TWI538256B - 發光二極體的製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體的製造方法

本發明涉及一種發光二極體的製造方法。

發光二極體(Light-emitting diode,LED)產業是近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，發光二極體產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為是新世代綠色節能照明的最佳光源。發光二極體通常會將其發光晶片搭配螢光粉使用以改變出光顏色。現有的發光二極體的透鏡一般由環氧樹脂或矽膠等材料製成，電極層由金屬製成，由於環氧樹脂或矽膠等材料與金屬之間的黏合力不夠，導致透鏡與基板、電極層的黏著力不夠，進而導致透鏡容易移位，影響發光二極體的出光效能。

有鑒於此，有必要提供一種透鏡不易移位元的發光二極體製造方法。

一種發光二極體的製造方法，其包括如下步驟：提供一基板，貼設一電極層於該基板表面；設置一阻擋層於該基板上並覆蓋部分該電極層，該阻擋層呈環形，中部具有一暴露電極層的凹部，該阻擋層由透明材料製成；設置一LED晶片於該凹部內，該LED晶片的高度低於該阻擋層的高度；形成一封裝層於該凹部並覆蓋該 LED晶片並與該阻擋層黏合，該封裝層的高度不高於該阻擋層的高度，該封裝層的折射率大於該阻擋層的折射率；形成一透鏡包覆該阻擋層和該封裝層，並與該封裝層黏合。

由於螢光粉層與阻擋層黏合，阻擋層被固定。又由於透鏡覆蓋該螢光粉層與阻擋層，即與螢光粉層、阻擋層黏合，故透鏡不易移位，發光二極體能保持良好的出光效能。

10‧‧‧基板

20‧‧‧電極層

21‧‧‧第一電極

22‧‧‧第二電極

30‧‧‧阻擋層

31‧‧‧凹部

40‧‧‧LED晶片

50‧‧‧螢光粉層

60‧‧‧透鏡

61‧‧‧凸狀部

62‧‧‧凹狀部

70‧‧‧膠針

100‧‧‧發光二極體

圖1是本發明第一實施例的發光二極體的製造方法的第一步驟。

圖2是本發明第一實施例的發光二極體的製造方法的第二步驟。

圖3是圖2所示發光二極體的製作方法的第二步驟的俯視圖。

圖4是本發明第一實施例的發光二極體的製造方法的第三步驟。

圖5是本發明第一實施例的發光二極體的製造方法的第四步驟。

圖6是本發明第一實施例的發光二極體的製造方法的第五步驟。

圖7是是本發明製造完成的第二實施例的發光二極體的示意圖。

請參閱圖1-6，本發明發光二極體100的製造方法主要包括如下各步驟：

步驟一：如圖1所示，提供一基板10，該基板10由陶瓷、塑膠或其他絕緣材料製成。一電極層20貼設於該基板10表面，並由一空隙隔開成為彼此絕緣的第一電極21與第二電極22。該第一電極21、第二電極22分別從基板10的兩端自基板10的上表面延伸至其下表面，作為發光二極體100的電極與外部電源連接。

步驟二：如圖2-3所示，設置一阻擋層30於該基板10上並覆蓋部分電極層20。該阻擋層30由環氧樹脂或矽膠等透明材料通過注塑方式形成。從圖2的剖面圖來看，該阻擋層30的縱切面大致呈從基板10表面凸起的半圓形。從圖3的俯視圖來看，該阻擋層30在基板10上呈一環形分佈，該環形的外邊界與基板10的外邊界平行，並且該環形的外邊界臨近基板10的邊界，但並不重疊。該環形的外邊界位於基板10的邊界之內。該阻擋層30中間形成一凹部31，在該凹部31中同時暴露出第一電極21與第二電極22。在本實施例中，從俯視角度看，由於基板10大致呈一方形，所以該阻擋層30大致呈一方形的環狀結構，其中間的凹部31也呈一方形。當基板10變成圓形時，該阻擋層30可隨之變成圓環形。該基板10不限於方形，該阻擋層30也不限於一定為與基板10的形狀相同的環形。

步驟三：如圖4所示，搭載一LED晶片40於該凹部31內，並與該第一電極21、第二電極22達成電性連接。該LED晶片40可通過共晶或覆晶的方式與該第一電極21、第二電極22達成電性連接。為有利於出光，在本實施例中，該LED晶片40採用覆晶的形式安裝於該電極層20上。該LED晶片40的電極與電極層20的結合處以焊接等方式固定。該LED晶片40位於凹部31的中央位置處。並且，該LED晶片40的高度不高於該阻擋層30的高度。

步驟四：如圖5所示，形成一螢光粉層50於該凹部31內，覆蓋LED晶片40並填入該LED晶片40與阻擋層30之間的凹部31。該螢光粉層50為在封裝層內摻雜螢光粉所生成。該螢光粉層50的高度小於阻擋層30的高度。因此，從阻擋層30的外環邊界的一端到其相對 的另一端，填入螢光粉層50後的總高度先是增加然後減小到螢光粉層50處時，到另一側的阻擋層30處又增加然後減小。該螢光粉層50的橫截面積由基板10向上逐漸增大，螢光粉層50呈向上逐漸變大的喇叭形。由於LED晶片40固定於電極層20上，該螢光粉層50通過點膠或者噴塗的方法形成於LED晶片40上，因此與LED晶片40有良好的黏合力，也即是螢光粉層50與基板10的相對位置固定。在形成螢光粉層50過程中，螢光粉層50與阻擋層30之間產生一黏合力貼合。並且由於螢光粉層50呈向上逐漸變大形，故其上端部分可對阻擋層30的內圈產生一抵壓力，使得阻擋層30在基板10的豎直方向上不易移位。又由於該螢光封層50形成於凹部31中，且填滿LED晶片40周邊空間，使得阻擋層30在基板10的平行方向上不易移位。該螢光粉層50的形狀能將LED晶片40的光線初步調整至均勻發散。該螢光粉層50的折射率大於該阻擋層30的折射率。由於有阻擋層30的限制，將該螢光粉層50塗在LED晶片40上時螢光粉層50不會任意流動，從而形成平整的形狀，進而確保螢光粉層50的均勻性。

步驟五：如圖6所示，注塑形成透鏡60。將注塑用的膠針70置於該阻擋層30以及該螢光粉層50上，透明材料從膠針70滴下形成透鏡60。由於阻擋層30的縱切面呈向上凸起的半圓形狀，並且螢光粉層50的高度比阻擋層30的高度矮。因此滴膠形成的透鏡60對應於阻擋層30的位置處形成一凸狀部61，對應於螢光粉層50即LED晶片40的正向位置處形成一凹狀部62。從剖面圖看，該透鏡60呈一蝠翼狀。該凸狀部61與阻擋層30的分佈一樣，從俯視角度看也呈一環形狀，也即是整個透鏡60呈四周凸起中間凹陷狀。該透鏡60的材料與阻擋層30的材料不同，且折射率小於阻擋層30的折射 率。由於阻擋層30從基板10表面凸起，因此增加了透鏡60與阻擋層30的黏合面積，從而增加了透鏡60與阻擋層30之間的黏合力。透鏡60通過與螢光粉層50以及阻擋層30之間的黏合，能更好地固定於基板10上，不易移位。

請在參閱圖7，示出了製造完成的第二實施例的發光二極體100的示意圖。該實施例與前一實施例的發光二極體100的製作方法完全相同，其不同之處在於透鏡60選用的材料與阻擋層30的材料相同，且具有相同折射率。所以在滴膠形成透鏡60的過程中，該透鏡60與該阻擋層30結合成一體。

該發光二極體100螢光粉層50可通過點膠、噴塗或其他的方法形成。該螢光粉層50通過阻擋層30的支撐而形成平坦的表面。該螢光粉層50的形成方法簡單且效果良好。由於有阻擋層30的支撐，故在滴膠生成透鏡60時，該透鏡60也易於生成凸狀部61與凹狀部62，從而不用單獨為透鏡60開模，節省成本。製作完成的發光二極體100由於具有螢光粉層60，因此LED晶片40發出的光線先通過螢光粉層50激發螢光粉發光，再經由透鏡60射出，使得發光二極體100的出光顏色更均勻。並且該螢光粉層50固定於LED晶片40上，該阻擋層30與該透鏡60與該螢光粉層50之間有良好黏合力，從而使透鏡60固定於基板10上。該透鏡60呈一四周凸起中間凹陷的形狀，故透過該透鏡60的光線進行擴散，將發光二極體100的出光角度拓寬，使得該發光二極體100的出光光場較寬，並且透鏡60不易移位，因此能保持良好的出光效果。

10‧‧‧基板

21‧‧‧第一電極

22‧‧‧第二電極

40‧‧‧LED晶片

50‧‧‧螢光粉層

60‧‧‧透鏡

61‧‧‧凸狀部

62‧‧‧凹狀部

70‧‧‧膠針

Claims (9)

1. 一種發光二極體的製造方法，其包括如下步驟：提供一基板，貼設一電極層於該基板表面；設置一阻擋層於該基板上並覆蓋部分該電極層，該阻擋層呈環形，中部具有一暴露電極層的凹部，該阻擋層由透明材料製成，該阻擋層的縱切面呈一半圓形狀；設置一LED晶片於該凹部內，該LED晶片的高度低於該阻擋層的高度；形成一封裝層於該凹部並覆蓋該LED晶片並與該阻擋層黏合，該封裝層的高度不高於該阻擋層的高度，該封裝層的折射率大於該阻擋層的折射率；形成一透鏡包覆整個該阻擋層和該封裝層，並與該封裝層黏合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該封裝層的橫截面積由該基板向上逐漸增大。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該封裝層填滿該晶片與該阻擋層之間的空間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該電極層具有彼此絕緣的第一電極與第二電極，該凹部中同時暴露出該第一電極與該第二電極，該LED晶片固定於暴露出的該第一電極及該第二電極上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該封裝層通過點膠或噴塗的方式形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該透鏡對應於該阻擋層的位置處形成一凸狀部，對應於該封裝層的位置處形成一凹狀部。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該透鏡與該阻擋層的材料相同，該透鏡成型後與該阻擋層結合成一體。
8. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體的製造方法，其中：該透鏡通過使用膠針在該阻擋層的頂部注塑形成。
9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該封裝層內摻雜有螢光粉。