣列的基板上施配一透明透鏡材料；以及b)將該透明透鏡材料模製成一所需的透鏡圖案，以便匹配該LED晶片陣列的圖案。
如請求項14之方法，其包括藉由以一壓印器壓印該透鏡材料以將該透鏡材料模製成該透鏡圖案。
如請求項15之方法，其進一步包括在移除該壓印器之前，至少部分地固化該透鏡材料。
如請求項16之方法，其中該透鏡材料係可紫外線固化的，且該壓印器對紫外線輻射係實質上透明的，及包括藉由通過以紫外線輻射之該壓印器照射該透鏡材料以至少部分地固化該透鏡材料。
如請求項15之方法，其中該透鏡材料係可熱固化的，及包括藉由對該透鏡材料熱處理以至少部分地固化該透鏡材料。
如請求項15之方法，其中該壓印器係經組態以在該透鏡材料中形成視窗以用於對該LED晶片陣列之電極提供電接取。
如請求項19之方法，其進一步包括藉由一選自下列群組之製程以自該等電極移除殘餘透鏡材料：蝕刻、氧電漿蝕刻、及濕式蝕刻。
如請求項19之方法，其進一步包括在沉積該透鏡材料之前，提供一實質覆蓋該等電極之脫模劑。
如請求項21之方法，其進一步包括處理該脫模劑及使用一剝離步驟自該等電極移除透鏡材料。
如請求項14之方法，其進一步包括在該LED晶片陣列上施配該透鏡材料前，將一磷光體層實質地佈置於該LED晶片陣列之整個表面上。
如請求項23之方法，其中一壓印器係經組態以在該透鏡材料及該磷光體層中形成視窗以用於對該LED晶片陣列之電極提供電接取。
如請求項24之方法，其進一步包括藉由一選自下列群組之製程以自該等電極移除殘餘透鏡材料及磷光體層：蝕刻、氧電漿蝕刻、及濕式蝕刻。
如請求項24之方法，其進一步包括在沉積該磷光體層之前，提供一覆蓋該等電極之脫模劑。
如請求項26之方法，其進一步包括處理該脫模劑及使用一剝離步驟自該等電極移除透鏡材料及磷光體層。
如請求項14之方法，其包括在施配該透鏡材料之前，在該LED晶片陣列之整個表面上實質地沉積一磷光體層，及圖案化該磷光體層，以在該磷光體層中留下視窗以對該LED晶片陣列之電極提供電接取。
如請求項28之方法，其進一步包括在該基板上施配一透明透鏡材料，及將該透明透鏡材料模製成一所需的透鏡圖案以匹配該LED晶片陣列的圖案。
一種製造LED組件的方法，該方法包括：a)在一含有一LED晶片陣列的基板之一整個表面上實質地施配一磷光體層；以及b)圖案化該磷光體層，以在該磷光體層中留下視窗以對該LED晶片陣列之電極提供電接取。
如請求項30之方法，其進一步包括藉由以一經組態以形成該等視窗之壓印器來壓印該磷光體層而圖案化該磷光體層。
如請求項31之方法，其進一步包括藉由一選自下列群組之製程以自該等電極移除殘餘磷光體層：蝕刻、氧電漿蝕刻、及濕式蝕刻。
如請求項31之方法，其進一步包括在沉積該磷光體層之前，提供一實質覆蓋該等電極之脫模劑。
如請求項33之方法，其進一步包括處理該脫模劑及使用一剝離步驟自該等電極移除磷光體層。