專利名稱：發光二極管元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光二級管(light-emitting diode， LED)元件，尤其是 一種大功率的發光二極管元件。
背景技術：
隨著發光二級管(1 ight-emi U ing diode, LED)亮度的增加和制造成本的 降低，大功率LED在各種照明領域的使用越來越多。并且LED的使用，會對 國家的能源策略和環保策略產生積極的影響。目前不同的LED可以發出從紅 外到藍之間不同波長的光線，而且現在已經發出了紫色乃至紫外光的發光二 極管。并且還有在藍光LED上涂上熒光粉，將藍光轉化成白光的白光LED。
因為大功率的LED體積很小，因此可以進行平面封裝，或根據使用環境 或狀況使用多顆或進行多種組合，并且具有發熱量低，發光壽命長(5萬個 小時以上)、不易破和耐震與耐沖擊的優點，所以可在惡劣的情況下進行使 用。因為白光LED具有發光效率高、省電、無熱輻射、不含水銀等重金屬、 無污染及廢棄物處理問題等許多的優點，被視為"綠色照明光源"，很可能 取代現在照明市場的主流白熾燈泡及焚(日)光燈。
大功率LED的技術關鍵是要解決好燈體的散熱問題，不同于白熾燈泡， LED的輸入功率散^^的大部分(50%至90% )轉化成為芯片上的熱能。不同 于白熾燈絲工作于數千攝氏度，LED芯片只能工作于較低的溫度(一40。C至約 125。C或小于200°C)，因為電光轉化效率和可靠性隨著工作溫度的升高而降 低，所以燈體和芯片的散熱降溫就成了制約大功率LED產品的最大瓶頸。
另外，熒光粉的添加也會對顏色轉換產生影響，而影響LED的顏色均勻與較短分布。
如圖1和圖2所示，為現有的兩種大功率白光LED的機構示意圖。LED 芯片20先置于底座21上，圖1中熒光粉22撒于LED芯片20之上，圖2中 熒光粉22成薄膜狀包于LED芯20片之上，然后用環氧樹脂，水玻璃或者硅 膠23置于其上。這兩種方法中熒光粉22都直接和LED芯片20緊密相鄰。由 于工作時LED芯片20發熱產生高溫，導致熒光粉22持續高溫加速老化，會 使LED的壽命大大縮短。圖1中熒光粉22的多寡及其不規則形狀也會使白光 LED的發光顏色及角度分布不均。圖2中焚光粉22成薄膜狀包于LED芯片20 之上，會阻礙導線在LED芯片20上的焊接。圖1和2中焚光粉22的加法均 會對高功率三維光子晶體型的LED芯片產生不利影響。
因此這兩種結構的體積大，制造過程復雜，成本高，芯片散熱性能也不好。
發明內容
本發明的目的是針對現有的LED元件的缺點，提供一種LED元件，體積 小、成本低而且散熱性能好。
為實現上述目的，本發明提供了一種發光二級管元件，包括 底座；
發光二級管芯片，置于所述底座上； 熒光粉層，與所述發光二級管芯片相接設。
所述熒光粉層為熒光粉與環氧樹脂、水玻璃或硅膠調和成的液體層。所 述熒光粉層為固態或膠態薄膜。所述熒光粉層通過覆蓋層與所述發光二級管 芯片相接設。所述覆蓋層的材質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。
所述熒光粉層為凸形，用于取光。所迷熒光粉層外具有透鏡。熒光粉層 外具有保護和取光層。所述保護和取光層的材質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。 所述底座具有側壁。所述底座的側壁為垂直側壁或傾斜側壁。
因此本發明的LED元件具有良好的散熱性、可靠性并且制造過程簡單化， 成本低。
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為現有的LED元件的結構示意圖之一； 圖2為現有的LED元件的結構示意圖之二； 圖3為本發明LED元件的實施例1的結構示意圖之一； 圖4為本發明LED元件的實施例1的結構示意圖之二； 圖5為本發明LED元件的實施例1的切割時的結構示意圖； 圖6為本發明LED元件的實施例2的結構示意圖之一； 圖7為本發明LED元件的實施例2的結構示意圖之二； 圖8為本發明LED元件的實施例3的結構示意圖之一； 圖9為本發明LED元件的實施例3的結構示意圖之二； 圖10為本發明LED元件的實施例4的結構示意圖； 圖11為本發明LED元件的實施例5的結構示意圖； 圖12為本發明LED元件的實施例6的結構示意圖； 圖13為本發明LED元件的實施例7的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖3和圖4所示，為本發明LED元件的實施例1的結構示意圖，LED 芯片10置于底座11，圖3中焚光粉層12可為焚光粉與環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等液體調和成的液體，該熒光粉層12置于LED芯片10之上。圖4中 的熒光粉層12和LED芯片IO之間利用覆羞層13連接，如環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等。熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比多少可用來調節白光LED的色溫。由于熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比相對來說易于控制， 將比現有的LED更易控制白光LED的色溫及其大規模生產時的色溫均勻性。 并且熒光粉層12之上可再加保護和取光層，或者透鏡。
因為可以將熒光層制成固態狀薄膜，或先和別的液體制成混合液以增加 體積。這樣一來白光LED的色溫和批量生產的色溫均勻性均會有很好的控制。
并且LED元件均可采取二維矩陣式一起制造再行分割。如圖所示，陣列 式的LED芯片10可先置于底座11之上。然后覆蓋層、熒光粉層12和透鏡等 可統一置于LED芯片IO之上。并進行加溫固膠等各種操作，最后再沿切割線 aa，及bb，等分割成單個的LED元件。
實施例2
如圖6和圖7所示，為本發明LED元件的實施例2的結構示意圖，LED 芯片lO先置于底座ll。圖6中熒光粉層12可為熒光粉與環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等液體調和成的液體。該熒光粉層12置于LED芯片10之上。該熒光 粉層12可以比底座11小。該熒光粉層12可以呈凸型用以取光及聚光。該熒 光粉層12凸型可以由其液體表面張力自動形成。圖7中熒光粉層12和LED 芯片IO之間另加了覆蓋層13,如環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等。熒光粉層 12呈凸型可以由其液體表面張力自動形成。該兩種LED元件均可采取二維矩 陣式一起制造再行分割。
實施例3
如圖8和圖9所示，為本發明LED元件的實施例3的結構示意圖，LED 芯片10置于底座11上。底座11上的側壁110可為垂直壁或傾斜壁。圖8中 熒光粉層12置于LED芯片10之上。圖9中熒光粉層12和LED芯片10之間 具有環氧樹脂，水玻璃，或硅膠材質的覆蓋層13。熒光粉層12可為熒光粉與 環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等液體調和成的液體。熒光粉層12的厚度及熒光 粉含量的百分比多少可用來調節白光LED的色溫。由于熒光粉層12的厚度及 熒光粉含量的百分比相對來說易于控制，比現有的LED元件更易控制白光LED
的色溫及其大規模生產時的色溫均勻性。熒光粉層12之上仍可有另外的保護 和取光層14,由環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等制成。熒光粉層上可再加取光 透鏡。
實施例4
如圖10所示，為本發明LED元件的實施例4的結構示意圖。芯片置于底 座11上。底座11上的側壁110可為垂直壁或傾斜壁。環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等材質的覆蓋層13置于LED芯片IO之上，熒光粉層12置于覆蓋層13 紙上，可為熒光粉與環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等液體調和成的液體。熒光 粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比多少可用來調節白光LED的色溫。由于 熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比相對來說易于控制，將比現有技術 更易控制白光LED的色溫及其大規模生產時的色溫均勻性。焚光粉層12之上 可再加取光和保護層或取光透鏡。
實施例5
如圖11所示，為本發明LED元件的實施例5的結構示意圖。芯片置于底 座11上。底座11上的側壁110可為垂直壁或傾斜壁。環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等材質的覆蓋層13置于LED芯片10之上，熒光粉層12至于覆蓋層13 紙上，可為熒光粉與環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等液體調和成的固態或膠體 薄膜層。熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比多少可用來調節白光LED 的色溫。由于熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比相對來說易于控制， 本發明將比現有技術更易控制白光LED的色溫及其大規模生產時的色溫均勻 性。熒光粉層12之上可再加取光和保護層或取光透鏡。
實施例6
如圖12所示，為本發明LED元件的實施例6的結構示意圖。芯片置于底 座11上。底座11上的側壁110可為垂直壁或傾斜壁。環氧樹脂，水玻璃， 或硅膠等材質的覆蓋層13置于LED芯片10之上，熒光粉層12置于覆蓋層13 之上，可為熒光粉與環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等液體調和成的液體。其中
熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比多少可用來調節白光LED的色溫。 由于熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比相對來說易于控制，比現有技 術更易控制白光LED的色溫及其大規模生產時的色溫均勻性。熒光粉層12之 上具有透鏡15。 實施例7
如圖13所示，為本發明LED元件的實施例7的結構示意圖。芯片置于底 座11上。底座11上的側壁110可為垂直壁或傾斜壁。氧樹脂，水玻璃，或 硅膠等材質的覆蓋層13置于LED芯片10之上，熒光粉層12置于覆蓋層13 之上，熒光粉層12可為熒光粉與環氧樹脂，水玻璃，或硅膠等液體調和成的 液體。熒光粉層12的厚度及熒光粉含量的百分比多少可用來調節白光LED的 色溫。熒光粉層120并可多加一些，由該液態層的表面張力自動形成取光透 鏡。
本發明中各種白光LED元件的熒光粉均相對遠離LED芯片。另外熒光粉 均相對遠離LED芯片會減少熒光粉反射的芯片發光重新回到芯片內造成的二 次吸收與損耗，及焚光粉所發射的熒光進入LED芯片內造成的吸收與損耗， 以增加LED的出光效率。
本發明的大功率白光LED元件可以有效地提高白光LED的散熱特性，并 大幅提高其顏色分布均勻性，使用壽命及可靠性。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當 理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技 術方案的精神和范圍。
權利要求
1、一種發光二級管元件，其特征在于包括底座；發光二級管芯片，置于所述底座上；熒光粉層，與所述發光二級管芯片相接設。
2、 根據權利要求1所述的發光二級管元件，其特征在于所述熒光粉層為 焚光粉與環氧樹脂、水玻璃或硅膠調和成的液體層。
3、 根據權利要求1所述的發光二級管元件，其特征在于所述熒光粉層為 固態或膠態薄膜。
4、 根據權利要求1所述的發光二級管元件，其特征在于所述熒光粉層通 過覆蓋層與所述發光二級管芯片相接設。
5、 根據權利要求4所述的發光二級管元件，其特征在于所述覆蓋層的材 質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。
6、 根據權利要求l、 2、 3、 4或5所述的發光二級管元件，其特征在于 所述熒光粉層為凸形，用于取光。
7、 根據權利要求l、 2、 3、 4或5所述的發光二級管元件，其特征在于 所述熒光粉層外具有透鏡。
8、 根據權利要求l、 2、 3、 4或5所述的發光二級管元件，其特征在于 所述熒光粉層外具有保護和取光層。
9、 根據權利要求8所述的發光二級管元件，其特征在于所述保護和取光 層的材質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。
10、 根據權利要求1所述的發光二級管元件，其特征在于所述底座具有 側壁。
11、 根據權利要求10所述的發光二級管元件，其特征在于所述底座的側 壁為垂直側壁或傾斜側壁。
全文摘要
本發明涉及一種發光二極管元件，包括底座；發光二極管芯片，置于所述底座上；熒光粉層，與所述發光二極管芯片相接設。所述熒光粉層為熒光粉與環氧樹脂、水玻璃或硅膠調和成的液體層。所述熒光粉層為固態或膠態薄膜。所述熒光粉層通過覆蓋層與所述發光二極管芯片相接設。所述覆蓋層的材質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。所述熒光粉層為凸形，用于取光。所述熒光粉層外具有透鏡。熒光粉層外具有保護和取光層。所述保護和取光層的材質為環氧樹脂、水玻璃或硅膠。所述底座具有側壁。所述底座的側壁為垂直側壁或傾斜側壁。因此本發明的LED元件具有良好的散熱性、可靠性并且制造過程簡單化，成本低。
文檔編號H01L33/00GK101192638SQ200610140330
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月27日 優先權日2006年11月27日
發明者伍永安, 芳 趙, 閆向陽 申請人:山西樂百利特科技有限責任公司;晉城市環球利特光電技術有限公司;杰西科技股份有限公司