CN201838625U - 含荧光片的打线结构的发光二极管 - Google Patents

含荧光片的打线结构的发光二极管 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种含荧光片的打线结构的发光二极管，包含：一基板，在该基板上形成至少一电极；一LED芯片，固设于该基板上，且在该LED芯片上形成至少一焊垫；至少一焊线，电性连接该焊垫及该电极；及一荧光片，贴合在该LED芯片上。由于本实用新型的荧光片具有固定且均匀的色温系数，可安置在发光二极管表面上，以提升工艺效率。

Description

含荧光片的打线结构的发光二极管
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管，特别涉及一种含荧光片的打线结构的发光二极管。
背景技术
发光二极管(light emitting diode，LED)是一种小型、发光效率高的固态光源。由于发光二极管为半导体元件，其使用寿命长、稳定度高，适合作为各种不同的光源，如显示屏光源、背光板光源，交通号志灯、紧急出口灯、照明灯饰等用途。
由于各种不同的用途，所需要的发光二极管的颜色也从传统的红、绿、蓝，发展到各种不同的颜色。以白色光源为例，现有技术有利用多个芯片发光二极管作为光源，将红、绿、蓝的三发光元件邻近配置，而使其发光而扩散混色，以期达到白色的目的，但是由于个别颜色的发光元件的色调与亮度并不相同，而会有难以达到预期的白色光的情形。而且，个别颜色的发光元件分别由不同材料制成的情形下，各发光元件的驱动电压并不相同，因此造成电路上需使用复杂的设计。又，由于各个元件的温度特性与寿命并不相同，此将使混光的色调随着环境而变化。因此，使用个别的红、绿、蓝色的发光元件以产生白色光，并非一理想方式。
另外，现有制作白色光源的方式也有以蓝光发光元件加上钇铝石榴石黄色荧光粉，利用蓝光激发黄色荧光粉产生黄光，同时也有部分蓝光放射出来，蓝光与黄光混合之后可形成白光。现有是以点胶方式将混胶的黄色荧光粉施加至蓝光发光元件上，但是点胶方式无法控制荧光粉层厚度，经混胶后会产生沉淀，以致于色温分散不均匀，无法集中、产生黄圈光晕；且荧光粉直接接触芯片，易出现发热量过大，荧光粉散热不良，效率降低。
此外，美国专利公告第7,687,810号揭露一种具有荧光片的LED覆晶结构，如其图8所示(揭示于本说明书的图8)，LED 40安置在基座22上，绝缘底胶52注入LED 40的下方及四周，提供结构性的支撑及保护芯片免受污染。光学元件58，例如荧光片、菲涅尔透镜(Fresnel Lens)、或其它类型的透镜，可通过适当的透明接合剂56安置在LED 40的上方。当LED 40发射蓝光时，因荧光片具有将蓝光LED所发的蓝光的一部分波长转换成黄光的荧光特性，且具有用以通过前述蓝光的一部分的功能，蓝光与黄光混合之后可形成白光。上述虽然可形成发光效率不错的白光LED，然而其缺点是覆晶工艺较为繁复，且底胶注入不易控制。
实用新型内容
本实用新型的一目的，在于提供一种含荧光片的打线结构的发光二极管，因其荧光片具有将蓝光LED所发的蓝光的一部分波长转换成黄光的荧光特性，且具有用以通过前述蓝光的一部分的功能，使前述蓝光与黄光混合之后可形成白光。又，根据本实用新型，荧光片可依所需色温参数预先制作，在完成荧光片色温参数测试及筛选后，将该具有预定色温参数的荧光片安置在蓝光LED上，而达到出光均匀的功效。
为了达到上述的目的，本实用新型提供一种含荧光片的打线结构的发光二极管，包含：一基板，在该基板上形成至少一电极；
一LED芯片，固设于该基板上，且在该LED芯片上形成至少一焊垫；
至少一焊线，电性连接该焊垫及该电极；及
一荧光片，贴合在该LED芯片上。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该些焊垫位于该LED芯片的同一面上。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该些焊垫位于该LED芯片的不同面上。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该荧光片为通过接着剂贴合在该LED芯片上。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该LED芯片为通过接着剂贴合在该基板上。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该基板为金属基板或陶瓷基板。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，还包含一外包覆体，具有一包覆基板、LED芯片、焊线及荧光片的座体。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该荧光片为干压成型件、挤出成型件、单向凝固成型、射出成型件或刮刀成型件。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该荧光片的厚度为小于250微米。
上述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其中，该荧光片的厚度为小于50微米。
通过本实用新型的实施，至少可达到下列进步功效：
一、由于本实用新型的荧光片具有固定且均匀的色温系数，可以在测试及筛选后安置在发光二极管表面上，如此可以提升工艺效率。
二、本实用新型的荧光片散热性佳，可保护发光元件，延长发光元件的使用寿命。以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型的一第一实施例的含荧光片的打线结构的发光二极管的示意剖视图；
图2为本实用新型的第一实施例的发光二极管的部分剖视图；
图3为图2的俯视图；
图4为本实用新型的第二实施例的发光二极管的部分剖视图；
图5为图4的俯视图；
图6为本实用新型的第三实施例的发光二极管的部分剖视图；
图7为图6的俯视图；
图8为现有技术揭露一种具有荧光片的覆晶结构。
其中，附图标记
10  发光二极管        22  基座
40  LED               52  绝缘底胶
56  透明接合剂        58  光学元件
100 基板              102 电极
104 电极        200 LED芯片
202 焊垫        203 焊垫
204 焊线        300 荧光片
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
请参照图1，为依据本实用新型的一第一实施例的含荧光片的打线结构的发光二极管的示意剖视图。本实用新型的发光二极管10，包含：一基板100，在该基板100上形成电极102及电极104；一LED芯片200，固设于该基板100上，且在该LED芯片200上形成两个焊垫202、203；两条焊线204，分别电性连接焊垫202与电极104及焊垫203与电极102；及一荧光片300，贴合在该LED芯片200上。其中，该荧光片300为使用接着剂贴合在该LED芯片200上，该LED芯片200为使用接着剂在该基板100上，该基板100为金属基板或陶瓷基板，其中金属基板是由铜基板、铝基板等金属材质中的至少之一所组成，而上述两者所使用的接着剂可为环氧树脂(epoxy)、硅树脂(silicon resin)、亚克力(acrylic resin)或上述材料的组合。本实用新型的发光二极管10还包含一外包覆体(未图示)，具有一包覆基板100、LED芯片200、焊线204及荧光片300的座体。而且，该荧光片300可使用多种方法制成，例如干压法、挤出成型法、单向凝固法、射出成型法及刮刀成型法，其中又以单向凝固法及射出成型法较为常用。使用单向凝固法的该荧光片300是在一预铸容器，熔融包含α型氧化铝粉末、Y2O3粉末及CeO2粉末的YAG黄色荧光粉，再以单向凝固法制成片状，且于制造后进行色温参数测试及筛选，以得到所预定色温参数的该荧光片300。而射出成型法所制成的荧光片300，其是将YAG黄色荧光粉、黏结剂(binder)例如硅树脂及其它添加剂，以10～20wt％∶60～70wt％∶1～5wt％的比例混合均匀后，经射出成型方式制成荧光片状，并以溶剂脱脂方式除去黏结剂，最后将其进行热烧结处理(如冷均压及常压烧结方式)形成本实用新型的荧光片300，且同样于制造后进行色温参数测试及筛选，以得到所预定色温参数的该荧光片300。其中，该荧光片300的厚度是小于250微米，较佳是小于50微米。
荧光片300贴合在该LED芯片200上，而未覆盖于焊垫202上，其中该荧光片300具有一预定的色温参数。该荧光片300是以YAG黄色荧光粉为主体所构成，其中该YAG黄色荧光粉包含α型氧化铝粉末、Y2O3粉末及CeO2粉末，其中该些成分的含量比例分为莫耳比0.8165∶0.1798∶0.0036～0.8136∶0.1756∶0.0109，较佳为0.8092∶0.1692∶0.0216～0.8034∶0.1608∶0.0357，且于制造后进行色温参数筛选，以得到所预定色温参数的荧光片300。
为更清楚说明本实用新型的荧光片300与焊垫202的位置关系，请参见图2、图3，其中图2、图3是依据本实用新型的第一实施例的发光二极管的部分剖视图与俯视图。如图2所示，本实用新型于一实施例中，该些不同型式(P型与N型)的焊垫202及203是位于LED芯片200的同一面但不同平面上，且分别在LED芯片200顶面的两侧边上，通过焊线204分别电性连接焊垫202与电极104及焊垫203与电极102。如图3所示，配合上述焊垫202的设置，本实用新型的荧光片300可形成匹配的形状而贴合在LED芯片200上。
接着，请参见图4、图5，其中图4、图5是依据本实用新型的第二实施例的发光二极管的部分剖视图与俯视图。此一实施例中，如图4所示，该些不同型式(P型与N型)的焊垫202及203是位于LED芯片200的不同面上，且LED芯片200顶面的一侧边上的一型式焊垫202，通过焊线204电性连接该焊垫202与电极104，该LED芯片底面上另一型式的焊垫203则直接接触基板100，以完成电性连接，其中此形态无须制作电极102。如图5所示，配合上述焊垫202的设置，本实用新型的荧光片300可形成匹配的形状而贴合在LED芯片200上。
又，请参见图6、图7，图6、图7是依据本实用新型的第三实施例的发光二极管的部分剖视图与俯视图。此一实施例中，如图6所示，该些不同型式(P型与N型)的焊垫202及203是位于LED芯片的不同面上，且LED芯片顶面上的一型式的焊垫202是环绕在该LED芯片的四周，其中为了稳定电流输入，通过两条焊线204在该LED芯片四周的对称位置上电性连接该焊垫202及电极104，而该LED芯片底面上另一型式的焊垫203则直接接触基板100，以完成电性连接，此形态也无须制作电极102。如图7所示，配合上述焊垫202的设置，本实用新型的荧光片300可形成匹配的形状而贴合在LED芯片200上。
此外，现有技术是用点胶方式将荧光粉直接注入放置有发光元件的凹槽中，如此将无法控制荧光粉层厚度，经混胶后会产生沉淀，以致于色温分散不均匀，无法集中、产生黄圈光晕；再者，色温参数的筛选需在整个发光二极管封装完成后，才能进行色温参数筛选工作，如此会增加工艺的不确定性。在本实施例中，由于荧光片是固化状，因此具有固定且均匀的色温系数，可以在筛选之后，将所需色温参数的荧光片安置在发光元件上，如此可提升工艺效率。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，包含：
一基板，在该基板上形成至少一电极；
一LED芯片，固设于该基板上，且在该LED芯片上形成至少一焊垫；
至少一焊线，电性连接该焊垫及该电极；及
一荧光片，贴合在该LED芯片上。
2.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该些焊垫位于该LED芯片的同一面上。
3.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该些焊垫位于该LED芯片的不同面上。
4.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该荧光片为通过接着剂贴合在该LED芯片上。
5.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该LED芯片为通过接着剂贴合在该基板上。
6.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该基板为金属基板或陶瓷基板。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，还包含一外包覆体，具有一包覆基板、LED芯片、焊线及荧光片的座体。
8.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该荧光片为干压成型件、挤出成型件、单向凝固成型、射出成型件或刮刀成型件。
9.根据权利要求1所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该荧光片的厚度为小于250微米。
10.根据权利要求9所述的含荧光片的打线结构的发光二极管，其特征在于，该荧光片的厚度为小于50微米。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Yangzhou keen Sen Co., Ltd.

Assignor: Edison Opto Corporation

Contract record no.: 2012990000049

Denomination of utility model: Light emitting diode with striker wire structure having fluorescent chip

Granted publication date: 20110518

License type: Exclusive License

Record date: 20120209

EM01 Change of recordation of patent licensing contract

Change date: 20120327

Contract record no.: 2012990000049

Assignee after: Yangzhou Edison Opto Co., Ltd.

Assignee before: Yangzhou keen Sen Co., Ltd.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110518

CX01 Expiry of patent term