TWI398349B - 蓋板之製造方法及用於製造封裝發光二極體的方法 - Google Patents

Description

蓋板之製造方法及用於製造封裝發光二極體的方法

本發明係有關於封裝的發光二極體，特別關係於一種可用於封裝發光二極體之蓋板的製造方法。

習知之封裝發光二極體，係以螢光粉混合於矽膠或環氧樹脂中，並以矽膠或環氧樹脂包覆於發光二極體晶片周圍，可利用發光二極體產生的光激發螢光粉，進而可發出各種顏色或白色的可見光。

然而，此種封裝發光二極體卻容易有不穩定與壽命不長的問題。矽膠與環氧樹脂外表可能受到水分侵蝕，使螢光粉與水分接觸，而造成螢光粉變質，耗損封裝發光二極體的壽命；此外，發光二極體晶片於使用時將會使周遭溫度上升，尤其，於不斷提高發光二極體照明功率的同時，發光二極體晶片將產生更多的熱，使周圍的矽膠、環氧樹脂與螢光粉發生變質，影響封裝發光二極體的穩定度與使用壽命。

本發明之主要目的在於提供一種封裝的發光二極體，具有較佳的壽命與穩定度。

為達成上述目的，本發明提供一種蓋板之製造方法，包括以下步驟：備料、調合、脫泡、注模、固化、脫模。

其中之備料係取備壓克力膠與螢光粉，其中，該壓克力膠係指未固化成型之壓克力材料。

其中之調合係將該壓克力膠與該螢光粉依一預定的比例混合製成中間產物。

其中之脫泡係將該中間產物置於真空環境，使該中間產物內混合的空氣自該中間產物分離。

其中之注模係將經過脫泡步驟後的中間產物澆注於一成型模具。

其中之固化係以紫外線照射澆注於該成型模具之中間產物，使該中間產物固化成型製成蓋板。

其中之脫模係令該蓋板與該成型模具分離。

藉此，本發明可利用上述方法製作一蓋板，用以進一步製作封裝發光二極體，以蓋板蓋設於發光二極體或發光二極體晶片上，避免或減少螢光粉受熱或接觸水分，提高螢光粉的穩定度，進而使封裝發光二極體具有較佳的使用壽命與穩定度。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

本發明提供一種蓋板之製造方法，所製造之蓋板可供用於製造如圖1所示的封裝發光二極體。

如圖2所示，本發明所提供蓋板之製造方法包括有以下步驟：

備料：預先準備或製備而取得壓克力膠與螢光粉，其中，該壓克力膠係指為可固化成形之壓克力材料，較佳者，前述與螢光粉混拌之壓克力膠，係包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯寡聚合體與光起始劑，且於受到紫外線照射後將產生聚合反應，形成固體的壓克力。其中之螢光粉，係指粉末狀的螢光物質。

調合：將壓克力膠與螢光粉依一預定的比例混拌成，黏度介於1000-3000CPS之中間產物，較佳者，預定的比例中，螢光粉的重量百分比介於百分之五至百分之五十之間。且螢光粉為配合不同顏色之發光二極體產生白光之激發效果，上述之螢光粉得為獨立之黃色螢光粉、混合R.G.B三原色之螢光粉、混合黃色與紅色之螢光粉、混合紅色與綠色之螢光粉，或者混合橘色與綠色之螢光粉。

脫泡：將中間產物置於真空環境中，並透過抽真空輔助機器，將中間產物內混合的空氣自該中間產物分離。

注模：將經過脫泡步驟後的中間產物澆注於一成型模具，較佳者，於真空環境中進行注模步驟，盡可能避免中間產物與模具之間殘留過量空氣或氣泡。當然為完全消除中間產物澆注至成型模具產生之氣泡，透過抽真空輔助機器為一最佳之方案。

固化：以紫外線照射澆注於成型模具之中間產物，使中間產物固化成型製成蓋板。其中，所照射之紫外線曝光能量約略為每平方公分3000至3500毫焦耳，曝光時間則介於20-40 秒之間，最佳者為以曝光能量每平方公分3000-3500毫焦耳條件下，持續照射30秒。

脫模：令該蓋板與該成型模具分離。

其中較佳者，固化步驟之前的各步驟係於一黃光室中進行，可避免壓克力膠於固化步驟前受到環境中的紫外線照射，而提早發生固化的現象。

藉此，利用上述步驟所製成的蓋板，進一步投入用於製造封裝發光二極體的方法中，可用以製作封裝發光二極體。請參考圖3至圖6，該用於製造封裝發光二極體的方法包括有以下步驟：取材：取一基板1與該蓋板2。其中，該基板1具有一第一面11與一第二面12，該蓋板2具有一第三面21與一第四面22，該第二面12形成有一凸緣3，該凸緣3圍構有一凹槽，其中該凸緣3可能為一體成型於該基板1，或可利用其他零件組裝或膠合於基板1形成，於本發明其他可能的實施例中，該凸緣3亦可位於該第三面21。該蓋板2為前述蓋板之製造方法所製作而成的蓋板，更明確地說，該蓋板中混合分佈有螢光粉，且該蓋板2主要係由壓克力所製成，使該蓋板2可供光線透射。較佳者，該蓋板2之第三面21或第四面22表面可形成有凹凸紋路，可利用凹凸紋路對光進行反射與折射。

建置電路：如圖4所示，於第二面12固設一發光二極體電路4，該發光二極體電路4可包括一至多個發光二極體晶片41，並可包括連接於發光二極體晶片的導線42，其中較佳者，該發光二極體電路4的設置可採用SMT(Surface Mount Technology表面黏著技術)製程進行。

固定：於真空環境下將該蓋板2固設於該基板1，使該凹槽被該蓋板2與該基板1所封閉，形成一封閉空間，且該封閉空間內為真空狀態，該發光二極體電路4則位於該封閉空間中。其中，該蓋板2與該基板1之間係利用光硬化樹脂5加以固定，於本創住其他可能的實施例中，亦可利用高週波加熱，使蓋板2或基板1發生局部熔化，再進一步將該蓋板2與該基板1壓合。

利用上述步驟，即可用以製造如圖1所示之封裝發光二極體，其中，發光二極體晶片41係與該蓋板2分離，且封閉空間中為真空狀態，使發光二極體晶片41所產生的熱不易傳遞至蓋板2，可避免蓋板2中的螢光物質受到高溫影響而變質；同時，蓋板2中的螢光粉係被混合包覆於蓋板2的壓克力中，可避免螢光物質直接向外暴露，而可避免螢光物質接觸水分而變質。

又，蓋板2與基板1之間的封閉空間為真空狀態，可減少發光二極體晶片41所產生的光接觸空氣而產生損耗，可維持較佳的發光效率；同時，該蓋板2可形成凹凸紋路，可提供聚光的效果，維持較佳的照明能力。較佳者，亦可於蓋板2的第四面額外設置其他保護層，避免蓋板2遭受磨耗或其他物質的侵蝕。

綜上所述，本發明所提供蓋板之製造方法可用以製造蓋板，進一步供用於製造封裝發光二極體的方法中，用以製造封裝的發光二極體，可提高封裝發光二極體的耐用度與穩定度，實為具有進步之功效，符合本國專利法規定之專利要件，爰依法提起專利申請，鑑請　鈞局早日核予專利，實感德便。

1．．．基板

11．．．第一面

12．．．第二面

2．．．蓋板

21．．．第三面

22．．．第四面

3．．．凸緣

4．．．發光二極體電路

41．．．發光二極體晶片

42．．．導線

5．．．光硬化樹脂

圖1為本發明所製成之封裝發光二極體局部剖視圖。

圖2為本發明所提供蓋板之製造方法流程圖。

圖3至圖6為本發明中封裝發光二極體之生產連續動作示意圖。

Claims (9)

1. 一種蓋板之製造方法，包含下列步驟：備料：取壓克力膠與螢光粉，其中，該壓克力膠係指未固化成型之壓克力材料；調合：將該壓克力膠與該螢光粉依一預定的比例混合製成黏度介於1000-3000CPS之中間產物，該螢光粉的重量百分比係介於百分之五至百分之五十之間；脫泡：將該中間產物置於真空環境或輔以抽真空輔助機器，使該中間產物內混合的空氣自該中間產物分離；注模：將經過脫泡步驟後的中間產物澆注於一成型模具，並利用抽真空輔助機器，將澆注至成型模具之中間產物產生之氣泡消除；固化：以紫外線照射澆注於該成型模具之中間產物，使該中間產物固化成型製成蓋板；該紫外線曝光量以每平方公分3000至3500毫焦耳持續曝照20-40秒之間；脫模：令該蓋板與該成型模具分離。
2. 如請求項1所述蓋板之製造方法，其中，固化步驟中預定的比例中，該紫外線曝光量以每平方公分3000至3500毫焦耳持續曝照30秒為最佳。
3. 如請求項1所述蓋板之製造方法，其中注模步驟係於真空環境中進行。
4. 如請求項1所述蓋板之製造方法，其中固化步驟之前的各步驟係於一黃光室中進行。
5. 如請求項1所述蓋板之製造方法，其中該壓克力膠包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯寡聚合體與光起始劑。
6. 一種用於製造封裝發光二極體的方法，包含如請求項1至5中任一項所述蓋板之製造方法，該用於製造封裝發光二極體的方法包含下列步驟：取材：取一基板與該蓋板，該基板具有一第一面與一第二面，該蓋板具有一第三面與一第四面，該第二面與該第三面其中一者具有一凸緣，該凸緣圍構有一凹槽；建置電路：於該第二面固設一發光二極體電路，該發光二極體電路包含至少一發光二極體晶片；固定：於真空環境下將該蓋板固設於該基板，使該凹槽被該蓋板及該基板所封閉形成一封閉空間，該發光二極體電路位於該封閉空間中。
7. 如請求項6所述用於製造封裝發光二極體的方法，其中該固定步驟中，係以光硬化樹脂將該蓋板與該基板相互固定。
8. 如請求項6所述用於製造封裝發光二極體的方法，其中該第三面形成有凹凸紋路。
9. 如請求項6所述用於製造封裝發光二極體的方法，其中該第四面形成有凹凸紋路。