[发明专利]一种发光二极管装置及其封装方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管装置及其封装方法，尤其涉及一种出光效率高、出光色彩稳定性好的发光二极管装置及其封装方法。

背景技术

发光二极管具有体积小，重量轻，反应速度快、节能等优点，可广泛地作为各种指示器或显示器的光源。近年来所发展的白光发光二极管还可取代一般的钨丝灯泡或日光灯管作为照明光源。

已知存在有多种形式的白光发光二极管，其中一种白光发光二极管的结构如图1所示，其是将一发光芯片12设置于一基座11的凹陷部111底部，并填置一荧光层13于凹陷部111内以覆盖发光芯片12，借着分布于荧光层13内的荧光粉体131，将发光芯片12发出的部分蓝光转换为黄光，以使黄光可与其它部分未被转换的蓝光混色而形成白光。

然而，如图1所示的白光发光二极管在不同方向上所呈现的白光光色会有偏蓝或偏黄的差异。由于发光芯片12顶面所发出的光线L1与其周面所发出的光线L2在荧光层13中行进的路径较长，以至于其被荧光层13转换为黄光的机率较大，因此芯片12周面所出射的光线对整体白光发光二极管的贡献会以黄光为主，以至于造成发光二极管侧向的白光光色偏黄。

为改善白光光色差异，在美国专利第6,576,488、6,417,019以及6,650,044号专利案中，提出利用电泳和模版印刷等方法来制作如图2所示的白光发光二极管，其在发光芯片12的顶面上与周面上都形成有厚度一致的荧光层13。

然而，此种方法只能适用于覆晶接合(flip chip bonding)式发光芯片上，无法适用在需要以打线接合(wire bonding)的发光芯片上，以致在应用上受到限制。并且，电泳等制程所额外增加的制作成本也导致此种白光发光二极管难以普及。再者，该方法使荧光粉层直接覆盖在芯片表面，会使部分由芯片发出的光线进入荧光粉层与粉粒作用后反弹回芯片内部被吸收，造成出光效率下降。

又如美国专利7,341,818提出一种荧光粉片贴合技术，将固态烧结后的荧光粉薄片贴在薄膜覆晶式芯片或垂直导通芯片上方，此法可进一步降低荧光粉层厚度，从而提高出光效率，但发现经二次光学透镜后会出现色不均的现象，分析原因为荧光粉片并未完全覆盖住芯片表面使外围漏出芯片蓝光而让色度不均。

近期有厂商采用荧光粉喷射的方式在芯片上方及周围做涂布，虽可以完全涵盖住芯片，但也遍布在金线和底材上，经二次光学还是有色不均的现象，。另外也有厂商用喷射的方式将荧光粉涂布在芯片上方，但分布不均且周围未完全覆盖，经二次光学还是有色不均的现象。

因此提供一种出光效率高、出光色均性好的发光二极管装置及其成本低、适用性广且确保发光二极管装置出光效率高、出光色均性好的封装方法非常必要。

发明内容

本发明目的之一是提供一种出光效率高、出光色均性好的发光二极管装置。

本发明另一目的是提供一种成本低、适用性广且确保发光二极管装置出光效率高、出光色均性好的封装方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种发光二极管装置，其包括具有一基座结构、一发光芯片、一透明封装层以及一荧光层；该基座结构具有一容置空间，该容置空间藉由一该基座结构的内底面及一围绕该底面周缘的内侧壁所界定，该发光芯片设置于该容置空间之底部；该透明封装层填设于该容置空间中并覆盖该发光芯片；该荧光层形成于该透明封装层上；其中，该荧光层尺寸大于该容置空间的尺寸且不大于1.5倍该容置空间的尺寸，且其边缘承载于该基座顶面上。由于其发光芯片设置于基座结构的容置空间的底部，该发光芯片上覆盖有一透明封装层，而荧光层形成于该透明封装层上，该荧光层尺寸大于该容置空间的尺寸且不大于1.5倍该容置空间的尺寸，且其边缘承载于该基座顶面上，这样光线经过荧光层的路径基本等长，因此出光色均性好，另外荧光层可以较薄，从而可以减少光能损失，出光率提高；而且该荧光层完全覆盖该发光芯片的发光区域，从而避免漏光，因此提高出光色均性，且提高出光视角。

本发明还提供发光二极管装置的封装方法，其包括步骤：提供具有一容置空间的一基座，该容置空间底部设置有一发光芯片；往该基座的容置空间内注射透明封装胶体，使该透明封装胶体覆盖该发光芯片的顶面及周面，并凝固该透明封装胶体；在该凝固的透明封装胶体上形成一尺寸大于该容置空间的荧光层，使得该荧光层的边缘承载在该基座顶面上。该方法既可适用于覆晶接合式发光二极管也可适用于一般的发光二极管，例如打线接合式发光二极管，适用性广；另外采用注射等简单工艺，成本低。

具体的，将结合以下图示对本发明作详细说明。