[发明专利]LED制造方法、LED制造设备和LED

说明书

技术领域

本发明涉及通过向由LED或者LED部件构成的基板施加涂布材料来制造LED的方法和设备，并且涉及由此制造的LED。

更具体地，本发明涉及用于向由LED或者LED部件构成的基板施加溶液或者浆并且干燥该溶液或浆的方法和设备，并且涉及由此制造的LED。本发明还涉及用于制造白光发光二极管的方法和设备以及由此制造的LED。在本说明书中，术语“LED部件”是指在制造完成的LED的过程中产生的中间产品。本发明中的施加工艺包括但不限于连续或间歇分配、喷墨、使用微帘的施加、使用缝式喷嘴的施加、通过雾化的施加以及喷涂。

背景技术

在常规的制造发射白光的LED的方法中，其中混合了诸如YAG、TAG、或硅石基材料中的至少一种与粘合剂的浆被分配在紫外或蓝光发光二极管上以对其进行涂布，使用喷涂装置作为精细颗粒产生装置将还包含被添加用来减小粘性的溶剂的类似浆直接喷涂到LED上，制备磷光体板来覆盖LED，或者在远离LED的位置处制备并提供称为远距磷光体的磷光体片。

专利文件1公开了一种通过喷涂向加热的LED芯片施加包含磷光体的浆、同时用压缩空气旋转所述浆，由此将浆施加到LED的侧面(侧面被认为难以通过一般喷涂方法来涂布)，来制造LED的方法。

专利文件2公开了一种工艺，该工艺用诸如硅酮的粘合剂涂布LED芯片并且固化粘合剂，将由磷光体、粘合剂和溶剂构成的浆施加在其上，并且在必要时以混合方式用它们层叠扩散体。

专利文件3公开了一种工艺，该工艺在两个注射器之间转移由磷光体、粘合剂和粘度为0.1-200cps的溶剂构成的浆，应用日本待审专利申请No.2004-300000的教导，并且将所述浆多次施加于芯片，同时采用日本待审专利申请No.59-281013教导的空气脉冲喷涂旋转所述喷涂流。

使用如非专利文件1中公开的分配器的方法被广泛应用于使用浆来填充其中安装有芯片的杯，来进行非大功率的炮壳形LED和用于背光的LED的量产。

真实情况是，在专利文件1中公开的方法通过旋转喷涂流增加了浆颗粒到达侧面的机会。然而，为了实现大约5000K的色温，有必要提供具有与20-100微米的膜厚等效的单位面积的干燥浆重量的涂层，该膜厚度可以与磷光体和粘合剂的比有关地变化。为了实现2700K的色温，需要添加染了红色的磷光体并且使涂层厚度近似加倍，即，提供具有40-200微米的厚度的涂层，并且在浆被稀释的情况下，湿涂层厚度需要为1.5-2倍厚。然后，即使被加热，粘度的暂时降低将引起涂层从芯片的顶端面和侧表面分离，使得不可能提供具有期望厚度的涂层。

在专利文件2中公开的方法中，将粘合剂施加到LED芯片并且固化该粘合剂，然后通过空气喷涂在其上施加含有磷光体的浆。然而，涉及喷涂涂布的本领域的工程师中的共识是，通过一般空气喷涂不可能以期望厚度用喷涂颗粒涂布具有拐角的LED的侧表面，这是因为空气的体积是喷涂颗粒的体积的400-600倍，并且到达LED的角落的空气像软垫一样起作用从而以重复方式将不停地到来的含有颗粒的空气推回去。

在专利文件3中公开的方法，在边缘面和壁面的覆盖质量趋于通过以多个薄层(每个薄层具有3-10微米的厚度)施加涂层而改善的同时，在低温(典型地，在40℃到80℃的范围内)下加热芯片，以防止由于喷涂时溶剂蒸气的冲撞以及针孔的产生(如果芯片被过度加热则有可能引起针孔)导致的涂层厚度的不均匀性。然而，在这种温度下诸如硅酮的粘合剂的交联并不以高速得到促进。于是，粘合剂再次在溶剂中溶解或者膨胀从而在靠近边缘的位置引起涂层的下沉和/或涂层的流动。因此，不能实现理想的涂层。由于该原因，每施加至少一个涂层就从涂布装置中取出要涂布的物体，并且在单独的干燥装置中在150℃-200℃的范围内的温度下干燥所述物体几分钟以促进凝固。

此外，在一些情况下，将金属掩蔽放置在作为要施加涂层的物体的陶瓷基板或者晶片级LED的不被施加涂层的部分上。在这些情况下，在应用了辅助去除的处理之后去除掩蔽板上的涂层，并且所述掩蔽一旦被分离便被再次附着以防止固化。结果，包括上述步骤在内的间接工作所花费的时间是总涂布时间的三倍到十倍，使得生产率很低。

另一方面，在通过使用像非专利文件1中公开的那样的简单设备的分配器来施加没有含粘合剂(例如硅酮)和磷光体的溶剂的浆的情况下，不需要掩蔽，并且可以实现高生产率。然而，LED芯片相对较厚或者如图7所示那样中心部分高并且边缘部分薄，因此不仅其垂直光分布不好而且其空间均匀性分布也不好。因此，这种LED芯片不适合用作用于照明目的的大功率LED。

现有技术文件