TW201543724A - 片式白光發光二極體、製備片式白光發光二極體的方法及封裝膠材 - Google Patents

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Abstract

一種片式白光發光二極體包含一基材、二支導電支架、一發光單元、二條導線及一封裝件。基材是由第一混合物經固化反應所製得，且第一混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得。封裝件是由第二混合物經固化反應所製得，且第二混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得。該片式白光發光二極體不需額外散熱片，即可具有高散熱性，且四面八方發光，以及製程簡單可大量生產。

Description

片式白光發光二極體、製備片式白光發光二極 體的方法及封裝膠材
本發明是有關於一種白光發光二極體，特別是指一種包括基材及封裝件的片式白光發光二極體，其中，該基材與封裝件皆由一包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材的混合物所形成。
在傳統的發光二極體裝置中，發光二極體晶片所產生的熱量大都透過散熱材傳導至散熱基板，再藉由散熱基板將熱傳遞至外界。隨著發光二極體晶片功率提高，熱量產生越來越快，上述熱量傳導路徑已無法及時地有效將熱量散逸，導致發光二極體晶片易損壞且使用期限短。因此，如何有效地將發光二極體晶片所產生的熱量傳遞至外界，為此領域人員亟欲解決的問題。
TW201304196揭示一種背切式發光二極體的製造方法，參閱圖1。該背切式發光二極體的製造方法包括以下步驟：(1)提供一陣列式發光二極體封裝結構6，其包括一陶瓷基底61、多個設置於該陶瓷基底正面611上且電性連接於該陶瓷基底61的發光單元62、及一成形於該陶瓷基底正面611上且覆蓋上述多個發光單元62的透鏡組63，其 中該透鏡組63包括多個分別對應上述多個發光單元62的透鏡631；(2)將該陣列式發光二極體封裝結構6放置於一填充有液態膠71的治具7內，其中該透鏡組63面向且接觸該液態膠71，該陶瓷基底61具有一外露且對應於該陶瓷基底正面611的陶瓷基底背面612；(3)將該液態膠71固化以形成一固態膠體72，以使得該陣列式發光二極體封裝結構6相對於該治具7的位置被該固態膠體72所固定，接著，從該陶瓷基底背面612朝該固態膠體72的方向切割該陣列式發光二極體封裝結構6的陶瓷基底61與透鏡組63，以形成多個背切式發光二極體封裝結構8；(4)將一膠帶80同時貼附於每一個背切式發光二極體封裝結構8的背面81，以及將該固態膠體72液化以恢復成該液態膠73；(5)將上述貼附於該膠帶80的每一個背切式發光二極體封裝結構8從該治具7中取出，其中每一個背切式發光二極體封裝結構8的表面上殘留些許的殘渣；(6)除去每一個背切式發光二極體封裝結構8的殘渣；以及將貼附於該膠帶80上的每一個背切式發光二極體封裝結構8從該膠帶80上剝離。
該專利案僅透過陶瓷基底61將發光單元62所產生的熱量導引至外界，散熱效果不佳。再者，該背切式發光二極體的製備方法需切割步驟，在製程上較繁鎖且該陶瓷基底切割時易脆裂，若考量到發光二極體薄型化的訴求，該切割過程中易造成陶瓷基底的破損，故操作上較受限制且產能易受影響。同時，因陶瓷基底61為一不透光材質，使得該背切式發光二極體無法四面八方發光。
TW201210093揭示一種用於提升散熱效能的發光二極體，參閱圖2。該發光二極體包括一基板單元1、一銀導電單元2、一散熱單元3、一發光單元4及一封裝單元5。該基板單元1具有一陶瓷基板10。該銀導電單元2具有兩個設置於陶瓷基板10上表面的頂層導電焊墊21、兩個設置於陶瓷基板10下表面的底層導電焊墊22、及多個貫穿陶瓷基板10且電性連接於每一個頂層導電焊墊21及每一個底層導電焊墊22間的貫穿導電層23。該散熱單元3具有一設置於陶瓷基板10上表面的頂層散熱塊31及一設置於陶瓷基板10下表面的底層散熱塊32。該發光單元4具有一設置於頂層散熱塊31上且透過兩個導線W電性連接於兩個頂層導電焊墊21間的發光元件40。該封裝單元5具有一設置於銀導電單元2及散熱單元3上且覆蓋發光元件40的封裝膠體50。該封裝膠體50為由透光膠體501(例如矽膠或環氧樹脂)和螢光粉502所製得。
該專利案透過頂層散熱塊31、陶瓷基板10以及底層散熱塊32將發光元件40所產生的熱量導引至外界，使散熱效能得以有效被提升。雖該專利案可提升習知發光二極體封裝結構散熱效果，但，隨著發光二極體的薄型化需求，該專利案的發光二極體厚度仍過厚，且散熱元件多及設計複雜，產能效益不佳。再者，製備該發光二極體的方法亦涉及如上述TW201304196的切割步驟，故該發光二極體的製備繁瑣，且陶瓷基板10易受損。同時，因陶瓷基板10為一不透光材質，使得該發光二極體無法四面八方發 光。
TW200847476揭示一種雙向散熱發光二極體裝置，參閱圖3，包括透鏡結構101、散熱材105、電路基板107、塑膠包覆件103、發光二極體晶片211、梯狀散熱扣件313以及散熱基板315。該散熱材105包括承載發光二極體晶片211之本體部105a，以及與本體部105a耦接之延伸部105b。該發光二極體晶片211透過導線121耦接電路基板107。該散熱材105的材質可為金屬或陶瓷。該透鏡結構101的材質為聚碳酸酯或矽樹脂。該散熱基板315的材質可為金屬或非金屬，亦可使用印刷電路板、金屬核心印刷電路板或陶瓷基板。該梯狀散熱扣件313的材質為金屬或非金屬。
該專利案的發光二極體晶片211所產生的熱量分別透過散熱材105的本體部105a以及延伸部105b，消散至散熱基板315以及外界。同時透過梯狀散熱扣件313來扣合該散熱材105的延伸部105b以及散熱基板315，使該發光二極體晶片211、散熱材105以及散熱基板315得以更密合，繼而可增加散熱效率。然，該專利案雖可解決習知發光二極體封裝結構散熱效果不佳的問題，但，隨著發光二極體的薄型化需求，該專利案的發光二極體厚度仍過厚，且散熱元件多及設計複雜，產能效益不佳。同時，因散熱材105為一不透光材質，使得該發光二極體無法四面八方發光。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種可薄型化、高散熱性、結構簡單、不需額外散熱片且四面八方發光的片式白光發光二極體。
於是本發明片式白光發光二極體，包含：一基材，是由第一混合物經固化反應所製得，且該第一混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得：二支導電支架，分別具有一與該基材接觸的端部；一發光單元，設置在該基材的表面上；二條導線，分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架；及一封裝件，覆蓋該等導線及該發光單元，且該封裝件是由第二混合物經固化反應所製得，且該第二混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得。
較佳地，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.35mm至5mm，更佳地，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.5mm至3.5mm。
該導電支架具有電傳輸特性即可。較佳地，每一導電支架部份鑲嵌在該基材中。該導線為可將電傳輸至發光單元的導線皆可。
為了使散熱表面積增加，較佳地，本發明片式 白光發光二極體還包含一氮化硼膜，覆蓋在該基材及/或封裝件上。該氮化硼膜的平均厚度範圍為300mm至350mm。
較佳地，該發光單元為紫光發光二極體晶粒。
較佳地，該發光單元為藍光發光二極體晶粒。
較佳地，該可固化樹脂是擇自於環氧樹脂、矽樹脂或其等之組合。更佳地，該環氧樹脂為脂肪系環氧樹脂或脂環系環氧樹脂，其中，該脂環系環氧樹脂亦可以為含苯基之脂環系環氧樹脂。更佳地，該矽樹脂亦可以為含苯環之矽樹脂。
該硬化劑例如但不限於甲基六氫苯二甲酸酐或氯化鉑。
較佳地，該螢光材為黃色螢光材或紅色螢光材。
較佳地，該黃色螢光材為釔鋁石榴石系黃色螢光材。
較佳地，該黃色螢光材具有式(I)的化學式：M1 yM2 5OzNx：M3 w 式(I)
其中，M1是擇自於Sc3+、Y3+、La3+、Sm3+、Gd3+、Pm3+、Er3+、Lu3+，或此等之一組合；M2選自於Al3+、In3+、Ga3+，或此等之一組合；M3是擇自於Tm3+、Bi3+、Tb3+、Ce3+、Eu3+、Mn3+、Er3+、Yb3+、Ho3+、Gd3+、Pr3+、Dy3+、Nd3+，或此等之一組合；3≦x≦8，2.7≦y≦3，0≦z≦7.5，且0<w≦0.3。
較佳地，該黃色螢光材例如但不限於氮化物黃 色螢光粉(Y2.93Ce0.05Al5O4.5N5)，釔鋁石榴石系黃色螢光材(Y2.95Al5O12：Ce0.05)。
較佳地，該奈米導熱材是擇自於氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽、氮化硼，或此等之一組合。
較佳地，該奈米導熱材的粒徑範圍不大於50nm下，更佳地，該奈米導熱材的粒徑範圍不大於20nm。
該經改質的奈米導熱材的製備方法，包含以下步驟：先將液態矽烷化合物與溶劑(如水或乙醇等)混合；接著，加入奈米導熱材；然後，移除溶劑即可。較佳地，該經改質的奈米導熱材是由該矽烷化合物包覆該奈米導熱材所製得。
本發明經改質的奈米導熱材中使用矽烷化合物，可減少奈米導熱材與可固化樹脂間的作用，藉此控制黏度，而較利於使用。本發明的經改質的奈米導熱材的黏度範圍為30,000cps以下。
較佳地，以該經改質的奈米導熱材的總量為100wt%計，該矽烷化合物的含量範圍1wt%至2wt%。較佳地，該矽烷化合物例如但不限於3-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)等。
為使本發明片式白光發光二極體具有更佳的散熱效果及透光率，較佳地，以該第一混合物的總量為100wt%計，該經改質的奈米導熱材的含量範圍5wt%至70wt%。
為使本發明片式白光發光二極體具有更佳的散 熱效果及透光率，較佳地，以該第二混合物的總量為100wt%計，該經改質的奈米導熱材的含量範圍5wt%至70wt%。
本發明第一混合物及第二混合物分別可採用一般的混合方式(如使用混合機或分散機)將可固化樹脂、硬化劑、螢光材，及經改質的奈米導熱材均勻混合成凝膠態即可。
需特別說明的是，目前影響發光二極體晶粒之壽命及亮度的最大問題在於散熱不佳，當溫度高於120℃該發光二極體晶粒就會有嚴重裂化的問題。然而，為了讓發光二極體的亮度提升，勢必提高其瓦功率數，但此亦產生了溫度過高的問題，導致發光二極體壽命降低。然而，本發明的片式白光發光二極體藉由改良材料及其結構，因此具有極佳的散熱效果，經添加經改質的奈米導熱材並控制厚度於0.35mm~1.5mm之間，在1瓦(W)下，可使其中的發光二極體晶粒溫度控制於80℃以下，並使本發明白光發光二極體的表面溫度低於50℃。
本發明白光發光二極體的厚度為1.5mm時，其能承受的功率約為1.5W，當高於此功率，則其中的發光二極體晶粒容易有過熱的問題產生，但若提高本發明白光發光二極體整體厚度，則能改善其散熱效果。自1.5W起，每提高1W，其厚度相對應增加0.8mm~1mm，因此，當瓦功率於2.5W時，厚度增至2.3~2.5mm便可維持其中的發光二極體晶粒溫度低於95℃。若繼續增加其瓦功率至3.5W，厚 度相對應增加至3.1mm~3.5mm，依然能維持其中的發光二極體晶粒溫度低於105℃，符合低於120℃的需要。
如此，藉由控制白光發光二極體的厚度，使所能承受的功率可以達到3.5W之高瓦數，且依然能使發光二極體晶粒溫度低於120℃，因此提高了本發明白光發光二極體的使用壽命及其亮度。
本發明之第二目的，即在提供一種製程簡單可大量生產的製備片式白光發光二極體的方法。
於是本發明片式白光發光二極體的製備方法，包含以下步驟：提供一第一混合物以及二支導電支架，其中，該第一混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得；將每一支導電支架部份與該第一混合物接觸，對該第一混合物施予一能量，使該第一混合物進行固化反應，形成一基材，其中，每一支導電支架部份與該基材連接；接著，提供一發光單元，並將其設置於該基材的表面上；提供二條導線，其中，該等導線分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架；及提供一第二混合物，包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得； 將該第二混合物覆蓋至該等導線及該發光單元上，對該第二混合物施予一能量，使該第二混合物進行固化反應，形成一封裝件。
該第一混合物及第二混合物中的各成份、導電支架及導線如上所述，故不再贅述。
對該第一混合物或該第二混合物所施予的能量，可以為熱或光，視所添加的硬化劑種類而定。
本發明之第三目的，即在提供一種可薄型化、高散熱性、結構簡單、不需額外散熱片且四面八方發光的片式白光發光二極體。
於是本發明片式白光發光二極體，包含：一基材，是由第三混合物經固化反應所製得，且該第三混合物包括可固化樹脂、硬化劑及螢光材；二支導電支架，分別具有一與該基材接觸的端部；一發光單元，設置在該基材的表面上；二條導線，分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架；及一封裝件，覆蓋該等導線及該發光單元，且該封裝件是由第四混合物經固化反應所製得，且該第四混合物包括可固化樹脂、硬化劑及螢光材；其中，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.5mm以下。
該第三混合物及第四混合物中的可固化樹脂、硬化劑及螢光材，分別與第一混合物中的可固化樹脂、硬 化劑及螢光材相同，故不再贅述。
本發明之第四目的，即在提供一種高散熱性的封裝膠材。
於是本發明封裝膠材，包含：可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得，且該奈米導熱材是擇自於氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽、氮化硼，或此等一組合。
為使本發明片式白光發光二極體具有更佳的散熱效果及透光率，較佳地，以該封裝膠材的總量為100wt%計，該經改質的奈米導熱材的含量範圍5wt%至70wt%。
該可固化樹脂、硬化劑、螢光材及矽烷化合物如上所述，故不再贅述。
本發明封裝膠材可採用一般的混合方式(如使用混合機或分散機)將可固化樹脂、硬化劑、螢光材，及經改質的奈米導熱材均勻混合成凝膠態，即可獲得本發明封裝膠材。進一步地說明，為避免封裝膠材存在有大量的空氣影響發光效果及散熱效果，較佳地，該封裝膠材的製備方法包含以下步驟：提供一包含螢光材、經改質的奈米導熱材及溶劑的溶膠體，及一包含可固化樹脂及硬化劑的混合物；將該混合物與該溶膠體混合；接著，於真空條件下將溶劑移除，形成一凝膠態的封裝膠材。該製備方法中透過溶劑使該等成份彼此間的空隙填滿，以減少空氣的存在，尤其是，螢光體及經改質的奈米導熱材彼此間的空隙。
本發明之功效在於：本發明片式白光發光二極體的基材及封裝件皆包含經改質的奈米導熱材，相較於以往的發光二極體的散熱結構設計，本發明片式白光發光二極體結構簡單且不需額外散熱片，即可具有高散熱性。相較於以往發光二極體的基材為金屬材質不透光，本發明可四面八方發光。再者，相較於以往發光二極體的製備方法，本發明基材為樹脂材料而不需切割製程，且製程簡單可大量生產。
1‧‧‧基板單元
50‧‧‧封裝膠體
10‧‧‧陶瓷基板
501‧‧‧透光膠體
101‧‧‧透鏡結構
502‧‧‧螢光粉
103‧‧‧塑膠包覆件
6‧‧‧陣列式發光二極體封裝結構
105‧‧‧散熱材
105a‧‧‧本體部
61‧‧‧陶瓷基底
105b‧‧‧延伸部
611‧‧‧陶瓷基底正面
107‧‧‧電路基板
612‧‧‧陶瓷基底背面
121‧‧‧導線
62‧‧‧發光單元
2‧‧‧銀導電單元
63‧‧‧透鏡組
21‧‧‧頂層導電焊墊
631‧‧‧透鏡
211‧‧‧發光二極體晶片
7‧‧‧治具
22‧‧‧底層導電焊墊
71‧‧‧液態膠
23‧‧‧貫穿導電層
72‧‧‧固態膠體
3‧‧‧散熱單元
73‧‧‧液態膠
31‧‧‧頂層散熱塊
8‧‧‧背切式發光二極體封裝結構
313‧‧‧梯狀散熱扣件
315‧‧‧散熱基板
81‧‧‧背面
32‧‧‧底層散熱塊
80‧‧‧膠帶
4‧‧‧發光單元
91‧‧‧基材
40‧‧‧發光元件
92‧‧‧導電支架
5‧‧‧封裝單元
93‧‧‧發光單元
94‧‧‧導線
95‧‧‧封裝件
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明習知發光二極體的製備方法；圖2是一示意圖，說明習知發光二極體的結構；圖3是一示意圖，說明習知發光二極體的結構；圖4是一側視剖面示意圖，說明本發明較佳實施例之片式白光發光二極體的結構；及圖5是一示意圖，說明本發明第一種製備薄片白光發光二極體方法所製得的片式白光發光二極體的結構。
<製備例1>
將螢光材、經改質的奈米導熱材、乙醇、可固化樹脂及硬化劑混合，形成一溶膠體，接著，於真空條件下將溶劑移除，形成一凝膠態即可，該凝膠態的混合物能 作為第一混合物、第二混合物及封裝膠材。該原料的種類及其使用量如表1。
<製備例2至5>
製備例2至5是以與製備例1相同的步驟來製備該第一混合物、第二混合物及封裝膠材，不同的地方在於：改變原料的種類及其使用量，該原料的種類及其使用量如表1。
透光率(%)量測：將製備例1至5的第一混合物、第二混合物經固化後，形成厚度為1mm的待測樣品，將該等待測樣品置於愛宕自動數字折射儀(廠牌：ATAGO；型號：RX-7000 α)進行量測。
--：表示未添加；A-1：由3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己 基甲酸酯經聚合反應所製得；A-2：由二甲基二羥基矽烷經聚 合反應所製得；B-1：甲基六氫苯二甲酸酐；B-2：氯化鉑；C-1 ：氮化物黃色螢光粉，Y2.93Ce0.05Al5O4.5N5；C-2：紅色螢光粉 ，Y2.15Al5Mn0.05O4.5N5；C-3：釔鋁石榴石系黃色螢光材， Y2.95Al5O12：Ce0.05；D-1：由3-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧 基矽烷與二氧化矽所構成，平均粒徑為10nm以下；D-2：由 3-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷與氧化鋁所構成，平均 粒徑為20nm；D-3：由3-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷 與氮化鋁所構成，平均粒徑為50nm；D-4：由3-(甲基丙烯醯 氧基)丙基三甲氧基矽烷與氮化硼所構成，平均粒徑為20nm以 下。
<<實施例1至8>>
參閱圖4，本發明片式白光發光二極體之較佳實施例包含一基材91、二支導電支架92、一發光單元93、二條導線94，及一封裝件95。
該基材1是由製備例1至5的混合物中任一者經固化反應所製得。該導電支架92中每一導電支架部份鑲嵌在該基材91中，且部份裸露於該基材91外。該發光單元93為一0.1mm且發出430至465nm的氮化鎵發光二極體晶粒，且設置在該基材91的表面上。該等導線94分別連接該氮化鎵發光二極體晶粒，且每一個導線94連接於對應的導電支架92。該封裝件95覆蓋該等導線94及該氮化鎵發光二極體晶粒，且該封裝件95是由製備例1至5的混合物中任一者經固化反應所製得。
實施例1至8係採用下述二種方法製作而得，其基材厚度、整體厚度之條件已列於下表2。
[方法一]
本發明第一種片式白光發光二極體的製備方法，包含以下步驟：
步驟1：將提供數支間隔排列且串聯的導電支架，其中，該等導電支架中每兩支為一組，且每一組設置在一內表面設置有氮化硼膜的中空治具中。
步驟2：將製備例1至5的混合物中任一者導入該中空治具中，每一組中的導電支架部份與該混合物接觸，後續再將該混合物進行固化反應，形成一基材，並形成一第一單元，其中，每一支導電支架部份與該基材連接。
步驟3：提供一發光單元，並將其設置於該第一單元中的基材的表面上。
步驟4：提供數條導線，其中，該等導線中每兩條為一組，且該一組中的該等導線分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架，形成一第二單元。
步驟5：將該第二單元置於上述中空治具中，並提供製備例1至5的混合物中任一者且將其導入上述中空治具中。
步驟6：將該混合物覆蓋至該第二單元上，對該混合物施予一能量，使該混合物進行固化反應，形成一封裝件，且獲得本發明片式白光發光二極體。
參閱圖5，為上述片式白光發光二極體的製備方法所製得的本發明較佳實施例的片式白光發光二極體。該製備方法為灌注式的製備方法，且該製備方法每小時的產量至少18,000片。
[方法二]
本發明第二種片式白光發光二極體的製備方法 ，包含以下步驟：
步驟1：將製備例1至5的混合物中任一者以網印方式設置在一可離型基材上，形成數片不相連的膜。
步驟2：將提供數支導電支架，其中，該等導電支架中每兩支為一組。
步驟3：每一組對應一片膜，且每一組中的導電支架部份與該膜接觸，對該膜施予一能量，使該膜進行固化反應，形成一基材，其中，每一支導電支架部份與該基材連接。
步驟4：提供一發光單元，並將其設置於該基材的表面上。
步驟5：提供數條導線，其中，該等導線中每兩條為一組，且該一組中的該等導線分別連接該發光單元，且每一個導線連接於對應的導電支架。
步驟6：提供製備例1至5的混合物中任一者，並以網印方式覆蓋該導線及發光單元上，對該混合物施予一能量，使該混合物進行固化反應，形成一封裝件，且獲得本發明片式白光發光二極體。
表2
<<結果與討論>>
由表2結果可知，關於實施例1至4，在整體厚度0.7至1.5mm下，於1瓦功率測定溫度。當提高整體厚度，其表面溫度及其中心溫度亦相對降低，分別低於50℃及80℃，因此能確保中心的發光單元溫度低於120℃，相較於以往的發光二極體的散熱結構設計，本發明片式白光發光二極體結構簡單且不需額外散熱片，即可具有高散熱性。
關於實施例5至8，其整體厚度由1.5mm漸增至5mm且功率亦由1.5W增加至3.5W，中心溫度皆能低於105℃，因此，藉由提升整體厚度，使本發明能夠在高功率(大於1.5W)的使用之下達到良好的散熱性，進而避免因為中心溫度過高，致使發光二極體晶粒裂化而降低壽命及亮度。因此，藉由調整整體的厚度，在功率3.5W以下皆能獲 得良好的散熱性，提高整體的壽命及亮度。
另外，本系列實施例1至8所採用的混合物皆有極佳的透光率(參表1)，因此，構成本發明的基材及封裝件能夠讓發光二極體晶粒的光線穿透，達到四面八方發光的效果。
綜上所述，本發明片式白光發光二極體的基材及封裝件皆包含有經改質的奈米導熱材，相較於以往的發光二極體的散熱結構設計，本發明片式白光發光二極體結構簡單且不需額外散熱片，即可具有高散熱性。相較於以往發光二極體的基材為金屬材質不透光，本發明可四面八方發光。再者，相較於以往發光二極體的製備方法，本發明基材為樹脂材料而不需切割製程，且製程簡單可大量生產，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
91‧‧‧基材
92‧‧‧導電支架
93‧‧‧發光單元
94‧‧‧導線
95‧‧‧封裝件

Claims (20)

  1. 一種片式白光發光二極體，包含：一基材，是由第一混合物經固化反應所製得，且該第一混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得；二支導電支架，分別具有一與該基材接觸的端部；一發光單元，設置在該基材的表面上；二條導線，分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架；及一封裝件，覆蓋該等導線及該發光單元，且該封裝件是由第二混合物經固化反應所製得，且該第二混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得。
  2. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，還包含一氮化硼膜，覆蓋在該基材及/或封裝件上。
  3. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該奈米導熱材是擇自於氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽、氮化硼，或此等之一組合。
  4. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該奈米導熱材的粒徑範圍不大於50nm。
  5. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該發光單元為紫光發光二極體晶粒。
  6. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該發光單元為藍光發光二極體晶粒。
  7. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.35mm至5mm。
  8. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.5mm至3.5mm。
  9. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，每一導電支架部份鑲嵌在該基材中。
  10. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該可固化樹脂是擇自於環氧樹脂、矽樹脂或其等之組合。
  11. 如請求項10所述的片式白光發光二極體，其中，該環氧樹脂是擇自於脂肪系環氧樹脂、或脂環系環氧樹脂。
  12. 如請求項1所述的片式白光發光二極體，其中，該螢光材為黃色螢光材或紅色螢光材。
  13. 如請求項12所述的片式白光發光二極體，其中，該黃色螢光材為釔鋁石榴石系黃色螢光材。
  14. 如請求項12所述的片式白光發光二極體，其中，該黃色螢光材具有式(I)的化學式：M1 yM2 5OzNx：M3 w 式(I)其中，M1是擇自於Sc3+、Y3+、La3+、Sm3+、Gd3+、Pm3+、Er3+、Lu3+，或此等之一組合；M2選自於Al3+、In3+、Ga3+，或此等之一組合；M3是擇自於Tm3+、Bi3+、Tb3+、Ce3+、Eu3+、Mn3+、Er3+、Yb3+、Ho3+、Gd3+、Pr3+、Dy3+、Nd3+，或此等之一組合；3≦x≦8，2.7 ≦y≦3，0≦z≦7.5，且0<w≦0.3。
  15. 一種製備片式白光發光二極體的方法，包含以下步驟：提供一第一混合物以及二支導電支架，其中，該第一混合物包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得；將每一支導電支架部份與該第一混合物接觸，對該第一混合物施予一能量，使該第一混合物進行固化反應，形成一基材，其中，每一支導電支架部份與該基材連接；接著，提供一發光單元，並將其設置於該基材的表面上；提供二條導線，其中，該等導線分別連接該發光單元，且每一個導線連接於各別的導電支架；及提供一第二混合物，包括可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得；將該第二混合物覆蓋至該等導線及該發光單元上，對該第二混合物施予一能量，使該第二混合物進行固化反應，形成一封裝件。
  16. 如請求項15所述的製備片式白光發光二極體的方法，其中，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.35mm至5mm。
  17. 如請求項15所述的製備片式白光發光二極體的方法， 其中，該片式白光發光二極體的平均厚度範圍為0.5mm至3.5mm。
  18. 一種封裝膠材，包含：可固化樹脂、硬化劑、螢光材及經改質的奈米導熱材，其中，該經改質的奈米導熱材是由奈米導熱材與矽烷化合物所製得，且該奈米導熱材是擇自於氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽、氮化硼，或此等一組合。
  19. 如請求項18所述的封裝膠材，其中，以該封裝膠材的總量為100wt%計，該經改質的奈米導熱材的含量範圍5wt%至70wt%。
  20. 如請求項18所述的封裝膠材，其中，以該經改質的奈米導熱材的總量為100wt%計，該矽烷化合物的含量範圍1wt%至2wt%。
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