[發明專利]LED管芯的上表面和側表面的熒光體覆蓋層

有效

• 申請號: 201310682987.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103872222A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 梅澤群;特魯克·鵬·施·吳;閆先濤
• 申請（專利權）人: 硅谷光擎
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

相關申請的交叉參考

該申請涉及代理人案號為91924-001700US-808564的2011年12月28日遞交的題目為“DEPOSITION?OF?PHOSPHOR?ON?DIE?TOP?BY?STENCIL?PRINTING”的第13/338,912號美國專利申請和代理人案號為91924-001700US-808564的2011年12月28日遞交的題目為“DEPOSITION?OF?PHOSPHOR?ON?DIE?TOP?USING?DRY?FILM?PHOTORESIST”的第13/338,936號美國專利申請，這兩個被共同擁有的美國專利申請以全文引用的方式并入本文。

技術領域

本發明總體涉及發光二極管(LED)，尤其涉及在LED管芯上沉積含有熒光劑的材料以用于光色選擇。

背景技術

由于白熾燈產生的熱多于光，因此世界渴求更有效的人造光源。LED是有前景的技術且已廣泛應用于特定目的，如交通信號燈和閃光燈。對于有色光，LED芯片通常與波長轉換材料結合以獲得期望的輸出光顏色。例如，黃色熒光劑通常與藍色LED結合以產生白光。然而，基于LED的普通照明燈的開發已經遇到了各種困難。這些困難包括難以大規模生產具有提供恒定光色的熒光劑的LED發射器。

傳統的LED發射器通常包括凹槽結構或杯形結構的LED管芯，該LED管芯具有在杯狀結構中的含有熒光劑的材料。在某些情況下，含有熒光劑的材料通過例如硅酮材料與LED管芯分離。這些傳統的方法通常具有很多缺點。例如，傳統的方法通常使用大量的熒光劑，且它們可以導致熒光劑和硅酮材料的冷卻較差。因此，發射器可具有封裝不太可靠和光色的非均勻的角度分布的問題。鑒于現有的LED制造方法，大規模生產具有恒定色溫的白光LED已被證明是一挑戰。

發明內容

本發明的實施方式涉及用于將可控量的含有熒光劑的材料沉積在LED管芯的頂部上的方法。在一些實施方式中，多個LED管芯被置于模板的開口中。例如通過印刷來涂覆合適粘度的含有熒光劑的材料，然后使用作為導板的模板去除多余的材料。開口的尺寸將含有熒光劑的材料限制到僅在LED管芯的露出的上表面，且模板的高度有助于控制含有熒光劑的材料的厚度。圖案化的光致抗蝕劑可以用來遮蔽不需要含有熒光劑的材料的管芯區域。

本文中描述的方法相比于通過傳統技術可以實現的方式具有許多優點。該方法使用傳統的設備和方法并且適于成本效益高的大批量生產。因為熒光劑僅被置于LED管芯的上表面上，因此熒光劑的使用量減少。熒光劑材料中產生的熱可以通過該LED管芯分散，且更好的冷卻可以降低熒光劑和硅酮材料的溫度并且導致更可靠的封裝。相比之下，在管芯頂部上放置熒光劑的傳統方法包括使用注射器放置熒光劑材料的液滴。該方法的一個缺點是，液體混合物容易沉淀且可以導致色彩偏移。在根據本發明的方法中，含有熒光劑的材料的混合物在被施加到模板之前形成所需的粘度。

根據本發明的一些實施方式，用于在多個LED（發光二極管）管芯上沉積一層含有熒光劑的材料的方法包括：在膠粘基板上布置具有多個開口的光致抗蝕劑材料的模板和將多個LED管芯中的每個LED管芯分別布置在模板的多個開口的一個開口中。該方法還包括:在模板和多個LED管芯上形成光致抗蝕劑層，和將光致抗蝕劑層圖案化以形成與模板中的多個開口對準的多個開口，且光致抗蝕劑層的多個開口被設置成使各個LED管芯的上表面和周圍的側表面露出。該方法還包括:在各個LED管芯的露出的上表面和周圍的側表面上沉積含有熒光劑的材料，使得含有熒光劑的材料的上表面與光致抗蝕劑層的上表面齊平。此外，去除圖案化的光致抗蝕劑層和模板，使得多個LED管芯保留在膠粘基板上，且含有熒光劑的材料覆蓋各個LED管芯的上表面和周圍的側表面。

在上述方法的實施方式中，模板的厚度和光致抗蝕劑層的厚度之和等于在LED管芯的頂部上的含有熒光劑的材料所需厚度。在另一實施方式中，多個開口中的每個開口的側向尺寸被選擇成允許含有熒光劑的材料在LED管芯的側表面上具有所需的厚度。

在上述方法的另一實施方式中，布置光致抗蝕劑材料的模板包括下列步驟：

在單面支撐膠帶的粘接側上，布置夾在上保護膜和下保護膜之間的一層干膜光致抗蝕劑；

使用光掩膜方法將干膜抗蝕劑層圖案化；

將圖案化的干膜附接到膠粘基板；和

從圖案化的干膜抗蝕劑去除下支撐膜和支撐膠帶，并且在膠粘基板上留下圖案化的干膜抗蝕劑形成的模板。

在一個實施方式中，將干膜抗蝕劑層圖案化包括下列步驟：