包括在其中具有光學元件的柔性膜的半導體發光器件及其裝配方法
2023-10-23 05:55:17
專利名稱：包括在其中具有光學元件的柔性膜的半導體發光器件及其裝配方法
技術領域：
本發明涉及半導體發光器件及其製造方法，更尤其涉及半導體發光器件的封裝和封裝方法。
背景技術：
半導體發光器件，例如發光二極體(LED)或雷射二極體，廣泛地用於許多應用。正如本領域技術人員公知的，半導體發光器件包括具有一個或多個半導體層的半導體發光元件，配置該ー個或多個半導體層以一旦給其加電就發射相干和/或非相干光。還已知，一般封裝半導體發光元件以提供用於半導體發光器件的外部電連接、熱沉、透鏡或波導、環境保護和/或其它功能。通過用穹形透明塑料殼至少部分地圍繞半導體發光器件，可至少部分地提供封裝。例如，已知對於半導體發光器件提供兩件式(two-piece)封裝，其中半導體發光元件安裝在例如氧化鋁、氮化鋁和/或其它材料的基板上，其包括其上的電跡線，以為半導體發光元件提供外部連接。第二基板，其例如可以是鍍銀的銅，例如利用膠合劑安裝在第一基板上，圍繞半導體發光元件。透鏡可放置在半導體發光元件上方的第二基板上。在轉讓給本發明的受讓人的、在2003年5月27日提交的標題為Power Surface Mount Light Emitting Die Package的Loh的申請序列號No. 10/446，532中描述了如上所述的具有兩件式封裝的發光二極體，在此併入其公開的全部內容作為參考。常常希望將磷光體併入半導體發光器件中，以增強在特定頻帶中發射的輻射和/ 或將至少一些輻射轉換到另ー頻帯。可利用許多常規技術將磷光體包括在半導體發光器件中。在一種技術中，將磷光體塗敷在塑料殼內部和/或外部。在其它技術中，例如利用電泳沉積，將磷光體塗敷在半導體發光器件本身上。在另外的技術中，可將一滴材料例如在其中包含磷光體的環氧樹脂放置在塑料殼內部、半導體發光器件上和/或該器件和殼之間。該技術可稱作為「圓頂封裝體(glob top)」。磷光體塗敷還可併入折射率匹配材料和 /或可提供單獨的折射率匹配材料。例如，在美國專利6，252，254 ；6, 069，440 ；5, 858，278 ； 5，813，753 ；5, 277，840 ；和5，959，316中描述了採用磷光體塗敷的LED。不幸地是，用於半導體發光器件的封裝可能是昂貴的，且在ー些情況下，比半導體發光元件本身更昂貴。而且，該裝配エ藝也可能是昂貴的、耗時的和/或容易發生故障。
發明內容
本發明的一些實施例提供半導體發光器件，其包括具有面的基板、在該面上在其中包括光學元件的柔性膜、以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光。在一些實施例中，光耦合介質，例如光凝膠，提供在光學元件和半導體發光元件之間。在一些實施例中，該面在其中包括腔，並且半導體發光元件在該腔中。柔性膜在該面上延伸超出腔，且光學元件疊置在腔上面。在一些實施例中，光耦合介質提供在腔中。根據本發明的各個實施例，可通過將半導體發光元件安裝在基板面上以及將在其中包括光學元件的柔性膜附著到基板面上來裝配半導體發光器件，以便在操作中半導體發光元件通過光學元件發射光。光耦合介質可放置在半導體發光元件和光耦合元件之間。可根據本發明的各個實施例提供許多不同結構的光學元件。在一些實施例中，光學元件包括(即包含)透鏡。在其它實施例中，光學元件包括稜鏡。在其它實施例中，柔性膜包括鄰近基板的第一面和遠離基板的第二面，並且光學元件包括第一面上的第一光學元件和第二面上的第二光學元件，設置該兩者使得發光元件通過第一光學元件和第二光學元件發射光。在一些實施例中，光學元件包括磷光體和/或其它光學發射增強和/或轉換元件。 在另外的實施例中，光學元件包括光散射元件。還可提供這些和/或其它光學元件的組合和子組合。而且，在這些實施例的任ー個中，光耦合介質可提供在光學元件和半導體發光元件之間。根據本發明的各個實施例，還可提供柔性膜的許多結構。例如，在一些實施例中， 疊置在腔上面的柔性膜的至少一部分對於光是透明的，並且在該面上延伸超出腔的柔性膜的至少一部分對於光是不透明的。在其它實施例中，疊置在腔上面的柔性膜的至少一部分包括第一材料，並且在該面上延伸超出腔的柔性膜的至少一部分包括第二材料。在另外的實施例中，半導體發光元件包括朝著腔中的柔性膜延伸並且接觸該柔性膜的線路，並且柔性膜包括在腔中的電連接至該線路的透明導體。還可提供柔性膜的這些和/或其它結構的組合和子組合。在其它實施例中，還提供附著元件，其被配置用以使柔性膜和基板彼此附著。可以使用許多常規的附著技術來提供附著元件。 可配置本發明的一些實施例以將磷光體併入半導體發光器件中。在一些實施例中，磷光體提供在透鏡和半導體發光元件之間的柔性膜上。在其它實施例中，透鏡包括鄰近半導體發光元件的凹形內表面，並且磷光體包括在該凹形內表面上的共形磷光層。在另外的實施例中，光學元件包括疊置在腔上面並且遠離該腔突出的透鏡，柔性膜進ー步包括在透鏡和發光元件之間朝著腔突出的突出元件，並且在突出元件上提供共形的磷光體塗層。 還可提供磷光體的這些和/或其它結構的組合和子組合。而且，在這些實施例的任ー個中， 可在磷光體和半導體發光元件之間提供光耦合介質。在本發明的另外的實施例中，半導體發光元件包括朝著柔性基板延伸的線路。在這些實施例的ー些中，光學元件包括稜鏡，其被配置用以減小從半導體發光元件發射的光通過線路的遮蔽。根據本發明的各個實施例，可在半導體發光器件中併入多個半導體發光元件和/ 或光學元件。每個半導體發光元件可被包括在其自身単獨的腔中，和/或多個半導體發光元件可被包括在單個腔中。而且，在一些實施例中，對於每個光學元件，可在柔性膜上包括相同的磷光體。在其它實施例中，可使用不同的磷光體。例如，可配置第一磷光層和第一半導體發光元件以產生紅光，可配置第二磷光層和第二半導體發光元件以產生藍光，以及可配置第三磷光層和第三半導體發光元件以產生綠光。還可提供這些和/或其它多個半導體發光元件和/或多個光學元件的組合和子組合。最後，根據本發明的各個實施例，可提供這些和/或其它光學元件、柔性膜、磷光體和/或多個元件的組合和子組合。
圖1是根據本發明各個實施例的半導體發光器件及其製造方法的分解截面圖。圖2-12是根據本發明各個實施例的半導體發光器件的截面圖。圖13是根據本發明各個實施例的半導體發光器件的透視圖。
具體實施例方式現在將參考附圖更充分地描述本發明，其中示出了本發明的實施例。然而，本發明可體現為多種不同的形式，並且不應當解釋為受限於在此列出的實施例。更確切地說，提供這些實施例以便該公開將是徹底的和完整的，並且將本發明的範圍完全地傳達給本領域技術人員。在圖中，為了清楚起見，可放大各層和區域的尺寸和相對尺寸。在全文中類似的數字表示類似的元件。應當理解，當元件例如層、區域或基板被稱為在另一元件「上」吋，其可以直接在另一元件上或者還可存在插入元件。應當理解，如果部分元件，例如表面，被稱為「內部」，則其比元件的其它部分更遠離器件的外部。此外，在此可使用相對術語例如「在……之下」或 「疊置於……上面」，來描述如圖所示的ー層或區域到另ー層或區域相對於基板或基底層的關係。應當理解，這些術語旨在包含除了圖中描繪的定向之外的器件的不同定向。最後，術語「直接」意味著不存在插入元件。如在此使用的，術語「和/或」包括相關列出的項目中的一個或多個的任一和所有組合。應當理解，儘管在此可使用術語第一、第二等來描述各種元件、部件、區域、層和/ 或部分，但這些元件、部件、區域、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅用於區分ー個元件、部件、區域、層和/或部分與另一區域、層和/或部分。因此，下面論述的第一區域、層或部分可被稱為第二區域、層或部分，並且在不脫離本發明的教導的情況下第二也是類似的。圖1是根據本發明各個實施例的半導體發光器件及其裝配方法的分解截面圖。參考圖1，這些半導體發光器件100包括具有面IlOa的基板110、在面IlOa上在其中包括光學元件130的柔性膜120、以及在基板110和柔性膜120之間的並且被配置用以通過光學元件發射光160的半導體發光元件140。附著元件150可用於使柔性膜120和基板110彼此附著。仍參考圖1，基板110可包括氧化鋁、氮化鋁、金屬和/或常規地用於將半導體發光元件安裝於其上的其它材料。在其它實施例中，基板110可以是固體金屬塊，如在轉讓給本發明的受讓人的、Negley等人在2003年9月9日提交的、標題為Solid Metal Block Mounting Substrates for Semiconductor Light Emitting Devices, and Oxidizing Methods for Fabricating Same的共同未決的申請序列號No. 10/659，108中所述的，在此併入其公開的全部內容作為參考。基板110的設計對於本領域技術人員是公知的並且不需要在此進一歩描述。
半導體發光元件140可包括發光二極體、雷射二極體和/或其它半導體器件，其包括一個或多個半導體層，其可包括矽、碳化矽、氮化鎵和/或其它半導體材料，基板，其可包括藍寶石、矽、碳化矽和/或其它微電子基板，以及ー個或多個接觸層，其可包括金屬和/或其它導電層。在一些實施例中，可提供紫外線、藍色和/或緑色LED。半導體發光器件140 的設計和製造對於本領域技術人員是公知的並且不需要在此詳細地描述。例如，發光元件140可以是氮化鎵基LED或製造在碳化矽基板上的雷射器，例如由North Carolina, Durham的Cree公司製造和出售的那些器件。本發明可適合與LED和 / 或雷射器一起使用，如在美國專利 No. 6，201，262; 6, 187,606; 6, 120,600; 5，912，477; 5，739，554 ； 5，631，190 ； 5，604，135 ； 5，523，589 ； 5，416，342 ； 5，393，993 ； 5，338，944 ； 5,210,051; 5,027, 168; 5,027, 168; 4，966，862 和/或 4，918，497 中所描述的，在此併入其公開的全部內容作為參考。在2003年1月9日公布的標題為Group III Nitride Based Light Emitting Dioae Structures With a Quantum Well and Superlattice, Group III Nitride Based Quantum We丄丄 Structures and Group III Nitride Based Superlattice Structures的美國專利公開物No. US 2003/0006418 Al、以及公布的標題為 Ligiit Emitting Diodes Including Modifications for Light Extraction and Manufacturing Methods Therefor 的美國專利公開物 No. US 2002/0123164 Al 中描述了其它適合的LED和/或雷射器。此外，塗有磷光體的LED，例如在2003年9月9日提交的豐不題為 Phospnor一Coated Light Emitting Diodes Including Tapered Sidewalls and Fabrication Methods Therefor的美國申請序列號No. 10/659, 241中描述的那些，在此併入其公開的全部內容作為參考，也可適合用於本發明的實施例中。可配置LED和/或雷射器以操作使得光發射通過基板。在這些實施例中，可圖案化基板以便增強器件的光輸出，如在例如以上引用的美國專利公開物No. US 2002/0123164 Al中所描述的。仍參考圖1，柔性膜120可以提供可以由柔性材料例如常規室溫硬化(RTV)矽橡膠製成的蓋片。可使用其它矽氧烷基和/或柔性材料。通過由柔性材料製成，當其在操作期間膨脹和收縮時，柔性膜120能適應基板110。而且，柔性膜20可以通過簡單的低成本技術例如傳遞模塑、噴射模塑和/或本領域技術人員公知的其它常規技術製成。如上所述，柔性膜120在其中包括光學元件130。光學元件可以包括透鏡、稜鏡、光學發射增強和/或轉換元件，例如磷光體、光學散射元件和/或其它光學元件。如下面將詳細描述的，還可提供ー個或多個光學元件130。而且，如圖1所示，在一些實施例中，光耦合介質170，例如光耦合凝膠和/或其它係數匹配材料，可提供在光學元件130和半導體發光器件140之間。仍參考圖1，附著元件150可以體現為粘接劑，其可放置在基板110的外圍周圍、柔性膜120的外圍周圍和/或其選擇部分處，例如在其拐角處。在其它實施例中，基板110可鑄造在柔性膜120周圍，以提供附著元件150。可使用其它常規的附著技木。圖1還示出了根據本發明各個實施例裝配半導體發光器件100的方法。如圖1所示，半導體發光元件140安裝在基板面IlOa上。例如利用附著元件150，將在其中包括光學元件130的柔性膜120附著到基板面110a，以便在操作中半導體發光元件通過光學元件 130發射光160。在一些實施例中，光耦合介質170放置在半導體發光元件140和光學元件 130之間。
圖2是根據本發明的其它實施例的半導體發光器件的截面圖。在這些實施例中， 基板面IlOa在其中包括腔110b。柔性膜120在面IlOa上延伸超出腔110b。光學元件130 疊置於腔1 IOb上，並且半導體發光元件140位於腔1 IOb中，並且被配置用以通過光學元件 130發射光160。在圖2中，光學元件130包括凹透鏡。在一些實施例中，光耦合介質170 提供在光學元件130和半導體發光元件140之間的腔IlOb中。在一些實施例中，光耦合介質170填充腔110b。圖3是本發明的其它實施例的截面圖。如圖3所示，兩個光學元件130和330包括在柔性膜120中。第一光學元件130包括透鏡，第二光學元件330包括稜鏡。來自半導體發光元件140的光穿過稜鏡330並穿過透鏡130。還可提供光耦合介質170。在一些實施例中，光耦合介質170填充腔110b。光耦合介質170可具有與稜鏡的折射率差的足夠差異，以便該稜鏡能減小遮蔽。如圖3所示，半導體發光元件包括朝著柔性膜120延伸的線路 140a,並且配置稜鏡330以減小從半導體發光元件140發射的光通過線路140a的遮蔽。由此在減小的線路140a的遮蔽的情況下可提供更均勻的光發射。應當理解，在此以一般意義使用術語「線路」來包含用於半導體發光元件140的任何電連接。圖4是本發明的其它實施例的截面圖。如圖4所示，磷光體410提供在透鏡130和半導體發光元件140之間的柔性膜120上。磷光體410可以包括摻雜鈰的釔鋁石榴石(YAG) 和/或其它常規的磷光體。在一些實施例中，磷光體包括摻雜銫的釔鋁石榴石(YAG:Ce)。 在其它實施例中，可使用納米磷光體。磷光體對於本領域技術人員是公知的並且不需要在此進一步描述。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質170。圖5示出了本發明的另外的實施例。在這些實施例中，透鏡130包括鄰近半導體發光元件140的凹形內表面130a，並且磷光體410包括在凹形內表面130a上的共形磷光層。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質170。圖6是其它實施例的截面圖。如圖6所示，疊置於腔IlOb上面的柔性膜120的至少一部分120d對光是透明的。而且，在面IlOa上延伸超出腔IlOb的柔性膜120的至少一部分120c對光是不透明的，如由柔性膜120的帶點部分120c所示。不透明區域120c可以減小或防止光射線跳動，並且由此潛在地產生更希望的光圖案。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質170。圖7是本發明的其它實施例的截面圖，其中柔性膜120可由多種材料製備。如圖 7所示，疊置於腔IlOb上面的柔性膜120的至少一部分120d包括第一材料，並且在面IlOa 上延伸超出腔IlOb的柔性膜120的至少一部分120c包括第二材料。在一些實施例中兩種或多種材料可用在柔性膜120中，以對於發射光和不發射光的柔性膜120的部分提供不同特性。在其它實施例中為其它目的可使用多種材料。例如，不可彎曲和/或柔性塑料透鏡可附著到柔性膜上。例如，可利用常規的多種模塑技術製造具有多種材料的這種柔性膜 120。在一些實施例中，可不充分地固化模塑的第一材料，以便提供附著到隨後模塑的第二材料的令人滿意的接合。在其它實施例中，對於光學元件和柔性膜可使用相同的材料，其中形成光學元件，然後圍繞光學元件形成柔性膜。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質170。圖8是本發明的其它實施例的截面圖。在這些實施例中，半導體發光元件140包括線路140a，其朝著腔IlOb中的柔性膜120延伸並且接觸該柔性膜120。柔性膜120包括透明導體810，其可以包括氧化銦錫(ITO)和/或其它常規的透明導體。透明導體810在腔IlOb中延伸並且電連接至該線路。由此可提供減小的由接觸140導致的遮蔽。而且，可減小或除去至基板110的線接合和潛在發生的光扭曲。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質 170。圖9是本發明的其它實施例的截面圖。如圖9所示，光學元件130包括疊置於腔 IlOb上面並且遠離腔IlOb突出的透鏡。柔性膜120進一步包括在透鏡130和發光元件140 之間朝著腔IlOb突出的突出元件930。如圖9所示，共形磷光層410提供在突出元件930 上。通過在透鏡130的背面提供突出元件930，可移置該器件中的光耦合介質170。圖9的配置由此可在離發光元件140所希望的距離處提供更均勻的磷光體塗層，以便提供更均勻的照明。光耦合介質170可填充腔110b。圖10和11示出了根據本發明的各個實施例包括多個半導體發光元件和/或多個光學元件的半導體發光器件。例如，如圖10所示，光學元件130是第一光學元件，半導體發光元件140是第一半導體發光元件。柔性膜120在其中還包括與第一光學元件130間隔開的第二光學元件130'，並且該器件進一步包括在基板110和柔性膜120之間的第二半導體發光元件140'，並且其被配置用以通過第二光學元件130'發射光。而且，還可提供第三光學元件130〃和第三半導體發光元件140〃。光學元件130、130'和130〃彼此可以是相同的和/或不同的，並且半導體發光元件140、140'和140"彼此可以是相同和/或不同的。 而且，在圖10的實施例中，腔IlOb是第一腔，並且第二和第三腔110b'、110b〃分別被提供用於第二和第三半導體發光元件140'、140〃。腔IlObUlOb'和IlOb"彼此可以是相同的和/或可具有不同的結構。還可提供可填充該腔或這些腔的光耦合介質170。還如圖10所示，磷光體410可以是第一磷光層，並且第二和/或第三磷光層410' 和410〃可分別提供在第二光學元件130'和第二半導體發光元件140'之間、以及第三光學元件130〃和第三半導體發光元件140〃之間的柔性膜120上。磷光層410,410'和410" 可以是相同的，可以是不同的和/或可以被除去。尤其是，在本發明的一些實施例中，配置第一磷光層410和第一半導體發光元件140以產生紅光，配置第二磷光層410'和第二半導體發光元件140'以產生藍光，並且配置第三磷光層410〃和第三半導體發光元件140〃以產生綠光。由此在一些實施例中可提供能發射白光的紅、綠、藍(RGB)發光元件。圖11是本發明的其它實施例的截面圖。在這些實施例中，分別為第一、第二和第三半導體發光元件140、140'和140〃提供單個腔1100。還可提供可填充腔1100的光耦合介質170。圖12是本發明的另外的實施例的截面圖。在圖12中，光學元件1230包括具有散布在其中的磷光體的透鏡。例如，在Negley等人於2003年9月9日提交的、轉讓給本發明的受讓人的、標題為 Transmissive Optical Elements Including Transparent Plastic Shell Having a Phosphor Dispersed Therein, and Methods of Fabricating Same 的申請序列號No. 10/659，240中描述了包括散布在其中的磷光體的透鏡，在此併入其公開的全部內容作為參考。還可提供可填充腔IlOb的光耦合介質170。在本發明的另外的實施例中，光學散射元件可嵌入透鏡中，如圖12中所示，和/或被提供為分離層，如例如圖9中所示，加上或代替磷光體。圖13是根據本發明的其它實施例的半導體發光器件的透視圖。基板110附著到常規封裝1310。還可提供光耦合介質170。
本領域技術人員應當理解，已結合圖1-13單獨地描述了本發明的各個實施例。然而，可根據本發明的各個實施例提供圖1-13的實施例的組合和子組合。現在將提供本發明的各個實施例的另外論述。尤其是，在一些實施例中，以上描述的柔性膜120可由柔性材料例如RTV、由GE出售的GE RTV 615、由Thermoset/Lord公司出售的UR 234、和/或其它常規的柔性材料製成，並且在一些實施例中可以是厚度在約25 μ m和約500 μ m之間。柔性膜120結合一個或多個光學元件130以實現所希望的光學設計。由於由柔性材料製成，因此當其膨脹和收縮時，柔性膜120能適應半導體發光器件。而且，在一些實施例中，柔性膜可以通過簡單的低成本技術例如傳遞模塑、噴射模塑和/或其它技術製造，並且在柔性膜片的任一側上可包括多個光學元件和/或其它特徵。這允許複雜的光學元件「單一」放置在可以包括多個LED發射體的封裝(或封裝的基板)上。常規地，LED封裝使用由剛性塑料或玻璃模塑的透鏡。或者使用硬密封劑來封裝晶片並形成光學元件，或者將透鏡施加在光耦合介質上，例如光學凝膠，如Nye光學凝膠。通過光學退化和LED晶片、尤其是功率LED晶片上的高應力會破壞硬密封劑，並且光耦合介質還會潛在地產生問題，因為該凝膠可能會暴露在部分表面上，其由於凝膠的粘性可能會引起俘獲暴露材料上的灰塵/碎屑。相比之下，根據本發明的一些實施例的柔性膜120可以是利用光耦合介質170的封裝的端接表面，並且還包括光學元件130，例如一個或多個光學透鏡。當使用在其中具有多個LED的封裝時，放置一個單元(具有多個光學元件的柔性膜) 的能力可以潛在地提供好處。代替為每個LED放置透鏡，可以提供柔性膜130的單一放置。其它特徵可以併入柔性膜130中。例如，在光學透鏡的相對側上，可併入包括磷光體和/或光耦合介質170的填充區域，以給出用於產生白光的透鏡上塗料(paint-on lens) 的特徵。在Michael Leung於2003年9月18日提交的、轉讓給本發明的受讓人的、標題為 Molded Chip Fabrication Method and Apparatus 的申請序列號 No. 10/666，399 中描述了用於產生白光的透鏡上塗料，在此併入其公開的全部內容作為參考。通過提供例如在圖9中描述的突出，本發明的一些實施例可以減小或最小化光耦合介質170的體積。通過減小光耦合介質170的量，可提供更均勻的光發射。由此，本發明的這些和/或其它實施例可以減小或除去從發光器件輸出的光的與角相關的輻射圖案，例如相關色溫(CCT)的角相關性。由此，在一些實施例中，來自器件的所有表面的光強度和χ、 y色度值/坐標可以保持相對恆定。當用於照明應用，例如在不希望聚光燈效應的房間中時，這可以是有利的。在附圖和說明書中，已公開了本發明的實施例，並且儘管採用了特定術語，但它們僅以一般的和描述性的意義使用並且不用於限制的目的，本發明的範圍列在下面的權利要求中。
權利要求
1.一種半導體發光器件，包括 具有面的基板；在該面上在其中包括光學元件的柔性膜；以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光，其中該面在其中包括腔，其中柔性膜在該面上延伸超出腔，其中光學元件疊置於腔上面，並且其中半導體發光元件在腔中，以及其中半導體發光元件包括朝著腔中的柔性膜延伸並且接觸該柔性膜的線路，並且其中柔性膜包括在腔中的電連接至該線路的透明導體。
2.一種半導體發光器件，包括 具有面的基板；在該面上在其中包括光學元件的柔性膜；以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光，其中該面在其中包括腔，其中柔性膜在該面上延伸超出腔，其中光學元件疊置於腔上面，並且其中半導體發光元件在腔中，以及其中光學元件包括疊置在腔上面並且遠離該腔突出的透鏡，柔性膜進ー步包括在透鏡和半導體發光元件之間朝著腔突出的突出元件。
3.一種半導體發光器件，包括 具有面的基板；在該面上在其中包括光學元件的柔性膜；以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光，其中柔性膜包括鄰近基板的第一面和遠離基板的第二面，並且其中光學元件包括第一面上的第一光學元件和第二面上的第二光學元件，設置該兩者使得發光元件通過第一光學元件和第二光學元件發射光。
4.一種半導體發光器件，包括 具有面的基板；在該面上在其中包括光學元件的柔性膜；以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光，其中光學元件是第一光學元件，且半導體發光元件是第一半導體發光元件，柔性膜在其中包括與第一光學元件間隔開的第二光學元件，該器件進ー步包括在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過第二光學元件發射光的第二半導體發光元件，以及其中在該面中包括第一和第二腔，其中柔性膜在該面上延伸超出第一和第二腔，其中第一光學元件疊置於第一腔上面，其中第一半導體發光元件位於第一腔中，其中第二光學元件疊置於第二腔上面，以及其中第二半導體發光元件位於第二腔中。
5.一種半導體發光器件，包括 具有面的基板；在該面上在其中包括光學元件的柔性膜；以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光，其中光學元件是第一光學元件，且半導體發光元件是第一半導體發光元件，柔性膜在其中包括與第一光學元件間隔開的第二光學元件，該器件進ー步包括在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過第二光學元件發射光的第二半導體發光元件，以及其中在該面中包括腔，其中柔性膜在該面上延伸超出腔，其中第一光學元件疊置於腔上面，其中第一半導體發光元件位於腔中，其中第二光學元件疊置於腔上面，以及其中第二半導體發光元件位於腔中。
6.根據權利要求2所述的器件，進ー步包括在突出元件上的共形磷光層。
7.根據權利要求5所述的器件，進ー步包括在第一光學元件和第一半導體發光元件之間的柔性膜上的第一磷光層，和在第二光學元件和第二半導體發光元件之間的柔性膜上的第二磷光層。
8.根據權利要求7所述的器件，其中第一和第二磷光層包括不同的磷光體。
9.根據權利要求5所述的器件，進ー步包括在第一光學元件和第一半導體發光元件之間的柔性膜上的第一磷光層，和在第二光學元件和第二半導體發光元件之間的柔性膜上的第二磷光層。
10.根據權利要求9所述的器件，其中第一和第二磷光層包括不同的磷光體。
11.根據權利要求4或5所述的器件，其中柔性膜在其中包括與第一和第二光學元件間隔開的第三光學元件，該器件進ー步包括第三半導體發光元件，其在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過第三光學元件發射光。
12.根據權利要求11所述的器件，進ー步包括在第一光學元件和第一半導體發光元件之間的柔性膜上的第一磷光層、在第二光學元件和第二半導體發光元件之間的柔性膜上的第二磷光層、以及在第三光學元件和第三半導體發光元件之間的柔性膜上的第三磷光層。
13.根據權利要求12所述的器件，其中配置第一磷光層和第一半導體發光元件以產生紅光，配置第二磷光層和第二半導體發光元件以產生藍光，以及配置第三磷光層和第三半導體發光元件以產生綠光。
14.根據權利要求2所述的器件，進ー步包括在突出元件和半導體發光元件之間的光耦合介質。
15.根據權利要求9所述的器件，進ー步包括在共形磷光層和半導體發光元件之間的光耦合介質。
16.一種裝配半導體發光器件的方法，包括將半導體發光元件安裝在基板面上；以及將在其中包括光學元件的柔性膜附著到該基板面上，以便在操作中該半導體發光元件通過該光學元件發射光，其中在附著柔性膜之前在柔性膜上形成透明導體。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在該面中包括腔；其中將半導體發光元件安裝在基板面上包括將半導體發光元件安裝在腔中；以及其中附著柔性膜包括將在其中包括光學元件的柔性膜附著到基板面上，以便柔性膜在該面上延伸超出腔，並且光學元件疊置於腔上面。
18.根據權利要求16所述的方法，其中光學元件包括透鏡、稜鏡、磷光體、光學發射增強和/或轉換元件和/或光散射元件。
19.根據權利要求16所述的方法，其中在附著柔性膜之前鄰近光學元件在柔性膜上形成磷光層。
20.根據權利要求16所述的方法，其中在附著柔性膜之前形成光學元件；以及圍繞該光學元件形成柔性膜。
21.根據權利要求16所述的方法，其中在附著柔性膜之前由第一材料形成光學元件；以及由附著到第一材料的第二材料形成柔性膜。
22.根據權利要求16所述的方法，其中在基板面上安裝半導體發光器件包括將多個半導體發光元件安裝在基板面上；以及其中附著柔性膜包括將包括多個光學元件的柔性膜附著到基板面上，以便在操作中相應的半導體發光元件通過相應的光學元件發射光。
23.根據權利要求22所述的方法，其中將多個半導體發光元件安裝在基板面上包括將多個半導體發光元件安裝在基板面中的相應多個腔中。
24.根據權利要求22所述的方法，其中將多個半導體發光元件安裝在基板面上包括將多個半導體發光元件安裝在基板面中的單個腔中。
25.根據權利要求16所述的方法，其中在安裝半導體發光元件和附著柔性膜之間執行下述步驟將光耦合介質放置在半導體發光元件和光學元件之間。
26.根據權利要求17所述的方法，其中在安裝半導體發光元件和附著柔性膜之間執行下述步驟將光耦合介質放置在腔中。
全文摘要
半導體發光器件包括具有面的基板、在該面上在其中包括光學元件的柔性膜、以及半導體發光元件，該半導體發光元件在基板和柔性膜之間並且被配置用以通過光學元件發射光。該面可以在其中包括腔，並且半導體發光元件可以在腔中。柔性膜在該面上延伸超出腔，且光學元件疊置在腔上面。
文檔編號H01L33/62GK102544332SQ201210037869
公開日2012年7月4日 申請日期2005年1月19日 優先權日2004年3月29日
發明者G.H.內格利 申請人:克裡公司