专利名称：发光二极管封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管封技术，尤指一种具有液态荧光粉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晶粒加黄绿光荧光粉而形成白光，此方法成本较低，为大部分业界所采用，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；C3)使用紫外光(UV) 晶粒加上红、绿、蓝光荧光粉，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、绿光荧光粉，此法效率偏低。请参阅图1，其绘示现有发光二极管封装结构部分示意图，此种LED装置乃必须使用荧光粉而转换光波长。现有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、及一荧光胶体层3，如黄色荧光粉胶体层。荧光胶体层3中含有均勻散布的荧光粉颗粒。在荧光胶体层3的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荧光胶体层3直接覆盖于蓝光晶粒上。当蓝光晶粒发出蓝光至荧光粉时，黄色荧光粉受激发而形成黄光，通过蓝光与黄光的互补故而形成白光。荧光胶体层3是以硅胶或环氧树脂加入荧光粉经固化而成。上述现有发光二极管封装结构存在一缺点，即由于发光二极管晶粒2与荧光胶体层3为紧密贴合，使得部分受热影响导致光转换效率下降的荧光粉信赖性不佳。
发明内容
本发明的发光二极管封装结构由下而上依序包括一发光二极管晶粒、一液态荧光粉层、及一透镜层。上述液态荧光粉层主要由一透明液体材质、及散布其间的多个荧光粉颗粒构成。透明液体材质考虑选自硅油、食用油、及水所构成材料群组中的至少一种。通过上述结构，避免了现有因透明胶体固化的步骤所导致荧光粉颗粒发生局部集中、金线扯断等问题。另外也降低荧光粉颗粒受发光装置废热的影响。上述发光二极管封装结构可还包括一透明胶体层，透镜层以其底端贴合在透明胶体层上。其中，透明胶体层可以是位于发光二极管晶粒与液态荧光粉层之间，并覆盖住发光二极管晶粒。如此一来，透过荧光粉远离热源的设计确保荧光粉颗粒不受热影响变劣、也减少了自芯片发射的光被荧光粉散射而回到二极管晶粒的机率，提升出光效率。上述透明胶体层也可以是贴合于一凸型散热基座的基部、环绕而不接触发光二极
管晶粒。
图1为现有发光二极管封装结构部分示意图；图2为本发明第一较佳实施例的发光二极管封装结构示意图；图3为本发明第二较佳实施例的发光二极管封装结构示意图；图4为本发明第三较佳实施例的发光二极管封装结构示意图。主要元件符号说明反射碗杯1发光二极管晶粒2荧光胶体层3光学透镜层4凸型散热基座11基部111凸部112发光二极管晶粒12液态荧光粉层13，23，33 透明液体材质131荧光粉颗粒132透镜层14，24，；34透明胶体层25，3具体实施例方式参考图2，为本发明第一较佳实施例发光二极管封装结构的剖视图。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11、发光二极管晶粒12、液态荧光粉层13、及透镜层14，其中液态荧光粉层13是位于发光二极管晶粒12与透镜层14之间。凸型散热基座11包括一基部111、与基部111上的一凸部112，发光二极管晶粒12设置在凸部112上。最简单的构成下，液态荧光粉层13直接包覆着发光二极管晶粒12，透镜层14以其底端贴合于凸型散热基座11的基部111上，其与凸型散热基座11共同将发光二极管晶粒 12及液态荧光粉层13包围。上述液态荧光粉层13由透明液体材质131、及散布其间的多个荧光粉颗粒132构成。透明液体材质131例如硅油、食用油、水或上述材质的组合。本实施例所用发光二极管晶粒12为一蓝光晶粒，荧光粉为黄色荧光粉。上述结构可以透过先形成包覆发光二极管晶粒12的透镜层14(硅胶、热塑性树月旨、环氧树脂等)、再将均勻混有荧光粉颗粒132的上述透明液体材质131以注射方式注入透镜层14下方空间来达成。本发明的封装结构采用热稳定性佳的透明液态材质作为荧光粉颗粒的承载介质至少具有下列优点。由于液体传热较固化的胶体层慢，另外也因比热不同，故在LED装置使用一段时间后LED晶粒所产生的热对于荧光粉颗粒的影响相较于现有技术低很多。而且， 现有的荧光粉层采用透明胶体作为荧光粉颗粒的承载介质是需经过加热固化的步骤，然此加热步骤易使荧光粉颗粒发生局部集中的现象，本发明的封装结构则避免了此缺点。
再，以往封装需考虑所用胶材于涂布时的收缩率，其会决定金线的扯断与否，但使用本发明的液态荧光粉层结构便无此顾虑。以往胶材于涂布时也易有气泡产生，本发明则无此问题。参考图3。本实施例与上述例的差别主要是在发光二极管晶粒12之上、且于液态荧光粉层23之下形成有一透明胶体层25。透明胶体层25 —部分贴合于发光二极管晶粒 12上、另一部分则延伸贴合在凸型散热基座11上，亦即透明胶体层25与凸型散热基座11 共同将发光二极管晶粒12包围。透镜层M则以其底端贴合在透明胶体层25，其与透明胶体层25共同将液态荧光粉层23包围。通过此可使荧光粉颗粒远离发热源，更为确保荧光粉颗粒不受热影响变劣。另外，也减少了自芯片发射的光被荧光粉散射而回到二极管晶粒的机率，进而提升出光效率、降低二极管晶粒热负荷。参考图4。本实施例与第一例的差别在于，有一透明胶体层35贴合于凸型散热基座11的基部111、环绕在发光二极管晶粒12周旁，而透镜层34是以其底端贴合在透明胶体层35，亦即此透明胶体层35并未覆盖发光二极管晶粒12。上述实施例仅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申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种发光二极管封装结构，其特征在于包括一发光二极管晶粒；一透镜层；以及一液态荧光粉层，位于该发光二极管晶粒与该透镜层之间，其中该液态荧光粉层由一透明液体材质、及散布其间的多个荧光粉颗粒构成，该透明液体材质选自硅油、食用油、及水所构成材料群组中的至少一种。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括一透明胶体层，该透镜层以其底端贴合在该透明胶体层上。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该透明胶体层位于该发光二极管晶粒与该液态荧光粉层之间，并覆盖住该发光二极管晶粒。
4.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该发光二极管晶粒承载于一凸型散热基座的凸部上，且该透明胶体层贴合于该凸型散热基座的基部、环绕而不接触该发光二极管晶粒。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管封装结构，由下而上依序包括一发光二极管晶粒、一液态荧光粉层、及一透镜层。液态荧光粉层由一透明液体材质、及散布其间的多个荧光粉颗粒构成。通过此，避免了现有因胶体故化步骤所导致的各种问题、以及减少荧光粉受热影响变劣的情形。更可以透过在液态荧光粉层与发光二极管晶粒之间形成一透明胶体层使荧光粉远离热源。
文档编号H01L33/48GK102456811SQ20101052267
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者许惠雯, 黄怡智 申请人:福华电子股份有限公司