专利名称：发光二极体的增亮结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有使发光自LED晶片的紫外线等光线，转换成既定波长可见光等光线的波长以放射的萤光体的发光二极体(LED)增亮结构，且特别是一种能提高以萤光体转换波长的光线的取出效率，同时，能增大萤光体的量及表面积的高亮度发光二极体。
背景技术：
图7表示具有萤光体的现有LED的一个示例，该发光二极体60在发光二极体晶片搭载用第一导线架62的尖端部62a，设置自其底面往上方逐渐扩大孔径的略呈漏斗状凹部，同时，使前述凹部内面成为反射面，以形成反射器64，使发光二极体晶片(以下称做“LED晶片”)66通过银膏等焊接在前述反射器64底面，藉此，电性连接前述第一导线架62与LED晶片66底面一边的电极(图未示)。又，通过打线导线70电性连接第二导线架68尖端部68a与前述LED晶片66上表面另一边的电极(图未不)。前述LED晶片66的上表面及侧面，通过填充在反射器64内的透光性环氧树脂等涂料层72以被覆密封，又，在前述涂料层72中，使发光自LED晶片66的紫外线等光线，转换成既定波长可见光等光线的波长转换用萤光体74，在分散状态下混入很多。而且，以涂料层72被覆的前述LED晶片66、第一导线架62尖端部62a及端子部62b上端、第二导线架68尖端部68a及端子部68b上端，是由环氧树脂等构成，通过在尖端具有凸透镜部76的透光性外围器78被覆密封。而且，当通过前述第一导线架62及第二导线架68，施加电压在LED晶片66时，LED晶片66会发光以放射紫外线等光线，前述光线被照射到前述涂料层72中的萤光体74，藉此，波长转换成既定波长可见光等光线，波长被转换的光线以外围器78的凸透镜部76集光，以放射到外部。但是，前述先前LED中，以萤光体74转换波长的光线，成为透过涂料层72中的萤光体74的透过光，所以，在透过涂料层72内部，以射出涂料层72外部之间，其一部份被萤光体74吸收(自体吸收)，光取出效率不佳。又，放射自前述萤光体74的光线亮度，一般与萤光体74的量及表面积成正比，但是，在前述先前LED中，萤光体74混入填充在反射器64内的涂料层72中，所以，能混入的萤光体74的量有极限，同时，在透过光的情形，当萤光体74的量及膜厚超过一定值时，自体吸收的影响变得很大，产生亮度降低。
实用新型内容鉴于先前上述问题，本实用新型的目的在于提供一种发光二极体的增亮结构，实现能提高以萤光体转换波长的光线的取出效率，同时，能增大萤光体的量及表面积的高亮度发光二极体。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:[0010]一种发光二极体的增亮结构，它包括一基板，该基板上设置有至少一 LED晶片，在具放射激发萤光体波长的光线的LED晶片上，配置多数纤维立体性互相缠绕形成的不织布，该不织布的纤维上被覆有一萤光体。所述不织布的纤维可以是尼龙、聚酯、压克力、聚丙烯、聚氯乙烯等树脂纤维或嫘萦。所述纤维的直径为5 20 μ m，长度为0.5 20mm。本实用新型发光二极体的增亮结构，是在放射激发萤光体的波长的光线的LED晶片上，配置多数纤维立体性互相缠绕形成的不织布，同时，在构成前述不织布的纤维上，被覆萤光体。又，本实用新型发光二极体的增亮结构，具有:形成藉复合纤维构成的蓄积体，前述复合纤维是使由高熔点材料构成的纤维，覆盖在由低熔点材料构成的纤维以形成的工序；以及在比由构成前述复合纤维的低熔点材料所构成的纤维熔点还要高，比由高熔点材料所构成的纤维熔点还要低的温度下，加热前述复合纤维的蓄积体，以仅融化由低熔点材料所构成的纤维，使由高熔点材料所构成的纤维的交叉部分，透过由低熔点材料所构成的纤维以接着，藉此，形成不织布，同时，使粒子状的萤光体，透过熔融的由低熔点材料所构成的纤维，接着在构成不织布的纤维上的工序。本实用新型的有益效果是:本实用新型发光二极体的增亮结构中，在LED晶片上，配置多数纤维立体性互相缠绕形成的不织布，在构成前述不织布的纤维上，被覆萤光体，所以，能将以萤光体转换波长的光线，当作以萤光体反射的反射光以取出。因此，与将以萤光体转换波长的光线，当作透过光以取出的先前发光二极体60相比较下，能提高光线的取出效率，达成高亮度化。又，本实用新型发光二极体的增亮结构，是多数纤维立体性互相缠绕，使用每单位体积的纤维表面极大的不织布，在构成前述不织布的纤维上，被覆萤光体，所以，与如现有发光二极体60所述，在填充于反射器64内的涂料层72中混入萤光体74的情形相比较下，能飞跃性地增大萤光体的量及表面积。而且，本实用新型发光二极体的增亮结构，是将以萤光体转换波长的光线，当作反射光以取出，所以，即使萤光体的量增加，不会如将光线当作透过光以取出的现有发光二极体60所述地，产生因为萤光体所做的光线自体吸收所造成的亮度降低。又，本实用新型发光二极体的增亮结构，是使用将由高熔点材料构成的纤维，覆盖在由低熔点材料构成的纤维以形成的复合纤维，仅融化由低熔点材料所构成的纤维，以发挥接着剂的功能，藉此，能概略同时进行不织布的形成，与使萤光体被覆在构成前述不织布的纤维上，所以，非常容易制造。
图1表示本实用新型发光二极体的示意剖面图。图2表示被覆萤光体的不织布的立体图。图3表示被覆萤光体的不织布的局部放大图。图4表示构成不织布的纤维的放大图。图5表示构成不织布的纤维的剖面图。[0025]图6表示复合纤维的示意剖面图。图7表示现有发光二极体的示意剖面图。附图标号:10:发光二极体；12:基板；14 =LED晶片；16a:外部电极；16b:外部电极；18:打线导线；20:萤光体；60:发光二极体；62:第一导线架；62a:尖端部；62b:端子部；64:反射器；66 =LED晶片；68:第一导线架；22:不织布；24、32:纤维；26:空隙；28:架构件；30:盖构件；34:复合纤维；68a:尖端部；68b:端子部；70:打线导线；72:涂料层；74:萤光体；76:凸透镜部；78:外围器。
具体实施方式
以下，依据图式以说明本实用新型发光二极体的增亮结构的实施形态。图1是表示本实用新型发光二极体10的图式，前述发光二极体10是在由树脂或陶瓷等绝缘材料所构成的基板12上，连接固定LED晶片14所构成。前述LED晶片14由氮化镓系半导体结晶等所构成，发出激发下述萤光体的波长的紫外线或蓝色可见光等光线。又，自前述基板12表面，经过侧面延伸至内面的一对外部电极16a、16b，是在相互绝缘的状态下形成。 前述LED晶片14上表面一边的电极(图未示)，通过打线导线18连接在一边的外部电极16a，同时，前述LED晶片14上表面另一边的电极(图未示)，通过打线导线18连接在另一边的外部电极16b。参照图2，在前述LED晶片14配置有不织布22，不织布22是被覆萤光体20以构成的片状纤维的集合体。不织布22，如图3及图4所示，是多数纤维24立体性互相缠绕以形成的，在纤维24间形成多数空隙26 (参照图4)，又，多数纤维24立体性互相缠绕，所以，每单位体积的纤维24的表面积非常大。萤光体20是在构成不织布22的纤维24表面上，被被覆、被覆者，如图5所示，除了在纤维24表面以致密的层状态被被覆、被覆的情形外，也有在纤维24表面萤光体20粒子间，存在微小间隙的状态下被被覆、被覆的情形(图示省略)。而且，通过适宜调整构成不织布22的纤维24的纤维密度，或不织布22厚度、单位重量等，可任意增减构成不织布22的纤维24总表面积。前述纤维24是由尼龙、聚酯、压克力、聚丙烯、聚氯乙烯等树脂纤维、嫘萦等的纤维素系化学纤维、玻璃纤维、金属纤维等的短纤维所构成，其直径为5 20 μ m，长度为
0.5 20mm。而且，当然可以使用由长度为50 IOOmm左右长纤维所构成的纤维24。前述萤光体20当承受紫外线等光线的照射时，使该光线转换波长成既定波长的可见光等光线，例如可使用以下组成的物件。转换紫外线等光线成红色可见光的红色发光用萤光体20，有M2O2S: Eu (M为La、Gd、Y 中任一种)、0.5Mg F2.3.5Mg0.Ge02:Mn、2Mg0.2Li02.Sb2O3:Mn, Y(P, V) O4:Eu、YVO4:Eu、(SrMg) 3 (PO4): Sn、Y2O3: Eu、CaSiO3: Pb，Mn 等。又，转换紫外线等光线成绿色可见光的绿色发光用萤光体20，有BaMg2Al16O27 = Eu,Mn、Zn2Si04:Mn, (Ce, Tb, Mn)MgAl11O19, LaPO4:Ce, Tb、(Ce, Tb)MgAl11O19, Y2Si05:Ce, Tb、ZnS:Cu, Al、ZnS:Cu, Au, Al、(Zn, Cd) S:Cu, Al> SrAl2O4:Eu>SrAl2O4:Eu, Dy、Sr4Al14O25:Eu, Dy、Y3Al5O12:Tb、Y3 (Al, Ga) 5012:Tb、Y3Al5O12:Ce、Y3(Al，Ga) 5012:Ce 等。而且，转换紫外线等光线成蓝色可见光的蓝色发光用萤光体20，有(SrCaBa) 5 (P04) 3C1: Eu、BaMg2Al16O27: Eu、(SrMg) 2P207: Eu、Sr2P2O7: Eu> Sr2P2O7: Sn>Sr5 (PO4) 3C1: Eu、BaMg2Al16O27: Eu、CaWO4、CaffO4: Pb 蓝色萤光体、ZnS:Ag，Cl、ZnS:Ag，Al、(Sr,Ca, Mg) 10 (P04) 6C12: Eu 等。通过适宜选择混用前述红色发光用萤光体20、绿色发光用萤光体20及蓝色发光用萤光体20，可做种种颜色的发色。而且,萤光体20包含有机、无机萤光染料,或者,有机、无机萤光颜料者。前述LED晶片14是以配置于基板12上且具有既定高度的架构件28围绕，同时，通过在前述架构件28填充环氧树脂、硅树脂、压克力树脂等透光性材料，以形成的透光性盖构件30密封。本实用新型的发光二极体10当通过一对外部电极16a、16b，施加电压在LED晶片14时，LED晶片14会发光，放射激发前述萤光体20的紫外线及可见光等光线。此光线照射到被配置于LED晶片14上的不织布22所被覆的萤光体20上，转换波长成既定波长的可见光等光线后，透过透光性的盖构件30，往外部放射。而且，本实用新型的发光二极体10，是在LED晶片14上配置不织布22，在构成前述不织布22的纤维24表面被覆萤光体20，所以，能将以萤光体20转换波长的光线，当作以萤光体20反射的反射光取出。因此，与将以萤光体20转换波长的光线，当透过光取出的先前发光二极体60相比较下，能提高光线的取出效率，能获得高亮度化。而且，被覆萤光体20的不织布22，可以直接配置在LED晶片14上，或者，设置既定间隔配置在LED晶片14上。又，本实用新型的发光二极体10是在构成每单位体积的纤维24表面积极大的不织布22的纤维24表面，被覆萤光体20，所以，与如现有的发光二极体60，混入萤光体74到填充在反射器64内的涂料层72中相比较下，能飞跃性增大萤光体20的量及表面积。在此情形下，本实用新型的发光二极体10，如上所述，将以萤光体20转换波长的光线，当作反射光取出，所以，即使萤光体20的量增大，也不会如将光线当作透过光取出的现有发光二极体60，产生由萤光体的光线自体吸收所致的亮度降低。以下，说明在本实用新型发光二极体10中，在不织布22被覆萤光体20的方法。首先，准备很多以聚乙烯等低熔点材料构成的纤维32，被覆以聚丙烯等高熔点材料构成的纤维24，所构成的既定长度复合纤维34 (参照图6)，使用卡片法或Earei法等，形成由此多数复合纤维34构成的片状蓄积体。接着，使片状蓄积体在比构成前述复合纤维34的由低熔点材料构成的纤维32熔点还要高,而且，比由高熔点材料构成的纤维24熔点还要低的温度加热，仅熔化由低熔点材料构成的纤维32，同时，吹出粒子状萤光体20到前述蓄积体。结果，由高熔点材料构成的纤维24的交叉部分，透过熔融的由低熔点材料构成的纤维32被接着，以形成不织布22，同时，粒子状的萤光体20透过熔融的由低熔点材料构成的纤维32，接着被覆在构成不织布22的纤维24表面。上述的不织布是使用以由低熔点材料构成的纤维32，被覆由高熔点材料构成的纤维24所构成的复合纤维34，仅熔化由低熔点材料构成的纤维32，使其发挥当作接着剂的功能，藉此，能使形成不织布22，与在构成不织布22的纤维24表面被覆萤光体20，概略同时进行，所以非常容易制造。在上述方法之外，也可以例如在萤光体20的分散树脂液中浸溃不织布22后，干燥之，或者，通过滴落萤光体20的分散树脂液，在构成不织布22的纤维24表面，被覆萤光体20。又，也可以加热不织布22，在熔化构成前述不织布22的纤维24表面的状态下，吹出附着萤光体20，藉此，在构成不织布22的纤维24表面，被覆萤光体20。而且，也可以吹出高温加热过的萤光体20附着在不织布22，局部熔化构成不织布22的纤维24，藉此，在构成不织布22的纤维24表面，被覆萤光体20。而且，当在纤维24间形成有多数空隙26的不织布22，是前述空隙26发挥作为“筛眼”的功能，被覆萤光体20在不织布22上时，粒径较大的萤光体20被配置在不织布22上方，粒径较小的萤光体20被配置在不织布22下方。结果，位于不织布22下方的纤维24间的空隙26，不被粒径较大的萤光体20闭塞，所以，自LED晶片14放射的光线，通过纤维24间的空隙26，自配置于不织布22下方的萤光体20，充分照射到配置于不织布22上方的萤光体20。在上述说明中，纤维的集合体虽然举使用不织布22为例以做说明，但是，本实用新型并不局限于此，也可以使用织入多数纤维以形成的织布，在构成前述织布的纤维被覆萤光体。又，在上述说明中，虽然举在构成不织布22的纤维24“表面”上，被覆萤光体20的情形为例以做说明，但是，本实用新型并不局限于此，也可以例如混练粒子状的萤光体20，到由透明树脂所构成的透光性纤维24，藉此，在构成不织布22的纤维24上，被覆萤光体20。在此情形下，也可以例如在未硬化状态的透明树脂中，既定量混合粒子状萤光体后，延伸及硬化透明树脂，之后，切断成既定长度，藉此，形成混练有萤光体20的多数纤维，使用混练有萤光体20的多数纤维以形成不织布22。
权利要求1.一种发光二极体的增亮结构，其特征在于，它包括一基板，该基板上设置有至少一LED晶片，在具放射激发萤光体波长的光线的LED晶片上，配置多数纤维立体性互相缠绕形成的不织布，该不织布的纤维上被覆有一萤光体。
2.根据权利要求1所述的发光二极体的增亮结构，其特征在于，所述不织布的纤维可以是尼龙、聚酯、压克力、聚丙烯或聚氯乙烯。
3.根据权利要求2所述的发光二极体的增亮结构，其特征在于，所述纤维的直径为5 .20 μ m，长度为 0.5 20mm。
专利摘要本实用新型提供一种发光二极体的增亮结构，主要包括一发光二极体，该发光二极体于基板上设置有一LED晶片，在LED晶片上方增设一不织布增亮结构，通过组成不织布的立体性纤维表面被覆有萤光体，以利施加电压于LED晶片而发光时，透过放射激发不织布纤维表面萤光体的紫外线及可见光等光线，藉此转换波长成既定波长及可见光等光线后，复经由设于发光二极体晶片前端的盖构件往外部放射，即可获得高亮度的发光二极体。
文档编号H01L33/50GK202948974SQ20122051185
公开日2013年5月22日 申请日期2012年9月30日 优先权日2012年1月11日
发明者陈雪贞, 大野刚 申请人:台湾琭旦股份有限公司, 冈谷电机产业股份有限公司