TW201440255A - 製作白光發光元件之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明相關於一種製作白光發光元件之方法，特別是有關一種以陶瓷螢光體或玻璃螢光體製作白光發光元件之方法。本發明藉由陶瓷螢光體或玻璃螢光體取代由膠水與螢光粉混合而成的密封膠，而提供一簡單與省時的白光發光元件製作方法，進而提升白光發光元件的信賴性與使用壽命。

Description

製作白光發光元件之方法
本發明相關於一種製作白光發光元件之方法，特別是有關一種以陶瓷螢光體或玻璃螢光體製作白光發光元件之方法。
目前的白光發光元件多是以各種顏色的螢光粉搭配不同顏色發光二極體而組成的。舉例來說，於藍光發光二極體表面上塗佈黃色螢光粉而製作成一白光發光二極體，或於藍光發光二極體表面上塗佈綠色螢光粉與紅色螢光粉而製作成一白光發光二極體。傳統的白光發光元件製程中，螢光粉的塗佈方式是先將螢光粉與膠水混合，再以填充擠壓的方式塗佈於發光二極體(例如藍光發光二極體)的表面上。然而，螢光粉與膠水混合與塗佈過程不但複雜且耗時，並且容易產生螢光粉分佈不均的問題。
第一圖顯示一傳統的白光發光二極體10。此白光發光二極體10的製作方法如下：在一發光二極體14(例如藍光發光二極體)由基材上分割後，將發光二極體14置於導線架16上並經打線而與導線架16電性連接，再以螢光粉與膠水混合而成的密封膠12將發光二極體14密封。然而，在傳統的白光發光二極體製程中，由於需先將螢光粉與膠水混合，再塗佈於發光二極體14上而將其密封，不但過程較為複雜且耗時，且容易產生螢光粉分佈不均的問題，並且由於螢光粉(或混合有螢光粉之密封膠12)與發光二極體14直接接觸，而影響白光白光發光二極體10的信賴性，進而縮減白光發光二極體10的使用壽命。
有鑑於此，亟需要一種更為簡單與省時之製作白光發光元件之方法，而並且可以有效地提升白光發光元件之信賴性與使用壽命。
本發明之一目的為提供一種製作白光發光元件之方法，以陶瓷螢光體或玻璃螢光體取代螢光體與膠水混合而成的密封膠，而以更為簡單與省時的製程製作白光發光元件，並且有效地提升白光發光元件之信賴性與使用壽命。
根據本發明之一目的，本發明提供一種製作白光發光元件之方法，特別是以陶瓷螢光體或玻璃螢光體製作白光發光元件之方法。製作白光發光元件之方法包含下列步驟：首先，提供一基材，基材上設置有一發光元件，接著，將一固態螢光體設置於該基材上的該發光元件上方。
因此，本發明提供了一種更為簡單與省時之製作白光發光元件之方法，而並且可以有效地提升白光發光元件之信賴性與使用壽命。
本發明的一些實施例詳細描述如下。然而，除了該詳細描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行。亦即，本發明的範圍不受已提出之實施例的限制，而以本發明提出之申請專利範圍為準。其次，當本發明之實施例圖示中的各元件或步驟以單一元件或步驟描述說明時，不應以此作為有限定的認知，即如下之說明未特別強調數目上的限制時本發明之精神與應用範圍可推及多數個元件或結構並存的結構與方法上。再者，在本說明書中，各元件之不同部分並沒有完全依照尺寸繪圖，某些尺度與其他相關尺度相比或有被誇張或是簡化，以提供更清楚的描述以增進對本發明的理解。而本發明所沿用的現有技藝，在此僅做重點式的引用，以助本發明的闡述。
第二A圖至第二B圖為本發明之一實施例之製作白光發光元件之方法的立體流程圖，其以立體結構顯示整個製程與各個製程步驟。參照第二A圖，首先，提供一基材102，其中，基材102上設置有一發光元件104。基材102可以為一基板或是晶圓，而發光元件104則可以為一藍光發光元件(例如藍光發光二極體)、一紫光發光元件(例如紫光發光二極體)、或是一雷射(元件)。
參照第二B圖，接著，將一固態螢光體106設置於基材102上的發光元件104上方，特別是設置於發光元件104的發光面上方，而將發光元件104容置於基材102與固態螢光體106所形成的空間中，而製作成一白光發光元件100。固態螢光體106包含有至少一種螢光粉，其均勻地摻雜或分佈於固態螢光體106中，使得固態螢光體106可以吸收發光元件104所發出的部份光線，例如藍光、紫光、或雷射，而激發出一具有顏色的光線，例如藍綠光、綠光、黃光、或紅光，而與發光元件104所發出的光混合，進而產生白光。
固態螢光體106為一陶瓷材料與至少一螢光粉所組成的陶瓷螢光體，其中，可以在以陶瓷材料鍛燒或製作成一固態螢光體106時，即將螢光粉加入陶瓷材料中，使其均勻地分佈或摻雜於陶瓷材料中，而製作成一陶瓷螢光體。或者，固態螢光體106為一玻璃材料與至少一螢光粉所組成的玻璃螢光體，其中，可以在以玻璃材料鍛燒或製作成一固態螢光體106時，即將螢光粉加入玻璃材料中，使其均勻地分佈或摻雜於玻璃材料中，而製作成一玻璃螢光體。固態螢光體106可以為一固態螢光片、固態螢光塊、或是其他形狀，其可以依照需求採取各種不同的形狀，本發明對此不加以限制。
摻雜或分佈於固態螢光體106中的螢光粉可以為一綠色螢光粉、黃色螢光粉、綠色螢光粉、或紅色螢光粉。或者，為了加強白光發光元件的演色性，固態螢光體106中的螢光粉也可以包含兩種或是多種上述螢光粉，即將兩種或多種顏色的螢光粉均勻地摻雜或分佈於固態螢光體106中。固態螢光體106可以為一固態螢光片、固態螢光塊、或是其他形狀，其可以依照需求採取各種不同的形狀，本發明對此不加以限制。
再者，可以依照所需的白光特性，例如演色性等，採用不同的發光元件104搭配摻雜各種不同顏色螢光粉的固態螢光體106製作成白光發光元件100。舉例來說，可以藍光發光元件(例如藍光發光二極體)搭配摻雜有黃色螢光粉的固態螢光體106製作一白光發光元件，或以藍光發光元件(例如藍光發光二極體)搭配同時摻雜有紅色螢光粉與綠色螢光粉的固態螢光體106製作一白光發光元件。或是，為了加強白光發光元件的演色性，可以藍光發光元件(例如藍光發光二極體)搭配同時摻雜有黃色螢光粉與藍綠色螢光粉的固態螢光體106製作一白光發光元件，可以藍光發光元件(例如藍光發光二極體)搭配同時摻雜有紅色螢光粉、綠色螢光粉、以及藍綠色螢光粉的固態螢光體106製作一白光發光元件，或是甚至可以以藍光發光元件(例如藍光發光二極體)搭配同時摻雜有黃色螢光粉、紅色螢光粉、綠色螢光粉、以及藍綠色螢光粉的固態螢光體106製作一白光發光元件。
另外，固態螢光體106雖然設置於發光元件104上方，，而將發光元件104容置於基材102與固態螢光體106所形成的空間中，但是固態螢光體106並不直接接觸發光元件104。因此，以本發明之製作白光發光元件之方法製作的白光發光元件並不會如同以傳統方式製作的白光發光二極體，因為白光發光二極體中的發光二極體與由螢光粉與膠水混合而成的密封膠直接接觸，而影響白光發光二極體的信賴性與使用壽命，而可以有效地提升白光發光元件的信賴性與使用壽命。
再者，由於傳統的白光發光二極體製程，需要將液態且具黏性的膠水與粉狀的螢光粉混合成一密封膠，在將其塗佈於發光元件上，但是將要將液態且具黏性的膠水與粉狀的螢光粉均勻混合是有困難性的且耗時的。但是，本發明之製作白光發光元件之方法直接已有螢光粉均勻地摻雜或分佈於其中的固態螢光體106(例如陶瓷螢光體或玻璃螢光體)取代由膠水與螢光粉混合成密封膠，不但不會有將液態且具黏性的膠水與粉狀的螢光粉均勻混合的問題，更可以一簡單的步驟取代塗佈製程而將固態螢光體106直接設置於基材102上，例如直接將固態螢光體106黏在基材102上。因此，本發明之製作白光發光元件之方法相較於傳統的白光發光二極體製程，更為簡單與省時。
參照第三A圖，其為以本發明之製作白光發光元件之方法製作而成的白光發光元件100A的一實施例的結構示意圖。白光發光元件100A與第二B圖所示之白光發光元件100具有相似的結構。白光發光元件100A與白光發光元件100之間的差異，在於白光發光元件100A中所使用的固態螢光體106A在其面對發光元件104的一面上，具有一對應發光元件104的凹槽108。
然而，參照第三B圖，本發明之製作白光發光元件之方法所採用的基材102上可以同時設置有數個發光元件104A、104B、104C，而固態螢光體106A則設置於發光元件104A、104B、104C的上方，而將發光元件104A、104B、104C同時容置於固態螢光體106B與基材102所形成的空間中。另外，固態螢光體106B面對發光元件104A、104B、104C的一面上分別面對發光元件104A、104B、104C的區域，都具有一凹槽108A、108B、108C，即固態螢光體106B的每一凹槽108A、108B、108C皆對應一發光元件104A、104B、104C。
有鑑於上述實施例，本發明提供了一種製作白光發光元件之方法，以固態螢光粉(例如陶瓷螢光體或玻璃螢光體)取代傳統白光發光二極體製程中的由螢光體與膠水混合而成的密封膠，而以更為簡單與省時的製程製作白光發光元件，並且有效地提升白光發光元件之信賴性與使用壽命。
10．．．白光發光二極體
12．．．密封膠
14．．．發光二極體
16．．．導線架
100、100A、100B．．．白光發光元件
102．．．基材
104、104A、104B、104C．．．發光元件
106、106A、106B．．．固態螢光體
108、108A、108B、108C．．．凹槽
第一A圖為傳統白光發光二極體之示意圖。第二A圖至第二B圖為本發明之一實施例之製作白光發光元件之方法的立體流程圖。第三A圖為本發明之一實施例之白光發光元件示意圖，其中，此白光發光元件以本發明之製作白光發光元件之方法製作而成。第三B圖為本發明之另一實施例之白光發光元件示意圖，其中，此白光發光元件以本發明之製作白光發光元件之方法製作而成。
100．．．白光發光元件
102．．．基材
104．．．發光元件
106．．．固態螢光體

Claims (9)

  1. 一種製作白光發光元件之方法，包含：提供一基材，該基材上設置有一發光元件;以及將一固態螢光體設置於該基材上的該發光元件上方，該固態螢光體內摻雜有一螢光粉，使得該固態螢光體吸收該發光元件所發出的部份光線而激發出一光線與該發光元件所發出的光混合，而產生白光。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該發光元件為一藍光發光元件、一紫光發光元件、或一雷射。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該固態螢光體為一陶瓷材料與該螢光粉所組成的陶瓷螢光體，其中，該螢光粉均勻地分佈或摻雜於該陶瓷材料中。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該固態螢光體為一玻璃材料與該螢光粉所組成的玻璃螢光體，其中，該螢光粉均勻地分佈或摻雜於該玻璃材料中。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該螢光粉包含下列一種螢光粉：藍綠色螢光粉、黃色螢光粉、綠色螢光粉、紅色螢光粉，或是包含兩種或多種上述的螢光粉。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該固態螢光體面對該發光元件的一面上具有對應該發光元件的凹槽。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該基材上設置有複數個發光元件。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述之製作白光發光元件之方法，其中該固態螢光體面對該發光元件的一面上具有數個凹槽，每一該凹槽皆對應一發光元件，而設置於該發光元件上方。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之製作白光發光元件之方法，其中該固態螢光體設置於該發光元件上方而不與該發光元件接觸。
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