CN101684933B - 一种白光发光二极管封装结构及其封装方法 - Google Patents

Abstract

一种白光发光二极管封装结构，主要包括基板，设置于所述基板上的面发光元件，以及并行设置于所述基板上的至少两种不同配比的荧光粉混合胶。本发明的白光发光二极管封装结构，通过并行设置于基板的至少两种不同配比的荧光粉混合胶，使荧光粉均匀的包覆面发光元件，发出均匀的白光，且，使用者可以按照需要灵活配置荧光粉混合胶中荧光粉的比例以及不同配比的荧光粉混合胶的涂覆位置，结构简单，使用灵活，适于实用。另外，还提供一种白光发光二极管封装方法。

Description

一种白光发光二极管封装结构及其封装方法

技术领域

本发明涉及发光二极管封装结构及其封装方法，尤其涉及一种白光发光二极管封装结构及其封装方法。

背景技术

近年来，由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发光效率高、寿命长、反应灵敏、不含有毒物质等特点，使得其的应用越来越广泛，尤其是白光LED，被认为是继白炽灯、荧光灯以后的第三代照明光源，被广泛应用在液晶投影装置、手机背光源、显示屏幕等。目前，白光LED的实现方法主要有多种，其中一种方法是采用蓝光LED芯片配合荧光粉，产生白光，即，蓝光LED芯片发出的蓝光，激励荧光粉发出黄色的荧光，通过黄光与另一部分透过荧光粉的蓝光复合成白光。

参阅图1，为现有的白光发光二极管的封装结构的示意图。该白光发光二极管的封装结构包括基底10、发光半导体元件11及荧光粉胶体包覆层12。其中，发光半导体元件11设置于基底10之上。荧光粉胶体包覆层12附着于基底10之上且包覆发光半导体元件11。荧光粉胶体包覆层12中混有荧光粉。然而，由于张力作用，荧光粉胶体包覆层12会形成圆弧状，使得荧光粉胶体包覆层12的中部厚度大于其四围的厚度，而荧光粉的铺设方式对发光二极管的发光分布影响较大，通常，铺设较厚荧光粉的位置会产生较多黄光，因此，采用这种封装结构的白光发光二极管容易导致发出的蓝光与黄光的混合不均匀，进而使得投影到屏幕上的白光会出现中间偏黄，四周偏蓝的不均匀状况。如果结合这种结构的数个白光发光二极管作为照明光源，则这种不均匀状况会进一步被放大，难以满足用户的需求，使其的应用受到限制。

发明内容

有鉴于此，须提供一种结构简单、光亮度均匀、使用灵活的白光发光二极管封装结构。

另外，还需提供一种使荧光粉分布均匀，工艺简单的白光发光二极管封装方法。

一种白光发光二极管封装结构，主要包括基板，设置于所述基板上的面发光元件，以及并行设置于所述基板上的至少两种不同配比的荧光粉混合胶。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述荧光粉混合胶包括第一荧光粉混合胶以及第二荧光粉混合胶，其中，第一荧光粉混合胶含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶含有荧光粉的比例；所述第一荧光粉混合胶设置于基板四周，所述第二荧光粉混合胶设置于基板中央。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述第二荧光粉混合胶与面发光元件之间还设置有透明胶；采用透明胶的结构，有利于第一荧光粉混合胶以及第二荧光粉混合胶的均匀布置。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述第一荧光粉混合胶、第二荧光粉混合胶以及透明胶整合为一体。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述至少两种不同配比的荧光粉混合胶的厚度大致相等。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述面发光元件为蓝光发光二极管芯片。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述蓝光发光二极管芯片的数量为多个，呈矩阵或圆形排列在基板上；采用多个发光二极管芯片，可以提供较亮或面积较大的光源。

上述的白光发光二极管封装结构，其中：所述荧光粉混合胶为荧光粉与透明胶的混合；所述透明胶为硅胶，采用透明硅胶的结构，有利于散热以及提高光的发射效率。

一种白光发光二极管封装方法，包括以下步骤：准备组件，将荧光粉与透明胶按不同比例均匀混合成不同配比的荧光粉混合胶，该荧光粉混合胶包括第一荧光粉混合胶以及第二荧光粉混合胶；将面发光元件安装于基板上；在安装有面发光元件的基板上涂覆第一荧光粉混合胶；将已经涂覆好第一荧光粉混合胶的发光二极管进行固化；待第一荧光粉混合胶固化后，在基板上、临近第一荧光粉混合胶处并行涂覆第二荧光粉混合胶；以及将涂覆好第二荧光粉混合胶的发光二极管进行固化。

上述的白光发光二极管封装方法，其中：所述将面发光元件安装于基板上的步骤包括以下步骤：在基板上点上粘合剂；将面发光元件平贴在粘合剂上；以及连接面发光元件上的电极和基板上的导电层。

上述的白光发光二极管封装方法，其中：所述将面发光元件安装于基板上的步骤之后还包括以下步骤：将透明胶涂覆于面发光元件上，并将涂覆好透明胶的发光二极管进行固化。

上述的白光发光二极管封装方法，其中：所述透明胶的固化温度、固化时间与所述第一荧光粉混合胶的固化温度、固化时间大致相同。

上述的白光发光二极管封装方法，其中：所述第二荧光粉混合胶的固化时间长于第一荧光粉混合胶的固化时间。

上述的白光发光二极管封装方法，其中：所述第一荧光粉混合胶涂覆于基板四周，第二荧光粉混合胶涂覆于基板中央，且，第一荧光粉混合胶含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶含有荧光粉的比例。

本发明的白光发光二极管封装结构，通过并行设置于基板的至少两种不同配比的荧光粉混合胶，使荧光粉均匀的包覆面发光元件，发出均匀的白光，且，使用者可以按照需要灵活配置荧光粉混合胶中荧光粉的比例以及不同配比的荧光粉混合胶的涂覆位置，结构简单，使用灵活，适于实用。此外，本发明的白光发光二极管封装方法，通过在基板上并行涂覆至少两种不同配比的荧光粉混合胶，使荧光粉均匀的包覆面发光元件，实现封装，生产工艺简单，且制造出来的产品，光亮度均匀，满足设计要求。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为现有的白光发光二极管的封装结构的示意图。

图2为本发明白光发光二极管封装结构的示意图。

图3为本发明白光发光二极管封装结构的构俯视结构示意图。

图4为本发明白光发光二极管封装方法的流程图。

图5为本发明图4中步骤S102的细化流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图2所示为本发明白光发光二极管封装结构的示意图，同时参阅图3，为白光发光二极管封装结构的俯视结构示意图。白光发光二极管封装结构包括基板20、面发光元件30以及至少两种不同配比的荧光粉混合胶。其中，面发光元件30设置于基板20上。至少两种不同配比的荧光粉混合胶并行设置于基板20上。

本实施方式中，基板20包括电路层(图中未标示)以及设置于电路层下表面的散热层(图中未标示)。

面发光元件30与基板20上的电路层电连接，用于发出180°的光。本实施方式中，面发光元件30为蓝光发光二极管芯片，发出蓝光。该蓝光发光二极管芯片的数量为多个，呈矩阵或圆形排列在基板20上。参阅图3，蓝色发光二极管芯片的数量为6个，呈矩阵排列在基板上，可以提供较亮或面积较大的光源。

本发明其它实施方式中，蓝光发光二极管芯片的数量也可以为1个。

荧光粉混合胶为荧光粉与透明胶的混合。详细说，是以荧光粉与透明胶为主要材料，以不同比例进行混合的混合物。其中，该透明胶为硅胶；采用透明的硅胶，有利于散热以及提高光的发射效率。该至少两种不同配比的荧光粉混合胶的区别仅在于其中所含有荧光粉的比例不同。而荧光粉在蓝光的激励下，能发出黄色的荧光。本实施方式中，荧光粉混合胶包括两种不同配比的荧光粉混合胶，即第一荧光粉混合胶41以及第二荧光粉混合胶42。其中，第一荧光粉混合胶41含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶42含有荧光粉的比例，且，该第一荧光粉混合胶41设置于基板20四周，第二荧光粉混合胶42设置于基板20中央(参阅图3)。此外，两种不同配比的荧光粉混合胶的厚度大致相等，即第一荧光粉混合胶的厚度与第二荧光粉混合胶的厚度大致相等。

本发明其它实施方式中，荧光粉混合胶也可以包括三种或三种以上不同配比的荧光粉混合胶，不同配比荧光粉混合胶设置于基板20上的位置是根据出光特性的设计要求设置的。即，使用者可以按照需要灵活配置荧光粉混合胶中荧光粉的比例以及不同配比的荧光粉混合胶的涂覆位置，结构简单，使用灵活，适于实用。

本实施方式中，第二荧光粉混合胶42与面发光元件30之间还设置有透明胶50，该透明胶50与荧光粉混合胶里面的透明胶为同一种物质。即，该透明胶50为也为透明的硅胶。透明胶50一方面用于填满两个相邻面发光元件30之间所形成的缝隙，另一方面则用于阻挡第一荧光粉混合胶41流向基板20中央，有利于均匀涂覆第一荧光粉混合胶41以及第二荧光粉混合胶42。同时，第一荧光粉混合胶41、第二荧光粉混合胶42以及透明胶50整合为一体。当然，透明胶50也可以省略，而第一荧光粉混合胶41以及第二荧光粉混合胶42也可以分离、且并行设置在基板20上。

本发明的白光发光二极管封装结构，通过并行设置于基板20上的至少两种不同配比的荧光粉混合胶，使荧光粉均匀的包覆面发光元件30，进而使得蓝光与黄光均匀混合，发出光亮度均匀的白光，使用者也可以按照需要灵活配置荧光粉混合胶中荧光粉的比例以及不同配比的荧光粉混合胶的涂覆位置，结构简单，使用灵活，适于实用。

图4所示为本发明白光发光二极管封装方法的流程图。在步骤S101，准备组件，配粉。其中，配粉是指将荧光粉与透明胶按不同比例均匀混合成不同配比的荧光粉混合胶，该荧光粉混合胶包括第一荧光粉混合胶41以及第二荧光粉混合胶42。本实施方式中，第一荧光粉混合胶41含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶42含有荧光粉的比例。组件包括：基板20、面发光元件30等。

在步骤S102，安装面发光元件30，即将面发光元件30安装于基板20上。本实施方式中，面发光元件30的数量可以为一个，也可以为多个(参阅图2、3)。

在步骤S103，点透明胶50，并固化，即将透明胶50涂覆于面发光元件30上，并将涂覆好透明胶50的发光二极管进行固化。本实施方式中，该透明胶50为透明的硅胶。当面发光元件30的数量为多个时，透明胶50一方面用于填满两个相邻面发光元件30之间所形成的缝隙，另一方面则用于阻挡第一荧光粉混合胶41流向基板20中央，有利于均匀涂覆第一荧光粉混合胶41以及第二荧光粉混合胶42。而当面发光元件30的数量为一个时，透明胶50用于阻挡第一荧光粉混合胶41流向基板20中央。

在本发明的其它实施方式中，步骤S103也可以省略。

在步骤S104，点第一荧光粉混合胶41，即在安装有面发光元件30的基板20上涂覆第一荧光粉混合胶41。本实施方式中，第一荧光粉混合胶41涂覆于基板20四周。

在步骤S105，固化第一荧光粉混合胶41，即将已经涂覆好第一荧光粉混合胶41的发光二极管进行固化。本实施方式中，透明胶的固化温度、固化时间与第一荧光粉混合胶的固化温度、固化时间大致相同。

在步骤S106，点第二荧光粉混合胶42，即待第一荧光粉混合胶41固化后，在基板20上、临近第一荧光粉混合胶41处并行涂覆第二荧光粉混合胶42。本实施方式中，第二荧光粉混合胶42涂覆于基板20中央。

在步骤S107，固化第二荧光粉混合胶42，即将涂覆好第二荧光粉混合胶42的发光二极管进行固化。其中，第二荧光粉混合胶42的固化时间长于第一荧光粉混合胶41、透明胶50的固化时间。

本实施方式中，固化是通过高温烘烤固化，当然，也可以在常温下固化。通常，固化时间是根据组件的材料而定。固化后的发光二极管具有更高的强度，从而确保产品有良好的可靠性。

图5所示为本发明图4中步骤S102的细化流程图。在步骤S1021，点胶，即在基板20上点上粘合剂(图中未示出)。粘合剂的作用是把面发光元件30粘在基板20上。在步骤S1022，固晶，即将面发光元件30平贴在粘合剂上。在步骤S1023，引线连接，即通过金线连接面发光元件30上的电极和基板20上的导电层，形成回路。本发明的面发光元件30的数量可以为一个，也可以为两个以上。如果面发光元件30的数量为两个以上，可以通过基板20上的导电层以串联连接、并联连接或者串联与并联的混合连接方式实现。

本发明的白光发光二极管封装方法，通过在基板20上并行涂覆至少两种不同配比的荧光粉混合胶，使荧光粉均匀的包覆面发光元件30，实现封装，生产工艺简单，且制造出来的产品，光亮度均匀，满足设计要求。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均包含本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种白光发光二极管封装结构，主要包括：基板，设置于所述基板上的面发光元件，其特征在于，所述白光发光二极管封装结构还包括并行设置于所述基板上的至少两种不同配比的荧光粉混合胶，所述荧光粉混合胶包括第一荧光粉混合胶以及第二荧光粉混合胶，其中，第一荧光粉混合胶含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶含有荧光粉的比例；所述第一荧光粉混合胶设置于基板四周，所述第二荧光粉混合胶设置于基板中央，且两种不同配比的荧光粉混合胶的厚度大致相等。

2.根据权利要求1所述的白光发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二荧光粉混合胶与面发光元件之间还设置有透明胶。

3.根据权利要求1所述的白光发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一荧光粉混合胶、第二荧光粉混合胶以及透明胶整合为一体。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的白光发光二极管封装结构，其特征在于，所述面发光元件为蓝光发光二极管芯片。

5.根据权利要求4所述的白光发光二极管封装结构，其特征在于，所述蓝光发光二极管芯片的数量为多个，呈矩阵或圆形排列在基板上。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的白光发光二极管封装结构，其特征在于，所述荧光粉混合胶为荧光粉与透明胶的混合；所述透明胶为硅胶。

7.一种白光发光二极管封装方法，其特征在于，所述白光发光二极管封装方法包括以下步骤：

准备组件，将荧光粉与透明胶按不同比例均匀混合成不同配比的荧光粉混合胶，该荧光粉混合胶包括第一荧光粉混合胶以及第二荧光粉混合胶；其中，第一荧光粉混合胶含有荧光粉的比例大于第二荧光粉混合胶含有荧光粉的比例；

将面发光元件安装于基板上；

在安装有面发光元件的基板的四周涂覆第一荧光粉混合胶；

将已经涂覆好第一荧光粉混合胶的发光二极管进行固化；

待第一荧光粉混合胶固化后，在基板的中央上、临近第一荧光粉混合胶处并行涂覆第二荧光粉混合胶；且两种不同配比的荧光粉混合胶的厚度大致相等以及

将涂覆好第二荧光粉混合胶的发光二极管进行固化。

8.根据权利要求7所述的白光发光二极管封装方法，其特征在于，所述将面发光元件安装于基板上的步骤包括以下步骤：

在基板上点上粘合剂；

将面发光元件平贴在粘合剂上；以及

连接面发光元件上的电极和基板上的导电层。

9.根据权利要求7所述的白光发光二极管封装方法，其特征在于，所述将面发光元件安装于基板上的步骤之后还包括以下步骤：

将透明胶涂覆于面发光元件上，并将涂覆好透明胶的发光二极管进行固化。

10.根据权利要求9所述的白光发光二极管封装方法，其特征在于，所述透明胶的固化温度、固化时间与所述第一荧光粉混合胶的固化温度、固化时间大致相同。

11.根据权利要求7所述的白光发光二极管封装方法，其特征在于，所述第二荧光粉混合胶的固化时间长于第一荧光粉混合胶的固化时间。

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