TWI513058B - 發光二極體製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體製造方法
本發明涉及一種發光二極體製造方法。
LED(Light-emitting diode，發光二極體)產業是近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為是新世代綠色節能照明的最佳光源。目前發光二極體的螢光膠均是在基板上形成反射杯並在反射杯內設置LED晶片之後再通過點膠的方式填充於反射杯內的。然而，此種方式形成的螢光層與基板以及反射杯的結合不穩，容易出現螢光層脫落的問題。
有鑒於此，有必要提供一種螢光層不易脫落的發光二極體製造方法。
一種發光二極體製造方法，包括步驟：提供軟性材料層，該軟性材料層包括軟性反射層與螢光膠；提供硬性材料層，該硬性材料層包括基板以及設置於該基板上的LED晶片；結合該軟性材料層與該硬性材料層，使該LED晶片被擠壓嵌入該螢光膠中，並使軟性反射層被擠壓與基板接合；固化該軟性反射層及該螢光膠從而分別形成反射杯與螢光層。
由於該螢光層與該反射杯是通過該軟性材料層與硬性材料層結合後再固化形成的，並且在結合過程中，擠壓該LED晶片嵌入該螢光膠內，且擠壓軟性反射層接合於基板上。因此增加了固化後的螢光層與LED晶片的機械連接以及氣密度，以及反射杯與基板之間的機械連接及氣密度，使這些元件之間結合更為緊密，不易發生脫落的現象。
11‧‧‧第一支撐層
12、32‧‧‧軟性反射層
120、320‧‧‧反射杯
13、401‧‧‧凹槽
14、34‧‧‧第二支撐層
15、35‧‧‧螢光膠
16、36‧‧‧軟性材料層
150、350‧‧‧螢光層
20、40‧‧‧基板
201、351‧‧‧凸起
21‧‧‧電極
22、42‧‧‧LED晶片
23、43‧‧‧硬性材料層
100、200‧‧‧發光二極體
圖1是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第一步驟。
圖2是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第二步驟。
圖3是圖2的仰視圖。
圖4是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第三步驟。
圖5是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第四步驟。
圖6是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第五步驟。
圖7是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第六步驟。
圖8是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第七步驟。
圖9是本發明第一實施例的發光二極體製造方法的第八步驟。
圖10是本發明第二實施例的發光二極體製造方法的第一步驟。
圖11是本發明第二實施例的發光二極體製造方法的第二步驟。
圖12是本發明第二實施例的發光二極體製造方法的第三步驟。
圖13是本發明第二實施例的發光二極體製造方法的第四步驟。
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1-9，示出了本發明第一實施例的發光二極體100製造方法，其主要包括如下各個步驟：
步驟一：請參閱圖1，提供一軟性反射層12以及一用以支撐該軟性反射層12的第一支撐層11。該軟性反射層12由軟性反射材料製成，其具有較高的可塑性。優選地，軟性反射層12可採用矽膠、環氧樹脂或者聚合物等材料製成。該軟性反射層12具有上下兩個表面。由於該軟性反射層12柔軟且易彎曲，因此該第一支撐層11設置於該軟性反射層12的下表面以作支撐。
步驟二：請參閱圖2-3，利用衝壓等方式於該軟性反射層12與該第一支撐層11上開設凹槽13。該凹槽13穿透該軟性反射層12以及該第一支撐層11。該凹槽13的截面呈倒梯形，其下底短於其上底。可以理解地，在該軟性反射層12與該第一支撐層11足夠大的情況下，該軟性反射層12與該第一支撐層11上可以如圖3所示開設多個凹槽13。在本實施例中，該軟性反射層12與該第一支撐層11中至少開設二凹槽13。
步驟三：請參閱圖4，移除該第一支撐層11，設置一第二支撐層14於該軟性反射層12的上表面，並覆蓋該二凹槽13。此時，凹槽13僅穿透該軟性反射層12並被該第二支撐層14所覆蓋。
步驟四：請參閱圖5，形成螢光膠15填充於該二凹槽13內。該螢光膠15可通過刮刀成型等方式形成於該凹槽13內，並且填滿該凹槽13。該螢光膠13與該軟性反射層12的厚度相等。由於該軟性反射層12與該螢光膠15均為軟性材料，則該螢光膠15填充於凹槽13 時，在外形上可盡可能地配合凹槽13的形狀，使得該螢光膠15與該軟性反射層12盡可能緊密地貼合。該軟性反射層12與填充於該軟性反射層12中的螢光膠15共同形成軟性材料層16。該軟性材料層16由該第二支撐層14支撐。
步驟五：請參閱圖6，提供一硬性材料層23，該硬性材料層23包括基板20以及設置於該基板20上的LED晶片22。該基板20包括凸起201。該基板20上鑲嵌有電極21。該LED晶片22電連接該電極21。該凸起201與該LED晶片22位於該基板20的同一表面上。在本實施例中，該凸起201為環狀圍設該LED晶片22。可以理解地，當基板20上具有多組電極21時，每一組電極21上均設置有LED晶片22，每一組電極21及LED晶片22均由環狀凸起201圍設。該基板20上具有的電極21與LED晶片22的數量對應於該軟性反射層12中的凹槽13的數量。在本實施例中，該基板20上設置有二LED晶片22，對應於該二凹槽13。
步驟六：請參閱圖7，將該基板20的凸起201與基板20上搭載的LED晶片22朝向該軟性材料層16移動，以此結合該硬性材料層23與該軟性材料層16。其中，該基板20的凸起201卡榫於該軟性反射層12中，該LED晶片22嵌入該螢光膠15中。
步驟七：請參閱圖8，利用高溫烘烤該軟性反射層12以及該螢光膠15，使該軟性反射層12於該基板20上固化形成反射杯120，該螢光膠15於該LED晶片22表面固化形成螢光層150。由於該反射杯120是軟性反射層12與該基板20結合後再固化，通過軟性材料的高度可塑性，該軟性反射層12可以盡可能緊密地與該基板20貼合，因此增加了固化後得到的反射杯120與基板20的機械連接以及 氣密度，使二者結合更為緊密，使螢光層150不易從基板20上掉落。又由於該基板20上具有凸起201，並且當基板20與該軟性反射層12結合時，該凸起201卡榫於該軟性反射層12中。該凸起201一方面增加了基板20與軟性反射層12的接觸面積，進一步提升了反射杯120與基板20之間的氣密性。另一方便由於該凸起201的緣故，該軟性反射層12受力變形與該凸起201結合，則軟性反射層12變形的形狀必然與該凸起201相緊密配合，進一步增加了基板20與該軟性反射層12的結合緊密程度。同樣地，該LED晶片22從該基板20表面凸出。在基板20與軟性反射層12結合時，該LED晶片22對應該螢光膠15。該螢光膠15由於受到LED晶片22的擠壓變形與該LED晶片22以及該基板20結合，則增加了該螢光膠15與該LED晶片22以及該基板20的結合緊密度。可以理解地，該凸起201不限於環形，也可以是小凸塊，只要能卡榫於該軟性反射層12中即可。
步驟八：請參閱圖9，移除該第二支撐層14，並且沿該基板20的凸起201的中間位置切割該基板20以及該反射杯120得到多個獨立的發光二極體100。在本實施例中，切割該基板20與該反射杯120後可得到二發光二極體100。每一發光二極體100包括基板20、電極21、搭載於基板20上並與電極21電連接的LED晶片22、設置於該基板20上並圍設該LED晶片22的反射杯120以及覆蓋該LED晶片22的螢光層150。
請參閱圖10-13，示出了本發明第二實施例的發光二極體200製造方法，其主要包括如下各個步驟：
步驟一：請參考圖10，提供一軟性材料層36以及用以支撐該軟性 材料層36的第二支撐層34。該軟性材料層36包括軟性反射層32與螢光膠35。該軟性反射層32中開設有凹槽，該凹槽貫穿該軟性反射層32並被該第二支撐層34所覆蓋。該凹槽內填充螢光膠35。該螢光膠35的截面呈梯形，其底邊長於頂邊。螢光膠35填滿該軟性反射層32的凹槽並從該凹槽中凸出形成凸起351。該螢光膠35比該軟性反射層32高出其凸起351的部分。在本實施例中，該軟性發射層32開設二凹槽。該螢光膠35與該軟性反射層32的結合方法可參照第一實施例中的步驟一至四。
步驟二：請參閱圖11，提供一硬性材料層43，該硬性材料層43包括基板40以及設置於該基板上的LED晶片42。該基板40包括凹槽401。該基板40由金屬製成，其本身可同時作為電極。該凹槽401的形狀與該螢光膠351的凸起351的形狀相同。該LED晶片42設置於該凹槽401中。該LED晶片42的高度小於該凹槽401的深度。在本實施例中，該基板40包括二凹槽401，每一凹槽401中均設置有LED晶片42。
步驟三：請參閱圖12，將該基板40的凹槽401與基板40上搭載的LED晶片42朝向該軟性材料層36移動，以此結合該基板40與該軟性材料層36。其中，該螢光膠35卡榫於該凹槽401內，該LED晶片42嵌入該螢光膠35中。
步驟四：請參閱圖13，利用高溫烘烤該軟性反射層42以及該螢光膠35，使該軟性反射層32於該基板40上固化形成反射杯320，該螢光膠35於該LED晶片42表面固化形成螢光層350。在基板40與軟性反射層32結合時，該LED晶片42對應嵌入該螢光膠35。該螢光膠35由於受到LED晶片42的擠壓變形與該LED晶片42緊密貼合。同 時，螢光膠35還受到基板40的擠壓而與該基板40結合，從而增加了該螢光膠35與該LED晶片42以及該基板40的結合緊密度。固化該軟性反射層32與該螢光膠35後，移除該第二支撐層34，並且切割該基板40以及該反射杯320得到發光二極體200。該烘烤及切割過程靠參考第一實施例中的步驟七至八。
上述二實施例的發光二極體製造方法，由於其反射杯120、320以及螢光層150、350均是在固化前利用軟性反射層12、32以及螢光膠15、35與基板20、40及LED晶片22、42緊密結合後再固化成型。因此通過上述二實施例的發光二極體製造方法製造的發光二極體100、200中，反射杯120、350以及螢光層150、350與其基板20、40，LED晶片22、42緊密結合，不易掉落。
12‧‧‧軟性反射層
14‧‧‧第二支撐層
15‧‧‧螢光膠
16‧‧‧軟性材料層
20‧‧‧基板
201‧‧‧凸起
21‧‧‧電極
22‧‧‧LED晶片
23‧‧‧硬性材料層

Claims (9)

  1. 一種發光二極體製造方法，包括步驟：提供軟性材料層，於該軟性反射層上開設穿透該軟性反射層的第一凹槽，該軟性材料層包括軟性反射層與螢光膠，該螢光膠填充於該第一凹槽內；提供硬性材料層，該硬性材料層包括基板以及設置於該基板上的LED晶片；結合該軟性材料層與該硬性材料層，使該LED晶片被擠壓嵌入該螢光膠中，並使軟性反射層被擠壓與基板接合；固化該軟性反射層及該螢光膠從而分別形成反射杯與螢光層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：提供該軟性材料層的步驟還包括：在開設第一凹槽之前還形成覆蓋該軟性反射層表面的第一支撐層；開設第一凹槽的過程中凹槽還穿透第一支撐層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體製造方法，其中：在填充螢光膠之前還包括移除該第一支撐層並設置第二支撐層於該軟性反射層的相對另一表面，填充螢光膠時螢光膠被第二支撐層所托住。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該基板包括第一凸起，該第一凸起與該LED晶片位於基板的同一表面上，結合該軟性材料層與該硬性材料層時，該第一凸起卡榫於該軟性反射層中。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體製造方法，其中：該第一凸起為環狀並圍設該晶片。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該螢光膠填滿該第一凹槽並從該第一凹槽中凸出形成第二凸起。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體製造方法，其中：該基板包括第二凹槽，該LED晶片設置於該第二凹槽內，結合該軟性材料層與該硬性材料層時，該螢光膠填滿該第二凹槽。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體製造方法，其中：該螢光膠的第二凸起形狀與該第二凹槽的形狀相同。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該軟性反射層及該螢光膠通過高溫烘烤固化分別形成該反射杯與螢光層。
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