发光二极管结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发光二极管结构包括：基板、发光层、硬质透光层以及可挠性荧光层。其中，发光层配置于基板之上，硬质透光层配置于发光层之上，可挠性荧光层配置于硬质透光层之上。硬质透光层的硬度大于可挠性荧光层的硬度，且硬质透光层的峰值发射波长小于可挠性荧光层的峰值发射波长，且发光二极管结构整体输出的光的演色性指数大于80。输出的光的演色性指数大于80。输出的光的演色性指数大于80。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管结构


[0001]本技术是有关于一种发光二极管结构，且特别是有关于兼顾高透光率以及高演色性指数的一种发光二极管结构。

技术介绍

[0002]发光二极管(light
‑
emitting diode,LED)为一种半导体组件，主要通过半导体化合物将电能转换为光能以达到发光效果，因其具有寿命长、稳定性高及耗电量小等优点，所以目前已被广泛地应用于照明。随着发光二极管的快速发展以及多样的应用方式，为了达到更多颜色光的产出，可以考虑如三色合一的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)，或四色合一的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)，或红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、Alpha色彩空间(A)等各种琳琅满目的组合方式，而当多数发光二极管需要改变光束的出射角度时，一般会使用二次光学透镜，尤其以全反射(total internal reflection,TIR)透镜较为常见。以现有技术而言，多数发光二极管皆使用以单一区间波段芯片激发荧光粉的方式来生成需要的色温、演色性或光谱。在目前习知既有的封装条件下，为了提升在日常照明所使用的白光的演色性指数(color rendering index,CRI)，以及评估光源对于人体的蓝光危害时，一般主流方向会采用增加激发红光的红色荧光粉的添加量来微调整体的输出光谱。
[0003]目前荧光粉涂布于发光二极管而产生的白光技术有很多种，诸如混入环氧树酯、硅胶等各种透光材质后涂布于芯片上。近几年来随着发光二极管的蓬勃发展，白光LED亦往更高演色性指数(CRI)以及更高功率发展。为了解决芯片高功率的问题，亦发展出耐热的玻璃荧光粉片等技术，以满足高可靠度及长寿命等需求。其中，玻璃荧光粉片虽然较硅胶、环氧树酯具有更耐热的特性，但其加工成形的过程可达摄氏800度至摄氏1000度。依据1996年日亚化学(Nichia)所开发的白光LED，其采用的技术为使用蓝光LED(InGaN)芯片以及YAG荧光粉(InGaN/Y3Al5O12：Ce3+)。其中，YAG荧光粉或GaYAG、LuYAG等可与蓝光LED搭配的成分，因其本身烧结温度即可达摄氏1000度以上，所以使用玻璃粉(例如SiO2)混合YAG荧光粉烧结成型没有问题，并不影响所述白光LED的发光效率。
[0004]然而，若需要产生暖白光以及当演色性指数(CRI)须达80或甚至90以上的情况(例如艺术展览或医疗器材应用等)，就需要加入红色荧光粉来烧结，如硅酸盐(silicate)、氮化物(nitride)以及氮氧化物(oxynitride)等荧光材料。但是前述这些红色荧光粉的材料特性不耐高温，若在高于摄氏800度的环境中进行烧结，将会导致红色荧光粉失去应有的功效，而影响最终整体出光的能量转换效率以及光谱。此外，有部分厂商发展出使用低温玻璃的材料，且并用低温烧结的方法来解决红色荧光粉的不耐高温的技术问题。但是所述低温玻璃的一般透光率均属不佳，约只能达到传统采用荧光粉混入硅胶方式的透光率的70％至80％，因此实际上并不具商业价值。
[0005]为此，如何设计出一种发光二极管结构，特别是解决现有技术的前述技术问题，为本技术专利技术人所研究的重要课题。

技术实现思路

[0006]本技术的其中一目的在于提供一种发光二极管结构，可以解决现有技术的高温烧结时会导致红色荧光粉失去应有功效且低温玻璃透光率不足而不具商业价值的技术问题，达到兼顾高透光率以及高演色性指数的目的。
[0007]为了达到前述目的，本技术所提出的发光二极管结构包括：基板、发光层、硬质透光层以及可挠性荧光层。其中，所述发光层配置于基板之上。硬质透光层配置于发光层之上。所述可挠性荧光层配置于所述硬质透光层之上，且使硬质透光层配置于发光层以及可挠性荧光层之间。所述硬质透光层的硬度大于可挠性荧光层的硬度，且硬质透光层的峰值发射波长小于可挠性荧光层的峰值发射波长。所述发光层通过硬质透光层以及可挠性荧光层所输出的光的演色性指数大于80。
[0008]进一步而言，所述的发光二极管结构还包括导热透光层，所述导热透光层配置于硬质透光层之下，且贴覆于发光层之上。
[0009]进一步而言，所述的发光二极管结构中，导热透光层为可透光的蓝宝石基板。
[0010]进一步而言，所述的发光二极管结构中，所述硬质透光层包括玻璃与第一荧光粉，第一荧光粉均匀地分布于玻璃之中，且第一荧光粉的峰值发射波长大于0纳米且小于570纳米。
[0011]进一步而言，所述的发光二极管结构中，所述可挠性荧光层包括硅胶与第二荧光粉，第二荧光粉均匀地分布于硅胶之中，且第二荧光粉的峰值发射波长大于570纳米。
[0012]进一步而言，所述的发光二极管结构中，所述发光层的峰值发射波长大于0纳米且小于480纳米。
[0013]进一步而言，所述的发光二极管结构中，所述可挠性荧光层除了配置于硬质透光层之上，更覆设于发光层以及硬质透光层的侧边。
[0014]进一步而言，所述的发光二极管结构还包括第二荧光层，所述第二荧光层配置于可挠性荧光层之下，第二荧光层的峰值发射波长大于可挠性荧光层的峰值发射波长，且该可挠性荧光层与该第二荧光层的并用混合输出的峰值发射波长仍大于570纳米，可挠性荧光层与第二荧光层的平均硬度小于该硬质透光层。
[0015]进一步而言，所述的发光二极管结构还包括第三荧光层，所述第三荧光层配置于可挠性荧光层之上，第三荧光层的峰值发射波长小于可挠性荧光层的峰值发射波长，且该可挠性荧光层与该第三荧光层的并用混合输出的峰值发射波长仍大于570纳米，可挠性荧光层与第三荧光层的平均硬度小于该硬质透光层。
[0016]进一步而言，所述的发光二极管结构还包括不透明胶，所述不透明胶配置于发光层、硬质透光层以及可挠性荧光层的侧边。
[0017]在使用本技术所述的发光二极管结构时，首先于所述基板上配置所述发光层，且所述发光层的峰值发射波长大于0纳米且小于480纳米，即为蓝光发光二极管。进一步而言，使用者将彼此叠设的所述硬质透光层以及所述可挠性荧光层一并配置于发光层之上，且可使硬质透光层贴覆于发光层之上。由于所述硬质透光层的硬度大于所述可挠性荧光层的硬度，故依据晶格理论可以推断较接近发光层的硬质透光层具有较佳的导热特性以及透光度。且硬质透光层可包括玻璃与可耐热的第一荧光粉(例如YAG荧光粉)，使硬质透光层的峰值发射波长(peak emission wavelength)小于可挠性荧光层的峰值发射波长。此
外，若考虑到需要产生暖白光以及当演色性指数(color rendering index,CRI)须达80或甚至90以上的情况(例如艺术展览或医疗器材应用等)，就需要加入红色荧光粉来烧结。此时就可以考虑将所述红色荧光粉混入硅胶以形成所述可挠性荧光层。由于可挠性荧光层可以不需要与所述硬质透光层一同烧结，且在发光层工作且发光时，硬质透光层会先将大多数热能导出，而不会直接使可挠性荧光层的红色荧光粉遭受到高温而失效。借此可保留硬质透光层高透光度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管结构，其特征在于，包括：一基板；一发光层，配置于该基板之上；一硬质透光层，配置于该发光层之上；以及一可挠性荧光层，配置于该硬质透光层之上，且使该硬质透光层配置于该发光层以及该可挠性荧光层之间；其中，该硬质透光层的硬度大于该可挠性荧光层的硬度，且该硬质透光层的峰值发射波长小于该可挠性荧光层的峰值发射波长；其中，该发光层通过该硬质透光层以及该可挠性荧光层所输出的光的演色性指数大于80。2.如权利要求1所述的发光二极管结构，其特征在于，还包括一导热透光层，该导热透光层配置于该硬质透光层之下，且贴覆于该发光层之上。3.如权利要求2所述的发光二极管结构，其特征在于，其中，该导热透光层为可透光的一蓝宝石基板。4.如权利要求1所述的发光二极管结构，其特征在于，其中，该硬质透光层包括玻璃与第一荧光粉，该第一荧光粉均匀地分布于该玻璃之中，且该第一荧光粉的峰值发射波长大于0纳米且小于570纳米。5.如权利要求1所述的发光二极管结构，其特征在于，其中，该可挠性荧光层包括硅胶与第二荧光粉，该第二荧光粉均匀地分布于该硅胶之中，且该第二荧光粉的峰值发射波长大于570纳米。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢陈震仑，洪荣豪，杨詠钧，翁宗汉，
申请(专利权)人：葳天科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：