TW201618333A - 發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法,其中該填充裝置之處理單元可執行螢光膠材量與色度座標關係式模型之建立,該方法可依據發光二極體晶片之特性以及目標色度座標值,使用該模型計算出適用於該發光二極體晶片之螢光膠材量。藉由本發明之裝置及方法,可克服發光二極體晶片間特性差異,進而提高生產良率。
Description
本發明係關於一種發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法,尤指一種填充非定量螢光膠材之裝置及方法。
在目前習知技藝當中,為了製作特定顏色之發光二極體(light emitting diode)光源,一般有二種方式:(1)多晶片混光,其係利用不同波長之發光二極體晶片,並調整其個別亮度以達到特定顏色之發光二極體光源。但此種多晶片混光之缺點為製造成本較高,且各晶片之光衰特性不一。(2)單晶片激發螢光粉,其係使用單一發光二極體晶片,並且覆蓋螢光粉於發光二極體晶片上,螢光粉受發光二極體晶片照射後激發出其他波長之光,以混合出特定顏色之發光二極體光源。
一般應用於發光二極體激發螢光粉之態樣的封膠製程係為點膠製程(dispense),其係將螢光粉按比例與膠材例如樹脂或矽膠混合,再填入設置有發光二極體晶片之載體例如支架或基板中,發光二極體晶片發射特定波長之光線,螢光粉吸收部分該發光二極體晶片發射之光線後,因螢光粉在材料上屬於固態發光材料,其具有吸收電磁波後將能量轉換為不同波長之電磁輻射的特性,因此螢光粉被激發出不同波長之電磁輻射,於發光二極體所發射之未被吸收的光線與螢光粉被激發之光線混合後,產生特定顏色。
為了定義色彩並將其量化,國際照明學會(CIE)制定色度系統作為現代色度學的基礎。其係以紅色(700.0nm)/綠色(546.1nm)/藍色(435.8nm)三基本色光為配色,定義出RGB色度系統(RGB color system)。CIE在1931年發表RGB色度系統時,亦利用線性轉換將R、G、B轉換成X、Y、Z之新座標系統,此XYZ色座標系統亦被稱為CIE1931表色系統(CIE1931standard colorimetric system)。為了分析與應用上之方便,可將三維之XYZ色彩空間轉換為二維平面上之座標(x,y)。(x,y)所決定之色彩空間稱為CIE1931 xy色度座標(xy chromaticity coordinate),如圖1所示。使用CIE色度圖可量化描述色光顏色,而使用此量化表示法可以很容易計算不同色光的混光後所得到之結果,接著根據公式亦可計算出混光後之相關色溫。
因此利用CIE色度圖,若存在已知兩顏色之色度座標C1(x1,y1)、C3(x3,y3)分別落在xy色度圖上,若欲以C1(x1,y1)、C3(x3,y3)之顏色混合出新的顏色C2(x2,y2),則該混合後之色度座標會落在C1與C3間,而要決定C2在C1與C3間之位置,就需取決於C1和C3兩顏色的相對亮度。
目前發光二極體封裝之主流生產方式係為點膠製程,點膠製程主要為將螢光粉按比例與膠材混合,再以固定膠量的方式填入每一LED支架中,以覆蓋發光二極體晶片。但因為晶片間具有亮度及波長的差異,填充定量螢光膠材於每一晶片上會導致發光二極體成品之色度或色溫變異過大。成品色度或色溫變異過大會無法符合客戶需求而需以測定等級色點進行分類出貨,造成生產成本與庫存增加。
有鑑於此,本發明係針對上述問題,提出一種發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法,其係依據發光二極體晶片之特性進行膠量推
算,進而填充非定量螢光膠材之裝置及方法,以克服發光二極體晶片間亮度及波長的差異,達到目標色度座標值。
本發明之主要目的係提供一種發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法,其係依據發光二極體晶片之特性進行螢光膠材之膠量推算,進而覆蓋最佳化膠量之螢光膠材於該發光二極體晶片上,以達到目標色度座標值。
本發明之另一目的係提供一種發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法,除了於填充螢光膠材步驟前,進行膠量推算之步驟外,更包括於填充螢光膠材步驟後,進行成品回測步驟,以回饋修正膠量與色度座標關係式模型。
為達上述目的,本發明提供一種發光二極體之螢光膠材填充裝置,其包含:一基座,其係用於承載至少一發光單元,其中該發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體;一點膠單元,其包含一螢光膠材釋放構件;一光收集單元,其係連接一光譜量測單元;一移動單元,其係連接該點膠單元以及該光收集單元;以及一處理單元,其係電性連接至該點膠單元、該光譜量測單元、以及該移動單元。
在本發明之一實施態樣中,本發明提供一種發光二極體之螢光膠材填充方法,其包含以下步驟:建立一膠量與色度座標關係式模型;量測一第一發光單元填充螢光膠材前之光譜,其中該第一發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;依據該第一發光單元之光譜、該膠量與色度座標關係式模型、以及該第一發光單元之目標色度
座標值,計算一第一膠量;將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上,以完成該第一發光單元之螢光膠材填充;量測一第二發光單元填充螢光膠材前之光譜,其中該第二發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;依據該第二發光單元之光譜、該膠量與色度座標關係式模型、以及該第二發光單元之目標色度座標值,計算一第二膠量;將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上,以完成該第二發光單元之螢光膠材填充。
在本發明之另一實施態樣中,該發光二極體之螢光膠材填充方法,更包含以下步驟:於該將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上之步驟後,進行量測該第一發光單元填充螢光膠材後之光譜,然後依據該第一發光單元填充螢光膠材後之光譜,以回饋修正該膠量與色度座標關係式模型。於該將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上之步驟後,進行量測該第二發光單元填充螢光膠材後之光譜,然後依據該第二發光單元填充螢光膠材後之光譜,以回饋修正該膠量與色度座標關係式模型。
本發明之發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法具有許多優點。舉例來說,藉由覆蓋螢光膠材前後之發光光譜,去建立螢光膠材量與色度座標之關係式模型,就可以很簡單且有系統的從所需要的目標色度座標值與發光二極體晶片之光譜,快速獲得應用於該發光二極體之螢光膠材量,以達到目標色度座標值。此外,上述模型之建立係於本發明發光二極體之螢光膠材填充裝置中進行,因此可應用於自動化大量生產,並克服發光二極體晶片間亮度及波長的差異,以達到目標色度座標值,提高生產
良率。
本發明之上述及其他特徵與優點可藉由下述較佳實施例之詳細敘述更加清楚明瞭。
10‧‧‧基座
20‧‧‧載體
30‧‧‧點膠單元
41‧‧‧光收集單元
42‧‧‧光譜量測單元
50‧‧‧處理單元
60‧‧‧電源供應單元
61‧‧‧電源座
62‧‧‧排線
63‧‧‧治具筴
70‧‧‧移動單元
80‧‧‧攝像單元
91‧‧‧可透光之載具
92‧‧‧光源
93‧‧‧螢光膠材
100‧‧‧螢光膠材填充裝置
S100、S110、S120、S130、S140‧‧‧流程步驟
S200、S210、S220、S230、S240、S250‧‧‧流程步驟
S300、S310、S320、S330、S340‧‧‧流程步驟
S400、S410、S420、S430、S440‧‧‧流程步驟
參考隨附圖式,本發明可藉由下述較佳實施例之詳細敘述更加清楚明瞭,其中:圖1為CIE xy色度座標(xy chromaticity coordinate);圖2為本發明發光二極體之螢光膠材填充裝置之配置圖;圖3為本發明發光二極體之螢光膠材填充方法之一較佳實施例之流程圖;圖4為對應圖3螢光膠量演算法模型建立步驟S200之示意圖;圖5為對應圖3非定量螢光膠材填入步驟S300之示意圖;圖6為本發明發光二極體之螢光膠材填充方法之另一較佳實施例之流程圖。
請參閱圖2,所示為本發明發光二極體之螢光膠材填充裝置之較佳實施例配置圖。
基座10係用於承載發光單元,其中發光單元係包含載體20與設置於該載體20上之發光二極體晶片,載體可以但不限為支架或基板,發光二極體晶片可以導線接合(wire bonding)或覆晶(flip chip)之方式設置於載體20上,藉此發光二極體晶片之正極及負極可分別電性連接至載體20之接觸墊。電源供應單元60可透過載體20電性連接至位於載體20上之發光二
極體晶片,以提供電流至發光二極體晶片,進而使發光二極體晶片產生光。在此實施例中,螢光膠材填充裝置100可進一步包括電源座61、排線62、以及治具筴63,其中電源座61係設置於基座10上,治具筴63可容置複數個發光單元,且係設置於電源座61上,電源供應單元60係電性連接至電源座61,且排線62之兩端分別電性連接至電源座61以及治具筴63。因此,若基座10上具有複數個發光單元時,可藉由本發明以供給電流至該些發光單元之其中一顆,進而使該發光單元之發光二極體晶片產生光。電源供應單元60可電性連接處理單元50,以由處理單元50控制是否欲供給電流至發光單元。
點膠單元30係包含一螢光膠材釋放構件,該螢光膠材釋放構件係用於釋放(discharge)螢光膠材於位於基座10上之發光單元,並覆蓋該發光單元之發光二極體晶片。舉例來說,發光單元之載體20通常可為支架或基板(如圖2所例示),其通常具有容置發光二極體晶片之凹穴,或具有圍繞發光二極體之反射杯或反射壁,點膠單元30釋放螢光膠材以填充發光二極體晶片與載體20間之空隙,並覆蓋發光二極體晶片。以上舉例僅為例示,只要可將螢光膠材覆蓋設置於載體20上之發光二極體晶片,則不論其載體20之形狀、或是載體20是否具有凹穴、反射壁、或反射杯,即為本發明所述之填充螢光膠材。螢光膠材釋放構件可為膠頭、膠針、膠嘴、膠閥、噴頭、噴嘴或其他可釋放螢光膠材於發光二極體晶片上之構件。螢光膠材可包含螢光粉以及膠材,其中該膠材可包含樹脂(resin)、環氧樹脂(epoxy)或矽膠(silicone)。點膠單元30係電性連接至處理單元50,處理單元50可控制點膠單元30釋放出之螢光膠材數量,亦即點膠單元30釋放出之螢光膠材數量係為可調變的。舉例來說,點膠單元30之螢光膠材釋放構件可為可調變控制
螢光膠材釋放量的螢光膠材釋放構件,例如可調變螢光膠材出膠量之螺桿膠閥;或是點膠單元30可更包含一膠量調節構件,該膠量調節構件係連接至螢光膠材釋放構件以及電性連接至該處理單元50,該膠量調節構件可依據處理單元50之訊號以控制該螢光膠材釋放構件之螢光膠材釋放量。點膠單元30係與移動單元70連接,以藉由移動單元70移動至欲點膠之發光二極體晶片上。在此實施例中,移動單元70可包含一X-Y平台(XY table),其具有X-Y軌道,且可作X-Y方向線性控制。但移動單元70之態樣不以此為限,移動單元70亦可為機械手臂或其他可移動點膠單元30至特定位置之單元。移動單元70係電性連接處理單元50,因此處理單元50可控制點膠單元30之移動位置。
光收集單元41係連接光譜量測單元42,其中光收集單元係用於收集位於基座10上的發光單元之發射光,光譜量測單元42係依據光收集單元41所收集之光,產生該發光單元之發光光譜。光收集單元41可包含光纖,光譜量測單元42可包含光譜儀。光收集單元41與光譜量測單元42係用於收集與量測填充螢光膠材前與填充螢光膠材後之發光單元所發射出之光譜,其中光譜量測單元42係電性連接至處理單元50,而光收集單元41係與移動單元70連接。因此光收集單元41可藉由移動單元70移動至欲量測光譜之位置,並收集發光單元所發射之光線,進而光譜量測單元42產生光譜相關資料,並將該資料傳送至處理單元50。移動單元70係電性連接至處理單元50,因此處理單元50可控制光收集單元41之移動位置。
處理單元50係具有資料處理與運算能力,並且可以為電腦、控制器、或其他具有微處理器之單元。處理單元50係電性連接至電源供應
單元60、光譜量測單元42、點膠單元30、以及移動單元70。處理單元50、光譜量測單元42、點膠單元30、以及移動單元70較佳係具有I/O埠(I/O port),且處理單元50之I/O埠連接至光譜量測單元42、點膠單元30、以及移動單元70之I/O埠,因此彼此間可相互作資料或訊號之傳送與接收。藉由上述之配置,處理單元50可控制電源供應單元60,以決定是否點亮位於基座10上之發光二極體晶片;處理單元50可控制移動單元70,以移動點膠單元30至欲點膠之發光單元上,或是移動光收集單元41至欲量測光譜之發光單元上;處理單元50可控制光譜量測單元42,以決定是否欲量測發光單元之光譜,並且光譜量測單元42產生之光譜相關資料可傳送至處理單元50,處理單元50可處理與運算光譜量測單元42之光譜相關資料,以建立色度座標與膠量關係式模型;處理單元50可控制點膠單元30,以決定是否填充螢光膠材與螢光膠材之填充膠量。處理單元50可包含軟體或資料庫,處理單元50可進一步包含儲存媒體,其可為硬碟或是任何具有記憶體之裝置。儲存媒體係用於儲存軟體或資料庫,藉以執行I/O控制、資料計算、膠量與色度座標關係式模型之建立、資料庫建檔、控制螢光膠材填充裝置100上述單元之動作或步驟。
在此實施例中,發光二極體之螢光膠材填充裝置可進一步包含一攝像單元80,其係用於擷取載體20、發光二極體晶片或填充螢光膠材前後之圖像,且可作為定位用。攝像單元80係連接至移動單元70,以依據處理單元50之訊號而移動至欲擷取影像之位置。攝像單元80可為攝影機、攝像機、或具有CCD或CMOS影像感測器之單元。
請參閱圖3,所示為本發明發光二極體之螢光膠材填充方法
之一較佳實施例之流程圖。
如圖3所示,在進行發光二極體之螢光膠材填充前,會先進行前製程步驟S100以製成發光單元。前製程步驟S100係包含下列步驟:發光二極體晶片投入S110、設置發光二極體晶片於載體上S120、導線接合S130、以及完成發光單元S140。在步驟S120中,可使用黏著劑將發光二極體晶片設置於載體上,載體可以但不限為支架或基板。在步驟S130中,將發光二極體晶片之正極及負極以導線接合至載體之接觸墊上,以使電源可藉由載體電性連接至發光二極體晶片。雖然在此實施例中,發光二極體晶片與載體之電性連接係使用導線接合,惟不以此為限,其亦可根據發光二極體晶片之正極及負極位置與載體設計而將步驟S120及S130變化為使用覆晶方式將發光二極體晶片設置於載體上,其係藉由發光二極體晶片之凸塊與載體之接觸墊接合。在本實施例中,一載體上可設置一發光二極體晶片或複數個發光二極體晶片。在完成發光單元之步驟S140後,因為該發光單元尚未完成螢光膠材填充,因此亦被稱為半成品。
在完成發光單元之步驟S140後,進行螢光膠量演算法模型建立步驟S200以建立膠量與色度座標關係式模型。螢光膠量演算法模型建立步驟S200係包含下列步驟:以光源照射螢光膠材以取得螢光粉發光頻譜S210、點亮單顆發光單元以量取發光二極體晶片之裸晶光譜S220、填充定值螢光膠材量於該發光單元S230、點亮該發光單元以量取混合光譜S240、以及建立膠量與色度座標關係式模型S250。
請同時參閱圖2、3及4,圖3之步驟S210係對應於圖4(a)至4(c),圖4(a)及4(b)中將螢光膠材93設置於可透光之載具91上,可透光之載具
91下方係設置光源92,光源92可穿透可透光之載具91,進而激發螢光膠材93中之螢光粉,以取得螢光粉之發光頻譜。舉例來說,於圖2填充裝置100之基座10上設置有一執行步驟S210之區域,該區域具有至少一可透光之載具91,可透光之載具91可為可透光之玻璃或樹脂,可透光之載具91下方設置有一光源92,其中光源92之發光頻譜係為已知或是可於隨後再進行量測,使用點膠單元30釋放螢光膠材93於可透光之載具91上,點亮光源92並使用光收集單元41以及光譜量測單元42量測螢光膠材93中螢光粉之發光頻譜,進而將該螢光粉之發光頻譜相關資料傳送至處理單元50。可透光之載具91以及光源92之數量係為可變化,例如可透光之載具91係為複數個,且每一可透光之載具91下方設置有不同發光頻譜之光源92;或是可透光之載具91與光源92均僅為一個,其中光源92係為可調變發光頻譜之光源。以上之例示雖揭示步驟S210係於圖2之填充裝置100進行,惟亦可於另外之裝置或設備執行步驟S210,再將量測之螢光粉發光頻譜相關資料傳送至填充裝置100之處理單元50。在前述於另外之裝置或設備執行步驟S210之態樣中,亦可變化為於該另外之裝置或設備中,將光源設置於螢光膠材上方,光收集單元以及光譜量測單元設置於螢光膠材下方。藉由步驟S210,可利用發光波長與螢光粉激發頻譜不同之光源,得到完整的螢光粉發光頻譜,以避免後續模型計算時,因為發光二極體之發光光譜與螢光粉激發光譜重疊現象所導致的模型計算誤差。圖3之步驟S220係對應於圖4(d)至4(f),其係將完成步驟S140後之發光單元置於圖2之基座10上,若是基座10上具有治具筴63,則將完成步驟S140後之發光單元置於基座10上之治具筴63中。選定一設置於圖2基座10上之發光單元,其中該發光單元係未填充螢光膠材,並藉
由電源供應單元60以點亮該發光單元,進而使用光收集單元41以及光譜量測單元42量測該發光單元所發射之光譜,以取得裸晶光譜。圖3之步驟S230係對應於圖4(g),其係使用圖2之點膠單元30填充螢光膠材於該發光單元之發光二極體晶片上,其中該螢光膠材可包含螢光粉以及膠材,其中該膠材可包含樹脂(resin)、環氧樹脂(epoxy)或矽膠(silicone)。圖3之步驟S240係對應於圖4(h),其係藉由電源供應器60以點亮該填充螢光膠材後之發光單元,進而使用光收集單元41以及光譜量測單元42量測該填充螢光膠材後之發光單元所發射之光譜,以取得混合光譜。混合光譜係指填充螢光膠材後之發光單元所發射之光譜係包含發光二極體晶片之未被吸收的發射光以及螢光膠材之激發光。圖3之步驟S250係對應於圖4(i)及4(j),其係依據步驟S210取得之螢光粉發光頻譜、步驟S220及S240分別取得之裸晶光譜及混合光譜、以及步驟S230之螢光膠材填充量,使用圖2之處理單元50以推算出吸收/激發光譜,並建立膠量與色度座標關係式模型。
此實施例雖僅選取一顆發光單元以建立膠量與色度座標關係式模型,惟亦可變化為選取複數顆發光單元重複進行步驟S220至S240,以建立膠量與色度座標關係式模型。此外,用於步驟S200之發光單元可與接下來所述進行步驟S300計量螢光膠材填充之發光單元同時位於圖2螢光膠材填充裝置之基座10上,或是先進行完步驟S200後,將用於步驟S200之發光單元自基座10移除後,再將欲進行步驟S300計量螢光膠材填充之發光單元置於基座10上,以進行非定量螢光膠材填充。
請參閱圖3,在完成步驟S250之建立膠量與色度座標關係式模型後,待填充螢光膠材之發光單元進行計量螢光膠材填入步驟S300。計
量螢光膠材填入步驟S300係包含下列步驟:點亮一發光單元以量取發光二極體晶片之裸晶光譜光譜S310、依據目標色度座標值計算對應之膠量S320、填入該對應膠量之螢光膠材於該發光單元S330、以及判斷是否需移至另一發光單元進行填膠S340。
請同時參閱圖2、3及5,圖3之步驟S310係對應於圖5(a)至5(d),其係選定一設置於圖2基座10上之發光單元,其中該發光單元係未填充螢光膠材,並藉由電源供應單元60以點亮該發光單元,進而使用光收集單元41以及光譜量測單元42量測該發光單元所發射之光譜,以取得裸晶光譜。圖3之步驟S320係對應於圖5(e)、5(f)及5(g),其係依據目標色度座標值、步驟S310之裸晶光譜、以及步驟S200所建立之螢光膠量演算法模型以計算出對應目標色度座標值之螢光膠量。使用者可輸入目標色度座標值於處理單元50中,其可以批次輸入目標色度座標值或是逐顆輸入目標色度座標值。上述對應目標色度座標值之螢光膠量的計算係於圖2之處理單元50中進行。圖3之步驟S330係對應於圖5(h),其係使用圖2之點膠單元30填充步驟S320所計算出的對應之螢光膠材量於該發光單元之發光二極體晶片上。圖3之步驟S340係判斷是否需移至另一發光單元進行填膠,若需移至另一發光單元進行填膠製程,則如同圖5(i),由移動單元70將光收集單元41以及點膠單元32移動至該另一發光單元上,且重覆圖3之步驟S310至S340;若不需移至另一發光單元進行填膠製程,則結束發光二極體之螢光膠材填充步驟。
請參閱圖6,所示為本發明發光二極體之螢光膠材填充方法之另一較佳實施例之流程圖。圖6之流程圖更包括一成品回測步驟S400,以提供動態回饋機制。
圖6所示之步驟S100、S200、S310、S320、以及S330係與圖3所述相同,其主要不同處在於圖6之流程圖更包括一成品回測步驟S400。成品回測步驟S400係包含下列步驟:點亮進行完步驟S330之非定量填膠後之發光單元,以量取該發光單元之混合光譜S410、步驟S410所量取之混合光譜與螢光膠量演算法模型之推估光譜的差異比較S420、膠量與色度座標關係式模型回饋S430、以及判斷是否需移至另一發光單元進行填膠S440。
請同時參閱圖2及6,圖6之步驟S410係藉由電源供應器60以點亮進行完步驟330填膠後之發光單元,進而使用光收集單元41以及光譜量測單元42量測該填膠後之發光單元所發射之光譜,以取得混合光譜。圖6之步驟S420係為光譜量測單元42將步驟S410之混合光譜相關資料傳送至處理單元50,並藉由處理單元50比較步驟S410所取得之混合光譜與推估光譜之差異。圖6之步驟S430係為依據步驟S420所取得之差異,回饋修正膠量與色度座標關係式模型。藉由回饋修正膠量與色度座標關係式模型之步驟,可消除因發光二極體晶片、載體以及螢光膠材的變異所造成之發光單元特性差異,以提高預測模型之準確度。圖6之步驟S440係判斷是否需移至另一發光單元進行填膠,其與上述圖3之步驟S340類似。
上述之實施例係為例示之用,其中該些實施例可能會簡化或省略本技術領域已熟知之元件或步驟,以免模糊本發明之特點。同樣地,為使圖式清晰,圖式亦可能省略重覆或非必要之元件及元件符號。
除非特別描述或必須依序發生之步驟,上述步驟之順序並無限制於以上所列,且可根據所需設計而變化或重新安排。
「點膠」、「螢光膠材填充」、以及「螢光膠材填入」之詞意
指將螢光膠材覆蓋發光二極體晶片,其中該發光二極體晶片係設置於載體上,不論其載體之形狀、或螢光膠材之覆蓋膠量。
「填充非定量螢光膠材」、「非定量螢光膠材填充」、「非定量螢光膠材填入」、「計量螢光膠材填充」、以及「計量螢光膠材填入」之詞意指依據發光二極體晶片之特性以及目標色度座標值,計算出適用於該發光二極體晶片之螢光膠材量後,將該計算膠材量之螢光膠材覆蓋於發光二極體晶片上。而非傳統的不論發光二極體晶片間之特性差異,對該些發光二極體晶片均覆蓋固定膠材量之螢光膠材。
「連接」之詞意指直接或間接連接。例如,當描述單元A連接到單元B時,單元A可以直接連接到單元B,或者透過例如單元C或構件C間接連接到單元B。
「電性連接」之詞意指直接或間接電性連接。例如,當描述單元A電性連接到單元B時,單元A可以直接電性連接到單元B,或者透過例如單元C或構件C間接電性連接到單元B。
本發明之發光二極體之螢光膠材填充裝置及方法具有許多優點。舉例來說,藉由螢光膠材量與色度座標之關係式模型,就可以依據發光二極體之發光特性及目標色度座標值,很快速獲得應用於該發光二極體之螢光膠材量。此外,上述模型之建立與螢光膠材填充製程係於本發明發光二極體之螢光膠材填充裝置中進行,因此可應用於自動化大量生產,並克服發光二極體晶片間亮度及波長的差異,以達到目標色度座標值,提高生產良率。此外,本案之螢光膠材填充裝置及方法不需昂貴工具即可實施。因此,相較於傳統技術,此螢光膠材填充裝置及方法可大幅提升產量、
良率、效能與成本效益。
10‧‧‧基座
20‧‧‧載體
30‧‧‧點膠單元
41‧‧‧光收集單元
42‧‧‧光譜量測單元
50‧‧‧處理單元
60‧‧‧電源供應單元
61‧‧‧電源座
62‧‧‧排線
63‧‧‧治具筴
70‧‧‧移動單元
80‧‧‧攝像單元
100‧‧‧螢光膠材填充裝置
Claims (16)
- 一種發光二極體之螢光膠材填充裝置,其包含:一基座,其係用於承載至少一發光單元,其中該發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;一點膠單元,其包含一螢光膠材釋放構件;一光收集單元,其係連接一光譜量測單元;一移動單元,其係連接該點膠單元以及該光收集單元;以及一處理單元,其係電性連接至該點膠單元、該光譜量測單元、以及該移動單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該點膠單元之螢光膠材釋放量係由該處理單元控制。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該螢光膠材釋放構件係為膠頭、膠針、膠嘴、膠閥、噴頭、或噴嘴。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該載體係為支架或基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該移動單元係包含一X-Y平台,該移動單元可依據該處理單元之訊號將該點膠單元以及該光收集單元朝X方向或Y方向移動。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該光收集單元係包含一光纖,該光譜量測單元係包含一光譜儀。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該處理單元係為電腦或控制器。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該處理單元係用於執行一膠量與色度座標關係式模型之建立。
- 一種發光二極體之螢光膠材填充方法,其包含以下步驟:建立一膠量與色度座標關係式模型;量測一第一發光單元填充螢光膠材前之光譜,其中該第一發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;依據該第一發光單元填充螢光膠材前之光譜、該膠量與色度座標關係式模型、以及該第一發光單元之目標色度座標值,計算一第一膠量;將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上,以完成該第一發光單元之螢光膠材填充;量測一第二發光單元填充螢光膠材前之光譜,其中該第二發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;依據該第二發光單元填充螢光膠材前之光譜、該膠量與色度座標關係式模型、以及該第二發光單元之目標色度座標值,計算一第二膠量;以及將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上,以完成該第二發光單元之螢光膠材填充。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中於該將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上之步驟後,進行量測該第一發光單元填充螢光膠材後之光譜,然後依據該第一發光單元填充螢光膠材後之光譜,以回饋修正該膠量與色度座標關係式模型。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中於該將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上之步驟後,進行量測該第二發光單元填充螢光膠材後之光譜,然後依據該第二發光單元填充螢光膠材後之光譜,以回饋修正該膠量與色度座標關係式模型。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該建立一膠量與色度座標關係式模型之步驟係包含:提供一發光單元,該發光單元係包含一載體及設置於該載體上之至少一發光二極體晶片;量測該發光單元之光譜,以取得一第一光譜;於該發光單元之該發光二極體晶片上覆蓋一螢光膠材;量測該覆蓋螢光膠材後之發光單元之光譜,以取得一第二光譜;以及依據該第一光譜、該第二光譜、及該螢光膠材之覆蓋量,建立該膠量與色度座標關係式模型。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該些步驟係藉由一填充裝置來進行,該填充裝置包括有一基座、一點膠單元、一光收集單元、一光譜量測單元、一移動單元、及一處理單元,其中該第一發光單元以及該第二發光單元係位於該填充裝置之該基座上;該建立一膠量與色度座標關係式模型之步驟、該計算一第一膠量之步驟、以及該計算一第二膠量之步驟係藉由該填充裝置之該處理單元進行;該量測一第一發光單元填充螢光膠材前之光譜之步驟、以及該量測一第二發光單元填充螢光膠材前之光譜之步驟係藉由該填充裝置之該光收集單元以及該光譜量測單元進行;以及該將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上之步驟、以及該將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上之步驟係藉由該裝置之該點膠單元進行。
- 如申請專利範圍第13項所述之方法,其中該第一發光單元及該第二發光 單元係同時設置於該填充裝置之該基座上。
- 如申請專利範圍第13項所述之方法,於該量測一第一發光單元填充螢光膠材前之光譜之步驟後,以及於該量測一第二發光單元填充螢光膠材前之光譜之步驟前,進行一步驟,該步驟包含:該移動單元依據該處理單元之訊號,將該光收集單元自該第一發光單元之位置上移動至該第二發光單元之位置上。
- 如申請專利範圍第13項所述之方法,於該將該第一膠量之螢光膠材覆蓋於該第一發光單元之該發光二極體晶片上之步驟後,以及於該將該第二膠量之螢光膠材覆蓋於該第二發光單元之該發光二極體晶片上之步驟前,進行一步驟,該步驟包含:該移動單元依據該處理單元之訊號,將該點膠單元自該第一發光單元之位置上移動至該第二發光單元之位置上。
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