发光二极管结构的制作方法

本实用新型是有关于一种发光二极管结构，特别是有关于一种使用透光材料作为透光基板与透光封装层的材质以提升出光效率的发光二极管封装结构。

背景技术：

按，近年来，发光二极管的应用面日趋广泛而深获广大重视，目前已经广泛应用于交通号志、液晶显示器的背光源，以及各种照明等，是日常生活中不可缺的重要组件，由于其具有组件体积小、无汞污染、发光效率高，以及寿命长等优点，尤其发光波长几乎涵盖了可见光的范围，使其成为极具发展潜力的照明材料。

传统发光二极管结构的制备过程主要将至少一发光二极管晶片利用固晶胶固定在基板上，两两发光二极管晶片使用导电线材连接，并对应连接至正、负电极，以接收外界的电力来源，最后再于该发光二极管晶片上覆盖一封装层，以完成发光二极管结构的组装步骤；传统发光二极管的制备过程使用不透光的材料作为固定发光二极管晶片的基板；然而，不透光的基板的发光角度为单一方向180度，在某些应用领域上容易受到拘束，同时不透光的基板亦会使整体的出光效率降低；且此种制程方式制备的发光二极管结构因存在有多个不同材料的组成介面，在每个材料的折射率不同的基础下，该等介面将严重造成光学的损耗，而容易导致出光效率的下降；因此，如何藉由创新的制程设计，有效降低连接介面的光学损失以提高出光效率与均匀度、实现多面向发光效能，以及提升封装体的散热效果等优势，仍是发光二极管结构的制作与贩卖等相关产业的开发业者与相关研究人员需持续努力克服与解决的课题。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种发光二极管结构，其目的在于提供一种使用透光材料作为透光基板与透光封装层的材质以提升出光效率的发光二极管封装结构，主要藉由模具印刷方式制备发光二极管的透光基板，仅需改变模具上开孔的形状即可支持不同封装形状的透光基板需求，搭配使用与透光基板相同折射率的材质制备透光封装层与透光固晶层，有效改善传统封装结构中具备不同材料所产生的出光效率降低等缺点，确实达到降低连接介面的光学损失以提高出光效率与均匀度、实现多面向发光效能，以及提升封装体的散热效果等优势。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

提供一种发光二极管结构，至少包括有：一透光基板；一发光二极管晶片，设置于该透光基板上；一透光固晶层，设置于该发光二极管晶片与该透光基板之间，该透光固晶层与该透光基板为相同材质且相同折射率；一电极组，设置于该透光基板上，该电极组由一正电极板及一负电极板所组合而成，其中该正电极板与该负电极板分别藉由一导电线材电性连接该发光二极管晶片的一正极与一负极；以及一透光封装层，堆叠于该透光基板上，该透光封装层包覆该发光二极管晶片、该透光固晶层及该导电线材，其中该透光封装层与该透光基板为相同材质且相同折射率。

在本实用新型的一个实施例中，其中该发光二极管晶片选自由一红光发光二极管晶片、一绿光发光二极管晶片及一蓝光发光二极管晶片所组成的群组至少其中之一。

在本实用新型的一个实施例中，其中该发光二极管晶片的外部堆叠有一荧光粉层。

在本实用新型的一个实施例中，其中该透光基板的厚度介于0.2mm至0.8mm之间。

在本实用新型的一个实施例中，其中该电极组于一金属材料上焊接一镀层的方式所形成。

在本实用新型的一个实施例中，其中该发光二极管结构为长方形或圆形。

在本实用新型的一个实施例中，其中该正电极板与该负电极板呈相邻或不相邻。

本实用新型所产生的技术效果：本实用新型的发光二极管结构主要藉由模具印刷方式制备发光二极管的透光基板，仅需改变模具上开孔的形状即可支持不同封装形状的透光基板需求，搭配使用与透光基板相同折射率的材质制备透光封装层与透光固晶层，有效改善传统封装结构中具备不同材料所产生的出光效率降低等缺点，确实达到降低连接介面的光学损失以提高出光效率与均匀度、实现多面向发光效能，以及提升封装体的散热效果等优势。

附图说明

图1为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的结构剖面示意图。

图2为本实用新型发光二极管结构其二较佳实施例的荧光粉添加局部放大图。

图3为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的印刷模具结构示意图。

图4为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的透光基板制作示意图。

图5为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的发光二极管晶片设置示意图。

图6为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的结构制作流程图。

图7为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的结构运作示意图。

图8为本实用新型发光二极管结构其三较佳实施例的荧光粉层堆叠局部放大图。

图9为本实用新型发光二极管结构其四较佳实施例的透光基板形状示意图。

图10为本实用新型发光二极管结构其五较佳实施例的透光基板形状示意图。

图号说明：

1 透光基板

11 透光混合物

111 荧光粉末

112 透光介质

2 印刷模具

21 开孔

3 发光二极管芯片

31 荧光粉层

32 红光发光二极管晶片

33 绿光发光二极管晶片

34 蓝光发光二极管晶片

4 透光固晶层

5 电极组

51 正电极板

52 负电极板

6 导电线材

7 透光封装层

8 印刷底板

9 刮刀

A 发光二极管结构

B 封装体。

具体实施方式

首先，请参阅图1与图2所示，为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的结构剖面示意图，以及其二较佳实施例的荧光粉添加局部放大图，其中本实用新型的发光二极管结构A至少包括有：一透光基板1、一发光二极管晶片3、一透光固晶层4、一电极组5及一透光封装层7。

该透光基板1，由一透光混合物11所构成，该透光混合物11由一透光介质112混合一奈米材料粉末(图未示出)与一荧光粉末111所制备而成，其中该透光介质112为硅胶(silicone)或环氧树脂(Epoxy)，而该奈米材料粉末为氧化铝、氮化铝或氮化硼，其中该奈米材料粉末的粒径介于10nm~150nm之间，且添加的比例介于5%~40%之间，加入该奈米材料粉末的作用在于使该透光介质112固化时具有成形的作用，该奈米材料粉末的粒径尺寸越小，则透光率越高，可有效提高材料成形后的散热效果，而该荧光粉末111的成分可根据发光光谱的规格予以调整；再者，该透光基板1的厚度介于0.2mm至0.8mm之间。

该发光二极管晶片3，设置于该透光基板1上；此外，该发光二极管晶片3具有相同或不相同的发光颜色；请一并参阅图5所示，为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的发光二极管晶片设置示意图，其中该发光二极管晶片3设置于该透光基板1上，且该发光二极管晶片3选自由一红光发光二极管晶片32、一绿光发光二极管晶片33及一蓝光发光二极管晶片34所组成的群组至少其中之一。然而必须注意的是，上述该发光二极管晶片3的颜色是为说明方便起见，而非以本实用新型所举为限，且熟此技艺者当知道不同的发光二极管晶片3的颜色依该使用者的需求而设置，并不会影响本实用新型的实际实施。

该透光固晶层4，设置于该发光二极管晶片3与该透光基板1之间，该透光固晶层4固定该发光二极管晶片3于该透光基板1上的预定位置，其中该透光固晶层4使用与该透光基板1具有相同材质且相同折射率的材料所构成，例如，该透光固晶层4与该透光基板1皆为相同的该透光混合物11，因此该透光固晶层4与该透光基板1 具有相同折射率；在本发明其一较佳实施例中，使用与该透光基板1具有相同材质且相同折射率的材料的透光固晶层4用以将该发光二极管晶片3固定于该透光基板1的预定位置上，例如该透光固晶层4由硅胶或环氧树脂混合该奈米材料粉末与该荧光粉末111制备而成。

该电极组5，设置于该透光基板1上，该电极组5由一正电极板51，以及一负电极板52所组合而成，其中该正电极板51与该负电极板52分别藉由一导电线材6电性连接该发光二极管晶片3的正极与负极，以提供该发光二极管晶片3发光所需的电力；此外，该电极组5于一金属材料上焊接一镀层的方式所形成，其中该金属材料为铁或铜等其中的一种材质，而该镀层为镍、银或锡等其中的一种材质；再者，该导电线材6由金、铜或金银合金材质等其中的一种所构成；在本实用新型其一较佳实施例中，由该正电极板51与该负电极板52所组合而成的电极组5设置于该透光基板1上，而该正电极板51与该负电极板52分别藉由该导电线材6电性连接该发光二极管晶片3的正极与负极，以提供该发光二极管晶片3发光所需的电力。于本实施例中，该正电极板51与该负电极板52设置于该透光基板1的不同侧。

该透光封装层7，堆叠于该透光基板1上，该透光封装层7包覆该发光二极管晶片3、该透光固晶层4，以及该导电线材6，其中该透光封装层7使用与该透光基板1具有相同材质且相同折射率的材料所构成，例如，该透光封装层7与该透光基板1皆为相同的该透光混合物11，因此该透光封装层7与该透光基板1具有相同折射率；在本实用新型其一较佳实施例中，该透光封装层7使用与该透光基板1及该透光固晶层4皆为相同的材质所构成且折射率皆相同，以完整包覆该发光二极管晶片3、该透光固晶层4与该导电线材6，以及包覆该电极组5的一部份，例如该透光封装层7由硅胶或环氧树脂混合该奈米材料粉末与该荧光粉末111制备而成。

请一并参阅图3与图4所示，为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的印刷模具结构示意图，以及透光基板制作示意图，首先，以不锈钢材质呈现的一印刷模具2设置于一印刷底板8上，且该印刷模具2开设有一开孔21；接着，由该透光介质(硅胶)混合该奈米材料粉末(氧化铝)与该荧光粉末所制备而成的该透光混合物11填满于该开孔21内；接续，使用一刮刀9刮过该开孔21的上方，以使该透光混合物11填满该开孔21以形成该透光基板1，而该刮刀9刮除的透光混合物11的余料则会被带到该印刷模具2未开孔的位置，其中该刮刀9的尺寸较该开孔21大3个单位左右，以确定该透光混合物11可以填满该开孔21；之后，将该印刷模具2向上自该印刷底板8脱离，并使该透光混合物11留置于该印刷底板8上；最后，该透光混合物11经过固化后即可脱离该印刷底板8，以形成该透光基板1，其中该透光基板1的厚度介于0.2mm至0.8mm之间。

接着，请参阅图6所示，为本实用新型发光二极管结构其一较佳实施例的结构制作流程图，首先，于该透光基板1的二端部各设置有该正电极板51与该负电极板52；接续，于该透光基板1上依需求堆叠三个透光固晶层4，其中该等透光固晶层4等间隔设置；接着，对应于该透光固晶层4上各堆叠有该发光二极管晶片3；之后，于该发光二极管晶片3与该正电极板51、该负电极板52之间对应以该导电线材6电性连接；最后，于该透光基板1上堆叠该透光封装层7，以完整包覆该发光二极管晶片3、该透光固晶层4与该导电线材6，以及部份包覆该电极组5。

请一并参阅图1及图7所示。如前所述，由于该透光基板1、该透光固晶层4及该透光封装层7为相同的材质且相同折射率的材料所构成，其在图1中所示的相接的介面会相连接而形成如图7所示的介面消失；由于前述的介面消失而使得光可以直接穿透而不会在介面形成反射而导致光学耗损，这可有效提高全面性出光效率与实现多面性发光的优势，例如，该透光基板1、该透光固晶层4及该透光封装层7皆为相同的该透光混合物11。而由于该透光基板1、该透光固晶层4及该透光封装层7为相同的材质且相同折射率的材料所构成而共同形成一封装体B ，意外地，使得该封装体B形成类似一体成型的样态，因此相较于传统发光二极管结构易受外力而导致介面分离的状况而言，本实用新型的发光二极管结构A因无介面分离的问题而具有较佳的结构强度。

此外，请再一并参阅图1及图8所示，为本实用新型发光二极管结构其三较佳实施例的荧光粉层堆叠局部放大图，其中该发光二极管晶片3的外部对应堆叠有一荧光粉层31，以调整该发光二极管结构出光颜色的组合。上述该发光二极管晶片3与该荧光粉层31的颜色是为说明方便起见，而非以本实用新型所举为限，且熟此技艺者当知道不同的发光二极管晶片3的颜色搭配不同该荧光粉层31的颜色依该使用者的需求而设置，并不会影响本实用新型的实际实施。例如，请再一并参阅图5中该红光发光二极管晶片32、该绿光发光二极管晶片33及该蓝光发光二极管晶片34可由相对应颜色的该荧光粉层31的颜色所构成。

请参阅图9与图10所示，为本实用新型发光二极管结构其四较佳实施例的透光基板形状示意图，以及其五较佳实施例的透光基板形状示意图，该发光二极管结构A的形状为长方形或圆形等其中的一种态样；该正电极板51与该负电极板52呈相邻或不相邻等其中的一种方式设置；其中图9的其四较佳实施例的该发光二极管结构A的形状为长方形的态样，而该正电极板51与该负电极板52设置于相同侧；图10的其五较佳实施例的该发光二极管结构A的形状则呈圆形的态样，该正电极板51与负电极板52亦设置于相同侧；然而必须注意的是，上述该发光二极管结构A的形状与该正电极板51与负电极板52的设置方式是为说明方便起见，而非以本实用新型所举为限，且熟此技艺者当知道不同的设置方式依该使用者的需求而设置，并不会影响本实用新型的实际实施。

由上述的实施说明可知，本实用新型与现有技术与产品相较之下，本实用新型具有以下优点：本实用新型的发光二极管结构主要藉由模具印刷方式制备发光二极管的透光基板，仅需改变模具上开孔的形状即可支持不同封装形状的透光基板需求，搭配使用与透光基板相同折射率的材质制备透光封装层与透光固晶层，有效改善传统封装结构中具备不同材料所产生的出光效率降低等缺点，确实达到降低连接介面的光学损失以提高出光效率与均匀度、实现多面向发光效能，以及提升封装体的散热效果等优势。