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TWI481064B - 具有透鏡之發光二極體裝置及其製造方法 - Google Patents

具有透鏡之發光二極體裝置及其製造方法 Download PDF

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TWI481064B
TWI481064B TW097105090A TW97105090A TWI481064B TW I481064 B TWI481064 B TW I481064B TW 097105090 A TW097105090 A TW 097105090A TW 97105090 A TW97105090 A TW 97105090A TW I481064 B TWI481064 B TW I481064B
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led
optical
lens
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substrate
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TW097105090A
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TW200849671A (en
Inventor
D Scott Thompson
Robert Stephen Davidson
Fedja Kecman
Chien Chih Chiang
Huang Chin Hung
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
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Publication date
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Description

具有透鏡之發光二極體裝置及其製造方法
此揭示內容係關於其中LED晶粒在光學上耦接至透鏡之發光二極體(LED)裝置。
本申請案主張2007年2月13日申請之美國臨時專利申請案第60/8896277號及2007年12月14日申請之美國臨時專利申請案第61/013789號之權利。
LED裝置可以各種組態加以製作，該等組態中之許多併入一個或兩個導電金屬線以將一半導體或LED晶粒連接至一基板之基底處之電極。由於可易於損壞該等線到達該等電極及/或該LED晶粒之接合點，故在搬運該等裝置時必須當心。LED晶粒通常以一用來保護該晶粒及銲線使之免於實體損壞之透明材料或囊封劑囊封。
LED裝置通常由效能特性來表徵，諸如，亮度及發射分佈。藉由透明材料之適當之選擇，一囊封劑可用於藉由增加自LED晶粒抽取之光之量來增加一LED裝置之亮度。增加亮度之另一方法係將一具有一彎曲外表面之透鏡附裝至該LED晶粒以便該兩者在光學上耦接。該透鏡之外表面之形狀之改良對製造具有改良之發射分佈之LED裝置(例如，具有準直發射分佈或側發射分佈之LED裝置)頗為有益。
需要新穎快速、有效及低成本方法來製作具有經設計以改良效率之透鏡及/或具有設計之發射分佈之LED裝置。
本文揭示LED裝置及該等裝置之製造方法。在一態樣中，本文中揭示一種LED組裝件，其包括：複數個安置於一基板上之LED晶粒，及一具有複數個穿孔之可移除保護層，該可移除保護層安置於該基板上與該複數個LED晶粒相同之側面上以便至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊。該LED組裝件可進一步包括一安置於該LED晶粒上方之光學接合組合物。該LED組裝件可進一步包括一包括複數個透鏡特徵之光學層，該光學層接觸該光學接合組合物以便至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
在另一態樣中，本文中揭示一種LED組裝件，其包括：一包括複數個反射杯之基板，至少一個安置於至少一個反射杯中之LED晶粒，一安置於該至少一個LED晶粒上方之光學接合組合物，及一包括複數個透鏡特徵之光學層，該光學層接觸該光學接合組合物以便該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
在另一態樣中，本文中揭示一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供複數個安置於一基板上之LED晶粒，提供一具有複數個穿孔之可移除保護層，將該可移除保護層安置於該基板上於與該複數個LED晶粒相同之側面上以便至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊，將一可聚合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，並施加光化輻射及/或熱來使該可聚合組合物聚合。該方法可進一步包括：提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，並使該可聚合 組合物與該光學層接觸以便該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
在另一態樣中，本文中揭示一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供複數個安置於一基板上之LED晶粒，提供一具有複數個穿孔之可移除保護層，將該可移除保護層安置於該基板上於與該LED晶粒相同之側面上以便至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊，並將一光學接合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方。該方法可進一步包括：提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，並使該光學接合組合物與該光學層接觸以便至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
在另一態樣中，本文中揭示一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供一包括複數個反射杯之基板，至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒，將一可聚合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，使該可聚合組合物與該光學層接觸以便該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵，並施加光化輻射及/或熱來使該可聚合組合物聚合。
在另一態樣中，本文中揭示一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供一包括複數個反射杯之基板，至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒，將一光學接合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，使該光學接合組合物與該光學層接觸以便該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
在下文之詳細闡述中對本發明之該等及其他態樣進行闡述。以上概述決不能解釋為對僅由如本文中闡明之申請專利範圍界定所主張之標的物之一限制。
此申請案主張2007年2月13日申請之美國臨時專利申請案第60/889627號及2007年12月14日申請之61/013789之權力，該等專利之揭示內容以引用方式全部併入本文。
LED裝置可以各種組態加以製作，該等組態中之許多併入一個或兩個導電金屬線以將一半導體晶粒連接至一LED封裝之基底中之電極。一LED封裝係一子組裝件，其包括：一表面、一LED晶粒可安裝於其上；一電引線、其在可連接至該LED晶粒之一端處具有一電極且在針對一外部電源之另一端處具有一連接點；及一互補電引線、其在可連接至該LED晶粒之一端處具有一電極且在針對一外部電力接收器(power sink)之另一端處具有一連接點。一封裝可視情況包含一反射杯，該反射杯係一用於自該LED將光引導離開該子組裝件之表面。
圖1係典型表面安裝LED裝置10之一示意圖，其中一個銲線13接合至LED晶粒11。該LED晶粒連接至安置於反射杯16內之支撐件14上之電極12a及12b。該LED晶粒以囊封劑15囊封。雖然囊封劑之表面17平坦，然而實際上，真實的LED裝置常常具有一稍微負彎月形或曲率，此意味著該囊封劑之表面為凹面。此一般在市售表面安裝LED裝置中所見之負彎月形可由使用一熱固化之囊封劑組合物(例 如，一可熱固化環氧或聚矽氧樹脂)產生。該負彎月形通常在該囊封劑組合物自一用於固化之高溫冷卻至室溫時由於收縮而形成。用於固化可熱固化樹脂之溫度常常顯著高於在該LED裝置在使用中時該囊封劑將經歷之溫度。不期望該負彎月形，此乃因其可導致由該LED晶粒發射之光之增加之再循環，從而可減小效率及光輸出。舉例而言，該支撐件、電極、LED晶粒及囊封劑常常含有可吸收由該LED晶粒所產生之某一小部分光(尤其藍光及UV光)之材料。
為改良關於自該LED晶粒發射之光之亮度及空間輻射圖案之控制之LED效能，LED裝置常常製造成具有一光學元件，諸如，一如圖2中所示之透鏡。圖2係表面安裝LED裝置20之一示意圖，其中一個銲線23接合至LED晶粒21。該LED晶粒連接至安置於反射杯26內之支撐件24上之電極22a及22b。一透鏡27接合至囊封劑25之表面。LED裝置(例如，20)一般藉由使用一拾取並放置操作一次一個地將該透鏡放置至該囊封劑之表面上加以製作。
圖3顯示一具有一透鏡之LED裝置之另一實例。圖3係表面安裝LED裝置30之一示意圖，其中一個銲線32接合至LED晶粒31。該LED晶粒連接至安置於大致平面支撐件35上之電極(未顯示)。LED裝置30通常藉由以下步驟進行構造：圍繞該LED晶粒及銲線提供一軟聚矽氧凝膠33並以一在一獨立製程(例如，注射模製)中形成之適宜成形之硬外殼或透鏡34將其覆蓋。該外殼可經成形以自該LED裝置製 成期望之光發射分佈。LED裝置(例如，30)一般藉由使用一如上所述之拾取並放置操作來放置該透鏡加以製作。
本文中揭示製作具有透鏡之LED裝置之有效且低成本方法。如本文中使用，LED裝置係指一具有安置於一基板上或反射杯中之可選銲線之LED晶粒，該LED晶粒在光學上耦接至一透鏡，其中一(下文所述之)光學接合組合物安置於該LED晶粒與該透鏡之間。該等LED裝置使用包括複數個安置於一基板上或反射杯中之LED晶粒之LED組裝件加以製備。以一具有複數個透鏡特徵之光學層之形式提供該等透鏡。該光學層安置於該基板上以便至少一個透鏡特徵在光學上耦接至至少一個LED晶粒。一光學接合組合物安置於該LED晶粒與該光學層之間。可接著給該光學層打孔以便由一透鏡特徵形成至少一個透鏡。可接著透過使用一具有與該LED晶粒大致對齊之穿孔之下伏可移除保護層移除剩餘光學層。該方法可實施為一大規模並行製程，其可在製作製程期間消除對拾取並放置預模製之透鏡之需要之，因而減少製作循環次數並減少總體LED成本。
對於本文所闡述之實施例而言，術語複數用於指LED晶粒之數目、該可移除保護層中穿孔之數目、該光學層中透鏡特徵之數目等等。一般而言，複數意味著至少兩個。LED組裝件可包括安置於一基板上之自2個至上百萬個之間的LED晶粒，例如，安裝於一基板上之2個至10百萬個、2個至5000個、或2個至500個LED晶粒。該保護層可具有與LED晶粒相同數目之穿孔，或其可具有更多或更少 之穿孔。同樣地，該光學層可具有與LED晶粒及/或穿孔相同數目之透鏡特徵，或其可具有更多或更少之透鏡特徵。僅為圖解說明，下文所述之實施例在一基板上具有4×7 LED晶粒陣列，其具有與該保護層中之穿孔及該光學層中之透鏡特徵相同之佈置。該LED晶粒、穿孔及透鏡特徵可以一圖案或陣列進行配置，或其可隨機進行配置。此外，下文所述之實施例具有具有半球狀形狀之透鏡特徵，但亦可使用諸如下文所述之彼等透鏡形狀之任一類型之透鏡形狀。
可針對圖4中所示之LED組裝件闡述此揭示內容之一實施例。LED組裝件40包括複數個安置於基板43上之LED晶粒41。該LED晶粒可經由電極44及銲線42安裝於該基板上。有時將此種類型之組裝件稱為一板上晶片陣列。
一安置於一基板上之LED晶粒係指一LED晶粒、基板及任一電觸點(例如，銲線及電極)。一LED晶粒係一處於其最基本形式之LED，亦即，處於藉由半導體晶圓處理程序製造之一單個組件或晶片之形式。該組件或晶片可包含適宜於電力應用之電觸點以激勵該裝置。該組件或晶片之單個層或其他功能性元件通常在一晶圓規模上形成，最後將該成品晶圓切成單個片部分以產生大量LED晶粒。有益之LED晶粒可端視該等半導體層之組成及結構發射可視光、紫外光或紅外光。亦可使用單色及磷光體LED(其中藍色光或UV光經由一螢光磷光體轉變成另一色彩)。該LED晶粒可在該基板上以任一組態進行配置。其可以一陣列形式 (例如，圖4中所示之陣列)進行配置，或其可隨機進行配置。該LED晶粒可在基板上以群組進行配置，且一群組中之每一LED晶粒可發射相同或不同彩色光。舉例而言，該LED晶粒可(例如)藉由組合一群組中之紅色、綠色及藍色LED晶粒或一群組中之藍色及黃色LED晶粒進行配置以發射白色光。然而，具有多達數千個LED晶粒之群組亦可行。一LED晶粒可具有附裝至其之光學元件，例如，一能夠自該晶粒抽取光之抽取器。
如本文中使用，基板係指該LED組裝件之大致共面且在LED晶粒中間並放置成與下文所述之可移除保護層接觸之一個或多個表面。該基板可包括一電路板，例如，一FR－4類型印刷電路板、一金屬核心印刷電路板、一在一膜基材料(例如，聚醯亞胺及液晶聚酯)上製造之撓性電路、或一由一陶瓷材料(例如，氧化鋁及氮化鋁)製造之電路板。該基板可在矽上包括一電路板。該基板亦可包括複數個反射杯，其中至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒。下文將對此實施例加以闡述。
圖5以自頂向下透視圖顯示包括具有複數個穿孔52之薄材料層51之例示性可移除保護層50之示意圖。該可移除保護層安置於該基板上以便該等穿孔與該LED晶粒大致對齊。當自上觀察時，該LED晶粒無須居中於該等穿孔內，且該LED晶粒在該等穿孔內之放置可不同。在一些實施例中，該可移除保護層不接觸該LED晶粒。在一些實施例中，該可移除保護層與該LED晶粒對齊以便當自上觀察該 組裝件時該LED晶粒未被覆蓋。圖6以剖面角度顯示安置於圖4中所示之LED陣列之基板上之圖5中所示之可移除保護層之示意圖。該等穿孔及基板形成井60，LED晶粒、銲線及電極貯存於該等井中。
該可移除保護層可具有任一有益之厚度，例如，自約10 um至約5 mm。對於一如圖6中所示之板上晶片組態而言，該可移除保護層可至少與該LED晶粒、銲線及電極之累積高度一樣厚，例如，自約100 um至約5 mm。對於圖12及16中所示之實施例而言，該可移除保護層之厚度可自約10 um至約5 mm。
該可移除保護層可包括各種材料。較佳材料係彼等可在需要時與該基板形成一密封之材料。該密封有助於阻止光學接合組合物滲漏出該等井。較佳材料亦係彼等可在需要時自該基板移除之材料；此可在該可移除保護層與該基板接觸幾秒之後或幾月之後進行。用於該可移除保護層之較佳材料亦需要經受高達約120℃之溫度達延長之時間週期。在其中下文所述之光學接合組合物係一需要熱以進行固化之可聚合組合物之情形下需要此熱穩定性。適宜於用作可移除保護層之材料之實例包含金屬(例如，鋁)、陶瓷及聚合物。
該可移除保護層亦可包括一感壓黏合劑(PSA)。該PSA可在某些期望之時間長度後在該基板上重新定位。所使用之特定PSA無須建立對如下點之黏附：其不能在不損壞該基板之情況下自該基板移除。適宜之PSA包含基於(甲基) 丙烯酸酯之PSA，其係由選自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基單體及其混合物之群組之自由基可聚合單體形成。如本文中使用，(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯兩者。(甲基)丙烯酸酯之實例包含(甲基)丙烯酸之烷基酯，其中烷基具有自1至20個碳原子，例如，丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異莰基酯及甲基丙烯酸十二烷基酯；(甲基)丙烯酸之芳香酯，諸如，甲基丙烯酸苄基酯；及(甲基)丙烯酸之羥烷基酯，諸如，丙烯酸羥乙酯。乙烯基單體之實例包含乙烯基酯(諸如，乙酸乙烯基酯)、苯乙烯及其衍生物，乙烯基鹵化物、丙酸乙烯基酯及其混合物。美國2004/202879 A1(Xia等人)中對適宜於製造該等基於(甲基)丙烯酸酯之PSA之單體之更多實施例進行闡述，其亦闡述用於使該等單體聚合之方法。若需要，可如Xia等人中所述使該PSA交聯。
在一些實施例中，該PSA係由如美國7,255,920 B2(Everaerts等人)中所述之(甲基)丙烯酸嵌段共聚物形成。一般而言，該等(甲基)丙烯酸嵌段共聚物包括：至少兩個A嵌段聚合單元，其係一包括一甲基丙烯酸烷基酯、一甲基丙烯酸芳烷基酯、一甲基丙烯酸芳基酯或其之一組合之第一單體組合物之反應產物，每一A嵌段具有一至少50℃之Tg，該甲基丙烯酸嵌段共聚物包括自20至50重量百分數之A嵌段；及至少一個B嵌段聚合單元，其係一包括一(甲基)丙烯酸烷基酯、一(甲基)丙烯酸雜烷基酯、一乙烯基酯或其之一組合之第二單體組合物之反應產物，該B嵌段具 有一不大於20℃之Tg，該(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物包括自50至80重量百分數之B嵌段；其中該等A嵌段聚合單元存在為在該等B嵌段聚合單元之基質中具有一小於約150 nm之平均大小之奈米域。
在一些實施例中，該PSA係一基於聚矽氧之PSA。基於聚矽氧之PSA之實例係彼等包括一高分子量聚矽氧樹膠及一矽酸鹽MQ樹脂之PSA，該MQ樹脂相對於固體通常以一50－60%之重量含量存在。美國5,169,727(Boardman)中闡述基於聚矽氧之PSA之其他實例。一般而言，該等PSA係可光固化且係由一組合物形成，該組合物包括一如下可流動混合物：(a)一具有三有機甲矽烷氧基及SiO4/2 單元之苯可溶、樹脂質共聚物、(b)一經二有機烯基甲矽烷氧基端基保護之聚二有機矽氧烷、(c)一經二有機氫甲矽烷氧基端基保護之聚二有機矽氧烷、(d)一選自具有自1至15個矽原子有機矽化合物之有機矽交聯劑、及(e)一以一足夠量以實施該組合物固化之矽氫烷化反應觸媒。該基於聚矽氧之PSA亦可包括矽氫烷化反應抑制劑、光敏劑、填充劑等等。
可提供有益之PSA作為一塗覆於一背襯上之層以形成一帶。該帶可與該基板接觸以便該PSA層處於該基板與該背襯之間。若使用一背襯，則其可包括一無孔材料。熱穩定帶之實例包含彼等具有氟聚合物背襯、某些聚烯烴背襯及包括聚酯、芳族聚醯胺、聚醯亞胺、高溫乙烯基及耐綸之背襯之帶。一個具有較佳熱穩定性之例示性帶係可自3M公司購得之聚烯烴帶2850L 600MMX100M。
在一些實施例中，該可移除保護層進一步包括一反射層或吸收層。在安置於該基板上時，該反射層或吸收層安置於該可移除保護層與該基板之間。在一LED裝置陣列在一背光燈或照明器具中將用作一照明單元時可使用反射層。反射層之實例包含金屬性反射器(例如，銀及鋁)及聚合反射器(例如，可自3M公司購得之VikuitiTM ESR膜)。吸收層可在用於裝飾應用的LED裝置中或在需要強烈對比時使用。吸收層之實例包含黑色或彩色塗料、膜或塗層。在一些實施例中，期望包含一安置於該反射層或吸收層上與該可移除保護層相對之黏合劑層。該黏合劑層在該可移除保護層安置於其上時接觸該基板。可使用之適宜之黏合劑包含上文所述之該等PSA中之任一者。
該可移除保護層之穿孔可具有任一所需之形狀及大小。在圖5中，該等穿孔顯示為二維圓圈，且其皆具有比圖4中所示之電極之直徑稍微大之相同直徑。然而，若需要，該等穿孔可具有不同於該等電極之形狀之形狀。關於該等穿孔之數目及定位是否與該LED晶粒之數目及定位相匹配亦視情況而定。例如，可使用一比LED晶粒具有更多穿孔之可移除保護層。該等穿孔之形狀亦相依於如下所述製造於該光學層中之穿孔之形狀。一般而言，如下所述，該可移除保護層中之每一穿孔之形狀及大小皆經設計以便在其移除時，形成之對應透鏡將適宜之光學性質賦予給該LED裝置。下文針對額外實施例闡述形狀及大小之其他實例。
該可移除保護層可在塗施該光學接合組合物之前之任一 時間施加至該基板。該可移除保護層可在安裝該LED晶粒及銲線之前施加至該基板。該可移除保護層中之穿孔可在施加至該基板之前預切割至該層中。在已預切割該等穿孔時，需要一用於使該等穿孔與該LED晶粒在該基板上之位置對齊之機制。此可使用一對準夾具並將該可移除保護層預切割至該LED組裝件之週邊之形狀以提供實體對齊來完成。對於高容積應用而言，可預切割該可移除保護層並將其提供為一連續帶捲，在製作期間可自該捲施加該可移除保護層。亦可藉由使用機器視覺來幫助將該可移除保護層放置於該基板上。將該可移除保護層施加至該基板以便該帶中之穿孔與該LED晶粒及電極位置對齊之另一選項係在安裝該晶粒及銲線並在該層中切割穿孔之前施加該可移除保護層。可藉由輕觸切割、旋轉切割或雷射切割技術實施切割。亦預料，可於一經控制之分送或塗覆操作中作為一可固化液體或溶劑鑄造膜施加該可移除保護層，其可在固化或乾燥時成為該可移除保護層。
如圖6中所示之井60可以一光學接合組合物填充從而該光學接合組合物佔據該等井之某些容積且能夠在應用時接觸該光學層。若需要，可稍微過填充該等井以便可於該可移除保護層上方形成一薄光學接合組合物層71以給出圖7中所示之LED組裝件70。在此實例中，該光學接合組合物在其直接接觸該LED晶粒之意義上來說亦係一囊封劑。在一些實施例中，可稍微過填充該等井但不完全形成一層。可藉由注射布著法、噴射或其他塗覆技術塗施該光學接合 組合物。
該光學接合組合物在其不減損該LED裝置之光學功能之意義上來說適宜於光學接合。因而，特定光學接合組合物之選擇可相依於該LED裝置之應用及/或類型。一般而言，該光學接合組合物接合至該光學層。理想情況係，由於諸如該光學接合組合物缺少光及熱穩定性之因素，接合不隨時間減小。
該光學接合組合物可包括環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、及其他通常用作囊封劑之材料。在一些實施例中，可使用一可聚合組合物作為該光學接合組合物。在該等情形下，該光學層可在該可聚合組合物聚合之前與該可聚合組合物接觸，然而，該光學層亦可在該可聚合組合物聚合或至少部分聚合之後施加。該光學接合組合物可具有光及熱穩定性。在一些實施例中，該光學接合組合物包括一含矽樹脂，該含矽樹脂可係傳統熱固化之聚矽氧材料或美國7,192,795 B2(Boardman等人)中所闡述之UV固化之有機矽氧烷之產物。在一些實施例中，該光學接合組合物包括一聚有機矽氧烷。該光學接合組合物可包括散射粒子、高折射率奈米粒子及/或磷光體。
在一些實施例中，該光學接合組合物包括一PSA，諸如，上文所述之該等PSA中之任一者。可藉由其中擬使用該LED裝置之應用確定PSA之適當選擇。應選擇該PSA以使得其黏附至該光學層。理想情形係，該PSA不隨時間失去黏附力且在使用條件下穩定。理想PSA不因由於缺少光 及熱穩定性而導致之黏附力降格或該PSA材料自身降格而減損該光學物件之光學功能。
如上所述，當自一自頂向下角度觀察時，該光學接合組合物安置於該LED晶粒及銲線上方。該光學接合組合物可與該晶粒及銲線直接接觸或不與該晶粒及銲線直接接觸。該光學接合組合物在與該LED晶粒及銲線直接接觸時可稱為一囊封劑。在一些實施例中，如圖8a中所示，該LED晶粒及銲線可以安置於該LED晶粒與光學接合組合物71之間之囊封劑80囊封。該囊封劑及該光學接合組合物可彼此不同或其可係相同。有益之囊封劑之實例包含環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂及含矽樹脂(例如，聚矽氧)。在一些實施例中，該囊封劑可係一覆蓋或部分覆蓋該LED晶粒及銲線之物件。圖8b顯示覆蓋該LED晶粒及銲線之透鏡81。
一包括複數個透鏡特徵之光學層用於提供可在光學上耦接至該LED晶粒之單個透鏡。圖9a及9b分別以自頂而下及剖面角度顯示包括複數個透鏡特徵91之例示性光學層90之示意圖。該光學層與該光學接合組合物接觸以便至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。在圖9a及9b中所示之實例中，該光學層經設計以便每一透鏡特徵可與一LED晶粒對齊。然而，亦可使用其他組態，例如，與LED晶粒相比較可存在更多之透鏡特徵。在一些實施例中，期望以一達成該光學層與該LED晶粒之對準之形式提供該光學層，從而可以一有效方式以適當之對齊附裝該光學層。
可以各種形式提供該包括複數個透鏡特徵之光學層。在圖9a及9b中，提供該包括複數個透鏡特徵之光學層作為一在該等特徵之間具有相對平坦區段之連續獨立層。在此情形下，該光學層之外週邊可經精確切割以便該等邊緣與該LED封裝陣列之外邊緣一致以達成該等透鏡特徵與LED晶粒之實體對齊。亦可使用一對準夾具以使該光學層與該LED封裝陣列之邊緣對齊以達成對準。圖10a中顯示另一形式，其中該包括複數個透鏡特徵之光學層在該等透鏡特徵上方提供有覆蓋膜100。該覆蓋膜可係一保護脫離襯墊或可係一用於模製該光學層之剛性熱成型或模製膜。如上所述，該覆蓋膜可經精確切割以提供一可用於與該LED封裝陣列實體對齊之外邊緣。圖10b中顯示另一形式，其中該包括該包括複數個透鏡特徵之光學層提供有用於製造該光學層之模具101。圖10c中顯示另一形式，其包括安置於光學層與圖10b之模具之間之脫離膜或模具插入物102。為清楚起見，圖10d以一分解視圖顯示此構造之三個元件。圖10e中顯示另一形式，其中模具103經設計以充當一對準夾具以便該LED晶粒可與該等透鏡特徵對準。該等透鏡特徵亦可使用採用光學基準之機器視覺或藉由使用設計至該光學層中及/或至該LED封裝基板中之機械基準或導向器而與該LED晶粒對準。
該光學層可由任一光學透明材料組成。該光學透明材料可係無色。該等材料之實例包含丙烯酸樹脂、聚碳酸酯及環烯聚合物(例如，可自Zeon有限公司購得之Zeonex)及聚 矽氧。該光學層可使用熱塑性塑膠之注射模製或藉由熱固性或光固性材料之注射或壓縮模製進行製造。由熱固性及光固性材料製造之光學層亦可使用鑄造及固化模製及複製製成。較佳材料係含矽樹脂。含矽樹脂之實例包含聚有機矽氧烷，諸如，美國7,192,795 B2(Boardman等人)中所闡述之可UV或熱固化之聚有機矽氧烷。低折射率聚矽氧樹脂(例如，甲基聚矽氧(折射率~1.41))由於其良好之光及熱穩定性而係最佳。該光學層亦可包括具有變化性質(例如，折射率、硬度、膜量等等)之多個不同材料層。該等透鏡特徵(及自其得出之透鏡)組成最終LED裝置之外部。如此，光學層由一堅硬、堅韌及/或機械堅固材料製造可能係需要，該材料可提供表面保護及/或減輕諸多當前市售材料所共有之灰塵拾起問題。
在一些實施例中，該光學接合組合物及該光學層可具有不同性質。舉例而言，在其中一堅硬、堅韌材料用作該光學層且若該光學接合組合物係一囊封劑之情形下，期望使用一含有機矽氧烷接枝聚合物之凝膠或軟彈性體作為該光學接合組合物以便對該晶粒及銲線施加小應力。對於另一實例，該光學接合組合物之折射率可與該光學層之折射率相同或高於該光學層之折射率。該光學接合組合物可由具有不同折射率之多個層組成，其中該光學接合組合物之與該LED晶粒接觸之層之折射率高於光學接合組合物之後續層，折射率隨著離該LED晶粒距離之增加而減小。在此情形下，該光學層具有一比光學接合組合物之層低之折射 率，因而在該等材料中形成一折射率梯度。
一般而言，該光學層包括兩個主表面，一個大致平坦，且一個包括透鏡特徵。該等透鏡特徵(及自其得到之透鏡)可具有對使光折射有益之任一形狀且其可在在光學上耦接至該LED晶粒且該晶粒被激活時產生一有益之發射分佈。舉例而言，該等透鏡特徵可各自包括一如美國2006/0092636(Thompson等人)中所闡述之正透鏡或負透鏡。該等透鏡特徵可提供非朗伯光分佈。在一些實施例中，該等透鏡特徵可具有一如該等圖中所示之半球狀形狀。一光學層可具有彼此不同之透鏡特徵，例如，某些透鏡特徵可係半球狀而某些可以各種較小特徵成形。
該等透鏡特徵可經成形以便在該LED晶粒激活時產生一側發射圖案。舉例而言，一具有一透鏡之LED裝置可具有一中心軸以便進入該裝置之光經反射及折射並最終沿一大致垂至於該中心軸之方向出射；美國6,679,621 B2及美國U.S.6,598,998 B2中對該等類型之側發射透鏡形狀及裝置之實例進行闡述。對於另一實例，一具有一透鏡之LED裝置可具有一大致平坦表面，其一平滑彎曲表面界定一延伸至該裝置中且具有一形成為一尖端之等角螺旋形狀之渦旋形狀；美國6,473,554 B1，特定而言圖15、16及16A中對此一輪廓之一實例進行闡述。
該等透鏡特徵可包括如下巨觀結構：該等巨觀結構具有一比該透鏡特徵之基底之特徵尺寸小但比可見光之波長大的多之特徵尺寸。亦即，每一巨觀結構可具有一自10 μm 至1 mm之尺寸。每一巨觀結構之間之間隔或週期亦可係自10 μm至1 mm。巨觀結構之實例包含在沿剖面觀察時看起來呈一正弦波、三角形波、方波、鋸齒波、滾線(更一般而言長幅圓滾線)或波紋形狀之表面。該等巨觀結構可隨機進行配置或本質上具有週期性。該等巨觀結構之週期性可係一維或二維。具有一維週期性之表面僅沿該表面之一個主方向具有重複結構。在一特定實例中，該表面可包括類似於可自3M公司購得之VikuitiTM 亮度加強膜之彼等結構。
具有二維週期性之表面沿該等巨觀結構之平面中之任兩個正交方向具有重複結構。具有二維週期性之巨觀結構之實例包含二維正弦曲線、錐體陣列、稜鏡陣列(例如，立體角反射器)及微透鏡陣列。該等透鏡特徵亦可成形為菲涅耳透鏡，具有大致圓對稱性之每一菲涅耳透鏡經設計以複製任一正或負透鏡之光學性質同時佔據比一固體透鏡少的多的容積。一般而言，該等巨觀結構之大小在該表面上不需要均勻。舉例而言，其朝向透鏡特徵之邊緣可變得更大或更小，或其可改變形狀。該等透鏡特徵可包括本文中所述形狀之任一組合。
該等透鏡特徵可以一微觀結構成形，該等微觀結構在規模上具有一類似於可見光波長之特徵尺寸。亦即，每一微觀結構可具有一自100 nm至小於10 μm之尺寸。在其與微觀結構表面相互作用時光往往衍射。因而，微觀結構表面之設計需要仔細注意光之波狀性質。微觀結構之實例係一 維及二維衍射光柵；一維、二維或三維光子晶體；二元光學元件；"蛾眼"抗反射塗層；具有一維或二維週期性之線性稜鏡；及微透鏡。該等微觀結構之大小在該表面上不需要均勻。舉例而言，其朝向透鏡特徵之邊緣可變得更大或更小，或其可改變形狀。該等透鏡特徵可包括本文中所述形狀之任一組合。
該等透鏡特徵可具有隨機安置之凸出物及凹陷或以來自所有三個大小規模之結構成形。每一透鏡特徵具有某些曲率半徑，其可係正、負或無窮。可將一巨觀結構或微觀結構添加至一透鏡特徵以進一步加強光輸出或使一既定應用之角分佈最優化。一透鏡特徵甚至可在一巨觀結構上併入一微觀結構。
一透鏡之基座處之形狀及大小係該LED裝置之設計之一部分，亦即，其期望之光學效能、成本等等。一般而言，對於一單個LED裝置而言，該透鏡之基座必須覆蓋係彼裝置之一部分之所有LED晶粒。通常，該透鏡之基座至少比一單一LED晶粒之大小或若LED晶粒多於一個則包含晶粒之間之間隔之大小大10%。對於一具有一單一LED晶粒之LED裝置而言，該透鏡之基座可係自約0.5至約10 mm，或自約1至約5 mm。對於一每一裝置具有三個LED晶粒之LED裝置而言，該透鏡之基座可係自約1至約30 mm。對於自一光學層獲得之所有透鏡而言，一透鏡之基座處之形狀及大小可相同，或該等形狀及大小可不同。舉例而言，對於一如圖11中所示與一板上晶片組態接合使用之光學層而 言，所有透鏡特徵之形狀及大小相同。
該光學接合組合物與該光學層接觸以便至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。一般而言，此意味著，該光學層之相對平坦側面與該光學接合組合物接觸。圖11顯示一自LED組裝件110製造LED裝置之示意製程流程圖，其中圖9a及9b之光學層安置於圖7中所示之LED組裝件上。
在該光學層接合至該光學接合組合物之後，由一透鏡特徵形成至少一個透鏡且該透鏡與該光學層之剩餘部分分開。在一些實施例中，該透鏡藉由如下步驟形成：切割至該光學層中厚度之一部分以勾勒該透鏡之輪廓以便於某一稍後之時間可進行一完全分開。在一些實施例中，該透鏡藉由完全分開形成或給該光學層打孔以形成該透鏡。在兩個實施例中，該透鏡最終與該光學層分開，該光學層被移除作為一經穿孔光學層。可藉由沖模切割、輕觸切割、雷射切割或旋轉切割來實施切割。一單一步驟中，穿孔可藉由沖模切割、雷射切割或旋轉切割實施。在一些實施例中，該光學層中之穿孔具有一包圍期望之透鏡之大小及形狀之大小及形狀。
圖11顯示在其中該光學接合組合物形成一層之情形下自透鏡特徵形成透鏡。在此實例中，可完全穿透該光學層製造穿孔111以形成透鏡112及經穿孔光學層113。同樣在此實例中，透過該光學接合組合物層一直製造該等穿孔以形成光學接合段114及經穿孔光學接合組合物層115。對於其 中不存在一光學接合組合物層之實施例而言，打孔將僅涉及給該光學層打孔。對於其中該可移除保護層上之某些區域具有光學接合組合物而某些不具有光學接合組合物之實施例而言，打孔將涉及給該光學接合組合物在需要處打孔。
在製造完該等穿孔之後，如圖11中所示，可將該可移除保護層自該基板移除。亦移除安置於該可移除保護層上之任一光學接合組合物及經穿孔光學層。在其中形成一不完全光學接合組合物層之情形下，將連同該經穿孔光學層一起移除存在於該可移除保護層上任何地方之剩餘光學接合組合物。在其中該可移除保護層上無光學接合組合物之情形下，僅將移除該經穿孔光學層。
在一些實施例中，該可移除保護層中穿孔之形狀與該光學層中穿孔之形狀相同。在一些實施例中，如圖11中所示，該等形狀可具有相同大小且彼此大致對齊。一般而言，倘若可乾淨移除安置於該可移除保護層上之光學接合組合物及經穿孔光學層而不有害地影響屬於該LED裝置之透鏡，則任一形狀及大小組合皆可用於該可移除保護層及該光學層中穿孔。在一些實施例中，該可移除保護層中之穿孔比該光學層中之穿孔大。
在完全移除該可移除保護層及該光學接合組合物及經穿孔光學層之後，複數個LED裝置116留在該基板上。視情況，該等LED裝置可彼此分開以形成單個LED裝置117。如本文中使用，LED裝置係指一安置於一基板上之LED晶 粒，該LED晶粒在光學上耦接至一透鏡，其中一光學接合組合物安置於該LED晶粒與該透鏡之間。可藉由鋸切、雷射切割或其他切開技術實施該等單個LED裝置之分開。
一些LED組裝件包括一基板以便圍繞每一LED晶粒或LED晶粒群組形成一反射杯或井。圖12係例示性LED陣列120以剖面角度之示意圖，其中具有銲線122之LED晶粒121安置於基板124之反射杯123中。對於一具有一單一LED晶粒之反射杯或井而言，該杯之直徑可在自約0.5至約10 mm範圍內，或自約1至約5 mm。對於一具有三個LED晶粒之反射杯或井而言，該杯之直徑可在自約1至約30 mm範圍內。
對於圖12中所示之實施例而言，該等反射杯可用該光學接合組合物予以填充或稍微過填充。該光學層可接著安置於基板上，該基板上可具有或不具有該光學接合組合物。圖13係LED組裝件130以剖面角度之示意圖，其中不以光學接合組合物131過填充該等反射杯，且光學層132安置於基板124上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。在一些實施例中，若期望該等LED裝置分開，則可將其分開以給出如圖14a中所示之單個LED裝置。在一些實施例中，若期望該等LED裝置分開，則可例如藉由輕觸切割圍繞該等透鏡特徵給該光學層打孔並移除該基板上之剩餘光學接合組合物及經穿孔光學層。可接著實施分開該等LED裝置以給出如圖14b中所示之單個LED裝置。在其中該等反射杯以光學接合組合物過填充之情形下，可在該基板 之頂表面上採用脫離劑以促進移除任一剩餘光學接合組合物及經穿孔光學層。
在一些實施例中，可在其中以光學接合組合物過填充該等反射杯之情形下使用該可移除保護層。圖15a係LED組裝件150以剖面角度之一示意圖，其中該等反射杯經過填充以使該光學接合組合物形成一層。一包括複數個透鏡特徵之光學層安置於其上。在該等杯被過填充之前安置可移除保護層151於基板124上。穿孔152指示可在何處給該光學層及光學接合組合物打孔以形成單個透鏡。圖15b係LED裝置在穿孔及移除該可移除保護層、剩餘光學接合組合物及經穿孔光學層之後以剖面角度之一示意圖。在一些實施例中，該可移除保護層可與LED陣列120及該光學接合組合物一起使用，但該光學接合組合物不形成一層。
一些LED陣列包括安裝至一引線框之反射杯，其中至少一個具有銲線之LED晶粒安置於至少一個杯內。圖16係例示性LED組裝件160以剖面角度之一示意圖，其中具有銲線162之LED晶粒161安置於安裝至引線框164之反射杯163中。基板165包括該等反射杯，特定而定該等反射杯之頂表面。
對於圖16中所示之實施例而言，該等反射杯可以該光學接合組合物填充或稍微過填充。該光學層可接著安置於基板上，該基板上可具有或不具有該光學接合組合物。圖17a係LED組裝件170以剖面角度之一示意圖，其中該等反射杯不以光學接合組合物171過填充，且光學層172安置於 基板165上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。如由穿孔173所示，可(例如)藉由輕觸切割圍繞透鏡特徵給該光學層打孔。圖17b係該等LED裝置在移除剩餘經穿孔光學層之後以剖面角度之示意圖。
對於圖17a中所示之實施例而言，在該光學層、反射杯與引線框之間形成凹陷174。因而，該光學層可能需要足夠強以覆蓋透鏡特徵之間之凹陷而不影響該等透鏡特徵與該LED晶粒之光學耦接。若需要，該光學層可設計有可填充進該等凹陷之凸出物。另一選擇為，一可移除保護層可用於填充進該等凹陷。圖18a係一其中一可移除保護層與圖16之LED組裝件一起使用之實施例以剖面角度之一示意圖。在圖18a中，可移除保護層180填充該等凹陷以便該可移除保護層之頂表面與基板181(亦即，該等反射杯之頂表面)大致共面。在此情形下，該可移除保護層係該基板之一部分。光學接合組合物182填充或稍微過填充該等反射杯且一包括複數個透鏡特徵之光學層安置於其上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。如由穿孔184所示，可圍繞該等透鏡特徵給該光學層打孔。圖18b係該等LED裝置在移除該可移除保護層及經穿孔光學層183之後以剖面角度之一示意圖。對於圖18a中所示之LED組裝件而言，該光學接合組合物在該基板上形成一層。
圖19a係其中一可移除保護層與圖16之LED組裝件一起使用之另一實施例以剖面角度之一示意圖。在圖19a中，可移除保護層190安置於基板191上以便覆蓋該等反射杯之 頂表面。在此情形下，該可移除保護層係該基板。光學接合組合物192填充或稍微過填充該等反射杯且一包括複數個透鏡特徵之光學層安置於其上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。如由穿孔194所示，可圍繞該等透鏡特徵給該光學層打孔。圖19b係該等LED裝置在移除該可移除保護層及經穿孔光學層193之後以剖面角度之一示意圖。
對於圖19a中所示之實施例而言，在該可移除保護層、反射杯及引線框之間形成凹陷195。因而，該可移除保護層可能需要足夠強以覆蓋透鏡特徵之間之凹陷而不影響該等透鏡特徵與該LED晶粒之光學耦接。若需要，該可移除保護層可設計有可填充進該等凹陷之凸出物。另一選擇為，可使用一填充劑層填充進該等凹陷。該填充劑層可包括橡膠或可用作該可可移除保護層之材料中之任一者。
對於圖18a及19a中所示之實施例而言，該光學接合組合物可在該基板上形成一層。圖20a及20b分別係其中該光學接合組合物在圖18a及19a之LED組裝件中形成一層之額外實施例以剖面角度之示意圖。在圖20a中，可移除保護層200經安置以使該等反射杯與可移除保護層之頂表面大致共面。光學接合組合物202過填充該等反射杯以便形成一層。一包括複數個透鏡特徵之光學層安置於其上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。如由穿孔203所示，可圍繞該等透鏡特徵給該光學層打孔。在圖20b中，可移除保護層205安置於基板206上以便覆蓋該等反射杯之 頂表面。光學接合組合物207過填充該等反射杯以便形成一層。一包括複數個透鏡特徵之光學層安置於其上。如上所述，該光學接合組合物接合至該光學層。如由穿孔208所示，可圍繞該等透鏡特徵給該光學層打孔。
圖21係一其中該包括複數個透鏡特徵之光學層相對於LED晶粒之位置直線不變之額外實施例以剖面角度之一示意圖。在圖21中，可移除保護層210填充該等凹槽以便該可移除保護層之頂表面與基板211(亦即，該等反射杯之頂表面)大致共面。在此情形下，該可移除保護層係該基板之一部分。光學接合組合物212填充該等反射杯。光學層213包括複數個透鏡特徵以便該層可在相對於該LED晶粒之位置之任何地方或幾乎任何地方定位從而至少一個LED晶粒在光學上耦接至其上方之透鏡特徵。一般而言，對於一擬直線不變之光學層而言，該等透鏡特徵必須在如上所述之微觀結構或巨觀結構規模。一般而言，對於一直線不變光學層而言，該等透鏡特徵必須比該LED晶粒之寬度之較小尺寸小。
闡述此揭示內容之說明性實施例且熟悉此項技術者將明瞭已參照此揭示內容中之可能之變化及修改，此並不背離此揭示內容之範疇，且應理解，此揭示內容並不限於本文闡明之說明性實施例。因而，此揭示內容僅由下文提供之申請專利範圍加以限制。
10‧‧‧LED裝置
11‧‧‧LED晶粒
12a‧‧‧電極
12b‧‧‧電極
13‧‧‧銲線
14‧‧‧支撐件
15‧‧‧囊封劑
16‧‧‧反射杯
17‧‧‧表面
20‧‧‧LED裝置
21‧‧‧LED晶粒
22a‧‧‧電極
22b‧‧‧電極
23‧‧‧銲線
24‧‧‧支撐件
25‧‧‧囊封劑
26‧‧‧反射杯
27‧‧‧透鏡
30‧‧‧LED裝置
31‧‧‧LED晶粒
32‧‧‧銲線
33‧‧‧軟聚矽氧凝膠
34‧‧‧硬外殼或透鏡
35‧‧‧支撐件
40‧‧‧LED組裝件
41‧‧‧LED晶粒
42‧‧‧銲線
43‧‧‧基板
44‧‧‧電極
50‧‧‧可移除保護層
51‧‧‧薄材料層
52‧‧‧穿孔
60‧‧‧井
70‧‧‧LED組裝件
71‧‧‧薄光學接合組合物層
80‧‧‧囊封劑
90‧‧‧光學層
91‧‧‧透鏡特徵
100‧‧‧覆蓋膜
101‧‧‧模具
102‧‧‧脫離膜或模具插入物
103‧‧‧模具
110‧‧‧LED組裝件
111‧‧‧穿孔
112‧‧‧透鏡
113‧‧‧經穿孔光學層
114‧‧‧光學接合段
115‧‧‧經穿孔光學接合組合物層
116‧‧‧LED裝置
117‧‧‧LED裝置
120‧‧‧LED陣列
121‧‧‧LED晶粒
122‧‧‧銲線
123‧‧‧反射杯
124‧‧‧基板
130‧‧‧LED組裝件
131‧‧‧光學接合組合物
132‧‧‧光學層
150‧‧‧LED組裝件
151‧‧‧可移除保護層
152‧‧‧穿孔
160‧‧‧LED組裝件
161‧‧‧LED晶粒
162‧‧‧銲線
163‧‧‧反射杯
164‧‧‧引線框
165‧‧‧基板
170‧‧‧LED組裝件
171‧‧‧光學接合組合物
172‧‧‧光學層
173‧‧‧穿孔
174‧‧‧凹陷
180‧‧‧可移除保護層
181‧‧‧基板
182‧‧‧光學接合組合物
183‧‧‧光學層
184‧‧‧穿孔
190‧‧‧可移除保護層
191‧‧‧基板
192‧‧‧光學接合組合物
193‧‧‧光學層
194‧‧‧穿孔
195‧‧‧凹陷
200‧‧‧可移除保護層
202‧‧‧光學接合組合物
203‧‧‧穿孔
205‧‧‧可移除保護層
206‧‧‧基板
207‧‧‧光學接合組合物
208‧‧‧穿孔
210‧‧‧可移除保護層
211‧‧‧基板
212‧‧‧光學接合組合物
213‧‧‧光學層
接合以下圖考慮以上詳細闡述可更完全地理解本發明：
圖1－3係已知LED裝置以剖面角度之示意圖。
圖4係一例示性LED陣列以自頂向下角度之示意圖。
圖5係一例示性可移除保護層以自頂向下角度之示意圖。
圖6係一包括一LED陣列及一可移除保護層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖7係一包括一LED陣列、一可移除保護層及一光學接合組合物之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖8a及8b係例示性LED陣列以剖面角度之示意圖，其中具有銲線之LED晶粒以材料囊封與該光學接合組合物分開。
圖9a及9b分別係一包括透鏡特徵之例示性光學層之以自頂向下及以剖面角度之示意圖。
圖10a－10e係一具有不同模具之例示性光學層以剖面角度之示意圖。
圖11係自一LED組裝件製造LED裝置之示意製程流程圖。
圖12係一例示性LED陣列以剖面角度之示意圖。
圖13係一包括一LED陣列及一包括透鏡特徵之光學層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖14a及14b係兩個具有透鏡之例示性LED裝置以剖面角度之示意圖。
圖15a係一包含一包括透鏡特徵之光學層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖15b係一例示性LED裝置陣列以剖面角度之示意圖，該等LED裝置具有透鏡。
圖16係一例示性LED陣列以剖面角度之示意圖。
圖17a係一包括一LED陣列及一包括透鏡特徵之光學層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖17b係一例示性LED裝置陣列以剖面角度之示意圖，該等LED裝置具有透鏡。
圖18a係一包含一包括透鏡特徵之光學層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖18b係一例示性LED裝置陣列以剖面角度之示意圖，該等LED裝置具有透鏡。
圖19a係一包含一包括透鏡特徵之光學層之例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖。
圖19b係一例示性LED裝置陣列以剖面角度之示意圖，該等LED裝置具有透鏡。
圖20a、20b及21係例示性LED組裝件以剖面角度之示意圖，每一組裝件包含一包括透鏡特徵之光學層。
124‧‧‧基板
130‧‧‧LED組裝件
131‧‧‧光學接合組合物
132‧‧‧光學層

Claims (34)

  1. 一種LED組裝件，其包括：安置於一基板上之複數個LED晶粒，一具有複數個穿孔之可移除保護層，該可移除保護層安置於該基板上與該複數個LED晶粒同側之面上以使得至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊，一安置於該複數個LED晶粒上方之光學接合組合物，及一包括複數個透鏡特徵之光學層，該光學層接觸該光學接合組合物以使得至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
  2. 如請求項1之LED組裝件，其中該基板包括一電路板。
  3. 如請求項1之LED組裝件，其中該基板包括複數個反射杯，其中至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒。
  4. 如請求項1之LED組裝件，其中該可移除保護層包括一感壓黏合劑。
  5. 如請求項1之LED組裝件，其中該光學接合組合物形成一層。
  6. 如請求項1之LED組裝件，其中該光學接合組合物包括一含矽樹脂。
  7. 如請求項6之LED組裝件，其中該含矽樹脂包括一聚有機矽氧烷。
  8. 如請求項1之LED組裝件，其中該光學接合組合物包括一感壓黏合劑。
  9. 如請求項1之LED組裝件，其中該光學接合組合物係一囊封劑。
  10. 如請求項1之LED組裝件，其進一步包括一安置於該LED晶粒與該光學接合組合物之間的囊封劑。
  11. 如請求項1之LED組裝件，其中該光學層包括一含矽樹脂。
  12. 如請求項11之LED組裝件，其中該含矽樹脂包括一聚有機矽氧烷。
  13. 如請求項1之LED組裝件，其中該等透鏡特徵提供非朗伯光分佈。
  14. 如請求項1之LED組裝件，其中該等透鏡特徵包括半球狀透鏡。
  15. 如請求項1之LED組裝件，其中該等透鏡特徵包括菲涅耳透鏡。
  16. 如請求項1之LED組裝件，其進一步包括一安置於該可移除保護層與該基板之間的反射層或吸收層。
  17. 如請求項16之LED組裝件，其進一步包括一安置於該基板與該反射層或吸收層之間的黏合劑層。
  18. 一種LED組裝件，其包括：一基板，其包括複數個反射杯；至少一個LED晶粒，其安置於至少一個反射杯中，一光學接合組合物，其安置於該至少一個LED晶粒上方，及一光學層，其包括複數個透鏡特徵，該光學層接觸該 光學接合組合物以使得該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
  19. 一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供安置於一基板上之複數個LED晶粒，提供一具有複數個穿孔之可移除保護層，將該可移除保護層安置於該基板上與該複數個LED晶粒同側之面上以使得至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊，將一可聚合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，使該可聚合組合物與該光學層接觸以使得該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵，及施加光化輻射及/或熱量以使該可聚合組合物聚合。
  20. 如請求項19方法，其進一步包括切割該光學層以形成一切割光學層，其中切割包括勾勒一包圍該至少一個透鏡特徵之透鏡之輪廓。
  21. 如請求項20方法，其進一步包括將該切割光學層及該可移除保護層與該基板分開。
  22. 如請求項21方法，其進一步包括隔離包括該至少一個LED晶粒及該透鏡之至少一個LED裝置。
  23. 如請求項19方法，其進一步包括給該光學層打孔以形成一經穿孔光學層及一包圍該至少一個透鏡特徵之透鏡。
  24. 如請求項23方法，其進一步包括將該經穿孔光學層及該可移除保護層與該基板分開。
  25. 如請求項24方法，其進一步包括隔離包括該至少一個LED晶粒及該透鏡之至少一個LED裝置。
  26. 一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供複數個安置於一基板上之LED晶粒，提供一具有複數個穿孔之可移除保護層，將該可移除保護層安置於該基板上與該LED晶粒同側之面上以使得至少一個穿孔與至少一個LED晶粒對齊，將一光學接合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，及使該光學接合組合物與該光學層接觸以使得該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
  27. 如請求項26之方法，其進一步包括切割該光學層以形成一切割光學層，其中切割包括勾勒一包圍該至少一個透鏡特徵之透鏡之輪廓。
  28. 如請求項27之方法，其進一步包括將該切割光學層及該可移除保護層與該基板分開。
  29. 如請求項28之方法，其進一步包括隔離包括該至少一個LED晶粒及該透鏡之至少一個LED裝置。
  30. 如請求項26之方法，其進一步包括給該光學層打孔以形成一經穿孔光學層及一包圍該至少一個透鏡特徵之透鏡。
  31. 如請求項30之方法，其進一步包括將該經穿孔光學層及該可移除保護層與該基板分開。
  32. 如請求項31之方法，其進一步包括隔離包括該至少一個LED晶粒及該透鏡之至少一個LED裝置。
  33. 一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供一包括複數個反射杯之基板，至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒，將一可聚合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，使該可聚合組合物與該光學層接觸以使得該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵，及施加光化輻射及/或熱量以使該可聚合組合物聚合。
  34. 一種製造一LED組裝件之方法，該方法包括：提供一包括複數個反射杯之基板，至少一個反射杯包括至少一個LED晶粒，將一光學接合組合物安置於該至少一個LED晶粒上方，提供一包括複數個透鏡特徵之光學層，使該光學接合組合物與該光學層接觸以使得該至少一個LED晶粒在光學上耦接至至少一個透鏡特徵。
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