[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种发光二极管及其制造方法，特别是涉及一种将无机物型的萤光体表面进行改质后，容易与有机物型的胶体混合，不易产生沉淀，以提高制程的稳定度及优良率的发光二极管。

按照日本日亚公司，其是以蓝色发光二极管(以氮化铟镓材料为主)激发黄色无机萤光体，该无机萤光体以钇铝石榴石(Yttrium AluminumGarnet；YAG)材质为主，经由黄光与蓝光混合，即可产生白光。此白光发光二极管在极低电流如20mA以下时的发光特性，其色温为8000K，可媲美太阳光色的日光灯，而色彩再现性则接近高性能的三波长型的日光灯，目前具有15lm/W的效率，已接近白热灯泡(51m/W-10lm/W)与日光灯(10lm/W-30lm/W的效率。

此白色发光二极管与传统以三原色(为红、绿、蓝)发光二极管晶粒组成的白色发光二极管组件比较，其构造简单，且可降低原料与制造成本，并且不须担心因个别单色发光二极管劣化而颜色不均匀的问题，且此白色发光二极管为高指向性光源，可应用于汽车仪表板外围装置、液晶板背光源、室内照明、笔记本电脑显示器、扫瞄器、传真机、投影机或手机等光源。

另外，此种白色发光二极管与传统灯泡比较，具有体积小、寿命长、低电压/电流、无热幅射、不含水银等优点，无污染问题，且照明效率佳、省电，因此被公认将成为二十一世纪的照明光源，逐步占有庞大照明市场。

但是，日亚公司所揭示的制程乃利用钇铝石榴石型的黄色萤光体，以适当比例与树脂混合后，搭配蓝光晶粒封装成白色发光二极管，此制程中因钇铝石榴石型的萤光体属无机氧化物类，其与有机物型的树脂不易混合，是因一般有机物易与有机物混合，而无机物易与无机物混合的特性，且两者比重差异大，使萤光体不易悬浮，故如何使无机物型的萤光体得以均匀且稳定地与有机物型的树脂混合，实为重要的技术。

公知的解决方式是采用高粘度的树脂或其它胶体来与萤光体混和，其又可分为无机类型及有机类型，无机类型以硅胶为主，具有较高的粘滞系数，但混和后萤光体的透光性仅为80％，且有些产品并不适用无机类型的树脂，使得选择性较少；另，有机类型则以环氧树脂(epoxy resin)为主，目前厂商已能够提供粘滞系数较高的环氧树脂，虽然其价格较硅胶便宜，但可作业时间较短。

但是，上述采用物理方法，借由提高胶的粘滞系数来改进萤光体的悬浮性，并减缓萤光体的沉淀状况，尚存在有下列缺点：

(1)高粘度的胶虽然能减缓萤光体的沉淀状况，但由于粘度高造成胶与萤光体间不易混合均匀，容易影响制程的稳定性；

(2)高粘度的胶在点胶制程中，由于粘滞系数高，导致胶量不易精确控制，造成制程不稳定以致优良率降低。

故此，将严重影响到其与蓝色发光二极管混色后的效果及品质。

因此，由上可知，选用何种胶体，并不能有效解决问题，且具有诸多不便与缺陷存在，而可待加以改进。

于是，本发明人有感上述缺陷有待改进，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改进上述缺陷的本发明。

为了改进公知的上述各项缺点，本发明的主要目的是直接将该萤光体进行改质，便能与有机化合物的胶体结合，经由此交链作用可提高该萤光体溶于该树脂的稳定度，降低沉淀率，而提高产品的优良率，增加彼此之间的密着性，且因两者混和均匀可提高发光的亮度。

因此，本发明的首要目的是提供一种发光二极管；

本发明的另一目的是提供所述发光二极管的制造方法。

本发明涉及一种发光二极管，该发光二极管包括无机物型的萤光体、含硅化合物及有机物型的胶体，该含硅化合物的一端可全部或部分为C₁-C₆烷氧基，其与该萤光体结合，以使该萤光体表面进行改质，该含硅化合物另一端为环氧基、C₁-C₆烷基、苯基或氨基的官能基，该有机型的胶体与该含硅化合物具有官能基的一端结合；

借此，经表面改质后的萤光体可均匀分散于该胶体中，不易产生沉淀。

按照本发明所述的发光二极管，其中所述的萤光体为钇铝石榴石(YAG)、氧化物、硫化物或磷酸盐化合物的材质；

其中所述的C₁-C₆烷氧基为甲氧基或乙氧基；

其中所述的胶体为环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚氨酯树脂(polyurethane resin)、氨基树脂(amino resins)或聚酯树脂(polyester resin)的材质。