TWI452733B - 用於轉換發光波長之均勻膜層結構及其形成方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於形成均勻膜層結構之方法，尤係關於用於轉換LED發光波長之均勻膜層結構及其形成方法。
本申請案主張與本案同一申請人於2009年12月26日申請之第61/284,792號美國臨時申請案之優先權，其概括及合併之全文併入本文做為參考。此申請案亦與本案申請人於2009年10月05日申請之第12/587,290號美國專利案、2009年10月05日申請之第12/587,281號美國專利案、以及2009年10月05日申請之第12/587,291號美國專利案相關，其概括及合併之全文併入本文做為參考。
本發明係一般關於材料製程及光學設備技術。更特定而言，本發明之實施例提供用以形成均勻材料層的方法及系統，其可用於光學裝置，像是LED裝置中透鏡的螢光體層。此處所使用的「螢光體」係指任何發光材料，其吸收一種波長的光以及發射不同波長的光。在此，「螢光體」及「波長轉換材料」之用語係可交替地使用。
螢光體材料已經廣泛地使用於產生白光的LED封裝或各種具有藍泵LEDs(blue pump LEDs)(例如，螢光體轉換之綠色或紅色)之光色。於藍色LED晶片或封裝組件之上沈積螢光體材料的傳統方法包含：
漿液方法：螢光顆粒係散佈於矽樹脂環氧樹脂或溶劑填充材料中以形成螢光體混合物，其藉由像是噴塗或浸漬塗佈或分配或在杯內之螢光體或製模於支撐結構上等各種技術將該螢光體混合物施用至LED表面或封裝透鏡材料。
電泳沈積(EPD)：螢光顆粒係散佈至電化學溶液以及藉由跨接在LED晶圓及電化學溶液之偏壓電壓沈積於LED晶圓上。
上述傳統方法的問題在於LED表面上或LED封裝內部厚度均勻性差異。漿液方法通常形成具有厚度不一的顆粒層，導致LED之光色點不一致以及螢光體轉換LED之顏色均勻性變差。再者，該些傳統方法很難於非平坦表面上形成均勻之螢光體層。以這些傳統方法滿足照明應用上之要求遂面臨相當大之挑戰。
已知以遠端螢光體技術(remote phosphor)應用螢光體矽樹脂至LED非平坦封裝表面上的一個問題在於螢光體塗佈均勻性。因為螢光體-矽樹脂混合物的黏度通常高於固化的LED封裝膠體，也因此，造成螢光體-矽樹脂之曲率較大，亦即，螢光體層中央區厚度大於外緣。在遠端螢光體技術應用方面，在LED二次光學元件上形成均勻螢光體塗層亦存在相同的挑戰。
因此，如何提供一種用於轉換發光波長之均勻膜層結構，以改善LED之光學性質，實為一重要課題。
本發明提供以高產率沈積均勻螢光顆粒層至各種LED封裝結構或LED晶片的製造方法。本發明部分實施例可應用於用以塗佈螢光體至LED二次光學元件上。此處所使用的「螢光體(phosphor)」係指任何吸收一種波長的光以及發射不同波長的光之發光材料。
具體而言，本發明揭露一種形成均勻膜層結構之方法，係包括：提供一物件之第一表面；於該第一表面上形成至少一螢光顆粒層(layer of phosphor particles)，其中，該螢光顆粒為螢光體粉末(phosphor powders)，且每一該螢光顆粒層中之螢光顆粒係至少與另一螢光顆粒連接，而令該螢光顆粒層中之螢光顆粒無一係與其其它螢光顆粒無連接關係；以及於該螢光顆粒層上形成第一黏固層，以固接該螢光顆粒層。
前述方法中，該第一黏固層係可為黏合顆粒(binder particales)的層。
本發明復提供一種形成均勻膜層結構之方法，係包括：提供第一表面；於該第一表面上形成至少一層螢光顆粒層，其中，各該螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料；以及黏固各該螢光顆粒。
在螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料的態樣中，該螢光顆粒係螢光體粉末及黏合材料之混合物或該黏合材料包覆螢光體粉末所形成者，而黏固該螢光顆粒之步驟係指加熱該黏合材料，俾黏固各該螢光顆粒。該螢光體粉末係佔有該經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層75%以上的體積。又，復可於該螢光顆粒層上形成第一黏固層，再加熱該黏合材料及第一黏固層以固化該螢光顆粒層。
前述方法中，該物件之第一表面係可由具有黏性之第二黏固層所提供。另一方面，該第一黏固層係可為防潮(moisture resistant)材料所製成，例如聚對二甲苯(parylene)。
本發明的方法中，復可包括轉移步驟，如將該經固化之螢光顆粒層轉移至另一物件之第二表面上或上方；或者將該經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層轉移至另一物件之第二表面上或上方。該第二表面係可為LED透鏡、二次光學元件(secondary optics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓之表面。
另一方面，與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層之表面係可具有透鏡輪廓，該透鏡輪廓係未與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層之表面。在螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料的態樣中，若該螢光顆粒層上形成有第一黏固層，與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層表面亦可具有透鏡輪廓，且該透鏡輪廓係未與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層之表面。
根據前述之方法，本發明復提供一種用於轉換發光波長之均勻膜層結構，係包括：第一黏固層；以及形成並固化於該第一黏固層上之螢光顆粒層，其中，各該螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料，且該螢光體粉末佔有該螢光顆粒層75%以上的體積。
該第一黏固層係可為防潮(moisture resistant)者，例如聚對二甲苯(parylene)。
在用於轉換發光波長之均勻膜層結構中，復可包括承載體，係藉由該第一黏固層接合該螢光顆粒層，使該第一黏固層介於該承載體與螢光顆粒層之間，且該承載體係選自LED透鏡、二次光學元件(secondary oprics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓。
或者，與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層表面係具有透鏡輪廓。
相較於傳統方法，螢光體通常係散佈於矽樹脂或液體中以及接著置於LED表面或封裝件上，無法使螢光顆粒能有效均勻散佈於矽樹脂或液體中，且於散佈有螢光顆粒之矽樹脂或液體塗覆於LED元件或封裝件上後，亦無從有效控制螢光顆粒之分佈均勻度，遂會導致習知方法所形成之螢光顆粒層中之螢光顆粒有的會聚集連結一起，有的會獨立存在，遂會造成LED成品之光色點不一致及顏色均勻度不符需求等問題。本發明於LED封裝表面或二次光學元件的表面或LED晶粒的表面或LED表面形成均勻膜層的方法，則可有效避免上揭習知問題之發生。本發明提供之方法復可包括下列步驟：
(1)於一物件之第一表面上形成均勻之螢光顆粒層；
(2)在固化該螢光顆粒層之製程期間最小化粒子於第一表面上之移動；
(3)轉移該經固化之螢光顆粒層至諸如LED封裝表面或LED表面的所欲表面。該轉移可以模製成型製程(molding processing)完成、或貼附膠層或施加等向力至封裝膠體表面，例如對表面為正向之壓力，以移除可造成形成於壓制頭表面顆粒分布變形之剪切力。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。本發明也可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
請參閱第1A及1B圖，係本發明之均勻膜層結構之形成方法的第一實施例，該方法係於一模具之第一表面101上形成至少一螢光顆粒層10，該螢光顆粒層10中之螢光顆粒為螢光體粉末所構成者；以及於該螢光顆粒層10上形成第一黏固層12，以固接該螢光顆粒層10。
螢光體係用以轉換或改變光波長，例如，轉換或改變LED式的光源。一般用於此目的之螢光體包括釔鋁石榴石(YAG)材料、鋱鋁石榴石(TAG)材料、ZnSeS+材料以及矽鋁氮氧化物(SiAlON)材料(如α-SiALON)等等。然而，根據本發明之實施例，轉換或改變入射光之波長之任何材料均可用作螢光體材料。此處所使用的術語「螢光體」係表示具有轉換或改變光波長至另一波長能力的所有材料，包含不同波長轉換或波長改變材料之混合物或結合物。又本實施例中，螢光顆粒係指粉末狀的螢光體本身。
形成實質均勻之螢光顆粒層10係為用以達成高品質之光轉換的關鍵。在本實施例中，如第1A圖所示，係採用靜電電荷製程以於如模具之第一表面101上沈積實質均勻之螢光顆粒層10。該靜電電荷製程的細節可參考第12/587,290號美國專利，其係併入本文做為參考。舉例而言，形成該螢光顆粒層10之步驟係於該第一表面101上形成靜電荷，以及使該帶有靜電荷之第一表面101靠近並吸附該螢光顆粒以形成該螢光顆粒層10。不同於漿液環境中的傳統電化學電荷製程，靜電電荷製程係在非液體環境中實行。亦即，該沈積程序不需維持螢光顆粒以及黏合劑在液體懸浮液中分佈之均勻度，也無此問題。相對地，在本發明之部分實施例中，螢光顆粒以及黏合材料係分別形成及/或塗佈於模具之第一表面上。
因此，本發明所使用之靜電電荷製程可準確地控制螢光顆粒包覆密度以及層厚度。在實施例中，該製程係可重複的實施於相同表面上，以在半球形表面、不同形狀的凹或凸表面或平坦表面上建立單一或多層之均勻含顆粒發光材料層。從而形成具有高包覆密度(packing density)的顆粒層並均勻地分佈於物件或元件之表面上。此外，單一層中所吸引的螢光顆粒可包含多種螢光體(螢光體粉末)，意即具有不同顏色的螢光體，或者可形成各層之顏色不同之多層中。多層之螢光顆粒層之形成係以重複該製程而形成。此外，該螢光顆粒層可包含螢光顆粒及其它填充顆粒。
如第1B圖所示，在形成螢光顆粒層10之後，接著藉由第一黏固層12固定該螢光顆粒層10，以最小化螢光顆粒之移動。
該第一黏固層12係可為可固化材料，例如矽樹脂、環氧樹脂、玻璃、軟化材料(softens)或用於LED封裝的任何適當材料。在一些實施例中，像是介電層的薄膜可設置於螢光顆粒層上。例如，可使用CVD、PVD、電子束蒸鍍或其它沉積方法沉積例如SiO2
層之介電層或聚對二甲苯(parylene)。在一實施例中，所沉積的層可部分地填充於螢光顆粒層的內部區域，如顆粒間隙。但實質上第一黏固層係形成於該螢光顆粒層上，並在隨後製程步驟期間提供足夠的結合力。
使用介電質膜以穩固粒子的優點之一是沈積膜的折射率係可調整以匹配最大光萃取。介電質材料膜係在低製程溫度沈積較佳，從而該膜為相當多孔的。多孔介電質膜係足以支撐螢光顆粒以在隨後製程期間消除螢光顆粒之移動，且亦允許黏合材料(用於黏附螢光顆粒至LED封裝體)穿透填充於顆粒粉體內之空間。
在另一實施例中，第一黏固層12亦可具有高熱傳導性以促進自螢光體層之散熱效率。
在另一實施例中，第一黏固層12可為具有優異的抗濕氣性能，如聚對二甲苯，以避免螢光體或LED在濕/熱操作條件期間退化。
在第一黏固層12之另一實施方式中，請參閱第1B’圖，該第一黏固層12係黏合顆粒(binder particales)12a層。
諸如矽樹脂或環氧樹脂化合物或熱塑性塑膠或玻璃的黏合顆粒可藉由靜電吸引至螢光顆粒層10的頂面。第一表面101可視需要在黏合顆粒12a吸附製程期間受熱至預定溫度。此係儘快地軟化與第一表面101上之螢光顆粒層10接觸之黏合顆粒12a。
之後，可在預定溫度固化模具之第一表面上之螢光顆粒層10及黏合顆粒12a以彼此黏合螢光顆粒。
請參閱第2圖，係本發明均勻膜層結構之形成方法的第二實施例，本實施例與前述實施例大致相同，其差異在於該模具之第一表面101係由具有黏性之第二黏固層14所提供。更具體而言，該螢光顆粒層10係形成於第二黏固層14之表面(即第一表面)上，並夾置於第一黏固層12及第二黏固層14之間。本實施例第二黏固層14之材質、形成方式及態樣可如前述內容實施。
請參閱第3A及3B圖，係本發明均勻膜層結構之形成方法的第三實施例，該形成均勻膜層之方法係包括：於第一表面101上形成至少一層螢光顆粒層10’，各該螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料；以及黏固各該螢光顆粒。
在本實施例中，先準備預塗覆之螢光顆粒，該螢光顆粒係螢光體粉末10a與黏合材料10b混合之混合物或被黏合材料10b包覆，例如矽樹脂、環氧樹脂、熱固性或熱塑性聚合物黏合材料。可以懸輥法(rolling-suspension)令聚合物黏合材料塗覆螢光體粉末10a，接著乾燥分離溶劑。或者，可以類似形成聚合物模壓成型化合物的方式實行，其中，結合聚合物及添加物以獲得需要的物理及化學性質的混合物。換言之，螢光體粉末10a可視為與聚合物結合之填充物。視所選擇之製程技術，該螢光體-聚合物混合物可倍至成液體、橡膠、片體、固體或粉末形式。預塗覆之螢光顆粒的優點之一係為對於螢光體沈積程序於LED晶片表面上或LED封裝結構上製造程序的容易性，即使使用現有的模具製程技術亦可達成。
形成該螢光顆粒層之步驟係於該第一表面101上形成靜電荷，以及使該帶有靜電荷之第一表面101靠近並吸附該預塗覆之螢光顆粒以形成該螢光顆粒層。該預塗覆之螢光顆粒可帶靜電電荷或不帶電，且接著被吸引至以靜電電荷充電之第一表面101上。經加熱該黏合材料，即能黏固各該螢光顆粒。該螢光體粉末係佔有該經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層75%以上的體積。在具體實施時，在形成預定厚度之螢光顆粒層後，接著可使第一表面101受熱至預定溫度以固化黏合材料。隨後，螢光顆粒係彼此結合，而使每一螢光顆粒至少與另一螢光顆粒連結，較佳為每一螢光顆粒均與鄰接之螢光顆粒連結，且可在隨後製程步驟期間有效地消除顆粒移動而使螢光顆粒均相互連接。
在本實施例中，復可包括於該螢光顆粒層上形成第一黏固層12，如第3B圖所示，該第一黏固層係聚對二甲苯；然後加熱該黏合材料10b及第一黏固層12以固定該螢光顆粒層10’。
此外，同樣地，該製程係可重複的實施於相同表面上，以在半球形表面、不同形狀的凹或凸表面或平坦表面上建立單一或多層之均勻含顆粒發光材料層。從而形成具有高包覆密度(packing density)的顆粒層並均勻地分佈於表面上。此外，單一層中所吸引的螢光顆粒可包含多種螢光體(螢光體粉末)，意即具有不同顏色的螢光體，或者可形成顏色不同之層之多層結構。多層之螢光顆粒層之形成係重複該製程而為之。螢光顆粒層亦可包含螢光顆粒及其它填充顆粒。
根據前述之製法，本發明復提供一種用於轉換發光波長之均勻膜層結構，係包括：第一黏固層12；以及形成並固定於該第一黏固層12上之螢光顆粒層10’，其中，各該螢光顆粒包括螢光體粉末及黏合材料，且該螢光體粉末佔有該螢光顆粒層75%以上的體積。
請參閱第4及5圖，係進一步說明本發明均勻膜層結構之形成方法，其主要包括將螢光顆粒層轉移至所欲之另一置或物件之第二表面上或上方。本實施例中，係將前述第一或第二實施例之經固化之螢光顆粒層，或者第三實施例之經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層轉移至另一裝置或物件之第二表面上或上方。
如第4圖所示，於特定壓力下以適合之膠層5緊壓第一表面101於第二表面102上，以於第二表面102上設置螢光體層，以及在預定溫度固化。如第4圖所示，該第二表面102係LED透鏡之表面，是種在第二表面102上轉移螢光顆粒層之透鏡整體可稱為轉移透鏡(transfer lens)。此外，第二表面102亦可為二次光學元件(secondary optics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓之表面。又，該LED透鏡之第二表面102及/或其他表面上被覆有如聚對二甲苯之防潮膜。
再者，若轉移之螢光顆粒層係根據第三實施例所形成者，該膠層5可為第3B圖之第一黏固層12，故第一黏固層12只需在轉移步驟時固化。
根據此方法所得之在用於轉換發光波長之均勻膜層結構中，復包括提供第二表面102之承載體，且該承載體係選自LED透鏡、二次光學元件(secondary optics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓。該承載體係藉由該第一黏固層12(或膠層5)接合該螢光顆粒層10，使該第一黏固層12介於該承載體與螢光顆粒層10之間。又，該承載體為LED透鏡，且該LED透鏡之表面上被覆有如聚對二甲苯之防潮膜。
請參閱第5圖，係說明轉移螢光顆粒層至另一裝置或元件之第二表面102的另一方法。該第一表面101係可為第一模具51的表面之一，如第5A、5B及5C圖所示。第一模具51與第二模具52接合時構成之模具腔室中係可填充熱可固化材料6，像是矽樹脂、環氧樹脂或甚至熱塑性塑膠或玻璃，其可在升高的溫度融化以及重新形成。該第一模具51與第二模具52可由金屬或非導體材料所形成。
具有螢光顆粒層10(或10’)之第一模具51係壓合於第二模具52上，從而將螢光顆粒層10置入如透鏡外形之腔室內。在模壓製程期間，螢光顆粒層10係仍承載於第一模具51表面之表面上，如此螢光顆粒的分佈在模壓製程期間並未受影響。加熱該模具以硬化熱可固化材料6，以及如第5C圖所示，隨後分離第一模具51及第二模具52。在分離之後，該螢光顆粒層10係形成於如透鏡之封裝體表面上。第5C圖所示之透鏡亦為轉移透鏡之態樣。
此外，若該螢光顆粒層10係根據第一實施例所形成者，則可整合第1B圖及第5A至5C之步驟來完成第一黏固層，以得到具有透鏡輪廓之第一黏固層。換言之，與該螢光顆粒層10接觸之第一黏固層表面係具有透鏡輪廓，且該透鏡輪廓係未與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層之表面。
另一方面，若該螢光顆粒層10係根據第三實施例所形成者，熱可固化材料6可直接接合於螢光顆粒層10上作為第一黏固層，則與該螢光顆粒層10接觸之第一黏固層表面6a亦可具有透鏡輪廓。而用於轉換發光波長之均勻膜層結構中，與該螢光顆粒層10接觸之第一黏固層表面6a係具有透鏡輪廓。
本實施例之製程技術可以適當對應之壓制工具(molding tool)延伸應用螢光顆粒層至各種形狀之表面，諸如凹形表面，例如透鏡或覆蓋物的內表面，如第6A圖所示；凸形表面，像是透鏡或覆蓋物的外表面，如第6B圖所示；平坦表面或板體，如第6C圖所示。
如第7圖所示，第一表面101可組構成用於大量生產之陣列。第一表面101之頭部表面可根據本發明對應封裝表面或其他所欲之螢光顆粒層之輪廓而塑造。
本實施例提供施加等向力至封裝表面之方法。這些方法可利用於轉移螢光顆粒層至曲面上，如第1圖所示之將螢光顆粒層10轉移至另一彎曲之封裝表面，以提供介於二表面之正向壓力及無剪切力。
如第8A圖所示之實施例，膨脹性材料81係敷設於支撐件80之曲型表面層內側。壓制頭82的外表面係為如矽樹脂之彈性材料，其係如支撐件80內之膨脹性材料81。當溫度上升時，膨脹性材料81之體積擴張，施加等向力於曲型表面層上。在特定實施例中，該螢光顆粒層10係形成於使用例如上述方法之一的曲型表面層上。曲型表面層係鄰接於接收表面位置，例如，透鏡或封裝材料。膨脹性材料之溫度上升，使螢光顆粒層10受壓制於接收表面上。施加於二表面之壓力則使該螢光體層轉移至接收表面。
根據實施例，二表面之距離係為可選擇的。在一實例中，二表面可互為接觸。在另一實例中，二表面之間可具有間隔。該間隔可為幾微米至200微米或更大。在另一實例中，膨脹性材料81係構成引起二表面之間的實質均勻壓力。膨脹性材料81之例子包括可膨脹微球(Expancel)、在升高溫度時膨脹的其它適合材料或其組合的材料。
在一實施例中，螢光顆粒層10係在凸形表面上，其可藉由膨脹性材料81排出。在另一實施例中，螢光顆粒層10係在如第8B圖所示凹形表面上，其可藉由設置於螢光顆粒層10外部上之膨脹性材料層向內推。
應用正向力至表面主要係用以消除剪切力，該剪切力可在顆粒貼附加至封裝表面期間，擾亂形成於壓制機工具表面上顆粒分佈。
如第8A圖所示之實施例之一，壓制頭82係以像是矽樹脂的膨脹性材料製成。膨脹性容器(vessel)係可嵌埋在壓制頭82內。膨脹性容器可以液體或Expancel或具有Expancel的液體填充。如上所述，螢光顆粒係形成均勻層於頭部區域上。在一實施例中，光纖導引藍光LED可安裝至壓制機頭部內以就地監視壓制機頭部之螢光體粉末的量被吸引至所欲之光色點。
在螢光顆粒轉移期間，具有螢光顆粒之工具頭部接著再壓制封裝表面，同時工具頭部係藉由升溫或注入空氣至頭部而膨脹。一旦頭部膨脹，壓制機頭部提供正向於封裝體表面之等向力，以在固化程序期間消除粒子移動。
提供用以轉移螢光顆粒層至另一表面之等向力的類似方法可應用於以膨脹性頭部適當設計之各種表面，如第8B圖所示凹形表面之頭部設計。
請參閱第9A至9D圖，係顯示根據本發明相較於藉由漿液方法形成螢光顆粒層之分佈說明及螢光顆粒層之封裝結構。如第9A圖所示之根據本發明實施例沈積螢光顆粒的包覆結構，螢光顆粒18係高度地疊覆(packed)於表面上。螢光體粉末佔據該螢光顆粒層75%以上的體積。此難以由如第9B圖所示之螢光體矽樹脂混合物的漿液方法實現。如第9A圖所示之此類高密度疊覆之螢光顆粒18可加強逸散螢光顆粒18內之光轉換所產生的熱。此係因為產生的熱可經由相互連接之顆粒傳導分散，而非通過漿液方法中仍需透過充填於顆粒間之熱傳導效率差之矽樹脂傳導。加強熱逸散亦可增加轉換效率以及改善因熱的光衰減。
根據本發明之實施例，對於應用包含不同光性質之多種螢光顆粒層，不同的螢光顆粒18、19可沈積於如第9C圖所示的層結構中，螢光顆粒19係在層結構內與螢光顆粒18互為分層。在漿液方法中，不同的螢光顆粒係分佈於矽樹脂層中，如第9D圖所示之螢光體矽樹脂混合物。
根據本發明第9C圖中此類層狀結構的實施例，可藉由螢光顆粒不同性質的次序最佳化提升光色品質，以最小化介於螢光體粒子之不同光性質之間的光再吸收，也提升光轉換效率。
上述實施例僅例示性說明本發明之組成物與製備方法，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所載。
5．．．膠層
6．．．熱可固化材料
6a．．．第一黏固層表面
10、10’．．．螢光顆粒層
10a．．．螢光體粉末
10b．．．黏合材料
12．．．第一黏固層
12a．．．黏合顆粒
14．．．第二黏固層
18、19．．．螢光顆粒
51．．．第一模具
52．．．第二模具
80．．．支撐件
81．．．膨脹性材料
82．．．壓制頭
101．．．第一表面
102．．．第二表面
第1A及1B圖係本發明之均勻膜層結構之形成方法之第一實施例的示意圖，其中，第1B’圖係顯示第一黏固層為黏合顆粒層的示意圖；
第2圖係本發明均勻膜層結構之形成方法之第二實施例的示意圖；
第3A及3B圖係本發明均勻膜層結構之形成方法及其結構之第三實施例的示意圖；
第4圖係顯示轉移螢光顆粒層至所欲之第二表面上或上方的方法；
第5A至5C圖係顯示透過模具轉移螢光顆粒層之示意圖；
第6A至6C圖係顯示螢光顆粒層轉移至各種表面之示意圖；
第7圖係顯示用於大量生產之第一表面陣列示意圖；
第8A及8B圖係顯示在二表面之間施以等向壓力的方法及裝置剖示圖；以及
第9A至9D圖係顯示根據本發明相較於藉由漿液方法形成螢光顆粒層之分佈說明及螢光顆粒層之包裝結構。
10．．．螢光顆粒層
101．．．第一表面
Claims (23)
- 一種形成均勻膜層結構之方法，係包括：提供一物件之第一表面；在非液體環境中透過靜電荷製程，於該第一表面上形成至少一螢光顆粒層，令該螢光顆粒層中之螢光顆粒無一係與其其它螢光顆粒無連接關係；以及於該螢光顆粒層上形成第一黏固層，以固定該螢光顆粒層。
- 一種形成均勻膜層結構之方法，係包括：提供第一表面；在非液體環境中透過靜電荷製程，於該第一表面上形成至少一螢光顆粒層，其中，各該螢光顆粒係包括螢光體粉末及黏合材料；以及黏固各該螢光顆粒。
- 如申請專利範圍第2項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該螢光顆粒係該螢光體粉末及黏合材料之混合物或該黏合材料包覆螢光體粉末所形成者，且該螢光顆粒之黏固係以加熱該黏合材料以黏固各該螢光顆粒之方式為之，其中，該螢光體粉末佔據經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層75%以上的體積。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該第一表面係由具有黏性之第二黏固層所提供。
- 如申請專利範圍第1項所述之形成均勻膜層結構之方 法，其中，該第一黏固層係黏合顆粒(binder particles)層。
- 如申請專利範圍第5項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，係透過靜電吸附法形成該黏合顆粒層。
- 如申請專利範圍第2項所述之形成均勻膜層結構之方法，復包括於該螢光顆粒層上形成一第一黏固層；以及加熱該黏合材料及第一黏固層以固定該螢光顆粒層。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，形成該螢光顆粒層之步驟係於該第一表面上形成靜電荷；以及使該帶有靜電荷之第一表面靠近並吸附該螢光顆粒以形成該螢光顆粒層。
- 如申請專利範圍第1項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該第一黏固層係聚對二甲苯(parylene)。
- 如申請專利範圍第7項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該第一黏固層係聚對二甲苯(parylene)。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該螢光顆粒包括複數種螢光體粉末。
- 如申請專利範圍第1項所述之形成均勻膜層結構之方法，復包括將經固化之螢光顆粒層轉移至另一物件之第二表面上。
- 如申請專利範圍第2項所述之形成均勻膜層結構之方法，復包括將經黏固各該螢光顆粒之螢光顆粒層轉移至另一物件之第二表面。
- 如申請專利範圍第13項所述之形成均勻膜層結構之方 法，其中，該第二表面係LED透鏡、二次光學元件(secondary optics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓之表面。
- 如申請專利範圍第14項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，該LED透鏡之第二表面上被覆有防潮膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，與該螢光顆粒的層接觸之第一黏固層表面係具有透鏡輪廓。
- 如申請專利範圍第7項所述之形成均勻膜層結構之方法，其中，與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層表面係具有透鏡輪廓。
- 一種用於轉換發光波長之均勻膜層結構，係包括：形成於一物件之第一表面上之第一黏固層；以及形成並固定於該第一黏固層上之螢光顆粒層，其中，各該螢光顆粒係包括螢光體粉末及黏合材料，且該螢光體粉末佔有該螢光顆粒層75%以上的體積。
- 如申請專利範圍第18項所述之用於轉換發光波長之均勻膜層結構，其中，該第一黏固層係聚對二甲苯(parylene)。
- 如申請專利範圍第18項所述之用於轉換發光波長之均勻膜層結構，其中，該螢光顆粒包括複數種螢光體粉末。
- 如申請專利範圍第18項所述之用於轉換發光波長之均勻膜層結構，其中，該物件係供該第一黏固層接合該螢光顆粒層，使該第一黏固層介於該物件與螢光顆粒層之 間，且該物件係選自LED透鏡、二次光學元件(secondary optics)、LED封裝體、LED晶粒或LED晶圓。
- 如申請專利範圍第18項所述之用於轉換發光波長之均勻膜層結構，其中，該物件為LED透鏡，且該LED透鏡之表面上被覆有防潮膜。
- 如申請專利範圍第18項所述之用於轉換發光波長之均勻膜層結構，其中，與該螢光顆粒層接觸之第一黏固層表面係具有透鏡輪廓。
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