CN101197403A - 白光发光二极管制作方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
一种白光发光二极管制作方法及其结构，包括：先准备基材，将基材成型为具有第一和第二电极的支架，将不导电的荧光胶涂布于支架的第一电极上以形成荧光层，在荧光层上固着蓝光芯片，再于芯片上焊接两导线，该两导线分别与该支架的第一、二电极电连接，利用胶体包覆于该支架、荧光层、芯片及导线上，以形成透光层，再于透光层上包覆框体，该框体上形成有窗口，此窗口供透光层外露。当蓝光芯片被激发产生蓝光时，蓝光的光线激发荧光层而激发出黄光，蓝光与黄光经透光层产生扩散，以使光源均匀，并可纵向集中将光线输出，从而提高输出功率及增加亮度。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管，特别涉及一种白光发光二极管的制作方法。
背景技术
目前市面上可发出白光的发光二极管(LED，light emitting diode)，是利用不同颜色的LED或荧光粉进行不同颜色的搭配组合，以发出多种颜色的光，从而混合成白光。就发光寿命而言，因其主要结构封装材料以透明光学树脂为主，可耐震和耐冲击，所以寿命可达1万小时以上，比传统荧光灯或钨丝灯泡高出数倍。白光发光二极管的另一主要优点在于其耗电量约是一般钨丝灯泡的1/3～1/5。在能源短缺的今天，这实为广泛应用发光二极管的一大诱因。因此目前发光二极管被视为未来的主要光源，并已广泛用在液晶电视、手机、PDA、GPS显示面板、数字相机、汽车或办公室居家照明中。
一般的“白光”通常是多种颜色的混合光，人眼所见的白色光至少包括具有两种以上波长的色光，例如：蓝色光加黄色光可得到二互补色波长(complementary wavelength)的白光，或者蓝色光、绿色光、红色光混合后可得到三波长的白光。在日常生活中，无论室内或室外需要光源照明时，无不希望获得近似太阳光的光源照射。因此也要求白光发光二极管有类似的光谱、显色性与色温来满足日常生活照明的需求。另外，在不同照明需求下对亮度、显色性(color rendering)、颜色(color)、色温(color temperature)等的要求均不同。例如，家庭与工厂办公室对照明要求截然不同，家庭要求低色温的暖白色，如钨丝灯泡的颜色；而厂办大楼却追求高色温的照明。另外，例如用作液晶显示器的背光源时，要求光源具有足够的色域(gamut)等。因此，可满足多种光源的使用需求，为目前产、学、研各方努力的目标。
依照制作时所使用的材料不同，白光发光二极管可分为有机发光二极管与无机发光二极管。目前无机半导体白光光源主要有以下三种：
1、以红、蓝、绿三色发光二极管芯片组成的白光发光模块，具有高发光效率、高显色性等优点，但同时因不同颜色芯片其晶体材料的不同，使得电压特性也随之不同，因此使得此方式成本偏高、控制线路设计复杂。同时，将三色光加以混合成白光也不易实现，此为该方式急需解决的问题之一。
2、通过蓝光发光二极管激发黄色YAG荧光粉以产生白光，从而形成白光发光二极管，为目前市场的主流方式。这种白光发光二极管的制作方式为，在蓝光发光二极管芯片的***填充混有黄光YAG荧光粉的光学胶，此蓝光发光二极管芯片所发出蓝光的波长约为400-530nm，利用蓝光发光二极管芯片所发出的光线激发黄光荧光粉产生黄色光。但同时也须有部分适当比例的蓝色光穿透出来，此部分蓝色光配合上荧光粉所发出的黄色光，即形成蓝黄混合的二互补色波长的白光。
然而，这种利用蓝光发光二极管芯片与黄光荧光粉组合而成的白光发光二极管，具有多种缺点：
1、由于蓝光占发光光谱的大部分，因此，会有色温偏高与不均匀的现象；
2、因为蓝光发光二极管发光波长会随温度升高而改变，进而产生白光光源颜色飘移现象；
3、由于其发光光谱的红色部分强度较弱，当照射物体时无法完全呈现红色，造成显色性(color rendering)较差现象。
发明内容
针对现有技术中的上述缺点，本发明提出了一种可产生白光的新型发光二极管，该白光发光二极管输出功率大，且不会出现色温偏高和不均匀的现象，或者造成产生白光光源颜色飘移，或显色性(colorrendering)变差等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种白光发光二极管的制作方法及其结构，包括：
先备有金属基材，并将基材成型为具有多个第一电极及第二电极的支架，该第一电极及第二电极上形成有多个穿孔。
在支架上进行荧光层涂布，将不导电的荧光胶涂布于支架的第一电极上以形成荧光层。
在荧光层上固着可产生蓝光的芯片，在芯片固定后，在芯片上焊接两导线，该两导线分别与该第一电极及第二电极电连接。
利用胶体包覆于该支架、荧光层、芯片及导线上，以形成透光层，并使第一电极及第二电极的一部分外露于透光层外部。
再于透光层上包覆框体，该框体上形成有窗口，此窗口供透光层外露，同时使第一电极及第二电极的一部分外露于框体外部。
附图说明
图1是本发明的发光二极管的支架成型示意图；
图2是本发明的支架上涂布荧光层的示意图；
图3是本发明的荧光层上芯片固定及导线焊接示意图；
图4是本发明的胶体封装示意图；
图5是本发明的框体封装示意图；
图6是本发明的白光发光二极管的剖视示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
基材1 支架11
第一电极111 第二电极112
穿孔12 荧光层2
芯片3 导线31、32
透光层4 框体5
窗口51 光线6、7
具体实施方式
关于本发明的技术内容及详细说明，现结合附图说明如下：
图1是本发明的发光二极管的支架成型示意图。如图所示，根据本发明的白光发光二极管制作方法，首先准备金属基材1，通过蚀刻或冲压技术将基材1成型为包含多个第一电极111及第二电极112的支架11，且在第一电极111及第二电极112上形成有多个穿孔12，当后续发光二极管的透光层(图中未示出)或框体(图中未示出)在热压成型时，用于形成框体或透光层的树脂可以穿过该穿孔12，使框体或透光层能稳固地与支架11连接在一起。
图2是本发明的支架上涂布荧光层的示意图。如图所示，在该步骤中，在图1中已完成的支架11上进行荧光层2涂布，即，将适量的黄色荧光粉与液态绝缘的环氧树脂(EPOXY)、硅胶或非导电胶的任一种均匀混合，以形成不导电的荧光胶，利用网印技术或压模成型方式将不导电的荧光胶成型在支架11的第一电极111上以形成荧光层2。
图3是本发明的荧光层上芯片固定及导线焊接示意图。如图所示，在该步骤中，在支架11的第一电极111上涂布荧光层2后，固定可产生蓝光的芯片3，然后在芯片3上焊接两导线31、32，所述导线31、32分别与第一电极111及第二电极112电连接。在两导线31、32通电时，芯片3将产生蓝光，该蓝光的光线激发荧光层2反射出黄光，此黄光可与蓝光混为白色光。
图4是本发明的胶体封装示意图。如图所示，在芯片固定及线焊后，再于支架11、荧光层2、芯片3及导线31、32上包覆透光层4，即，利用硅胶或环氧树脂(EPOXY)中的任一种与扩散剂混合成胶体后，再利用热压成型技术将雾面胶热压成型在支架11、荧光层2、芯片3及导线31、32上，以形成透光层4，并使第一电极111及第二电极112的一部分外露于透光层4外部。
填加入硅胶或环氧树脂(EPOXY)的扩散剂，可使激发出来的蓝光及黄光产生反射振荡，从而均匀地混成白光，同时使光源纵向集中，以提高输出功率及增加亮度。
图5是本发明的框体封装示意图。如图所示，在透光层4封装完成后，再于透光层4上封装框体5，即，将环氧树脂(EPOXY)与白色的钛混合后，利用热压成型技术将环氧树脂(EPOXY)与白色的钛混合物热压形成封装于透光层4上的框体5，同时框体5上形成有窗口51，此窗口51供透光层4外露，并且使第一电极111及第二电极112的一部分外露于框体5外部。
框体5用以提供发光二极管的侧向光源反射，以提高输出功率及增加亮度。
图6是本发明的白光发光二极管的剖视示意图。如图所示，蓝光芯片3被激发产生纵向、侧向及反向的蓝光，在反向的蓝光光线6激发荧光层2后，可激发出黄光7，蓝光6及黄光7经透光层4产生扩散，以使光源均匀并纵向集中以输出光线，从而可提高输出功率及增加亮度。同时框体5使侧向光源反射，并纵向集中输出，同样使得输出功率及亮度增加，并且不会产生色温偏高与不均匀的现象，或者造成白光源颜色飘移，或显色性不佳等问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利范围，凡是在本发明特征范围内所作的其它等效变化或修饰，均应包括在本发明的专利范围内。
Claims (20)
1.一种白光发光二极管结构，包括：
支架，其上具有第一电极及第二电极；
荧光层，其设置在所述第一电极上；
蓝光芯片，其设置在所述荧光层上；
导线，其分别将所述蓝光芯片与所述第一电极及所述第二电极电连接；
透光层，其包覆所述支架、荧光层、蓝光芯片及导线。
2.如权利要求1所述的白光发光二极管结构，其中，所述第一电极及第二电极上形成有多个穿孔。
3.如权利要求1所述的白光发光二极管结构，其中，所述荧光层是将黄色荧光粉与液态绝缘的树脂、硅胶或非导电胶中的任一种均匀混合形成。
4.如权利要求3所述的白光发光二极管结构，其中，所述树脂为环氧树脂。
5.如权利要求1所述的白光发光二极管结构，其中，所述透光层为硅胶或树脂中的任一种与扩散剂混合而成。
6.如权利要求5所述的白光发光二极管结构，其中，所述树脂为环氧树脂。
7.如权利要求1所述的白光发光二极管结构，其中，所述透光层上包覆有框体。
8.如权利要求7所述的白光发光二极管结构，其中，所述框体为利用树脂与钛混合而成。
9.如权利要求8所述的白光发光二极管结构，其中，所述树脂为环氧树脂。
10.如权利要求8所述的白光发光二极管结构，其中，所述钛为白色。
11.一种用于制作如权利要求1所述的白光发光二极管结构的方法，包括：
a)准备基材；
b)将基材成型为具有多个第一电极和第二电极的支架；
c)在所述第一电极上涂布荧光层；
d)在所述荧光层上设置蓝光芯片；
e)在所述芯片上焊接导线，以使得所述芯片分别与第一电极及第二电极电连接；以及
f)利用胶体包覆所述支架、荧光层、芯片、导线，以形成透光层。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述步骤a中所述的基材为金属材质。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述步骤c中所述的荧光层为黄色荧光粉与液态绝缘的树脂、硅胶、非导电胶中的任一种均匀混合形成。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述树脂为环氧树脂。
15.如权利要求11所述的方法，其中，步骤f中所述的胶体为硅胶或树脂中的任一种与扩散剂混合而成。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述树脂为环氧树脂。
17.如权利要求11所述的方法，其中，在步骤f后在透光层上包覆有框体。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述框体为利用树脂与钛混合而成。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述树脂为环氧树脂。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述钛为白色。
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Cited By (1)
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| CN106356432A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-01-25 | 中山市富利迪光电科技有限公司 | 一种可调色温的光源以及封装方法 |
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2006
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