[發明專利]發光二極管元件用基板及具有該基板的發光二極管組件

無效

• 申請號: 201110422833.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103165791A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 陳建興
• 申請（專利權）人: 并日電子科技(深圳)有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/54
• 代理公司: 北京明和龍知識產權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

【技術領域】

本發明是關于一種發光二極管元件用的基板及一種具有該基板的發光二極管組件。

【背景技術】

人類眼睛中分布有三種不同椎狀細胞，分別主要感受波長約為622nm～780nm的紅光、波長約為492nm～577nm的綠光、及波長約為455nm～492nm的藍光。這三原色光聚合時，就會提供人類視覺上認知的白光。三原色的比例消長，便能調配出人類眼睛能見的各種色彩。三原色的調配十分重要，也因此于1993年，中村修二發明三原色中尚未誕生的藍光發光二極管(LED)時，產業界為之震動。正是因為三原色的匯合，代表著白光LED的誕生。隨著白光LED技術進一步的突破，業界采用單一波長的LED搭配螢光技術混合出白色照明光，據此取代最初三原色LED并用的方法。

當以螢光材料覆蓋至LED晶粒上，原本單一波長LED晶粒所發的光束照射至螢光材料，例如用藍色光LED照射紅色與綠色螢光材料，一部分的藍光為螢光材料吸收，激發出紅光與綠色光，混合未被吸收的藍光而形成人眼所見的白光；或利用藍光LED照射黃色螢光材料，激發黃色螢光，混合兩色的光形成肉眼所見認知的白光。麻煩是，由于在LED晶粒上方的膠體多寡，會影響藍光的吸收量，一旦螢光膠體劑量過多，整體LED發光將偏黃；相反地，膠體劑量太少，發光將偏藍，因此在大量制造LED元件時，如何準確控制晶粒上方膠體劑量多寡，成為控制產出成品率的一個必須考慮因素。

至于覆蓋LED晶粒的含有螢光材料膠體，目前一般是藉由模具而成型，先將設置有LED晶粒的基板置入形成有中空半球體的模具中，再向中空部分注入含有螢光材料的液態膠體，并經高溫烘烤或紫外線照射，待其凝固即可卸除模具。此種制法可以精確控制膠體注入量，但模具的制造成本不低，而且一般在制造多模穴模具供量產型產品加工前，還可能要先開單模穴的測試模具。在這種情況下，投資者一次要投入兩組模具的塑成費用，然而模具一旦成型就無法再更動，當需求變更時只能另開新模具，這使得業者面臨投資方面的風險；加以，制造新模具也需要些許時間設計及制造。尤其當技術改進，各式各樣不同的產品不斷推陳出新，許多少量多樣的需求因而增加，如何因應此種需求、增加制造彈性而降低投資風險，也成為業者的研究方向。

另一種則是如圖1所示，在設置LED晶粒的預定位置旁，預先以模具射出成型塑膠材質的環繞壁，并在LED晶粒被焊接固定以及打線將電極導出后，在環繞壁中注入含有螢光材料的液態膠體，并以烘烤或紫外線照射方式讓其凝結。但是，由圖中可以清楚看出，相較于由LED晶粒上方所發光束，向斜上方發出的光束將因為行經較厚的螢光材料，使得LED晶粒所發藍色光束被吸收較多，并產生較多螢光。因此，這種制造方法所產出的LED元件，正上方發光將較為偏藍，斜上方發光將較為偏黃；使得具有此種結構的LED元件，依照其發光角度或使用者觀察角度的差異，各角度所發光的色度無法均一，整體品質備受質疑。

在少量試產的過程中，也有部分業者如圖2所示，嘗試采用不需要依賴模具形塑含螢光材料膠體的直接點膠方式，一方面節省模具費用，另方面提高制造彈性。然而不幸地是，人力直接點膠的技術在精準度方面有很大的不確定性；無論是滴落的劑量、滴落的位置、以及液態螢光材料向外擴散的程度，都難免有些許差異；但在引入自動控制的技術改良后，滴落劑量與位置都還可保持在可接受的范圍內；唯一無法容忍的，仍是在于滴落的含螢光材料膠體由液態逐漸受熱凝固過程中，從滴落點逐漸向外擴散，擴散范圍往往不易控制。

由于膠體的擴散范圍與留存在LED晶粒上方的膠體厚度反向相關，當膠體擴散范圍愈大，晶粒上方膠體愈薄，晶粒所發藍色光被吸收量減少、整體發光因而偏藍；反之，膠體凝固過快，則擴散范圍小、晶粒上方膠體偏厚、整體發光偏黃。而此種形狀與晶粒上方膠體厚度難以確認，將使產出的LED元件發光偏離白光，產品成品率因而大受影響，也使得點膠的方式無法成為成熟的量產技術。

如何兼得兩種技術的長處，同時具有良好的產出成品率及精度，又能適應高度彈性的需求變化，無疑將是業界關注的課題與本發明技術的突出焦點。

【發明內容】

本發明的一目的在于提供一種可供精準定位透光包覆材料擴散范圍的發光二極管元件用基板。

本發明另一目的在于提供一種可確保在晶粒上方透光包覆材料厚度的發光二極管元件用基板。

本發明再一目的在于提供一種具有高度制造彈性的發光二極管元件用基板。

本發明又一目的在于提供一種具有良好發光特性的發光二極管組件。

本發明又另一目的在于提供一種無須受限于模具而具有高度制造彈性的發光二極管組件。