專利名稱：用于真空或者不活潑氣體封裝的led的集成的吸氣劑的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)為固態(tài)光源，其工作原理為電子和空穴在p半導體與n半導體結(jié)處的結(jié)合。通過沉積在LED芯片(襯底)上的不同發(fā)光材料層來控制LED的發(fā)光。每層發(fā)出的光通常為單色的。通過使用多層發(fā)光材料和染料來實現(xiàn)不同的顏色。例如，生長在合適襯底上的InGaAlP族的多層發(fā)光材料可以發(fā)出紅色、黃色和橙色的光。生長在SiC和Al2O3襯底上的InGaAlP族的多層發(fā)光材料可以發(fā)出藍、綠和UV光。
為了得到白光，可以結(jié)合三種如紅色、綠色和藍色LED的輸出。或者，可以使用單個藍色或UVLED來激勵放置在藍色或者UVLED附近的熒光粉材料。熒光粉材料吸收藍色或者UV光，而且重新發(fā)出包括更長波長的光譜的光。因此，涂敷有熒光粉的藍色LED可以發(fā)射合適顏色的光譜，其結(jié)合產(chǎn)生白光。
通過使用不同的摻雜物質(zhì)生長InGaAlP族的不同材料層，以得到p層和n層，從而產(chǎn)生白色LED。有機金屬汽相外延(OMVPE)是用于生長這種層的常用方法。在OMVPE技術(shù)中，包括所需金屬原子的有機金屬分子以氣/汽相輸送到合適的襯底，以在襯底上得到薄膜。
合適襯底的例子為氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2O3)和碳化硅(SiC)。氧化鋁和碳化硅可以在襯底和發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)之間具有GaN或者AlN緩沖層。例如，晶圓襯底完全由發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)層覆蓋，然后其被切割，以產(chǎn)生每個晶圓10,000個LED。然后，每個模片安裝在兩個電極之間，成為LED的有源元件。
微?；蛘弑∧ば问降臒晒夥鄄牧铣练e在InGaAlP多層上，以將發(fā)光LED的主要發(fā)射波長偏移到期望的可見光發(fā)射光譜。熒光粉包括晶核材料，如YAG、CdS、ZnS等，其結(jié)合小濃度的活化劑離子，如稀土金屬元素和過渡金屬元素。具有熒光粉的InGaAlP多層LED通常密封在如環(huán)氧樹脂的聚合樹脂中。
為了增加LED的前向光發(fā)射，用熒光粉覆蓋的多層LED可以放置在合適的反射杯中。反射杯將發(fā)射的光反射到LED的端部。
LED發(fā)出的熱和UV能量會使聚合樹脂密封層分解。聚合樹脂密封層的分解進而使發(fā)出的光看起來是黃色的。此外，熒光粉層和InGaAlP多層的發(fā)射效率會因為濕氣而降低。熒光粉活化劑的氧化狀態(tài)會由于氧的存在而改變，由此使發(fā)射的光降低，而且可能使發(fā)射波長偏移。因為高功率LED(如白光LED)工作于明顯升高的溫度，所以氧化反應由于溫度而增強。LED顏色和發(fā)射強度的改變通常是不希望出現(xiàn)的，對白光LED而言尤其如此。
圖1是在先技術(shù)LED組件100的截面視圖，其包括基座112。當然，該組件只是各種類型的LED組件的示例。
在圖1中，LED半導體材料106固定在引線108a上。引線108a可以通過使用提供高反射率的安裝有銀的導電性環(huán)氧樹脂實現(xiàn)?；蛘撸梢员憷夭捎玫寡b類型的LED結(jié)構(gòu)焊凸接合，因為該工藝不會影響提取活性區(qū)域發(fā)出的光輻射。
反射杯104a和引線108a及108b固定在基座112上。反射杯104a可以是，例如，具有倒置的截去頂部的圓錐開口的材料實體，其提供反射表面104b。反射杯104a可以由如玻璃、陶瓷和塑料的電絕緣材料制成。反射表面104b可以是，例如，通過濺射工藝施加的鋁薄膜。引線108a和108b通常由銅合金制成。接合線107將引線108b電連接到LED材料106的頂部。聚合樹脂103位于反射杯104a的錐形開口內(nèi)，并且密封LED材料106和接合線107。優(yōu)選地，在密封材料103內(nèi)點綴有熒光粉材料102(以小泡泡示出)，用于將LED材料的發(fā)射波長偏移到如產(chǎn)生白光?！鞍住边@里指所產(chǎn)生的可見光的大范圍光譜，其產(chǎn)生看起來基本上為白色的光，盡管其可能稍微帶有一些其他頻率(如藍色)。固態(tài)聚合樹脂封裝圓丘110通過如環(huán)氧樹脂或者膠和反射杯104a粘合，并且位于封裝材料103之上。
LED材料106可以包括InGaAlP多層LED結(jié)構(gòu)?；?12可以由如藍寶石(Al2O3)或者碳化硅的絕緣材料制成?；?12應該是非常差的電導體(如絕緣體)，但是，優(yōu)選地，其應該是相當好的熱導體?？蛇x的，吸熱設(shè)備(未示出)可以連接到基座112上，或者作為基座112的一部分，以幫助散掉來自LED組件100的熱。引線108a和108b為電極引線，其可以由包括銅和銅合金的導電材料制成。引線108a和108b可以和LED材料106的基座一樣寬。反射杯104a可以由如玻璃、陶瓷的絕緣材料制成。
圖2示出了在先技術(shù)的LED組件在使用一段時間后會遇到的一些問題。LED 100工作一段時間后，LED材料106產(chǎn)生的紫外線(UV)光和熱能會使聚合樹脂封裝圓丘110變色或者發(fā)黃。這由圓丘110的變色113說明。聚合樹脂封裝圓丘110發(fā)黃進而造成對InGaAlP多層結(jié)構(gòu)和熒光粉材料的吸收，尤其是在可見光譜的藍色部分。這會引起LED輸出的光變?nèi)酰逸敵鲱伾珪?。因此，LED 100的輸出變暗，而且不那么白了(如，更黃)。
此外，熒光粉材料和InGaAlP多層結(jié)構(gòu)都和濕氣115(如水蒸氣)反應，濕氣會擴散通過固態(tài)聚合圓丘并使得LED光發(fā)射強度降低。此外，組件100內(nèi)的濕氣會腐蝕組件100的電極和其他部件。熒光粉材料還可以和氧氣114反應，氧氣114會擴散通過固態(tài)聚合圓丘并使光輻射的波長偏移。因此，LED組件中的濕氣和氧氣對LED的性能有負面影響。
基于上述討論，需要制造一種LED組件，其在工作中保持LED光發(fā)射的高強度和穩(wěn)定波長，而且其不會由于暴露在氧氣、濕氣和/和其他污染物中而快速分解。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)非限定性的實施例提供了一種用于控制LED組件內(nèi)的環(huán)境的方法，其包括在LED組件的環(huán)境內(nèi)提供吸氣劑，以及激活吸氣劑，由此可以從環(huán)境中去除污染物。
在一個實施例中，LED組件包括以吸氣劑材料涂敷的反射杯；用于覆蓋反射杯和LED的圓丘；圓丘內(nèi)的非反應性環(huán)境。另一個實施例包括基座；固定到基座上的發(fā)光半導體；密封到基座上的半透明蓋子，其位于發(fā)光半導體之上并且限定出內(nèi)部腔室；以及腔室內(nèi)的氧氣和水汽小于約100PPM的受控環(huán)境。在一個非限定性實施例中，LED組件還包括和受控環(huán)境接觸的吸氣劑，其中受控環(huán)境的壓力位于，如10個大氣壓和10-3乇之間(僅作為例子而非限定)。或者，受控環(huán)境為小于10-3乇的真空。此外，作為替代，受控環(huán)境包括從不活潑氣體和惰性氣體中選出非反應性氣體。此外，作為替代，受控環(huán)境是和暴露于腔室中的材料不反應的流體。
根據(jù)一些實施例，通過將LED組件保持在如真空、不活潑氣體或者流體的控制環(huán)境下，而使?jié)駳夂脱鯕鈱钚詫拥挠泻ψ饔米钚?，這是有益的。此外，可以通過使用吸氣劑從真空或者不活潑氣體中去除濕氣和氧氣。這些實施例適于包括藍色LED、綠色LED、UV LED和白光LED各種類型的LED。
通過閱讀下面的說明書并參附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可更清楚地了解本發(fā)明的這些和其他有益方面。


以下將結(jié)合附圖以示例而不是限制性的方式對本發(fā)明進行說明，其中類似的參考標號指類似的組件，其中圖1是在先技術(shù)的LED組件的截面視圖。
圖2是在先技術(shù)的LED組件在使用一段時間后的截面視圖，其說明分解問題。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的LED組件的截面視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的，在封裝圓丘上沉積有吸氣劑的LED組件的截面視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的，包括微粒形式的吸氣劑材料的LED組件的截面視圖。
圖6是包括密封蓋子的LED組件的另一個實施例的截面視圖，其可以包括塑料和玻璃組件。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一些實施例制造LED組件元件的方法的流程圖。
圖8A-8C是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的LED組件元件的截面視圖。
圖8D是根據(jù)本發(fā)明的實施例激活LED組件的截面視圖。
具體實施例方式
已參考在先技術(shù)進行了描述圖1和圖2。圖3-8D將參考本發(fā)明的各種示例性實施例所說明的內(nèi)部環(huán)境受控的LED進行討論。
在下面的描述中，為了進行解釋，闡述了許多具體細節(jié)，以提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，顯而易見的是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以不采用這些具體細節(jié)來實現(xiàn)。另外，以示意圖形式示出公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以避免對本發(fā)明造成不必要的模糊。
“受控環(huán)境”的意思是，與LED的活性半導體部分(如InAlGaN多層)相接觸的空氣受到控制，以降低某些污染物的有害作用，這些污染物可以和硫材料以及InAlGaN多層結(jié)構(gòu)相互反應?！笆芸丨h(huán)境”的范圍可以從真空到低壓到大于大氣壓，而且如果不是真空的話，可以包括惰性氣體、不活潑氣體或者“良性”流體。“受控環(huán)境”包括可以是氣態(tài)的流體，盡管在某些實施例中其可以包括液體。例如，作為一個非限定性的例子，受控環(huán)境可以包括礦物油。
“吸氣劑”是與如氫或者氧的某些物質(zhì)具有親合性的凈化劑材料。與水具有親合性的吸氣劑可以稱為干燥劑。吸氣劑可以包括用于吸收氣體的吸氣劑材料和用于吸收濕氣的干燥劑的材料。吸氣劑的材料可以是金屬、金屬化合物(如還原金屬氧化物)、非金屬化合物、沸石、某些塑料等，這些材料可以從受控環(huán)境中有效地吸附污染物。
“污染物”是可以降低LED組件的性能的任何物質(zhì)。例如，在白色LED中，污染物可以包括氧氣和水。然而，如果需要，這里的實施例中使用的吸氣劑也可有效地去除氣體污染物，而且其在不同實現(xiàn)中是不同的。
根據(jù)一些實施例，合適的吸氣劑包括金屬吸氣劑，如包括鋯、釩、鐵、錳和從釔、鑭和稀土金屬中選擇的一種或者多種元素的吸氣劑合金。鈦吸氣劑和鉿吸氣劑也是適用的。其他合適的吸氣劑包括從元素周期表第2A類中選出的氧化物，2A類氧化物的一些例子如，氧化鈣、二氧化錳等。實施例不限于任何一種類型的吸氣劑或者吸氣劑的組合。可以使用能夠去除或者“凈化”濕氣、氧氣和其他污染物的任何合適的吸氣劑。雖然使用吸氣劑去除污染物的主要機制包括吸收(如污染物與吸氣劑的化學反應)和吸附(如，污染物粘在吸氣劑表面上)，但是吸收和吸附統(tǒng)稱為吸附。根據(jù)特定實施例的要求，在其他作為替代的實施例中，也可以使用其他的如污染物陷在沸石矩陣中的機制。
根據(jù)一些實施例，通過本領(lǐng)域公知的如濺射和蒸發(fā)的技術(shù)，將吸氣劑引入LED組件。將吸氣劑引入LED組件的另一種方法是電泳。還可以將吸氣劑機械連接、化學粘合在LED組件上。實施例不限于適于將吸氣劑引入LED組件的任何一種方法。因此，對不同的實現(xiàn)，將合適的吸氣劑引入LED組件的方法可能不同。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的LED組件300的截面視圖。LED組件300包括基座312。LED材料306固定在引線308a上。反射杯304a和引線308a和308b固定在基座上。優(yōu)選地，反射杯304a具有倒置的截去頂部的圓錐形狀的開口305，并具有反射表面304b。接合線307通過例如焊接接合技術(shù)將引線308b連接到LED材料306的頂部。一層熒光粉或者熒光粉薄膜302沉積在LED材料306上。圓丘310(通過如環(huán)氧樹脂、膠、銦金屬或者熔合)密封到反射杯304a上，以完全包圍反射表面304b和LED材料306。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，如LED組件300的LED組件的操作是公知的。LED材料306是半導體材料，其作為二極管，以使電流基本上只沿如從正極到負極的一個方向流動。負極和正極通常位于LED材料306的相對側(cè)。在本例中，引線308a和LED材料306的底部的接觸包括正極連接，而且接合線307和LED材料306的頂部的接觸包括負極連接。當然，在其他實施例中，這些連接可以反過來。接合線307和LED材料306的頂部的連接通常是這樣的，其在大范圍的負極連接和不阻擋來自LED材料之上的輻射這兩種期望之間進行平衡。
反射表面304b使得來自LED材料306和熒光粉302的部分輻射被引導出LED組件的頂部352的外邊。反射表面304b具有吸氣劑318的薄膜，其優(yōu)選地通過濺射或者蒸發(fā)沉積到反射表面上。
圓丘310可由任何合適的非滲透性材料制成，該材料優(yōu)選地可以抵抗由來自LED的UV和熱能引起的分解。用于圓丘310的適當材料的例子包括，玻璃和石英(純SiO2)。玻璃可為多種適當類型的玻璃。然而，當很可能照射到人時，優(yōu)選地采用可以吸收UV光的玻璃，這是因為UV光通常會對人的視網(wǎng)膜和組織造成有害影響。在UV光有利的應用中(如，生物凈化)，不吸收UV光的玻璃為優(yōu)選的。玻璃可以是摻雜有其他元素或者化合物的基本上純粹的SiO2，或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其他配方。如圖3所示，圓丘可以是凸起的(如中空的)，但在其他實施例中也可以是實心的。
根據(jù)一些實施例，保持腔室350內(nèi)為真空。根據(jù)其他實施例，腔室350可以包括如氬的惰性氣體，或者不和吸氣劑材料反應的不活潑氣體，如氮氣。這里所使用的“惰性”氣體包括元素周期表第18組中的氣體，如氦、氖、氬、氪等。惰性氣體通常不和其他元素或者化合物反應。“不活潑”氣體這里通常指非反應性的氣體。根據(jù)該定義的一個例子為氮氣?！胺欠磻浴钡牧黧w指和同它接觸的材料通常不反應的氣體或者液體，如具有暴露于LED組件腔室中的表面的材料。
一些吸氣劑材料在有效地吸收如濕氣、氧氣等的污染物之前需要激活。其他吸氣劑材料不需要激活。稍后參考圖7和圖8D描述要求激活的這種類型的吸氣劑的示例性激活工藝的細節(jié)。
圖4是LED組件的截面視圖，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，其在圓丘410的內(nèi)表面上沉積有吸氣劑材料。在圖4中，LED組件400包括基座412。LED材料406通過引線408a固定到基座412上?！巴ㄟ^引線408a固定到基座412上”在此是指LED材料406通過合適的連接方法固定在引線408a上，而引線408a則通過合適的連接方法固定在基座412上。也就是說，引線408a部分地夾在LED材料和基座412之間。
在圖4的例子中，反射杯404a和引線308b也固定在基座上412。接合線407將引線408b電連接到LED材料406上。反射杯404a具有開口，該開口的側(cè)壁具有反射表面404b。當然，在其他實施例中可以使用其他反射杯配置和結(jié)構(gòu)。
在圖4的例子中，LED材料406被密封在如聚合樹脂403的密封材料中。優(yōu)選地，密封材料403在其上點綴有熒光粉材料402，其用于偏移主輻射波長。熒光粉材料402可以聚集在LED材料附近，或者不聚集于其附近。在一些其他實施例中，材料的分布更均勻，或者根據(jù)其他濃度分布而分布。根據(jù)一些其他實施例，可以在LED材料上沉積熒光粉材料層或者熒光粉薄膜。圓丘410可以通過如環(huán)氧樹脂、膠、銦金屬或者熔合密封到反射杯404a上，以包圍反射表面304b和LED材料306。圓丘410的內(nèi)表面405基本上限定LED組件400內(nèi)的腔室450。在圖4的例子中，圓丘410的內(nèi)表面405上沉積有吸氣劑材料418。
反射表面404b使得來自LED材料406的部分輻射被引導到LED組件的頂部434的外邊。圓丘410可由任何對所需波長透明的材料制成。為了使光通過，圓丘410的頂部434通?；旧匣蛘咄耆珱]有吸氣劑材料。
根據(jù)一些實施例，保持腔室450內(nèi)為真空。根據(jù)其他實施例，腔室350可以包括惰性氣體或者不活潑氣體。根據(jù)其他實施例，腔室450可以包括非反應性的流體。吸氣劑418可以吸收如濕氣、氧氣等的污染物。有些吸氣劑需要激活，這可能包括對吸氣劑進行化學處理，對吸氣劑加熱或者照射，或者以其他方式激活吸氣劑。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例、包括微粒形式的吸氣劑材料的LED組件500的截面視圖?！拔⒘！笔侵覆捎秒x散微粒的、小塊的、大塊的或整塊的吸氣劑材料。這些微粒可以十分細小，如尺寸為約100微米的細小粉末，或者尺寸為幾個毫米的大塊材料。其他實施例中可以采用更大或者更小的微粒。例如，跨度為幾個厘米的LED組件可以具有尺寸為一厘米或者幾厘米的較大的吸氣劑微粒。
在圖5的例子中，LED組件500包括基座512。LED材料506通過引線508a固定到基座上。LED引線508b和反射杯504a也固定在基座512上，反射杯504a包括提供反射表面504b的開口。優(yōu)選地，一層熒光粉材料502沉積在LED材料506上。
在圖5的例子中，圓丘510密封到反射杯504a上，以完全密封反射杯的反射表面504b和LED材料506。圓丘510可以由任何合適的非滲透性材料制成。期望用這樣的材料來制造圓丘510，其不會由于來自LED的UV和熱能而分解，而且對所需的波長是透明的。例如，這種材料包括但不限于玻璃和石英。
反射杯的反射表面504b附著有離散的吸氣劑顆粒522。可以采用各種技術(shù)將吸氣劑材料的微粒沉積在反射杯504a上。根據(jù)一些實施例，如果反射杯在開口的壁上沉積有金屬膜，那么金屬膜可以作為用于通過電泳現(xiàn)象而將微粒附著在反射杯上的電極。同樣的，在將導電膜沉積在圓丘上以作為電極后，可以采用電泳將吸氣劑的微粒沉積在圓丘上?；蛘?，可以將微粒膠合在、陷型在或者粘附在反射杯504a的開口壁上。
圖6為LED組件的另一個實施例的截面視圖。在圖6的例子中，LED組件600包括基座612。LED材料606通過引線608a固定在基座612上。反射杯604a和引線608b也固定在基座上。線607將引線608b和LED材料連接起來。反射杯604a具有提供反射表面604b的開口。在LED材料上沉積一層熒光粉材料602。將中空的蓋子609固定到反射杯604a上，以包圍反射杯的反射表面604b和LED材料606。
中空的蓋子609可以包括塑料、玻璃或者石英的圓柱616，其上部為適當?shù)耐哥R611。透鏡611可以由玻璃、石英或者其他合適的材料制成。合適的材料不會由于來自LED的熱能而分解，而且可以抵抗這種分解。合適的材料通常為非滲透性的。塑料殼613可用于將組件保持在一起。
可以在圓柱616中注入合適的吸氣劑以吸收污染物?；蛘撸搱A柱可以僅僅是塑料或者玻璃圓柱。如果圓柱616是塑料的，應對其進行涂敷以使其基本上為非滲透性的。該涂敷可以簡便地為圓柱616的內(nèi)表面上的吸氣劑層618。此外，可以在反射表面604b上提供吸氣劑。然而，希望在透鏡611上沒有任何吸氣劑或者其他阻攔，以使光可以自由通過。在一個實施例中，透鏡由非滲透性材料制成，例如但不限于玻璃或者石英。或者，透鏡可以由以透明密封層涂敷的塑料制成。
圖7是說明制造LED組件的一些基本操作的流程圖，其可有益地與8A-8D結(jié)合。在圖7中，制造過程700開始于步驟702，并且轉(zhuǎn)到產(chǎn)生吸氣劑組件的步驟704。吸氣劑組件指例如沉積有吸氣劑材料層的反射杯和/或圓丘或者中空的蓋子，或者任何其他和LED組件的內(nèi)部環(huán)境流體連通的吸氣劑組件。在步驟706，為LED組件的內(nèi)部腔室提供合適的環(huán)境。合適的環(huán)境可以是真空、不活潑氣體、惰性氣體或者其他任何合適的流體。
在步驟708，在合適的環(huán)境下，LED被封裝到LED封裝內(nèi)。適用于該環(huán)境的適當氣體包括氮氣、氬氣、氦氣和氖氣?！罢婵铡敝笁毫h低于大氣壓，如低于約10-3乇，優(yōu)選地低于10-3乇。在步驟712，用任何合適的方法密封LED組件。在步驟714，如果吸氣劑需要激活則激活吸氣劑。吸氣劑可以在LED組件密封之前/中間/之后激活。例如，可以通過將吸氣劑加熱到350°約10到30分鐘而激活吸氣劑。在吸氣劑的激活過程中，污染物通過擴散到吸氣劑中或者從吸氣劑中釋放而被吸附。激活后，激活的吸氣劑準備吸附污染物。過程700在步驟716完成。
圖8A-8C為說明LED組件的若干實施例的組件的截面視圖。這些視圖也可以參考圖7所述的各個步驟使用。圖8A示出基座812和具有提供反射表面804b的開口的反射杯804a。反射表面804b包括吸氣劑材料818，其通過濺射、蒸發(fā)等沉積在開口的壁上。圖8B示出基座812和具有反射表面804b的反射杯804a。吸氣劑微粒820附著于反射表面804b。在圖8C中，圓丘810包括位于圓丘810的內(nèi)表面上的吸氣劑薄膜816。
圖8D示出本發(fā)明的吸氣劑激活方法，其中，可用激光束860來激活吸氣劑材料。激光束860如861所示照射穿過圓丘810并且加熱吸氣劑材料840b?？捎靡恍┓椒ㄔ诩す馐?60和吸氣劑材料之間產(chǎn)生相對運動。例如，可以移動激光器，或者可以移動LED組件800，或者可以用鏡子或者棱鏡器件(未示出)移動激光束860。還示出了另外的密封珠813，以確保圓丘810和反射杯804a之間的氣密密封，尤其是保證由于激活工藝的加熱中的密封?？捎酶鞣N其他技術(shù)來激活吸氣劑材料，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對此都有了解。
請注意，可用一個和多個吸氣劑來同時控制LED組件內(nèi)的環(huán)境。例如，CaO可用來吸收水，而金屬吸氣劑可用來吸收氧氣。只要吸氣劑不妨礙LED的操作，其就可以被放在許多位置。例如，一個吸氣劑可以位于反射器內(nèi)，而另一個位于圓丘內(nèi)。
根據(jù)一些實施例，LED組件包括靠近InAlGaN多層結(jié)構(gòu)的熒光粉層。優(yōu)選地，LED為白色LED或者高亮度LED。然而，實施例并不限于白色LED或者高亮度LED。反射杯使得LED發(fā)出的一些輻射被導引到LED組件的頂部。利用適當?shù)恼澈霞夹g(shù)將LED和反射杯粘合到基座上。反射杯和多層發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)模片完全由玻璃圓丘覆蓋，優(yōu)選地，該玻璃圓丘用于阻擋UV光。反射杯可以有吸氣劑材料薄膜，其優(yōu)選地是濺射或者蒸發(fā)到反射杯上的。例如，吸氣劑材料可以是St 787TM吸氣劑材料，其可以從意大利Lainate(Milan)的澤斯吸氣劑公司購得。組件的內(nèi)部環(huán)境是真空或者非反應性的流體。玻璃圓丘可以膠合到支撐反射杯和InAlGaN多層結(jié)構(gòu)的基座或其他支撐結(jié)構(gòu)上，以密封組件。
根據(jù)一些其他實施例，LED組件的內(nèi)部環(huán)境被加壓到大于大氣壓的壓力。例如，LED組件的環(huán)境可以加壓到1到100倍與環(huán)境氣壓。內(nèi)部環(huán)境可以包括非反應性氣體(如氮氣)或者惰性氣體。加壓的實施例可以在LED組件的反射杯和/或玻璃圓丘上包括有吸氣劑。玻璃圓丘是有益的，因為其基本上是非滲透性的材料。在一些其他的加壓實施例中，可以省去吸氣劑。
以上所述的例子是針對LED材料的。應該注意，這些例子并非唯一可能的實施例。在其他實施例中，納米管、光學接收器和其他設(shè)備可替代LED材料。
以上所述的例子是針對覆蓋器件的內(nèi)部環(huán)境的圓丘和透鏡的。應該注意，在其他實施例中，圓丘可以是實心的或者中空的。在實現(xiàn)圓丘的情況下，吸氣劑可能不會放在實心圓丘內(nèi)(參看圖4)。在另一個實施例中，反射杯可以是實心的，例如由環(huán)氧樹脂填充(但不限于此)，而且如圖4所示，吸氣劑材料可以位于中空圓丘內(nèi)。通常，在替代的實施例中，內(nèi)部環(huán)境的任何部分都可以由固體物質(zhì)替代，如由樹脂替代(但不限于此)。
以上所述的例子是針對器件的內(nèi)部環(huán)境的。在替代的實施例中，環(huán)境可以是真空或者流體(但不限于此)。根據(jù)位于環(huán)境內(nèi)的組件的特性以及限定器件的內(nèi)部體積的壁，可以使用各種流體或者真空，其不妨礙組件的功能，而且和材料不起反應。在另一個實施例中，環(huán)境可以是不可壓縮的(或者抗壓縮的)流體，其填充內(nèi)部體積從而增加器件的耐久性。
在前述的說明書中，參看各種具體細節(jié)描述了本發(fā)明的實施例，這些細節(jié)在各個實現(xiàn)中是不同的。因此，說明書和附圖應被視為說明性的而非限定性的。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括提供LED組件的腔室內(nèi)的LED材料；提供該LED組件的腔室內(nèi)的吸氣劑；至少部分通過使用該吸氣劑控制該LED組件的腔室內(nèi)的環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括激活所述吸氣劑，由此從所述LED組件的腔室內(nèi)的環(huán)境中去除污染物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供吸氣劑包括將所述吸氣劑封閉在所述組件的腔室內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將LED材料封閉在提供受控環(huán)境的腔室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述腔室的反射表面上形成所述吸氣劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在圓丘上形成所述吸氣劑，其中該圓丘至少部分限定所述LED組件的所述腔室。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在圓柱體的內(nèi)表面上形成所述吸氣劑，其中該圓柱體至少部分限定所述LED組件的所述腔室。
8.一種裝置，包括具有開口的反射杯；連接到該反射杯的LED；至少部分沉積在該反射杯的該開口內(nèi)的吸氣劑材料；用于至少部分封裝非反應性環(huán)境中的該LED和該吸氣劑材料的蓋子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述開口的形狀為倒置的截去頂部的圓錐。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述吸氣劑材料包括一種或多種離散的微粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述吸氣劑材料包括吸氣劑材料的薄膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述非反應性環(huán)境的壓力為100大氣壓和10-3乇之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述非反應性環(huán)境包括約100PPM的氧氣或者水。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述非反應性環(huán)境包括從包括不活潑氣體和惰性氣體的組中選擇的非反應性氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述受控環(huán)境是真空。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述蓋子為圓丘形的。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述蓋子包括圓柱體和透鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述蓋子是半透明的。
19.一種裝置，包括具有開口的反射杯；連接到該反射杯的LED；用于至少部分封裝非反應環(huán)境中的該LED的蓋子；至少部分沉積在該蓋子上的吸氣劑材料，其中該蓋子的頂部基本上沒有該吸氣劑材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述蓋子包括圓柱體和透鏡，并且其中該透鏡基本上沒有所述吸氣劑材料。
全文摘要
一種用于控制封閉物內(nèi)的環(huán)境的技術(shù)，包括在封閉物內(nèi)提供吸氣劑。根據(jù)該技術(shù)制造的一種LED可以在LED器件所封閉的體積內(nèi)包括吸氣劑。
文檔編號H01L21/00GK1973355SQ200580019608
公開日2007年5月30日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者馬爾科·阿苗蒂, 羅納德·O·彼得森 申請人:澤斯吸氣劑公司