CN103178165A - 发光二极管及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管的制作方法，其包括如下步骤：提供一基板，该基板包含贴设于其表面的电极层、形成于其上表面的反射杯及贯穿其上下表面的通道，该反射杯中部形成一朝上敞开的凹杯；设置一LED芯片于该凹杯内，所述基板、反射杯及LED芯片共同形成一承载结构；形成一第一封装层于该反射杯上，该第一封装层掺杂第一荧光粉，该第一封装层覆盖凹杯并与基板之间留有一空间；通过通道往凹杯内注入流体材料形成第二封装层，该第二封装层掺杂第二荧光粉，该第二荧光粉的激发效率高于第一荧光粉的激发效率。通过调节第一封装层与第二封装层相对于芯片的距离，可有效改善两种荧光粉激发不均匀的问题。本发明还提供一种发光二极管。

Description

发光二极管及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管及其制作方法。
背景技术
LED（Light Emitting Diode,发光二极管）产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，发光二极管产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点，已被使用在照明用途上。
现有的发光二极管为使得发光二极管封装结构具有高演色性的特性，通常会使用蓝色光源，红色荧光粉以及绿色荧光粉的结构。然而，红色荧光粉的受激发效率通常低于绿色荧光粉，倘若将红色荧光粉以及绿色荧光粉均匀地混合于封装胶体中，则容易会有绿色多于红色的问题发生，最终导致LED的出光颜色出现偏差，影响其出光效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可减轻出光颜色出现偏差现象的发光二极管及其制作方法。
一种发光二极管的制作方法，其包括如下步骤：
提供一基板，该基板包含贴设于其表面的电极层、形成于其上表面的反射杯及贯穿其上下表面的通道，该反射杯中部形成一朝上敞开的凹杯；设置一LED芯片于该凹杯内，所述基板、反射杯及LED芯片共同形成一承载结构；形成一第一封装层于该反射杯上，该第一封装层掺杂第一荧光粉，该第一封装层覆盖凹杯并与基板之间留有一空间；通过通道往凹杯内注入流体材料形成第二封装层，该第二封装层掺杂第二荧光粉，该第二荧光粉的激发效率高于第一荧光粉的激发效率。
一种发光二极管，其包括基板、贴设于基板表面的电极层、形成于基板表面的反射杯，该反射杯形成一凹杯，还包括设置于该凹杯内的芯片、覆盖该反射杯的第一封装层以及覆盖LED芯片表面的第二封装层，该第一封装层掺杂有第一荧光粉，该第二封装层掺杂有第二荧光粉，该第二荧光粉的激发效率高于第一荧光粉的激发效率。
由于该第一荧光粉与该第二荧光粉分别掺杂在第一封装层与第二封装层内，故当第一荧光粉与第二荧光粉具有不同受激发效率时，可因为距离芯片不同距离而受到不同照射。因此，通过调节第一封装层与第二封装层相对于芯片的距离，可有效改善两种荧光粉激发不均匀的问题，使可减轻发光二极管出光颜色出现的偏差现象。
附图说明
图1是本发明第一实施例的发光二极管的制作方法的第一步骤。
图2是图1所示发光二极管的制作方法的第一步骤的俯视图。
图3是本发明第一实施例的发光二极管的制作方法的第二步骤。
图4是本发明第一实施例的发光二极管的制作方法的第三步骤。
图5是本发明第一实施例的发光二极管的制作方法的第四步骤。
图6是本发明第一实施例的发光二极管的制作方法的第五步骤。
图7是本发明制造完成的第二实施例的发光二极管的示意图。
主要元件符号说明
10 基板
11 通道
20 电极层
21 第一电极
22 第二电极
30 反射杯
31 凹杯
40 芯片
41 导线
50 第一封装层
501 第一表面
502 第二表面
51 第一荧光粉
60 第二封装层
61 第二荧光粉
70、80 发光二极管
100 承载结构
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1-6，本发明发第一实施例的光二极管70的制作方法主要包括如下各步骤：
步骤一：如图1-2所示，提供一基板10，其呈一长方形板体状。该基板10由陶瓷、塑料或其他绝缘材料制成。贴设一电极层20于该基板10的上表面，并由一空隙隔开成为彼此绝缘的第一电极21与第二电极22。该第一电极21、第二电极22分别从基板10的水平延伸方向的相对两端凸出作为发光二极管70的电极与外部电源连接。形成一反射杯30于该基板10上。该反射杯30呈一环形，其中间形成一上端敞开并由基板10向开口略微扩大的凹杯31，从该凹杯31中暴露出该基板10、第一电极21、第二电极22的一部分。该反射杯30的内表面，即围成凹杯31的表面镀有高反射率材料。该基板10包含至少两通道11贯穿其上下两个表面。在本实施例中，该基板10包含四个通道11。该四通道11分布于基板10的对应于凹杯31的部分，并从基板10的上表面垂直开设至下表面。当然，该通道11不限于垂直该基板10的表面开设，只要能贯通基板10的下表面与凹杯31即可。该电极层20的延伸避开该四个通道11。
步骤二：如图3所示，搭载一LED芯片40于该凹杯31内，并与该第一电极21、第二电极22达成电性连接。该LED芯片40可通过共晶或覆晶的方式与该第一电极21、第二电极22达成电性连接。在本实施例中，该LED芯片40安装于第一电极21上，并由若干导线41实现芯片40与第一电极21、第二电极22的电性连接，从而形成一发光二极管承载结构100。该芯片40的高度不高于该反射杯30的高度。
步骤三：如图4所示，提供一第一封装层50，其材质可以树脂材料（Resin）、硅胶（Silicone）、高分子聚合物(Polymer)、亚克力、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或塑料等。该第一封装层50为一荧光膜，其内掺杂有第一荧光粉51。在本实施例中，该第一荧光粉51为红色荧光粉，如氮化物荧光粉。该第一封装层50可通过注塑制模制成，其具有相对的第一表面501及第二表面502。将该承载结构100倒置，使芯片40与第一封装层50相对，也即是反射杯30位于下方，基板10位于上方。在第一封装层50固化前，将该倒置的承载结构100从第一封装层50的第二表面502插入该第一封装层50中，使该第一封装层50覆盖反射杯30远离基板10的一端。该第二表面502与基板10相隔一段距离，使得第一封装层50与基板10之间留有一空间收容该芯片40。也即是该第一封装层50与该芯片40不接触。由于第一封装层40通过注塑制模制成，并于固化前与反射杯30组合，第一表面501始终保持为一平面，可避免由于封装材料自身的因素产生凹面或凸面。由于该第一封装层50平整的形状，进而确保第一荧光粉51的均匀性，保证光线经过该第一封装层50后具有良好的出射效果。
步骤四：如图5所示，待第一封装层50固化后，自通道11往凹杯31内注入流体材料，形成第二封装层60。该流体材料从其中一个、两个或三个通道11注入凹杯31内由第一封装层50与基板10夹置的空间，从余下的三个、两个或者一个通道11中排出该空间内的空气。该第二封装层60包覆芯片40，其厚度小于第一封装层50。该第二封装层60内包含第二荧光粉61。第二荧光粉61的激发效率大于第一荧光粉51。在本实施例中，该第二荧光粉61为绿色荧光粉，例如氮氧化物荧光粉。第二封装层60形成后，将覆盖于反射杯30的外侧的第一封装层50的多余部分去掉，则可制成本实施中的发光二极管70。
请再参阅图6，示出了制造完成的第一实施例的发光二极管70的示意图。该发光二极管70包括一基板10、一电极层20、一反射杯30、一芯片40、一第一封装层50以及一第二封装层60。该芯片40搭载于有反射杯30围设而成的凹杯31内。该基板10包含贯穿基板10并与凹杯31连通的通道11。该第二封装层60覆盖该芯片40，且该第二封装层60的高度矮于该反射杯30的高度。该第一封装层50填满该凹杯31并覆盖该第二封装层60的上表面以及反射杯30的上端，并且该第一封装层50的厚度大于第二封装层60的厚度。该第一封装层50内掺杂有第一荧光粉51，该第二封装层60内掺杂有第二荧光粉61，该第二荧光粉61的激发效率大于该第一荧光粉51。该第一封装层50形成一平整的第一表面501，该第一表面501为该发光二极管70的出光面。由于该第一封装层50与反射杯30组合前已通过注塑制模制造成一荧光膜，且第一封装层50以其第二表面502与反射杯30组合，故其第一表面501始终保持平整。也即是说，通过上述方法制作而成的发光二极管70具有一平整的出光面。并且由于第一封装层50与第二封装层60分两个步骤形成，则两个封装层50、60中掺杂的第一荧光粉51与第二荧光粉61不混合。又由于覆盖于芯片40表面的第二封装层60掺杂的第二荧光粉61具有更高的激发效率，将受激发效率较低的第一荧光粉51设置于第一封装层50内，而受激发效率较高的第二荧光粉61设置于第二封装层60内，并且第一封装层50的厚度大于第二封装层60的厚度。如此一来，使得受激发效率较低的第一荧光粉51能受到的激发区域较大且第一荧光粉51也会受到激发第二荧光粉61射出的光线的激发，因此能使得发光二极管70出光的颜色较均匀，适合用在高演色性的照明装置。
请再参阅图7，示出了制造完成的第二实施例的发光二极管80的示意图。本实施例的发光二极管80的制作方法的前面四个步骤与前一实施例的发光二极管70的制作方法的四个步骤完全相同，其不同之处在于本实施例的发光二极管80的制作方法还包括步骤五。在第二封装层60未固化时，利用离心制程使该第二荧光粉61形成弧状结构。由于第二封装层60中的第二荧光粉61的比重大于胶体，因此在离心制程后，该第二荧光粉61会沉积于凹杯31底部，即基板10表面，临近凹杯31的内周缘的位置处会沉积更多的第二荧光粉61。因此，该第二荧光粉61经过离心制程之后会形成一中间凹陷的弧形状贴附于该凹杯31底部。该第二荧光粉61贴附于凹杯31的底部，并且第二荧光粉61形成的凹陷的弧形状并不覆盖芯片40的上方。因为芯片40的正向，即上方出光的光通量大于侧向发光的光通量，第二荧光粉61不覆盖于芯片40的上方则可减少光线对第二荧光粉61的激发，则可在原有基础上增加第一荧光粉51的激发效率，使得激发效率较高的第二荧光粉61与激发效率较低的第一荧光粉51混合出更均匀颜色的光线。并且由于该第二荧光粉61呈一凹弧状，则光线从该凹面射向第一封装层50时，该凹弧面可将从第二荧光粉61射出的光线发散，使其以更大发散角射入第一封装层50，以更好地激发第一荧光粉51。
上述两实施例的发光二极管70、80，均包含第一封装层50与第二封装层60，该第一封装层50掺杂有激发效率较低的第一荧光粉51，该第二封装层60掺杂有激发效率较高的第二荧光粉61，且该第一封装层50厚度更厚，该第二封装层60更靠近芯片40。由此，该第一荧光粉51可被更好地激发，与第二荧光粉61的混光更均匀，使得发光二极管70、80出光颜色均匀。

Claims (12)

1.一种发光二极管的制作方法，其包括如下步骤：
提供一基板，该基板包含贴设于其表面的电极层、形成于其上表面的反射杯及贯穿其上下表面的通道，该反射杯中部形成一朝上敞开的凹杯；
设置一LED芯片于该凹杯内，所述基板、反射杯及LED芯片共同形成一承载结构；
形成一第一封装层于该反射杯上，该第一封装层掺杂第一荧光粉，该第一封装层覆盖凹杯并与基板之间留有一空间；
通过通道往凹杯内注入流体材料形成第二封装层，该第二封装层掺杂第二荧光粉，该第二荧光粉的激发效率高于第一荧光粉的激发效率。
2.如权利要求1所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第一封装层的厚度大于该第二封装层的厚度。
3.如权利要求2所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第二封装层覆盖该芯片。
4.如权利要求1所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第一封装层设置于反射杯之前为一未固化的荧光膜，其具有平坦的第一表面与第二表面。
5.如权利要求4所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第一封装层通过倒置该承载结构，将该反射杯插入该第二表面而设置于反射杯的开口端。
6.如权利要求1所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第一荧光粉为红色荧光粉，该第二荧光粉为绿色荧光粉。
7.如权利要求1所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：在注入流体材料之后，该流体材料固化之前，将该发光二极管用离心制程将第二荧光粉沉积于基板表面。
8.如权利要求7所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：该第二荧光粉呈一向基板方向凹陷的弧形状，并且不覆盖该LED芯片。
9.如权利要求7所述的发光二极管的制作方法，其特征在于：第二荧光粉的厚度从靠近LED芯片的位置处向靠近反射杯的位置处逐渐增加。
10.一种发光二极管，其包括基板、贴设于基板表面的电极层、形成于基板表面的反射杯，该反射杯形成一凹杯，还包括设置于该凹杯内的芯片、覆盖该反射杯的第一封装层以及覆盖LED芯片表面的第二封装层，其特征在于：该第一封装层掺杂有第一荧光粉，该第二封装层掺杂有第二荧光粉，该第二荧光粉的激发效率高于第一荧光粉的激发效率。
11.如权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：该第二荧光粉沉积于基板表面并呈一凹陷的弧形状。
12.如权利要求11所述的发光二极管，其特征在于：该第二荧光粉不覆盖该LED芯片，且该第二荧光粉的厚度从靠近LED芯片的位置处向靠近反射杯的位置处逐渐增加。
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