专利名称：通孔型发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管，尤其指一种可提高发光均匀度的通孔型发光二极管。
背景技术：
近年来，由于发光二极管(LightingEmittingDiode，简称LED)有寿命长、省电、反应速度快、可靠度高、环保、安全等特点，已广泛地应用于景观照明、大屏幕显示的多种场合，并将大规模地进入普通照明领域。通孔型发光二极管主要是利用在杯体凹穴中的蓝光发光二极管芯片激发涂布在杯体内且在芯片上方的黄色荧光粉，利用蓝光和黄光混光而发出。由于安装有蓝光发光二极管芯片的杯体凹穴为圆柱状，而非发光二极管芯片的立方矩形，这使得荧光粉沉淀和蓝光LED芯片发光路径并不匹配，造成LED出光经过二次透镜的折射，使在投射光点外圈产生明显的黄晕光点，特别是强聚焦的发光二极管，这个尤为严重，而这个严重地影响着通孔型发光二极管的推广应用。
现有技术之一是在封装发光二极管芯片的荧光胶中添加扩散剂，以消除此黄晕光圈，然而这种做法会造成发光角度增大及发光效率减损，从而导致亮度比未添加扩散剂的亮度低。
由此可鉴，本发明提供的一种能够在不增加制造成本的基础上，减少黄晕光圈，且使得出光亮度增加的通孔型发光二极管实属必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题旨在提供一种通孔型发光二极管，其改善了通孔型发光二极管的黄暈光圈问题，提高了通孔型发光二极管的均匀性，并能提升了通孔型发光二极管的光轴中心亮度。
上述目的是这样实现的-
一种通孔型发光二极管，其包括有
一发光二极管芯片；
一第一电极脚；一基座，由一第一端延伸有一第二电极脚，由该第一端相对的一第二端具有内凹的一杯状结构，该杯状结构具有一底部、 一侧边及一杯口，该杯状结构用以容置该发光二极管芯片，在该杯状结构中邻近底部的结构为相对的立方矩形，该底部的边长大于该发光二极管芯片的边长，而在侧边与发光二极管芯片之间留有一空隙，且该发光二极管芯片与该杯状结构的杯口之间具有一预定距
离；
一含荧光粉的封装胶体被至少形成在该预定距离所定义出的空间中；其中，该发光二极管芯片的正、负电极分别以一引线电连接至该基座与该第一电极脚。
优选的是，该杯状结构的该侧边进一步分成彼此具有转折处的一第一侧边和一第二侧边，该第一侧边靠近于该杯口，该第二侧边靠近于该底部且该第二侧边与该底部共同形成一立方矩形的腔。
优选的是，该杯状结构的该侧边进一步分成彼此具有转折处的一第三侧边、第四侧边和第五侧边，该第三侧边靠近于该杯口，该第五侧边靠近于该底部且该第五侧边与该底部共同形成一立方矩形的腔，并该第三侧边和第五侧边通过该第四侧边而连接。
优选的是，该第一侧边或第三侧边呈现向外张开状且具有一定的倾斜度，倾斜角为45°~180°。
优选的是，该封装胶体中含有二氧化钛(Ti02)。
本发明还提供了一种通孔型发光二极管，其包括有
一发光二极管芯片；
一第一电极脚；
一基座，由一第一端延伸有一第二电极脚，由该第一端相对的一第二端具有内凹的一杯状结构，该杯状结构具有一底部、 一侧边及一杯口，该杯状结构用以容置该发光二极管芯片，在该杯状结构中邻近底部的形狀为与該发光二极管芯片的形状相匹配之形狀，该底部的边长大于该发光二极管芯片的边长，而在侧边与发光二极管芯片之间留有一空隙，且该发光二极管芯片与该杯状结构的杯口之间具有一预定距离；
一含二氧化钛(Ti02)粉的封装胶体被至少形成在该预定距离所定义出的空间中。其中，该封装胶体中含有螢光粉。与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明在杯状结构且在该发光二极管芯片周围的结构设为立方矩形的杯状结构，以与发光二极管芯片的外观结构相配合，且该杯状结构可随该发光二极管芯片的形状改变而改变，使得发光二极管芯片所发出的光的出光角度基本相同，使光线能够较大程度地聚集一起，从而不仅增加了通孔型发光二极管的色度均匀性，同时又增加了通孔型发光二极管的亮度。
本发明该发光二极管的导电支架的杯状结构具有一定的深度，从而使该结构可以适应不同形式的发光二极管芯片，且使荧光粉能够与光线混合均匀，从而使发出的光的均匀度增加。
该杯状结构的两段式或三段式侧边结构，将靠近杯口的侧边的倾斜度增加，使杯口为圆形或矩形，从而增大了杯口的表面积，使得在对发光二极管芯片进行封装时，点胶头在未完全对准杯状结构时，利用上层侧边的斜面，辅助封装胶体滑入，而仍然能够对发光二极管进行封装，减少不良率。
另外，本发明选择在封装胶体中添加二氧化钛(Ti02)时，利用二氧化钛粒子对可见光全部波长都有同等的强烈反射，从而减少光的损失，因此提高了通孔型发光二极管的亮度。
下面将结合附图及实施例对本发明进一步详细说明-
图1为本发明通孔型发光二极管第一实施例剖视图；图2为图1中A的放大图；图3为图1中A的俯视图4为本发明发光二极管的第三实施例的剖视图5为图4中B的放大图6为本发明发光二极管第二实施例的剖视图7为图6中C的放大图8为图6中C的俯视图9a为本发明应用于炮弹型发光二极管的封装结构图；图％为本发明应用于食人鱼型发光二极管的封装结构图。
具体实施例方式
图1为本发明发光二极管第一实施例剖视图，图2为图1中A的放大图，请参考图1及图2。本发明提供一种通孔型发光二极管，其包括有 一基座10，安装在基座10上的芯片50，覆盖在芯片50上的一封装胶体20，以及一第一电极脚31。该基座10用于承载发光二极管芯片50，而该封装胶体20则用于对发光土极管芯片50进行封装。
其中，该基座10的第一端延伸有一第二电极脚30，并在与第一端相对的第二端具有内凹的杯状结构103，用于安装该发光二极管芯片50，该杯状结构103更具有一底部104、 一侧边105和一杯口 108，该发光二极管芯片50则安装于该底部104的上方。为了能够在封装时封装胶体50能够完全覆盖住芯片50，芯片50的周围要保留一定的空间，因此，该杯状结构103的底部104的边长大于该发光二极管芯片50的边长，且侧边105与发光二极管芯片50之间留有一空隙106，而该发光二极管50与杯状结构103的杯口之间具有预定距离H。
该发光二极管芯片50可以为一蓝光芯片，其正、负电极分别通过引线102连接至该基座IO，或直接连接至至少一该电极脚30、 31。
图3为图1中A的俯视图，参考图2及图3。为了使发光二极管芯片50周面的光线被局限在杯状结构103的侧边105于发光二极管芯片50的周面之间，减少光线与侧边105碰撞而产生的光线减损，及解决不同的角度出光强度不同的问题，将杯状结构103的外观形状设置成与发光二极管芯片50的形状相匹配。如发光二极管芯片50的形状为长方体，则相应的底部104的形状适应性的为长方体，同样道理，如发光二极管芯片50的形状为正方体，则相应的底部104的形状适应性的为正方体。同时，侧边105与发光二极管芯片50之间保留有一空隙106，该空隙106的大小为使发光二极管芯片50与侧边105不接触即可，使得在对发光二极管芯片50进行封装时，封装胶体20能够完全进入，从而避免封装胶体50填充不均匀。对发光二极管芯片50进行封装，因此杯状结构103底部104的边长为稍大于发光二极管芯片50的边长，且以该空隙106为大于该发光二极管芯片50的边长0.07mm-0.12mm为较佳。举例说明如发光二极管芯片50的边长为0.38 mm，则底部104的边长的长度为0.45mm-0.50 mm为宜。为了使的封装胶体20能够充分的与蓝光芯片的发光二极管芯片50发出的 光线混合，以使光通过封装胶体20后能够发出均匀的，发光二极管芯片50与 杯状结构103的杯口 108的距离H的取值范围为0.25mm-0.3mm为宜。
继续参见图2。然而，由于技术问题，不能将杯状结构103的侧边105完 全制作成直角边，但为了达到更好的效果，尽量将侧边105的倾斜角(x降到最 低，以a的值小于5°为宜，而杯状结构103的杯口的宽度W则为大于0.9 mm。
图，为本发明发光二极管的第三实施例的剖视图，图5为图4中B的放大 图，参iL图4和图5。与本发明第一实施例不同的是，该杯状结构103的侧边 为两段式侧边，其具有一第一侧边105a和一第二侧边105b，该第一侧边105a 靠近于该杯口 108，并形成一倒圆锥形的腔，而该第二侧边105b靠近于该底部 104，并形成一立方矩形的腔。优选的是，该第一侧边105b具有一定的倾斜， 其倾斜角为P，且P为45°~180°之間。该倾斜的第一恻边105b使得杯口 108 的宽度变大，使在对发光二极管芯片50进行封装时，点胶头在在未完全对准 杯状结构103时，点胶头利用侧边105b的斜面，辅助封装胶体20滑入，而仍 然能够对发光二极管进行封装，减少不良率。
图6为本发明发光二极管第二实施例的剖视图，图7为图6中C的放大图， 图8为图6中C的俯视图，参见图5、图6和图7。本实施例与第二实施例不 同的是，该结构103为三段式侧边，其具有该侧边为三段式侧边，其具有一第 三侧边105c、第四侧边105d和第五侧边105e，该第三侧边105c靠近于该杯 口 108并形成一圆形的腔，该第五侧边105e靠近于该底部104并形成一立方 矩形的腔，并该第三恻边105c和第五侧边105通过该第四侧边105d而连接。 与第二实施例相同的是，该第三侧边105c具有一定的倾斜，其倾斜角为卩，且 P为大于45°，且与第二实施例达到同样的效果，使得在封装制程时点胶头在 在未完全对准杯状结构103时，点胶头利用侧边105b的斜面，辅助封装胶体 20滑入，使得良率增加。
无论在第一实施例，还是第二实施例中，该发光二极管芯片50为蓝光芯 片，而该封装胶体20为荧光粉，或者该封装胶体20为二氧化钛(Ti02)粉， 或者为封装胶体为荧光粉和二氧化钛(Ti02)的混合物。由于二氧化钛粒子对 可见光全部波长都有同等的强烈反射，使得光能够发生全反射，从而减少了光 在通过封装胶体20时的损失，从而相对地增加了发光二极管的亮度。参见图9a和图9b，其分别示意了本发明应用于炮弹型发光二极管、食人 鱼型发光二极管的封装结构图。在将发光二极管芯片50封装后，可根据需要 封装形竭封装体40，而第一电极脚30、第二电极脚31暴露于封装体40之外， 从而形成炮弹型发光二极管(如图9a所示)。如图9b所示，发光二极管芯片 50a封装后，可根据需要封装形成封装体40a，电极脚30a、 31a暴露于封装体 40a之外，形成食人鱼型发光二极管。炮弹型发光二极管与食人鱼型发光二极 管的封装方式属于本领域技术人员熟知的技术，故本发明在此不再赘述。
本发明发光二极管，其通过设置与发光二极管芯片适应的杯状结构，使得 发光二极管芯片发出的光线的出射角变化不大，能够集中在发光二极管的中心 轴上，减少了黄晕光点，进而增加了出光亮度和均匀度。同时，杯状结构具有 足够的深度，使得芯片发出的能够能够与封装胶体中的荧光粉和二氧化钛混合 均匀，更进一步地减少了黄晕光点。本发明的另一个特征点在于，杯状结构的 侧边为两段式侧边三段式侧边，其使得在不影响使用效果的情况下，增大了杯 状结构的杯口宽度，从而更有利于点胶头在点胶过程中对准该杯状结构，增加 了生产良率。本发明的通孔型发光二极管包含炮弹型发光二极管(如图9a所 示)、食人鱼型发光二极管(如图9b所示)等多种形式的发光二极管。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实 施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的 等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和 标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
权利要求
1.一种通孔型发光二极管，其包括有一发光二极管芯片；一第一电极脚；一基座，由一第一端延伸有一第二电极脚，由该第一端相对的一第二端具有内凹的一杯状结构，该杯状结构具有一底部、一侧边及一杯口，该杯状结构用以容置该发光二极管芯片，在该杯状结构中邻近底部的结构为相对的立方矩形，该底部的边长大于该发光二极管芯片的边长，而在侧边与发光二极管芯片之间留有一空隙，且该发光二极管芯片与该杯状结构的杯口之间具有一预定距离；一含荧光粉的封装胶体被至少形成在该预定距离所定义出的空间中；其中，该发光二极管芯片的至少一正、负电极以一引线电连接至该基座与该第一电极脚。
2. 如权利要求1所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该杯状结构的该侧边进一步分成彼此具有转折处的一第一侧边和一第二侧边，该第一侧边靠近于该杯口，该第二侧边靠近于该底部且该第二侧边与该底部共同形成一立方矩形的腔。
3. 如权利要求1所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该杯状结构的該侧边进一步分成彼此具有转折处的一第三侧边、第四侧边和第五侧边，该第三侧边靠近于该杯口，该第五侧边靠近于该底部且该第五侧边与该底部共同形成一立方矩形的腔，并该第三侧边和第五侧边通过该第四侧边而连接。
4. 如权利要求2或3所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该第一侧边或该第三侧边呈现向外张开状且具有一定的倾斜度，倾斜角为45° 180°。
5. 如权利要求1所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该封装胶体中含有二氧化钛(Ti02)。
6. —种通孔型发光二极管，其包括有一发光二极管芯片；一第一电极脚；一基座，由一第一端延伸有一第二电极脚，由该第一端相对的一第二端具有内凹的一杯状结构，该杯状结构具有一底部、 一侧边及一杯口，该杯状结构用以容置该发光二极管芯片，在该杯状结构中邻近底部的形狀为與該发光二极管芯片的形状相匹配之形状，该底部的边长大于该发光二极管芯片的边长，而在侧边与发光二极管芯片之间留有一空隙，且该发光二极管芯片与该杯状结构的杯口之间具有一预定距离；一含二氧化钛(Ti02)粉的封装胶体被至少形成在该预定距离所定义出的空间中。
7. 如权利要求6所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该杯状结构的该侧边进一步分成彼此具有转折处的一第一侧边和一第二侧边，该第一侧边靠近于该杯口，该第二侧边靠近于该底部且该第二侧边与该底部共同形成一立方的腔体。
8. 如权利要求6所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该杯状结构的该侧边进一步分成彼此具有转折处的一第三侧边、第四侧边和第五侧边，该第三侧边靠近于该杯口，该第五侧边靠近于该底部且该第五侧边与该底部共同形成一立方的腔体，并该第三侧边和第五侧边通过该第四侧边而连接。
9. 如权利要求7或8所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该第一侧边或该第三侧边呈现向外张开状且具有一定的倾斜度，倾斜角为45°~180°。
10. 如权利要求6所述的通孔型发光二极管，其特征在于，该封装胶体中含有萤光粉。
全文摘要
本发明公开了一种通孔型发光二极管，其包括有一发光二极管芯片，一基座，及一含荧光粉的封装胶体。其中，该基座具有一内凹的杯状结构，该杯状结构的底部用于安装芯片，且形状为与发光二极管芯片相适应的矩形，该杯状结构的底部的边长大于发光二极管芯片的边长，且该发光二极管芯片与杯状结构的杯口之间具有预定距离。该杯状结构的侧边为两段式或三段式侧边。本发明的发光二极管的导电支架，其通过设置与发光二极管芯片适应的杯状结构，使得发光二极管芯片发出的光线的出射角变化不大，且杯状结构具有足够的深度，使得芯片发出的能够能够与封装胶体中的荧光粉混合均匀，减少了黄晕光点，进而增加了出光亮度和均匀度。
文档编号H01L33/00GK101656289SQ200910192498
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者刘奕志, 李柏贤, 黄俊维 申请人:旭丽电子(广州)有限公司;光宝科技股份有限公司