专利名称：发光二极管封装结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种发光二极管封装结构，尤指一种适用于具有萤光胶体层的发光 二极管封装结构。
背景技术：
由于发光二极管(light emitting diode，LED)具有寿命长、体积小、高耐震性、发 热度小及耗电量低等优点，发光二极管已被广泛地应用于家电制品及各式仪器的指示灯或 光源。近年来，更由于发光二极管朝向多色彩及高亮度化发展，因此其应用范围已拓展至各 种携带式电子产品中，以作为小型显示器的背光源，成为兼具省电和环保概念的新照明光 源。一般信息产品的平面显示器所需的背光源皆以白光为主，因此应用作为背光源的 LED亦需能产生白光。目前业界一般产生白光的方式包括有(1)使用蓝光LED晶粒加黄绿 光萤光粉而形成白光，此方法成本较低，为大部份业界所采用，但其有一明显缺点为所产生 的白光缺少红光部分，故其演色性不佳；(2)使用红、蓝、绿光三颗LED晶粒，利用调整通过 三颗LED晶粒的电流来产生白光，此法效率最高，但生产成本亦最高；(3)使用紫外光(UV) 晶粒加上红、绿、蓝光萤光粉，但此法效率较低，而且UV光易造成环氧树脂老化；(4)蓝光 LED晶粒加上红、绿光萤光粉，此法效率偏低。请参阅图1，其绘示已知发光二极管封装结构部分示意图，此种LED装置乃必须使 用萤光粉而转换光波长。已知发光二极管封装结构包含有载体，如反射碗杯1、一发光二极 管晶粒2，如蓝光晶粒、及一萤光胶体层3，如黄色萤光粉胶体层。萤光胶体层3中含有均勻 散布的萤光粉颗粒。在萤光胶体层3之外再覆以一光学透镜层4。发光二极管晶粒2先固着于载体上，之后再以一封胶工艺将萤光胶体层3直接覆 盖于蓝光晶粒上。当蓝光晶粒发出蓝光至萤光粉时，黄色萤光粉受激发而形成黄光，由蓝光 与黄光的互补故而形成白光。本案创作人长期从事相关领域研究发现，上述LED封装结构因发光二极管晶粒与 萤光胶体层直接接触相距过近，导致所发出的光有颇大比例因萤光粉颗粒而散射。而上述 散射的光若因散射作用恰射回到发光二极管晶粒上，将产生被吸收的结果，故整体而言有 光损耗情形。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种LED封装结构，以便能提高LED装置的光通量及 发光效率，且更具有抑制萤光胶体层受潮劣化的功效。为达成上述目的，本发明的LED封装结构包括一发光二极管晶粒、一内透明胶体 层、一萤光胶体层、及一外透明胶体层。相对位置需为，内透明胶体层位于发光二极管晶粒 与萤光胶体层之间，且外透明胶体层与内透明胶体层将萤光胶体层上下夹住并包围。透明胶体层材质例如硅胶、环氧树脂、或玻璃。另外也考量折射率若较接近晶粒则光较容易顺利发出，较佳为1. 33-3. 0，穿透率较佳为85% — 100% (per mm)。利用本发明结构可有效解决已知萤光粉层直接包覆于LED晶粒之外、未提供适当 间距，导致一部份发光经萤光粉散射而重回具高吸收率的LED晶粒的问题，因而具减少LED 晶粒热能、提高总体出光量的功效。另一方面，通过二透明胶体层将萤光胶体层包围，可避 免萤光粉材受潮劣化，确保LED组件使用寿命。上述发光二极管晶粒例如为一蓝光二极管晶粒或紫外光二极管晶粒；萤光胶体层 可为黄色萤光胶体层、绿色萤光胶体层、或红色萤光胶体层。透明胶体层可为硅胶、热塑性 树脂如聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酯、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯、环氧树脂、或玻璃 材质。发光二极管晶粒可电性连接于一导电座。上述内透明胶体层与外透明胶体层较佳为同一材质，且更佳为一体成型。
有关本发明为达上述目的，所采用的技术手段及其它功效，以下列举一较佳实施 例并配合附图详细说明如后，其中图1是已知发光二极管封装结构部分示意图。图2是本发明一较佳实施例发光二极管封装结构的立体图。图3是沿图2的A-A线的剖视图。图4是本发明另一较佳实施例发光二极管封装结构的示意图。
具体实施例方式参考图2与图3，分别为本发明一较佳实施例发光二极管封装结构的立体图、及其 剖视图。LED封装结构包括有一发光二极管晶粒10、一透明胶体层11、一萤光胶体层12、一 导电座13、及一散热壳体15。本实施例所用发光二极管晶粒10为一蓝光晶粒，亦可使用紫 外光二极管晶粒，位于固晶平面17上，发光二极管晶粒10并通过二导线14与导电座13电 性连接，导电座13由代表二不同极性的正极支架131与负极支架132所构成，图中更可看 出二支架延伸至末端而成为对外的二电接脚161、162。导电座13与散热壳体15间以绝缘 塑料分隔。LED运作所产生的热通过散热壳体15排至外部环境，散热壳体15为金属材质。透明胶体层11与萤光胶体层12皆覆盖于发光二极管晶粒10上方，且透明胶体层 11是形成于另两者之间。最简单的构成下，透明胶体层11直接形成于发光二极管晶粒10 外侧且包覆之，而萤光胶体层12则接而形成于透明胶体层11外侧且包覆之。所用的萤光胶体层12为了配合蓝光晶粒发出白光，其构成主要是于硅胶中包含 有均勻散布的黄色萤光粉121。对应所采用的不同二极管晶粒，萤光胶体层亦可为绿色萤光 胶体层、或红色萤光胶体层。透明胶体层11使用了硅胶。若考量较佳的出光通量，可选择 折射率1.33-3. 0、穿透率85%-100% (per mm)的材质。透明胶体层11的实施厚度因LED晶粒10而有所不同，本实施例中为0. 5-3. 5mm。在前述LED结构最外层更可视实际需求增设一光学透镜层(图未示)，其材料可为 硅胶、热塑性树脂如聚苯乙烯、苯乙烯_ 丁二烯_丙烯酯、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯、环氧 树脂或玻璃。因此，本发明的封装结构通过提供萤光粉层与LED晶粒之间一适当间距，减少光线被萤光粉颗粒散射重回晶粒的机率，故使得高功率LED装置具有高出光效率、高流明输 出，也降低了晶粒热负荷。并且，要形成本发明的封装结构相较于已知工艺也仅是在形成萤 光胶体层之前多了一道形成内部透明胶体层的步骤，其余工艺步骤并未有实质改变，故不 会造成特别大的额外成本负担。参考图4，是本发明另一较佳实施例示意图。本例中LED封装结构包括由下而上依 序排列设置的凸型散热基座21、发光二极管晶粒22、内透明胶体层23、萤光胶体层24、及外 透明胶体层25，发光二极管晶粒22是位于散热基座21的突出部分，外透明胶体层25同时 作为透镜层的功用。较特别的是，内透明胶体层23与外透明胶体层25相连而将萤光胶体 层24整体包住，如此一来，可避免萤光胶体层24受潮而劣化。若仅在上述实施例的萤光胶 体层24外侧再直接形成外覆的透镜层，水气仍会从透镜层与散热壳体的交界面渗漏到萤 光胶体层，此乃因二材料间的密合度并不佳之故。故采用同为透明胶体的二材质层将萤光 胶体层包围的方式可达到较好的密合效果。较佳地，内透明胶体层23与外透明胶体层25 为同一材质，且更佳为二者以一体成型构成。上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权 利范围自应以权利 要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
一种发光二极管封装结构，包括一发光二极管晶粒；一内透明胶体层，形成于该发光二极管晶粒之上；一萤光胶体层，形成于该透明胶体层之上；以及一外透明胶体层，形成于该萤光胶体层之上，且与该内透明胶体层相连而包围该萤光胶体层。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该发光二极管晶粒为一蓝光二极 管晶粒或紫外光二极管晶粒。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该萤光胶体层为黄色萤光胶体层、 绿色萤光胶体层或红色萤光胶体层。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该发光二极管晶粒电性连接于一 导电座。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该透明胶体层为硅胶、聚苯乙烯、 苯乙烯-丁二烯-丙烯酯、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯、环氧树脂或玻璃材质。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该透明胶体层的折射率为 1. 33-3. 0，穿透率为 85% -100%。
7.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该内透明胶体层与该外透明胶体 层为同一材质。
8.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中，该内透明胶体层与该外透明胶体 层是一体成型。
全文摘要
本发明是有关于一种发光二极管封装结构，主要是于发光二极管晶粒如蓝光晶粒、与荧光胶体层如黄荧光胶体层之间增添一内透明胶体层，并以一外透明胶体层配合内透明胶体层将荧光胶体层包围住，以便减少LED晶粒的光线经荧光粉颗粒反射而被LED晶粒本身吸收掉的情形，有助于提高总体出光量、降低LED晶粒热能；另外也提供荧光粉较佳的水气隔绝。
文档编号H01L33/00GK101834237SQ20091012749
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者蓝培轩, 蓝钰邴 申请人:福华电子股份有限公司