LED发光源、LED发光源的制造方法及其直下式显示器转让专利
申请号 : CN201810497523.X
文献号 : CN110491982B
文献日 : 2020-12-08
发明人 : 叶宏立 , 林威冲 , 吕格维
申请人 : 东贝光电科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种LED发光源,其特征在于,包含:
一基座,具有一上缘并由该上缘框围形成一发光区域,且该基座沿该上缘向内凹设形成一安装内面,该安装内面上设有一反射层;
至少一LED芯片,结合两条金属打线并固晶设置于该安装内面的底部位置:
一抗硫化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层、该金属打线及该LED芯片的表面;
一光激发结构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;
一封胶结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该基座内,该抗硫化结构隔绝该反射层、该金属打线及该LED芯片与该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构,该封胶结构的硬度介于D20~D40,该保护结构的硬度介于D60~D80,该抗硫化结构的厚度介于2~10μm。
2.如权利要求1所述的LED发光源,其特征在于,更包含:多个均光颗粒,散布设置于该保护结构内,且该多个均光颗粒选自SiO2、BN、Al2O3、TiO2其中之一或其结合。
3.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该多个均光颗粒相对该保护结构的重量百分浓度介于5%~15%。
4.如权利要求3所述的LED发光源,其特征在于,该保护结构的材料选自有机硅胶。
5.如权利要求1所述的LED发光源,其特征在于,该基座为透明材质。
6.如权利要求5所述的LED发光源,其特征在于,该保护结构通过点胶方式设置于该基座的该上缘,且该保护结构的面积大于该发光区域的面积。
7.如权利要求6所述的LED发光源,其特征在于,该基座的该上缘成形为阶梯状。
8.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第一红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一。
9.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第二红色荧光粉亦含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
10.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉、一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧
4+ 2+ 2+
光粉选自T2XF6:Mn 或M2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
11.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第二红色荧光粉,且该第二红色荧光粉含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
12.如权利要求2所述的LED发光源,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自
4+ 2+ 2+
T2XF6:Mn 或M2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
13.一种LED发光源的制造方法,其特征在于,包含:
提供一基座,该基座具有一上缘并由该上缘框围形成一发光区域,且该基座沿该上缘向内凹设形成一安装内面;
形成一反射层于该安装内面;
提供至少一LED芯片,并通过结合两条金属打线固晶方式而设置于该安装内面的底部位置:注入低黏度高挥发的一抗硫化溶剂至该基座的该安装内面,从而使该抗硫化溶剂完整覆盖该安装内面上的所有金属材料;
静置或加热使该抗硫化溶剂挥发而形成一抗硫化结构,且该抗硫化结构为延续且不断开的薄膜态样;
提供一光激发结构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;
利用一封胶结构封装该光激发结构及该LED芯片,该抗硫化结构隔绝该安装内面上的所有金属材料与该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及点胶一保护结构于该基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构,其中,LED芯片通过金属打线固晶方式设置于该安装内面的底部位置时,该封胶结构的硬度介于D20~D40,该保护结构的硬度介于D60~D80,该抗硫化结构的厚度介于2~10μm。
14.如权利要求13所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该保护结构更包含:多个均光颗粒,散布设置于该保护结构内,且该多个均光颗粒选自SiO2、BN、Al2O3、TiO2其中之一或其结合。
15.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该多个均光颗粒相对该保护结构的重量百分浓度介于5%~15%。
16.如权利要求15所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该保护结构的材料选自有机硅胶。
17.如权利要求13所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,若该抗硫化溶剂以加热进行挥发时,加热温度小于150℃。
18.如权利要求17所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该基座为透明材质。
19.如权利要求18所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该保护结构通过点胶方式设置于该基座的该上缘,且该保护结构的面积大于该发光区域的面积。
20.如权利要求19所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该基座的该上缘成形为阶梯状。
21.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第一红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一。
22.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第二红色荧光粉亦含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或
2+
Ba2ZnS3:Mn 或红色量子点其中之一。
23.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉、一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一
4+ 2+ 2+
红色荧光粉选自T2XF6:Mn 或M2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
24.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第二红色荧光粉,且该第二红色荧光粉含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
25.如权利要求14所述的LED发光源的制造方法,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
26.一种直下式显示器,其特征在于,包含:
一显示模块;及
一背光模块,设于该显示模块的一侧,包含:
一电路基板;及
多个LED发光源,设于该电路基板上,该多个LED发光源,包含:
一基座,具有一上缘并由该上缘框围形成一发光区域,且该基座沿该上缘向内凹设形成一安装内面,该安装内面上设有一反射层;
至少一LED芯片,结合两条金属打线并固晶设置于该安装内面的底部位置:
一抗硫化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层、该金属打线及该LED芯片的表面;
一光激发结构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;
一封胶结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该基座内,该抗硫化结构隔绝该反射层、该金属打线及该LED芯片与该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构,该封胶结构的硬度介于D20~D40,该保护结构的硬度介于D60~D80,该抗硫化结构的厚度介于2~10μm。
27.如权利要求26所述的直下式显示器,其特征在于,更包含:多个均光颗粒,散布设置于该保护结构内,且该多个均光颗粒选自SiO2、BN、Al2O3、TiO2其中之一或其结合。
28.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该多个均光颗粒相对该保护结构的重量百分浓度介于5%~15%。
29.如权利要求28所述的直下式显示器,其特征在于,该保护结构的材料选自有机硅胶。
30.如权利要求26所述的直下式显示器,其特征在于,该基座为透明材质。
31.如权利要求30所述的直下式显示器,其特征在于,该保护结构通过点胶方式设置于该基座的该上缘,且该保护结构的面积大于该发光区域的面积。
32.如权利要求31所述的直下式显示器,其特征在于,该基座的该上缘成形为阶梯状。
33.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第一红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一。
34.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第二红色荧光粉亦含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
35.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该LED芯片的发光波长介于400~
460nm,且该光激发结构包含一绿色荧光粉、一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该绿色荧光粉含硫,该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、
2+ 2+
SrS:Eu 或Ba2ZnS3:Mn 或红色量子点其中之一。
36.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第二红色荧光粉,且该第二红色荧光粉含硫;其中,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
37.如权利要求27所述的直下式显示器,其特征在于,该LED芯片为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构包含一第一红色荧光粉及一第二红色荧光粉,且该第一红色荧光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T选自Li、Na、K、Rb其中之一,X选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
说明书 :
LED发光源、LED发光源的制造方法及其直下式显示器
技术领域
背景技术
线混合后,即混成所需的光线如白光等,如图11所示。而依据出光需求的差异,封装于LED中
的发光材料选择亦有所不同。一般来说,做为显示之用的LED发光源,需要使用具较窄半波
宽的发光材料,以提升显示器的色彩纯度以具有较广色域显示。
为优越的LED。例如中国台湾专利第I453957号所述内容,使用玻璃封装体盖置于基板上方
以使发光二极管芯片与玻璃封装体分隔设置,以提供具更佳效能的LED发光源。或如中国台
湾专利第I586001号所述内容,则特别针对不具发光材料的紫外光发光二极管,提供一种紫
外光发光二极管封装结构,以提供反射壳体合适的填充材,例如耐紫外光且为无机的材料,
使得紫外光具有高反射率而具有好的性能表现及较低的成本。
价数改变,使荧光粉失去光线激发功能,如原本Eu2+的离子变成Eu3+,离子价数不正确,或是
发光的量子点材料遭水氧反应,纳米级结构变成微米结构,皆使受LED芯片激发的发光材料
将不发光,因此会使得发光材料失去光线激发功能,造成LED无法顺利提供所需光线。因此,
针对LED的抗湿抗氧效能,相关业者遂以提出如下所述的改善方案。例如中国台湾专利第
I599078号所述内容,则为针对CSP(Chip Size Scale,芯片尺寸封装)LED,提供各种湿气阻
隔机制,以减少或避免外界空气中的湿气影响发光材料,造成光色偏差或亮度衰减等现象。
效,造成LED发光源的亮度下降等现象发生。另一方面,与发光材料接触的封装材料亦会产
生触媒毒现象,使得封装材料烘烤固化时,触媒毒物质与封装材料一同挥发,导致封装材料
中毒硬化不完全。对此,现有的LED技术仍无可有效解决前述缺失的方案。
的问题,进而提升LED发光源的使用寿命与出光呈现。
发明内容
品良率与信赖度,并使LED发光源具有更佳的发光效能。
内面上设有一反射层;至少一LED芯片,通过覆晶方式设置于该安装内面的底部位置:一抗
硫化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层及该LED芯片的表面;一光激发结
构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;一封胶
结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该基座内,该抗硫化结构隔绝
该反射层及该LED芯片与该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;
及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小
于该保护结构。藉此,通过该抗硫化结构的完整保护,即可有效防止基座内部金属材料产生
的硫化现象,完备LED封装效能。且通过该保护结构,即可加强该LED发光源整体相对水气与
氧气的阻隔效能,并具有更佳的发光效率。
气功效。
一反射层;至少一LED芯片,结合两条金属打线并固晶设置于该安装内面的底部位置:一抗
硫化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层、该多条金属打线及该LED芯片的
表面;一光激发结构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于
该基座内;一封胶结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该基座内,
该抗硫化结构隔绝该反射层、该多条金属打线及该LED芯片与该封胶结构直接接触,且该封
胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座并覆盖该
封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构。藉此,通过该抗硫化结构的完整保护,
即可有效防止基座内部金属材料产生的硫化现象,完备LED封装效能。且通过该保护结构,
即可加强该LED发光源整体相对水气与氧气的阻隔效能,并具有更佳的发光效率。
于D60~D80,以提供足够的阻绝湿气与氧气功效;且该抗硫化结构的厚度介于2~10μm,以
避免该抗硫化结构过薄失去阻隔该反射层与该封胶结构接触的效能,或过厚使该该多条金
属打线于受冷热膨胀应力测试时损坏。
射层于该安装内面;提供至少一LED芯片,并通过覆晶或结合两条金属打线固晶方式而设置
于该安装内面的底部位置:注入低黏度高挥发的一抗硫化溶剂至该基座的该安装内面,从
而使该抗硫化溶剂完整覆盖该安装内面上的所有金属材料;静置或加热使该抗硫化溶剂挥
发而形成一抗硫化结构,且该抗硫化结构为延续且不断开的薄膜态样;提供一光激发结构,
包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;利用一封胶
结构封装该光激发结构及该LED芯片,该抗硫化结构隔绝该安装内面上的所有金属材料与
该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及点胶一保护结构于该
基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构。据此可有效地防止硫成
分于封装时对金属材料或是封胶结构的化学反应而致使封装不完全的现象发生,并可提升
制成的该LED发光源的信赖度与应用效能。
气泡或膜裂。
基板;及多个LED发光源,设于该电路基板上,该多个LED发光源,包含:一基座,具有一上缘
并由该上缘框围形成一发光区域,且该基座沿该上缘向内凹设形成一安装内面,该安装内
面上设有一反射层;至少一LED芯片,通过覆晶方式设置于该安装内面的底部位置:一抗硫
化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层及该LED芯片的表面;一光激发结
构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发结构置于该基座内;一封胶
结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该基座内,该抗硫化结构隔绝
该反射层及该LED芯片与该封胶结构直接接触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;
及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小
于该保护结构。藉此,该直下式显示器具有更佳的发光效能与色度呈现,并可有效降低应用
时LED发光源的设置数量。
基板;多个LED发光源,设于该电路基板上,该多个LED发光源,包含:一基座,具有一上缘并
由该上缘框围形成一发光区域,且该基座沿该上缘向内凹设形成一安装内面,该安装内面
上设有一反射层;至少一LED芯片,结合两条金属打线并固晶设置于该安装内面的底部位
置:一抗硫化结构,该抗硫化结构延续且不断开地成形于该反射层、该多条金属打线及该
LED芯片的表面;一光激发结构,包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发
结构置于该基座内;一封胶结构,置于该基座内供以将该光激发结构及该LED芯片封装于该
基座内,该抗硫化结构隔绝该反射层、该多条金属打线及该LED芯片与该封胶结构直接接
触,且该封胶结构为有机硅胶并含有白金触媒;及一保护结构,通过点胶方式设置于该基座
并覆盖该封胶结构;其中,该封胶结构的硬度小于该保护结构。
此以提升该LED发光源的光色分布均匀性。
问题。
座的该上缘可成形为阶梯状。此外,该基座可为透明材质,以达多向出光的功效。
4+ 2 2+
其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn 或M2Si5N8:Eu+或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T可选自
Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,藉
此以混合形成白光。
该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,藉此以混
合形成白光。
光粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2
+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中
之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+
或红色量子点其中之一,藉此以混合形成白光。
红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,藉此以混合形
成白光。
粉不含硫,该第二红色荧光粉含硫;其中,该第一红色荧光粉选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+
或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中
之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+
或红色量子点其中之一,藉此以混合形成白光。
构,即可供该封胶结构以较低硬度状态将该光激发结构与该LED芯片封装固定,无须担心硬
度过低使得阻湿阻氧的保护效能下降。并在后续应用上,可有效提升作为直下式显示器的
出光呈现,具有较高的对比度,从而具有更佳的光学品味,据此大幅减少设置数量。
附图说明
第二红色荧光粉;14-封胶结构;15-保护结构;16-均光颗粒;17-金属打线;2-直下式显示
器;20-显示模块;21-背光模块;211-电路基板;A-发光区域;S01~S08-步骤;9-现有的LED;
90-基座;91-LED芯片;92-发光材料;93-封装材料。
具体实施方式
生触媒毒现象,使得封装材料烘烤固化时,触媒毒物质与封装材料一同挥发,导致封装材料
触媒中毒硬化不完全,使封装材料无法顺利固化至足以保护LED芯片与发光材料的硬度,尤
当使用硅胶作为封装材料时触媒中毒现象更是严重。但是,目前含有触媒毒成分的发光材
料,却具有远低于其他发光材料的光谱半波宽,从而具有较佳的颜色呈现,且硅胶的特性对
于LED而言亦具有较佳的耐热耐湿等封装效能,以有效延长LED寿命,但基于前述原因,现今
却仍深陷无法有效封装制造的窘境。另一方面,LED芯片承载基座内的金属反射层,相当惧
怕来自LED本身组件或外界环境的硫成分。当含有硫(S)成分的发光材料,通过胶类的封装
材料封装于LED后,硫会导致LED芯片承载基座内的金属反射层被腐蚀,例如金属反射层为
电镀银,银与硫反应变成硫化银,典型的化学反应有以下三种:①4Ag+2H2S+O2→2Ag2S+
2H2O ②2Ag+S →Ag2S ③Ag2S+2O2→Ag2SO4 /Ag2O。由于硫化银不导电,所以随着硫化,
LED电阻值逐渐增大,影响LED电性特性,甚至使LED无法点亮。而硫化银为黑色晶体,会导致
LED的金属反射层进而失去反射光线的功效,造成LED发光源的亮度下降等现象发生。或是
在封装过程中,存在于环境中的硫成分渗入LED内部时,亦会造成前述硫化现象。因此,现有
的LED产品,皆具有严重的硫化与触媒中毒现象,并且仍无法有效地解决该些问题。因此,目
前厂商仅能禁止使用含硫及其他会导致触媒毒现象的材料,而以其他材料进行LED发光源
封装生产。若非得使用前述的发光材料,则只能更换成较不易产生触媒毒现象的胶体进行
封装生产,如UV胶、压克力胶等,但该些材料虽然可固化,却因其不耐高温的特性,使得胶体
会随LED产生的光热造成胶体变色、裂解,LED发光效率会随使用时间快速衰退,使产品合格
率与信赖度仍不符所需。
2,其为本发明的基座示意图、第一实施例的LED发光源剖面示意图(一)。于此提出一种LED
发光源1,该LED发光源1包含一基座10、至少一LED芯片11、一抗硫化结构12、一光激发结构
13、一封胶结构14及一保护结构15。该基座10具有一上缘101并由该上缘101框围形成一发
光区域A,且该基座10沿该上缘101向内凹设形成一安装内面102,该安装内面102上设有一
反射层1021。其中,于此所述的该发光区域A指该基座10的该上缘101所框围形成的区域,且
该反射层1021的设置范围可遍及于该安装内面102,或视需求成形于该安装内面102部分区
域亦可,较佳者该反射层1021可为如银或金等具反射效能的金属材料。该LED芯片11通过覆
晶方式设置于该安装内面102的底部位置,而该反射层1021的设置可在该LED芯片11固定前
或后施作成形。该抗硫化结构12延续且不断开地成形于该反射层1021及该LED芯片11的表
面,其中该抗硫化结构12通过其延续不断开的结构特征,可达到不会产生任何可能导致硫
化现象间隙的功效,因此,本发明的该抗硫化结构12呈延续不断开的结构特征,有其必要性
及对应的功效。该光激发结构13包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷其中之一,且该光激发
结构13置于该基座10内。该封胶结构14置于该基座10内供以将该光激发结构13及该LED芯
片11封装于该基座10内,该抗硫化结构12隔绝该反射层1021及该LED芯片11与该封胶结构
14直接接触,且该封胶结构14为有机硅胶并含有白金触媒。该保护结构15通过点胶方式设
置于该基座10并覆盖该封胶结构14;其中,该封胶结构14的硬度小于该保护结构15。
能存有硫成分,此时通过该抗硫化结构12即可有效阻挡外界渗入该LED发光源1内的硫,以
保护该反射层1021。尤当该光激发结构的该荧光粉13含有硫时,更是可通过该抗硫化结构
12达到优异的保护效能。当该封胶结构14于封装烘烤制程中因白金触媒与硫、铅或磷成分
作用而导致其硬度下降时,通过该保护结构15即可防止该封胶结构14固化不完全而无法有
效封装及保护该LED芯片11与该光激发结构13的问题,并更进一步达到防止水气与氧气渗
入的目的,避免该LED发光源1受到空气中的湿气影响而氧化,提升该LED发光源1的产品合
格率以及信赖度。
范的固化硬度内与该保护结构15结合。且使用较低的烘烤温度,亦可降低白金触媒与硫、铅
或磷成分的作用程度。而该保护结构15较佳可选自有机硅胶,以利与该封胶结构14结合且
避免异质结构对于该LED发光源1的出光影响。其中,较佳者,该LED发光源1的出光角度约介
于130~140度。
胶结构14皆属胶体而提升两者间的紧密结合程度,以利取得较佳的出光效能以及保护效
能。换言之,在制程工法上,该保护结构15为胶体,且并非成形后再以贴合方式设置于该封
胶结构14上,而为采用点(涂)胶于该封胶结构14处再行固化处理的方式,以与该封胶结构
14紧密结合。关于该LED发光源1的详细制造步骤,容后详述。
胶结构14形成液态,致使该光激发结构13无法反应,或是该封胶结构14过软而不适合封装
该光激发结构13与该LED芯片11。此外,胶体具有越高的致密性时,其对应的硬度及阻却氧
气与湿气的强度越高。而该LED发光源1的该保护结构15位于整体结构最外层,作为阻绝氧
气及湿气的第一线组件,其硬度较佳介于D60~D80,以具有较高的致密度而阻隔水气与氧
气,并保有较佳的保护强度。
用时,皆须先通过表面黏着回流焊接测试(Surface Mount Technology Reflow Soldering
Test, SMTRST),若在通过该测试时即产生严重衰退现象,则该LED无法使用。针对该LED发
光源1,本案发明人将其与现有的LED进行260度的表面黏着回流焊接测试(Surface Mount
Technology Reflow Soldering Test, SMTRST),并依其结果,本发明的该LED发光源1确实
具有更为均匀的光色呈现以及亮度表现,而具有更佳的产品信赖度。关于实验结果及详细
内容,请容后详述。
各角度的出光皆具有颜色上的一致性,实为LED开发上一极为重要的要件。换言之,即须使
LED具有更佳的光色分布均匀度。特别一提的是,目前实务上的LED出光目标色框,在CIE-x
轴向范围大致已被限定,主要会产生光色偏移的部分则在于CIE-y轴向范围内,因此,若可
让CIE-y轴向的光色色差值有效下降,相对地即可大幅提升LED的出光光色均匀度。本发明
为可让该LED发光源1的出光颜色更加具有一致性,降低颜色偏差,该LED发光源1可更包含
多个均光颗粒16,该多个均光颗粒16散布设置于该保护结构15内,且略呈均匀分布,该多个
均光颗粒16选自SiO2、BN、Al2O3、TiO2其中之一或其结合。通过该多个均光颗粒16可使通过
该保护结构15的光线产生折射或反射,使该保护结构15可增进光线混光效果,让该LED发光
源1于不同角度的出光光色皆可一致,使整体出光更为均匀。且较佳者,该多个均光颗粒16
相对该保护结构15的重量百分浓度介于5%~15%,以避免设置的该多个均光颗粒16重量百
分浓度过低而使光色变化过大,或是重量百分浓度过高,使亮度衰减过多而不符使用需求。
对于添加不同重量百分浓度的该多个均光颗粒16的该LED发光源1,本案发明人亦对其进行
光色与亮度测量,并依据结果可知添加该多个均光颗粒16后,确实可更进一步提升该LED发
光源1于各角度的出光光色均匀度,其测量结果请容后详述。
荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+
2+ 2+
或M2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、
Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一。藉此,该LED发光源1于驱动后使该LED芯片
11发出的光线、该绿色荧光粉131受激发后发出的绿光及该第一红色荧光粉132受激发后发
出的红光,混合形成白光射出。较佳者,该绿色荧光粉131可选自如CdS、ZnS的量子点发光材
2+
料或SrGa2S4:En 等材料,且该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约介于20~40nm或40~
60nm,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm。其中,该绿色荧
光粉131除使用前述材料,于其他实施态样,该绿色荧光粉131亦可选自如CsPbBr3或InP等
具铅或磷的量子点发光材料。其中,400~460nm的发光波长,最适于该光激发结构13吸收,
且可符合应用于显示领域时的光色规范,故于此选用发光波长为400~460nm的LED芯片11,
以获得最佳的出光表现与发光效率。
一绿色荧光粉131及一第二红色荧光粉133,该绿色荧光粉131含硫,该第二红色荧光粉133
亦含硫;其中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其
中之一。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第二红
色荧光粉133的半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。其中,当该第二红色荧光粉133选用
红色量子点材料时,该第二红色荧光粉133可为ZnS、CdS等量子点发光材料。藉此,通过皆为
含硫荧光粉的该绿色荧光粉131及该第二红色荧光粉133,可使得该LED发光源1具有更佳的
混色呈现。并于此结构态样下,以该反射层1021未完全覆盖该安装内面102为例,在此状况
下,该抗硫化结构12即如图3所示,呈现延续且不断开地成形于该反射层1021及该LED芯片
11表面的态样,以确实阻却该基座10内金属材料的硫化现象即可。该绿色荧光粉131及该第
二红色荧光粉133除使用前述材料,于其他实施态样,该第二红色荧光粉133可选自如
CsPbBr3或InP等具铅或磷的量子点发光材料,该绿色荧光粉131亦可选自如CsPbBr3或InP等
具铅或磷的量子点发光材料,同样可适用于该LED发光源1。
积为例,以藉此提供该保护结构15支撑力。
~460nm,该光激发结构13包含该绿色荧光粉131、该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光
粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含
硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T
可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中
之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。
较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉
132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围
约为20~40nm或55~75nm。藉此通过混合含硫及不含硫的该第一红色荧光粉132及该第二
红色荧光粉133,可提高该LED发光源1的光色呈现外,甚至在部分应用下可降低红光残影问
题,有效提升该LED发光源1的出光效能。该第二红色荧光粉133及该绿色荧光粉131除使用
前述材料,于其他实施态样,该第二红色荧光粉133亦可选自如CsPbBr3或InP等具铅或磷的
量子点发光材料,该绿色荧光粉131亦可选自如CsPbBr3或InP等具铅或磷的量子点发光材
料,同样可适用于该LED发光源1。
为阶梯状,以达到容置固定该保护结构15的功效,并更加强固定以及撑抵效能,阻却该保护
结构15压毁该封胶结构14的现象,同时于点胶制程上亦具有较佳的施作效率。其中,该LED
发光源1中的该LED芯片11可以为多个且包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,
该光激发结构13包含一第二红色荧光粉133,且该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第二红
色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一的态样实施。较
佳者,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。于此该LED发光
源1通过该多个LED芯片11发出的光线结合含硫的该第二红色荧光粉133,进而混合形成白
光。或如图5所示,该LED芯片11为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯
片,且该光激发结构13包含一第一红色荧光粉132及一第二红色荧光粉133,且该第一红色
4+
荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn
或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、
Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:
Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一为例。较佳者,该第一红色荧光粉132的光谱半波
宽范围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm
或55~75nm。于本实施态样下,通过含硫及不含硫的该第一红色荧光粉132及该第二红色荧
光粉133,在具有高光色呈现下亦可降低肇因于红光所产生的残影。当然该基座10的该上缘
101为阶梯状时,亦可使LED芯片的发光波长介于400~460nm,并使该光激发结构13包含该
绿色荧光粉131及该第一红色荧光粉132及/或该第二红色荧光粉133的结构实施。其中,该
第二红色荧光粉133除选用前述材料,于其他实施态样下,该第二红色荧光粉133为红色量
子点时,可选自如CsPbBr3、InP的具铅或磷的量子点发光材料,同样可适用于该LED发光源,
并具有较佳的混色表现。
明。于本实施例中,该LED发光源1同样包含该基座10、该LED芯片11、该抗硫化结构12、该光
激发结构13、该封胶结构14及该保护胶结构15。该基座10具有一上缘101并由该上缘101框
围形成一发光区域A,且该基座10沿该上缘101向内凹设形成一安装内面102,该安装内面
102上设有一反射层1021。其中,于此所述的该发光区域A指该基座10的该上缘101所框围形
成的区域,如图1所示。且该反射层1021的设置范围可遍及于该安装内面102,或视需求成形
于该安装内面102部分区域亦可。该LED芯片11结合两条金属打线17并固晶设置于该安装内
面102的底部位置,该抗硫化结构12延续且不断开地成形于该反射层1021、该多条金属打线
17及该LED芯片11的表面,其中该抗硫化结构12通过其延续不断开的结构特征,可达到不会
产生任何可能导致硫化现象间隙的功效,因此,本发明的该抗硫化结构12呈延续不断开的
结构特征,有其必要性及对应的功效。该光激发结构13包含有至少一荧光粉含有硫、铅或磷
其中之一,且该光激发结构13置于该基座10内,该封胶结构14置于该基座10内供以将该光
激发结构13及该LED芯片11封装于该基座10内,该抗硫化结构12隔绝该反射层1021及该LED
芯片11与该封胶结构14直接接触,且该封胶结构14为有机硅胶并含有白金触媒。该保护结
构15通过点胶方式设置于该基座10并覆盖该封胶结构14。
胶结构14固化不完全而无法有效封装及保护该LED芯片11与该光激发结构13的问题,并更
进一步达到防止水气与氧气渗入的目的,提升该LED发光源1的产品合格率以及信赖度。通
过打线固晶设置的该LED光源1亦可使该基座10为透明材质,且该保护结构15较佳可选自有
机硅胶,以利与该封胶结构14结合且避免异质结构对于该LED发光源1的出光影响。其中,该
封胶结构14较佳可以低温烘烤一小时以上的条件进行固化,以顺利在规范的固化硬度内与
该保护结构15结合。其余细部技术特征请复搭配参阅前实施例内容。
胶结构14皆属胶体而提升两者间的紧密结合程度,以利取得较佳的出光效能以及保护效
能。换言之,在制程工法上,该保护结构15并非成形后再以贴合方式设置于该封胶结构14
上,而为采用点(涂)胶于该封胶结构14处再行固化处理的方式,以与该封胶结构14紧密结
合。
的硬度较佳介于D20~D40,以避免硬度过高使该多条金属打线17断裂。此外,由于胶体具有
越高的致密性时,其对应的硬度及阻却氧气与湿气的强度越高。而该LED发光源1的该保护
结构15位于整体结构最外层,作为阻绝氧气及湿气的第一线组件,其硬度较佳需介于D60~
D80,以具有较高的致密度阻隔水气与氧气,并保有较佳的保护强度。
厚而使该多条金属打线17受到热胀冷缩应力影响造成损坏,或该抗硫化结构12过薄而失去
保护该反射层1021的作用,可使该抗硫化结构12的厚度介于2~10μm。
发光效能。关于该LED发光源1相较现有的LED在经过260度的表面黏着回流焊接测试
(Surface Mount Technology Reflow Soldering Test, SMTRST)的实验数据结果,请容后
详述。
构15内,且该多个均光颗粒16选自SiO2、BN、Al2O3、TiO2其中之一或其结合。通过该多个均光
颗粒16可使通过该保护结构15的光线产生折射或反射,使该保护结构15可增进光线混光效
果,让该LED发光源1于不同角度的出光光色皆可一致,使整体出光更为均匀。且较佳者,该
多个均光颗粒16相对该保护结构的重量百分浓度介于5%~15%,以避免设置的该多个均光
颗粒16重量百分浓度过低而使光色变化过大,或是重量百分浓度过高,使亮度衰减过多而
不符使用需求。而对于添加不同重量百分浓度的该多个均光颗粒16的该LED发光源1,本案
发明人亦对其进行光色与亮度测量,并依据结果可知添加该多个均光颗粒16后,确实可更
进一步提升该LED发光源1于各角度的出光光色均匀度,其测量结果请容后详述。
粉132,该绿色荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫;其中,该第一红色荧光粉132
选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X
可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一。藉此,可使该LED发光源1于
驱动后使该LED芯片11发出的光线、该绿色荧光粉131受激发后发出的绿光及该第一红色荧
光粉132受激发后发出的红光,混合形成白光射出。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽
范围约为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或
75~95nm。其中,为更进一步地保护该封胶结构14,可如图6所示,使该保护结构15以点胶方
式设置于该基座10的该上缘101,且该保护结构15的面积大于该发光区域A面积为例,以通
过该基座10的该上缘101形成支撑,防止该保护结构15过硬导致该保护结构15压毁该封胶
结构14的情况发生。当然,当该LED芯片11以打线固晶方式设置时,亦可直接点胶该保护结
构15,例如图2所示结构。其他同于前实施例的细部技术特征请参阅前述内容。
色荧光粉131及一第二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第二红色荧光粉133亦
含硫;其中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中
之一为例。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第二
红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,通过皆为含硫荧光粉的
该绿色荧光粉131及该第二红色荧光粉133,可使得该LED发光源1具有更佳的混色呈现。并
于此结构态样下,以该反射层1021未完全覆盖该安装内面102为例,在此状况下,该抗硫化
结构12即如图7所示,呈现延续且不断开地成形于该反射层1021、该多条金属打线17及该
LED芯片11表面的态样,以确实阻却该基座10内金属材料的硫化现象即可。或该LED发光源1
的该LED芯片11的发光波长介于400~460nm时,该光激发结构13亦可包含该绿色荧光粉
131、该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第一红色
荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+
或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、
Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:
Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约
为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~
95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。通过混合含硫及
不含硫的该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光粉133,可提高该LED发光源1的光色呈现
外,甚至在部分应用下可降低红光残影问题,有效提升该LED发光源1的出光效能。
功效,并更加强固定以及撑抵效能,同时于点胶制程上亦具有较佳的施作效率。并于此以该
LED芯片11为多个,并包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片,且该光激发结构13
包含一第二红色荧光粉133,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第二红色荧光粉133选自
CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较佳者,该第二红色荧光粉133的
半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。于此该LED发光源1通过蓝色及绿色的该LED芯片11
结合不含硫的该第一红色荧光粉132及含硫的该第二红色荧光粉133,藉此混合形成白光。
或如图8所示,该LED芯片11为多个包含发光波长介于400~460nm的芯片与绿色芯片时,亦
可使该光激发结构13包含一第一红色荧光粉132及一第二红色荧光粉133,且该第一红色荧
光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+或
M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、
Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:
Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较佳者,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽范
围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55
~75nm。于此实施态样下,通过含硫及不含硫的该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光粉
133,在具有高光色呈现下亦可降低肇因于红光所产生的残影。且于此以该基座10的该上缘
101成形为阶梯状为例,以更进一步地防止该保护结构15压毁该封胶结构14。
结果。
装材料93将含硫的发光材料92及为蓝光或紫光的LED芯片91封装于该基座90而形成。由表
一可知现有的LED9经过SMTRST后,其亮度衰减约在20~30%,光色位移约5~11个BIN(每BIN
的值为0.005)。
SMTRST后,其亮度衰减约在6%以下,光色位移约在3BIN内(每BIN的值为0.005)。
SMTRST后,其亮度衰减约在10%以下,光色位移约在3BIN内(每BIN的值为0.005)。
至3BIN内,甚可达到2BIN内。
量结果。其中,由于该LED发光源1的出光角度约介于130~140度,是以其测量最大角度至±
70度即可。
不同重量百分浓度的该多个均光颗粒16后,测量其光色CIE-y色差的数据结果;表六为针对
该LED发光源1的该保护结构15添加不同重量百分浓度的该多个均光颗粒16后,测量其亮度
衰减的数据结果。其中,表中所列各角度光色CIE-x色差、光色CIE-y色差及亮度,指该角度
位置与0度位置的CIE-x、CIE-y及亮度的差异。
5 0.0003 0.0004 0.0003 0.0002 0.0006 -0.0007
10 0.0003 0.0001 0.0003 0.0000 0.0005 -0.0006
15 0.0002 0.0003 0.0003 0.0005 0.0004 0.0004
5 -0.0003 -0.0002 0.0003 -0.0011 0.0010 -0.0024
10 0.0006 -0.0001 0.0008 -0.0004 -0.0001 -0.0012
15 0.0001 0.0004 -0.0003 0.0003 -0.0001 0.0005
5 74.39 43.01 50.66 32.70 39.22 22.11 27.31
10 69.49 42.26 46.86 31.85 36.28 20.67 24.29
15 48.87 29.13 33.17 21.48 25.40 13.79 17.33
重量百分浓度介于5%~15%的间,可兼具亮度与光色均匀性的需求,更进一步地提升该LED
发光源1的出光表现。
包含如下所述步骤。
该发光区域A非指该LED发光源1的发光范围,而是指该基座10的该上缘101所框围形成的区
域。接续,形成一反射层1021于该安装内面102(步骤S02)。并提供至少一LED芯片11,并通过
覆晶或结合两条金属打线17固晶方式而设置于该安装内面102的底部位置(步骤S03)。该反
射层1021的设置范围可遍及于该安装内面102,或视需求成形于该安装内面102部分区域亦
可,并该反射层1021的成形,可先于设置该LED芯片11或后于设置该LED芯片11执行,步骤顺
序并不以此为限。
护该光激发结构13及该LED芯片。若该LED芯片11采用结合该多条金属打线17方式设置,为
避免该封胶结构14影响该多条金属打线17,该封胶结构14的硬度较佳介于D20~D40。且为
提升该LED发光源1的出光效能,较佳者,该基座10可为透明材质,据此可让该LED发光源1形
成多向出光状态。
硫化溶剂挥发而形成一抗硫化结构12,且该抗硫化结构12为延续且不断开的薄膜态样(步
骤S05)。较佳者,该抗硫化溶剂可选用硅胶溶剂,其内的硅胶固含量约2~3%,其余部分为溶
剂,溶剂则可选用乙酸乙酯及0.2%以下的甲苯,从而使该抗硫化溶剂具低黏度高挥发特性。
该抗硫化溶剂挥发后形成的该抗硫化结构12成型后的硬度较佳介于D70~D100,透湿度小
于10g/m2.24h,透氧度小于500cm3/ m2.24h.atm。其中,若该抗硫化溶剂以加热进行挥发时,
加热温度小于150℃,避免加热温度过高,挥发气体来不及逃脱即薄膜固化,导致该抗硫化
结构12成形后产生气泡或膜裂。并当该LED芯片11采结合该多条金属打线17方式设置时,为
防止高硬度的该抗硫化结构12过厚,从而使该多条金属打线17于热胀冷缩情况下损坏,较
佳者该抗硫化结构12的厚度介于2~10μm。
LED芯片11,该抗硫化结构12隔绝该安装内面102上的所有金属材料与该封胶结构14直接接
触,且该封胶结构14为有机硅胶并含有白金触媒(步骤S07)。最后,点胶一保护结构15于该
基座10并覆盖该封胶结构14;其中,该封胶结构14的硬度小于该保护结构15 (步骤S08)。为
使该保护结构15可与该封胶结构14更为确实地结合,且避免异质材料影响光线射出效果,
该保护结构15的材料可选自有机硅胶。此外,为达到确实地达到阻湿阻氧效能,该保护结构
15的硬度介于D60~D80。通过前述各步骤制成的该LED发光源1的结构示意与细部技术特征
描述,请复搭配参阅前述段落内容以及图1~图8。其中,为可有效地支撑该保护结构15,使
其不致压毁硬度较小的该封胶结构14,可使该保护结构15通过点胶方式设置于该基座10的
该上缘101,且该保护结构15的面积大于该发光区域A的面积(参阅图1、图3、图4及图6~图7
所示),亦可进一步使该该基座10的该上缘101成形为阶梯状(如图5及图8所示)。
粒16提升该LED发光源1的光色均匀度。且较佳者该多个均光颗粒16相对该保护结构15的重
量百分浓度介于5%~15%,以避免该多个均光颗粒16的重量百分浓度过低导致均光效果不
足,或是过高导致亮度不足。而关于掺杂不同重量百分浓度的该多个均光颗粒16可获得的
出光表现,请复参阅前述测量结果。
粉131及一第一红色荧光粉132,且该绿色荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫;其
中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自
Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,较
佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉
132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm。藉此以通过该LED芯片11发出的光线、该
绿色荧光粉131被激发所发出的绿光以及该第一红色荧光粉132被激发所发出的红光相互
混合形成白光。或如图3或图7所示,该LED芯片11的发光波长介于400~460nm,且该光激发
结构13包含一绿色荧光粉131及一第二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第二红
色荧光粉133亦含硫;其中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或
红色量子点其中之一。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~
60nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,通过皆含
硫的该绿色荧光粉131及该第二红色荧光粉133,可更为提升该LED发光源1的光色呈现效
能。或如图4所示,该LED芯片11的发光波长介于400~460nm,且该光激发结构13包含一绿色
荧光粉131、一第一红色荧光粉132及一第二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第
一红色荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自
T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选
自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:
2+ 2+ 2+
Eu 、SrS:Eu 或Ba2ZnS3:Mn 或红色量子点其中之一。较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波
宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm
或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,通
过混合两种红色荧光粉的设置方式,可有效降低红光导致的残影现象,更提升该LED发光源
1的出光效能。
中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较
佳者,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,该LED发光
源1可通过该LED芯片11的光线以及该第二红色荧光粉133被激发所发出的红光相互混合形
成白光,并具有较佳的白光呈现。或如第5及8图所示,该LED芯片11为多个并包含发光波长
介于400~460nm的芯片与绿色芯片时,该光激发结构13包含一第一红色荧光粉132及一第
二红色荧光粉133,且该第一红色荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第
一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、
K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红
色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较佳者,该第一
红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱
半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此通过含硫与不含硫的红色荧光粉,可有效降低
红光导致的残影现象,提升该LED发光源1的出光效能。除了前述列举的材料,上述各态样下
该绿色荧光粉131、该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光粉133可进一步选用的材料已
于前各实施例叙及,于此即不再重述。
制程,于高温过炉期间LED发光亮度与光色衰减的问题。另一方面,添加不同重量百分浓度
的该多个均光颗粒16后于各角度检测的出光光色与亮度结果以及整体出光光色分布均匀
性,亦请参阅前表四至表六及对应内容,添加该多个均光颗粒16后的该LED发光源1确实可
有效提升其光色分布均匀性。
的一侧,且包含一电路基板211及多如前所述的该LED发光源1。该多个LED发光源1设于该电
路基板211上,且包含一基座10、至少一LED芯片11、一抗硫化结构12、一光激发结构13、一封
胶结构14及一保护结构15。各该LED发光源1的结构与连接关系已于前述,于此即不再重述,
请搭配参阅前述内容。其中,该LED芯片11可采覆晶方式,或结合两条金属打线17方式设置
于该安装内面102的底部位置,当该LED芯片11采覆晶方式设置时,该抗硫化结构12延续且
不断开地成形于该反射层1021及该LED芯片11的表面;当该LED芯片11采用结合该多条金属
打线17方式设置时,该抗硫化结构12延续且不断开地成形于该反射层1021、该多条金属打
线17及该LED芯片11的表面,藉此以保护该基座10内的金属材料免受硫成分影响而产生硫
化现象。其余相同的细部技术特征,请复参阅前述各实施例内容。
设上的困难,且LED会受到透镜的二次光学放大效果造成黄圈状的出光现象。或可采将LED
密集排列设置的方式来解决光色摆荡缺失,但却因LED位置过于接近反而衍生如热点现象
的出光亮度不均问题。承前述实施例内容,该LED发光源1可完善地将含硫、铅或磷的光激发
结构封装于内,并可消除该基座10内的金属材料因硫成分导致的硫化现象,针对该封胶结
构14因前述成分所造成的触媒毒现象而致使其硬度不足的缺失,亦可通过该保护结构15有
效解决,因此,着实大幅提升该LED发光源1的光色呈现与出光效能。由于单独的该LED发光
源1即具有极佳的出光表现,故应用至直下式显示器2时,通过该LED发光源1的优异出光特
性,可大幅减少设置颗数,降低产品制造成本。且同时可降低异色现象,并使该直下式显示
器2具有较高的画面对比度,不会有单区颜色不均的问题,进而大幅提升出光品味。
该多个均光颗粒相对该保护结构的重量百分浓度介于5%~15%。添加该多个均光颗粒16,可
使该多个LED发光源1出光的光色分布均匀度更加提升,据此设置而成的该直下式显示器2
即可更进一步消除异色现象问题,提供具有更佳光色分布效能的产品。而关于添加该多个
均光颗粒16后的光色与亮度测试结果,请复参阅第一实施例表四~六,以及对应说明内容。
为达较佳的阻湿阻氧效能,该保护结构的硬度介于D60~D80。此外,为提升该LED发光源1的
出光效能,该基座10可为透明材质。且为防止该保护结构15压毁硬度较低的该封胶结构14,
可使该保护结构15通过点胶方式设置于该基座10的该上缘101,且该保护结构15的面积大
于该发光区域A的面积,进一步地亦可使该基座10的该上缘101成形为阶梯状,以更利于设
置该保护结构15。并当该LED芯片11以覆晶方式设置时,该封胶结构14的硬度较佳介于D40
~D60;该LED芯片11以结合该多条金属打线17方式设置时,该封胶结构14的硬度较佳介于
D20~D40。其余相同的细部技术特征,请复参阅前述内容。
色荧光粉132,且该绿色荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫;其中,该第一红色荧
光粉132选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中
之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,较佳者,该绿色荧
光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第一红色荧光粉132的光谱半波宽
范围约介于2~7nm或75~95nm。藉此以通过该LED芯片11的光线、该绿色荧光粉131被激发
所发出的绿光以及该第一红色荧光粉132被激发所发出的红光相互混合形成白光。或如图3
或图7所示,该LED芯片11的发光波长介于400~460nm,且该光激发结构13包含一绿色荧光
粉131及一第二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第二红色荧光粉133亦含硫;其
2+ 2+ 2+
中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu 、SrS:Eu 或Ba2ZnS3:Mn 或红色量子点其中之一。较
佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第二红色荧光粉
133的半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,通过皆含硫的该绿色荧光粉131及该第
二红色荧光粉133,可更为提升该LED发光源1的光色呈现效能。或该LED芯片11的发光波长
介于400~460nm,且该光激发结构13包含一绿色荧光粉131、一第一红色荧光粉132及一第
二红色荧光粉133,且该绿色荧光粉131含硫,该第一红色荧光粉132不含硫,该第二红色荧
光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132选自T2XF6:Mn4+或M2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+其
中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、
Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点
其中之一,较佳者,该绿色荧光粉131的光谱半波宽范围约为20~40nm或40~60nm,该第一
红色荧光粉132的光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱
半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,通过混合两种红色荧光粉的设置方式,可有效
降低红光导致的残影现象,更提升该LED发光源1的出光效能。
中,该第二红色荧光粉133选自CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较
佳者,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为20~40nm或55~75nm。藉此,该LED发光
源1可通过该LED芯片11发出的光线以及该第二红色荧光粉133被激发所发出的红光相互混
合形成白光,并具有较佳的白光呈现。或如图5及图8所示,该LED芯片11为多个并包含蓝色
芯片与绿色芯片时,该光激发结构13包含一第一红色荧光粉132及一第二红色荧光粉133,
且该第一红色荧光粉132不含硫,该第二红色荧光粉133含硫;其中,该第一红色荧光粉132
4+ 2+ 2+
选自T2XF6:Mn 或M2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Eu 其中之一;T可选自Li、Na、K、Rb其中之一,而X
可选自Ge、Si、Sn、Zr、Ti其中之一;M可选自Ca、Sr、Ba其中之一,该第二红色荧光粉133选自
CaS:Eu2+、SrS:Eu2+或Ba2ZnS3:Mn2+或红色量子点其中之一,较佳者,该第一红色荧光粉132的
光谱半波宽范围约介于2~7nm或75~95nm,该第二红色荧光粉133的光谱半波宽范围约为
20~40nm或55~75nm。藉此通过含硫与不含硫的红色荧光粉,可有效降低红光导致的残影
现象,提升该LED发光源1的出光效能。除了前述列举的材料,上述各态样下该绿色荧光粉
131、该第一红色荧光粉132及该第二红色荧光粉133可进一步选用的材料已于前各实施例
叙及,于此即不再重述。
且不断开的该抗硫化结构有效消除金属材料因硫成分导致的硫化现象;而该封胶结构因前
述成分作用产生触媒毒,进而导致相对该LED芯片与该光激发结构的保护效能缺失,亦可通
过该保护结构有效解决,通过该保护结构可供该封胶结构以较低硬度状态将该光激发结构
与该LED芯片封装固定,无须担心硬度过低使得阻湿阻氧的保护效能下降,据此大幅提升该
LED发光源的光色呈现与出光效能。在后续作为直下式背显示器的应用时,通过本发明的该
LED发光源可大幅减少设置数量,以降低产品制造成本,同时亦降低异色现象,进而大幅提
升出光品味。