CN103022273A

CN103022273A - 覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法

Info

Publication number: CN103022273A
Application number: CN2011102820891A
Authority: CN
Inventors: 李哲祥
Original assignee: JINGHUA OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINGHUA OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-04-03

Abstract

一种覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，包括：于电路板一侧表面上设为电路布局，并于电路布局上布设有电极接点，电极接点包括有至少成对配置的正极接点及负极接点；将发光二极管连接于电路板各成对配置的正、负极接点，形成有五个可见发光面；将胶圈环绕于电路板表面的发光二极管的外围，形成胶圈所围绕的固定范围；将荧光粉胶体涂布于电路板上胶圈所围绕的固定范围内，使荧光粉胶体可覆盖固定范围内的发光二极管，以及各发光二极管相邻位置间的电路板表面，使各发光二极管的侧向光于重叠后形成延伸性的面光源。本发明具有提高发光效率、提高发光投射角度、提高照明亮度及发光均匀的功效。

Description

覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法

技术领域

本发明涉及一种覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，尤指一种运用Flip Chip Light Emitting Diode(FCLED)覆晶式发光二极管所建构的面光源(Chip on Board，COB)光学引擎Light Engine发光模组(FCCOB)的结构及其制造方法，使每个覆晶式发光二极管相邻侧面之间，因侧面所发出的光所形成的光延伸区，使涂布的荧光粉胶体而受到激发，而产生延伸性的面光源。以达到提高发光效率、提高发光投射角度、提高照明亮度及发光均匀功效的封装方法。

背景技术

发光二极管(L.E.D.)为具有省电、体积小以及高信赖性优势发光元件，特别是白光发光二极管目前已广泛性地被应用于室内外照明及液晶面板的背光源等用途。发光二极管如何均匀且有效率的产生照明所需的较高亮度且以大面积形成面光源的发光效率，一直是封装业界不断研发的重点。发光二极管本身的发光效率与量子效率及温度效应具有相关性，然而，若仅通过增加发光二极管的发光效率，对于实现达到照明所需的面光源照明效果则略显不足，业界亦会在后段的封装程序中增加发光二极管的发光效率，例如，将发光二极管至于反射杯状结构中，或是以矩阵形式排列等。虽可达到增加亮度的效果，但是对于照明所需的面光源而言，该种形式易造成刺眼、炫光、鬼影、散热不佳、光衰等问题。是以，发明人有鉴于上述的问题与缺点，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年研发经验，始设计出此覆晶式发光二极管面光源光学引擎FCCOB Light Engine的封装方法的发明，以解决上述现有的问题与缺点。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其具有提高发光效率、提高发光投射角度、提高照明亮度及发光均匀的功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，包括：

于电路板一侧表面上设为电路布局，并于电路布局上布设有电极接点，该电极接点为包括有至少成对配置的正极接点及负极接点；

将发光二极管，连接于电路板各成对配置的正、负极接点，以形成有五个可见发光面；

将胶圈环绕于电路板表面的发光二极管的外围，以形成胶圈所围绕的固定范围；

将荧光粉胶体涂布于电路板上胶圈所围绕的固定范围内，使该荧光粉胶体可覆盖固定范围内的发光二极管，以及各发光二极管相邻位置间的电路板表面，使各发光二极管的侧向光于重叠后形成延伸性的面光源，借此达到提升发光二极管的发光效率，且发光模组亦可产生整面发光的功效。

所述覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其中，该荧光粉胶体借由一具有注胶头的点胶机，通过注胶头注入电路板上胶圈范围内的发光二极管五个可见发光面，以及各发光二极管间的电路板表面。

所述覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其中，该电路板可为单面或双面布设电路。

所述覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其中，该发光二极管为具有六面的长方型，且为覆晶式的晶体。

所述覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其中，该荧光粉胶体为荧光粉与胶材成一定比例均匀混合制成。

所述覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其中，该胶材可为环氧树脂或硅胶等具透光或半透光效果的黏着性胶质材料。

本发明运用覆晶式发光二极管所建构的面光源光学引擎发光模组的结构及其制造方法，使每个覆晶式发光二极管相邻侧面之间，因侧面所发出的光所形成的光延伸区，使涂布的荧光粉胶体而受到激发，而产生延伸性的面光源。以达到提高发光效率、提高发光投射角度、提高照明亮度及发光均匀的功效。

本发明是在于利用荧光粉涂布的型态来扩大发光面积，并提高发光效率。其是先于电路板上依据适当的间隔距离，形成电路布局，并于电路布局上设有电极接点，以供发光二极管依电性连接于电极接点上，再将胶圈固定于电路板的特定位置，以利荧光粉胶体以回圈点胶法涂布于胶圈所形成的发光范围，使发光范围内的发光二极管各可见发光面及各发光二极管相邻位置间的电路板表面涂布有荧光粉胶体。

本发明为确保荧光粉胶可以完全覆盖，并移除覆盖后的气泡，是于制程中进行真空脱泡，以去除所有空隙中的气体；之后再进行烘烤，使荧光粉胶体成型于发光二极管的发光表面及各发光二极管相邻位置间的电路板表面。此种荧光粉胶体的涂布方式为可使发光二极管的侧向光形成延伸性的面光源，借此达到提升发光二极管的发光效率，且使发光模组亦可产生整面均匀发光的功效。

本发明的有益效果是，其具有提高发光效率、提高发光投射角度、提高照明亮度及发光均匀的功效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明较佳实施例发光模组荧光粉胶体涂布的俯视图。

图2是本发明较佳实施例发光模组荧光粉胶体涂布的侧视图。

图3是本发明的点胶实施例图。

图中标号说明：

1电路板 11正极接点

12负极接点 2发光二极管

3胶圈 4荧光粉胶体

5点胶机 51注胶头

具体实施方式

请同时参阅图1及图2，为本发明较佳实施例发光模组荧光粉胶体涂布的俯视图及侧视图。如图所示，本发明的发光模组包括有电路板1、发光二极管2、胶圈3及荧光粉胶体4，其中，该电路板1是于一侧表面上设为电路布局，并于电路布局上布设有电极接点，该电极接点为包括有至少成对配置的正极接点11及负极接点12，且该电路板1可为单面或双面布设电路的型态；

该发光二极管2，为具有六面的长方型晶体，且该晶体为覆晶式的型态，该发光二极管2为于一侧表面具有P极电极及N极电极，使该发光二极管2可通过P极电极及N极电极利用覆晶方式分别电性连接于电路板1各成对配置接点；当发光二极管2电性连接于电路板1时，便形成有五个可见发光面；

该胶圈3，为不透光材质所制成，其位于电路板1表面，且环绕于电路板1表面发光二极管2的外围，于电路板1表面形成由胶圈3所围绕的固定范围；

该荧光粉胶体4，是以回圈点胶法涂布于电路板1上胶圈3所围绕的固定范围内，且该荧光粉胶体4可覆盖固定范围内的发光二极管2以及各发光二极管2相邻位置间的电路板表面，该荧光粉胶体4为荧光粉与胶材成一定比例均匀混合制成，该胶材可为环氧树脂或硅胶等具透光或半透光效果的黏着性胶质材料；

该荧光粉胶体4为涂布于胶圈3所圈设的固定范围内，其涂布的方式众多，本发明是利用回圈点胶法(Circle Dispensing)为较佳实施例的说明。

请参阅图3，为本发明的点胶实施例图。如图所示，本发明当使用回圈点胶法时，首先利用一点胶机5，该点胶机5为具有注胶头51，将荧光粉胶体4通过注胶头51注入电路板1上胶圈范围内的发光二极管2五个可见发光面，以及各发光二极管2间的电路板1表面。回圈的宽度设定，取决于所需成型圆形范围，使其形成具圆弧的胶体，其表面因接触空气而形成具镜面效果的圆弧面。该胶体于发光二极管2作用时，可将光线依圆弧角度发散；当第一次的胶体回圈绕转完成后，注胶头51再回到注胶起点，进行第二次注胶，此时第一次注胶的胶体表面已形成，待第二次注胶后，两次胶体因胶的本质，向外扩散呈水平状态。之后即可再进行真空脱泡及烘烤程序，该荧光粉胶体4便可有效成型于发光二极管2五个可见发光面以及各发光二极管2间的电路板1表面。

上述的烘烤程序为可经由烘烤炉加温，使覆盖于发光二极管2的各发光表面的荧光粉胶体4，可快速熔解并均匀附着于电路板1上胶圈3范围内的发光二极管2的各可见发光面，以及各发光二极管2间的电路板1表面。

请再参阅图1所示，为本发明覆晶式发光二极管面光源光学引擎的俯视图，可由图中清楚看出，根据光折射原理-司乃耳定律(Snell、sLaw)，当荧光粉胶体4成型于电路板1上发光二极管2各可见发光面时，各发光二极管2的侧向光便会激发荧光粉形成白光，且因各发光二极管2间的距离很小，各发光二极管2侧边相连位置间会产生光重叠区，且因为各发光二极管2间的电路板1表面亦涂布有荧光粉胶体4，各发光二极管2的侧向光源会因相同折射率的介质(意即荧光粉胶体4)，而产生延伸性的光线发散，进而于各发光二极管2间将产生延伸性的面光源，电路板1上的各发光二极管2便会朝电路板1外部产生一面光源而非各自形成点光源，可解决传统发光二极管2侧向光因进入不同折射率的介质后所容易形成部分反射或全反射的问题，而产生光损失的情况，借以提升发光效率。

上述本发明覆晶式发光二极管面光源光学引擎的回圈点胶封装方法于使用时，至少具有下列的优点：

1.本发明为可通过电路板1电路布局有可供发光二极管2电性连接的线路接点，并使各发光二极管2电性连接于电路板1上，并利用胶圈3成型于电路板表面发光晶粒外侧，之后再将荧光粉胶体4以回圈点胶法成型于发光二极管2的各可见发光面，及各发光二极管2间的电路板1表面，即成型一面光源光学引擎；此种荧光粉胶体的涂布方式为可使各发光二极管2的侧向光于重叠后形成延伸性的面光源，借此达到提升发光二极管2的发光效率且发光模组亦可产生整面发光的功效。

2.本发明为利用发光二极管2直接电性连接电路板1上的方式，并不需在荧光粉涂布及烘烤程序后再进行填充环氧树脂等透明胶圈的程序，而是在荧光粉胶体4涂布及烘烤程序后，即可完成发光模组，便可降低双层环氧树脂造成发光二极管2的热囤积，有效提升发光模组的使用寿命，且亦不会因为环氧树脂所造成黄变而降低发光晶粒的发光效率，另一方面，亦可有效简化制造程序及材料成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims

1.一种覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，所述荧光粉胶体借由一具有注胶头的点胶机，通过注胶头注入电路板上胶圈范围内的发光二极管五个可见发光面，以及各发光二极管间的电路板表面。

3.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，所述电路板可为单面或双面布设电路。

4.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，所述发光二极管为具有六面的长方型，且为覆晶式的晶体。

5.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，所述荧光粉胶体为荧光粉与胶材成一定比例均匀混合制成。

6.根据权利要求5所述的覆晶式发光二极管面光源光学引擎的封装方法，其特征在于，所述胶材可为环氧树脂或硅胶等具透光或半透光效果的黏着性胶质材料。