[发明专利]倒装芯片侧发射式LED

说明书

波长转换元件的应用与侧发射式发光器件的制备基本上独立。在示例实施例中，波长转换元件位于定位在发光表面上方的非波长转换光导的周界附近。一个或多个镜面和/或漫反射器用于将光导中的光朝向周界处的波长转换元件定向。在另一实施例中，干涉滤波器可以用于在发光器件的元件之间的界面处提供主导侧发射的光。

技术领域

本发明涉及发光器件（LED）的领域，并且具体地涉及具有波长转换元件的侧发射式发光器件。

背景技术

半导体发光器件的不断扩大的使用已经产生针对这些器件的高度竞争性市场。在该市场中，性能和价格通常对于提供厂商之中的产品区分而言是重要的。

侧发射式LED通常使用在要求低剖面器件和分散光图案的应用中，诸如背光显示面板和用于一般光照的薄暗灯槽。图1A-1C图示了用于提供侧发射式器件的常规技术，诸如在2012年2月7日授予Serge Bierhuizen并且通过引用并入本文的USP 8,109,644中公开的。

图1A图示了在其上形成/生长半导体层以创建多个发光元件120的衬底110。衬底110通常是蓝宝石、SiC或GaN，并且发光元件120通常是夹在n型半导体层和p型半导体层之间的有源区。垫130提供到n层和p层的接触，使得当电流在这些层之间流动时，从有源区发射光。经掺杂以提供n型和p型半导体的氮化镓（GaN）通常被用作形成发光元件120的半导体。

衬底110可以被切分/切块以提供单个发光芯片，其可以随后以“倒装芯片”取向（垫130处于芯片的“底部”上）放置在另一衬底140（通常称为基板）上，如图1B中所图示的。垫130耦合到基板140上的接触件145以允许外部电气连接到发光元件120。在基板向发光元件120提供结构支撑的情况下，可以移除衬底110。

为了提供期望的色点（色调和色温），将波长转换元件150放置在发光元件120的发光表面125上，以提供如图1C中所图示的发光器件100。波长转换元件可以包含一个或多个波长转换材料，诸如磷光体。为了提供侧发射，反射器160位于波长转换元件150上方，使得通过波长转换元件150的侧壁155发射光。反射器160可以是镜面反射器或漫反射器。

在一些实施例中，从波长转换元件150的所有侧壁发射光；在其它实施例中，波长转换元件150的一个或多个侧壁可以是反射性的，从而使光从（多个）其余非反射侧壁155发射。可选地，一个或多个光学元件，诸如准直器，可以用于进一步将侧发射的光定向在期望的方向上。

一般地，波长转换元件150在移除衬底110之后不久就附连到发光元件120，以保护发光表面115。因而，具有特定特性的波长转换元件150的选择一般在制造器件100之前做出。

发明内容

将有利的是使用潜在地较简单的制造过程来提供发光器件。还将有利的是提供具有潜在地较高光输出和潜在地较一致的颜色的发光器件。

为了更好地解决这些关注点中的一个或多个，在本发明的实施例中，波长转换元件的应用基本上独立于侧发射式LED的制备。在示例实施例中，波长转换元件位于非波长转换光导的周界周围，所述非波长转换光导位于发光表面上方。一个或多个镜面和/或漫反射器用于将光导中的光朝向周界处的波长转换元件定向。在另一实施例中，干涉滤波器可以用于提供LED的元件之间的界面处的主导侧发射的光。

在示例实施例中，侧发射式器件包括：具有在向上方向上发射光的发光表面的发光元件；位于发光表面上方、接收从发光元件发射的光并且从光导元件的一个或多个侧表面发射光的非波长转换光导元件；与光导元件并排定位以接收由光导元件发射的光并且将一些或全部光转换成不同波长的光的一个或多个波长转换元件；以及位于光导元件上方的一个或多个镜面或漫反射器。

在一些实施例中，镜面反射器位于光导元件上方，并且漫反射器位于镜面反射器上方，漫反射器服务于在从上方观看时减少“暗斑”的出现。