TW201405876A - 螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構與其螢光膠塗佈方法 - Google Patents

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Abstract

一種螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構與其螢光膠塗佈方法。發光二極體封裝結構包括基板、發光二極體及螢光膠。發光二極體設於基板上。螢光膠包覆發光二極體且螢光膠包括數顆螢光粒子及膠體，螢光粒子分布於膠體內，且集中於發光二極體的表面，螢光粒子於發光二極體之底部的分布寬度大於其於發光二極體之頂部的分布寬度。

Description

螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構 與其螢光膠塗佈方法
本發明是有關於一種螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構與其螢光膠塗佈方法，且特別是有關於一種應用電場的螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構與其螢光膠塗佈方法。
傳統發光二極體封裝結構中，藉由電泳技術形成螢光粉包覆發光二極體晶片後，再形成透光膠包覆螢光粉及發光二極體晶片。
然而，傳統的電泳技術無法一次形成螢光粉及透光膠，使得透光膠需要在螢光粉形成後才能塗佈於螢光粉及發光二極體晶片上，增加製程時間及成本。
本發明係有關於一種螢光膠塗佈系統及使用其形成之發光二極體封裝結構與其螢光膠塗佈方法，一實施例中，螢光粉與膠體可同時形成於發光二極體晶片上。
根據本發明之一實施例，提出一種螢光膠塗佈系統。螢光膠塗佈系統用於塗佈一發光二極體。螢光膠塗佈系統包括一載板、一點膠器及一電場產生裝置。載板用以承載發光二極體。點膠器用以噴塗一螢光膠於發光二極體表面，其中螢光膠包括一膠體與散佈於膠體中的數顆螢光粒 子，且該些螢光粒子的介電常數大於膠體的介電常數。電場產生裝置產生一電場於載板的上下兩側之間，其中螢光粒子所受的電場作用力大於膠體所受的作用力，以使螢光粒子往電場強的區域移動而集中塗佈於發光二極體的表面。
根據本發明之另一實施例，提出一種發光二極體封裝結構。發光二極體封裝結構包括一基板、一發光二極體、及一螢光膠。發光二極體設於基板上。螢光膠包覆發光二極體，且螢光膠包括數顆螢光粒子及一膠體，螢光粒子分布於膠體內，且集中於發光二極體的表面，螢光粒子於發光二極體之底部的分布寬度大於其於發光二極體之頂部的分布寬度。
根據本發明之另一實施例，提出一種用於發光二極體封裝結構的螢光膠塗佈方法。螢光膠塗佈方法包括以下步驟。設置待塗佈之一發光二極體及一基板於一載板上，其中發光二極體設於基板上；噴塗一螢光膠包覆發光二極體，其中螢光膠包括一膠體及散佈於膠體中之數顆螢光粒子，且螢光粒子的介電常數大於膠體的介電常數；施加一電場作用在螢光粒子及膠體，使螢光粒子往電場強的區域移動而集中塗佈於發光二極體的表面。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之發光二 極體封裝結構的剖視圖。發光二極體封裝結構100包括基板110、發光二極體120、螢光膠130及反射杯140。
發光二極體120位於反射杯140內，且設於基板110上。螢光膠130形成於反射杯140內，且包覆發光二極體120。螢光膠130包括數顆螢光粒子131及一膠體132，此些螢光粒子131分布於膠體132內，且集中於發光二極體120的表面。螢光膠130可完全包覆連接基板110與發光二極體120的銲線121，然亦可露出部分銲線121。此外，膠體132的材質包括矽膠及/或環氧樹脂。
由於螢光粒子131的介電常數大於膠體132的介電常數，使螢光粒子132在電場(容後詳述)的作用下形成如第1圖所示之上窄下寬的分布結構。詳細而言，此些螢光粒子131於發光二極體120之底部120b的分布寬度W1大於其於發光二極體120之頂部120u的分布寬度W2。 此外，覆蓋發光二極體120之側表面120s的螢光粒子131a，其外輪廓形狀可呈傾斜狀，例如是沿斜平面、內凹曲面或不規則傾斜面分布。一實施例中，螢光粒子131的介電常數與膠體132的介電常數相差至少4倍，如4.5倍，然亦可小於4倍或大於4.5倍。
螢光膠130更包括一溶劑，以在螢光膠130塗佈時增加螢光膠130的流動性，一實施例中，溶劑例如是正庚烷，如此可減少螢光膠130對螢光粒子131所造成的流動阻力，使在電場強度減弱的情況下(可節省能源)，螢光粒子131仍可克服螢光膠130的阻力而形成如第1圖所示之上窄下寬的分布結構。本內容乃涉及螢光膠塗佈方法，會在 後續第2A至2E圖中更進一步揭露。
反射杯140可限制螢光膠130的分布範圍，避免螢光膠130溢流至預期範圍之外，然另一例中亦可省略此反射杯140，在此設計下，螢光粒子132在電場的作用下仍可形成如第1圖所示之上窄下寬的分布結構。此外，反射杯140與基板110可構成一體成形結構，然亦可分別為獨立結構。
請參照第2A至2E圖，其繪示依照本發明一實施例之發光二極體封裝結構的螢光膠塗佈方法的過程圖。螢光膠塗佈方法可採用螢光膠塗佈系統200(第2C圖)完成。螢光膠塗佈系統200包括載板210、點膠器220(第2B圖)及電場產生裝置230(第2C圖)。
如第2A圖所示，設置至少一待塗佈之發光二極體120及至少一基板110於載板210上，其中各發光二極體120設於對應之基板110上。
如第2A圖所示，設置載板210於電場產生裝置230之第一電板231上，其中載板210可直接接觸於第一電板231，然亦可與第一電板231相隔一距離。此外，第一電板231包括數個第一電極區2311，此些第一電極2311區彼此隔離。
如第2B圖所示，使用點膠器220噴塗螢光膠130包覆發光二極體120，其中螢光膠130包括膠體132與螢光粒子131，其中螢光粒子的介電常數大於膠體132的介電常數。由於電場尚未作用膠體132與螢光粒子131，故螢光粒子131均勻地或隨機地散佈於膠體132中。
如第2C圖所示，設置載板210於電場產生裝置230之第一電板231與第二電板232之間。電場產生裝置230更包括電源233，其電性連接第一電板231與第二電板232，以於第一電板231與第二電板232間產生電場E(第2D圖)。此外，第二電板232包括數個第二電極區2321，此些第二電極區2321彼此隔離，各發光二極體120位於相對之第一電極區2311與第二電極區2321之間。
如第2D圖所示，在電源233的驅動下，第一電板231與第二電板232間的電場E作用在螢光粒子131及膠體132。電場E所產生的推力從第一電極區2311與第二電極區2321的邊緣(電場較弱)往中間(電場較強)方向作用在螢光粒子131及膠體132上。由於螢光粒子131的介電常數大於膠體132的介電常數，使此些螢光粒子131所受的推力相較於膠體132所受的推力大，而被驅使往電場強的區域移動而集中塗佈於發光二極體120的表面，並包覆發光二極體120之至少一部分及銲線121的至少一部分。此外，由於螢光粒子131所受的推力大於膠體132所受的推力，使膠體132被螢光粒子131往電場弱的方向推出。
由於第一電極區2311之寬度及第二電極區2321的寬度至少等於發光二極體120的寬度，使產生於第一電極區2311與第二電極區2321之間的電場可作用至整個發光二極體120，而使此些螢光粒子131包覆整個發光二極體120。較佳但非限定地，發光二極體120的中心位置可對應於第一電極區2311及第二電極區2321的中心位置，如此 可使螢光粒子131的分布結構相對此中心位置呈對稱。
如第2E圖所示，烘烤包覆發光二極體120之螢光膠130，以固化螢光膠130之膠體132。可在一次烘烤中完全固化膠體132，然亦可在多次烘烤中分次固化膠體132，在此設計下，可於每次或至少一次烘烤後，再噴塗螢光膠130包覆發光二極體120及施加電場作用在螢光粒子131及膠體132，也就是說，螢光膠130亦可分次形成。另一例中，施加電場作用在螢光粒子131及膠體132與烘烤步驟可同時執行。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
120‧‧‧發光二極體
120b‧‧‧底部
120u‧‧‧頂部
120s‧‧‧側表面
121‧‧‧銲線
130‧‧‧螢光膠
131、131a‧‧‧螢光粒子
132‧‧‧膠體
140‧‧‧反射杯
200‧‧‧螢光膠塗佈系統
210‧‧‧載板
220‧‧‧點膠器
230‧‧‧電場產生裝置
231‧‧‧第一電板
2311‧‧‧第一電極區
232‧‧‧第二電板
2321‧‧‧第二電極區
233‧‧‧電源
C‧‧‧中心位置
W1、W2‧‧‧寬度
、‧‧‧介電常數
第1圖繪示依照本發明一實施例之發光二極體封裝結構的剖視圖。
第2A至2E圖，其繪示依照本發明一實施例之發光二極體封裝結構的螢光膠塗佈方法的過程圖。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
110‧‧‧基板
120‧‧‧發光二極體
120b‧‧‧底部
120u‧‧‧頂部
120s‧‧‧側表面
121‧‧‧銲線
130‧‧‧螢光膠
131‧‧‧螢光粒子
131a‧‧‧部分
132‧‧‧膠體
140‧‧‧反射杯
W1、W2‧‧‧寬度

Claims (20)

  1. 一種螢光膠塗佈系統，用於塗佈一發光二極體，該螢光膠塗佈系統包括：一載板，用以承載該發光二極體；一點膠器，用以噴塗一螢光膠於該發光二極體表面，其中該螢光膠包括一膠體與散佈於該膠體中的複數顆螢光粒子，且該些螢光粒子的介電常數大於該膠體的介電常數；以及一電場產生裝置，產生一電場於該載板的上下二側之間，其中該些螢光粒子所受的電場作用力大於該膠體所受的作用力，以使該些螢光粒子往該電場強的區域移動而集中塗佈於該發光二極體的表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之螢光膠塗佈系統，其中該電場產生裝置包括：一第一電板；一第二電板，平行於該第一電板，其中該載板設於該第一電板與該第二電板之間；以及一電源，連接該第一電板與該第二電板，以於該第一電板與該第二電板間產生該電場。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之螢光膠塗佈系統，其中該載板承載複數個該發光二極體，該第一電板包括複數個該第一電極區，該些第一電極區彼此隔離，該第二電板包括複數個該第二電極區，該些第二電極區彼此隔離， 各該發光二極體位於相對之該第一電極區與該第二電極區之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之螢光膠塗佈系統，其中該第一電極區之寬度及該第二電極區的寬度至少等於該發光二極體的寬度。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之螢光膠塗佈系統，其中該發光二極體的中心位置對應於該第一電極區及該第二電極區的中心位置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之螢光膠塗佈系統，其中該膠體包括矽膠或環氧樹脂。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之螢光膠塗佈系統，其中該螢光膠更包括一溶劑，以增加該螢光膠的流動性。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之螢光膠塗佈系統，其中該溶劑為一正庚烷。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之螢光膠塗佈系統，其中該些螢光粒子係於該發光二極體之側表面的分佈係呈傾斜狀。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之螢光膠塗佈系統，其 中該些螢光粒子於該發光二極體之底部的分布寬度大於其於該發光二極體之頂部的分布寬度部分。
  11. 一種發光二極體封裝結構，包括：一基板；一發光二極體，設於該基板上；以及一螢光膠，包覆該發光二極體，該螢光膠包括複數顆螢光粒子及一膠體，該些螢光粒子分布於該膠體內，且集中於該發光二極體的表面，該些螢光粒子於該發光二極體之底部的分布寬度大於其於該發光二極體之頂部的分布寬度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結構，其中該些螢光粒子的介電常數大於該膠體的介電常數。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結構，其中該螢光膠更包括正庚烷。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之螢光膠封裝結構，其中該膠體包括矽膠或環氧樹脂。
  15. 一種用於發光二極體封裝結構的螢光膠塗佈方法，包括：設置待塗佈之一發光二極體及一基板於一載板上，其 中該發光二極體設於該基板上；噴塗一螢光膠包覆該發光二極體，其中該螢光膠包括一膠體及散佈於該膠體中之複數顆螢光粒子，且該些螢光粒子的介電常數大於該膠體的介電常數；以及施加一電場作用在該些螢光粒子及該膠體，使該些螢光粒子往該電場強的區域移動而集中塗佈於該發光二極體的表面。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之螢光膠塗佈方法，其中該螢光膠塗佈方法更包括：於施加該電場作用後，烘烤包覆該發光二極體之該螢光膠。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之螢光膠塗佈方法，其中於烘烤該螢光膠之該步驟後，該螢光膠塗佈方法更包括：重複該噴塗該螢光膠包覆該發光二極體之步驟及重複該施加電場作用在該些螢光粒子及該膠體之步驟。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之螢光膠塗佈方法，其中該膠體包括矽膠或環氧樹脂。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之螢光膠塗佈方法，其中該螢光膠更包括一溶劑，以增加該螢光膠的流動性。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之螢光膠塗佈方法，其中該溶劑為正庚烷。
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