具有带弯曲表面和平坦表面的密封剂的发光二极管封装件

摘要

本发明公开了LED封装件，这些封装件是紧凑的并且有效发射光，并且可包括带有弯曲表面和平坦表面的密封剂。这些封装件可包括带有一个或多个LED的基座，并且在具有多个LED的封装件中，每个LED可发射与其他LED相同或不同波长的光。覆盖转换材料层可包含于至少一些LED和基座上。密封剂可位于基座上，处于至少一些LED之上，其中每个平坦表面为竖直的并且与基座的一个边缘对准。密封剂还可具有弯曲上表面，该弯曲上表面具有相对大的曲率半径，其中弯曲表面与平坦表面的组合促使具有相对窄的发射轮廓的有效光发射。

说明书

本申请为于2013年2月19日提交的美国专利申请序列No.13/770,389的部分继续申请，该美国专利申请为于2012年10月10日提交的美国专利申请序列No.13/649,067和美国专利申请序列No.13/649,052两者的部分继续申请并且要求它们的权益，而这两个美国专利申请要求于2012年6月11日提交的美国临时专利申请序列No.61/658,271、于2012年6月15日提交的美国临时专利申请序列No.61/660,231以及于2012年9月2日提交的美国临时专利申请序列No.61/696,205的权益。通过引证将本段落中引用的这些申请中的每一个包含于本申请中，就如同在本文中充分阐述一样。

技术领域

本发明涉及固态发光器并且特别地涉及发光二极管(LED)封装件，其带有一个或多个LED以及包含平坦表面(planarsurface，平面型表面)和弯曲表面(curvedsurface)的混合密封剂(hybridencapsulant)。

背景技术

白炽灯或基于灯丝的灯或者灯泡通常用作居家和商用设施的光源。然而，这样的灯是效率极低的光源，其中多达95％的输入能量主要以热或红外能量的方式被损耗。作为对白炽灯的一种替换方案，所谓的紧凑型荧光灯(CFL)在将电转换成光方面更有效率但是需要使用有毒材料，这些有毒材料与其各种化合物一起可导致慢性和急性中毒并且可导致环境污染。一种用于改进灯或灯泡效率的解决方案是使用固态装置，诸如发光二极管(一个或多个LED)，而非使用金属灯丝来产生光。

发光二极管通常包括夹置在相反掺杂的层之间的由半导体材料制成的一个或多个活性层。当在掺杂层上施加偏压时，空穴和电子注入活性层，它们在此重新结合以产生光。光从LED的活性层和各个表面发出。

为了在电路或其他类似布置中使用LED芯片，已知将LED芯片包覆在封装件中以提供环境和/或机械保护、颜色选择、聚光等。LED封装件还包括电引脚(lead)、触点(contact)或迹线(trace)，用于将LED封装件电连接至外部电路。在图1所示的通常LED封装件10中，单个LED芯片12借助于焊接结合剂或导电环氧树脂而安装在反射杯13上。一个或多个接合引线11将LED芯片12的欧姆触点连接至引脚15A和/或15B，这些引脚可与反射杯13附接或整体形成。反射杯可填充有密封剂材料16，该密封剂材料可包含波长转换材料，诸如磷光体。由LED以第一波长发射的光可由磷光体吸收，该磷光体则响应地以第二波长发射光。整个组件然后封装在干净的保护树脂14中，该树脂可模制成透镜的形状，以校准从LED芯片12发射的光。尽管反射杯13可沿着向上的方向引导光，然而当光发生反射时可出现光损耗(即，由于实际反射表面的反射率小于100％使得一些光可被反射杯吸收)。另外，对于诸如图1所示封装件10的封装件而言，热保持是个问题，因为可能难以通过引脚15A、15B抽取热。

图2所示常规LED封装件20可能更适用于可产生更多热的高功率操作。在LED封装件20中，一个或多个LED芯片22安装在诸如印刷电路板(PCB)载体的载体上、基底上或基座(submount，底座)23上。安装在基座23上的金属反射体24围绕一个或多个LED芯片22并且将由LED芯片22发射的光反射远离封装件20。反射体24还对LED芯片22提供机械保护。在LED芯片22上的欧姆触点与基座23上的电迹线25A、25B之间形成一个或多个接合引线连接27。然后使用密封剂26将所安装的LED芯片22覆盖，该密封剂可对芯片提供环境和机械保护，同时用作透镜。金属反射体24通常借助于焊料或环氧结合剂而附接至载体。

LED芯片(诸如图2的LED封装件20中存在的LED芯片)可由包含一种或多种磷光体的转换材料涂覆，其中磷光体吸收LED光中的至少一些。LED芯片可发射不同波长的光，使得它发射来自LED和磷光体的光的组合。可使用多种不同的方法使用磷光体对一个或多个LED芯片进行涂覆，其中一种合适的方法在Chitnis等人名下的且题目均为“WaferLevelPhosphorCoatingMethodandDevicesFabricatedUtilizingMethod(晶圆层级磷光体涂覆方法及使用该方法制造的装置)”的美国专利申请序列No.11/656,759和No.11/899,790中描述。可替换地，可使用诸如电泳沉积(EPD)的其他方法对LED进行涂覆，其中合适的EPD方法在Tarsa等人名下的题为“CloseLoopElectrophoreticDepositionofSemiconductorDevices(半导体装置的闭环电泳沉积)”的美国专利申请No.11/473,089中描述。

图3所示另一常规LED封装件30包括位于基座34上的LED32，该LED带有形成在其上方的半球形透镜36。可使用转换材料对LED32进行涂覆，该转换材料能转换来自LED的光中的全部或大部分。半球形透镜36布置成使得光的全内反射最少。透镜相对于LED32制作成相对大，使得LED32近似于透镜下方的点光源。结果，到达透镜36表面的LED光的量最多，以使得首先从透镜36发射的光的量最多。这可导致其中LED到透镜边缘距离最大的相对大的装置，并且基座的边缘可延伸超出密封剂的边缘。此外，这些装置通常产生朗博发射图案(Lambertianemissionpattern)，这样的发射图案对于宽发射面积应用而言总是不理想的。在一些常规封装件中，发射轮廓可近似为120度半最大值全宽度(FWHM，fullwidthathalfmaximum，半峰值全宽度)。

已开发使用固态光源(诸如LED)与转换材料组合的灯，该转换材料与LED分开或远离LED。这样的布置在Tarsa等人名下的题为“HighOutputRadialDispersingLampUsingaSolidStateLightSource(使用固态光源的高输出径向分散灯)”的美国专利No.6,350,041中公开。该专利中描述的灯可包括将光穿过隔离器传输至具有磷光体的分散器。分散器可将光分散成期望的图案和/或通过借助磷光体或其他转换材料将光中的至少一些转换成不同的波长来改变其颜色。在一些实施例中，隔离器将光源与分散器间隔开足够的距离，使得当光源承载对于室内照明而言所需的增大电流时，来自光源的热不会传递至分散器。其他远置磷光体技术在Negley等人名下的题为“LightingDevice(发光装置)”的美国专利No.7,614,759中描述。

发明内容

本发明总体涉及发射器(emitter，发光器)或LED封装件，它们是紧凑的且有效地发射光，并且可包括带有平坦表面的密封剂，这些平坦表面在封装件密封剂内折射和/或反射光。在一些实施例中，封装件可包括带有一个LED的基座，而其他实施例可包括多个LED。在单个LED的实施例中，覆盖转换材料层(blanketconversionmateriallayer)可覆盖LED，而在多个LED的实施例中，覆盖转换材料层可位于LED中的一个或多个上。覆盖转换材料还可覆盖基座的至少一部分。密封剂可位于基座上，处于LED之上，并且处于覆盖转换材料的至少一部分之上。由于例如从平坦或其他形状的密封剂表面的全内反射，使得在密封剂内反射的光中的一些将到达转换材料，这些光在此可散射或被吸收并被转换且然后全方位发射。这允许所反射的光现在从密封剂中逸出。这实现有效的发射和更宽的发射轮廓，例如当与带有半球形密封剂或透镜的常规封装件相比时。

在其他实施例中，LED封装件可设置有混合密封剂，混合密封剂可使得LED封装件具有不同的发射轮廓，其中混合密封剂具有非平坦的表面。这些实施例中的一些可包括带有一个或多个平坦表面和弯曲表面的密封剂，其中所形成的封装件提供在特定应用中有用的更为聚焦或窄的发射轮廓。不同的实施例可提供独特的尺寸关系，这些关系可包括：弯曲表面与曲率半径与基座尺寸，密封剂高度、宽度和到一个或多个LED芯片边缘的距离，多个芯片的实施例中LED芯片之间的距离，LED外延面积相对封装件面积，每个封装件覆盖区的发射图案，每个封装件覆盖区的更多光输出功率，封装件发射的不同颜色的改进的混合或混杂或均匀性。根据本发明的不同发射器和LED封装件可使用带有不同尺寸、形状和特征的不同光源。

根据本发明的发射器封装件的一些实施例可包括具有一个或多个固态光源的发射器封装件，这些固态光源位于具有长度和宽度的基座上。密封剂包含在固态光源和基座之上，其中密封剂具有弯曲表面和一个或多个平坦表面。密封剂的弯曲表面可具有的曲率半径大于基座的长度和/或宽度的一半。

根据本发明的发射器封装件的其他实施例可包括一个或多个LED安装部以及位于LED之上的转换材料层。封装件进一步包括位于LED和转换材料层上的密封剂，其中该密封剂具有弯曲上表面以及一个或多个竖直平坦侧表面。

根据本发明的发射器封装件的其他实施例包括安装在基座上的一个或多个LED。该封装件进一步包括位于基座上的密封剂，其中该密封剂包括弯曲上表面以及具有弯曲边缘的一个或多个平坦侧表面。

从下文详细说明以及以实例的方式示出本发明特征的附图，本发明的这些和其他方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1示出了现有技术LED封装件的一个实施例的截面图；

图2示出了现有技术LED封装件的另一实施例的截面图；

图3示出了现有技术LED封装件的又一实施例的截面图；

图4为根据本发明的LED封装件的一个实施例的顶视立体图；

图5为图4所示LED封装件的底视立体图；

图6为图4所示LED封装件的侧视图；

图7为图4所示LED封装件的另一侧视图；

图8为图4所示LED封装件的顶视图；

图9为图4所示LED封装件的底视图；

图10为图4所示LED封装件的另一顶视图，示出了该LED封装件尺寸的一个实施例；

图11为图4所示LED封装件的另一侧视图，示出了该LED封装件尺寸的一个实施例；

图12为图4所示LED封装件的另一顶视图，示出了该LED封装件尺寸的一个实施例；

图13为图4所示LED封装件的另一立体图；

图14示出了可与根据本发明的LED封装件一起使用的焊垫(solderpad)的一个实施例；

图15示出了可与根据本发明的LED封装件一起使用的迹线排布(tracelayout)的一个实施例；

图16为常规LED带式载体(carriertape，载带)的顶视图；

图17为根据本发明的LED封装件的一个实施例的截面图；

图18为根据本发明的LED封装件的一个实施例的发射轮廓图形；

图19为根据本发明的LED封装件的一个实施例的色温轮廓(colortemperatureprofile)图形；

图20为根据本发明的LED封装件的一个实施例的顶视立体图；

图21为图20所示LED封装件的底视立体图；

图22至图25为图20所示LED封装件的侧视图；

图26为图20所示LED封装件的顶视图；

图27为图20所示LED封装件的底视图；

图28为根据本发明的LED封装件的一个实施例的顶视立体图；

图29为图28所示LED封装件的底视立体图；

图30至图33为图28所示LED封装件的侧视图；

图34为图28所示LED封装件的顶视图；

图35为图28所示LED封装件的底视图；

图36为根据本发明的基座的一个实施例的顶视图；

图37为根据本发明的基座的一个实施例的顶视图；

图38为根据本发明的另一基座的顶视图；

图39为根据本发明的另一基座的顶视图；

图40为根据本发明的另一基座的顶视图；

图41为根据本发明的又一基座的顶视图；

图42为根据本发明的密封剂模具的一个实施例的顶视图；

图43为根据本发明的LED封装件的又一实施例的顶视图；

图44为图43所示LED封装件的侧视图；

图45为图43所示LED封装件的底视图；

图46为图43所示LED封装件的立体图；

图47为示出根据本发明的LED基荧光替换管的性能特征的图形；

图48为示出根据本发明的LED基荧光替换管的性能特征的另一图形；

图49为根据本发明LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图50为图49所示LED封装件的侧视图；

图51为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图52为图51所示LED封装件的侧视图；

图53为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图54为图53所示LED封装件的侧视图；

图55为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图56为图55所示LED封装件的侧视图；

图57为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图58为图57所示LED封装件的侧视图；

图59为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图60为图59所示LED封装件的侧视图；

图61为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图62为图61所示LED封装件的侧视图；

图63为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图64为图63所示LED封装件的侧视图；

图65为根据本发明的LED封装件的一个实施例的顶视立体图；

图66为图65所示LED封装件的底视立体图；

图67为图65所示LED封装件的顶视图；

图68为图65所示LED封装件的另一侧视图；

图69为图65所示LED封装件的底视图；

图70为图65所示LED封装件的侧视图；

图71为根据本发明的LED封装件的另一发射轮廓图形；

图72为根据本发明的LED封装件的一个实施例的色温轮廓图形；

图73为示出了根据本发明的不同LED封装件处于不同输入电流下的光通量的图形；

图74为示出了根据本发明的不同LED封装件处于不同输入电流下的效率的图形；

图75为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图76为图75所示LED封装件的底视立体图；

图77为图75所示LED封装件的顶视图；

图78为图75所示LED封装件的另一侧视图；

图79为根据本发明LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图80为图79所示LED封装件的底视立体图；

图81为图79所示LED封装件的顶视图；

图82为图79所示LED封装件的侧视图；

图83为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图84为图83所示LED封装件的底视立体图；

图85为图83所示LED封装件的顶视图；

图86为图83所示LED封装件的侧视图；

图87为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图88为图87所示LED封装件的底视立体图；

图89为图87所示LED封装件的顶视图；

图90为图87所示LED封装件的侧视图；

图91为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图92为图91所示LED封装件的管芯附接垫(dieattachpad，裸片附接垫)的顶视图；

图93为图91所示LED封装件的焊垫的顶视图；

图94为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图95为图94所示LED封装件的管芯附接垫的顶视图；

图96为根据本发明的另一基座的顶视图；

图97为根据本发明的另一基座的顶视图；

图98为根据本发明的混合室的一个实施例的截面图；

图99为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图100为图99所示LED封装件的侧视图；

图101为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图102为图101所示LED封装件的侧视图；

图103为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图104为图103所示LED封装件的侧视图；

图105为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图106为图105所示LED封装件的侧视图；

图107为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图108为图107所示LED封装件的侧视图；

图109为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图110为图109所示LED封装件的侧视图；

图111为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图112为图111所示LED封装件的侧视图；

图113为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图114为图113所示LED封装件的侧视图；

图115为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图116为图115所示LED封装件的侧视图；

图117为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图118为图117所示LED封装件的侧视图；

图119为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图120为图119所示LED封装件的顶视图；

图121为图119所示LED封装件的底视图；

图122为图119所示LED封装件的前视图；

图123为图119所示LED封装件的后视图；

图124为图119所示LED封装件的侧视图；

图125为图119所示LED封装件的相反侧视图；

图126为根据本发明的一系列LED封装件的顶视和正视图；

图127为示出了根据本发明的两个LED封装件的发射轮廓的图形；

图128为示出了根据本发明的两个LED封装件的不同观察视角的色温的图形；

图129为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图130为图129所示LED封装件的顶视图；

图131为图129所示LED封装件的前视图；

图132为图129所示LED封装件的侧视图；

图133为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图134为图133所示LED封装件的顶视图；

图135为图133所示LED封装件的底视图；

图136为图133所示LED封装件的前视图；

图137为图133所示LED封装件的后视图；

图138为图133所示LED封装件的侧视图；

图139为图133所示的LED封装件的相反侧视图；

图140为根据本发明的LED封装件的另一实施例的顶视立体图；

图141为图140所示LED封装件的顶视图；

图142为图140所示LED封装件的前视图；以及

图143为图140所示LED封装件的侧视图。

具体实施方式

本发明致力于具有光源的LED封装件结构的不同实施例，所述光源包括单个或多个LED芯片。LED封装件可以不同的方式来设置且相对小，但同时高效、可靠且性价比高。相较于具有完全半球形密封剂的类似LED封装件，根据本发明的一些实施例能以相同或相似的效率发射，但就制造而言可以更小且更便宜。

根据本发明的封装件可以通过具有转换材料和密封剂来提供这些改进，所述转换材料和密封剂设置并成形为利用封装件内的光的全内反射(TIR)。换言之，密封剂可以被成形为：使所封装的密封剂上的入射光(所处的角度大于全内反射的临界角)能反射回封装件内的转换材料，使得光被转换或“再循环”。这种再循环光被散射或转换并从转换材料全方位地重新发射，这样使得一些转换光将被重定向且能以小于临界角的角度到达密封剂的表面并从该封装件发射。通过设置LED封装件来提供反射光(全内反射光)的这种光子再循环，LED封装件可以提供不同的密封剂的形状和大小，其更接近于所封装的光源的形状和大小，且光源的边缘可以更接近于密封剂的边缘。

在一些实施例中，LED封装件可以具有平坦表面，这在密封剂内产生一定量的全内反射光。在可采用常规半球形透镜(一般设置成尽可能减少全内反射光)以外的不同形状方面，使用平坦表面可以增加灵活性，而且平坦表面的使用可以实现更为紧凑的LED封装件。一些实施例可以在具有触点和迹线的基座上包括一个或多个LED(“LED”)，触点和迹线用于将电信号施加给一个或多个LED。LED以及LED周围的表面可以由转换材料层覆盖。密封剂可以包括透明材料，该透明材料以立方形状覆于LED和基座之上。所述转换材料层的类型可以使来自LED的光转换为另一种颜色或波长的光，并且转换层的厚度和浓度可使得：并非所有的LED光在第一次经过转换材料时均被转换。

一些实施例在基座上可以包括具有发蓝光LED的LED封装件，其中黄色的转换材料层位于LED和基座的表面之上，其中该转换材料层将来自LED芯片的部分蓝光进行转换。LED和基座之上可以包括立方形密封剂，其中转换材料层位于密封剂和LED/基座之间。相比于常规的LED封装件，根据本发明的封装件在相同的色点(colorpoint)下可以包括较薄的磷光体层或较低浓度的磷光体，这样使得更多的蓝光在第一次经过时就通过转换材料层。由于一般的转换层还对蓝光进行散射和转换，这会因转换层的厚度或浓度降低使得LED发射的第一次经过的蓝光较少散射回到LED(其在此可被吸收)，从而提高封装件效率。通过使用较薄或较低浓度的转换层来实现与常规的LED封装件相类似的颜色，也可以在根据本发明所制的LED封装件的制造方面节约成本。来自转换材料的部分蓝光和黄光到达临界角之内的密封剂的表面并从LED封装件发射。相比于具有半球型密封剂的常规LED封装件，本发明中更大比例的蓝光和黄光将经历全内反射，这样使得光在密封剂内进行反射。这导致蓝光和黄光在全内反射之后最终到达转换材料，即全内反射对光进行再循环。蓝色全内反射光照射转换层的顶部，而来自LED的蓝光照射转换层的底表面，这样使得该转换层的两侧被照射。转换材料层所提供的“覆盖(blanket)”作用限制蓝光和黄光两者重新进入芯片或冲击基座上的其他吸收区域。当光在封装件内经历全内反射时，这减少了可能被吸收的光量。

蓝光在转换层的转换致使黄光从转换材料层全方位地重新发射。对转换材料层两侧的照射使全内反射蓝光转换成全方位黄光。这提供了允许另外的全内反射光更容易逸出封装件的优势。该再循环也可以使光散射，这能产生比主要提供朗伯发射模式的常规装置更宽的LED封装件发射模式。该散射还可以减少不同视角下的色温变化。

可以理解，在其他实施例中，转换材料层可以只涂覆LED，而使基座不被转换材料层所覆盖。对于多个LED的实施例，就LED中不同的LED而言，其可以包括不同的转换材料层。还可以理解，在具有不同的转换材料层实施例的其他实施例中，不同的转换材料也可以涂覆一些或所有的基座，这能使不同的转换材料涂覆所有的或一些基座，或使不同的转换材料位于基座的不同区域中。因此，可以理解，在不同的实施例中，转换材料可以位于LED上、基座上和/或密封剂中。这些不同的实施例可以具有转换材料位置的不同组合。其他的实施例可以具有位于LED上、基座上和/或密封剂中的多种磷光体。这些实施例中的一些实施例可以包括如黄色(例如，YAG)、绿色(例如，LuAg)和红色(例如，氮化物)的三种磷光体混合物。这仅仅是不同实施例中可使用的许多磷光体混合物的一个示例。

根据本发明的一些封装件实施例可以包括采用具有多个平坦表面的密封剂的LED封装件，其中至少一些所述平坦表面设置成加强全内反射。来自封装件的LED光源的光能够较小可能地以小于临界角的角度到达平坦表面且能够经历全内反射。平坦表面可相对平滑，这样使得到达临界角之外的表面的光经历全内反射，而不被诸如具有纹理或形状的特征重定向或散射。LED光源及周围的基底和导电迹线可以被转换材料的覆盖层所覆盖。全内反射光可以被反射回LED和基底，在其中基底包括吸收表面的常规封装件中，光可以被吸收。通过用转换材料覆盖LED和周围的表面，全内反射光可以在其到达吸收表面之前被散射或转换以及再循环为从LED封装件发射，从而提高封装件效率。

根据本发明的LED封装件的一些实施例可以包括位于基座上的多个LED或LED芯片，基座具有触点、附接垫和/或迹线，用于向一个或多个LED施加电信号。多个LED可以发射相同颜色的光或可以发射不同颜色的光，这样使得LED封装件从LED芯片发出所需颜色组合的光。LED封装件可以用不同模式的LED芯片来设置，在一些实施例中，LED芯片可以是发出相同颜色的相同类型，每种类型都可以使用；在其他的实施例中，可以使用产生附加颜色的光的附加LED。在一些实施例中，所有的或一些LED芯片可以被转换材料所覆盖，而其他的LED芯片则未被覆盖。通过使用发射一种或多种附加颜色和/或一些由波长转换材料覆盖的一种或多种LED，可以增加照明单元的显色指数(CRI)。如上所述以及如下更详细地所述，转换材料层可以包括一种或多种转换材料(如磷光体)，以提供所需的LED封装件发射，诸如具有所需温度和CRI的白光。使用不同波长的LED发射光来产生基本为白光的另一详细示例可以在授权的美国专利7,213,940中找到，该专利通过引证的方式结合于此。

根据本发明的一些LED封装件可以包括第一组LED芯片，第一组LED芯片被包含至少一种转换材料的转换材料层所涂覆。该封装件还包括一个或多个第二类型的LED芯片，第二类型的LED芯片以不同波长的光来发射，其中第二LED芯片未被转换材料所覆盖。第一组LED芯片中的每个芯片在照射的情况下可以发射主波长为430nm至480nm范围内的蓝光。转换材料层可受蓝光激发且可以吸收至少一些的蓝光，并且可以重新发射主波长为约555nm至约585nm范围内的光。该光可被称为蓝移黄(BSY)光。第二LED芯片类型可以不被转换材料层所覆盖，如果使用电流通电，其可以发射主波长为600nm至650nm范围内的红光或橙光。

在具有第一和第二LED芯片发射光的情况下，LED封装件可以发射以下光的组合：(1)从第一组LED芯片离开封装件的蓝光，(2)离开封装件的BSY光，其包含被转换材料吸收然后重新发射的来自第一LED芯片的光，以及(3)从第二组LED芯片离开照明装置的处于红光或橙光波长状态的光。在不存在任何附加光的情况下，这可以产生LED封装件发射光的混合物，该光的混合物具有1931CIE色度图上的x、y坐标，其不同于主要的发射器波长并位于由第一、第二LED芯片和各自的转换材料成分的发射的x、y色坐标构建的多边形内。组合的发光坐标可以限定这样的点，即，该点位于1931CIE色度图上的黑体轨迹上的至少一个点的十个麦克亚当椭圆内。在一些实施例中，光的这种组合还产生光的子混合物，其具有限定位于1931CIE色度图上的一区域内的点的x、y色坐标，所述区域由第一点、第二点、第三点、第四点和第五点限定的第一连接线段、第二连接线段、第三连接线段、第四连接线段和第五连接线段封闭。第一点的x、y坐标可以是0.32、0.40，第二点的x、y坐标可以是0.36、0.48，第三点的x、y坐标可以是0.43、0.45，第四点的x、y坐标可以是0.42、0.42，而第五点的x、y坐标可以是0.36、0.38。

根据本发明的不同封装件可以具有一种或多种LED，其具有多种不同的形状、大小和特征。在一些封装件的实施例中，LED芯片的表面可以具有纹理，而其他的实施例可以具有成形为其表面相互倾斜的LED芯片和密封剂。在另外的其他的实施例中，LED芯片可以由材料制成并成形，使得LED芯片表面大致平行于密封剂的表面。

如下更详细地所述，密封剂可以包括具有平坦表面的多种不同的形状，在一些实施例中，密封剂可以是立方形并可以包含在LED芯片和基座之上。密封剂与LED阵列和基座之间可以包括转换材料层。在其他实施例中，密封剂中可以包括转换材料，转换材料形成在占据不到所有的密封剂的层或区域中。在一些实施例中，转换材料层可以形成在密封剂下部的密封剂中，而在其他实施例中，其可以在密封剂的底部或靠近密封剂的底部形成为层。

相比于常规的LED封装件，根据本发明的LED封装件在相同的色点下可以包括较薄的磷光体层或较低浓度的磷光体，使得更多的蓝光在第一次经过时通过转换材料层。由于一般的转换层还对蓝光进行散射和转换，这会因转换层的厚度或浓度降低使得LED发射的第一次经过的蓝光较少散射回到LED(其在此可被吸收)，从而提高封装件效率。通过使用较薄或较低浓度的转换层来实现与传统的LED封装件相类似的颜色，也可以在根据本发明所制的LED封装件的制造方面节约成本。来自转换材料的部分蓝光和黄光到达临界角之内的密封剂表面并从LED封装件发射。相比于具有半球型密封剂的常规LED封装件，本发明中更大比例的蓝光和黄光将经历全内反射，使得光在密封剂内进行反射。这导致蓝光和黄光在全内反射之后最终到达转换材料，即全内反射对光进行再循环。蓝色全内反射光照射转换层的顶部，而来自LED的蓝光照射转换层的底表面，使得该转换层的两侧被照射。转换材料层所提供的“覆盖”作用限制蓝光和黄光两者重新进入芯片或冲击基座上的其他吸收区域。当光在封装件内经历全内反射时，这减少了可能吸收的光量。

蓝光在转换层的转换致使黄光从转换材料层全方位地重新发射。对转换材料层两侧的照射使全内反射蓝光转换成全向黄光。这提供了允许另外的全内反射光更容易逸出封装件的优势。该再循环也可以使光散射，这能产生比主要提供朗伯发射模式的常规装置更宽的LED封装件发射模式。该散射还可以减少不同视角下的色温变化。

可以理解，在其他实施例中，转换材料层可以只涂覆一个或多个LED，而使基座不被转换材料层所覆盖。对于多个LED的实施例，就LED中不同的LED而言，其可以包括不同的转换材料层。还可以理解，在具有不同的转换材料层实施例的其他实施例中，不同的转换材料也可以涂覆一些或所有的基座，这使不同的转换材料覆盖所有的或一些基座，或使不同的转换材料位于基座的不同区域。因此，可以理解，在不同的实施例中，转换材料可以位于LED上、基座上和/或密封剂中。这些不同的实施例可以具有转换材料位置的不同组合。其他的实施例可以具有位于LED上、基座上和/或密封剂中的多种磷光体。这些实施例中的一些实施例可以包括如黄色(例如，YAG)、绿色(例如，LuAg)和红色(例如，氮化物)的三种磷光体混合物。这仅仅是不同实施例中可使用的许多磷光体混合物的一个示例。在另外的其他实施例中，提供的发射器或基座可以不具有转换材料层，或者可以仅在基座上包括转换材料。在这些实施例中，封装件可以包括发射不同颜色的光的LED，不同颜色的光进行组合，以产生所需的LED封装件发射。这可以包括：例如，红色、绿色和蓝色的发光LED，可以对其发射进行组合来产生白光。正如本文所讨论的其他实施例，这些不同的LED可以是可单独寻址的。

对密封剂内的光进行重定向的其他机制(诸如散射或折射)可以与全内反射结合使用或代替全内反射。例如，在一个实施例中，散射材料可以添加到密封剂来进一步增强由封装件发射的光的颜色均匀度，或是产生更广泛的光束强度分布同时保持高的封装件效率。根据本发明的LED封装件可以与多种不同的照明器一起使用，其中LED封装件改善了颜色混合。这可以使照明器产生所需的发射而无需混合室或使用降低高度的混合室。

不同的实施例也可以包括具有相对小的覆盖区(footprint)的LED封装件，其中一些实施例的覆盖区小于3平方毫米，而其他实施例的覆盖区可以小于2平方毫米。这些实施例还可以提供这样的装置，即，其覆盖区在大小上更接近于LED所覆盖的区域。如下进一步所述，这些实施例也可以列出彼此相对接近的高度和覆盖区尺寸。

对于具有多个LED光源的那些实施例，LED中的各个LED可以是可单独寻址或受控的，或多个LED的不同串或子组可以是可单独寻址或受控的。一串可以是一个LED或是以不同的并联和/或串联连接而联接在一起的多个LED，以实现所需的运行电压或实现所需的封装件发射色温。这可以适用于多种不同的封装件布置，诸如具有发射不同颜色的LED或带有磷光体涂层的LED(其来自不同的箱子)的封装件布置。

根据本发明的不同LED封装件可以具有不同形状的密封剂，以产生所需的发射轮廓和发射效率。一些实施例可以包括其中并非所有的表面为平坦的密封剂，其中一些密封剂包括平坦表面和弯曲表面的混合式组合。这些实施例中的一些实施例可以包括安装在基座上的一个或多个LED，其中密封剂具有弯曲上表面和平坦的侧表面。上表面的曲率半径大于基座长度或宽度的一半，而平坦表面包括密封剂的平截部分，使得密封剂不会伸出基座的边缘。这可以使平坦表面具有如下所述的弯曲边缘。

具有平坦表面和弯曲表面组合的密封剂可以提供不同的发射模式，相比于具有皆为平坦表面的密封剂的LED封装件，其中一些发射模式提供了更窄的发射轮廓。在一些实施例中，发射轮廓可小于120°FWHM。这些LED封装件也可以保持其相对小的大小/覆盖区、发射效率以及视角范围下色温的有限变化。根据本发明的这些不同实施例可以具有不同类型的密封剂，其具有平坦表面和弯曲表面的多种不同组合。

在此关于某些实施例对本发明进行了描述，但可以理解，本发明可以具体实施为多种不同的形式，并且不应理解为受限于在此所述的实施例。特别是，以下关于具有采用不同配置的LED的某些LED封装件描述了本发明，但可以理解，本发明可以用于具有其他LED配置的许多其他LED封装件。LED封装件可以具有下述形状之外的多种不同形状，如矩形，且焊垫和附接垫能以多种不同的方式来设置。在其他实施例中，不同类型的LED芯片的发射强度可以控制成改变整体的LED封装件发射。

在此关于转换材料、波长转换材料、远置磷光体、磷光体、磷光体层及相关术语对本发明进行了描述。术语的使用不应理解为限制。可以理解的是，术语远置磷光体、磷光体、磷光体层的使用意在包含并同样适用于所有的波长转换材料。

以下关于一个LED或多个LED对实施例进行了描述，但可以理解，其意在包含LED芯片，并可以可交换地使用这些术语。这些部件可以具有所示之外的不同形状和大小，并可以包括一个或不同数量的LED。也可以理解的是，如下所述的实施例使用共面(co-planar)光源，但应当理解，非共面光源也可以使用。还可以理解的是，LED光源可以由可具有不同的发射波长的多个LED组成。如上所述，在一些实施例中，至少一些的LED可以包括覆盖有黄色磷光体的发蓝光LED以及发红光LED，导致从LED封装件发射白光。在多个LED封装件中，所述LED可以是串联互连或可以不同的串联或并联组合互连。

还应当理解，当诸如层、区域、密封剂或基座的特征或元件可被称为位于其他元件“上”时，其可以直接位于其他元件上，或也可以存在中间元件。此外，诸如“内部(inner)”“外部(outer)”“上部(upper)”“下部(lower)”“下面(beneath)”“下方(below)”的相关术语以及类似术语可以在此用于描述一个层或另一个区域的关系。可以理解，这些术语意在包含除附图所示定向之外的装置的不同定向。

尽管术语第一、第二等可以在此用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，以下所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本发明的教导。

在此关于作为本发明实施例的示意图的剖视图对本发明的实施例进行了描述。因此，这些层的实际厚度可以是不同的，并对例如作为制造技术和/或公差结果的图示形状的变化作了预期。本发明的实施例不应理解为受限于本文所示区域的特定形状，而是包括例如由制造造成的形状上的变化。由于正常的制造公差，图示或描述为正方形或矩形的区域通常将具有圆形或弯曲的特征。因此，图中所示的区域实际上是示意性的，其形状并非旨在示出装置的区域的精确形状，也并非旨在限制本发明的范围。

图4至图13示出了根据本发明的LED封装件50的一个实施例，LED封装件包括安装在基座54上的LED52。LED封装件50还包括位于基座54的底部上的第一和第二底部触点/焊垫60a和60b，穿过基座54的第一和第二导电过孔(via)62a、62b，以及位于基座54的顶表面上的第一和第二管芯附接垫64a、64b。该LED封装件还包括转换材料层56，其覆盖了LED52、管芯附接垫64a、64b的暴露面、以及基座54的顶表面的暴露部分。密封剂58设置于LED52、附接垫64a、64b和基座54之上。以下详细描述了LED封装件的上述特征。

LED52示出为单个LED，但应当理解，在其他实施例(例如以下所述的那些实施例)中，光源可以包括多于一个LED。也可以使用多个不同的LED，诸如可以购自克利公司(CreeInc.)的属于其DA、EZ、GaN、MB、RT、TR、UT和XT系列的LED芯片等。LED封装件50特定地设置用于DA系列的芯片，诸如DA850芯片，其可以是倒装芯片式安装且允许无线接合。在属于多诺弗里奥(Donofrio)等人的标题为“具有反射结构的半导体发光二极管及其制造方法(SemiconductorLightEmittingDiodesHavingReflectiveStructuresandMethodsofFabricatingSame)”的美国专利申请序列第12/463,709号中大致描述了这些类型的芯片，该专利申请通过引证的方式结合于此。LED52可以发出多种不同颜色的光，优选的是在蓝色波长光谱中发光的LED52。可以理解，在一些实施例中，LED可以在去除其生长基底后提供。在其他实施例中，LED的生长基底可以余留在LED52上，其中这些实施例中的一些实施例的生长基底具有形状或纹理。

在其他实施例中，多于一个LED可以用作光源，而在另外的实施例中，固态激光器可以单独使用或与一个或多个LED结合使用。在一些实施例中，LED可以包括透明的生长基底，诸如碳化硅、蓝宝石、GaN、GaP等。LED芯片还可以包括三维结构，且在一些实施例中，LED的结构可以包括位于芯片的一个或多个表面上的全部或部分倾斜的刻面(facet，小面)。

LED封装件50还包括基座54，其中LED52安装至基座54。基座54可以由多种不同的材料形成，其中优选的材料是电绝缘的，诸如介电材料。基座54可以包括陶瓷(如氧化铝，氮化铝，碳化硅)或聚合材料(如聚酰胺和聚酯)。在优选的实施例中，基座54可以包括具有相对高的热导率的介电材料，诸如氮化铝和氧化铝。在其他实施例中，基座54可以包括印刷电路板(PCB)、蓝宝石或硅或任何其他的适当的材料，诸如铝基板热复合绝缘基底材料，其可购自美国明尼苏达州哈森市(Chanhassen)的贝格斯公司(TheBergquistCompany)。对于PCB的实施例，可以使用不同的PCB类型，诸如标准FR-4PCB、金属芯PCB、或任何其他类型的印刷电路板。

基座54的顶表面以具有包含模式化导电特征的平坦表面示出，所述导电特征可以包括第一和第二管芯附接垫64a、64b。附接垫64a、64b之间设有空间，其中LED芯片52安装至垫64a、64b，这样使得LED52的相应部分安装至垫64a、64b中相应的一个垫，且LED52跨越附接垫64a、64b之间的空间。可以采用多种不同的安装方法，如使用常规焊接材料的方法。根据LED52的几何结构，可以使用已知的表面安装或引线接合方法使其他类型的LED芯片电连接至附接垫64a、64b或其他的导电迹线。

附接垫64a、64b可以包括多种不同的材料，例如金属或其他导电材料，且在一个实施例中，它们可以包括利用已知技术(如电镀)所沉积的铜。在其他实施例中，可以使用掩模将垫64a、64b溅射形成所需的图案，而在另外的实施例中，可以采用已知的光刻工艺形成垫。垫64a、64b可以延伸到LED52的边缘之外，以覆盖基座54的大部分顶表面。这通过将热量从LED52扩散到垫64a、64b，使得热量越出LED52的边缘扩散到基座54的更多区域，而有助于LED封装件50的热管理。这使热量较少集中并使其更有效地通过基座54而消散到周围环境。

LED52、垫64a和64b的暴露部分以及基座顶表面的暴露部分之上包括转换材料层56。多种不同的转换材料可以用于产生所需的LED封装件光发射，而本发明尤其适用于LED封装件发射白光。在一些发白光的实施例中，所述LED52可以在蓝色的波长光谱中发光。转换材料的类型可以吸收蓝光并重新发射黄光，从而使封装件发射蓝光和黄光组合的白光。在一些实施例中，转换材料可以包括市售的YAG:Ce磷光体，尽管整个范围的宽黄色光谱发射有可能使用基于(Gd,Y)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce体系(例如Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG))的磷光体所制成的转换颗粒。其他可使用的黄色磷光体包括但不限于：Tb_3-xRE_xO₁₂:Ce(TAG)；RE＝Y、Gd、La、Lu；或Sr_2-x-yBa_xCa_ySiO₄:Eu。

在其他实施例中，转换材料层56可以设有多于一种混合或为单独层的磷光体材料。在一些实施例中，两种磷光体中的每一种磷光体可以吸收LED光并可以重新发射不同颜色的光。在这些实施例中，来自两个磷光体层的颜色可以结合用于具有不同的白色色调(暖白色)的CRI较高的白光。这可以包括来自上述黄色磷光体的光，其可以与来自红色磷光体的光相结合。可以使用不同的红色磷光体，包括：Sr_xCa_1-xS:Eu,Y；Y＝卤化物；CaSiAlN₃:Eu；或Sr_2-yCa_ySiO₄:Eu。

其他的磷光体可以通过将基本上所有的光转换成特定颜色而用于生成颜色发射。例如，以下磷光体可以用于产生绿光：SrGa₂S₄:Eu；Sr_2-yBa_ySiO₄:Eu；或SrSi₂O₂N₂:Eu。

以下列出了一些另外的适当磷光体用作转换颗粒，尽管也可以使用其他的磷光体。每种磷光体在蓝色和/或UV发射光谱中显示出激发，提供理想的峰值发射，具有有效的光转换，以及具有可接受的斯托克斯频移(Stokesshift)：

黄色/绿色

(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)₂S₄:Eu²⁺

Ba₂(Mg,Zn)Si₂O₇:Eu²⁺

Gd_0.46Sr_0.31Al_1.23O_xF_1.38:Eu²⁺_0.06

(Ba_1-x-ySr_xCa_y)SiO₄:Eu

Ba₂SiO₄:Eu²⁺

Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺

红色

Lu₂O₃:Eu³⁺

(Sr_2-xLa_x)(Ce_1-xEu_x)O₄

Sr₂Ce_1-xEu_xO₄

Sr_2-xEu_xCeO₄

SrTiO₃:Pr³⁺,Ga³⁺

CaAlSiN₃:Eu²⁺

Ca_1-xSr_xSiAlN₃:Eu²⁺

Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺

在另外的其他特定实施例中，转换材料层可以包括至少三种磷光体，其中一些实施例包括黄色、红色和绿色磷光体的组合。其他的组合也是可以的，且其他的实施例可以包括多于三种磷光体。可以使用多种不同的黄色、红色和绿色磷光体，例如上述的那些磷光体。

所述转换材料可以包括不同大小的磷光体颗粒，包括但不限于10纳米(nm)至30微米(μm)范围内或更大的颗粒。相比于尺寸较大的颗粒，尺寸较小的颗粒通常更好地使颜色分散以及混合，以提供更均匀的光。与较小的颗粒相比，较大的颗粒通常对于转换光更加有效，但发射的光较不均匀。在一些实施例中，磷光体能被固定于粘合剂中的转换材料层，而磷光体也可以在粘合剂中具有不同浓度或填充量的磷光体材料。粘合剂中的磷光体的通常浓度按重量计一般为30％-70％的范围内。在一个实施例中，磷光体的浓度按重量计约为65％，并且优选地均匀分散于整个远置磷光体。转换材料层56还可以具有不同的区域，不同的区域具有不同浓度的磷光体颗粒。

替换的波长转换材料也可以用于下转换(down-convert)光，以产生白光发射。这样的材料可以是但不限于：有机荧光材料或染料或无机量子点材料，诸如CdSe/ZnS、InP/InAs、CdS/CdSe、CdTe/CdSe或其他。

转换材料层56可以具有不同的厚度，这至少部分地取决于转换材料的浓度，转换材料颗粒的大小，以及将要由转换材料转换的期望光量。根据本发明的转换材料层可以处于粘合剂中，其中磷光体的浓度水平(磷光体填充量)为30％以上。其他实施例的浓度水平可以为50％以上，而在另一些其他的实施例中，浓度水平可以为60％以上。在一些实施例中，磷光体粘合剂的组合的厚度可以为10-100微米的范围内，而在其他实施例中，其厚度可以为40-50微米的范围内。该厚度可以在层上改变，不同的区域具有不同的厚度。如以下更详细地所述，相比于具有半球形密封剂的类似封装件，根据本发明的不同封装件可以包括磷光体材料较少(例如较薄或浓度较低)的转换层，但仍然保持所需的发射色点。厚度的减少取决于多种不同的因素，诸如磷光体的类型，磷光体颗粒的大小，以及所述层中的磷光体颗粒的浓度。在一些实施例中，相比于具有半球形透镜的类似LED封装件，所述减少可以为10％或更多。在另外的其他实施例中，所述减少可以为20％或更多；而在其他的实施例中，所述减少可以为30％或更多。

转换材料层56还可以包括粘合剂，且不同的材料可用于粘合剂，其中优选的是固化后稳固并在可见波长光谱中基本透明的材料。适当的材料包括硅树脂、环氧树脂、玻璃、无机玻璃、电介质、BCB、聚酰亚胺、聚合物及其混合物，其中硅树脂由于其在大功率LED中的高透明度和可靠性而作为优选的材料。适当的基于苯基和甲基的硅树脂可购自陶氏化学(Chemical)。根据不同的因素，如所用的粘合剂类型，可以使用多种不同的固化方法对粘合剂进行固化。不同的固化方法包括但不限于：加热固化、紫外线(UV)固化、红外线(IR)固化或晾制固化(aircuring)。然而，可以理解，磷光体颗粒可以无需粘合剂来进行施加。

转换材料层可利用不同的工序来进行施加，包括但不限于：喷涂、撒布、旋涂、溅射、印刷、粉末涂敷、电泳沉积(EPD)以及静电沉积等。这些工序还可以包括磷光体-粘合剂混合物中的溶剂，其可以溶解并降低该混合物的粘度。可以使用多种不同的溶剂，包括但不限于：可购自道康宁公司(Dow)的甲苯、苯、二甲苯(zylene)或OS-20，并且可以使用不同浓度的溶剂。当喷涂、倾倒或分散溶剂-磷光体-粘合剂混合物时，来自远置磷光体的热量将溶剂蒸发并可以使混合物中的粘合剂固化而得到固定的磷光体层。在美国专利申请公开No.2010/0155763中描述了各种沉积方法和系统，该美国专利属于多诺弗里奥(Donofrio)等人，标题为“光学材料应用于光学元件的系统和方法(SystemsandMethodsforApplicationofOpticalMaterialstoOpticalElements)”，并转让给克利公司。

密封剂58包含在转换材料层56上，并且位于LED52和基座54之上，其中密封剂58提供环境和机械保护，同时实现如上所述和如下更详细所述的光的再循环。与形成在LED之上的大多数常规密封剂不同，密封剂58具有平坦平面，并且在所示实施例中，密封剂58具有大致立方形的形状。所述密封剂包括呈立方形状的竖直和水平平坦表面，但应当理解，该密封剂可以采用多种不同的形状，诸如以平坦表面具有平顶和竖直侧壁的任何形状。这些形状可以包括但不限于不同的棱柱形状或多边形形状，诸如三角形、五边形、六边形、八角形等。这些形状可以包括水平的平坦表面，其中竖直平面的数量为3至12个或更多。在另外的其他实施例中，密封剂可以是具有不同横截面(如圆形或椭圆形)的柱体。

可以理解，密封剂58和LED52能以多种不同的方式对准，其中LED52如图所示与密封剂58的中心或纵向轴线大致对准。在其他的实施例中，LED52可以更接近于密封剂58的一个边缘。

多种不同的材料可以用于密封剂58，诸如硅树脂、塑料、环氧树脂或玻璃，其中适当的材料与模制工序相符合。硅树脂适用于模制并提供适当的光传输性能。它也可以经受后续的回流工序，且没有随时间推移而明显退化。密封剂也可以采用多种不同的方法来形成，在一些实施例中可以使用模制工序(以下作了更详细的描述)，该模制工序在基座面板上同时形成位于许多LED52之上的密封剂58。

在不同的实施例中，密封剂可以具有多种不同的厚度，其中一些实施例仅提供了足以覆盖LED和磷光体层的密封剂材料。在这些实施例中，所述层可以薄至10μm或更多。在其他实施例中，密封剂的高度可以是基座边缘尺寸的三倍。这些实施例仅是密封剂高度的一些示例，其他的实施例为更薄或更高。

在一些实施例中，相比于密封剂的底部和/或LED封装件的覆盖区，密封剂的顶表面的面积略小。在其他实施例中，密封剂的上部的面积大于下部的面积或大于LED封装件的覆盖区的面积。

LED芯片50还包括形成在基座54的底表面上的第一和第二焊垫60a、60b，第一和第二焊垫可以用于使用已知的安装方法将LED封装件52安装在适当的位置。可以理解，在其他实施例中(如下所述)，根据本发明的LED封装件可以具有多于两个的焊垫。焊垫60a、60b可以由相同的材料制成，且可以与管芯附接垫64a、64b相同的方式形成。第一和第二导电过孔62a、62b可以穿过基座54而设置，其中这些过孔由导电材料形成，诸如是用于管芯附接垫和焊垫的导电材料，并且这些过孔被设置成用于提供焊垫60a、60b与管芯附接垫64a、64b之间的导电路径。在示出的实施例中，第一过孔62a形成第一焊垫60a和第一管芯附接垫64a之间的导电路径，而第二过孔62b提供了第二焊垫60b和第二管芯附接垫64b之间的导电路径。这使施加给焊垫60a、60b的电信号沿过孔62a、62b通过基座54传导至管芯附接垫64a、64b。然后该信号通过管芯附接垫传导至LED52。可以理解，在其他实施例中，电信号能以其他方式传输至LED，例如通过布置在LED封装件中的不同位置中且在安装面或基座与LED之间延伸的导电迹线或引线接合垫进行传输。

如上所述，根据本发明的LED封装件相对小，且当LED封装件变得更小时，可用于包含显示LED封装件极性的指示器的空间则更少。这些指示器在使用LED封装件制造最终产品时可能是重要的。常规的极性指示器可以包括位于LED封装件顶表面上的标记或是位于一个焊垫可大于另一个焊垫的地方上的标记。在LED封装件更小的情况下，用于在顶表面作标记的空间可能更小，并且同样不理想的是在小于另一个焊垫的焊垫上作标记，因为这导致发生焊接缺陷的危险增加。

根据本发明的LED封装件通过在一个焊垫中形成一个或多个指示槽口(notch，缺口)66来提供极性指示而提供改进的结构以及方法。如图5和图9最佳所示，V形极性指示槽口66可以沿焊垫64a的内边缘形成。该槽口66可以在制造期间使用自动取放设备上的上视照相机侦测到。在示出的实施例中，槽口66靠近所述盘的内边缘的中心从而将其置于靠近基座54的中心的位置。现参照图16，常规的LED封装件带式载体80示出为包括孔82，这些孔位于带式载体承载的每个LED封装件的下方。图8和图9中的槽口66位于基座54的区域内，该区域靠近可通过带式载体80中的孔82可见的中心。这使得槽口(以及对应的LED封装件极性)可见并得到经校验的带式载体孔82而无需从带式载体80移除LED封装件。

槽口66可以具有V形之外的多种不同形状，诸如U形、I形、W形、方形、矩形、星形、加号形、减号形等。所述槽口还可以包含在焊垫60a、60b上的许多不同的位置(如下进一步所述)，并且类似地，可以通过常规取放设备的照相机侦测到该槽口。需要指出，可以使用其他类型的极性指示器，例如不同形状的孔或焊垫中的其他切口，在其他实施例中，LED封装件可以具有处于其他位置的指示器，如位于基座54上。

再次参照图4至图9，根据本发明的一些实施例也可以包括位于LED封装件50的顶表面上的极性指示器。在示出的实施例中，第二附接垫64b可具有加号形(+)指示器68来显示从顶部观看LED封装件50时的极性。这些指示器可以采用诸如以上所述的多种不同的形状和大小，在一些实施例中，其可以包括如上所述的槽口或孔。同样如上所述，对于附图中及在此描述的所示大小的LED封装件，有限的空间可用于顶部极性指示器，并且制造装置可能需要依靠底部极性指示器。

参照图10和图13，LED封装件50示出为不具有透过密封剂58可见的基座54。这样是为了便于说明，但可以理解，根据本发明的一些实施例可以由于不同原因而具有不透明的密封剂。在一些实施例中，密封剂可以具有磷光体和/或散射颗粒，其分散在整个密封剂或密封剂中的特定位置。这可以使密封剂部分地或完全地不透明。图14示出了用于根据本发明的一些LED封装件的一种推荐焊垫，而图15示出了所推荐的迹线设计。

如上所述，由密封剂的平坦表面所造成的LED光的全内反射将导致LED封装件发射效率的显著降低，这是本领域的常规知识。这尤其符合LED封装件具有竖直平坦表面的情况。据认为，全内反射光将遭遇LED封装件的光吸收特性并将导致相当大比例的光被吸收。该常规知识致力于使LED封装件提供尽量减少全内反射的密封剂，如半球形密封剂。同时也致力于提供靠近密封剂的基部中心的封装件光源，以模拟靠近所述中心的点光源。然而，通过在密封剂58之下的顶表面之上提供覆盖转换材料层，包括在LED52上、LED52周围的管芯附接垫64a、64b的区域以及暴露在LED52和管芯附接垫64a、64b周围的基座54的顶表面之上提供该覆盖转换材料层，这可以减少或消除预计的效率损失。

参照图17，根据本发明的示例性LED封装件90以作为实例的蓝光和黄光轨迹92、94示出。LED封装件90包括许多与LED封装件50的特征相同或相似的特征，并且对于这些特征，这里将使用相同的参考标号。LED封装件90包括LED52、基座54、转换材料层56和密封剂58。LED封装件90可以设置成发射不同颜色的光，在示出的实施例中，LED芯片52发射蓝光，并且转换材料层56包括将蓝光转换成黄光的转换材料。参照蓝光轨迹92，一部分的蓝光通过转换材料层56并在其到达密封剂58的表面时经历全内反射。另一部分的蓝光92穿过密封剂离开而有助于从LED封装件发射。

蓝色全内反射光在密封剂内反射并最终定向回到基座54。全内反射到达转换材料层56，而非到达LED封装件的光吸收部分。该蓝光已通过转换材料层56，并在全内反射之后，蓝色LED光再一次遇到转换材料层。这可以被称为蓝光的“再循环”，其产生了转换材料层56顶表面的照射，这样使得该层的两侧在运行期间均被蓝光照射。转换材料层56提供了“覆盖(blanket)”作用，这有助于限制蓝光和黄光两者重新进入芯片或冲击吸收区域。当蓝光92又一次冲击转换材料层56时，所有或部分的光将被转换材料层中的转换材料散射或吸收，并重新发射黄光。该重新发射将是全方位的或各向同性的，这样使得一部分的全内反射光将被重定向，以便其从LED封装件发射。这一全方位的重新发射相当于另外的全内反射光的散射，使得光到达临界角内的密封剂表面并从密封剂发射。

当蓝光第一次通过转换材料层时，一部分的蓝光被转换成如光线轨迹94所示的黄光。一部分的黄光将在其第一次经过时从封装件发射，而剩余的黄光将经历全内反射。该光也可以在其再一次遇到磷光体材料时经历散射，这增加了一些光将从密封剂发射并有助于总体发射的可能性。

所产生的结果是，全内反射和再循环使得根据本发明的LED封装件的发射效率与常规的半球形透镜LED类似。本发明的实施例降低了转换材料层中的转换材料的浓度，由于再循环作用而达到相同的色点。这可以使得更多的蓝光在第一次经过时穿过磷光体。由于一般的转换层还可对蓝光进行散射和转换，这会因芯片上转换材料的厚度或浓度降低使得第一次经过的蓝光较少散射回到LED(其在此可被吸收)，从而提高封装件效率。然后当第一次经过的蓝光再一次到达转换材料层56时，可以对其进行转换和散射。该散射使得更多的光逸出LED封装件，同时保持蓝光和黄光之间适当的发光平衡，以达到所需的色点。与常规的LED封装件相比，不同的实施例包括的转换材料可以少20-30％。与常规的LED相比，其他实施例包括的转换材料可以少10-40％。转换材料的减少以及封装件尺寸的减小可以使相同或相似的发射效率下的LED封装件成本更少。该设置允许更小的装置，这也可以减少成本。

在一些实施例中，光的再循环期间的散射也可以提供更广泛的发射轮廓的附加优势。在大部分常规的LED封装件中，发射轮廓通常为朗伯型，其中多数具有约为120°FWHM或更小的发射轮廓。与常规的朗伯型离子发射轮廓中所经历的光的散射相比，本发明的实施例中所提供的光的散射实现了以更大的角度从密封剂发射更多的光。在一些实施例中，发射轮廓可以超过120度FWHM，而在其他实施例中，其可以超过130度FWHM。在另外的其他实施例中，发射轮廓可以为130°至170°FWHM或130°至160°FWHM的范围内，或在其他实施例中为130°至150°FWHM的范围内。图18为示出根据本发明的LED封装件的一个实施例的发射轮廓102的图表100，其具有的发射轮廓约为150°FWHM。在其他实施例中，发射轮廓可以大于135°FWHM，其中-90°至+90°的视角的颜色变化小于10％。

如上所述，散射材料可以添加到密封剂来进一步增加发射轮廓的宽度并改善颜色的均匀度，而对封装件效率具有最小的影响。这一更宽的发射轮廓使得根据本发明的LED封装件尤其适用于需要角度更宽的发射的照明应用，例如区域照明。对于依赖于将来自LED封装件的光混合的混合室的LED照明，更广泛的发射模式可以使照明器材的混合室深度降低。

根据本发明的LED封装件也可以在不同的视角下以更均匀的颜色发射发光。在一些实施例中，封装件能以低于-400至+400开氏度的色温变化和约为-100至+100度的视角变化来发光。在其他实施例中，色温上的变化可小于-300至+300开氏度，而视角上的变化约为-100至+100度。图19为就根据本发明的LED封装件的一个实施例示出的色温112随视角变化的图表110。随视角产生的变化为-100至+100度并通常处于-100至+200开氏度的范围内。

转换材料层的覆盖还使转换材料充当具有良好的热扩散的远置层。换言之，在转换过程期间产生的热量或来自LED52的进入转换材料层56的热量可以扩散到整个转换材料层56。该热量然后可以传导进入基座54和密封剂58而消散到周围环境中。与常规封装件的LED仅在LED上具有转换材料相比，这使热量的消散更加有效。

与具有半球形密封剂的常规LED封装件相比，根据本发明的一些实施例提供了覆盖区较小的LED封装件，同时仍以相同或相似的效率进行发射。在一些实施例中，LED封装件的覆盖区可以小于3mm×3mm或更大，而在其他的实施例中，覆盖区可以为2mm×2mm或更大。在另外的实施例中，覆盖区可以为1mm×1mm或更大，其中根据本发明的一些实施例约为1.6mm×1.6mm。在一些实施例中，覆盖区可以小于12平方毫米。在另外的其他实施例中，覆盖区的面积大致可以小于9平方毫米、小于6平方毫米或小于4平方毫米。在一些实施例中，封装件的基座区可以为1至4毫米的范围。在一些实施例中，LED封装件的基座区可以约为1.6mm×1.6mm，其中覆盖区的面积约为2.56平方毫米。

根据本发明的LED封装件可缩放至多种不同的或大或小的尺寸。根据本发明的LED封装件中的密封剂可以延伸至基座的边缘，而具有半球形密封剂的LED封装件的基座可以延伸到密封剂的边缘之外从而增大封装件覆盖区的整体尺寸。

根据本发明的LED封装件为LED芯片面积与LED封装件覆盖区的比率较小的装置也提供了有效发光。这使LED的边缘更接近于密封剂的边缘而相对于每个LED封装件覆盖区提供更大的LED发射面积。在一些实施例中，LED芯片(或LED芯片阵列)的边缘可以大致位于或靠近密封剂的边缘，这样使得LED封装件的覆盖区与LED芯片(或LED芯片阵列)基本相同。在一些实施例中，LED芯片面积(或阵列)与LED封装件覆盖区的比率可以小于六，而在其他实施例中，该比率可以小于五。在另外的其他实施例中，该比率可以小于四，其中一些实施例的比率约为3.5。在根据本发明的一个实施例中，该实施例与图4至图9所示以及上述的LED封装件50相同或相似，LED芯片52可以约为850平方μm，其中LED封装件的覆盖区约为1.6平方毫米。这导致LED芯片面积与LED封装件覆盖区的比率约为3.54。在一些如下所述的多个LED的实施例中，所述比率可以小于3。

在另外的其他实施例中，具有多个LED的LED封装件以及具有单个LED的LED封装件的基座区可以低至LED面积加上2倍的基座边缘处的转换材料层的厚度。在具有单个1mm的LED的实施例中，基座区可以低至1.21mm，从而导致LED芯片面积与LED封装件覆盖区的比率为1.21。在多个LED芯片的实施例中，例如具有边缘对边缘放置的芯片的实施例，可以达到相同的比率。还可以利用形状不同的基座来实现不同的比率。在16个DA240LED安装在矩形基座上的实施例中，一个边长为16乘以0.240mm加上2乘以0.05mm，而另一个边长将为16乘以0.320mm加上2乘以0.05mm。这些实施例中的LED芯片(或阵列)面积与LED封装件覆盖区的比率可以低至约为1.046。

在另外的其他实施例中，所述比率可高至20或更多。在不同的实施例中，该比率可以落入1至20、1至15、1至10、1至5、1至3或1至2的范围。在1.6mm的基座上有两个DA240LED的实施例中，LED面积与基座覆盖区的比率约为16.67。这一相同的改进比率适用于覆盖区或小或大的LED封装件。本发明也使这些封装件展现出相同的改进比率，但具有或大或小面积的LED芯片要视具体情况而定。

通过为封装件覆盖区提供更大的LED面积，LED封装件可以代替常规的LED封装件来使用，并且就相同的面积量而言，可以提供更大的LED发射面积。在许多应用中，这允许以较低的驱动信号来驱动相同面积的LED封装件，以实现相同的发射强度。类似地，也可以使用相同的驱动电流，并且根据本发明的LED封装件可以用于产生更高的发射强度。

根据本发明的实施例也可以具有覆盖区比率尺寸与高度尺寸的不同组合。在一些实施例中，覆盖区尺寸的比率可以为1:1，而对应的高度比率小于1。在一些实施例中，LED封装件的覆盖区可以测得为1.6:1.6，其中高度约为1.3mm，产生的尺寸比率为1:1:约0.8125。在另外的其他实施例中，覆盖区与高度的比率可以约为1:1:1，其中一些实施例的覆盖区测得为1.6mm×1.6mm，以及高度约为1.6mm。其他的实施例可以包括1:1:大于1的比率，而其他的实施例的尺寸可以是1:1:大于1.5。另外的其他实施例的尺寸可以是1:1:大于1.5或更大、或1:1:2或更大、或1:1:3或更大。

根据本发明的其他实施例可以具有不同的密封剂高度，其中该高度从基座的底表面或顶表面测量。在一些实施例中，密封剂的高度可以低至0.3mm到高至5mm或更多。在另外的其他实施例中，密封剂可以是2mm高或更多；在其他实施例中，其可以是1mm高或更多。需要注意，在一些实施例中，封装件的发射模式可以随密封剂的高度改变，其中一些实施例具有用于更高的密封剂的更宽的发射模式。例如，在具有单个LED和立方形密封剂的实施例中，相比具有高0.525mm的密封剂的相同封装件，用于具有高0.625mm(从基座的顶表面测量)的密封剂的封装件的发射模式可以更宽约8％。对于具有0.725mm的密封剂的封装件，发射模式的宽度可以进一步增大至约5％宽。这一增大的发射模式可以利用更高的密封剂来实现，而没有发射效率上的明显变化。

不同的LED封装件实施例可以由不同的驱动信号运行，其中一些实施例由低至50毫瓦至几十瓦特的信号运行。在一些实施例中，驱动信号的范围可以是500毫瓦至约2瓦特。不同的实施例也可以提供不同的光通量输出，其中一些实施例可以发射100流明或更多。其他实施例可以发射110流明或更多，而另外的实施例可以发射150流明或更多。不同的实施例也可以发出2000至6000K范围内的不同色温，其中一些实施例发出约3000K的色温，而其他的实施例发出约5000K的色温。举例来说，根据本发明的LED封装件的封装件覆盖区为1.6×1.6mm，其可以在3000K的温度下发射约120流明。大小相同的其他实施例可以在5000K下发射140流明。用于封装件覆盖区的面积为2.56mm²，其结果是3000K下的发射为47流明/mm²，且5000K下为55流明/mm²。根据本发明的不同封装件通常可以在35至65流明/mm²的范围内发射。约1.6mm高的封装件可以具有约4.096mm³的体积，其结果是在3000K下以约29.27流明/mm³运行，以及在5000K下以34.18流明/mm³运行。根据本发明的不同封装件通常可以在20至45流明/mm³的范围内发射。这可以根据驱动信号(或驱动电流)来变化，然而，却导致在3000K下以115流明/瓦特(LPW)运行以及在5000K下以135LPW运行。具有不同驱动信号的其他实施例还可以在相同的色温下展现出相似的LPW运行。用于不同实施例的LPW的范围通常可以为100至150LPW。

如上所讨论的，根据本发明的不同封装件可以具有多于一个LED作为其光源。图20至图27示出了根据本发明的LED封装件150的另一个实施例，其包括基座54、转换材料层56、密封剂58、焊垫60a、60b以及导电过孔62a、62b。在这个实施例中，所述光源包括第一和第二LED152a、152b，其安装至基座上的第一和第二管芯附接垫154a、154b。LED152a、152b可以包括多种不同的市售LED，诸如上述的那些LED，其中一些实施例使用可购自克利公司的DA350LED。LED152a、152b可以具有不同的尺寸，一些实施例的尺寸约为350μm×470μm。

管芯附接垫154a、154b可以由与上述相同的材料制成并可以使用相同的方法来沉积。在该实施例中，第一管芯附接垫154a为U形，而第二管芯附接垫154b为长方形并设置在第一管芯附接垫154a的支腿之间。在第一和第二管芯附接垫154a、154b之间具有空间，其中LED152a、152b中的每一者安装至第一和第二管芯附接垫154a、154b并横跨两个附接垫之间的空间。LED152a、152b可以安装在附接垫154a、154b上的不同位置，其中第一LED152a通常安装在基座54的一个角落，以及第二LED安装在基座54的相对角落。运行期间，电信号被施加给焊垫60a、60b，电信号通过过孔62a、62b传输至附接垫154a、154b。该信号然后被传输至LED152a、152b而使其发光。所述LED封装件以与LED封装件50大致相同的方式运行，并且可以具有上述相同的大小和比率。

图28至图35示出了根据本发明的LED封装件160的另一个实施例，类似于上述LED封装件150，其包括基座54、转换材料层56、密封剂58、焊垫60a、60b、导电过孔62a、62b以及管芯附接垫154a、154b。在这个实施例中，LED封装件光源包括第一、第二和第三LED162a、162b、162c，其中每个LED跨过附接垫154a、154b之间的空间而安装至两者。LED可以安装在许多不同的位置，其中第一和第二LED162a、162b沿附接垫154a的一个支腿安装，而第三LED162c沿另一个支腿安装。第三LED162c与第一和第二LED162a、162b之间的空间大致对准，但可以理解，所述LED可以相对于彼此以不同的方式安装。LED封装件160以与上述LED封装件大致相同的方式运行，并且可以具有相同的大小和尺寸比率。

LED封装件150和160具有并联电连接的多个LED，然而应当理解的是，这些LED也可串联连接。对于具有多个LED的封装件而言，这些LED能以不同的并联和串联的组合连接。不同的串联连接的LED可单独控制(即可独立寻址)，并且在这些实施例中，基座可包括多于两个焊垫，使得可对LED芯片施加多个信号。

如上所述，这些LED可布置成以不同的电压操作，这些电压包括但不限于3V、6V、12V或24V。这些封装件也可具有串联或并联的芯片，并且发射超越白光的不同颜色的光，诸如蓝色、绿色、红色、红-橙色等。这些中的每一个可为以不同方式耦合在一起的多个芯片的实施例。一些实施例可发射这些颜色光中的一种颜色光并且可包括2个或3个LED，这些LED并联在一起并且在3V信号下操作。其他实施例可包括串联的2个LED，使得LED封装件在6V信号下操作。这两者可形成在不同基座上，这些基座诸如由氧化铝制成。其他实施例可包括串联的4个LED芯片，这些LED芯片设置为在12V下操作。这些实施例可位于由不同材料制成的基座上，所述不同材料诸如为氮化铝(AlN)或蓝宝石(Al₂O₃)。其他实施例可包括四个LED，这些LED发射相同颜色(例如红色)并且将两个具有两个LED的并联的串以串联方式连接。这些实施例可布置成在6V信号下操作并且可位于诸如氧化铝的基座上。

图36示出了根据本发明的基座170的一个实施例，该基座具有第一、第二和第三管芯附接垫172a、172b、172c，第一和第二导电过孔174a、174b，以及第一和第二LED176a、176b。可使用多种不同的可商购LED，诸如上述DA350LED芯片。在该实施例中，第一附接垫172a连接至第一导电过孔174a，并且第三管芯附接垫172c连接至第二导电过孔174b。第二管芯附接垫172b未连接至过孔。第一LED176a安装在第一和第二附接垫172a、172b上，并且第二LED176b连接在第二和第三管芯附接垫172b、172c上。这形成第一和第二LED176a、176b的串联连接，其中第一过孔174a上的电信号传导至第一管芯附接垫172a中，然后经过第一LED176a，然后进入第二管芯附接垫172b中，然后经过第二LED176b，且最后进入第三管芯附接垫172c中。通过使用3伏特LED，该实施例可使用6伏特驱动信号，然而该驱动电压可依据LED电压而不同。

图37示出了基座180的另一实施例，该基座类似于图36所示基座170并且包括第一、第二和第三管芯附接垫182a、182b、182c，第一和第二导电过孔184a、184b以及第一至第六LED186a、186b、186c、186d、186e、186f。第一至第三LED186a、186b、186c安装在第一和第二附接垫182a、182b上，而第四至第六LED186d、186e、186f安装在第二和第三管芯附接垫182b、182c上。这产生LED的串联/并联连接，其中包括第一至第三LED186a、186b、186c的第一组并联连接，而包括第四至第六LED186d、186e、186f的第二组也并联安装。第一组和第二组串联连接。第一过孔184a上的电信号传导到第一管芯附接垫182a中，然后经过第一组，然后进入第二管芯附接垫182b中，然后经过第二组，且最后进入第三管芯附接垫172c中。通过使用3伏特LED，该实施例可使用6伏特驱动信号，然而这可为不同的，如上所述。

图38示出了基座190的另一实施例，该基座具有管芯连接图案192，该管芯连接图案可用于串联多达六个LED(未示出)，其中每个LED安装在图案192的相邻元件之间的空间上。该实施例可具有用于3伏特LED的高达近似18伏特的驱动信号。对于具有少于六个LED的LED封装件或者使用更低电压LED时，该驱动信号可更小；而如果使用更高电压LED，则该驱动信号可更大。图39示出了基座200的另一实施例，该基座具有布置成用于安装多达6个LED的第一和第二交叉U形管芯附接垫202a、202b，然而基座也可保持更少的LED。每个LED安装在第一和第二附接垫202a、202b之间的空间上，使得LED并联连接，从而可使用3伏特的驱动信号。类似于上述，依据用于正使用的特定LED的电压，该驱动信号可更高或可更低。图38和39所示实施例可使用不同的LED，诸如上述的DA350LED。在该布置中，在具有的覆盖区为1.6mm乘1.6mm的LED封装件上，芯片面积与覆盖区的比率可低于3并且在一些实施例中近似为2.59。

其他实施例可布置成保持更多LED。图40示出了基座210的另一实施例，该基座具有可用于串联多达十六个LED(未示出)的管芯连接图案212，其中每个LED安装在图案192的相邻元件之间的空间上。在使用3伏特LED的实施例中，可使用48伏特驱动信号。类似于上述，依据安装于基座的LED电压和数量，该驱动信号可更高或更低。图41示出了基座220的其他实施例，该基座220包括第一U形附接垫222a，该第一U形附接垫与第二W形附接垫222b交叉，从而可并联多达16个LED。如与上述实施例一样，每个LED可安装在第一和第二附接垫222a、222b之间的空间上。通过使用3伏特装置，该封装件可使用3伏特驱动信号，其中该信号可更高或更低，如上所述。图40和图41中的实施例可使用不同的LED，如上所述。所示实施例特别地布置成使用可从克利公司商购的DA240LED，这些LED具有的面积为240μm乘320μm。在具有的覆盖区为1.6mm乘1.6mm的封装件中，芯片面积与封装件覆盖区比率可近似为2.13，然而应当理解的是，本文提及的比率可依据多个因素而不同，这些因素诸如为LED的尺寸、LED的数量、基座的尺寸等。

应当注意的是，在多个LED封装件中的LED的实施例中，可能有利的是将LED尽可能靠近基座的边缘布置。这在使用成线性布置(诸如LED基荧光发光管布置)的LED封装件时可能是特别正确的。例如，对于本文所述的两个LED实施例而言，可能有利的是将LED布置在基座的相对转角处。

如上所述，可使用不同的方法在根据本发明的LED封装件中形成密封剂，其中一些实施例使用不同的模制工艺。一种这样的模制工艺称为压缩模制，其中提供具有多个腔体的模具，每个腔体具有倒转的透镜形状。图42示出了具有多个腔体232的模具的一个实施例。在透镜的模制过程中，提供基座面板，该基座面板可具有与腔体232覆盖的面积近似相同的面积。应当理解的是，也可使用覆盖面积小于所有腔体的基座。基座面板可包括多个LED(或多个LED的组)，并且每个腔体232布置成与基座面板上的LED(或LED的组)中的相应一个对准。使用填充腔体且呈液体形式的密封剂材料来加载模具，其中一些实施例使用液体可固化硅树脂。基座面板可朝向腔体移动，其中每个LED(或LED的组)嵌入在相应腔体中一个腔体内的液体硅树脂中。然后可使用已知固化工艺使液体硅树脂固化。面板然后可从模具移除，并且面板可包括多个成腔体形状的密封剂，每个密封剂位于相应LED之上。可使用已知技术将各个LED封装件从基座面板中分离或单一化。

再次参照上述实施例且特别是图4至图13所示LED封装件150，在密封剂58的基部设置小的密封剂连接部分69。这是模制工艺的副产物。模制工艺中的腔体可以不延伸至基座54的顶表面，从而留出相邻LED封装件之间的密封剂部分。在分离LED封装件时，单一化工艺切穿连接部分69和基座54。

应当理解的是，其他制造工艺可与包括使用密封剂材料的层来覆盖基座面板及其LED的一个这样的工艺一起使用。然后可通过不同的方法分离各个LED封装件，所述方法诸如为将密封剂和基座划割或切穿。所产生的封装件可具有密封剂侧表面，这些密封剂侧表面为近似竖直的并且与基座的边缘对准。在其他实施例中，密封剂可独立模制并且然后可在磷光体转换材料层之上附接至基座。应当理解的是，可使用不同的方法(诸如切割、磨削、打磨或蚀刻)对密封剂的表面进行平滑处理或者进一步成形。

如上所述，根据本发明的实施例可具有相对平滑的平坦表面，从而加强全内反射。这些表面应当足够平滑，这样使得穿过密封剂可清楚看到LED。换句话说，密封剂的表面上使得穿过密封剂行进的光线受阻或改变方向的粗糙性很小或不存在。在一些实施例中，密封剂的表面上存在一些纹理、粗糙性或瑕疵，这些纹理、粗糙性或瑕疵要么是有意包含的要么是制造工艺导致的。对于这些实施例，优选的是，这些表面特征具有的尺寸不会使光发生显著散射。在一些实施例中，表面特征尺寸的均方根(RMS)接近或大于碰撞表面的光的波长。具有的RMS大于光的波长的特征尺寸导致光的散射更少，而具有的RMS小于光的波长的特征尺寸倾向于使更多的光散射。对于其中蓝光碰撞表面的实施例而言，表面特征可具有等于或大于近似500纳米的RMS，以使散射最少。该RMS值可依据碰撞密封剂表面的光的波长而变。

图43至图46示出了根据本发明的LED封装件240的另一实施例，该LED封装件具有近似竖直的侧表面242，这些侧表面近似与基座244的边缘对准。该实施例还具有极性指示器，该极性指示器包括位于焊垫248转角中的槽口246。同样，这仅仅是可包括在本发明实施例中的多种不同类型的极性指示器中的一种。

LED封装件还可用在诸如LED显示器、LED道路照明、家居LED射灯等多种其他照明应用中。本发明的一些LED封装件实施例可特别地应用于荧光管更换LED照明，其中LED封装件的发射图案对于线性阵列(诸如在荧光管更换中使用的那些)而言是理想的。图47为示出了第一和第二曲线302、304的图形300，其中第一曲线302示出了根据本发明的LED封装件实施例的性能(每瓦特流明相对输入功率)，这些LED封装件实施例具有2个LED并且它们的发射图案对于荧光更换管而言可能是理想的。LED封装件可包括多种不同的LED，其中一些实施例包括两个上述DA350LED。第二曲线304示出了根据本发明的第二LED封装件的性能(每瓦特流明相对输入功率)，该第二LED封装件具有单个LED并且其发射图案也可能是理想的。可使用多种不同的单个LED，诸如一个上述DA850。第一和第二高亮部分306、308示出了这些装置的操作性能，如分别可在21瓦特和31瓦特荧光更换管中存在的。图48为同样示出了第一和第二曲线312、314的图形310，其中曲线312示出了第一LED封装件的额外性能(每瓦特流明相对电流密度)数据，而曲线314示出了第二LED封装件的性能数据。

LED封装件可布置成具有除了上述以外的多种不同特征。一些实施例可包括静电放电(ESD)保护元件或装置。其他LED封装件可布置成具有辅助光学件，以进一步使封装件光束轮廓成形。

根据本发明的LED封装件可包括一个或多个LED，所述LED可具有除了上述之外的多种不同形状和尺寸，并且可具有多种不同的特征。图49和图50示出了根据本发明的LED封装件350的另一实施例，该LED封装件类似于图4至图9所示且在上文中描述的LED封装件50。该LED封装件350包括基座54、密封剂58以及转换材料层58。这些元件类似于上述的对应元件并且可包括与上文所述相同的材料。然而在该实施例中，包括LED352，该LED352可包括用以加强光提取的特征，诸如纹理化顶表面354。每个LED352还可包括电流扩散结构356，以使电流扩散到LED352的顶表面中。在一些实施例中，可包括接合引线(未示出)用于将电信号从基座上的管芯附接垫或导电迹线传导至电流扩散结构。

多种不同的LED可用于第一LED352，其中一些实施例使用可商购的LED，诸如可从克利公司商购的EZ族LED。这些LED352提供通常与密封剂58的顶表面平行的纹理化顶表面、以及通常与密封剂58的侧表面平行的侧表面，然而在其他实施例中，这些表面可相对它们的对应表面是倾斜的。应当理解的是，LED352的其他表面可为纹理化的，并且所有表面可包括增强光提取的不同特征。应当理解的是，LED352可包含在以不同方式布置的多种不同LED封装件中，其中一些实施例具有如上所述的水平和竖直平坦表面。

图51和图52示出了根据本发明的LED封装件370的另一实施例，该LED封装件包括基座54，带有转换材料层56和密封剂58。该实施例包括具有可为矩形形状覆盖区的LED372，该覆盖区具有至少部分成角度的侧表面，这样使得这些侧表面中的至少一些部分相对于密封剂58的侧表面是倾斜的。在该实施例中，LED侧表面成角度，这样使得LED372的下部小于上部。这导致与密封剂58的侧表面相距的距离向下沿着LED372的侧表面而增大。可使用带有矩形覆盖区的多种不同LED，诸如可从克利公司商购的属于其TR族的LED。这些LED372可用于多种不同的LED封装件形状(如上所述布置的)，包括具有带水平和竖直侧壁的密封剂。

图53和图54示出了根据本发明的LED封装件390，该封装件具有基座54、转换材料层56和密封剂58。还包括LED392，该LED包括带侧表面的方形覆盖区，这些侧表面至少部分成角度，这样使得侧表面中的至少一部分相对于密封剂58的侧表面倾斜。类似于上述实施例，LED侧表面成角度，这样使得LED392的下部小于上部。这导致与密封剂58的侧表面相距的距离向下沿着LED392的侧表面而增大。可使用多种不同LED用于LED392，诸如可从克利公司商购的属于其超薄族的LED芯片。

图55和图56示出了根据本发明的LED封装件410的另一实施例，该LED封装件包括基座54、转换材料层56和密封剂58。LED封装件410进一步包括LED412，该LED具有大致方形的覆盖区以及侧表面和顶表面，这些侧表面和顶表面平行于密封剂58的侧表面和顶表面。可与该覆盖区和形状一起使用多种类型的LED，诸如具有由绝缘材料(诸如蓝宝石)制成的基底的LED。LED412还可包括其他特征，诸如接合引线或光提取特征(未示出)。这些LED还可用于不同类型的LED封装件中，诸如带有平坦侧表面和顶表面的那些。

还应当理解的是，不同类型的LED可用于具有多个LED的不同封装件实施例中，并且这些封装件可具有以不同方式布置的不同数量的LED。图57和图58示出了根据本发明的LED封装件430的另一实施例，该LED封装件类似于图28-图33所示且如上所述的LED封装件160。该LED封装件包括基座54、转换材料层56和密封剂58。LED封装件430包括LED432，这些LED中的每一个可类似于图49所示且如上所述的LED325。这些LED中的每一个可包括纹理化顶表面434和电流扩散结构436，并且每一个可发射相同或不同波长的光。图59和图60示出了LED封装件450的另一实施例，其带有三个LED452，这些LED类似于图53和图54所示LED392；并且图61和图62示出了根据本发明的LED封装件470的另一实施例，该LED封装件具有三个LED472，这些LED类似于图55和图56所示LED412。

不同的LED封装件实施例还可在相同封装件中具有不同类型的LED以实现期望的发射轮廓，其中一些具有LED的不同组合，这些LED带有平行表面、倾斜表面和/或纹理化表面。图63和图64示出了根据本发明LED封装件490的另一实施例，该LED封装件具有彼此各不相同的第一、第二和第三LED492、494、496。这仅仅是可用在根据本发明的LED封装件中的多种不同LED组合中的一种，并且应当理解的是，不同封装件可具有形状和尺寸不同的不同数量的LED。LED492、494、496中的每一个可具有不同特征，诸如接合引线、电流扩散结构和光提取特征(未示出)。这仅仅是能够根据本发明使用的多种不同组合中的一种。这些不同组合还可用于上述不同类型和形状的LED封装件中的任一种，以及具有带平坦表面(诸如侧表面和顶表面)的封装件。

应当理解的是，根据本发明的不同的多芯片实施例能以多种不同方式布置，带有能够发射不同或相同颜色光的多种不同类型的LED。对于带有发射不同颜色光的LED的LED封装件而言，这些封装件可发射来自LED的光的理想组合。

图65至图69示出了根据本发明的LED封装件550的一个实施例，该LED封装件包括安装在基座554上的LED552。LED封装件550还可包括位于基座554底部上的第一、第二、第三和第四触点/焊垫560a-560d，以及穿过基座554的第一、第二、第三和第四导电过孔562a-562d。这些过孔布置成将电信号传导至基座554顶表面上的管芯附接垫(这里未示出但在下文中更详细描述)。LED封装件进一步包括转换材料层556(在图68中最佳示出)，该转换材料层覆盖至少一些LED552、管芯附接垫的暴露表面、以及基座554的顶表面的暴露部分。密封剂558设置在基座554之上，其中LED552和管芯附接垫位于基座554与密封剂558之间。LED封装件的上述特征在下文中详细描述。

LED552可包括发射不同光波的长的不同LED，并且在所示实施例中，LED552可包括四个蓝色发光LED552a和红色发光LED552b。应当理解的是，可使用不同数量的LED，并且在其他实施例中可使用不同类型的LED。可使用多种不同的LED(诸如上述的)，包括可从克利公司商购的LED，属于其DA、EZ、GaN、MB、RT、TR、UT和XT族的LED芯片。LED基底材料可为碳化硅(SiC)、蓝宝石、氮化镓(GaN)或其他。LED封装件550特别地布置成使用来自上述芯片DA族的蓝色发光LED，所述芯片可为通过无引线接合而安装至基座的倒装芯片。可商购的红色LED552b可与这些蓝色发光LED一起使用。应当理解的是，在一些实施例中，可在去除LED生长基底之后设置LED552a、552b。在其他实施例中，LED生长基底可保留在LED552a、552b上，其中这些实施例中的一些具有成形或纹理化的生长基底。

在其他实施例中，可将更多或更少LED用作光源，而在其他实施例中，固态激光器可与一个或多个LED组合使用。在一些实施例中，LED可包括透明生长基底，诸如碳化硅、蓝宝石、GaN、GaP等。LED芯片还可包括三维结构或几何形状，并且在一些实施例中，LED可具有在芯片的一个或多个表面上具有完全或部分倾斜刻面的结构。

LED552a、552b安装于位于基座554上的管芯附接垫。基座554可由上述多种不同材料形成并且可以多种不同方式布置。基座554的顶表面具有顶部平坦表面，其中管芯附接垫包括图案化导电特征，这些图案化导电特征也可包括导电迹线。管芯附接垫能以多种传统方式布置，并且能以与上述管芯附接垫和导电迹线相同的方式布置。在所示实施例中，LED可安装至附接垫，这样使得每个LED跨越相邻附接垫之间的空间。可使用不同的管芯附接垫图案或布置，并且在一些实施例中，相同电信号可施加至所有的LED芯片。在其他实施例中，附接垫可布置成允许不同的信号施加至不同的LED芯片。多种不同的安装方法可用于将LED芯片552a、552b安装于管芯附接垫，所述方法诸如为使用常规焊接材料的方法。依据LED芯片552的几何形状，可使用已知的表面安装部或引线接合方法将LED芯片还电连接至附接垫或其他导电迹线。焊垫560a-560d、导电过孔562a-562d和附接垫可包括多种不同的材料，诸如上述的那些。

在焊垫560a-560d之间提供空间或间隙，以使得垫之间电短路的几率最小。在所示实施例中，垫之间的空间可处于400至600μm范围中，其中所示实施例具有近似500μm的空间。在其他实施例中，焊垫可更薄，这可允许垫560a-560d之间更小的空间。在其他实施例中，空间可小于400μm；而在其他实施例中，空间可小于300μm。在其他实施例中，空间可小于200μm，其中一些实施例具有的焊垫足够薄以提供近似50μm的间隔。

在所示实施例中，焊垫560a-560d为大致方形的，并且布置在基座554的转角中。然而应当理解的是，在其他实施例中，焊垫可具有不同形状并且可布置在不同位置。例如，在一些实施例中，焊垫可具有矩形形状并且可布置在围绕基座边缘的不同位置，以使得电极之间的间隔最大。在其他实施例中，焊垫可为三角形，并且可位于基座的转角中，以再次使得电极之间的空间最大。焊垫还可在相同基座上具有不同形状，其中一些焊垫结合有不同形状从而最有效地将焊垫间隔开。在这些不同实施例中，仍可设置过孔以将电信号传导至管芯附接垫。

在一些实施例中，附接垫可延伸超过LED552的边缘(如上所述)，以覆盖基座554的顶表面的大部分区域。这可通过将热从LED552扩散到垫中来帮助LED封装件550的热管理，使得热扩散超过LED552边缘进入基座554的更多区域中。这允许热不会那么集中，并且允许热更有效通过基座554消散到环境中。

转换材料层556设置在蓝色发光LED552a、附接垫的暴露部分、以及基座顶表面的暴露部分之上。可使用上述不同工艺施加转换材料层556。在所示实施例中，红色发光LED552d可以不被转换材料层覆盖，然而应当理解的是在其他实施例中，该LED可由一种或多种转换材料覆盖。未被覆盖的红色LED芯片可呈现出能够吸收光而非再循环光的表面，然而在所示实施例中，该吸收表面相比于基座顶表面的总体面积可相对小，这样使得该吸收表面呈现出可接受的光吸收量。

可在转换材料层556中使用多种不同的转换材料，以产生期望的LED封装件发光，诸如上述任何的转换材料或其组合。本发明可特别适于发射白光的LED封装件。在一些白色发光实施例中，LED552可发射处于蓝色波长光谱中的光。在其他实施例中，LED可发射处于紫色至UV部分光谱中的光，例如处于360nm至440nm范围内的波长中。转换材料可为这样的类型，即吸收蓝光或其他波长光，并且重新发射例如黄光，这样使得封装件发射蓝光与黄光组合的白光。在不同实施例中，转换材料可包括多种不同的类型，包括但不限于上述转换材料。

应当理解的是，可在具有不同类型发射器的不同LED封装件中使用多于一种转换材料。在一些实施例中，转换材料的数量和种类可依据固态光源的发射波长而变。例如，转换材料层可包括涵盖可视波长范围的一部分或全部的至少三种磷光体，其中一些实施例包括黄色、红色和绿色磷光体的组合。对于紫色和UV发光固态光源，可添加蓝色磷光体。其他组合是可能的，并且其他实施例可包括多于三种磷光体。可使用多种不同的黄色、红色和绿色磷光体，诸如上述的那些。

转换材料可包括处于上述范围内的不同尺寸磷光体颗粒，并且转换材料能固定于粘合剂中的转换材料层中。除其他以外，粘合剂可包括上文列举的材料，并且磷光体能以处于粘合剂中的不同浓度(如上所述)来提供。转换材料层556还可具有带有不同浓度磷光体颗粒的不同区域。替换的波长转换材料也可以用于下转换光，以产生白光发射。这样的材料可为但不限于有机荧光材料或染料或无机量子点材料，诸如CdSe/Zns、InP/InAs、CdS/CdSe、CdTe/CdSe或其他。类似于上述，转换材料层556还可具有不同厚度，这至少部分地取决于转换材料的浓度、转换材料颗粒的大小，以及要由转换材料转换的期望光量。厚度也可在层上变化，其中不同区域具有不同厚度。

类似于上述实施例，相比于带有半球形密封剂的类似封装件，根据本发明的不同封装件可包括具有更少磷光体材料(例如更薄或更低浓度)的转换层，同时仍然保持期望的发射色点。该厚度的减小依据不同因素而变，诸如磷光体类型、磷光体颗粒的大小以及层中磷光体颗粒的浓度。在一些实施例中，相比于具有半球形透镜的类似LED封装件，该减小可为10％或更多。在其他实施例中，该减小可为20％或更多，而在其他实施例中其可为30％或更多。

参照图65至图69，密封剂558设置在转换材料层556上，并且位于LED552和基座554之上，其中密封剂558提供环境和机械保护以及允许光的再循环，如上文描述且在下文中更详细描述的。类似于上述实施例，密封剂558具有平坦表面，并且在所示实施例中，密封剂558具有大体立方的形状。应当理解的是，密封剂可采取诸如上述的多种不同的形状，包括三边形、五边形、六边形、八边形等，以及包括数量在3至12个或更多个竖直表面的形状。在其他实施例中，密封剂可为具有不同横截面(诸如圆形或椭圆形)的柱形。

应当理解的是，密封剂558和LED552能以多种不同的方式对准，其中所示实施例的红色LED552b如所示与密封剂558的中心或纵向轴线近似对准。蓝色(或BSY)LED芯片552a可位于基座554和密封剂558的转角处。应当理解的是，这仅仅是LED芯片的多种不同模式中的一种，其中一些具有不同发射LED芯片的随机布置，并且其他可具有不同发射LED芯片的有序模式。

可对密封剂558使用多种不同的材料(诸如上述的那些)，并且密封剂可具有类似于上述密封剂的性能。在不同实施例中，密封剂可具有如上所述的多种不同厚度，并且在一些实施例红，密封剂的顶表面可具有比密封剂的底部和/或LED封装件的覆盖区略微小的面积。在其他实施例中，密封剂的上部可具有比下部大的面积，或者比LED封装件覆盖区大的面积。

焊垫560a-560d形成在基座554的底表面上，并且可用于使用已知安装方法将LED封装件552安装就位，以及用于对LED封装件施加一个或多个电信号。所示实施例包括四个触垫560-560d，它们允许不同的电信号施加给LED封装件550，以控制蓝色和红色LED芯片552a、552b中的不同芯片的发射强度。在一些实施例中，焊垫中的两个可用于对蓝色发光LED552a施加电信号，而其他两个可用于对红色发光LED552b施加电信号。这允许对蓝色发光LED552a和红色发光LED552b的发射强度的相应控制。应当理解的是，在其他实施例(如下文所描述的)中，根据本发明的LED封装件可具有两个焊垫，这样使得所有LED芯片对相同电信号做出响应，或者可具有多于两个焊垫以允许对LED552a、552b中的相应LED的发射的更多控制。

焊垫560可由相同材料制成并且可以与管芯附接垫相同的方式形成。类似于上述实施例，导电过孔562a-562d可穿过基座554，其中这些过孔由导电材料形成，所述导电材料诸如为用于管芯附接垫和焊垫560a-560d的那些材料。类似于上述实施例，过孔布置成提供焊垫560a-560d与管芯附接垫之间的导电路径。所示实施例包括四个过孔，每个过孔在焊垫560a-560d中相应一个焊垫与附接垫中相应一个附接垫之间提供导电路径。这允许施加给焊垫560a-560d的电信号穿过基座554沿着过孔562a-562d传导至管芯附接垫。该信号然后传导至LED552a、552b中期望的一个LED，导致该LED发光。应当理解的是，在其他实施例中，电信号能以其他方式传输至LED，诸如通过布置在LED封装件中的不同位置中且在安装面或基座与LED之间延伸的导电迹线或引线接合垫进行传输。

类似于上述实施例，LED封装件550通过在一个焊垫中形成一个或多个指示槽口566而提供用于提供极性指示的改进结构。槽口566可形成在焊垫560c的转角中，该槽口可在制造期间使用自动取放设备中的上视照相机侦测到。类似于上述，极性指示器可位于多种不同位置，可具有多种不同形状，并且可以多种不同方式布置。根据本发明的一些实施例还可包括位于LED封装件550的顶表面上的极性指示器(类似于上述的那些)，以在从顶部观察LED封装件50时示出极性。

类似于上述实施例，LED封装件550可布置成利用密封剂内的全内反射光来增加发光效率。相比于具有用于使全内反射光最少化的密封剂的常规LED封装件而言，该密封剂可布置成促进密封剂内的至少一些全内反射光。据信，通过在密封剂558之下的顶表面之上提供覆盖转换材料层，包括在蓝色LED552a、围绕LED552的管芯附接垫的区域、以及基座554的暴露在LED552周围的顶表面之上提供该覆盖转换材料层，这可以减少或消除源自全内反射的预计的任何效率损失。该覆盖转换材料层也可散射光以允许全内反射光在随后经过时从密封剂中逸出，并且还可提供改进的LED发射图案。

现在参照图70，根据本发明的示例性LED封装件590示出为带有样本蓝色、黄色和红色光迹线592、594、596。LED封装件590包括多个与LED封装件550相同或类似的特征，并且本文将对这些特征使用相同的参考标号。LED封装件590包括蓝色发光LED552a、红色发光LED552b、基座554、转换材料层556、以及密封剂558。LED封装件590可布置成发射不同颜色的光，并且在所示实施例中LED芯片552a、552b发射蓝色和红色光，并且转换材料层556包括将一些蓝光转换成黄光的转换材料。这使得蓝色、黄色和红色光穿过密封剂并且到达其表面。参照蓝光轨迹592，蓝光的一部分穿过转换材料层556并且当其到达密封剂558表面时经历全内反射。蓝光592的其他部分离开密封剂从而促成LED封装件的发射。

蓝色全内反射光在密封剂内反射，并且最终向后指向基座554。与到达LED封装件的光吸收部分相反，全内反射到达转换材料层556。该蓝光已穿过转换层556，并且在全内反射之后，蓝色LED光第二次碰撞转换材料层。如上所述，这可称为蓝光的“再循环”，这导致转换材料层556的顶表面的照射，这样使得在操作过程中该层的两侧均被蓝光照射。转换材料层556提供了“覆盖”作用，这有助于限制蓝光和黄光两者重新进入芯片或冲击吸收区域。当蓝光592第二次冲击转换材料层556时，光的全部或一部分将通过层中的转换材料而散射或被吸收并且作为黄光重新发射。该重新发射将是全方位的或各向同性的，这样使得全内反射光的一部分将改变方向，使得其从LED封装件中发射。该全方位重新发射相当于另外的全内反射光的散射，以允许光在临界角内到达密封剂表面并且从密封剂发射。

当蓝光首次穿过转换材料层时，蓝光的一部分转换成如光线轨迹594所示的黄光。红光也从红色LED直接发射，如光线轨迹596所示。蓝色、黄色和红色光中的一部分将在其第一次经过时从封装件发射，而其余的光将经历全内反射。该光还可在其第二次碰撞转换材料层时经历散射，从而增大一些光将从密封剂发射的可能性并且有助于总体发射。在所示实施例中，LED封装件发射蓝色、黄色和红色光组合的期望白光。

如上面各个实施例，所产生的结果是，全内反射和再循环允许根据本发明的LED封装件的发光效率与常规的半球形透镜LED类似。本发明的各个实施例已经减少了在转换材料层中转换材料的浓度，以实现由于循环作用而实现的相同色点。这可以允许更多的蓝光在第一次经过时穿过磷光体。因为一般的转换层可以散射并且转换蓝光，所以在芯片上的转换材料的减少的厚度或者浓度可以意味着更少的该第一次经过的蓝光散射回到其可能被吸收的LED中，从而提高封装件效率。然后，当第一次经过的蓝光第二次到达转换材料层556时，可以转换并且散射该第一次经过的蓝光。该散射允许更多光逸出LED封装件，同时保持在蓝光与黄光(与红光)之间合适的发光平衡以实现理想的色点。与常规LED封装件相比，不同的实施例可以包括20％-30％更少的转换材料并且可以更小，这可以导致更低成本的LED封装件具有相同或者相似的发光效率。

在一些实施例中，在光的循环期间的散射还可以提供如上面讨论的更广泛的发射轮廓的附加优点。这可以导致在上面所提及的在发射图案FWHM方面增加，其中这些实施例中的一些实施例在不同范围(诸如-90度至+90度)的观测角度下还显示低于10％的颜色变化。

本发明的一些实施例可以具有与在图18和上面讨论中示出的那些发射轮廓相似的发射轮廓。图71是示出了当从正上方(即，0度)并且通过移动观测角度至大致100度来观测封装件时关于根据本发明的LED封装件的第一发射轮廓613的图形612。轮廓614、615和616示出了从45度、90度和135度开始的发射轮廓。如上面所提及的，可以将散射材料添加至密封剂，以进一步增加发射轮廓的宽度并且以对封装效率最小影响改进颜色均匀性。根据本发明的LED封装件还可以在如上面讨论的不同观测角度上以更均匀颜色发射来发光。图72是示出了随着用于根据本发明的LED封装件的一个实施例的观测角度在色温中的变化的图形620。随着观测角度的变化是从-100度至+100度，并且一般的在-100开至+200开范围中。当从正上方(即，0度)并且移动观测角度至大致100度来观测封装件时关于根据本发明的LED封装件的第一发射轮廓622。轮廓624、626和628示出了从45度、90度和135度开始的发射轮廓。转换材料层的覆盖还可以允许转换材料层用作具有如上面讨论的良好热分布的远置层。

根据本发明的一些实施例提供了LED封装件，与具有半球形密封剂的常规LED封装件相比，该封装件具有更小的覆盖区同时仍然以相同或者相似效率发光。它们可以包括上面提及的覆盖区尺寸和区域，除其他之外。根据本发明的LED封装件550还可以为LED芯片面积与LED封装件覆盖区的比率较小的装置也提供了有效发光。这允许在LED阵列中的LED芯片的边缘更接近于密封剂的边缘，以向阵列相对于每个组合LED封装件覆盖区提供更大的LED发射面积。如上所述，在一些实施例中，LED芯片阵列面积与LED封装件覆盖区的比率可以小于6，而在其他实施例中其可以小于5。在其他实施例中其可以小于4，其中一些实施例具有大致3.5的比率。在其他实施例中，比率可以小于3。根据本发明的各个实施例还可以具有与如上面讨论不同的覆盖区比率尺寸与高度尺寸的组合。在具有非方形基座的封装件中，密封剂的高度可以大于最大基座覆盖区尺寸，并且对于矩形基座而言，高度可以大于基座的长度以及/或者宽度。根据本发明的其他实施例，可以具有如上面讨论的不同密封剂高度，并且在一些实施例中，封装件的发射图案可以随着密封剂的高度改变，其中具有更宽发射图案的一些实施例用于更高的密封剂。

如上面各个实施例，用于具有多个LED的LED封装件的基座面积可以低至所有LED芯片组合的LED面积加上在基座的边缘处转换材料层厚度的2倍。还可以通过具有不同形状的基座来实现不同的比率。在具有多个LED芯片的其他实施例中，在这些实施例中LED芯片面积与LED封装件覆盖区之比可以低至大致1.046。在其他实施例中，比率可以高至20或者更多。在不同实施例中，比率可以落在1至20、1至15、1至10、1至5、1至3、或者1至2的范围中。

针对封装件覆盖区具有更大的LED面积可以允许更高的封装密度。LED封装件可以用于替换常规LED封装件，并且针对相同量的面积可以提供更大的LED发射面积。在多个应用中，这允许用更低驱动信号来驱动相同面积的LED封装件，以实现相同发射强度。这可以导致更大的发光效率。在其他实施例中，可以使用相同的驱动电流，并且根据本发明的LED封装件可以用于生成更高的发光强度。根据本发明的各个实施例提供以更高效率提供以高光通量或者低光通量发光的LED封装件的灵活性。

本发明提供LED形状和密封剂表面布置的各种组合。蓝色发光LED芯片552a可以包括用于增强光发射的成角度的表面，该表面现在与具有竖直以及/或者水平平坦表面的密封剂组合设置。红色LED芯片552b设有与密封剂的水平且平坦的表面组合使用的水平和竖直表面。如下面更加详细描述的，这些是设置在根据本发明的不同实施例中的表面组合中的仅少量。

密封剂558在上面描述为设置在转换材料层556上，并且在LED552和基座554之上。转换材料层556还描述为包括在粘合剂中的转换材料，其中密封剂设置在转换材料层之上。应理解，在其他实施例中，转换材料可以包含在密封剂中，其中一些实施例具有占据少于所有密封剂的转换材料。一些实施例可以设有占据少于密封剂的80％的转换材料。在其他实施例中，转换材料层可以占据少于密封剂的50％，而在其他实施例中，其可以占据少于密封剂的25％。在其他实施例中，转换材料可以占据少于密封剂的10％。

在不同实施例中，转换材料可以占据不同形状和大小的密封剂区域，并且在一些实施例中，转换材料可以包括在不同位置中的层从而使得来自封装件LED的至少一些光穿过转换材料。转换材料层可以通过不同方式布置，并且可以具有不同的形状、厚度和浓度。在不同实施例中，转换材料可以占据密封剂的不同区域。即，密封剂的一些区域可以具有转换材料，而在其他实施例中其余区域将不具有转换材料。在一些密封剂实施例中，转换材料可以是在密封剂的下部中，并且密封剂的上部可能不具有转换材料。在一些实施例中，转换材料可以是在密封剂的下四分之三中，而在其他实施例中，转换材料可以是在密封剂的下一半中。在其他实施例中，转换材料可以是在密封剂的下四分之一中，而其他实施例中转换材料可以是在密封剂的下十分之一中。

再次参照图68和图70，转换材料层556可以包含在密封剂558中，并且可以占据密封剂558的下部。在示出的实施例中，转换材料层可以包括在密封剂558的底部处的密封剂内的转换材料层。如上面描述的转换材料层，包含在密封剂中的转换材料可以包括多种不同类型的转换材料。在一些实施例中，可以混合不同材料，而在其他实施例中，转换材料可以划分为具有不同转换材料的不同区域。

不同LED封装件实施例可以通过如上面讨论的不同驱动信号操作，其中一些用于操作的信号低至50毫瓦至几十瓦。LED封装件还可以按不同的色温操作，如上所述。根据本发明的LED封装件还可以显示出其他性能特征。图73示出了图形630，该图形示出了针对不同输入电流的光通量，并且图74是示出了针对根据本发明的不同实施例响应于不同输入电流的效能的图形640。

如上面提及的，根据本发明的LED封装件可以布置有按不同方式布置的不同数量的LED。图75至图78示出了根据本发明的LED封装件650的另一实施例，该LED封装件650包括基座554、转换材料层556、密封剂558、焊垫560a至560d和导电过孔562a至562d。本实施例包括四个蓝色发光LED652a、和安装至在基座554上的管芯附接垫的两个红色发光LED652b。LED652a、LED652b可以包括上面提及的多个不同可商购的LED，其中蓝色发光LED652a优选地包括从克利公司可商购的DA系列的LED。在本实施例中，蓝色发光LED652a中的每一个可以布置在基座554的角部中的一个相应拐角处，其中红色发光LED652b沿着基座554的相对边缘安装在蓝色发光LED652之间。如上面的实施例，转换材料层556设置在蓝色LED652a上、和围绕蓝色LED的基座554和附接垫的暴露表面上。红色LED不被转换材料层覆盖。该转换材料层布置为与上面描述的相同转换材料层相似，并且提供如上面描述的全内反射光的循环。应注意，在LED封装件650中，以及此处描述的其他实施例，红色LED芯片可以不被转换材料层覆盖。

管芯附接垫(未示出)可以位于多个不同位置中，可以由如上面描述的相同材料制成，并且可以通过相同的方法来沉积。如上面的实施例，在操作期间，可以将电信号施加至焊垫560a至560d，电信号可以通过过孔562a至562d传输至附接垫。然后，该信号被传输至导致它们发光的LED652a、652b。LED封装件按照与LED封装件550大部分相同的方式来运行，并且可以具有上面描述的相同的大小和比率。在示出的实施例中，LED652a、652b可以沿周界布置，但是在其他实施例中，LED中的一些可以离开周界布置，其中一些接近基座的中心布置。

此处描述的LED封装件可以具有按多种串联和并联组合方式互连的LED。在示出的实施例中，蓝色LED可以按串联、或者并联、或者它们的组合而耦合，并且对于各个实施例而言具有它们可以相似地互连的多个红色LED。蓝色和红色LED可以单独地控制，其中每一种LED类型被施加至位于基座554的背面上的四个焊垫560中的两个焊垫的相应电信号所控制。即，不同的电信号可以施加至焊垫，以改变蓝色和红色LED的发光强度，以改变根据本发明的LED封装件的总体发光颜色。这可以允许在不同条件下改变LED封装件发光。例如，人的眼睛在夜间可以对蓝光更加敏感，而人的眼睛可以在白天期间对绿光更加敏感。独立控制允许在一天的过程期间调谐LED封装件的发光，以满足人的眼睛的变化敏感度。这仅是存在需要改变LED封装件的发光的多个不同情况的一个示例。

图79至图82示出了根据本发明的LED封装件660的另一实施例，该LED封装件660包括基座554、转换材料层556、密封剂558、焊垫560a至560d和导电过孔562a至562d。本实施例包括三个LED并且包括两个蓝色发光LED662a、和一个红色发光LED662b，其中LED中的每一个均安装至附接垫。LED可以安装在多个不同位置中，其中本实施例具有安装在基座554的相对拐角处的蓝色发光LED662a、和安装在蓝色发光LED662a之间且在基座554的中心附近的红色LED662b。如上面的各个实施例，转换材料层可以覆盖蓝色LED662a，覆盖基座554的顶表面，但是不覆盖红色LED662b。LED封装件660按与上面描述的LED封装件大部分相同的方式来运行，并且可以具有相同的大小与尺寸比率。

应理解，根据本发明的各个不同LED封装件实施例可以具有多种不同形状，其中一些具有更少或者更多的侧表面。图83至图86示出了具有矩形形状的LED封装件680，其中基座和封装件覆盖区的两边比其余两边更长。LED封装可以具有多个不同的尺寸，其中LED封装件680另外与上面的实施例相似，并且可以包括基座554、转换材料层556、密封剂558。在本实施例中，基座554的底表面包括六个焊垫682a至682f和导电过孔684a至684f。本实施例进一步包括四个蓝色发光LED686a，和安装至在基座554上的管芯附接垫的两个红色发光LED686b。在本实施例中，各个蓝色发光LED686a布置在基座554的拐角中的相应一个拐角处，其中红色LED686b安装为使得它们在蓝色发光LED686a中的两个之间成对角线布置。这仅是可以将LED686a、686b安装在根据本发明的不同封装件中的多种不同方式中的一种方式。

焊垫按与上面的各个实施例大部分相同的方式来布置，其中将电信号施加至焊垫682a至682f，该电信号通过过孔684a至684f和附接垫传导至LED686a、686b。然后，在本实施例中，可以施加三种不同的电信号以提供对LED686a、686b的发光的附加控制。在一些实施例中，蓝色或者红色LED686a、686b中的子组可以被不同信号控制，以单独地变化子组的发光。

如上面提及的，在多个LED封装件实施例中，可以有利地放置LED尽可能靠近基座的边缘，诸如蓝色发光LED。当在线性布置中使用LED封装件时，这可以尤其合适。例如，对于此处描述的三个LED实施例而言，可以有利地将蓝色LED放置在基座的相对拐角处，而具有四个LED的LED封装件可以使LED设置在基座的拐角的每一个拐角处。

如上面描述的，可以通过使用不同的方法，其中一些实施例通过使用不同的模制工艺过程，在根据本发明的LED封装件中形成密封剂。一种这类模制工艺称为压缩模制，其中提供了模具，该模具具有多个腔体，腔体中的每一个具有如上面描述并且在图42中示出的倒转的透镜形状。相同的模制工艺可以用于具有多个LED的LED封装件。再次参照上面描述的各个实施例，并且借由在图65至图69示出的LED封装件550作为示例的方式，在密封剂58的基部可以包括小的密封剂连接部分569。这是如上面讨论得模制工艺的副产物。

应理解，可以使用其他制造工艺，其中一个这类工艺包括用一层密封剂材料来覆盖基座面板及其LED，以及然后通过不同方法诸如划割或者切穿密封剂和基座来分离各个LED封装件。由此产生的封装件可以具有大致竖直并且与基座的边缘对准的密封剂侧表面。图87至图90示出了根据本发明的LED封装件720的另一实施例，该LED封装件包括LED552、基座554、转换材料层556、焊垫560a至560d和导电过孔562a至562d。在本实施例中，密封剂的侧壁不具有连接部分，并且与基座554的外边缘基本上对准并且是竖直的。该布置可以是涂覆和划割制造过程的结果，其中侧表面平滑以促进在密封剂内的全内反射。在其他实施例中，可以单独地模制密封剂并且然后附接至在磷光体转换材料层之上的基座。应理解，密封剂的表面可以是平滑的或者通过使用不同方法，诸如切割、磨削、打磨或蚀刻而进一步成形。

如上面各个实施例，密封剂的表面可以足够平滑从而使得LED通过密封剂清楚地可见，并且密封剂的表面上使得穿过密封剂行进的光线受阻或改变方向的粗糙性很小或不存在。在存在一些纹理、粗糙性或瑕疵的一些实施例中，表面特征应该具有这样的尺寸：其均方根(RMS)接近或者大于碰撞表面的光的波长。

图91示出了根据本发明的LED封装件750的另一实施例，该LED封装件具有六个LED752、基座754、和密封剂756、和过孔757a至757d。图92示出了用于封装件750的管芯附接垫758，并且图93示出了用于封装件750的焊垫760a至760d。密封剂756可以由与上面描述的密封剂相同的材料制成并且可以按相同的方式布置。参照图91，LED752可以包括四个蓝色发光LED752a、和两个红色发光LED752b，其可以是可商购LED，诸如上面描述的那些。蓝色发光LED752a中的两个可以沿着基座754的一个边缘布置，并且其他两个沿着相对的基座边缘布置。两个红色发光LED752b布置在两组蓝色发光LED752a之间。LED封装件可以包括如上面描述的转换材料层，该转换材料层覆盖蓝色LED752a、和基座754和附接垫758的暴露表面，但是不覆盖红色LED752b。该转换材料未示出在本实施例中，以允许方便对管芯附接垫758进行说明。

过孔757a至757d是穿过基座754在附接垫758与焊垫760之间的导电路径。参照图91、图92和图93，第一组附接垫758a布置为使蓝色LED752a串联互连，并且向蓝色LED752a施加来自第三和第四焊垫760c、760d的信号，其中信号穿过第三和第四过孔757c、757d至附接垫758b。蓝色LED752a中的每一个跨越在附接垫758a的相邻部分之间的空间，其中电信号穿过蓝色LED752a中的每一个。第二组附接垫758b布置为将电信号从第一和第二焊垫760a、760b施加至红色LED752b。信号可以通过第一和第二过孔757a、757b传导至与附接垫758b和接合引线762串联互连的红色LED752b。应注意，在示出的实施例中，红色LED752b可以具有绝缘基底，从而使得施加至红色LED752b的电信号不穿过到达附接垫758b的位于LED下方的部分中，并且在这些附接垫758b中的电信号不穿过到达红色LED芯片752b中，除了通过接合引线762之外。

LED封装件750还可以包括如上面描述的极性指示器，其中不同实施例在不同位置中具有指示器。现在参照图93，极性指示器可以以槽口764a、764b的形式设置在第二和第三焊垫760b、760c的拐角中。这些槽口764a、764b在制造期间可以在自动取放设备上用上视照相机来检测。在示出的实施例中，槽口764a、764b可以位于焊垫的内拐角上，从而使得它们在基座754的中心附近。现在参照上面示出了常规带式载体80的图16，在基座554的在中心附近的区域中的槽口764a、764b中的一个或者两个可以通过在带式载体80中的通孔82可见。这允许槽口(和相对应的LED封装件极性)可见并且验证带式载体孔82而不需将LED封装件从带式载体80去除。

槽口764a、764b可以具有不同的形状，如上面描述的，并且可以设置在不同位置中。LED封装件750还可以包括在基座的顶部上的极性指示器，其可以包括上面描述的多种不同形状。在示出的实施例中，顶部极性指示器包括在管芯附接垫758中的加号符号766。

图94示出了根据本发明的LED封装件850的又一实施例，该LED封装件850与上面描述的LED封装件750相似。本实施例包括九个LED852、基座854、密封剂856、和过孔857a至857d。图95示出了针对该实施例的管芯附接垫858，其中焊垫与上面描述的各个实施例中的一个或者多个实施例相似。在图94中示出的LED852可以包括六个蓝色发光LED852a、和三个红色发光LED852b。蓝色LED852a中的三个沿着基座854的一个边缘，其中其余三个沿着相对边缘。三个红色LED852b布置在两组蓝色LED852a之间。现在组合参照图94和图95，如上面的，蓝色LED安装至第一组管芯附接垫858a并且串联互连。施加至焊垫的信号传导至导致它们发光的蓝色LED852a。红色LED还串联连接在第二组管芯附接垫858b之间，并且通过接合引线852串联连接。施加至焊垫的信号传导至附接垫858b并且沿着接合引线862通过红色LED852b传导。应注意，第一管芯附接垫858a的一部分穿过红色LED852b中的一个红色LED的下方，但是在本实施例中，红色LED852b的底部是电绝缘的，从而使得电信号不穿过在红色LED852b与附接垫858a的一部分之间。

其他实施例可以布置为保持甚至更多的LED。图96示出了基座910的又一实施例，该基座910具有可以用于串联连接高达16个LED(未示出)的管芯附接图案912，其中LED中的每一个跨在图案的相邻元件之间的空间安装。该图案可以用于安装发射不同颜色的光的不同LED。在利用3伏LED的各个实施例中，可以使用48伏的驱动信号。如上面，该驱动信号可以更高或者更低，取决于安装至基座的LED的电压和数量。图97示出了基座920的又一实施例，该基座920包括第一U形状附接垫922a，其与第二W形状附接垫922b相互交叉从而使得可以并联连接高达16个LED。如上面的实施例，LED中的每一个可以跨在第一和第二附接垫922a、922b之间的空间安装。通过使用3伏的装置，该封装件可以利用3伏的驱动信号，其中如上所述该信号可以更高或者更低。

已经参照按不同方式布置的具体实施例对上面各个实施例进行描述，但是应理解，上面描述的不同特征可以在按不同方式布置的不同封装件中使用。例如，上面的特征可以在从克利公司可商购的那些封装件相似的封装件中使用，包括都不限于LED封装件的XLampCX、XLampM和XLampX系列。

上面描述的LED封装件可以在使用单个LED封装件或者多个LED封装件的多种不同的照明应用或者灯具中使用。在使用多个常规LED封装件的照明应用中，可能需要混合腔室来混合来自LED封装件的光，尤其在利用发射不同颜色的光的LED封装件的那些实施例中，然后混合以提供光的理想颜色。在这些常规照明应用中的一些中，混合腔室的最小深度可以与在发射相同颜色的光的LED封装件之间的距离大致相同。混合腔室的使用增加了常规灯具的成本和复杂性两者。

在使用根据本发明的LED封装件的灯具中，大部分混合发生在LED封装件内。结果，对于这些应用中的一些而言，可以消除混合腔室，但是在其他实施例中，出于审美原因以及为了帮助混合颜色可以包括混合腔室。在这些布置中，混合腔室的深度可以极大地减少。图98示出了具有根据本发明布置的LED封装件942的灯具混合腔室940的一个实施例。混合腔室940可以具有高度944并且LED封装件可以具有高度946，并且在一些实施例中，混合腔室高度944可以小于LED封装件942四倍高度。在其他实施例中，其可以小于LED封装件三倍高度。在其他实施例中，其可以小于LED封装件的1.5倍高度。提供不具有混合腔室或者具有减小了深度的混合腔室的灯具可以导致更低成本、更少复杂性、更薄和/或更小的灯具。

如上面描述的，根据本发明的LED封装件可以包括一个或者多个LED，该LED可以具有多种不同的形状和大小并且可以具有不同的特征。图99和图100示出了根据本发明的LED封装件1000的另一实施例，该LED封装件1000包括LED1002，安装在基座1004上，具有转换材料层1006和密封剂1008。这些元件与上面描述的对应元件相似并且可以包括与上面描述布置相同的材料。然而，在本实施例中，LED1002可以包括第一LED1002a和不同类型的第二LED1002b，并且在一些实施例中，第一LED1002a可以发光蓝光并且第二LED1002b可以发光红光，如上面描述的。然而，在本实施例中，第一LED1002a可以具有可以布置为增强从LED1002a提取的光的纹理化顶表面1010。LED1002a中的每一个还可以包括用于将电流扩散到LED的顶表面中的电流扩散结构1012。在一些实施例中，可包括接合引线(未示出)用于将电信号从基座上的管芯附接垫或导电迹线传导至电流扩散结构1012。

多个不同的LED可以用于第一LED1002a，其中一些实施例利用上面提及的可商购LED，诸如在克利公司的EZ系列中的那些LED。这些LED1002a提供纹理化顶表面，其大体上与密封剂1008的顶表面平行；以及侧表面，其大体上与密封剂1008的侧表面平行，但是在其他实施例中，这些表面可以相对它们的对应表面倾斜。应理解，LED1002a的其他表面可以是纹理化的并且对于所有的表面而言可以包括增强光提取的不同特征。LED1002a可以包含在按不同方式布置的多个不同LED封装件中。

应理解，LED封装件1000、以及此处描述的所有其他LED封装件实施例，可以具有按不同方式布置的多种不同元件。图101和图102示出了LED封装件1020的另一实施例，该LED封装件1020与LED封装件1000相似，但是具有带平坦侧表面的密封剂1022。第一LED1024a中的每一个均具有纹理化顶表面1026以及大体上与密封剂1022的顶表面和侧表面平行的顶表面和侧表面。

图103和图104示出了根据本发明的LED封装件1040的另一实施例，该LED封装件1040包括安装在基座1044上的LED1042，具有转换材料层1046和密封剂1048。在本实施例中，LED包括可以发射不同颜色的光的第一LED1042a和第二LED1042b。在本实施例中，第一LED1042a具有至少部分地成角度从而使得侧表面的至少一部分与密封剂的侧表面倾斜的侧表面。在本实施例中，LED侧表面是成角度的，从而使得LED1042a的下部小于上部。这导致与密封剂1048的侧表面相距的距离向下沿着LED1042a的侧表面而增加。多种不同的LED可以用于LED1042a，诸如可从克利公司商购的属于其超薄系列之下LED芯片的那些LED。这些LED1042a可以在多种不同LED封装件形状中使用并且布置为上面描述的方式。图105和图106示出了LED封装件1060，该LED封装件1060与LED封装件1040相似，但是具有带平坦表面的密封剂1062。LED封装件1060进一步包括第一LED1062a，该第一LED1062a中的每一个具有相对密封剂1062的侧表面倾斜的成角度的侧表面。

已经示出并且对LED封装件1000、1020、1040和1060进行描述，其中LED具有大体上方形覆盖区。应理解，不同的LED封装件可以具有不同的覆盖区形状。图107和图108示出了根据本发明的LED封装件1080的另一实施例，该LED封装件1080包括LED1082，安装在基座1084上，具有转换材料层1086和密封剂1088。在本实施例中，LED包括具有与密封剂1088的侧表面倾斜的成角度的侧表面的第一LED1082a。替代方形覆盖区，第一LED1082a具有矩形覆盖区。可以使用具有矩形覆盖区的多种不同的LED，诸如上述的可从克利公司商购的属于其TR系列的LED。这些LED还可以在不同类型的LED封装件中使用，其中图109和图110示出了根据本发明的LED封装件1100的另一实施例，该LED封装件1100与LED封装件1080相似，但是具有带平坦侧表面的密封剂1102。

图111和图112示出了根据本发明的LED封装件1120的另一实施例，该LED封装件1120还包括透镜1122，安装在基座1124上，具有转换材料层1126和密封剂1128。在本实施例中，第一LED1122a具有大体上方形覆盖区和大体上与密封剂1128的侧表面和顶表面平行的侧表面和顶表面。多种不同类型的LED可以使用该覆盖区和形状，诸如具有由绝缘材料(诸如蓝宝石)制成的基底的那些。LED1122a还可以包括其他特征，诸如接合引线或者光提取特征(未示出)。这些LED还可以在不同类型的LED封装件中使用，其中图113和图114图示了根据本发明的LED封装件1140的另一实施例，该LED封装件1140与LED封装件1120相似，但是具有带平坦侧表面的密封剂1142。LED1122的侧表面和顶表面大体上与密封剂1142的侧表面和顶表面平行。

应理解，不同的LED封装件实施例可以具有上面描述的LED的不同组合，其中一些具有带平行表面、倾斜表面以及/或者纹理化表面的LED的不同组合。图115和图116示出了根据本发明的LED封装件1160的一个实施例，该LED封装件1160包括LED1162，安装在基座1164上，具有转换材料层1166和密封剂1168。在本实施例中，LED1162包括具有纹理化顶表面的第一LED1162a、具有带倾斜侧表面的方形覆盖区的第二LED1162b、具有矩形覆盖区和倾斜侧表面的第三LED1162c、和具有方形覆盖区和大体上与密封剂1168的顶表面和侧表面平行的顶表面和侧表面的第四LED1162d。LED1162中的每一个可以具有多个不同的特征，诸如接合引线、电流扩散结构和光提取特征(未示出)。这是可以根据本发明使用的多种不同组合中的一种组合。这些不同的组合还可以在上面描述的不同类型和形状的LED封装件中的任何一个中使用。图117和图118示出了具有第一、第二、第三和第四LED1162a、1162b、1163c、1162d的相同组合的LED封装件1180，但是具有如上面描述的带平坦表面的密封剂1182。

应理解，上面描述的不同LED是可以在根据本发明的LED封装件中使用的多个不同LED中的仅少量。还应理解，根据本发明的LED封装件可以是设置带有上面描述的形状和特征的单个LED。

如上所述，根据本发明的LED封装件可以具有带有多种不同的形状和大小的密封剂，并且可以具有按不同方式布置的不同数量的平坦表面。在又一实施例中，LED封装件可以布置为具有按不同方式布置的平坦表面和弯曲表面两者的混合密封剂，以实现理想的封装件发射轮廓、发光效率和在色温中的变化。在一些实施例中，混合密封剂的使用可以导致为一些应用所期望的更加窄发射图案。

图119至图125示出了根据本发明的LED封装件1200的另一实施例，该LED封装件1200具有大体上方形覆盖区。与上面的各个实施例中的一些相似，LED封装件1200可以包括安装在基座1204上的LED1202。LED封装件1200还包括在基座1204的底部上的第一和第二底部接触/焊垫1206a、1206b。第一和第二管芯附接垫1208a、1208b可以包含在基座1204的顶表面上，并且第二导电过孔1210a、1210b设置成穿过在管芯附接垫1208a、1208b与焊垫1206a、1206b之间的基座1204。LED1202和基座1204可以包括上面描述的装置和材料中的任何一种，并且能够以多种不同方式来布置，包括上面描述的那些方式。具体而言，LED1202可以具有纹理化表面以及/或者倾斜表面，并且可以包括蓝宝石基底。垫和过孔可以由相同材料制成，可以按相同方式布置，并且可以通过与前面描述的那些方式大部分相同的方式来制造。

LED封装件的一些实施例可以进一步包括覆盖LED1202的转换材料层1212(在图122至图125中示出)，并且在一些实施例中，转换材料层1212还可以覆盖管芯附接垫1208a、1208b的暴露表面和基座1204的顶表面的暴露部分。密封剂1214包含在LED1202、附接垫1208a、1208b、和基座1204之上。转换材料层1212可以包括上面描述的材料中的任何一种，并且可以按上面描述的不同方法来布置。密封剂1214还可以包括上面描述的材料中的任何一种。

在LED封装件1200中，密封剂1214不包括仅平坦表面，还包括平坦表面和弯曲表面的组合。示出的实施例包括四个侧平坦表面1216a至1216d和一个弯曲表面1218，其中侧平坦表面与基座1204的边缘对准，并且密封剂1214的外表面的其余部分包括弯曲表面1218。

如上面讨论的，具有平坦表面的密封剂可以导致可以更宽的并且可以超过120°FWHM的LED封装件发射轮廓。这些类型的发射轮廓理想地用于具体应用，诸如不具有辅助光学元件的照明灯具。在其他应用中，不同的封装件发射轮廓可能是理想的，诸如需要改进远场混合的那些或者利用辅助光学元件的那些应用。根据本发明的密封剂可以包括不同的弯曲表面和平坦表面，它们可以提供理想的封装件发射轮廓。

根据本发明的密封剂可以具有多个不同尺寸的平坦表面和弯曲表面。LED封装件1200可以具有带弯曲表面的密封剂1214，该弯曲表面具有比沿着基座1204的边缘的距离的一半更大的曲率半径。换言之，该曲率半径可以大于基座1204的长度或宽度的任一半。如图119至图125所示，对于具有方形覆盖区的基座而言，曲率半径可以大于基座的长度和宽度两者。通过具有与基座尺寸相关的曲率半径并且利用全半球形密封剂的密封剂，密封剂的一部分将悬挂于基座1204的边缘。然而，在示出的各个实施例中，密封剂1214的边缘在基座1204的边缘处被平截，以去除任何悬挂部分并且从而形成平坦表面1216a至1216d。在示出的实施例中，平坦表面1216a至1216c中的每一个大体上竖直，并且每个包括通过其与弯曲表面1218相互交叉形成的弯曲边缘。在一些实施例中，平坦表面可以采用基本上半圆形形状，并且在其他实施例中，不同的平面形状可以具有不同的形状和大小。应理解，在其他实施例中，密封剂可以不具有平截部分从而使得密封剂悬挂于基座的边缘。

平面表面和弯曲表面的该组合允许LED封装件1200保持其较小覆盖区，同时还利用具有较大曲率半径的密封剂。在一些实施例中，更少的光经历在弯曲表面处的全内反射，从而与具有立方密封剂的LED封装件相比，减少光循环的数量。一些光可以经历在平坦表面处的全内反射，但是在全内反射中可以存在整体减少，这可以有助于LED封装件发射更多的聚焦或者窄发射轮廓。

LED封装件1200可以具有关于曲率半径与基座的一半长度/宽度的不同比率，其中一些实施例具有大于2的比率。即，针对弯曲表面的曲率半径是基座一半(长度或者宽度)距离的大致两倍。在其他实施例中，该比率可以是在1.5至2的范围中，而在其他实施例中，该比率可以在1.0至2.0的范围中。在基座具有测量为1.6mm×1.6mm的方形覆盖区的一个实施例中，弯曲表面1218可以具有在0.81mm至1.2mm的范围中的曲率半径。在其他实施例中，曲率半径可以是0.81mm至1.0mm，而其他实施例中可以具有大致0.93mm的曲率半径。这是可以在根据本说明的各个实施例中使用的关于曲率半径与基座的一半长度/宽度的多种比率中的仅一些。另外，在上面各个实施例描述的其他特征的相同比率等效地适用于LED封装件1200，包括芯片与基座面积、基座面积与芯片高度、基座与密封剂高度等。LED封装件还可以具有如上面各个实施例描述的相同大小的覆盖区，其中一些实施例是1.6mm方形。

LED封装件总体高度可以与基座的一侧的长度大致相同、或者略微小于基座的一侧的长度。在具有1.6mm方形基座的一些实施例中，LED封装件可以具有大致1.5mm的总体高度。应理解，在其他实施例中，LED封装件的总体高度可以大于基座的一侧长度。在一些实施例中，透镜高度可以是LED封装件的总体高度的90％或者更少。在其他实施例中，其可以是总体高度的70％或者更少，并且在其他实施例中，其可以小于总体高度的60％。在具有1.6mm方形基座的一些实施例中，透镜可以是LED封装件总体高度的60％或者更少。

由于在具有相同密封剂高度的相同尺寸的装置中，曲率半径增加，所以平坦表面的面积可以增加。图126示出了根据本发明的一系列不同LED封装件1250，每个具有相同或者相似高度的密封剂1252，和不同的曲率半径。随着曲率半径增加，平坦表面1254中的每一个的面积增加。对于具有为0.886mm曲率半径的密封剂的封装件而言，平坦表面相对较小。相较而言，在具有1.186mm的曲率半径下平坦表面相对较大，从而使得密封剂实现具有下立方部分和上弯曲部分的形状。

对于与具有密封剂1214的LED封装件1200相似的封装件而言，与具有立方形密封剂(诸如上面描述的那些)的封装件相比，平坦表面1216a至1216c和弯曲表面1218的组合可以导致更窄的封装件发射轮廓。这些实施例中的一些具有小于120°FWHM的更窄的发射轮廓。其他实施例可以提供小于115°FWHM的发射轮廓，而其他可以提供小于110°FWHM的发射轮廓。一些实施例提供大致110°FWHM的发射轮廓。密封剂还可以提供在观测角度范围在CCT中的理想变化，其中一些实施例提供以大致-100度至+100度的观测角度在小于-300开至+300开的色温中的变化的发射轮廓。其他实施例可以提供以大致相同的观测角度在小于-400开至+400开的色温中的变化的发射轮廓。其他实施例可以提供小于-200开至+200开的发射轮廓和大致相同的观测角度，而一些实施例提供以这些不同观测角度大致200k的变化的发射轮廓。

图127和图128示出了在图126中示出的LED封装件中的两个LED封装件的发射轮廓。图127为图形1270，该图形示出了对于具有为0.936mm曲率半径的密封剂的封装件的发光强度与观测角度的曲线1272，和对于具有为1.186mm曲率半径的密封剂的封装件的曲线1274。用于曲线1274的观测角度(此处，FWHM小于100°)窄于曲线1272，示出了更多平截的拱顶可以具有更窄的发射轮廓。然而，封装件的发射效率可以随着具有更大的曲率半径的密封剂而减少。因此，可以不仅基于期望的发射轮廓还基于期望的封装件发射效率来确定密封剂的类型。

图128为图形1280，该图形示出了对于具有为0.93mm曲率半径的密封剂的LED封装件在不同观测角度上的色温变化的曲线1282、和对于具有为1.186mm曲率半径的密封剂的LED封装件在不同观测角度上的色温变化的曲线1284。曲线1282、曲线1284示出了针对两个封装件在色温变化上存在最小差异，其中两者均具有大致200开的色温变化。在图128中表示的封装件均具有小于4000K的相关色温。对于具有大于4000K的相关色温的装置而言，结果可以变换。

再次参照图119至图125，并且尤其在图121中，LED封装件1200可以包括一个或者多个极性指示器，其中LED封装件1200在焊垫1206a、1206b中的一个焊垫中具有槽口极性指示器1220。如上面的各个实施例，极性指示器1220可以是V形形状并且可以沿着焊垫1206a的内边缘形成。该槽口1220可以在制造期间在自动取放设备上用上视照相机来检测，并且可以通过如上面描述的带式载体可见。如上面的，极性指示器1220可以具有除了V形形状之外的多种不同形状，诸如U形形状、I形形状、W形形状、方形形状、矩形形状、星形形状、加号形状、减号形状等。槽口还可以包含在焊垫1206a、1206b上的多个不同位置中，如上面进一步描述的。在示出的各个实施例中，极性指示器标识LED封装件1200的阴极(-)，但是在其他实施例中其可以表示阳极(+)。

现在参照图120，LED封装件1200还可以包括与上面描述的那些相似的上部极性指示器1222。第二附接垫1208b可以具有加号(+)指示器以示出当从顶部观测LED封装件50时的极性。这些指示器可以采用多种不同形状和大小，诸如上面描述的那些，并且在一些实施例中可以包括如上面描述的槽口或者孔。在上部极性指示器中表示用于LED封装件1200的阳极，但是应理解在其他实施例中其可以包括阴极。

LED封装件1200还可以包括ESD保护芯片1224，该ESD保护芯片1224布置在基座上以由于静电放电而保护LED封装件不被破坏。ESD芯片1224可以布置在多个不同位置中，其中示出的实施例布置在基座1204的表面上，与LED1202相邻。

如上面所提及的，根据本发明的封装件可以具有完全地或者部分地混合在密封剂材料中的转换材料或者散射材料。在这些实施例中的一些实施例中，密封剂可以表现为完全地或者部分地不透明。如上面所描述的，密封剂可以包含在转换材料层上，并且在LED和基座之上。转换材料层还描述为包括在粘合剂中的转换材料，其中密封剂设置在转换材料层之上。应理解，在其他实施例中，转换材料可以包含在密封剂中，其中一些实施例具有并非占据所有密封剂的转换材料。一些实施例可以设有占据少于密封剂的80％、密封剂的50％、或者密封剂的25％的转换材料。在又一实施例中，转换材料可以占据少于密封剂的10％。

如上面各个实施例，转换材料可以占据不同形状和尺寸的密封剂区域，并且可以位于不同位置中，从而使得来自封装件LED的至少一些光穿过转换材料。转换材料层可以通过多种不同方式来布置，并且可以具有不同的形状、厚度和浓度，并且转换材料可以占据密封剂的不同面积。在一些密封剂的实施例中，转换材料可以是在密封剂的下部中，并且密封剂的上部可能不具有转换材料。在一些实施例中，转换材料可以是在密封剂的下四分之三中，在密封剂的下一半中，或者在密封剂的下四分之一中。在其他实施例中，转换材料可以是在密封剂的下十分之一中。密封剂还可以包括位于密封剂中或者在其上的不同的散射材料或者元素，以在光通过密封剂时帮助散射光。

图129至图132示出了根据本发明的LED封装件1300的另一实施例，该LED封装件1300与上面描述的并且在图119至图125中示出的LED封装件1200相似。然而，在本实施例中，密封剂1302是完全地或者部分地不透明，从而使得LED(未示出)和基座1306的位于密封剂之下的顶表面不清楚地可见。可以通过完全地或者部分地混合于密封剂1302中的转换材料，或者用在密封剂1302上的转换材料，来制成完全地或者部分地不透明的密封剂1302。在又一实施例中，可以通过混合于密封剂1302中或者形成在密封剂1302上的散射颗粒或者元素，来制成完全地或者部分地不透明的密封剂1302。

如上面描述的，可以通过不同方法在LED封装件中形成密封剂，其中一些实施例通过使用不同的模制工艺形成密封剂，诸如通过使用模具的压缩模制工艺，该模具具有多个腔体。可以提供具有如上面描述的LED的基座面板，其可以具有与被腔体覆盖的面积大致相同或者比其更少的面积。模具被加载以液体形式填充腔体的密封剂材料，并且基座面板可以朝着腔体移动，其中LED与在相应腔体中的一个腔体内的液体密封剂接触或者嵌入在相应腔体中的一个腔体内的液体密封剂中。然后，可以通过使用已知的固化工艺来固化液体，并且然后将面板从模具去除。然后，可以通过使用已知的技术，使各个LED封装件与基座面板分离或者单一化。

与上面描述的立方体封装件实施例中的一些相似，具有为弯曲表面的密封剂的各个实施例还可以具有小的密封剂连接部分。图133至图139示出了LED封装件1320的另一实施例，该LED封装件1320与上面描述的LED封装件1200相似，并且包括安装至基座1324的LED1322，该基座1324具有第一和第二接触焊垫1326a、1326b、第一和第二管芯附接垫1328a、1328b和过孔1330a、1330b。LED封装件还可以具有转换材料层1332和密封剂1334、极性指示器1336、1338和ESD芯片1340。如上面描述的各个立方体密封剂实施例中的一些，在密封剂1334的基部上包括小的密封剂连接部分1342。这是如上面描述的模制工艺的副产物。在模制工艺中的腔体可以不延伸至基座1324的顶表面，并且密封剂的弯曲形状可以导致基座的拐角部分不被其对应腔体所覆盖。这使密封剂连接部分1342保留在LED封装件的位于相邻LED封装件之间的拐角处。在分离LED封装件时，单一化工艺切穿连接部分1342和基座1324。模具的腔体可以重叠，从而使得在单一化工艺期间平坦表面形成在密封剂中。在又一实施例中，平坦表面可以通过稍后的平截工艺来形成，其中透镜的悬挂部分可以被去除。

应当理解的是，其他制造工艺可与包括使用密封剂材料的层来覆盖基座面板及其LED的一个这样的工艺一起使用。然后可以通过使用不同方法，诸如切割、磨削、打磨或蚀刻使密封剂材料成形，以形成弯曲表面。然后可通过不同的方法分离各个LED封装件，所述方法诸如为将密封剂和基座划割或切穿。在其他实施例中，可以单独地模制密封剂并且然后附接至在磷光体转换材料层之上的基座。应当理解的是，可使用不同的方法(诸如切割、磨削、打磨或蚀刻)对密封剂的表面进行平滑处理或者进一步成形。

如上面各个实施例，具有连接部分的LED封装件还可以具有完全地或者部分地分配在其密封剂中的转换材料或者散射颗粒。图140至图143示出了根据本发明的LED封装件1350的另一实施例，该LED封装件1350具有在基座1354上的密封剂1352。如上面实施例，密封剂包括在其拐角处的连接部分1356。然而，在本实施例中，密封剂通过完全地或部分地混合于密封剂1352中的转换材料和/或散射材料或元素而完全地或者部分地不透明。

参照具有单个LED芯片的LED封装件对上面各个实施例进行描述，并且可以使用多种不同类型的LED芯片，诸如上面描述的那些。还应理解，LED封装件可以包括如上面描述的多个LED，其可以按不同的串联和并联互连图案来互连。LED封装件可以在相同封装件中具有不同类型的LED，以实现期望的发射轮廓，其中一些具有为平行表面、倾斜表面以及/或者纹理化表面的LED的不同组合。LED芯片可以具有对密封剂平坦表面中的一个或者多个完全地或者部分地不透明的表面。

应理解，根据本发明的不同LED封装件可以通过除了上面描述的那些之外的多种不同方式来布置。在上面描述的各个实施例中的基座具有方形覆盖区，并且密封剂延伸至基座的边缘。在其他实施例中，密封剂可以不延伸至基座的边缘，或者可以延伸至边缘中的仅一个边缘或者少于所有边缘。还应理解，不同基座可以具有为任何数量的边的多边形形状覆盖区，诸如三边形、五边形、六边形、八边形等，并且基座可以具有为不同长度和宽度的形状，诸如矩形。在其他实施例中，基座可以具有一个或者多个弯曲边缘并且可以是圆形或者椭圆形形状，其中密封剂具有不同形状，诸如子弹形形状。

在上面各个实施例中，平坦表面示出在基座的边缘处并且与基座的边缘对准并且与基座的顶表面正交，从而使得平坦表面大体上是竖直的。在其他实施例中，平坦表面可以通过不同方式而成角度，并且在其他实施例中平坦表面可以布置为从而使得它们是从基座的边缘中。在又一实施例中，存在比基座边缘更多或者更少的平坦表面。在又一实施例中，可以有多于一个弯曲部分，其中不同的弯曲部分具有不同的曲率半径。

密封剂还可以包括特征，诸如纹理。再次参照图126，LED封装件在密封剂1252的外表面上具有纹理化特征1360。可以在模制工艺期间通过从转移至密封剂的腔体表面的粗糙性在密封剂1252中形成该纹理。该纹理可以帮助从LED封装件1250提取光，其中一些实施例具有低于5μm深的纹理化特征。其他实施例可以具有低于2μm深的特征，而其他可以具有大致1μm深的特征。

根据本发明的封装件可以充当用于灯具的光源，诸如在属于Le等人的标题为“高效率固态灯和灯泡(HighEfficiencySolidStateLampandBulb)”的美国专利申请序列第13/034,501号、和属于Le等人的标题为“固态灯和灯泡(SolidStateLampandBulb)”的美国专利申请序列第13/028,946号中描述的那些，这两者通过引证的方式等同于在本文中充分阐述。

这些LED封装件还可以在反光槽型灯具中使用，诸如在属于Pickard等人的标题为“多面板反光槽型灯具(MultiplePanelTroffer-StyleFixture)”的美国专利申请第13/368,217号、和属于Edmond等人的标题为“反光槽型灯具(Troffer-StyleFixture)”的美国专利申请第12/873,303号中描述的那些，这两者通过引证的方式等同于在本文中充分阐述。

这些LED封装件还可以在多种其他照明应用中使用，诸如LED显示器、LED道路照明、家居LED射灯等。本发明的一些LED封装件实施例可特别地应用于荧光管更换LED照明，其中LED封装件的发射图案对于线性阵列(诸如在荧光管更换中使用的那些)而言是理想的。

LED封装件可以布置有除了上面描述的那些之外的多种不同特征。一些实施例可以包括不同的静电放电(ESD)保护元件或者装置。其他LED封装件可以布置有辅助光学元件以进一步散射、散布或者聚焦封装件光束轮廓。在又一实施例中，在封装件内的LED中的不同LED可以安装得高于LED中的其他LED以提供期望的LED封装件发射图案。

虽然此处参照具有转换材料层的LED封装件对上面各个实施例进行描述，但是应理解，其他实施例可以不设有转换材料层。这些实施例中的一些可以包括这样的密封剂，该密封剂具有一个或者多个平坦表面连同通过本身提供LED封装件发射蓝光、红光或者绿光的蓝色、红色或者绿色LED芯片。其他实施例还可以包括多个LED芯片，这些LED芯片发射不同颜色的光，诸如红色、绿色或者蓝色发光LED，或者红绿、蓝和白发光LED。这些仅仅是可能存在于根据本发明的不同实施例中的组合中的仅一些。LED封装件可以布置有多个附加特征，诸如允许处理并安装这些相对较小封装件的适配器。

这些LED封装件可以布置有多个附加特征，诸如用于允许处理并安装这些相对较小封装件的适配器或者连接器。不同的LED封装件实施例可以包括不同的标记或者其他特征，以帮助对准，或者安装区域可以具有标记或特征以帮助LED封装件的对准和安装。

虽然已经参照其特定优选配置对本发明进行了详细描述，但是其他形式是可能的。本发明可以在需要均匀光或者近乎均匀光源的任何照明灯具中使用。在其他实施例中，LED模块的光强度分布可以为具体灯具进行定制，以产生期望的灯具发射图案。因此，本发明的精神和范围不限于上面描述的各种形式。