CN208142212U - 白光led芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种白光LED芯片，包括：金属电极、倒装蓝光LED芯片、透明硅胶、保护层、高反胶以及荧光膜片；其中，金属电极设于LED芯片的下表面；荧光膜片设于LED芯片的上表面，且荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积；透明硅胶于荧光膜片表面呈弧状设于LED芯片四周；保护层位于透明硅胶表面；高反胶沿保护层表面设于LED芯片和荧光膜片四周。在透明硅胶和高反胶的接触界面制备一层致密的硬质保护层，有效阻挡挥发性有机物透过透明硅胶进入LED芯片，解决由挥发性有机物的残留导致LED芯片色度发生变化的技术问题，进而解决LED芯片的出光问题，保证LED芯片发出的白光均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体发光二极管领域，特别涉及一种白光LED芯片。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其发光原理是电激发光，即在PN结上加正向电流后，自由电子与空穴复合而发光，从而直接把电能转化为光能。LED，尤其是白光LED，作为一种新的照明光源材料被广泛应用着，它具有反应速度快、抗震性好、寿命长、节能环保等优点而快速发展，目前已被广泛应用于景观美化及室内外照明等领域。
如图1所示(1为倒装蓝光LED芯片，2为透明硅胶，3为荧光膜片，4为支撑基板，5为高反胶)，为了得到出光均匀的倒装白光LED芯片，在制备过程中，会先在LED芯片的四周围一圈碗状的透明硅胶，之后再在透明硅胶表面填充高反射胶。但是，由于透明硅胶有透气性，固态照明器件的垫圈材料、助焊剂等中存在的不相容挥发性有机物(Volatile OrganicCompounds，VOC)会透过硅胶进入芯片表面，且不能完全挥发残留在透明硅胶中，导致芯片的色度变化，从而影响芯片的光输出能力。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种白光LED芯片，有效解决现有技术中芯片表面残留的挥发性有机物影响出光的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种白光LED芯片，包括：金属电极、倒装蓝光LED芯片、透明硅胶、保护层、高反胶以及荧光膜片；其中，
所述金属电极设于所述LED芯片的下表面；
所述荧光膜片设于所述LED芯片的上表面，且所述荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积；
所述透明硅胶于所述荧光膜片表面呈弧状设于所述LED芯片四周；
所述保护层位于所述透明硅胶表面；
所述高反胶沿所述保护层表面设于所述LED芯片和荧光膜片四周。
进一步优选地，所述保护层由硬质材料制备而成，硬度范围为5.5～6.5H。
进一步优选地，所述保护层的厚度为1～50μm。
进一步优选地，所述保护层由二丁醚制备而成。
进一步优选地，所述荧光膜片设于所述LED芯片的上表面，且所述荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积，所述荧光膜片沿所述LED芯片的中心位置设置。
进一步优选地，所述透明硅胶于所述荧光膜片表面朝向荧光膜片呈弧状设于所述LED芯片四周。
本实用新型还提供了一种白光LED芯片制备方法，包括：
将倒装蓝光LED芯片排列在支撑基板上；
在相邻LED芯片之间印刷透明硅胶并固化；
在透明硅胶表面喷涂保护层并固化；
在相邻LED芯片之间的保护层表面填充高反胶并固化；
去除支撑基板，将荧光膜片设置在LED芯片表面；
沿切割道切割荧光膜片和高反胶，得到白光LED芯片。
进一步优选地，所述保护层由硬质材料制备而成，硬度范围为5.5～6.5H。
进一步优选地，所述保护层的厚度为1～50μm。
进一步优选地，所述保护层由二丁醚制备而成。
为了防止挥发性有机物透过透明硅胶进入LED芯片内部，在本实用新型提供的白光LED芯片中，在透明硅胶和高反胶的接触界面制备一层致密的硬质保护层，有效阻挡挥发性有机物透过透明硅胶进入LED芯片，解决由挥发性有机物的残留导致LED芯片色度发生变化的技术问题，进而解决LED芯片的出光问题，保证LED芯片发出的白光均匀；同时不会因为挥发性有机物的残留影响影响芯片的外观，在使用过程中，无考虑匹配材料、锡膏等因素的影响，适用范围更广。
另外，在倒装蓝光LED芯片和荧光膜片相接表面设有弧状透明硅胶，以此填充在透明硅胶表面的高反胶同样呈现出弧状，该结构的设置使得倒装蓝光LED芯片侧面发出的光反射回去成为有效光从发光面输出，从而大大提高了白光LED芯片的出光效率。
再有，相较于现有白光LED芯片，本实用新型提供的白光LED芯片同时具备了光斑更均匀、导热性好、发光角度小、成本低等优势，大大提高了LED的应用范围和使用的便捷性，尤其是要求发光角度小的应用领域，如LED背光领域。
附图说明
图1为现有技术中白光LED芯片结构示意图；
图2为本实用新型中白光LED芯片结构示意图；
图3至图7为本实用新型白光LED芯片制备过程示意图。
图中标识说明：
1-倒装蓝光LED芯片，2-透明硅胶，3-荧光膜片，4-支撑基板，5-高反胶，6-保护层，7-电极。
具体实施方式
如图2所示为本实用新型提供的白光LED芯片结构示意图，从图中可以看出，在该白光LED芯片中包括：金属电极、倒装蓝光LED芯片、透明硅胶、保护层、高反胶以及荧光膜片；其中，金属电极设于LED芯片的下表面；荧光膜片设于LED芯片的上表面，且荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积；透明硅胶于荧光膜片表面呈弧状设于LED芯片四周；保护层位于透明硅胶表面；高反胶沿保护层表面设于LED芯片和荧光膜片四周。
在该LED芯片中，保护层由硬质材料制备而成，且该硬质材料固化后的硬度范围为5.5～6.5H，厚度为1～50μm，在一实例中，该保护层由二丁醚制备而成，将其制备在透明硅胶和高反胶(高反射率白胶)之间，阻止在后续SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)贴片时锡膏中助焊剂、活化剂等挥发性物质从焊盘底部钻入透明硅胶中，包括在后续使用中照明灯具中其它不相容的挥发性有机物进入到透明硅胶中，导致透明硅胶出现变黄甚至变黑等现象的出现。
另外，在该LED芯片中，金属电极的厚度范围为10～200μm，且采用电镀或者化学镀的方法形成在倒装蓝光LED芯片表面。透明硅胶于荧光膜片表面朝向荧光膜片呈弧状设于LED芯片四周，且沿LED芯片的任意一侧，透明硅胶的高度范围为10～150μm，宽度范围为10～1000μm。荧光膜片设于LED芯片的上表面，且荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积，荧光膜片沿LED芯片的中心位置设置，使得倒装蓝光LED芯片侧面发出的光反射回去成为有效光从发光面输出，从而大大提高了白光LED芯片的出光效率。
在一种实施方式中，在制备白光LED芯片的过程中，首先制备并挑选符合要求的荧光膜片3，在倒装蓝光LED芯片1的表面电镀铜电极。之后，将倒装蓝光LED芯片1以阵列方式排列在支撑基板4上，在相邻两颗倒装蓝光LED芯片1之间印刷适量的透明硅胶2，并150°烘烤2小时，使倒装蓝光LED芯片四周表面的透明硅胶2呈现下凹碗状，如图3所示。
之后，在透明硅胶表面喷涂上一层厚度为10μm(在其他实施方式中，还可以喷涂厚度为20μm、30μm、40μm等厚度)处于液态状态的硬质材料，加热烘烤或者UV固化，使其成为固态，如图4所示；之后，在相邻两颗倒装蓝光LED芯片1之间的保护层表面填充高反胶5，直到高反射胶5的高度超出铜电极的高度；之后，研磨高反胶直到露出铜电极，如图5所示；之后，在铜电极7表面进行化学电镀，如图6所示；之后，用荧光膜片3替换支撑基板4(先将支撑基板4去除，再贴上荧光膜片3)，如图7所示；之后，沿着相邻两颗倒装蓝光LED芯片1之间的沟槽进行切割，得到如图2所示的单颗高亮度单面出光的白光LED芯片。在另一实施方式中，在沿蓝光LED芯片1之间的沟槽切割荧光膜片和高反胶之后，还包括：扩开相邻LED芯片之间的距离，放置在支撑基板上；在相邻LED芯片之间填充高反胶并固化；沿相邻LED芯片之间的沟槽进行切割，得到白光LED芯片。
在其他实施方式中，在制备白光LED芯片的过程中，也可以先将荧光膜片3放置在支撑基板4，之后将倒装蓝光LED芯片1以阵列方式排列在荧光膜片3，这样在填充了高反胶5之后直接去掉支撑基板4，进行切割即可得到白光LED芯片。
Claims (6)
1.一种白光LED芯片，其特征在于，所述白光LED芯片中包括：金属电极、倒装蓝光LED芯片、透明硅胶、保护层、高反胶以及荧光膜片；其中，
所述金属电极设于所述LED芯片的下表面；
所述荧光膜片设于所述LED芯片的上表面，且所述荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积；
所述透明硅胶于所述荧光膜片表面呈弧状设于所述LED芯片四周；
所述保护层位于所述透明硅胶表面；
所述高反胶沿所述保护层表面设于所述LED芯片和荧光膜片四周。
2.如权利要求1所述的白光LED芯片，其特征在于，所述保护层由硬质材料制备而成，硬度范围为5.5～6.5H。
3.如权利要求1所述的白光LED芯片，其特征在于，所述保护层的厚度为1～50μm。
4.如权利要求2或3所述的白光LED芯片，其特征在于，所述保护层由二丁醚制备而成。
5.如权利要求1或2或3所述的白光LED芯片，其特征在于，所述荧光膜片设于所述LED芯片的上表面，且所述荧光膜片的面积大于LED芯片表面的面积，所述荧光膜片沿所述LED芯片的中心位置设置。
6.如权利要求1或2或3所述的白光LED芯片，其特征在于，所述透明硅胶于所述荧光膜片表面朝向荧光膜片呈弧状设于所述LED芯片四周。
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| CN109655432A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-19 | 江西省晶瑞光电有限公司 | 透明硅胶性能测试方法 |
| CN109980065A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 晶能光电（江西）有限公司 | 白光led芯片及其制备方法 |
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