CN204204912U - 片式白光发光二极管 - Google Patents
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Abstract
一种片式白光发光二极管包含一个基材、二支导电支架、一个发光单元、二条导线及一个封装件。所述基材是由包括可固化树脂、硬化剂及荧光材的第三混合物经固化反应所制得。所述导电支架分别具有一个与所述基材接触的端部。所述发光单元设置在所述基材的表面上。所述导线分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架。所述封装件覆盖所述导线及所述发光单元，且所述封装件是由包括可固化树脂、硬化剂及荧光材的第四混合物经固化反应所制得。所述片式白光发光二极管的平均厚度范围为0.35mm至0.5mm。所述片式白光发光二极管不需额外散热片，即可具有高散热性，且四面八方发光，以及制程简单可大量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种白光发光二极管，特别是涉及一种片式白光发光二极管。
背景技术
在传统的发光二极管装置中，发光二极管芯片所产生的热量大都通过散热材传导至散热基板，再借由散热基板将热传递至外界。随着发光二极管芯片功率提高，热量产生越来越快，上述热量传导路径已无法及时地有效将热量散逸，导致发光二极管芯片易损坏且使用期限短。因此，如何有效地将发光二极管芯片所产生的热量传递至外界，为此领域人员亟欲解决的问题。
中国台湾专利公开号201304196揭示一种背切式发光二极管的制造方法，参阅图1。所述背切式发光二极管的制造方法包括以下步骤：(1)提供一阵列式发光二极管封装结构6，其包括陶瓷基底61、多个设置于所述陶瓷基底正面611上且电连接于所述陶瓷基底61的发光单元62、及成形于所述陶瓷基底正面611上且覆盖上述多个发光单元62的透镜组63。所述透镜组63包括多个分别对应上述多个发光单元62的透镜631；(2)将所述阵列式发光二极管封装结构6放置于填充有液态胶71的治具7内。所述透镜组63面向且接触所述液态胶71，所述陶瓷基底61具有外露且对应于所述陶瓷基底正面611的陶瓷基底背面612；(3)将所述液态胶71固化以形成固态胶体72，以使得所述阵列式发光二极管封装结构6相对于所述治具7的位置被所述固态胶体72所固定，接着，从所述陶瓷基底背面612朝所述固态胶体72的方向切割所述阵列式发光二极管封装结构6的陶瓷基底61与透镜组63，以形成多个背切式发光二极管封装结构8；(4)将胶带9同时贴附于每一个背切式发光二极管封装结构8的背面81，以及将所述固态胶体72液化以恢复成所述液态胶73；(5)将上述贴附于所述胶带9的每一个背切式发光二极管封装结构8从所述治具7中取出，每一个背切式发光二极管封装结构8的表面上残留些许的残渣；(6)除 去每一个背切式发光二极管封装结构8的残渣；以及将贴附于所述胶带9上的每一个背切式发光二极管封装结构8从所述胶带9上剥离。
所述专利案仅通过陶瓷基底61将发光单元62所产生的热量导引至外界，散热效果不佳。再者，所述背切式发光二极管的制备方法需切割步骤，在制程上较繁锁且所述陶瓷基底切割时易脆裂，若考虑到发光二极管薄型化的诉求，所述切割过程中易造成陶瓷基底的破损，所以操作上较受限制且产能易受影响。同时，因陶瓷基底61为不透光材质，使得所述背切式发光二极管无法四面八方发光。
中国台湾专利公开号201210093揭示一种用于提升散热效能的发光二极管，参阅图2。所述发光二极管包括基板单元1、银导电单元2、散热单元3、发光单元4及封装单元5。所述基板单元1具有一陶瓷基板10。所述银导电单元2具有两个设置于陶瓷基板10上表面的顶层导电焊垫21、两个设置于陶瓷基板10下表面的底层导电焊垫22、及多个贯穿陶瓷基板10且电连接于每一个顶层导电焊垫21及每一个底层导电焊垫22间的贯穿导电层23。所述散热单元3具有一设置于陶瓷基板10上表面的顶层散热块31及设置于陶瓷基板10下表面的底层散热块32。所述发光单元4具有设置于顶层散热块31上且通过两个导线W电连接于两个顶层导电焊垫21间的发光元件40。所述封装单元5具有设置于银导电单元2及散热单元3上且覆盖发光元件40的封装胶体50。所述封装胶体50为由透光胶体501(例如硅胶或环氧树脂)和荧光粉502所制得。
所述专利案通过顶层散热块31、陶瓷基板10以及底层散热块32将发光元件40所产生的热量导引至外界，使散热效能得以有效被提升。虽所述专利案可提升现有发光二极管封装结构散热效果，但，随着发光二极管的薄型化需求，所述专利案的发光二极管厚度仍过厚，且散热元件多及设计复杂，产能效益不佳。再者，制备所述发光二极管的方法也涉及如上述中国台湾专利公开号201304196的切割步骤，所以所述发光二极管的制备繁琐，且陶瓷基板10易受损。同时，因陶瓷基板10为不透光材质，使得所述发光二极管无法四面八方发光。
中国台湾专利公开号200847476揭示一种双向散热发光二极管装置，参阅图3，包括透镜结构101、散热材105、电路基板107、塑料 包覆件103、发光二极管芯片211、梯状散热扣件313以及散热基板315。所述散热材105包括承载发光二极管芯片211的本体部105a，以及与本体部105a耦接的延伸部105b。所述发光二极管芯片211通过导线121耦接电路基板107。所述散热材105的材质可为金属或陶瓷。所述透镜结构101的材质为聚碳酸酯或硅树脂。所述散热基板315的材质可为金属或非金属，也可使用印刷电路板、金属核心印刷电路板或陶瓷基板。所述梯状散热扣件313的材质为金属或非金属。
所述专利案的发光二极管芯片211所产生的热量分别通过散热材105的本体部105a以及延伸部105b，消散至散热基板315以及外界。同时通过梯状散热扣件313来扣合所述散热材105的延伸部105b以及散热基板315，使所述发光二极管芯片211、散热材105以及散热基板315得以更密合，继而可增加散热效率。然，所述专利案虽可解决现有发光二极管封装结构散热效果不佳的问题，但，随着发光二极管的薄型化需求，所述专利案的发光二极管厚度仍过厚，且散热元件多及设计复杂，产能效益不佳。同时，因散热材105为不透光材质，使得所述发光二极管无法四面八方发光。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可薄型化、高散热性、结构简单、不需额外散热片且四面八方发光的片式白光发光二极管。
本实用新型片式白光发光二极管，包含：
一个基材，是由第三混合物经固化反应所制得；
二支导电支架，分别具有一个与所述基材接触的端部；
一个发光单元，设置在所述基材的表面上；
二条导线，分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架；及
一个封装件，覆盖所述导线及所述发光单元，且所述封装件是由第四混合物经固化反应所制得；
所述片式白光发光二极管的平均厚度范围为0.35mm至0.5mm。
较佳地，所述可固化树脂是择自于脂环系环氧树脂，或，脂环系环氧树脂与硅树脂的混合物。
所述硬化剂例如但不限于甲基六氢苯二甲酸酐等。
较佳地，所述荧光材为黄色荧光材。
较佳地，所述黄色荧光材为钇铝石榴石系黄色荧光材。
较佳地，所述黄色荧光材具有式(I)的化学式：
M1 yM2 5OzNx：M3 w式(I)
M1是择自于Sc3+、Y3+、La3+、Sm3+、Gd3+、Pm3+、Er3+、Lu3+，或它们的一组合；M2选自于Al3+、In3+、Ga3+，或它们的一组合；M3是择自于Tm3+、Bi3+、Tb3+、Ce3+、Eu3+、Mn3+、Er3+、Yb3+、Ho3+、Gd3+、Pr3+、Dy3+、Nd3+，或它们的一组合；3≦x≦8，2.7≦y≦3，0≦z≦7.5，且0＜w≦0.3。
所述导电支架具有电传输特性即可。较佳地，每一导电支架部分镶嵌在所述基材中。
较佳地，所述发光单元为紫光发光二极管晶粒。
较佳地，所述发光单元为蓝光发光二极管晶粒。
所述导线为可将电传输至发光单元的导线皆可。
为了使散热表面积增加，较佳地，本实用新型片式白光发光二极管还包含氮化硼膜，覆盖在所述基材及/或封装件上。所述氮化硼膜的平均厚度范围为300mm至350mm。
本实用新型第三混合物及第四混合物分别可采用一般的混合方式(如使用混合机或分散机)将可固化树脂、硬化剂及荧光材均匀混合成凝胶态即可。进一步地说明，为避免第三混合物及第四混合物中存在有大量的空气影响发光效果及散热效果，较佳地，所述混合物的制备方法包含以下步骤：提供包含荧光材及溶剂的溶胶体；及包含可固化树脂及硬化剂的组份；将所述组份与所述溶胶体混合；接着，于真空条件下将溶剂移除，形成凝胶态即可。所述制备方法中通过溶剂使所述成份彼此间的空隙填满，以减少空气的存在。
所述片式白光发光二极管的制备方法，包含以下步骤：
提供第三混合物以及二支导电支架，所述第三混合物包括可固化树脂、硬化剂及荧光材；
将每一支导电支架部分与所述第三混合物接触，对所述第三混合物施予能量，使所述第三混合物进行固化反应，形成一个基材，每一支导电支架部分与所述基材连接；
接着，提供一个发光单元，并将其设置于所述基材的表面上；
提供二条导线，所述导线分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架；及
提供第四混合物，包括可固化树脂、硬化剂及荧光材；
将所述第四混合物覆盖至所述导线及所述发光单元上，对所述第四混合物施予能量，使所述第四混合物进行固化反应，形成一个封装件。
所述第三混合物及第四混合物中的各成份、导电支架及导线如上所述，所以不再赘述。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型片式白光发光二极管将厚度控制在0.35mm至0.5mm，相较于现有的发光二极管的散热结构设计，本实用新型片式白光发光二极管结构简单且不需额外散热片，即可具有高散热性。相较于现有发光二极管的基材为金属材质不透光，本实用新型可四面八方发光。再者，相较于现有发光二极管的制备方法，本实用新型基材为树脂材料而不需切割制程，且制程简单可大量生产。
附图说明
图1是一示意图，说明现有发光二极管的制备方法；
图2是一示意图，说明现有发光二极管的结构；
图3是一示意图，说明现有发光二极管的结构；
图4是一侧视剖面示意图，说明本实用新型较佳实施例之片式白光发光二极管的结构；及，
图5是一示意图，说明本实用新型第一种制备薄片白光发光二极管方法所制得的片式白光发光二极管的结构。
具体实施方式
<制备例1>第三混合物及第四混合物
将荧光材、乙醇、可固化树脂及硬化剂混合，接着，于真空条件下将溶剂移除，形成凝胶态即可。所述原料的种类及其使用量如表1。第三混合物及第四混合物以前述制法与表1的使用量来制成。
<<评价项目>>
透光率(％)量测：将制备例1的第三混合物及第四混合物经固化后，形成厚度为1mm的待测样品，将所述待测样品置于爱宕自动数字折射仪(厂牌：ATAGO；型号：RX-7000α)进行量测，而量测结果显示所述待测样品的透光率皆可达到94％以上。
以前述制备例1形成的第三混合物及第四混合物制作表1中的片式白光发光二极管，所制作出的片式白光发光二极管于1瓦功率下的温度皆可在50℃以下，可达到良好散热效果。
表1
A-1：由二甲基二羟基硅烷经聚合反应所制得；B-1：甲基六氢苯二甲酸酐；C-1：氮化物黄色荧光粉，Y2.93Ce0.05Al5O4.5N5。
参阅图4，本实用新型片式白光发光二极管的较佳实施例包含一个基材1、二支导电支架2、一个发光单元3、二条导线4，及一个封装件5。
所述基材1是由制备例1的第三混合物经固化反应所制得。所述导电支架2中每一导电支架部分镶嵌在所述基材1中，且部分裸露于所述基材1外。所述发光单元3为0.1mm且发出430至465nm的氮化镓发光二极管晶粒，且设置在所述基材1的表面上。所述导线4分别连接所述氮化镓发光二极管晶粒，且每一个导线4连接于对应的导电支架2。所述封装件5覆盖所述导线4及所述氮化镓发光二极管晶粒， 且所述封装件5是由制备例1的第四混合物经固化反应所制得。
本实用新型第一种片式白光发光二极管的制备方法，包含以下步骤：
将提供数支间隔排列且串联的导电支架，所述导电支架中每两支为一组，且每一组设置在一内表面设置有氮化硼膜的中空治具中；
将制备例1的第三混合物导入所述中空治具中，每一组中的导电支架部分与所述第三混合物接触，对所述第三混合物施予能量，使所述第三混合物进行固化反应，形成数个基材，并形成数个第一单元，每一支导电支架部分与所述基材连接；
接着，提供数个发光单元，并将其设置于所述第一单元中的基材的表面上；
提供数条导线，所述导线中每两条为一组，且所述一组中的所述导线分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架，形成数个第二单元；然后，
将所述第二单元置于上述中空治具中，并提供制备例1的第四混合物且将其导入上述中空治具中；
将所述第四混合物覆盖至所述第二单元上，对所述第四混合物施予能量，使所述第四混合物进行固化反应，形成数个封装件，且获得本实用新型片式白光发光二极管。
参阅图5，为上述片式白光发光二极管的制备方法所制得的本实用新型较佳实施例的片式白光发光二极管。所述制备方法为灌注式的制备方法，且所述制备方法每小时的产量至少18,000片。
本实用新型第二种片式白光发光二极管的制备方法，包含以下步骤：
将制备例1的第三混合物以网印方式设置在一可离型基材上，形成数片不相连的膜；
将提供数支导电支架，所述导电支架中每两支为一组；
每一组对应一片膜，且每一组中的导电支架部分与所述膜接触，对所述膜施予能量，使所述膜进行固化反应，形成数个基材，每一支导电支架部分与所述基材连接；
接着，提供数个发光单元，并将其设置于所述基材的表面上；
提供数条导线，所述导线中每两条为一组，且所述一组中的所述导线分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架；然后，
提供制备例1的第四混合物，并以网印方式覆盖所述导线及发光单元上，对所述第四混合物施予能量，使所述第四混合物进行固化反应，形成数个封装件，且获得本实用新型片式白光发光二极管。
综上所述，本实用新型片式白光发光二极管的基材通过调整整体厚度至0.35mm至0.5mm，相较于现有的发光二极管的散热结构设计，本实用新型片式白光发光二极管结构简单且不需额外散热片，即可具有高散热性。相较于现有发光二极管的基材为金属材质不透光，本实用新型可四面八方发光。再者，相较于现有发光二极管的制备方法，本实用新型基材为树脂材料而不需切割制程，且制程简单可大量生产，所以确实能达成本实用新型的目的。
Claims (1)
1.一种片式白光发光二极管，其特征在于包含：
一个基材，是由第三混合物经固化反应所制得；
二支导电支架，分别具有一个与所述基材接触的端部；
一个发光单元，设置在所述基材的表面上；
二条导线，分别连接所述发光单元，且每一个导线连接于对应的导电支架；及
一个封装件，覆盖所述导线及所述发光单元，且所述封装件是由第四混合物经固化反应所制得；
所述片式白光发光二极管的平均厚度范围为0.35mm至0.5mm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105322072A (zh) * | 2014-07-30 | 2016-02-10 | 高玉宇 | 萤光复合树脂基板白光发光二级管装置及其制造方法 |
-
2014
- 2014-07-03 CN CN201420366851.3U patent/CN204204912U/zh not_active Expired - Fee Related
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2015
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105322072A (zh) * | 2014-07-30 | 2016-02-10 | 高玉宇 | 萤光复合树脂基板白光发光二级管装置及其制造方法 |
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