CN102637809A - 发光二极管封装装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管封装装置，包含一基座、一发光二极管晶粒，及一封装胶，该基座包括一具有一开口的封装空间，该发光二极管晶粒固着于该基座的封装空间并在接受电能时将电能转换为光能而发光，该封装胶具有多个微图案而使经过该封装胶的光做多角度的折射，进而向外正向发出较目前发光二极管封装装置所发出的光更为均匀且柔和的光，本发明还提供该发光二极管封装装置的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种封装装置及其制作方法，特别是涉及一种发光二极管封装装置及其制作方法。
背景技术
参阅图1，以往的发光二极管封装装置11包括一个基座111、一个发光二极管晶粒112，及一个封装胶113。
该基座111具有一个导线架116，及一个以导线架116为骨干往上形成而具有一个封装空间117的杯体115，该导线架116以金属材料为主所构成，具有导电的特性而可对外电连接，该导线架116的其中一部份裸露于该封装空间117的底部，该封装空间117具有一个远离该裸露于该封装空间117底部的其中一部份导线架116的开口118。
该发光二极管晶粒112固晶且电连接于该封装空间117中裸露于该杯体115外的导线架116上，而在接受电能时发光，在图1中是以金线114电连接导线架116与发光二极管晶粒112作说明。
该封装胶113填置于该封装空间117中包覆该发光二极管晶粒112地封闭该开口118，而使该发光二极管晶粒112与外界隔绝，且免于受外界各种散布于环境中的水气及气体的影响而造成该发光二极管晶粒112提早老化。
当外界自该基座111供电时，电能经由该基座111的导线架116传送至该发光二极管晶粒112，该发光二极管晶粒112得到电能而发出预定波长的光，发出的光穿经该封装胶113后向外发光。
参阅图2，该发光二极管封装装置11的制作方法包括一个固晶步骤121，及一个胶体形成步骤122。
首先，进行该固晶步骤121，将该发光二极管晶粒112位于该封装空间117中地固晶并电连接于该基座111中，该基座111是预先自该导线架116底部往上形成包覆该导线架116且让该导线架116其中一部份装置裸露于杯体115而制备。
接着，进行该胶体形成步骤122，将该封装胶113封闭该开口118地填置于该封装空间117中而包覆该发光二极管晶粒112，并使该发光二极管晶粒112与外界隔绝，而制得该发光二极管封装装置11。
由于目前的发光二极管晶粒112顶面与该封装胶113顶面皆为平坦的平面，因此，该发光二极管封装装置11中自该发光二极管晶粒112产生的光直接且与该封装胶113表面呈正交地穿过该透明并可透光的封装胶113而向外发光，几乎没有改变来自该发光二极管晶粒112的光的出光角度，因此，此未经调整与修饰的光线路径易导致向外发出的光不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高光均匀程度的发光二极管封装装置。
本发明的另一目的在于提供一种提高光均匀程度的发光二极管封装装置的制作方法。
本发明发光二极管封装装置包含一个基座、一个发光二极管晶粒，及一个封装胶。该基座包括一个具有一个开口的封装空间，该发光二极管晶粒固晶于该基座并位于该封装空间中，并供电时产生光，该封装胶填置于该封装空间中并封闭该开口，且具有一个表面，及多个形成于该表面上的微图案。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，该封装胶的表面与外界接触，每一个微图案是自该表面向相反于该发光二极管晶粒的方向凸出形成，且所述微图案的间距小于20微米。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，所述微图案的高度大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，该封装胶包括一层透明层，及一层具有荧光粉的激发层。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，该封装胶包括一个透明的胶体，及混掺于该胶体中的荧光粉。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，该封装胶的表面与外界接触，每一个微图案是自该表面向该发光二极管晶粒方向凹陷形成，且所述微图案的间距小于20微米。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置，所述微图案的深度大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
此外，本发明发光二极管封装装置的制作方法包含一个固晶步骤、一个胶体形成步骤，及一个微图案形成步骤。该固晶步骤是将一个发光二极管晶粒固晶于一个基座，该胶体形成步骤是将一个透明且可固化的封装胶体包覆该发光二极管晶粒地填置于该基座的一个封装空间中，该微图案形成步骤是于该封装胶体表面形成多个间距小于20微米的微图案而成为一个具有微图案的封装胶，每一个微图案与该封装胶表面的落差大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置的制作方法，该微图案形成步骤是使用光罩并配合微影制程形成所述微图案。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置的制作方法，该微图案形成步骤是使用铸模并配合压印制程形成所述微图案。
较佳地，本发明的发光二极管封装装置的制作方法，该胶体形成步骤是先用一个透明且可固化的透明层胶体包覆该发光二极管晶粒地填置于该封装空间的部份空间中，再将一可透光与固化且具有荧光粉的激发层胶体填置于其余的封装空间中。
本发明的有益效果在于：借由该封装胶的多个微图案，提供来自该发光二极管晶粒产生的光在经过该封装胶向外发光时能经所述微图案的折射而提高发光均匀度。
附图说明
图1是一个剖视示意图，说明以往的一种发光二极管封装装置；
图2是一个流程图，说明图1所示的发光二极管封装装置的制作方法；
图3是一个剖视示意图，说明本发明发光二极管封装装置的一个第一较佳实施例；
图4是一个流程图，说明该第一较佳实施例的制作方法；
图5是一个剖视示意图，说明本发明发光二极管封装装置的一个第二较佳实施例；
图6是一个剖视示意图，说明本发明发光二极管封装装置的一个第三较佳实施例；
图7是一个剖视示意图，说明本发明发光二极管封装装置的一个第四较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图3，本发明发光二极管封装装置2的一个第一较佳实施例包含一个基座21、至少一个发光二极管晶粒22，及一个封装胶23。
该基座21包括一个以金属为主要材料构成并具备导电特性的导线架212，及一个自该导线架212底部往上延伸的杯体211。该杯体211包括一个具有一个开口251向上的封装空间25，该导线架212的顶部裸露并位于该封装空间25底部。
该发光二极管晶粒22固晶且电连接于该封装空间25底部裸露于外的导线架212顶部的部份区域，该发光二极管晶粒22位于该封装空间25中，并在接受电能时将电能转换为光能而发光。在该第一较佳实施例中，该发光二极管晶粒22在接受电能时将电能转换为预定波长范围为350～480nm的光。在该第一较佳实施例中，该发光二极管晶粒22是利用金线24与该导线架212电连接，但电连接方式不应以该第一较佳实施例的金线24为限制。
该封装胶23填置于除设置于该导线架212上的发光二极管晶粒22外的该封装空间25的其余区域并封闭该开口251，且包覆该发光二极管晶粒22而使其与外界隔绝，该封装胶23具有一个远离该发光二极管晶粒22并形成多个间隔排列的微图案231的表面232，每一形成于该表面232的微图案231往相反于该发光二极管晶粒22的方向凸出，所述微图案231的纵剖面为半圆形。每一微图案231的间隔距离小于20微米，若微图案231的间隔距离大于20微米，微图案231的密度会太低，导致产生光折射的效果较差。每一微图案231的高度大于该发光二极管晶粒22的发光波长，且小于20微米，若微图案231的高度小于该发光二极管晶粒22的发光波长，光会直接穿透该微图案231而无法达到光折射的功能。但若微图案231的高度高于20微米，则产生制程不易与基座设计的问题。
外界的电能自该基座21的导线架212传送至该发光二极管晶粒22时，该发光二极管晶粒22将电能转换为光能而发光，所发出的光通过该封装胶23向外正向发光。
该发光二极管晶粒22发出的光在向外正向发光的过程中，所述形成于该封装胶23的表面232且纵剖面呈半圆形的微图案231提供来自该发光二极管晶粒22并经该封装胶23的微图案231而正向向外的光更多的折射角度，进而使该发光二极管晶粒22所发出的光在借由所述微图案231产生多种不同角度的折射后，可成为更为柔和且均匀的光。
该第一较佳实施例在通过以下制作方法的说明后，当可更佳地清楚明白。
参阅图3、4，上述本发明发光二极管封装装置2的第一较佳实施例的制作方法包含一个固晶步骤31、一个胶体形成步骤32，及一个微图案形成步骤33。
首先，进行该固晶步骤31，准备该具有可导电的导线架212，及自该导线架212底部往上延伸的杯体211的基座21，该导线架212与该杯体211界定一个使该导线架212顶部裸露的封装空间25，再将该发光二极管晶粒22设置于该封装空间25中，并借由该金线24与该导线架212电连接，而使该发光二极管晶粒22可通过该导线架212与该金线24而可对外电连接并接受外界电能。
接着，进行该胶体形成步骤32，将一个可流动的封装胶体(图未示)填入于该封装空间25，并待该封装胶体在经过预定时间固化而转变成为顶面平坦的固体态样，以隔离该发光二极管晶粒22与外界。
最后，进行该微图案231形成步骤33，使用具有对应所述微图案231的预定图案的光罩，并配合微影与蚀刻制程，于该顶面平坦的封装胶体上形成所述微图案231而构成该封装胶23，并制得该发光二极管封装装置2。
上述的制作方法是直接在该固化的封装胶体上以光罩配合微影与蚀刻制程形成所述微图案231以构成该封装胶23，而得到发光均匀的发光二极管封装装置2。此外，也可以于该微图案形成步骤33中，使用一个具有对应所述微图案231的预定图案的铸模，并配合压印制程，直接于该封装胶体顶面形成所述微图案231，由于上述微影、蚀刻、铸模压印制程的实施细节已为业界所周知，且并非本发明的重点所在，故在此不再多加详述。
参阅图5，本发明发光二极管封装装置2的一个第二较佳实施例，是与该第一较佳实施例相似，不同处仅在于每一微图案231的纵剖面是呈向邻近该发光二极管晶粒22的方向凹陷的半圆形态样，两两相邻微图案231的间距小于20微米，每一微图案231的深度大于该发光二极管晶粒22的发光波长，且小于20微米，亦可供光多角度地折射，而提供发光更为均匀的光线。
另外需说明的是，该第一、二较佳实施例的微图案231的纵剖面态样除了半圆形之外，其他例如半橄榄圆形、半椭圆型、双峰形，或这些形态的组合，均可以提供来自该发光二极管晶粒22的光更多的折射角度以向外发出不同均匀度的光，而达到相同的目的。
再需说明的是，该封装胶23除了如上述第一、二较佳实施例所说明的是透明的胶体外，还可以是包括一个透明的胶体，及混掺于该胶体内并在接受预定波长范围的光时可供光再次激发为相异于原预定波长范围的光的荧光粉，其中，该荧光粉可对应被该发光二极管晶粒22所发出波长范围为350～480nm的光再次激发，而发出波长范围为480～700nm的光，如此，使该发光二极管封装装置2整体向外发出波长范围为350～700nm的混光。
参阅图6，本发明发光二极管封装装置2的一个第三较佳实施例与该第一较佳实施例相似，其不同处仅在于该封装胶23包括一层填置于该基座21的封装空间25底部的透明层233，及一层形成于该透明层233上并远离该基座21底部的激发层234，该透明层233以透明且可透光的材料构成而将该发光二极管晶粒22与外界隔离，该激发层234具有受预定波长范围的光时可再次激发为与原光相异波长范围的光的荧光粉。
该第三较佳实施例在接受电能时，该发光二极管晶粒22将电能转换为光能而发光，光先穿过该透明层233，再穿过该激发层234至外界，并利用该激发层234将光再次激发而成为混光。由于该激发层234的荧光粉借由该透明层233而与该发光二极管晶粒22间隔，可避免荧光粉沉淀而降低再次激发光机率的问题。
配合参阅图4，上述第三较佳实施例所述的发光二极管封装装置2的制作方法是与该第一较佳实施例的制作方法类似，不同处仅在于该胶体形成步骤32是先于该封装空间25中填入一个覆盖发光二极管晶粒22的透明可固化的透明层胶体(图未示)，待其固化后再于该透明层胶体上以一个激发层胶体(图未示)填满该封装空间25，之后，再类似的以光罩配合微影蚀刻制程，或是铸模压印制程形成所述微图案231而成封装胶23。
参阅图7，本发明发光二极管封装装置2的一个第四较佳实施例与该第三较佳实施例相似，其不同处仅在于该每一微图案231类似该第二较佳实施例的微图案231，其纵剖面是呈向邻近该发光二极管晶粒22的方向凹陷的态样。
综上所述，本发明提供该发光二极管封装装置2自该发光二极管晶粒22产生的光，通过直接形成于该封装胶23上的所述微图案231提供多种角度的折射而可向外发出均匀且柔和的光，本发明还提供该发光二极管封装装置2的制作方法，确实能达成本发明的目的。
Claims (15)
1.一种发光二极管封装装置，其特征在于：该发光二极管封装装置包含一个基座、一个发光二极管晶粒，及一个封装胶，该基座包括一个具有一个开口的封装空间，该发光二极管晶粒固晶于该基座并位于该封装空间中，且供电时产生光，该封装胶填置于该封装空间中并封闭该开口，且具有一个表面，及多个形成于该表面上的微图案。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶的表面与外界接触，每一个微图案是自该表面向相反于该发光二极管晶粒的方向凸出形成，且所述微图案的间距小于20微米。
3.根据权利要求2所述的发光二极管封装装置，其特征在于：所述微图案的高度大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
4.根据权利要求2所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶包括一层透明层，及一层具有荧光粉的激发层。
5.根据权利要求2所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶包括一个透明的胶体，及混掺于该胶体中的荧光粉。
6.根据权利要求1所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶的表面与外界接触，每一个微图案是自该表面向该发光二极管晶粒的方向凹陷形成，且所述微图案的间距小于20微米。
7.根据权利要求6所述的发光二极管封装装置，其特征在于：所述微图案的深度大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
8.根据权利要求6所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶包括一层透明层，及一层具有荧光粉的激发层。
9.根据权利要求6所述的发光二极管封装装置，其特征在于：该封装胶包括一个透明的胶体，及混掺于该胶体中的荧光粉。
10.一种发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该发光二极管封装装置的制作方法包含一个固晶步骤、一个胶体形成步骤，及一个微图案形成步骤，该固晶步骤是将一个发光二极管晶粒固晶于一个基座，该胶体形成步骤是将一个透明且可固化的封装胶体包覆该发光二极管晶粒地填置于该基座的一个封装空间中，该微图案形成步骤是于该封装胶体表面形成多个间距小于20微米的微图案而成为一个具有微图案的封装胶，每一个微图案与该封装胶表面的落差大于该发光二极管晶粒的发光波长，且小于20微米。
11.根据权利要求10所述的发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该微图案形成步骤是使用光罩并配合微影制程形成所述微图案。
12.根据权利要求10所述的发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该微图案形成步骤是使用铸模并配合压印制程形成所述微图案。
13.根据权利要求10所述的发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该胶体形成步骤是先用一个透明且可固化的透明层胶体包覆该发光二极管晶粒地填置于该封装空间的部份空间中，再将一层可透光与固化且具有荧光粉的激发层胶体填置于其余的封装空间中。
14.根据权利要求13所述的发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该微图案形成步骤是使用光罩并配合微影制程形成所述微图案。
15.根据权利要求13所述的发光二极管封装装置的制作方法，其特征在于：该微图案形成步骤是使用铸模并配合压印制程形成所述微图案。
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