專利名稱：一種貼片式led及l(fā)ed顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種貼片式LED及LED顯示屏。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)封裝技術(shù)領(lǐng)域中，LED的結(jié)構(gòu)為金屬基板、在金屬基板表面形成反射杯，LED芯片設(shè)置于反射杯內(nèi)，然后填充封裝材料，最后在反射杯和封裝材料兩者的上方設(shè)置透鏡。然而，現(xiàn)有的LED的封裝材料通常為環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠，環(huán)氧樹脂的折射率通常為1.5，有機(jī)硅膠的折射率范圍通常在1.4 1.5之間，不管以上兩種材料中的任何一種，其與LED芯片的折射率相差均較大，LED芯片發(fā)光時，一般會有相當(dāng)數(shù)量的光線會在進(jìn)入封裝材料之前發(fā)生全反射，從而造成光線的損失，進(jìn)而導(dǎo)致LED發(fā)光效率低下。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種貼片式LED及LED顯示屏，能夠減小封裝層與LED芯片之間折射率差值，提高LED發(fā)光效率。為解決 上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種貼片式LED，包括:正極基板、負(fù)極基板、反射杯、至少一個LED芯片以及封裝層；所述正極基板和負(fù)極基板所構(gòu)成的截面為一個兩相對側(cè)均未封閉的矩形，所述負(fù)極基板所對應(yīng)的矩形部分大于所述正極基板所對應(yīng)的矩形部分；所述反射杯形成于所述正極基板和負(fù)極基板上，呈U型凹槽形狀；所述LED芯片包括藍(lán)光LED芯片、綠光LED芯片、紅光LED芯片，其中，所述LED芯片設(shè)置于所述反射杯內(nèi)的負(fù)極基板上，并且電連接所述正極基板和所述負(fù)極基板；其中，兩根金線設(shè)置于所述LED芯片上，其中一根所述金線電連接所述正極基板，另一根所述金線電連接所述負(fù)極基板；所述封裝層填充于所述反射杯內(nèi)，并完全覆蓋所述LED芯片和所述金線；其中，所述封裝層未完全填滿所述反射杯。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種LED顯示屏，LED顯示屏包括多個如上述實(shí)施方式所描述的貼片式LED。本實(shí)用新型的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型通過向制成封裝層的環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中添加納米氧化鎂粒子材料，因?yàn)榧{米氧化鎂粒子透光率較高且折射率較高，能夠減少封裝層與LED芯片之間的折射率差值，能夠提高LED芯片的發(fā)光效率。

圖1是本實(shí)用新型貼片式LED實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型貼片式LED的制造方法第一實(shí)施方式的流程圖；圖3是本實(shí)用新型貼片式LED的制造方法第二實(shí)施方式的流程圖；[0011]圖4是圖3所示納米氧化鎂粒子占封裝層不同質(zhì)量比時藍(lán)光發(fā)光效率示意圖；圖5是圖3所示納米氧化鎂粒子占封裝層不同質(zhì)量比時綠光發(fā)光效率示意圖；圖6是圖3所示納米氧化鎂粒子占封裝層不同質(zhì)量比時紅光發(fā)光效率示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖1，圖1是本實(shí)用新型貼片式LED實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型實(shí)施方式中，貼片式LED包括:正極基板11、負(fù)極基板12、反射杯13、LED芯片14以及封裝層15。其中，反射杯13形成于正極基板11和負(fù)極基板12上。LED芯片14至少為一個，LED芯片14設(shè)置于反射杯13內(nèi)，并且電連接正極基板11和負(fù)極基板12，比如，LED芯片14設(shè)置于反射杯13內(nèi)的負(fù)極基板12上，LED芯片14的一金線141電連接正極基板11、另一金線142電連接負(fù)極 基板12。并且，封裝層15填充于反射杯13內(nèi)，該封裝層15覆蓋LED芯片14。值得注意的是，封裝層15采用添加有納米氧化鎂粒子的環(huán)氧樹脂制成。當(dāng)然，在具體應(yīng)用中，該封裝層15也可以采用添加有納米氧化鎂粒子的有機(jī)硅膠制成。在LED封裝領(lǐng)域，為提高LED芯片14的發(fā)光效率，本領(lǐng)域的技術(shù)人員的研究和改進(jìn)的方向通常集中于加大LED支架的散熱或者從LED的支架形狀或者從透鏡形狀及材料入手。并且，確實(shí)存在著通過上述幾種方式實(shí)現(xiàn)了 LED芯片14的發(fā)光效率的提高，而且通過上述幾種方式LED發(fā)光效率得到了顯著的提高，促使本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直將重點(diǎn)集中于對上述幾種方式的持續(xù)研究和改進(jìn)方向上。然而，本實(shí)用新型實(shí)施方式，從其它角度考慮并入手，通過向制成封裝層15的環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中添加納米氧化鎂粒子材料，因?yàn)榧{米氧化鎂粒子透光率較高且折射率較高，通常，納米氧化鎂的可見透光率大于92%，且其折射率為1.74，能夠減少封裝層15與LED芯片14之間的折射率差值，該封裝層15能夠?qū)ψ訪ED芯片14發(fā)出的光線進(jìn)入透鏡起到良好的過渡作用，進(jìn)而減少LED芯片14發(fā)出的光線進(jìn)入空氣的折射率差值，從而能夠提高LED芯片14的發(fā)光效率。并且，因?yàn)榧{米氧化鎂粒子不含水分，不會因?yàn)樗值氖軣崤蛎浻绊懺撡N片式LED的可靠性。另外，不需要對LED支架或者透鏡進(jìn)行改進(jìn)，簡單方便，不需要另行設(shè)計模具，降低成本。在一具體應(yīng)用實(shí)施方式中，封裝層15中的納米氧化鎂粒子粒徑范圍在10納米 30納米之間，并且其需要先經(jīng)過表面改性才能得到，因?yàn)?，納米氧化鎂的粒子活性較強(qiáng)，直接向環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中添加該納米氧化鎂粒子將很難使其均勻分別，因此通常還需要對納米氧化鎂粒子進(jìn)行表面改性，具體地，表面改性劑通常選用硅烷偶聯(lián)劑，其中，硅烷偶聯(lián)劑型號是KH550或者KH560或者KH570。通過如上幾種硅烷偶聯(lián)劑對納米氧化鎂粒子表面進(jìn)行修飾，降低納米氧化鎂粒子的表面活性，使其能夠均勻地分布于環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中。并且，在對納米氧化鎂粒子進(jìn)行表面改性后，將環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠與化學(xué)制劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，其中，化學(xué)制劑包括固化劑和促進(jìn)劑，環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠與化學(xué)制劑的質(zhì)量比范圍為1:1 1.2。能夠增大納米氧化鎂粒子占封裝層15的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。[0022]進(jìn)一步地，納米氧化鎂粒子占封裝層15總質(zhì)量的比例范圍為0.5% 3%，優(yōu)選地，納米氧化鎂粒子占封裝層15總質(zhì)量的比例為2%。本實(shí)用新型還提供一種貼片式LED的制造方法。參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型貼片式LED的制造方法第一實(shí)施方式的流程圖。本實(shí)用新型實(shí)施方式包括如下步驟:步驟S101，準(zhǔn)備正極基板和負(fù)極基板，并在正極基板和負(fù)極基板上形成反射杯。步驟S102，將至少一個LED芯片設(shè)置于反射杯內(nèi)，并將LED芯片電連接正極基板和負(fù)極基板。步驟S103，準(zhǔn)備封裝材料，并將封 裝材料填充于反射杯內(nèi)，使得封裝材料覆蓋LED芯片；其中，封裝材料為添加有納米氧化鎂粒子的環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠。進(jìn)一步地，在準(zhǔn)備封裝材料的步驟中，通過硅烷偶聯(lián)劑對納米氧化鎂粒子表面進(jìn)行改性，其中，納米氧化鎂粒子的粒徑范圍為10納米 30納米，硅烷偶聯(lián)劑為是KH550或者 KH560 或者 KH570。步驟S104，高溫固化。最終獲得貼片式LED。本實(shí)用新型實(shí)施方式，通過向制成封裝層的環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中添加納米氧化鎂粒子材料，因?yàn)榧{米氧化鎂粒子透光率較高且折射率較高，能夠減少封裝層與LED芯片之間的折射率差值，能夠提高LED芯片的發(fā)光效率。由于其工藝簡單，還能夠降低成本。參閱圖3，圖3是本實(shí)用新型貼片式LED的制造方法第二實(shí)施方式的流程圖。本實(shí)用新型實(shí)施方式包括:步驟S201，準(zhǔn)備正極基板和負(fù)極基板，并在正極基板和負(fù)極基板上形成反射杯。步驟S202，將至少一個LED芯片設(shè)置于反射杯內(nèi)，并將LED芯片電連接正極基板和負(fù)極基板。步驟S203，通過硅烷偶聯(lián)劑對納米氧化鎂粒子表面進(jìn)行改性。步驟S204，先稱量環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠，并向環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠內(nèi)加入改性后的納米氧化鎂粒子。其中，向環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠內(nèi)加入改性后的納米氧化鎂粒子的溫度為室溫。步驟S205，攪拌或通過超聲波將納米氧化鎂粒子分散于環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中。步驟S206，按環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠與化學(xué)制劑的質(zhì)量比范圍為1:1 1.2的比例稱量化學(xué)制劑，并將化學(xué)制劑加入環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠中。其中，化學(xué)制劑包括固化劑和促進(jìn)劑。步驟S207，攪拌、排氣進(jìn)而制成封裝材料。其中，攪拌的轉(zhuǎn)速控制為1000 1500轉(zhuǎn)/每分，氣壓為I 3千帕,攪拌時間為5 10分鐘。步驟S208，將封裝材料填充于反射杯內(nèi)，使得封裝材料覆蓋LED芯片。步驟S209，高溫固化。以最終獲得貼片式LED。舉例而言，如步驟S203至S207制備封裝材料的過程中，如下文所述:事先通過硅烷偶聯(lián)劑對納米氧化鎂粒子進(jìn)行表面改性得到改性后的納米氧化鎂粒子。先稱量環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂可以用有機(jī)硅膠替代)0.5克；然后，稱量事先制得的表面改性后的納米氧化鎂粒子0.2225克，手工攪拌并通過超聲波將納米氧化鎂粒子均勻分散于環(huán)氧樹脂中，其中，操作時間為10分鐘 20分鐘；其次，再稱量化學(xué)制劑(包括固化劑和促進(jìn)劑)0.5克，即按環(huán)氧樹脂與化學(xué)制劑質(zhì)量比為1:1稱量化學(xué)制劑，并且可加入適量的擴(kuò)散劑；再次，攪拌并排氣，攪拌的方式可以結(jié)合手工攪拌方式和真空離心機(jī)攪拌方式，比如,先順時針手工攪拌I分鐘,再采用真空離心機(jī)攪拌5分鐘 10分鐘，采用真空離心機(jī)攪拌時，其控制條件為:轉(zhuǎn)速1000 1500轉(zhuǎn)/分，真空度I 3千帕，當(dāng)然，在攪拌的同時需要進(jìn)行排氣處理，以最終得到封裝材料。在步驟S208中，將封裝材料填充于反射杯內(nèi)，使得封裝材料覆蓋LED芯片，舉例而言，隨后，可按普通貼片式LED的制程制樣得到SMD5050、三晶、2.5H產(chǎn)品，其中，三晶指反射杯內(nèi)分別設(shè)置有一個藍(lán)光LED芯片、一個綠光LED芯片以及一個紅光LED芯片。當(dāng)然，上述所有步驟均可在室溫下完成，簡單方便，易于操作。并對該SMD5050、三晶、2.5H產(chǎn)品進(jìn)行光電測試,測試結(jié)果如列表一,表一表不納米氧化鎂占最終封裝材料(即封裝層)的質(zhì)量百分比對應(yīng)的藍(lán)光LED芯片、綠光LED芯片以及紅光LED芯片的發(fā)光效率，其中，MgO指納米氧化鎂、Iv (B) Cd指藍(lán)光LED芯片的發(fā)光效率、Iv (G) Cd指綠光LED芯片的發(fā)光效率，Iv (R) Cd指紅光LED芯片的發(fā)光效率:
權(quán)利要求1.一種貼片式LED，其特征在于，包括: 正極基板、負(fù)極基板、反射杯、至少一個LED芯片以及封裝層； 所述正極基板和負(fù)極基板所構(gòu)成的截面為一個兩相對側(cè)均未封閉的矩形，所述負(fù)極基板所對應(yīng)的矩形部分大于所述正極基板所對應(yīng)的矩形部分； 所述反射杯形成于所述正極基板和負(fù)極基板上，呈U型凹槽形狀； 所述LED芯片包括藍(lán)光LED芯片、綠光LED芯片、紅光LED芯片，其中，所述LED芯片設(shè)置于所述反射杯內(nèi)的負(fù)極基板上，并且電連接所述正極基板和所述負(fù)極基板； 其中，兩根金線設(shè)置于所述LED芯片上，其中一根所述金線電連接所述正極基板，另一根所述金線電連接所述負(fù)極基板； 所述封裝層填充于所述反射杯內(nèi)，并完全覆蓋所述LED芯片和所述金線；其中，所述封裝層未完全填滿所述反射杯。
2.—種LED顯示屏，其特征在于，所述LED顯示屏包括多個如權(quán)利要求1所述的貼片式L ED。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種貼片式LED及LED顯示屏。該貼片式LED包括正極基板、負(fù)極基板、形成于正極基板和負(fù)極基板上的反射杯、至少一個LED芯片以及封裝層；LED芯片設(shè)置于反射杯內(nèi)，并且電連接正極基板和負(fù)極基板；封裝層填充于反射杯內(nèi)，并覆蓋LED芯片，其中，封裝層采用添加有納米氧化鎂粒子的環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅膠制成。通過上述方式，本實(shí)用新型能夠減小封裝層與LED芯片之間折射率差值，進(jìn)而提高LED發(fā)光效率。
文檔編號H01L33/58GK203150611SQ20122068535
公開日2013年8月21日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者李漫鐵, 屠孟龍, 謝玲 申請人:惠州雷曼光電科技有限公司