专利名称：发光二极管模块及相应的制造方法
技术领域：
本发明公开了一种发光二极管(LED)模块及相应的制造方法。本发明尤其公开了一种应用基本上半球形的覆盖层(“球形顶”)覆盖LED芯片的LED模块及利用球形顶覆盖LED芯片的方法。
背景技术：
通常将安放在LED模块上的LED覆盖或封装以防止在运输、安装和操作时损坏或 污染LED。已使用几种封装或覆盖方法来覆盖模块中的LED，例如塑料注塑成型、充液或所谓的球形顶方法。球形顶方法通常用于LED芯片的板上芯片组件，其中，多个LED芯片附接至基板且LED电连接至所述基板。球形顶是一滴特别调制的树脂，沉积在基板上的LED芯片和附接的焊线上。球形顶保护下方的LED芯片、提供机械支撑以及排除可能干扰LED电路的功能的污染物或尘土。当使用球形顶技术覆盖基板上的LED时，选择透明材料或包括荧光粒子的材料。例如，为了产生白光，如将蓝光LED附接至基板，并利用包括荧光材料的球形顶覆盖蓝光LED。当从LED发射的光激发荧光材料时，荧光材料发射不同波长范围内的光。如果选择合适的荧光材料，则LED波长和从荧光材料所发射的波长的组合产生对人眼显示为白色的光。在现有技术中，半球形的覆盖层即所谓的球形顶通常利用所谓的包覆成型工艺实现。图Ia示出如何进行包覆成型工艺的示例。将一个或多个LED芯片3安装在基板2上且通过焊线12电连接至基板。将通常由有机硅材料形成的球形顶沉积在每个LED上，直接沉积到基板上。因此，将包括充满树脂14的至少一个凹部的包覆成型结构13放置到基板上，从而将充满树脂的凹部直接放置在LED芯片3上。通过热处理，在将包覆成型结构13压向基板2的同时，硬化树脂14并可将包覆成型结构13移除。树脂4以类似于包覆成型结构13的凹部的半球形形式，保持附接至基板2，且覆盖LED芯片3和基板2的邻近部分。然而，这样的包覆成型工艺显示出多个缺点。首先，包覆成型机器昂贵。因此制造的每个LED模块的价格相对高。第二，在将包覆成型结构压向基板期间，附接至基板的焊线和/或LED可能发生变形或损坏。从而，降低了 LED模块制造过程的产率。而且，由于适用的材料和/或过程步骤，根据公知的包覆成型工艺不能将发光粒子(荧光粉)混合入覆盖层。众所周知的包覆成型方法的应用一般局限于大型LED单元，但本发明的制造技术的使用不取决于LED模块的尺寸。图Ib示出现有技术中的具有滴涂的球形顶的LED模块。将LED芯片3安装到基板2上，滴涂的球形顶10设置成覆盖LED芯片3。基板2和球形顶10之间的界面11处的
界面角φ远小于90°。由于表面能量、粘度和/或润湿特性的不同，球形顶10在其位于所
述界面11上的外边缘处展宽(展平)。使用现有技术中的滴涂方法的缺点在于，基板和通常由硅形成的球形顶具有不同的表面能量。因此，不能以基板和球形顶之间的界面角接近90°的方式设置半球形的球形顶以覆盖LED。小于90°的界面角φ降低了 LED模块的发光特性。尤其是，与发射角相关的发光特性不均匀。当制造白光LED时，这会导致取决于视角而干扰LED模块的色温的非均匀性。
发明内容
因此，本发明的目标是克服上述缺点。特别地，本发明的目标是提供一种制造LED模块的低成本的方法，该方法提高制造产量且改进所述模块的发光特性。特别地，目标是提供一种制造方法及相应的LED模块，该LED模块应用滴涂球形顶技术，但支持形成优选为90°，更优选为82° 90°的界面角。 本发明的独立权利要求解决了目标性问题。根据本发明的制造方法制造发光二极管模块，优选地，所述发光二极管模块产生白光。该方法包括如下步骤将至少一个LED安装到基板的表面上；沉积基础层以覆盖所述基板的表面和所述LED，其中，所述基础层对于可见光是可透射的且优选地不包括荧光粒子；可选地，进行第一热处理，以改变所述基础层的表面特性；滴涂基体材料，使得所述基体材料形成基本上半球形的覆盖层(球形顶)，所述覆盖层覆盖所述LED和选择性地覆盖所述基础层的邻近部分；以及可选地，进行第二热处理，以硬化所述半球形的覆盖层。优选地，至少在所述处理之后所述基础层与所述基本上半球形的覆盖层的基体材料具有相等的或至少相当的表面能量。优选地，在滴涂之前，所述基础层与所述球形顶的基体材料具有显著不同的粘度。利用根据本发明的制造方法，获得较便宜的解决方案。相比于现有技术中的包覆成型方法，不需要构造或购买非常昂贵的包覆成型机器和包覆成型结构。从而，可以显著降低每个LED模块的成本。而且，因为在制造过程中不需要将包覆成型结构压到LED上，所以可以避免损坏并提高LED模块的产量。特别地，显著降低由于焊线破损或其松散的连接而造成的运行故障率。最后，通过应用所述基础层，所述覆盖层的沉积步骤产生具有接近90 °的界面角的半球形。利用涂在LED模块上的近乎完美的半球形的球形顶，以改进LED模块的发光特性。根据本发明的方法所制造的LED模块在结构上不同于根据已知的包覆成型方法所制造的LED模块。众所周知的包覆成型方法导致形成具有近乎单分散的界面角分布的覆盖层所覆盖的LED模块。相比较而言，本发明的方法能够制造具有更宽的界面角分布的LED模块，同时所述分布与应用现有技术中的滴涂技术所形成的不具有本发明的附加基础层的LED模块是可比较的。另外，相比于众所周知的形成约53° 58°的界面角的滴涂技术，使用本发明的制造方法使覆盖层(球形顶)具有较大的界面角，该界面角在82° 90°的范围内，较接近理想的90°。可以分别从图6a和图6b的两幅条形图得知利用现有技术中的滴涂技术和本发明的制造方法所获得的界面角φ的比较。图6a示出现有技术的界面角φ (如图Ib所示)的分布。条形图的X轴示出全部界面角φ的范围。y轴示出每个界面角φ的概率(百分比)。现有技术仅产生约53° 58°的范围，在约55°处概率最大。图6b示出根据本发明的方法所获得的界面角φ的分布(如图2所示，后文将详细解释)。X轴和y轴与图6a对应。由于附加的基础层，该方法产生的界面角φ在82° 90°的范围内，在86°处概率最大。此外，根据本发明的方法所产生的LED模块的基础层为可见光高度可透射的表面层。尤其在侧视图中，覆盖LED芯片的基础层将显示出缓慢地升高的、平坦的边缘。通过与图Ia中的包覆成型结构的凹部的形状进行比较，还可观察到环绕通过包覆成型方法所形成的球形顶的薄层。由于制造处理步骤，所述层由与球形顶相同的材料形成。根据本发明的制造方法，选择不同的 材料制造覆盖层和基础层是有优势的。优选地，沉积所述基础层的步骤为单步，例如通过浸涂或旋涂实现。也可以应用其它已知的涂覆技术，例如喷涂。缩短了制造过程，这降低每个LED模块的成本。另外，所产生的基础层具有相对均匀的厚度。优选地，沉积所述基础层的步骤为多步，其中，在连续的步骤中滴涂基础层材料的小液滴。从而，可以更仔细地制造所述基础层，且避免可能的空隙或其它缺陷。而且，可针对例如用于覆盖基板和覆盖LED芯片的每个液滴单独地改变基础层材料的量，在用于覆盖LED芯片时，可能需要较多量的基础层材料。优选地，沉积所述基础层的步骤包括将填充粒子混合入基础层材料的步骤，所述填充粒子例如为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、钛酸钡和/或硫酸钡。所述覆盖层也可以包括上述填充粒子。填充粒子改变所述基础层和/或覆盖层的流变特性。另外，在热处理之后，填充粒子影响所应用的层的机械和/或结构特性。因此，可以优化所述基础层和/或所述覆盖层的沉积步骤，例如在速度和/或产量方面。优选地，在O. 94s—1的剪切速率下，基础层材料的粘度在IPa · s到4Pa · s的范围内。在速度和产量方面，对于沉积步骤这个值是最佳的。考虑目标表面覆盖、其厚度及均匀性，选择呈现良好流动性的所指示的粘度范围。优选地，第一热处理步骤在约80°C下进行约I小时。优选地，第二热处理步骤在约150°C下进行约I小时。优选地，将覆盖层材料滴到所述LED和所述基础层的邻近部分上。滴下覆盖层材料导致形成具有良好的发光特性的半球形的球形顶。优选地，在O. 94s—1的剪切速率下，覆盖层材料的粘度在40Pa · s到85Pa · s的范围内。在速度和产量方面，对于沉积步骤这个值是最佳的。优选地，所述基体材料包括荧光粒子和/或散射粒子。优选地，可以在形成所述基础层和/或覆盖层之后，应用第一和第二热处理步骤。优选地，所述LED芯片为单色的和/或覆盖有薄荧光膜的LED芯片。如果所述LED芯片为单色的LED芯片且所述基体材料不包括荧光粒子，则获得单色的LED模块。通过应用发射不同单色光的LED，可以产生发射白光的LED模块。如果所述基体材料包括荧光粒子，则甚至可以利用单色的LED获得发射白光的LED模块。还可使用覆盖有薄荧光膜的LED获得发射白光的LED模块。在这种情况下，所述基体材料可以选择性地包括额外的荧光粒子。例如从US 6696703、US 6501102和US 6417019 了解这样的薄膜荧光转换的发光二极管装置，只要这些文献的教导涉及薄膜荧光体技术(包括这些文献中公开的薄膜荧光体的制造)，则通过引用结合在本申请中。根据本发明的优选地产生白光的发光二极管模块可通过上文步骤所描述的方法获得。如上所述，可利用单色的LED和/或覆盖有薄荧光膜的LED制造发光二极管模块，且该发光二极管模块显示出所提及的全部优势。
根据本发明的优选地产生白光的发光二极管模块包括基板；至少一个安装到所述基板的表面上的LED ;基础层，所述基础层对于可见光是可透射的且优选地不包括荧光粒子，以紧密接触方式覆盖所述基板的表面和所述LED ;至少一个基本上半球形的覆盖层，所述覆盖层覆盖所述LED和优选地覆盖所述基础层的邻近部分。所述发光二极管模块相比于现有技术中的LED模块，显示出改进的发光特性。由于所述覆盖层的下方有基础层，因此提高了基础层和覆盖层之间的界面角。由于所形成的更接近半球形的覆盖层，因此改进了 LED模块的发光特性，尤其在视角范围内。显著提高了LED (例如覆盖有薄荧光膜的LED和/或单色的LED)的出光效率。对于优选的白光发射，可获得依赖视角的更均匀的色温。优选地，所述基础层和所述半球形的覆盖层之间的界面角接近90°。90°角表示完美的半球。因此可以实现LED模块的最佳发光特性。优选地，所述基板为印刷电路板(PCB)。优选地，所述LED通过至少一根焊线电连接至所述基板。所述基础层的厚度优选地在100 μ m 500 μ m的范围内，更优选地在200 μ m 400 μ m的范围内。上述厚度表示所述基础层的制造成本(薄的基础层)和均匀性(较厚的基层)之间的最佳折中。优选地，所述基础层为双组分硅树脂。优选地，所述覆盖层由与所述基础层的双组分硅树脂不同的双组分硅树脂形成。优选地，所述覆盖层的硬度显示优选地为60的萧氏硬度值，所述基础层的硬度显示优选地为40的萧氏硬度值。通过这些硬度值，可在陡峭的界面角和球形顶的高机械稳定性方面获得最佳结果O优选地，所述基础层和/或所述覆盖层包括填充粒子，例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和/或氧化锆。优选地，所述半球形的覆盖层的最大高度在500μπι 1400 μ m的范围内，更优选地,在600μπι 1300 μ m的范围内。上述高度达到最佳的发光特性和出光效率。此外，在LED模块的制造过程中可以可靠地制造上述半球。优选地，所述LED的宽度在300 μ m 1000 μ m的范围内。优选地，至少一个基本上半球形的覆盖层包括荧光粒子和/或散射粒子。优选地，所述LED为单色的和/或覆盖有薄荧光膜的LED。如果所述LED为单色的LED且所述半球形的覆盖层不包括荧光粒子，则获得单色的LED模块。如果所 述半球形的覆盖层包括荧光粒子，则甚至可以利用单色的LED获得发射白光的LED模块。另一种可能性是使用覆盖有薄荧光膜的LED获得发射白光的LED模块。在这种情况下，所述半球形的覆盖层可以选择性地包括额外的荧光粒子。
下面将参照附图更详细地描述本发明，其中图Ia示出现有技术中的包覆成型工艺；图Ib示出现有技术中的具有滴涂的和固化的、基本上半球形的透明覆盖物(“球形顶”)的LED模块；图2示出根据本发明的LED模块；图3示出本发明的LED模块的光学图像；图4示出现有技术中的LED模块和根据本发明的LED模块的发光曲线；图5示出薄荧光膜所覆盖的LED芯片；图6a示出针对现有技术中的滴涂技术的界面角的分布；图6b示出针对根据本发明的方法的界面角的分布。
具体实施例方式下面描述LED模块及相应的制造方法。最初，将至少一个LED芯片3安装到基板2上。优选地，所述基板2为印刷电路板(PCB)。然而，所述基板也可以为表面上包括至少一些导电部件的任何一种基板。这可通过所述基板2的表面上的金属线路或接线实现。所述LED芯片3通过焊线12电连接至所述基板2的表面上的导电线路。优选地，所述基板2的表面上具有专用的焊垫，可将所述焊线4焊在所述焊垫上。所述焊线12由导电的金属形成，优选地由金形成。可通过所述焊线12控制所述LED芯片3且为所述LED芯片3供应电力。可使用各种可用的LED芯片3或有机LED(OLED)。所述LED芯片3可以为单色的和/或可以为涂覆有薄荧光膜的LED。图5示出安装到基板上的覆盖有薄荧光膜20的LED芯片。所述LED芯片3不限于一种特定的颜色。然而，优选地，如果LED模块I将发射白光，则选择蓝光LED芯片。可通过交流电压或直流电压或应急电压实现所述LED芯片3的电力供应。所述LED芯片3还可包括驱动电路以使所述LED芯片3运行。在下一步骤中，将基础层5沉积到所述LED芯片3和所述基板2上。所述基础层5至少覆盖所述基板2的整个顶面并完全覆盖所述LED芯片3和所述焊线12 (即所述焊线12完全封闭在所述基础层5中，优选地，所述焊线12形成弧形，该弧形的顶端延伸高于所述LED芯片3的顶面)。所述基础层5优选地为100 μ m 500 μ m厚，更优选地为200 μ m 400 μ m厚。如图2所示，所述基础层5可以具有不均匀的厚度，相比于所述LED芯片3的轮廓之外的区域，所述LED芯片3所在的区域较厚(当从上往下看时)。选择透明的材料作为所述基础层5的材料，优选地，所述透明的材料在较大波长范围内示出近乎完美的透光率。所述基础层5的材料至少在可见光波长范围内是可透射的。优选地，所述基础层材料为双组分硅树脂。根据本发明的制造方法的结果分析显示出，优选地使用短链的硅树脂。然而，可以使用其它具有相似特性的材料。作为示例，硅树脂可以为从迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials)获得的IVS4312树脂。IVS4312是双组分的、透明的、液体的、加成型固化硅树脂的一个示例。优选地，所述基础层5的材料显示出低粘度，以在沉积步骤中提供良好的流动性。在约O. 94s—1的剪切速率下，该材料的粘度在IPa · s和IOPa · s之间。更优选地，粘度在IPa · s 和 4Pa · s 之间。可通过单步或多步将所述基础层5沉积到所述基板2和所述LED芯片3上。在单步中，例如将所述基础层5的材料浸涂或旋涂到所述基板2和所述LED芯片3上。从而，所述基板2的顶面和底面都被所述基础层5覆盖。作为多步的示例，在连续的步骤中将所述基础层5的材料的小液滴滴涂到所述LED芯片3和所述基板2上。重复该过程直到所述基板2的全部顶面被连续的基础层5所覆盖。上述沉积方法为示例，且也可应用产生相同结果的其它方法。在沉积所述基础层5期间，可以额外地向所述基础层5的材料提供填充粒子。填充粒子可用来进一步调节树脂的流变特性。流变特性例如为流体的流动特性，或固体在应力或应变下的变形特性。例如。可使用二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)和/或氧化锆(ZrO)作为填充粒子。填充粒子并未包括在所购买的硅树脂中，而是在所述基础层5的沉积步骤之前，将填充粒子混合入硅树脂中。特别地，通过增加填充粒子可在宽范围内更准确地调节所述基础层5的粘度。在下一步骤中，可热处理所述基础层5。从而可以改变所述基础层5的表面特性。在热处理步骤中，在所应用的双组分硅树脂中完成交联过程，通过混合两种硅树脂组分引发所述过程。优选地，进行I小时的80°C的热处理。在下一步骤中，滴涂至少一层基本上半球形的覆盖层(球形顶)6，使得其覆盖所述LED芯片3和选择性覆盖所述基础层5的邻近部分。优选地，当形成所述球形顶6时，使用硅树脂，将硅树脂滴或滴涂到所述基板2上所述LED芯片3所在的位置上。优选地，所述覆盖层6的材料为双组分硅树脂。然而，可使用具有相似特性的其它材料。所述覆盖层6所用的硅树脂可以不同于所述基础层5所用的硅树脂。作为示例，基础层5的硅树脂可以为从迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials)获得的 IVS4632 树脂。IVS4632为双组分的、加成型固化硅树脂。所述覆盖层6的优选材料为XE14，XE14为双组分硅树脂。所述覆盖层6可以包括荧光粒子和/或散射粒子，以便改变所述LED芯片3所发射的光的特性。特别地，如果构造白光LED模块1，则选择在一波长范围内发光的荧光粒子，该波长范围与从所述LED芯片3所发射的波长组合为使对于人眼而言可见为白光的颜色。散射粒子可以漫射光以使所述LED模块I实现更均匀且更舒适的光。与可包括荧光粒子的覆盖层6相反，优选地，所述基础层5不包括荧光粒子。在沉积所述覆盖层6时，可以额外地向所述覆盖层6的材料提供填充粒子。填充粒子可以用来进一步调节树脂的流变特性。流变特性例如为流体的流动特性，或固体在应力或应变下的变形特性。例如，可使用二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)和/或氧化锆(ZrO)作为填充粒子。填充粒子并未包括在所购买的硅树脂中，而是在所述覆盖层6的沉积步骤之前，将填充粒子混合入硅树脂中。特别地，通过增加填充粒子可在宽范围内更准确地调节所述覆盖层5的粘度。、
将所述覆盖层6设置到所述LED芯片3上，使得整个LED芯片3被覆盖。优选地，所述LED芯片3的宽度在300 μ m 1000 μ m的范围内。优选地，所述覆盖层6的宽度大于所述LED芯片3的宽度，使得所述覆盖层6还选择性地覆盖所述基础层5的邻近部分，所述基础层5自身覆盖所述LED芯片3和所述基板2。选择所述覆盖层6的材料的量使得半球形的覆盖层6的高度在500 μ m 1400 μ m的范围内，更优选地，在600 μ m 1300 μ m的范围内。优选地，在O. 94s—1的剪切速率下，所述覆盖层6的材料显示出在40Pa· s 85Pa · s的范围内的粘度的流变特性。此外，700Pa IlOOPa的储能模量是优选的。
作为最后的可选步骤，可在150°C的温度下进行I小时的热处理，以硬化所述覆盖层6。在最后硬化的或固化的状态，优选地，所述覆盖层6比所述基础层5硬。例如，所述覆盖层6可具有无量纲的约50 70、优选地为60的萧氏硬度A (萧氏硬度A定义在标准的硬度计刻度上，且通常用于测量聚合物、弹性体和橡胶的硬度)，而所述基础层5可具有约20 50、优选地为40的萧氏硬度。利用上述方法，可以制造图2所示的LED模块I。图2中的LED模块I示出基板
2、LED芯片3、焊线4、覆盖所述基板2和所述LED芯片3的基础层5以及半球形的覆盖层
6。优选地，所述半球形的覆盖层6包括荧光粒子和/或散射粒子，且覆盖所述LED芯片3，还选择性地覆盖所述基础层的邻近部分。优选地，在将多于一个的LED安放在所述LED模块I内的情况中，每个半球形的覆盖层6覆盖一个LED。然而，本发明并不局限于此，一个半球形的覆盖层6可以覆盖多于一个的LED芯片3。可以制造所述LED模块I使得所述基础层5和所述覆盖层6之间的界面角φ接近90°。这归因于所述基础层5的表面特性。如果按照现有技术，将球形顶直接沉积到所述基板2上，则由于所述基板2和所述球形顶有不同的表面能量，不能达到接近90°的界面角φ。通过应用所述基础层5和可选地使用热处理改变表面性质，界面的表面能量变得可相当。另外，低粘度的覆盖层6的材料支持近乎半球形的球形顶的生成。在第二热处理过程之前和期间，球形顶在形状上更稳定。因此，可以实现至少为80°、优选地为85°、更优选地接近90°的界面角。图3示出所述LED模块I的光学图像。特别地，所述半球形的球形顶6是清晰可见的。可以观察到，所述半球形的覆盖层6和所述基础层5的界面角φ接近90。。图6b示出针对所述LED模块I的不同的LED芯片所获得的界面角φ的分布。在χ轴上的每个界面角φ具有关联的概率(百分比)，所述概率在y轴上衡量。图6b示出至少80°的界面角φ的产生具有几乎100%的概率。86°的界面角φ具有最高的约30%的概率。而且，最佳的90°的界面角φ尚可获得约2%的概率。根据本发明的界面角分布的半峰全宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)值约为2。。因此，相比于已知的滴涂技术，使用本发明所获得的界面角被严格界定，如从图6a的以下描述所了解的。图6a示出针对现有的滴涂技术的界面角φ的分布，相比于现有的滴涂技术，则根据本发明的方法的改进变得更清楚。现有的滴涂技术只出产具有53° 58°范围内的界面角φ的LED模块。根据现有技术的FWHM值约为4° 5°。
由于改进半球形的球形顶6的实施，则发光特性得到改进。球形顶越类似完美的半球，发光效率越好。特别地，可以大幅度提高较大发射角的效率。图4示出本发明的LED模块I和现有技术中的LED模块的发射曲线的比较，如图Ib所示和如上所述，现有技术中的LED模块包括覆盖有简单滴涂的球形顶的LED。比较两个不同的LED模块1，在图4中命名为芯片I和芯片2。从而，命名为芯片1_WUL和芯片2_WUL的曲线分别为根据本发明的包括基础层5和半球形的覆盖层6的LED模块I的发光曲线。命名为芯片I和芯片2的曲线为根据现有技术的不具有基础层5的LED模块的发光曲线。在图4中所示的曲线图的横轴上，指示发射光的发射角。利用纵轴以单位W/sr指示发光度。可以清楚地观察到，对于通过本发明的方法所制造的具有附加的基础层5的两个LED模块1，在全部范围内发光度较高。现有技术中的LED模块的两条发光曲线显示出较低的发光度。尤其在曲线的中间部分(-5° 20°的发射角之间)，相比于标准的现有技术中球形顶的LED模块，根据本发明的LED模块I显示出在发光度上大约提高了 25%。总之，本发明描述了一种新方法，以制造新型的和创造性的LED模块I。通过沉积覆盖基板2和至少一个LED芯片3的附加的基础层5以及可选的热处理，可使所述基础层5和所述覆盖层6的表面特性近乎相同。随后，以改进的方式形成滴涂的半球形的球形顶形式的覆盖层6，所述覆盖层6覆盖所述LED3和可选择地覆盖所述基础层5的邻近部分。该方法不需要现有技术中的包覆成型过程，这降低了每个LED模块的成本，因为可防止制造过程中可能的损坏，所以还提高了产量。应用该方法产生近乎完美的半球形的球形顶6，相比于现有的球形顶滴涂技术，所述球形顶6显著地提高了 LED的出光效率。此外，可以增强根据本发明的LED模块I的发光特性。尤其可以提高与角度相关的发光度。由于利用本发明方法可形成所述基础层5和所述覆盖层6之间的提高的界面角 φ (接近90° )，因此可实现更均匀的发光分布。尤其对于白光LED模块1，可在大角度上实现白光的更均匀的色温。
权利要求
1.一种用于LED模块⑴的制造方法，优选地，所述LED模块⑴产生白光，所述方法包括如下步骤 将至少一个LED芯片(3)安装到基板(2)的表面上； 沉积基础层(5)以覆盖、优选地直接接触所述基板(2)的表面和所述LED芯片(3)，其中，所述基础层(5)对可见光是可透射的且优选地不包括荧光粒子； 可选地，进行第一热处理，以改变所述基础层(5)的表面特性； 滴涂基体材料，优选地所述基体材料直接接触到所述基础层(5)上，使得所述基体材料形成基本上半球形的覆盖层出)，所述覆盖层(6)覆盖所述LED芯片(3)和可选地覆盖所述基础层(5)的邻近部分，以及 可选地，进行第二热处理，以硬化所述半球形的覆盖层(6)。
2.如权利要求I所述的制造方法，其中，沉积所述基础层(5)的步骤为单步，例如通过浸涂或旋涂实现。
3.如权利要求I所述的制造方法，其中，沉积所述基础层(5)的步骤为多步，其中，在连续的步骤中滴涂所述基础层的材料的小液滴。
4.如权利要求I到3中任一项所述的制造方法，其中，沉积所述基础层(5)的步骤或沉积所述覆盖层￠)的步骤包括将填充粒子混合到所述基础层的材料中的步骤，所述填充粒子例如为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和/或氧化锆。
5.如权利要求I到4中任一项所述的制造方法，其中，在沉积所述基础层(5)的步骤中，在O. 94s—1的剪切速率下，所述基础层的材料的粘度在IPa · s到4Pa · s的范围内。
6.如权利要求I到5中任一项所述的制造方法，其中，在滴涂所述覆盖层￠)的步骤中，将所述覆盖层的材料滴到所述LED芯片(3)和所述基础层(5)的邻近部分上。
7.如权利要求I到6中任一项所述的制造方法，其中，在滴涂所述覆盖层(6)的步骤中，在O. 94s—1的剪切速率下，所述覆盖层的材料的粘度在40Pa · s到85Pa · s的范围内。
8.如权利要求I到7中任一项所述的制造方法，其中，所述第一热处理步骤在约80°C下进行约I小时。
9.如权利要求I到9中任一项所述的制造方法，其中，所述第二热处理步骤在约150°C下进行约I小时。
10.如权利要求I到9中任一项所述的制造方法，其中，所述基体材料包括荧光粒子和/或散射粒子。
11.如权利要求I到10中任一项所述的制造方法，其中，所述LED芯片(3)为单色的和/或覆盖有薄荧光膜的LED。
12.—种发光二极管模块(I)，优选地产生白光，可通过前述任一项权利要求所述的方法获得。
13.一种发光二极管模块(I)，优选地产生白光，所述发光二极管模块包括 基板⑵； 至少一个LED芯片(3)，其安装到所述基板(2)的表面上； 基础层(5)，所述基础层对于可见光是透射的且优选地不包括荧光粒子，所述基础层以紧密接触的方式覆盖所述基板(2)的表面和所述LED (3)； 至少一个基本上半球形的覆盖层出)，所述覆盖层覆盖所述LED芯片(3)和可选地覆盖所述基础层(5)的邻近部分。
14.如权利要求12或13所述的LED模块(I)，其中，所述基础层(5)和所述半球形的覆盖层(6)之间的界面角接近90°，优选地在82°和90°之间。
15.如权利要求12到14中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述基础层(5)的厚度优选地在100 μ m到500 μ m的范围内，更优选地在200 μ m到400 μ m的范围内。
16.如权利要求12到15中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述基础层(5)为双组分硅树脂。
17.如权利要求12到16中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述覆盖层(6)由与所述基础层(5)的双组分硅树脂不同的双组分硅树脂形成。
18.如权利要求17所述的LED模块(I)，其中，所述覆盖层(6)的硬度具有优选地为60的萧氏硬度A的值，所述基础层(5)的硬度具有优选地为40的萧氏硬度值。
19.如权利要求12到18中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述基础层(5)和/或所述覆盖层(6)包括填充粒子，例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和/或氧化锆。
20.如权利要求12到19中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述半球形的覆盖层(6)的最大高度优选地在500 μ m到1400 μ m的范围内，更优选地在600 μ m到1300 μ m的范围内。
21.如权利要求12到23中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述LED(3)的宽度优选地在300 μ m到1000 μ m的范围内。
22.如权利要求12到21中任一项所述的LED模块(I)，其中，至少一个基本上半球形的覆盖层(6)包括荧光粒子和/或散射粒子。
23.如权利要求12到22中任一项所述的LED模块(I)，其中，所述LED芯片(3)为单色的和/或覆盖有薄荧光膜(20)的LED芯片。
全文摘要
本发明描述了一种用于LED模块(1)的制造方法。该方法包括将至少一个LED(3)安装到基板(2)的表面上以及沉积基础层(5)以覆盖所述基板(2)的表面和所述LED(3)，其中，所述基础层(5)对于可见光是可透射的且优选地不包括荧光粒子。可选地，包括第一热处理以改变所述基础层(5)的表面特性。该方法还包括滴涂基体材料，使得所述基体材料形成基本上半球形的覆盖层(6)，所述覆盖层覆盖所述LED(3)和选择性地覆盖所述基础层(5)的邻近部分，以及该方法可选地包括第二热处理以硬化所述半球形的覆盖层(6)。另外，本发明公开了利用所要求保护的方法所制造的LED模块(1)。
文档编号H01L33/48GK102648537SQ201080051597
公开日2012年8月22日 申请日期2010年6月16日 优先权日2009年11月13日
发明者于尔根·克瑙斯, 汉内斯·陶特雷尔, 马丁·沃科维茨 申请人:特里多尼克詹纳斯多尔夫有限公司