[發明專利]一種在LED芯片表面制備熒光粉薄膜層的方法有效

申請號：	200710049460.3	申請日：	2007-07-05
公開（公告）號：	CN101101946A	公開（公告）日：	2008-01-09
發明（設計）人：	饒海波;余心梅;李君飛;侯斌;胡玥	申請（專利權）人：	電子科技大學
主分類號：	H01L33/00	分類號：	H01L33/00
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	610054四***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 led 芯片表面制備熒光粉薄膜方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及光電技術領域，具體涉及一種在LED芯片表面制備熒光粉薄膜層的方法。

背景技術

白光發光二極管由于其具有效率高；功耗小；壽命長；發光質量高；光色純；可靠性高；驅動電壓低；結構牢固；綠色環保；應用靈活等眾多優點，預計將成為繼白熾燈、熒光燈之后的第三代照明光源，具有重大的發展潛力。利用LED芯片激發熒光粉的光致轉換的方法是目前LED實現白光的主要途徑，一種是在藍光芯片上涂覆釔鋁石榴石(YAG:Ce³⁺)熒光粉，利用芯片所發出的部分未被吸收藍光與熒光粉受激發射的黃綠光混合成白光；一種是用紫外LED激發RGB三基色熒光粉，空間混色形成白光。對于光致轉換的白光LED，熒光粉層的結構、特性對器件的性能有重大的影響。

在傳統顯示器件(如CRT、PDP等)制備工藝中，都涉及到熒光粉層的涂覆。目前較成熟的制備熒光粉層的方法主要有沉淀法(settling?method)、電泳沉淀法(EPD)、粉漿法(slurry?method)等。而對于白光LED的熒光粉層制備中，目前主要采用將熒光粉顆粒與透明膠體(如環氧膠、硅膠等)混合，通過灌封、噴涂等工藝在LED出光面涂覆熒光粉與膠體的混合層。這些工藝的不足之處在于很難控制熒光粉層的形狀和厚度均勻性，影響器件的光通量和白光均勻性。且混合熒光粉的膠體有一定的衰減性，對白光產品的壽命也有影響。

專利US6756186B2中采用自排列(self-aligned)與自曝光(self-exposed)感光膠的方式在芯片表面形成熒光粉層。該方案主要通過光學曝光顯影的方法，控制所形成的熒光粉層的形狀，主要有兩種方案，一種是先在芯片表面涂覆一層正性感光膠，通過自曝光的方式，顯影后，使感光膠形成固定的圖案，將芯片表面需要涂覆熒光粉的部分暴露出來，然后沉淀熒光粉層，最后去掉未曝光感光膠。另一種是直接將熒光粉與透明感光膠混合，如負性膠體，通過自曝光后，將曝光的圖案部分留下，形成的是熒光粉顆粒混合在負性膠體里的熒光粉層。這種方案有利于實現芯片表面熒光粉層的平面結構和厚度均勻。從而有利于提高產品光通量，改善白光光斑的均勻性。但此專利方案一沒有考慮沉淀熒光粉層對芯片表面的附著力，一般來講，沉淀法的附著力是較差的；方案二沒有考慮感光膠層引入對芯片及器件性能帶來的影響，膠體的折射率、透光性、衰減性、熱穩定性及在芯片表面的粘附性等都會對器件性能帶來重要的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提供一種在LED芯片表面制備熒光粉薄膜層的方法，該方法與現在主流的灌封工藝和噴涂工藝相比，能夠使所形成的熒光粉層形狀可控、厚度可控、均勻性一致好，并改善熒光粉層與芯片表面的粘附性，提高光出射率，保護芯片，對芯片與粉層外部的空氣、水分等有隔絕作用，且能抗UV、抗腐蝕。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種在LED芯片表面制備熒光粉薄膜層的方法，包括以下步驟：

①熒光粉層形狀的控制：將LED芯片上電極部分通過感光膠體遮擋住，形成電極遮擋部分，只留下需要熒光粉覆蓋的芯片發光區域；

②制備熒光粉層：在LED芯片上未遮擋部分制備成厚度一致且均勻的熒光粉層；

③去除電極遮擋部分：將遮擋部分去除，得到固定形狀的熒光粉層；

④再形成電極遮擋部分：重復步驟①，將LED芯片上電極部分通過感光膠體遮擋形成電極遮擋部分，暴露出已形成的熒光粉層，并留出相應空間；

⑤涂敷保護膠體層：在步驟④所形成的熒光粉層區域內，涂敷厚度均勻的透明保護膠體層；

⑥去除電極遮擋部分：除去電極遮擋部分，得到包裹一層透明膠體的熒光粉層LED芯片結構。

按照本發明所提供的在LED芯片表面制備熒光粉薄膜層的方法，其特征在于，在步驟①和④中，電極遮擋部分可以采取以下兩種方法中的任意一種來制備：

A、直接在電極部分設置感光膠體遮擋，留出需要熒光粉覆蓋的芯片發光區域；

B、在整個芯片上涂敷均勻一致的感光膠體，然后在感光膠體上覆蓋掩模板，所述掩模板的形狀與LED芯片形狀相同或者對應，感光膠體感光后通過顯影劑分別形成溶解于顯影劑的部分和不溶解于顯影劑的部分，不溶解的剩余部分形成電極遮擋部分。