专利名称：发光封装结构及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种发光封装结构及其制造方法，且特别是关 千一种具有高发光率的发光封装结构及其制造方法。
背景技术：
目前许多发光封装结构会导致发光装置产生发光效率不足的 问题，为了解决这个问题，许多发光封装结构在制作过程中会采 取添加特定的制造工艺以提高发光封装结构的发光效率。
请参考图1,发光封装结构由基座102、发光元件106、透明 封装材料108、焚光粉层110及透镜112組成。其中，该荧光粉层 110是利用多次涂布技术，将荧光粉均匀涂布于透镜U2内层并远 离发光元件106而制造完成的，可减少因4斤射而返回发光元件106 的光束，避免因此而造成的光损失。然而，这种封装结构有以下 缺点(1)需经过多次涂布技术方虽可使荧光粉层均匀分布，但 制造工艺繁复、不易控制且增加成本。(2)会使光在封装材料界 面处产生全反射，降低发光效率。
现有的发光封装结构存在发光效率低或者制造工艺复杂的问 题，令其对应的发光装置的应用范围被局限。因此，制造出一种 制造工艺筒易、发光效率高的封装结构成为了 一种新的需求。
发明内容
为了解决现有发光封装结构存在的问题，本发明提供一种发 光效率高并且制造工艺简易的发光封装结构，以提高发光装置的 应用范围。
本发明提供的发光封装结构，包括 一发光元件； 一基座， 用以承载该发光元件； 一封装材料，可包覆该发光元件；以及一 荧光粉，混合于该封装材料中，其中，该焚光粉离该发光元件的 距离越大时，该荧光粉在该封装材料中的浓度越高。该发光封装结构还包括一透镜，被设置于该发光元件的上方。
本发明还提供一种发光封装结构的制造方法，包括[l]混合 一封装材料与一荧光粉并形成一混合物；[2]将该混合物设置于一 发光元件上方的一腔体中；[3]以及烘烤该封装结构并控制烘烤参 数令该荧光粉离该发光元件的距离越大时该荧光粉在该封装材料 中的浓度越高，其中，该发光元件已被安装在一基座的支架上。 在步骤[3]前还包括颠倒该发光封装结构。
本发明提供的发光封装结构，具有该荧光粉离该发光元件的 距离越大时，该荧光粉在该封装材料中的浓度越高的特点，从而 该封装材料与该荧光粉形成的混合物的折射率有渐进式的变化， 因而减少光在界面产生的全反射，发光效率高。
图1是现有的封装结构概要图。 图2是本发明实施例一的发光封装结构概要图。 图3是本发明实施例二的发光封装结构概要图。 图4是本发明实施例三的发光封装结构概要图。 图5是本发明实施例四的发光封装结构概要图。 图6是本发明实施例五的发光封装结构概要图。
具体实施例方式
图2为本发明实施方式一的发光封装结构概要图。该发光封 装结构具有一基座202，其中该基座还包含一金属支架204。 一发 光元件206安装在该基座202上，其中，在本实施例中，该发光 元件206为一二极管发光晶片。透镜212安装在基座202上方。 封装材料208与荧光粉210位于透镜212与基座202构成的腔体 中，其中，该封装材料208为一热固型材料，且该荧光粉210离 该发光元件206的距离越大时，该荧光4分210在该封装材料208 中的浓度越高。该发光封装的制造方法如下。首先将发光元件206安装在支 架204上。然后将透镜212安装在基座202上。将封装材料208 与荧光粉210进行混合，将封装材料208与荧光粉210的混合物 注入基座202与透镜212形成的腔体中。然后将上述组件颠倒烘 烤，并借着控制工艺参数如烘烤时间和烘烤温度，使荧光粉210 离该发光元件206的距离越大时，该荧光粉210在该封装材料208 中的浓度越高。
在上述实施例中，该封装材料208可以为一热固型材料如胶 体，可与荧光粉210进行混合，并可经由后续的工艺，加以固化 的一种材料。
更进一步的说，藉由重力沉淀原理加以设计，使荧光粉210 离该发光元件206的距离越大时，该荧光粉210在该封装材料208 中的浓度越高，因而造成折射率具有渐进式变化来减少界面全反 射，并同时使荧光粉210沉淀于远离发光元件206处，提升发光 效率。
在实际应用中，为了令该发光封装结构及其制造方法灵活多 变，还可对该发光封装结构及其制造方法加以变化，但是封装材 料208与该荧光粉210的形成的混合物同样都具有折射率有渐进 式变化的特点。
图3是本发明实施例二的发光封装结构概要图。该发光封装 结构包括 一基座302，包括一支架304; —发光元件306; —封 装材料308以及一荧光粉310，该荧光粉310处于该封装材料308 中，其中该封装材料与该荧光粉位于该发光元件的上方。
图3的发光封装的制造方法如下。首先将发光元件306安装 在支架304上。将该基座302与图3所示之模具314组装成一体, 也就是说形成一腔体，再将一与荧光粉310混合完全的封装材料 308注入该腔体。将上述的架构颠倒并进行烘烤，待该封装材料 固化完成后再将产品脱离模具314。其中，该荧光粉310离该发 光元件306的距离越大时，该荧光粉310在该封装材料308中的浓度越高，只是邻近于发光元件306的封装材料308中荧光粉310 的浓度接近于零，先让发光元件306的光束充分射出。
该实施例的发光封装结构亦可包含两种封装材料，其 一 为位 于近发光元件区的第 一封装材料，其二为位于远离发光元件区的 第二封装材料，其中该第 一 封装材料与第二封装材料可根据需要， 采用相同或不同的透明胶体材料。
该发光封装结构的制作方法亦可采用两阶段的封装程序，如 于模具314内注入含荧光粉的第二封装材料，并于安装了发光元 件306的基座302的凹槽内注入不含荧光粉的第一封装材料，再 择一先将其烘烤。其中不论是先烘烤该第二封装材料或是已组装 完成再进行烘烤，皆需让该模具的弧面朝下，亦即采用颠倒烘烤 的方式。待封装材料固化完成后，再进行脱模。
图4是本发明实施例三的发光封装结构概要图。该发光封装 结构具有一基座402，该基座402更包括一支架404。发光元件 406安装在该支架404上。透镜412安装在基座402上方，其中 该透4竟412具有一凹陷区域，例如为一凹槽结构。封装材料408 与荧光粉410位于透镜412的凹陷区域中，其中，该荧光粉410 离该凹陷区域底部的距离越小时，该荧光粉410在该封装材料408 中的浓度越高，其中，在该凹陷区域以外区域，荧光粉410在封 装材料408中的浓度接近于零。
图4的发光封装的制造方法如下。首先将封装材料408与焚 光粉410进行混合，再将封装材料408与荧光粉410的混合物注 入透镜412的凹陷区域中并将该凹陷区域填满。烘烤该透镜412， 使该荧光粉410离凹陷区域底部的距离越小时，该荧光粉410在 该封装材料408中的浓度越高。最后将发光元件406安装在支架 404上，将透镜412组装于支架404上。注入封装材料408将基 座402与透镜412形成的腔体填满。
该实施例三的发光封装结构也可包括两种封装材料，其一为 位于近发光元件区的第一封装材料，其二为位于远离发光元件区的第二封装材料，其中该第 一封装材料与第二封装材料可根据需 要，采用相同或不同的透明胶体材料。
对应于具有两种封装材料的发光封装结构的制作方法如下。
首先将第二封装材料与荧光粉410进行混合，再将第二封装材料 与荧光粉410的混合物注入透镜412的凹陷区域中并将凹陷区域 填满。烘烤该透镜412,使该焚光粉410离凹陷区域底部的距离 越小时，该荧光粉410在该封装材料408中的浓度越高。最后将 发光元件406安装在支架404上，将透镜412组装于基座402上。 注入第一封装材料将基座402与透镜412形成的腔体填满。
图5是本发明实施例四的发光封装结构概要图。该发光封装 结构具有一基座502,包括一支架504。发光元件506安装在该支 架504上。透镜512安装在基座502上方。封装材料508与荧光 粉510位于透镜512与基座502构成的腔体中，其中，该荧光粉 510离该发光元件506的距离越大时，该焚光粉510在该封装材 料508中的浓度越高，只是邻近于发光元件506的封装材料508 中几乎不包含荧光粉510。
图5的发光封装的制造方法如下。首先将发光元件506安装 在支架504上。再将封装材料508注入基座502形成的腔体中， 但是并不将该腔体填满。将上述组件烘烤将封装材料固化。然后 将透镜512安装在金属支架上。将封装材料508与荧光粉510进 行混合，将封装材料508与荧光粉510的混合物注入基座502与 透镜512形成的腔体中。然后将上述组件颠倒烘烤，令荧光粉510 离该发光元件506的距离越大时，该荧光粉510在该封装材料508 中的浓度越高。
该实施例四的封装结构也可包括两种封装材料，其一为位于 近发光元件区的第 一封装材料，其二为位于远离发光元件区的第 二封装材料，其中该第一封装材料与第二封装材料可根据需要， 采用相同或不同的透明胶体材料。
对应于具有两种封装材料的发光封装结构的制作方法如下。首先将发光元件506安装在支架504上。再第一封装材料注入基 座502形成的腔体中，但是并不将该腔体填满。然后将透镜512 安装在金属支架上。将第二封装材料与荧光粉510进行混合，将 第二封装材料与荧光粉510的混合物注入基座502与透镜512形 成的腔体中。然后将上述组件颠倒烘烤，令荧光粉510离该发光 元件506的距离越大时，该荧光粉510在第二封装材料中的浓度 越高。
图6是本发明实施例五的发光封装结构概要图。该发光封装 结构具有一基座602，包括一支架604。发光元件606安装在该支 架604上。透镜612安装在基座602上方。封装材津+ 608与荧光 粉610位于透镜612与基座602构成的腔体中，其中，该荧光并分 610离该发光元件606的距离越大时，该荧光4分610在该封装材 料608中的浓度的变化为逐渐升高再降低，邻近于发光元件606 的封装材料608中几乎不包含荧光粉610。在本实施例中，该荧 光粉610的浓度变化也可以是逐渐升高再保持不变。
图6的发光封装的制造方法可以采用两阶段或三阶段达成。 以两阶段为例，首先将发光元件606安装在支架604上。将透镜 612安装在基座602上。将封装材料608与荧光粉610进行混合 形成一第一混合物，将该第一混合物注入基座602与透镜612形 成的腔体中，但是该混合物并不将该腔体填满。然后将上述组件 烘烤，令荧光粉610离该发光元件606的距离越大时，该荧光粉 610在该封装材料608中的浓度越高。再将封装材料608与荧光 粉610进行混合形成一第二混合物，其中该荧光粉610在封装材 料608的浓度比第一混合物的浓度低，将该第二混合物注入基座 602与透镜612形成的腔体的剩余空间中，再将上述组件烘烤成 型。最终令荧光粉610在封装材料608中的浓度的变化为逐渐升 高再逐渐降低。
三阶段发光封装的制造方法如下。首先将发光元件606安装 在支架604上。再将封装材料608注入基座602形成的腔体中，但是并不将该腔体填满。将上述组件烘烤将封装材料固化。然后
将透镜612安装在基座602上。将封装材料608与荧光粉610进 行混合形成一第一混合物，将该第一混合物注入基座602与透镜 612形成的腔体中，该混合物依然没有将该腔体填满。然后将上 述组件烘烤，令荧光粉610离该发光元件606的距离越大时，该 荧光粉610在该封装材料608中的浓度越高。再将封装材料608 与荧光粉610进行混合形成一第二混合物，再将该第二混合物注 入基座602与透镜612形成的腔体的剩余空间中，再将上述组件 烘烤成型。最终令荧光粉610在封装材料608中的浓度的变化为 逐渐升高再逐渐降低。
该实施例五的发光封装结构也可包括两种封装材料，其 一 为位于近 发光元件区的第一封装材料，其二为位于远离发光元件区的第二 封装材料，其中该第一封装材料与第二封装材料可根据需要，采 用相同或不同的透明胶体材料；该发光封装结构也可以包括两种荧 光粉，其中位于第一封装材料中的荧光粉为第一荧光粉，第一荧光
粉离发光元件的距离越大，浓度越高；位于第二封装材料中的荧 光粉为第二荧光粉，该第二荧光粉的浓度变化比较灵活，离发光
元件的距离越远，该第二荧光粉的浓度可以是均匀、越来越高或 越来越低。
对应于具有两种封装材料和两种荧光粉的发光封装结构的制 作方法如下。首先将发光元件606安装在支架604上。再将透镜 612安装在基座602上。将第一封装材料与第一荧光粉进行混合 形成一第一混合物，将该第一混合物注入基座602与透镜612形 成的腔体中，并不将该腔体填满。然后将上述组件烘烤，令第一 荧光粉离该发光元件606的距离越大时，该第一荧光并分在第一该 封装材料中的浓度越高。再将第二封装材料与第二荧光粉进行混 合形成 一 第二混合物，其中该第二荧光粉在第二封装材料的浓度 可以比第一荧光粉在第一封装材料的浓度低或高，其视发光强度 或产品需求而定。将该第二混合物注入基座602与透镜612形成的腔体的剩余空间中，再将上述组件烘烤成型。
此外，于透镜安装前，可再追加一步骤，将透明封装材料，
如第一封装材料或第二封装材料，注入基座602形成的腔体中， 但是并不将该腔体填满。再将将上述组件烘烤将该透明封装材料 固化。藉此三阶段的步骤，形成近芯片区完全无荧光粉之封装架 构，因而形成另一种型态之发光封装结构。
以上仅为本发明的较佳实施例，根据本发明所作的多样化的 修饰，均不脱离如权利要求所要求保护的标的。
权利要求
1.一种发光封装结构，包括一发光元件；一基座，用以承载该发光元件；一封装材料，可包覆该发光元件；以及一荧光粉，混合于该封装材料中，其中，该荧光粉离该发光元件的距离越大时，该荧光粉在该封装材料中的浓度越高。
2. —种发光封装结构，包含一发光元件；一基座，该基座用以承载该发光元件； 复数金属支架，至少一金属支架与该基座相互连接； 一第一封装材料，涂布并包覆该基座和部分该金属支架； 其中该封装材料包含至少一第一含有荧光粉体层且其该 第一荧光粉体层内部浓度具有渐进式梯度变化。
3. 如权利要求1或2项所述的发光封装结构，其特征在于该发 光封装结构更包含至少一透镜，该透镜组装于该发光封装结 构上。
4. 如权利要求3所述的发光封装结构，其特征在于该透镜具有 一凹陷区域，该凹陷区域用以承载该第一荧光粉体层。
5. 如权利要求2所述的发光封装结构，其特征在于该发光封装 结构更包含至少一第二荧光粉体层位于该第一荧光粉体层 上，且其该第二荧光粉体层内部浓度具有渐进式梯度变化。
6. 如权利要求5所述的发光封装结构，其特征在于该第二荧光 粉体层之浓度渐进式梯度变化系指近该第一荧光粉体层側为 高，远离该第一荧光粉体层侧为低。
7. 如权利要求2、 4、 5任一项所述的发光封装结构，其特征在 于该第一荧光粉体层之浓度渐进式梯度变化系指近基座侧为 低，远离基座侧为高。
8. 如权利要求7所述的发光封装结构，其特征在于该发光封装结构更包含至少 一透明封装材料层，该透明封装材料层系位 于该基座和该第一荧光粉体层间。
9. 一种发光封装结构的制造方法，包括[l]混合一封装材料与一荧光粉并形成一混合物； [2]将该混合物设置于一发光元件上方的一腔体中；以及 [3]烘烤该封装结构并控制烘烤参数令该荧光粉离该发光 元件的距离越大时该荧光粉在该封装材料中的浓度越高， 其中，该发光元件已被安装在一支架的基座上。
10. 如权利要求9所述的发光封装结构的制造方法，其特征在于 步骤[3]前包括颠倒该发光封装结构。
全文摘要
本发明涉及一种发光封装结构，包括一发光元件；一基座，用以承载该发光元件；一封装材料，可包覆该发光元件；以及一荧光粉，混合于该封装材料中，其中，该荧光粉离该发光元件的距离越大时，该荧光粉在该封装材料中的浓度越高。该发光封装结构还包括一透镜，被设置于该发光元件的上方。本发明提供的发光封装结构，具有该荧光粉离该发光元件的距离越大时，该荧光粉在该封装材料中的浓度越高的特点，从而该封装材料与该荧光粉形成的混合物的折射率有渐进式的变化，因而减少光在界面产生的全反射，发光效率高。
文档编号H01L33/56GK101577297SQ20081002805
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月9日 优先权日2008年5月9日
发明者薛百胜 申请人:旭丽电子(广州)有限公司;光宝科技股份有限公司