CN103567097A - 荧光胶涂布系统及使用其形成的发光结构与其涂布方法 - Google Patents

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Abstract

一种荧光胶涂布系统及使用其形成的发光二极管封装结构与其荧光胶涂布方法。发光二极管封装结构包括基板、发光二极管及荧光胶。发光二极管设于基板上。荧光胶包覆发光二极管且荧光胶包括数颗荧光粒子及胶体，荧光粒子分布于胶体内，且集中于发光二极管的表面，荧光粒子于发光二极管的底部的分布宽度大于其于发光二极管的顶部的分布宽度。

Description

荧光胶涂布系统及使用其形成的发光结构与其涂布方法
技术领域
本发明是有关于一种荧光胶涂布系统及使用其形成的发光二极管封装结构与其荧光胶涂布方法，且特别是有关于一种应用电场的荧光胶涂布系统及使用其形成的发光二极管封装结构与其荧光胶涂布方法。
背景技术
传统发光二极管封装结构中，通过电泳技术形成荧光粉包覆发光二极管芯片后，再形成透光胶包覆荧光粉及发光二极管芯片。
然而，传统的电泳技术无法一次形成荧光粉及透光胶，使得透光胶需要在荧光粉形成后才能涂布于荧光粉及发光二极管芯片上，增加制程时间及成本。
发明内容
本发明是有关于一种荧光胶涂布系统及使用其形成的发光二极管封装结构与其荧光胶涂布方法，一实施例中，荧光粉与胶体可同时形成于发光二极管芯片上。
根据本发明的一实施例，提出一种荧光胶涂布系统。荧光胶涂布系统用于涂布一发光二极管。荧光胶涂布系统包括一载板、一点胶器及一电场产生装置。载板用以承载发光二极管。点胶器用以喷涂一荧光胶于发光二极管表面，其中荧光胶包括一胶体与散布于胶体中的数颗荧光粒子，且该些荧光粒子的介电常数大于胶体的介电常数。电场产生装置产生一电场于载板的上下两侧之间，其中荧光粒子所受的电场作用力大于胶体所受的作用力，以使荧光粒子往电场强的区域移动而集中涂布于发光二极管的表面。
根据本发明的另一实施例，提出一种发光二极管封装结构。发光二极管封装结构包括一基板、一发光二极管、及一荧光胶。发光二极管设于基板上。荧光胶包覆发光二极管，且荧光胶包括数颗荧光粒子及一胶体，荧光粒子分布于胶体内，且集中于发光二极管的表面，荧光粒子于发光二极管的底部的分布宽度大于其于发光二极管的顶部的分布宽度。
根据本发明的另一实施例，提出一种用于发光二极管封装结构的荧光胶涂布方法。荧光胶涂布方法包括以下步骤。设置待涂布的一发光二极管及一基板于一载板上，其中发光二极管设于基板上；喷涂一荧光胶包覆发光二极管，其中荧光胶包括一胶体及散布于胶体中的数颗荧光粒子，且荧光粒子的介电常数大于胶体的介电常数；施加一电场作用在荧光粒子及胶体，使荧光粒子往电场强的区域移动而集中涂布于发光二极管的表面。
为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的发光二极管封装结构的剖视图。
图2A至2E，其绘示依照本发明一实施例的发光二极管封装结构的荧光胶涂布方法的过程图。
[主要元件标号说明]
100：发光二极管封装结构          120：发光二极管
120b：底部                       120u：顶部
120s：侧表面                     121：焊线
130：荧光胶                      131、131a：荧光粒子
132：胶体                        140：反射杯
200：荧光胶涂布系统              210：载板
220：点胶器                      230：电场产生装置
231：第一电板                    2311：第一电极区
232：第二电板                    2321：第二电极区
233：电源                        C：中心位置
W1、W2：宽度                     κ1、κ2：介电常数
具体实施方式
请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的发光二极管封装结构的剖视图。发光二极管封装结构100包括基板110、发光二极管120、荧光胶130及反射杯140。
发光二极管120位于反射杯140内，且设于基板110上。荧光胶130形成于反射杯140内，且包覆发光二极管120。荧光胶130包括数颗荧光粒子131及一胶体132，此些荧光粒子131分布于胶体132内，且集中于发光二极管120的表面。荧光胶130可完全包覆连接基板110与发光二极管120的焊线121，然亦可露出部分焊线121。此外，胶体132的材质包括硅胶及/或环氧树脂。
由于荧光粒子131的介电常数κ1大于胶体132的介电常数κ2，使荧光粒子132在电场(容后详述)的作用下形成如图1所示的上窄下宽的分布结构。详细而言，此些荧光粒子131于发光二极管120的底部120b的分布宽度W1大于其于发光二极管120的顶部120u的分布宽度W2。此外，覆盖发光二极管120的侧表面120s的荧光粒子131a，其外轮廓形状可呈倾斜状，例如是沿斜平面、内凹曲面或不规则倾斜面分布。一实施例中，荧光粒子131的介电常数κ1与胶体132的介电常数κ2相差至少4倍，如4.5倍，然亦可小于4倍或大于4.5倍。
荧光胶130还包括一溶剂，以在荧光胶130涂布时增加荧光胶130的流动性，一实施例中，溶剂例如是正庚烷，如此可减少荧光胶130对荧光粒子131所造成的流动阻力，使在电场强度减弱的情况下(可节省能源)，荧光粒子131仍可克服荧光胶130的阻力而形成如图1所示的上窄下宽的分布结构。本内容乃涉及荧光胶涂布方法，会在后续图2A至2E中更进一步揭露。
反射杯140可限制荧光胶130的分布范围，避免荧光胶130溢流至预期范围之外，然另一例中亦可省略此反射杯140，在此设计下，荧光粒子132在电场的作用下仍可形成如图1所示的上窄下宽的分布结构。此外，反射杯140与基板110可构成一体成形结构，然亦可分别为独立结构。
请参照图2A至2E，其绘示依照本发明一实施例的发光二极管封装结构的荧光胶涂布方法的过程图。荧光胶涂布方法可采用荧光胶涂布系统200(图2C)完成。荧光胶涂布系统200包括载板210、点胶器220(图2B)及电场产生装置230(图2C)。
如图2A所示，设置至少一待涂布的发光二极管120及至少一基板110于载板210上，其中各发光二极管120设于对应的基板110上。
如图2A所示，设置载板210于电场产生装置230的第一电板231上，其中载板210可直接接触于第一电板231，然亦可与第一电板231相隔一距离。此外，第一电板231包括数个第一电极区2311，此些第一电极区2311彼此隔离。
如图2B所示，使用点胶器220喷涂荧光胶130包覆发光二极管120，其中荧光胶130包括胶体132与荧光粒子131，其中荧光粒子的介电常数κ1大于胶体132的介电常数κ2。由于电场尚未作用胶体132与荧光粒子131，故荧光粒子131均匀地或随机地散布于胶体132中。
如图2C所示，设置载板210于电场产生装置230的第一电板231与第二电板232之间。电场产生装置230还包括电源233，其电性连接第一电板231与第二电板232，以于第一电板231与第二电板232间产生电场E(图2D)。此外，第二电板232包括数个第二电极区2321，此些第二电极区2321彼此隔离，各发光二极管120位于相对的第一电极区2311与第二电极区2321之间。
如图2D所示，在电源233的驱动下，第一电板231与第二电板232间的电场E作用在荧光粒子131及胶体132。电场E所产生的推力从第一电极区2311与第二电极区2321的边缘(电场较弱)往中间(电场较强)方向作用在荧光粒子131及胶体132上。由于荧光粒子131的介电常数κ1大于胶体132的介电常数κ2，使此些荧光粒子131所受的推力相较于胶体132所受的推力大，而被驱使往电场强的区域移动而集中涂布于发光二极管120的表面，并包覆发光二极管120的至少一部分及焊线121的至少一部分。此外，由于荧光粒子131所受的推力大于胶体132所受的推力，使胶体132被荧光粒子131往电场弱的方向推出。
由于第一电极区2311的宽度及第二电极区2321的宽度至少等于发光二极管120的宽度，使产生于第一电极区2311与第二电极区2321之间的电场可作用至整个发光二极管120，而使此些荧光粒子131包覆整个发光二极管120。较佳但非限定地，发光二极管120的中心位置可对应于第一电极区2311及第二电极区2321的中心位置，如此可使荧光粒子131的分布结构相对此中心位置呈对称。
如图2E所示，烘烤包覆发光二极管120的荧光胶130，以固化荧光胶130的胶体132。可在一次烘烤中完全固化胶体132，然亦可在多次烘烤中分次固化胶体132，在此设计下，可于每次或至少一次烘烤后，再喷涂荧光胶130包覆发光二极管120及施加电场作用在荧光粒子131及胶体132，也就是说，荧光胶130亦可分次形成。另一例中，施加电场作用在荧光粒子131及胶体132与烘烤步骤可同时执行。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种荧光胶涂布系统，用于涂布一发光二极管，该荧光胶涂布系统包括：
一载板，用以承载该发光二极管；
一点胶器，用以喷涂一荧光胶于该发光二极管表面，其中该荧光胶包括一胶体与散布于该胶体中的多颗荧光粒子，且该多颗荧光粒子的介电常数大于该胶体的介电常数；以及
一电场产生装置，产生一电场于该载板的上下二侧之间，其中该多颗荧光粒子所受的电场作用力大于该胶体所受的作用力，以使该多颗荧光粒子往该电场强的区域移动而集中涂布于该发光二极管的表面。
2.根据权利要求1所述的荧光胶涂布系统，其中该电场产生装置包括：
一第一电板；
一第二电板，平行于该第一电板，其中该载板设于该第一电板与该第二电板之间；以及
一电源，连接该第一电板与该第二电板，以于该第一电板与该第二电板间产生该电场。
3.根据权利要求2所述的荧光胶涂布系统，其中该载板承载多个该发光二极管，该第一电板包括多个该第一电极区，该多个第一电极区彼此隔离，该第二电板包括多个该第二电极区，该些第二电极区彼此隔离，各该发光二极管位于相对的该第一电极区与该第二电极区之间。
4.根据权利要求3所述的荧光胶涂布系统，其中该第一电极区的宽度及该第二电极区的宽度至少等于该发光二极管的宽度。
5.根据权利要求3所述的荧光胶涂布系统，其中该发光二极管的中心位置对应于该第一电极区及该第二电极区的中心位置。
6.根据权利要求1所述的荧光胶涂布系统，其中该胶体包括硅胶或环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的荧光胶涂布系统，其中该荧光胶还包括一溶剂，以增加该荧光胶的流动性。
8.根据权利要求7所述的荧光胶涂布系统，其中该溶剂为一正庚烷。
9.根据权利要求1所述的荧光胶涂布系统，其中该些荧光粒子于该发光二极管的侧表面的分布是呈倾斜状。
10.根据权利要求9所述的荧光胶涂布系统，其中该些荧光粒子于该发光二极管的底部的分布宽度大于其于该发光二极管的顶部的分布宽度部分。
11.一种发光二极管封装结构，包括：
一基板；
一发光二极管，设于该基板上；以及
一荧光胶，包覆该发光二极管，该荧光胶包括多颗荧光粒子及一胶体，该些荧光粒子分布于该胶体内，且集中于该发光二极管的表面，该些荧光粒子于该发光二极管的底部的分布宽度大于其于该发光二极管的顶部的分布宽度。
12.根据权利要求11所述的发光二极管封装结构，其中该些荧光粒子的介电常数大于该胶体的介电常数。
13.根据权利要求11所述的发光二极管封装结构，其中该荧光胶还包括正庚烷。
14.根据权利要求11所述的荧光胶封装结构，其中该胶体包括硅胶或环氧树脂。
15.一种用于发光二极管封装结构的荧光胶涂布方法，包括：
设置待涂布的一发光二极管及一基板于一载板上，其中该发光二极管设于该基板上；
喷涂一荧光胶包覆该发光二极管，其中该荧光胶包括一胶体及散布于该胶体中的多颗荧光粒子，且该些荧光粒子的介电常数大于该胶体的介电常数；以及
施加一电场作用在该些荧光粒子及该胶体，使该些荧光粒子往该电场强的区域移动而集中涂布于该发光二极管的表面。
16.根据权利要求15所述的荧光胶涂布方法，其中该荧光胶涂布方法还包括：
于施加该电场作用后，烘烤包覆该发光二极管的该荧光胶。
17.根据权利要求16所述的荧光胶涂布方法，其中于烘烤该荧光胶的该步骤后，该荧光胶涂布方法还包括：
重复该喷涂该荧光胶包覆该发光二极管的步骤及重复该施加电场作用在该些荧光粒子及该胶体的步骤。
18.根据权利要求15所述的荧光胶涂布方法，其中该胶体包括硅胶或环氧树脂。
19.根据权利要求15所述的荧光胶涂布方法，其中该荧光胶还包括一溶剂，以增加该荧光胶的流动性。
20.根据权利要求19所述的荧光胶涂布方法，其中该溶剂为正庚烷。
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