[發明專利]具有LED單色光稀缺色彩的發光二極管的封裝方法

無效

• 申請號: 200610030270.2
• 申請日: 2006-08-22
• 公開（公告）號: CN101131942A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 王鷹華;范剛;王鵬
• 申請（專利權）人: 上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發展有限公司
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L23/29;H01L25/00;H01L25/075;H01L33/00
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技術領域

本發明涉及LED發光二極管的封裝技術，特別涉及復合色光源的LED發光管的加色封裝。

背景技術

隨著LED發光二極管技術的不斷進步，可見光LED的發光顏色和封裝形式均呈多樣化。在顏色表現方面，有紅、綠、藍、琥珀色、白色等多種選擇；在封裝形式上有軟封裝(指LED芯片直接粘結在PCB印刷線路板上，并焊接連接成字符或陣列形式，用透明樹脂封裝在特定的外殼中)、引腳式封裝(LED芯片固定在引線框架上，封裝成一定透明形狀，成為單個LED器件)、貼片封裝(LED芯片粘結在微小型引線框架上，焊接電極引線，經注塑成型，出光面用封裝樹脂包封)、雙列直插式封裝(用類似IC封裝的銅質引線框架固定LED芯片，然后作連接焊接包封)和功率型封裝(有多種具體封裝形式，通常均具有粘結芯片的底腔較大，具有鏡面反射能力，導熱系數高，有足夠低的熱阻等特點)等各種形式。

上述各種顏色和式樣的LED看似形成了種類繁多的品種格局，但其實遠未能做到對實際應用范圍作全面復蓋，許多稀缺的色彩尚無法由發出單色光的發光二極管加以表現。因為確切地嚴格描述一種色彩，必須使用亮度、色調和飽和度三個參量。除亮度可通過電流調節以外，多數LED所發光均為(主)波長單一的單色光，因此其色調和飽和度均有很大局限。除了主波長在625nm左右的紅管，525nm左右的綠管，470nm左右的藍管，或者590nm左右的琥珀色黃管等高飽和度的單色光，其它偏離上述波長較多的單色LED或者低飽和度的LED則無從尋覓。例如，市場上找不到波長570～580nm的、波譜與琥珀黃有偏離但相差不遠且飽和度較低的更廣義的黃色LED，因此也就難以細膩地表現淺黃、淡黃、檸檬黃等大自然中存在的諸多不同的廣義黃色，從而使LED的色彩應用受到極大限制。

根據相關光學原理，不同波長的單色光會引起不同的彩色感覺，但相同的彩色感覺卻可以來源于不同的光譜成份組合。因此，在實際LED應用中，作為上述缺陷的一種補償，可以某種復合色光(如白光)的LED管作為光源，外加具有期望色彩的透光外罩，使復合色光中非期望色彩的光被吸收，而只將該期望色彩的光反射或透射出來。雖然這種做法并不能產生具有對應色彩并以某個主波長為特征的單色光，但卻可以得到所期望的彩色感覺。

然而這種以復合色光作光源外加透光色罩用以彌補上述缺陷的做法存在以下弊端：一是外加色罩會使LED應用產品的結構趨于復雜化，以致增加制作成本和產品安裝難度，甚至影響實用和美觀；二是在某些特定的使用環境下，這種外加色罩根本無法制作。例如在一個用多種LED色彩進行裝飾的發光廣告標志中，可能需要在同一平面的不同區域同時顯示各種不同顏色，并要求有細膩的表現，但制作這樣一個在平面不同區域顯示不同顏色的統一的外加色罩幾乎是無法實現的。當然使用復合光源以達到所期望的色彩還會增加光源結構的復雜程度和光效的損失，因此代價不菲。

近年來，為直接開發具有稀缺色彩的發光二極管開展了各種努力。專利號為011206446的專利提供了一種粉紅色發光二極管制備方法，它選定某種特定的單色光發光二極管管芯，并激發某種特定的熒光粉，達到發出粉紅顏色光的效果。021?193487?專利是一種紫紅色發光二極管。類似地，它是以紫光激發紅色熒光粉產生紫紅色光。011341602專利提供了一種中空LED發光二極管，往該發光二極管內外兩層透明罩中間有選擇地充填不同氣體成份，可發出不同顏色的光。上述這些專利雖然對填補LED單色光的稀缺色彩起到一定作用，但卻存在因追求色彩效果不同而封裝材質、機理和工藝迥然而異的缺陷，增加了制備工藝生產的復雜程度。

另一方面從封裝的角度講，以引腳式封裝的LED單管為例，對置于金屬引線框架上端反射杯(腔)中LED芯片進行封裝所用的材料一般為透明的環氧樹脂。這種透明狀的LED管體可以最大限度地讓光從管體內部逸出，提高或保證出光效率。為了從LED發光管的外觀上直接區分其發光顏色，有時也會在透明環氧樹脂中按一定的顏基比(即添加顏料與封裝基料環氧樹脂的重量比)均勻混添適量的專用晶態顏料，為環氧樹脂著色進行加色封裝。對紅LED管就加紅色，對綠LED管就加綠色，對黃LED管就加黃色等等，從而根據外觀顏色即可確定該LED的發光顏色。除此之外，截止目前為止，尚未見用于封裝的環氧樹脂中所混添的晶態顏料有與所封裝LED芯片發光顏色不一致或波譜不相近的報道。

發明內容