專利名稱：發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
以發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)作為光源的燈具比傳統(tǒng)的白熾燈耗能減少九成，既節(jié)能又環(huán)保?，F(xiàn)有技術(shù)的發(fā)出白光的LED通常包括一基板、置于該基板上的一 LED芯片、置于該LED芯片上的一熒光粉層及封裝該LED芯片的一封裝體。然而，由于該熒光粉層直接與LED芯片接觸而導(dǎo)致熒光粉層受到LED芯片操作溫度的影響而改變其吸收和發(fā)射光譜，進而使整個LED產(chǎn)生的白光隨著不同的出射角度而色溫分布不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，實有必要提供一種出射光色溫分布均勻的LED。一種發(fā)光二極管，包括一基板、結(jié)合于該基板上的一 LED芯片、封裝該LED芯片的一封裝體及設(shè)置在該封裝體外側(cè)表面上的一熒光粉層，該LED芯片的出射光的光強I相對于出射角θ呈朗伯(Lambertian)分布，即出射光的光強I與出射角θ滿足I = I0Xcos θ， 0°彡θ彡90° ；其中，Itl為該LED芯片中心軸處出射光的光強，出射角θ為出射光與中心軸的夾角，該熒光粉層中熒光粉的濃度、數(shù)目或厚度相對于出射角θ也呈朗伯分布。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的LED內(nèi)熒光粉層中熒光粉的濃度、數(shù)目或厚度與LED芯片的出射光的光強相對于出射光的出射角均呈現(xiàn)朗伯分布，使整個LED出射光的色溫具有在各個角度均勻分布的效果。


圖1是本發(fā)明第一-實施例的LED的示意圖。
圖2是圖1中LED的LED芯片的光強分布曲線圖。
圖3是本發(fā)明第二-實施例的LED的示意圖。
圖4是本發(fā)明第三.實施例的LED的示意圖。
主要元件符號說明
LED100,200
導(dǎo)熱基板IOUOa
凹槽12
LED芯片20、20a
封裝體30、30a
熒光粉層40、40a
保護層50具體實施方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參照圖1，為本發(fā)明第一實施例的LED 100，該LED 100可發(fā)出具有一第一色溫的可見光，其包括一導(dǎo)熱基板10、熱性結(jié)合于該導(dǎo)熱基板10上的一 LED芯片20、封裝該LED 芯片20的一封裝體30及設(shè)置在該封裝體30外側(cè)的一熒光粉層(Phosphor layer) 40。該導(dǎo)熱基板10的材料可以是金屬材料，如銅、錫、鋁、金、銀、鉬、鎢、鎂或上述金屬的合金，或者可采用不導(dǎo)電、高熱導(dǎo)率的陶瓷材料，如氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氧化鈹 (BeO2)、碳化硅(SiC)等。該導(dǎo)熱基板10從上表面向下表面所在方向凹陷設(shè)有一截面為梯形的凹槽12，所述LED芯片20容置于該凹槽12內(nèi)并結(jié)合于該凹槽12的內(nèi)表面。該封裝體 30填充于該凹槽12內(nèi)，且該封裝體30的外側(cè)表面與該凹槽12的肩部(該導(dǎo)熱基板10靠近凹槽12的上表面)齊平，該熒光粉層40形成于該封裝體30的外側(cè)表面上?？梢岳斫獾氖?，該導(dǎo)熱基板10的凹槽12的截面可以是其他形狀，如矩形。該封裝體30的材料可以是硅樹脂(silicone)、環(huán)氧樹脂(印oxy resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、壓克力、聚碳酸樹脂(PC)、等透光材料。該熒光粉層40的材料可以是硫化物(sulfides)、鋁酸鹽(aluminates)、氧化物 (oxides)、硅酸鹽(silicates)、氮化物(nitrides)、氮氧化物(oxinitrides)等。具體地，該熒光粉層 40 的材料可以是 Ca2Al12019:Mn、(Ca，Sr, Ba)Al2O4:Eu, Y3Al5O12Ce3+(YAG), Tb3Al5O12Ce3+ (TAG), BaMgAl10O17Eu2+ (Mn2+), Ca2Si5N8Eu2\ (Ca, Sr, Ba) S:Eu2+、(Mg, Ca, Sr, Ba)2Si04:Eu2+、(Mg, Ca, Sr, Ba) 3Si207:Eu2+、Ca8Mg(SiO4) 4C12:Eu2\ Y2O2S:Eu3\ (Sr, Ca, Ba) SixOyNz:Eu2\ (Ca，Mg，Y) SiwAlxOyNz:Eu2+、CdS、CdTe、CcKe 等物質(zhì)。該熒光粉層 40 的截面呈矩形，其厚度小于或等于700 μ m。優(yōu)選地，該熒光粉層40的厚度小于或等于500 μ m。該熒光粉層40可通過噴射涂裝(spray coating)、絲網(wǎng)印刷(screen printing)等方法形成于封裝體30的外側(cè)表面。該LED芯片20采用可發(fā)射可見光的材料，以發(fā)出具有一第二色溫的可見光。如圖 2所示，為該LED芯片20的光強分布曲線圖。該LED芯片20出射光的光強I相對于出射角 θ呈朗伯(Lambertian)分布，即出射光的光強I與出射角θ滿足如下關(guān)系I = I0Xcos θ， 0°彡θ <90° ；其中，Itl為該LED芯片20中心軸0處出射光的光強，出射角θ為出射光與該LED芯片20中心軸0的夾角。該熒光粉層40中熒光粉的濃度C與該LED芯片20出射光的出射角θ的關(guān)系滿足如下關(guān)系C = C0Xcos θ，0° < θ <90° ；其中，Ctl為該熒光粉層40中對應(yīng)該LED芯片 20中心軸0處的熒光粉的濃度，出射角θ為該LED芯片20出射光與該LED芯片20中心軸 0的夾角，即該熒光粉層40中熒光粉的濃度C相對于該LED芯片20出射光的出射角θ呈朗伯分布。由于該熒光粉層40中的熒光粉的濃度C與LED芯片20出射光的光強I相對于出射角θ均呈朗伯分布，當該LED芯片20出射光的出射角θ越小，相對應(yīng)地，該LED芯片20 出射光的光強I就越大，熒光粉層40中熒光粉的濃度C就越大，這樣LED芯片20出射的具有第二色溫的光會有更大比例的一部分被熒光粉層40吸收轉(zhuǎn)化成具有一第三色溫的光， 然后未被熒光粉層40吸收的第二色溫的光與該第三色溫的光混合最終形成整個LED 100 出射的具有第一色溫的光。因此，當該熒光粉層40中熒光粉的濃度C與該LED芯片20出射光的光強I均呈現(xiàn)朗伯分布的時候，整個LED 100出射光的色溫將具有在各個角度均勻分布的效果。本實施例中，通過改變該熒光粉層40中熒光粉的濃度C來達成LED 100出射光的色溫均勻分布的目的，具體實施時，還可以通過改變該熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目、或者熒光粉層40的厚度來實現(xiàn)。如設(shè)置熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目N與該LED芯片20出射光的出射角θ滿足如下關(guān)系N = Nqxcos θ，0°彡θ彡90° ；其中，N。為對應(yīng)該LED芯片 20中心軸0的該熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目，出射角θ為該LED芯片20出射光與該LED 芯片20中心軸0的夾角，即該熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目N與該LED芯片20出射光的出射角θ的關(guān)系也呈現(xiàn)朗伯分布；或者設(shè)置熒光粉層40中熒光粉的厚度T與該LED芯片20 出射光的出射角θ滿足如下關(guān)系T = T0Xcos θ，0°彡θ彡90° ；其中，T0為對應(yīng)該LED 芯片20中心軸0的該熒光粉層40中熒光粉的厚度，出射角θ為該LED芯片20出射光與該LED芯片20中心軸0的夾角，即該熒光粉層40中熒光粉的厚度T與該LED芯片20出射光的出射角θ的關(guān)系也呈現(xiàn)朗伯分布。相應(yīng)的，該LED芯片20出射光的出射角θ越小，該LED芯片20出射光的光強I就越大，熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目N或厚度T也就越大，這樣LED芯片20出射的具有第二色溫的光對應(yīng)地會有更大比例的一部分被熒光粉層40吸收轉(zhuǎn)化成具有一第三色溫的光， 然后未被熒光粉層40吸收的第二色溫的光與該第三色溫的光混合最終形成整個LED 100 出射的具有第一色溫的光。因此，當該熒光粉層40中熒光粉的數(shù)目N或厚度T與該LED芯片20出射光的光強I均呈現(xiàn)朗伯分布的時候，整個LED 100出射光的色溫也將具有在各個角度均勻分布的效果。請參照圖3，為本發(fā)明第二實施例的LED 200，與第一實施例的LED 100不同之處在于該導(dǎo)熱基板IOa上并沒有開設(shè)容置LED芯片20a的凹槽，LED芯片20a直接熱性結(jié)合于導(dǎo)熱基板IOa —側(cè)表面上，封裝LED芯片20a的封裝體30a呈半球狀，熒光粉層40a覆蓋在封裝體30a外側(cè)表面。請參照圖4，為本發(fā)明第三實施例的LED 300，與第一實施例的LED 100不同之處在于該熒光粉層40外側(cè)可包覆一透光的保護層50，該保護層50的材料與封裝體30的材料相同。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管，包括一基板、結(jié)合于該基板上的一LED芯片及封裝該LED芯片的一封裝體，其特征在于該發(fā)光二極管該還包括設(shè)置在該封裝體外側(cè)表面上的一熒光粉層，該 LED芯片的出射光的光強I相對于出射角θ呈朗伯(Lambertian)分布，即出射光的光強I 與出射角θ滿足I = I0Xcos θ，0° 彡 θ 彡 90° ；其中，Itl為該LED芯片中心軸處出射光的光強，出射角θ為出射光與中心軸的夾角， 該熒光粉層中熒光粉的濃度、數(shù)目或厚度相對于出射角θ也呈朗伯分布。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該熒光粉層外側(cè)包覆一透光的保護層。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該熒光粉層的厚度小于或等于 700 μ m0
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于該熒光粉層的厚度小于或等于 500 μ m0
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該基板開設(shè)一凹槽，所述LED芯片容置于該凹槽并結(jié)合于該凹槽的內(nèi)表面，該封裝體填充該凹槽，且該封裝體的外側(cè)表面與該凹槽的肩部齊平，該熒光粉層形成于該封裝體的外側(cè)表面。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該LED芯片結(jié)合于該基板一側(cè)表面上，該封裝體呈半球狀，該熒光粉層覆蓋在半球狀的封裝體的外側(cè)表面上。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該基板的材料是銅、錫、鋁、金、銀、 鉬、鎢、鎂或上述金屬的合金。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該基板采用氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹或碳化硅制成。
全文摘要
一種發(fā)光二極管，包括一基板、結(jié)合于該基板上的一LED芯片、封裝該LED芯片的一封裝體及設(shè)置在該封裝體外側(cè)表面上的一熒光粉層，該LED芯片的出射光的光強I相對于出射角θ呈朗伯分布，即出射光的光強I與出射角θ滿足I＝I0xcosθ，0°≤θ≤90°；其中，I0為該LED芯片中心軸處出射光的光強，出射角θ為出射光與中心軸的夾角，該熒光粉層中熒光粉的濃度、數(shù)目或厚度相對于出射角θ也呈朗伯分布。本發(fā)明的LED內(nèi)熒光粉層中熒光粉的濃度、數(shù)目或厚度與LED芯片的出射光的光強相對于出射光的出射角均呈現(xiàn)朗伯分布，使整個LED出射光的色溫具有在各個角度均勻分布的效果。
文檔編號H01L33/50GK102376858SQ20101024821
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者賴志銘 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司, 沛鑫能源科技股份有限公司