TWI425670B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

發光裝置及其製造方法

本發明涉及一種發光裝置及發光裝置的製造方法，尤其涉及一種以半導體發光元件作為光源的發光裝置及其製造方法。

習知的發光裝置一般有發光二極體模組或單個的發光二極體(Light Emitting Diode，LED)等。發光二極體模組的製作通常係基於能夠承載發光二極體同時為發光二極體提供電力的印刷電路板。一般的印刷電路板的防焊漆有各種顏色之選擇，而現有的運用於發光二極體模組中的印刷電路板均採用白色的防焊漆，旨在增加發光二極體的反射亮度。然而該亮度反射僅有7至8成。這就導致必須增加發光二極體的數量以使該發光二極體模組的亮度達到所需要求。

同樣，發光二極體在封裝制程上也係採用白色塑膠作為光反射層或者在反射面上電鍍金屬材質，從而對光進行反射，然而此反射率也很低，致使單個發光二極體的亮度不高。

有鑒於此，有必要提供一種增強光反射效率的發光裝置及其製造方法。

一種發光裝置，包括發光元件以及設置於發光元件週邊的反射層 ，所述反射層的反射材質為鏡面油墨。

一種發光裝置的製造方法，包括以下步驟：提供一個透明基體與鏡面油墨；將鏡面油墨攪拌均勻，並將鏡面油墨塗布在透明基體上；使鏡面油墨乾燥、固化，得到與透明基體緊貼的鏡面層以及與該鏡面層相對的霧面層；對透明基體進行機械加工，得到所需形狀的反射層；及將反射層的霧面層黏貼在發光裝置的預設表面上。

採用鏡面油墨作為反射材質在反射面形成鏡面或電鍍效果，由此可使反射率達9成以上，對於發光裝置可以減少發光二極體使用的數量，同時減少其功率及能耗。

10‧‧‧發光二極體模組

11‧‧‧印刷電路板

12、20‧‧‧發光二極體

13、26、40‧‧‧反射層

14、27、31‧‧‧透明基體

15、28‧‧‧反射材質

21‧‧‧基板

22‧‧‧反射杯

23‧‧‧發光二極體晶片

24‧‧‧封裝體

25‧‧‧電路結構

30‧‧‧鏡面油墨(液態)

32‧‧‧鏡面油墨(固態)

33‧‧‧鏡面層

34‧‧‧霧面層

35‧‧‧附著物

36‧‧‧預設表面

圖1為本發明一實施例的發光裝置結構的剖面示意圖。

圖2為本發明另一實施例的發光裝置結構的剖面示意圖。

圖3為本發明一實施例的發光裝置的製作流程圖。

圖4為本發明一實施例的發光裝置製作方法的各步驟所得的結構示意圖。

圖1為本發明一實施例的發光裝置結構的剖面示意圖。該發光裝置為發光二極體模組10。該發光二極體模組10包括印刷電路板11，安裝於印刷電路板11上並與其電連接的至少一發光二極體12， 以及設置於該至少一發光二極體12週邊的反射層13。

該印刷電路板11上表面鋪設了一層反射層13，該反射層13包括一透明基體14以及與該透明基體14緊貼的反射材質15，並以此反射層13作為印刷電路板11的防焊漆代替原有白色防焊漆。該反射材質15採用鏡面油墨材料。該鏡面油墨光線反射力強，可達95%或以上，光線射在該反射材質15上，經其發射後仍能達到接近原有亮度，由此增強了該發光二極體模組10的整體亮度，同時可減少發光二極體12的數量，降低功率和能耗。該鏡面油墨具有不導電、不氧化並且防焊的物理特性，其防焊特性表現在該鏡面油墨乾燥後不與其他物質結合從而保護銅線，同時也防止在對發光二極體12進行電連接的過程中將發光二極體12焊接到不正確的地方。該鏡面油墨符合漆材的各項檢驗，如藉由高溫高濕、冷熱循環、附著力等實驗檢測。該鏡面油墨能夠在-40℃至100℃的工作環境下連續7天不變質，能夠在280℃的高溫下連續30秒至1分鐘不變質，耐水性至少達IPX6以上，無毒性和低鹵性符合歐盟ROSH指令要求。該鏡面油墨的附著力可達到耐附著力實驗5B標準，指甲刮不掉，同時耐3M膠帶，並且能夠附著於任何軟性或硬性物體上。在本實施例中，該印刷電路板11為平板狀，當然在其他實施例中，該印刷電路板11也可為其他形狀，而其反射層13上塗布的反射材質15也可隨之而做相應的改變。

該至少一發光二極體12安裝在前述印刷電路板11上，為該發光二極體模組10的發光元件，並與印刷電路板11電性連接。

當該至少一發光二極體12點亮時，光線射向反射層13並經由該反射層13反射，反射率達95%或以上，也即反射出的光線可達原光 線的95%或以上。

圖2示出了本發明另一實施例的發光裝置結構的剖面示意圖。該發光裝置為一發光二極體20。該發光二極體20包括基板21，該基板21具有反射杯22，該反射杯22內設有封裝體24，安裝於基板21上並封裝於封裝體24內部的至少一發光二極體晶片23，以及設置於該至少一發光二極體晶片23週邊的反射層26。

該基板21包括電路結構25，用於承載發光二極體晶片23並向其提供電力。該反射杯22形成於基板21上表面，該基板21和反射杯22可以為一體成型結構，也可以為分開成型。在本實施例中，該基板21為平板狀。該反射杯22的內壁上鋪設有一反射層26，該反射層26設置在發光二極體晶片23週邊用以反射發光二極體晶片23發出的光。該反射層26包括一透明基體27以及與該透明基體27緊貼的反射材質28，該反射材質28位於透明基體27與反射杯22的內壁之間。該反射材質28採用鏡面油墨，該鏡面油墨與前述發光二極體模組10中所述鏡面油墨相同。

該至少一發光二極體晶片23設置於基板21上，並與基板21上表面的電路結構25電性連接，為該發光二極體20的發光元件。該至少一發光二極體晶片23可以藉由覆晶、共晶或者固晶打線的方式電性連接在電路結構25中。在本實施例中，該至少一發光二極體晶片23為一個，並採用固晶打線方式電連接於電路結構25中。

該封裝體24覆蓋於發光二極體晶片23和基板21上，從而起到防濕氣與保護的作用。該封裝體24可採用模壓工藝將透明封膠材料，如環氧樹脂或矽氧烷等形成於基板21上，形成封裝體24。當然也可採用其他材料和方法制得該封裝體24。

當該發光二極體20點亮，光線由發光二極體晶片23發出，部分光線射向反射層26後經由反射層26的鏡面油墨反射後，其反射光線仍然可達入射光線的95%或以上，由此增加該發光二極體20的亮度。若此光線為熱輻射光，經由該反射層26的反射也同時將熱能光折射出去。

該發光二極體20也可以運用於前述發光二極體模組10中，作為該發光二極體模組10的發光元件。

圖3為本發明一實施例的發光裝置的製作流程圖。其包括以下步驟：第一步驟100：提供一透明基體31與鏡面油墨30；第二步驟102：將鏡面油墨30攪拌均勻，再塗布在透明基體31上；第三步驟104：使鏡面油墨30乾燥、固化，得到與透明基體31緊貼的鏡面層33以及與該鏡面層33相對的霧面層34；第四步驟106：對透明基體31進行機械加工，得到所需形狀；請同時參閱圖4，所述第一步驟100為鏡面油墨30塗布前的準備工作，提供一透明基體31，該透明基體31可以為透明的PS板、PC板、ABS板、PET板、PVC板、PMMMA板等。

第二步驟102係將鏡面油墨30攪拌均勻，使其鋁粉與樹脂充分地混合均勻，並根據需要添加部分稀釋劑，以確保鏡面效果的出現，否則，會影響到後續鏡面效果的產生。然後將均勻的鏡面油墨30利用噴塗、絲網印刷等附著方式塗布在前述透明基體31上。由 於鏡面油墨30稀如水，應採取恰當的印刷技巧，在印刷時，鏡面油墨30倒入網版後應連續快速印刷，才能完成順利印刷，有效的避免例如堵網、鏡面油墨印不下去、在網版上結渣團、鏡面效果不好等缺失。

第三步驟104係將塗布好的鏡面油墨30進行乾燥固化。鏡面油墨30的乾燥方法一般有自然乾燥、加熱乾燥、紫外線乾燥、電子束照射乾燥、紅外線乾燥、微波乾燥等多種形式。可以直接採用自然乾燥法，將塗布好的鏡面油墨30靜置放置，待其慢慢乾燥。也可以先自然乾燥一段時間，當鏡面油墨30出現鏡面效果後進行強制乾燥，如，採用烘烤等，將鏡面油墨30置於60℃的溫度下強制乾燥24小時，或置於150℃的溫度下強制乾燥10至15分鐘，使其完全固化。當然，還可採用其他合適的乾燥方式將鏡面油墨30固化。固化後的鏡面油墨32在與透明基體31緊貼的面形成鏡面層33，與該鏡面層33相對的面為霧面層34。

第四步驟106係藉由切割、斷裂等機械加工工藝將前述整塊透明基體31分割得到所需要的輪廓外形，如圓形、方形等形狀。然後還可以藉由壓模等機械加工工序使原有平板狀透明基體31形成具有凹凸狀或其他各種形狀的形態(圖未示)，如在其表面形成微結構，以利於光線可以達到全反射，增加反射效率。由此即可得到所需反射層40結構。

圖4中108係將該反射層40固定到發光裝置中的步驟。將反射層40翻轉，使鏡面層33朝向上方、霧面層34朝向下方，在霧面層34上塗布黏接劑將霧面層34緊貼在發光裝置附著物35的預設表面36上，由此得到具有鏡面效果或電鍍效果的反射層。該附著物35可以 為發光裝置中需要進行光反射的物質，如前述發光二極體模組10的印刷電路板11，或前述發光二極體20的反射杯22等，預設表面36即為印刷電路板11的安裝發光二極體12的表面，或者發光二極體20的反射杯22的內壁。

可以理解的係，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種相應的改變與變形，而所有該等改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。

20‧‧‧發光二極體

21‧‧‧基板

22‧‧‧反射杯

23‧‧‧發光二極體晶片

24‧‧‧封裝體

25‧‧‧電路結構

26‧‧‧反射層

27‧‧‧透明基體

28‧‧‧反射材質

Claims (6)

1. 一種發光裝置的反射層的製造方法，包括以下步驟：提供一個透明基體與鏡面油墨；將鏡面油墨攪拌均勻，並將鏡面油墨塗布在透明基體上；使鏡面油墨乾燥、固化，得到與透明基體緊貼的鏡面層以及與該鏡面層相對的霧面層；對透明基體進行機械加工，得到所需形狀的反射層；及將反射層的霧面層黏貼在發光裝置的預設表面上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的反射層的製造方法，其中將鏡面油墨乾燥固化的步驟係採用靜置方式使鏡面油墨完全固化，或先採用靜置方式待鏡面效果呈現後，再以60℃強制乾燥24小時或150℃強制乾燥10至15分鐘，使鏡面油墨完全固化。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的反射層的製造方法，其中所述發光裝置的預設表面為發光二極體模組中的印刷電路板的表面，或者發光二極體中的圍設發光二極體晶片的反射杯的內壁。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的反射層的製造方法，其中，所述透明基體為PS板、PC板、ABS板、PET板、PVC板或PMMMA板。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的反射層的製造方法，在將反射層的霧面層黏貼在發光裝置的預設表面上的步驟中還包括將反射層翻轉，使鏡面層朝向上方、霧面層朝向下方，在霧面層上塗布黏接劑將霧面層緊貼在發光裝置的預設表面上。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置的反射層的製造方法，其中，所述鏡面油墨包括鋁粉及樹脂。