CN102891244A

CN102891244A - 发光二极管的制造方法

Info

Publication number: CN102891244A
Application number: CN2012102582169A
Authority: CN
Inventors: 张源孝
Original assignee: XIAMEN FRIENDLY LIGHTING TECHNOLOGY Inc
Current assignee: Xiamen Friendly Lighting Technology Inc.
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2013-01-23

Abstract

本发明公开了一种发光二极管的制造方法，其特征在于至少包括步骤：提供一基板，基板上设有一个或多个蓝色发光晶粒及一个或多个红色发光晶粒，利用一图案化屏蔽设置于基板上，并露出一个或多个蓝色发光晶粒，使荧光层以覆盖所有蓝色发光晶粒，可解决过去使用点胶方式进行封装所产生出光均匀度不均以及荧光材料覆盖在红光晶粒表面阻挡出光而降低了发光效率之陋习，因为使用图案化屏蔽进行覆盖蓝色发光晶粒，因此仅需使用适量的荧光材料进行覆盖，而无须再使用过去习知之点胶方式以完全填满芯片基座而产生过度浪费荧光材料。实现了这类二波长之白光发光模块荧光粉涂覆工艺的统一。

Description

发光二极管的制造方法

技术领域

本发明系有关一种发光二极管，特别是有关一种白光发光二极管的制造方法。

背景技术

照明对于人类于暗处及夜间的活动非常重要，古时候的人利用原始的方式来取得光源，例如烧材、烧油或烧蜡等方式，甚至利用能在夜间发光的萤火虫做为夜间光源予以使用，但随着科技的进步，从过去的白炽灯泡及日光灯直至现今的发光二极管（Light Emitting Diode，LED），人类开始尝试其它不同方法以获得光源，尤其是白光发光二极管更可望取代白炽灯及荧光灯成为人类主要照明光源。

发光二极管利用各种化合物半导体材料及组件结构之变化，来设计出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种颜色，使用白光发光二极管来取代白炽灯及荧光灯的优点相当多，例如寿命长、省电、低压驱动、安全可具环保等效益，在目前现有技术当中，为了制作白光发光二极管主要有三种方式：（1）利用蓝光发光晶粒去激发黄色的荧光材料或是利用绿光的发光晶粒去激发红色的荧光材料；（2）利用紫外光的发光晶粒去激发红、绿、蓝三色荧光材料来产生白光；（3）利用红、绿、蓝三种发光晶粒封装在同一个支架或基板上，以模块化来调整其各别亮度以达到白光，或是只利用红、绿或蓝黄两颗发光二极管调整其各别亮度来发出白光。

以上，（1）和（2）的封装方式，均是以点胶方式将荧光材料与硅胶填满整个芯片基座，但此种封装方式其缺点是点胶方式(Dispensing)先将荧光材料与硅胶以点胶的方式填入于芯片基座内，之后再同时进行一烘烤过程来使荧光材料与硅胶固化，以完成发光二极管封装结构，然而荧光材料在等待烘烤的过程中，会因所填入于芯片基座内的时间增加而产生沉淀或是因为填胶时间先后的不同，而使得荧光材料产生分布不均的现象，仅有一小部份荧光材料零星地分布于芯片基座内，进而影响所生产之发光二极管封装结构的出光均匀度，而无法准确控制色温良率(CCT Yield)，更因受限于点胶针头尺寸，无法针对个别单一晶粒点胶，故荧光材料会覆盖在红光晶粒表面，阻挡红光晶粒出光而降低了发光效率，而在第三封装方式是将白光晶粒与红光晶粒或其它颜色晶粒置于同一封装中，其缺点是白光晶粒仅少数厂商有能力制造，价格又较蓝光晶粒高出许多。而且，若需要生产不同规格的发光二极管，即不同数量、分布形态的蓝光/红光晶粒封装，则其点胶生产工艺必须作很大的调整，且工艺时间不稳定，失效率高。

有鉴于此，本发明针对上述之问题，提出一种发光二极管的制造方法，利用金属、玻璃或压克力之其一材质形成一图案化屏蔽并设置于基板上，使光致发光黄色荧光材料可依喷涂方式以形成一层荧光层仅针对蓝色发光晶粒进行覆盖。

发明内容

本发明之主要目的在于提出一种发光二极管的制造方法，利用图案化屏蔽设置于基板上，使荧光材料依喷涂方式形成一荧光层以针对蓝色发光晶粒完全覆盖，再搭配一个或多个红光发光晶粒，可得到具有二波长之白光发光模块，而在红光发光晶粒因无覆盖荧光材料，因此可使白光发光模块具有高发光效益之特性，得以解决过去使用点胶方式进行封装所产生出光均匀度不均匀以及荧光材料会覆盖在红光晶粒表面阻挡出光而降低了发光效率之弊端。

本发明之另一目的，在于提出一种发光二极管的制造方法，利用图案化屏蔽实现了不同规格的封装其荧光层涂覆工艺的一致性，以最大限度地获得统一，实现多种不同数量、分布形态的蓝光/红光晶粒封装规格其点胶生产工艺的一致性。

本发明之再一目的，在于提出一种发光二极管的制造方法，利用图案化屏蔽设置于基板上，仅需使用适量的荧光材料形成一荧光层，以针对蓝色发光晶粒做覆盖，相较于现有技术因为使用点胶方式将荧光材料使完全充填在芯片基座里以覆盖所有发光晶粒，且过去现有技术还需使用高价位之白光晶粒与红光晶粒或其它颜色晶粒置于同一封装中才可制作具高演色性三波长之白光发光模块，因此使用本发明之发光二极管的制造方法将可大大节省其荧光材料使用成本，更具整体低成本制作之优势。

为达上述之目的，本发明提出一种发光二极管的制造方法，其步骤至少包括：

提供一基板，该基板上可设有一个或多个蓝色发光晶粒及一个或多个红色发光晶粒；

形成一图案化屏蔽于该基板上，以露出该蓝色发光晶粒，同时屏蔽所述红色发光晶粒；

形成一荧光层，以覆盖该蓝色发光晶粒；以及

移除该图案化屏蔽。

作为本方法的一些优选者的实施例，可以具有如下的体现方式：

较佳实施例中，其中该图案化屏蔽可使用金属、玻璃或压克力。

较佳实施例中，其中该荧光层系为光致发光黄色荧光材料。

较佳实施例中，其中该荧光层系为光致发光绿色荧光材料。

较佳实施例中，其中该光致发光黄色荧光材料可为光致发光黄色荧光胶。

较佳实施例中，其中该光致发光绿色荧光材料可为光致发光绿色荧光胶。

较佳实施例中，其中该基板更包括至少一或多个绿色发光晶粒。

较佳实施例中，其中在移除该图案化屏蔽之步骤后，更包括烘烤，以固化该荧光层。

较佳实施例中，其中该荧光层系以喷涂方式以进行覆盖该蓝色发光晶粒。

本发明带来的有益效果是：

1.通过运用了图案化屏蔽，不论何种晶粒分布形态的二波长之白光发光模块，都可以具有相同的涂覆效率，仅需要快速更换图案化屏蔽即可，实现了这类二波长之白光发光模块荧光粉涂覆工艺的统一。

2.可针对紧凑分布的蓝色发光晶粒和红色发光晶粒，实现荧光层精确而快速地涂覆，荧光层不会因为工艺原因而溢出，导致覆盖在红光晶粒表面阻挡出光而降低了发光效率，从而产品光输出一致性好。

3.在无阻挡红光发光晶粒发光之条件下，因此可具有高发光效益之特性，且可节省其荧光材料使用成本，而具整体低成本制作之优势。

附图说明

以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：

图1至图4为本发明于制造具有高演色性二波长白光发光模块之各步骤结构示意图。

图5为图2延A-A’剖面图。

图6为图3延B-B’剖面图。

图7为图4延C-C’剖面图。

图8至图11为本发明于制造具有高演色性三波长白光发光模块之各步骤结构示意图。

图12为图9延D-D’剖面图。

图13为图10延E-E’剖面图。

图14为图11延F-F’剖面图。

具体实施方式

本发明所提出之一种发光二极管之制造方法其实施基础建构在白光系指一种多颜色的混合光，因此，利用蓝光发光晶粒所发出的光线激发光致发光黄色荧光材料产生黄色光，因此蓝色光配合上光致发光黄色荧光材料所发出之黄色光，即形成蓝、黄混合之二波长之白光，或是利用红光发光晶粒所发出的光线激发光致发光黄色荧光材料产生黄色光，因此红色光配合上光致发光黄色荧光材料所发出之黄色光，即形成红、黄混合之二波长之白光；以及，利用蓝光发光晶粒所发出的光线激发光致发光黄色荧光材料产生黄色光的同时、可再加上一绿色光源，混合后即形成蓝、黄、绿混合之三波长之白光。

实施例一：

本发明之第一实施方式，首先请参阅图1至图4及图5至图7，图1至图4以说明本发明于制造具有高演色性二波长白光发光模块之各步骤结构示意图，图5为图2延A-A’剖面图，图6为图3延B-B’剖面图以及图7为图4延C-C’剖面图，如图1所示，本发明所提出一种发光二极管之制造方法，其步骤至少包括：提供一基板10，基板10上可设有蓝色发光晶粒12及红色发光晶粒14，其发光晶粒数量可依基板10尺寸的不同而选择放置一个或多个以上，且其摆放位置并不限定特定位置，然而本发明在此所列举之方式则是以蓝色发光晶粒12在内，红色发光晶粒14在外之方式为一模块做为举例说明，接续，如图2及图5所示，本发明利用金属、玻璃或压克力之其一材质，以形成一图案化屏蔽16并设置于基板10上，使蓝色发光晶粒12裸露在外，而非蓝色发光晶粒12之区域则完全覆盖，接续，如图3、图4、图6及图7所示，本发明可利用光致发光黄色荧光材料依喷涂方式形成一荧光层18，使荧光层18完全覆盖蓝色发光晶粒12，其中光致发光黄色荧光材料亦可使用光致发光黄色荧光胶，随后，在移除图案化屏蔽16之后，可得到一个或多个具有荧光层之蓝色发光晶粒20，并从基板10上以一个模块为单位作切割，即可得到二波长之白光发光模块22，其中，光致发光黄色荧光材料亦可改用光致发光绿色荧光材料，此时，只需使红色发光晶粒14裸露在外，而非红色发光晶粒14之区域则完全覆盖，再使荧光层18完全覆盖红色发光晶粒14，最后，本发明可再使用烘烤技术来加强固化荧光层18的附着力。可见，图案化屏蔽16可针对紧凑分布的蓝色发光晶粒12和红色发光晶粒14，实现荧光层18精确而快速地涂覆，不论何种晶粒分布形态的二波长之白光发光模块，都可以具有相同的涂覆效率，仅需要快速更换图案化屏蔽16即可，实现了这类二波长之白光发光模块荧光粉涂覆工艺的统一。同时，本方案中，荧光层18不会因为工艺原因而溢出，导致覆盖在红光晶粒表面阻挡出光而降低了发光效率，产品光输出一致性好。

实施例二：

依据本发明所提供之实施方式亦可据以实施具有高演色性蓝色光、绿色光、红色光混合后三波长之白光发光模块，本发明之第二实施方式，首先，请参阅图8至图11，并同时参考图12及图14，说明本发明于制造具有高演色性三波长白光发光模块之各步骤结构示意图，图12为图9延D-D’剖面图，图13为图10延E-E’剖面图以及图14为图11延F-F’剖面图，如图8所示，本发明所提出一种发光二极管之制造方法，其步骤至少包括：提供一基板10，基板10上设有蓝色发光晶粒12、红色发光晶粒14及绿色发光晶粒24，其发光晶粒数量可依基板10尺寸的不同而选择放置一个或多个以上，且其摆放位置并不限定特定位置，然而本发明在此所提供之方式则是以蓝色发光晶粒12及红色发光晶粒14各一个再搭配二个绿色发光晶粒24为一个模块做为举例说明，接续，如图9至图11及至图14所示，本发明之步骤由利用金属、玻璃或压克力之其一材质，以形成一图案化屏蔽16至移除图案化屏蔽16以及利用烘烤技术来加强固化荧光层的附着力同于第一实施方式，故不再赘述，最后，依据第二实施方式即可得到一个或多个具有荧光层之蓝色发光晶粒26的具有高演色性三波长之白光发光模块28。

本发明所提出一种发光二极管之制造方法，因使用图案化屏蔽设置于基板上，使荧光材料依喷涂方式形成一荧光层以针对蓝色发光晶粒完全覆盖，在无阻挡红光发光晶粒发光之条件下，因此可具有高发光效益之特性，且可节省其荧光材料使用成本，而具整体低成本制作之优势。

虽然，本发明前述之实施例揭露如上，然其并非用以限订本发明。在不脱离本发明之精神和范围内所为之更动与润饰，均属于本发明专利范围之主张。关于本发明所界定之专利范围请参考所附之申请专利范围。

Claims

1.发光二极管的制造方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

形成一荧光层，以覆盖该蓝色发光晶粒；以及

移除该图案化屏蔽。

2.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该图案化屏蔽可使用金属、玻璃或压克力。

3.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该荧光层系为光致发光黄色荧光材料。

4.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该荧光层系为光致发光绿色荧光材料。

5.如权利要求3所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该光致发光黄色荧光材料可为光致发光黄色荧光胶。

6.如权利要求4所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该光致发光绿色荧光材料可为光致发光绿色荧光胶。

7.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该基板更包括至少一或多个绿色发光晶粒。

8.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中在移除该图案化屏蔽之步骤后，更包括烘烤，以固化该荧光层。

9.如请权利要求7所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中在移除该图案化屏蔽之步骤后，更包括烘烤，以固化该荧光层。

10.如权利要求1所述之发光二极管的制造方法，其特征在于：其中该荧光层系以喷涂方式以进行覆盖该蓝色发光晶粒。