TWI555236B - 注膠裝置及發光裝置之製造方法 - Google Patents

Description

注膠裝置及發光裝置之製造方法

本發明是有關一種注膠裝置及發光裝置之製造方法，且特別是有關一種發光二極體的注膠裝置及發光裝置之製造方法。

發光二極體(Light emitting diode,LED)是一種半導體元件，近年來被大量用於照明與顯示器背光設備中。當燈具利用發光二極體為光源時，與傳統燈泡燈源相較，具有小尺寸、重量較輕、低電力消耗及長使用期限等優點。

一般而言，採用注膠技術來製作的發光二極體裝置，其膠體由於製程、設備、人為、物料或環境等因素，通常只能於承載凹槽或支架中形成不平整的表面。由於發光二極體發光面膠體的平整度會影響導光板的出光情形，因此不平整的表面會使得顯示器產生光斑(mura)或亮度分佈不均勻的機率增加，或使得發光二極體光學效率有所局限。此外，液態膠體填入承載凹槽的總量也不易控制，以及其他製 程、設備、人為、物料或環境等因素，容易造成溢膠或膠體附著於承載凹槽的邊緣上，致使以發光二極體為背光源的顯示器亮度分佈不均勻，造成產品的影像品質穩定度不易維持。

因此，本發明之技術態樣是在提供一種注膠裝置及發光裝置之製造方法，可有效解決上述先前技術的缺點。

根據本發明一實施方式，一種注膠裝置用以對承載凹模注入膠體，注膠裝置包含注膠頭本體、噴膠頭與膠體源。注膠頭本體具有注膠面用以面對承載凹模，其中注膠面為凸弧面。噴膠頭，設置於注膠頭本體內，並具有出口位於注膠面。膠體源，連接噴膠頭，用以提供膠體至噴膠頭，使得膠體能夠通過噴膠頭之出口注入承載凹模中，其中注膠頭本體之注膠面係用來使得被注入承載凹模中之膠體的上表面被定義成凹弧面。

在本發明一實施方式中，上述之注膠頭本體具有一溢膠通道。

在本發明一或多個實施方式中，上述之溢膠通道呈環狀圍繞注膠面。

在本發明一實施方式中，上述之注膠裝置更包含單向閥連接溢膠通道。單向閥允許多餘的膠體流向溢膠通道，但不允許膠體自溢膠通道回流至承載凹模。

在本發明一實施方式中，上述之注膠裝置更包含 真空吸引裝置。真空吸引裝置連接溢膠通道，用以吸引位於溢膠通道內的膠體離開注膠頭本體。

在本發明一實施方式中，上述之注膠裝置更包含 一加熱裝置。加熱裝置連接注膠頭本體，用以加熱固化承載凹模中之膠體。

在本發明一實施方式中，上述之注膠頭本體的材質為導熱材料，使得加熱裝置所提供的熱量，能夠透過注膠頭本體熱傳導至承載凹模中之膠體。

在本發明一實施方式中，上述之注膠頭本體的材質為金屬。

在本發明一實施方式中，上述之注膠裝置更包含隔熱材圍繞噴膠頭，用以隔絕膠體與注膠頭本體。

在本發明一實施方式中，上述之隔熱材為陶瓷纖維、高分子材料、高分子複合材料或上述之任意組合。

在本發明一實施方式中，上述之隔熱材為芳香族聚醯胺。

根據本發明一實施方式，一種發光裝置之製造方法包含：提供注膠裝置，其中注膠裝置具有注膠面，且注膠面為凸弧面；將注膠裝置設置於發光裝置之承載凹模上，其中注膠裝置之注膠面至少部分伸入承載凹模中；將膠體注入承載凹模中；以及固化承載凹模中之膠體，並藉由注膠面將承載凹模中之膠體的上表面定義為凹弧面。

在本發明一實施方式中，上述之發光裝置之製造方法更包含：通過注膠裝置之至少一溢膠通道讓多餘之膠體溢 出承載凹模。

在本發明一實施方式中，上述之將注膠裝置設置 於發光裝置之承載凹模上之步驟更包含：對齊注膠裝置之溢膠通道與承載凹模的開口邊緣。

在本發明一實施方式中，上述之通過注膠裝置之 溢膠通道讓多餘之膠體溢出承載凹模之步驟包含：允許多餘之膠體自承載凹模流向溢膠通道，但不允許膠體自膠通道回流至承載凹模。

在本發明一實施方式中，上述之通過注膠裝置之 注溢膠通道讓多餘之膠體溢出承載凹模之步驟係利用真空吸引使得多餘之膠體溢出承載凹模。

在本發明一實施方式中，上述之固化承載凹模中 之膠體之步驟係利用加熱固化被注入承載凹模中之膠體。

在本發明一實施方式中，上述加熱固化被注入承 載凹模中之膠體之步驟包含：藉由注膠裝置提供熱量至承載凹模中之膠體，並使得承載凹模中之膠體因熱量而固化。

在本發明一實施方式中，上述之加熱固化被注入 承載凹模中之膠體之步驟包含：阻隔熱量熱傳導至注膠裝置中所儲存之膠體，使得注膠裝置所儲存之膠體不致因熱量而固化。

在本發明一實施方式中，上述之發光裝置為發光 二極體，膠體為螢光粉膠。

100‧‧‧注膠裝置

110‧‧‧注膠頭本體

111‧‧‧注膠面

112‧‧‧溢膠通道

120‧‧‧噴膠頭

121‧‧‧出口

130‧‧‧膠體源

140‧‧‧單向閥

150‧‧‧真空吸引裝置

160‧‧‧加熱裝置

170‧‧‧隔熱材

200‧‧‧承載凹模

210‧‧‧發光晶片

211‧‧‧金屬線

300‧‧‧膠體

310‧‧‧凹弧面

320‧‧‧溢膠

S101~S107‧‧‧步驟

第1A圖繪示依照本發明一實施方式之注膠裝置注膠前之剖面示意圖。

第1B圖繪示第1A圖中之注膠裝置注膠時之剖面示意圖。

第1C圖繪示第1B圖中之注膠裝置注膠完成後之剖面示意圖。

第2圖繪示依照本發明一實施方式之注膠裝置之底視圖。

第3圖為繪示依照本發明一實施方式之發光裝置之製造方法之流程圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1A圖至第1C圖。第1A圖繪示依照本發明一實施方式之注膠裝置注膠前之剖面示意圖。第1B圖繪示第1A圖中之注膠裝置注膠時之剖面示意圖。第1C圖繪示第1B圖中之注膠裝置注膠完成後之剖面示意圖。

如第1A圖至第1C圖所示，於本實施方式中，注 膠裝置100包含注膠頭本體110。注膠頭本體110具有注膠面111面對承載凹模200，其中注膠面111為凸弧面。注膠裝置100更進一步包含噴膠頭120。其中，噴膠頭120設置於注膠頭本體110內，且其出口121設置於注膠面111上。

注膠裝置100還包含膠體源130。膠體源130連接 噴膠頭120，用以提供膠體300至噴膠頭120，使得膠體300能夠通過噴膠頭120注入承載凹模200中。其中，注膠頭本體110之注膠面111可用來將注入承載凹模200中之膠體300的上表面定義為凹弧面，如第1B圖以及第1C圖所示。

請參照第2圖，其為繪示依照本發明一實施方式 之注膠裝置之底視圖。如第1A圖至第2圖所示，注膠頭本體110還具有至少一溢膠通道112於其中，藉此讓被注入承載凹模200中之膠體300能夠通過溢膠通道112溢出承載凹模200。於本實施方式中，溢膠通道112呈環狀圍繞注膠面111。 如第2圖所示，於注膠頭本體110的底視圖中，溢膠通道112環狀圍繞注膠頭本體110的注膠面111。然而，本發明並不以此為限，於實際應用中，注膠頭本體110亦可具有複數個獨立的溢膠通道，且這些溢膠通道係環狀排列於注膠面111的邊緣，同樣可達到讓被注入承載凹模200中之膠體300通過溢膠通道溢出承載凹模200的目的。在本實施方式中，當承載凹模200之開口的尺寸為2.6×1.0mm²時，溢膠通道112可距離注膠面111的中心為x，其中x約為0≦x<1.3mm。要說明的是，注膠裝置100及其所包含的各元件(包含注膠頭本體110、溢膠通道112與出口121)在底視圖中的形狀並不以第2 圖所示的方形為限。於實際應用中，注膠裝置100及其所包含的各元件在底視圖中的形狀也可為圓形、長方形、梯形、多角形或具有高低落差的特異形狀。

如第1A圖至第1C圖所示，上述提及之注膠裝置 100更包含單向閥140與真空吸引裝置150。其中，單向閥140設置於溢膠通道112中，例如位於注膠面111的溢膠通道112出口處，用以允許多餘的膠體300(即溢膠320，見第1B圖)流向溢膠通道112，但不允許溢膠320自溢膠通道112回流至承載凹模200。真空吸引裝置150連接溢膠通道112，用以吸引位於溢膠通道112內多餘的溢膠320離開注膠頭本體110。

注膠裝置100更進一步包含加熱裝置160。加熱裝 置160連接注膠頭本體110，用以加熱固化被注入承載凹模200中之膠體300。換言之，膠體300為熱固性材料。其中，注膠頭本體110的材質為導熱材質，使得加熱裝置160所提供的熱量，能透過注膠頭本體110熱傳導至承載凹模200中之膠體300。

在噴膠頭120與溢膠通道112圍繞設置有隔熱材 170，用以隔絕加熱裝置160所提供的熱量透過注膠頭本體110熱傳導至噴膠頭120內的膠體300與溢膠通道112的膠體300(圖未示)，因此噴膠頭120內未注膠的膠體300與溢膠通道112的溢膠320並不受加熱製程而產生固化。為了達到好的熱傳導效果，於本實施方式中，上述提及之注膠頭本體110的材質為金屬，但本發明並不以此為限。

上述之隔熱材170材質為陶瓷纖維、高分子材 料、高分子複合材料或上述之任意組合。高分子複合材料如芳香族聚醯胺，但本發明並不以此為限。

請參照第3圖，其為繪示依照本發明一實施方式 之發光裝置之製造方法之流程圖。如第3圖所示，並配合參照第1A圖至第1C圖，發光裝置之製造方法至少包含步驟S101至步驟S107，如下所示。

步驟S101：提供注膠裝置100，其中注膠裝置 100具有注膠面111，且注膠面111為凸弧面(如第1B圖所繪示)。

步驟S102：將注膠裝置100設置於發光裝置之 承載凹模200上，其中注膠裝置100之注膠面111至少部分伸入承載凹模200中。

在注膠前，可使注膠頭本體110部分地伸入承載 凹模200中，並使注膠頭本體110端面(即第1A圖中，位於注膠頭本體110的注膠面111邊緣的底面)貼齊於承載凹模200端面(即第1A圖中，承載凹模200的頂面)，即可開始進行注膠。

步驟S103：將膠體300注入承載凹模200中(如第 1B圖所繪示)。

步驟S104：固化承載凹模200中之膠體300，並 藉由注膠面111將承載凹模200中之膠體300的上表面定義為凹弧面310(如第1B圖所繪示)。

此時，噴膠頭120將膠體300注入承載凹模200， 注膠量依照經驗預估值，使承載凹模200中的膠體300達滿溢時，經注膠面111擠壓出承載凹模200中的溢膠320，並將溢膠 320集中至承載凹模200的開口邊緣處。

為了防止溢膠320在承載凹模200的開口邊緣處 不當地流動，注膠頭本體110具有至少一溢膠通道112於其中，並且本發明的發光裝置之製造方法還可包含步驟S105。

步驟S105：允許溢膠320流向溢膠通道112，但 不允許溢膠320自溢膠通道112回流至承載凹模200(如第1B圖所繪示)。

為了達到步驟S105的目的，可在溢膠通道112的 入口處設置單向閥140。於一實施方式中，當溢膠320觸動單向閥140開啟時(例如，溢膠320對單向閥140施加壓力而開啟)，真空吸引裝置150就會同步被啟動而產生吸引力。藉由真空吸引裝置150的吸引力，即可將位於溢膠通道112內的溢膠320吸引離開注膠頭本體110。當不再有溢膠320通過單向閥140時，真空吸引裝置150即同步關閉，防止溢膠320自溢膠通道112回流至承載凹模200中。上述之膠體300材質為螢光粉膠。

由於注膠面111擠壓承載凹模200中的膠體300 時，會將溢膠320集中至承載凹模200的開口邊緣處。因此，為了使溢膠320能夠更順利地進入溢膠通道112，還可進行對齊注膠裝置100之溢膠通道112與承載凹模200的開口邊緣的步驟。

接著，為了使承載凹模200中之膠體300固化，本 發明的發光裝置之製造方法還可包含步驟S106(如第1B圖所繪示)。

步驟S106：藉由注膠裝置100提供熱量至承載 凹模200中之膠體300，並使得承載凹模200中之膠體300因熱量而固化。

當注膠完畢後，可藉由加熱裝置160提供熱量予 注膠頭本體110。加熱製程的熱量透過注膠頭本體110將熱傳導至承載凹模200中之膠體300，使得承載凹模200中之膠體300因熱量而固化。由此可知，本發明所採用的膠體300為熱固性材料。

步驟S107：將注膠裝置100與承載凹模200分離 (如第1C圖所繪示)。

此時，進行注膠頭本體110與承載凹模200的分 離，承載凹模200中的膠體300經注膠頭本體110的注膠面111定義出凹弧面310，進而可達到改善發光二極體出光不均勻的現象。此外，因為注膠頭本體110端面貼齊於承載凹模200端面，所以可避免承載凹模200端面產生殘膠，造成顯示器亮度不均勻。

上述之發光裝置為發光二極體。具體來說，上 述之發光二極體包含承載凹模200以及設置於其內之發光晶片210與金屬線211。發光晶片210材質為半導體材料，如藍光發光二極體晶片，但本發明並不以此為限。

進一步說明，因為注膠完成後需要加熱製程將承 載凹模200中膠體300固化，所以，注膠頭本體110材質為導熱材料，如金屬。且，承載凹模200材質具高耐熱性的樹脂材料，如聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)。噴膠頭120的內表面與 溢膠通道112的內表面圍繞設置有隔熱材170，用以在施加加熱製程時，避免噴膠頭120內的儲存的膠體300與溢膠通道112中的溢膠320亦同時被固化，致使噴膠頭120與溢膠通道112後續清理困難。換言之，當施加加熱製程時，噴膠頭120與溢膠通道112因為有隔熱材170保護，使得噴膠頭120內之膠體300與溢膠通道112中的溢膠320並不受加熱製程影響而產生固化。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以 明顯地看出，本發明的注膠裝置與發光裝置之製造方法可利用注膠頭本體的注膠面將固化於承載凹模中的膠體的上表面定義成凹弧面，因此可使承載凹模中的發光晶片的光線發生全反射的機率大幅降低。並且，藉由注膠頭本體的結構配置，可有效控制膠體填入承載凹槽的總量，因此可減少溢膠附著於承載凹槽的端面上，進而可維持發光二極體的亮度分佈均勻，並提升顯示器產品的影像品質穩定度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧注膠裝置

110‧‧‧注膠頭本體

111‧‧‧注膠面

112‧‧‧溢膠通道

120‧‧‧噴膠頭

121‧‧‧出口

130‧‧‧膠體源

140‧‧‧單向閥

150‧‧‧真空吸引裝置

160‧‧‧加熱裝置

170‧‧‧隔熱材

200‧‧‧承載凹模

210‧‧‧發光晶片

211‧‧‧金屬線

300‧‧‧膠體

310‧‧‧凹弧面

Claims (20)

1. 一種注膠裝置，用以對一承載凹模注入一膠體，該注膠裝置包含：一注膠頭本體，該注膠頭本體具有一注膠面用以面對該承載凹模，其中該注膠面為一凸弧面；一噴膠頭，設置於該注膠頭本體內，並具有一出口位於該注膠面；以及一膠體源，連接該噴膠頭，用以提供一膠體至該噴膠頭，使得該膠體能夠通過該噴膠頭之該出口注入該承載凹模中，其中該注膠頭本體之該注膠面係用來使得被注入該承載凹模中之該膠體的上表面被定義成一凹弧面。
2. 如請求項1所述之注膠裝置，其中該注膠頭本體具有一溢膠通道。
3. 如請求項2所述之注膠裝置，其中該溢膠通道呈環狀圍繞該注膠面。
4. 如請求項2所述之注膠裝置，更包含：一單向閥，設置於該溢膠通道，用以允許多餘的該膠體流向該溢膠通道，但不允許該膠體自該溢膠通道回流至該承載凹模。
5. 如請求項2所述之注膠裝置，更包含：一真空吸引裝置，連接該溢膠通道，用以吸引位於該溢膠通道內的該膠體離開該注膠頭本體。
6. 如請求項1所述之注膠裝置，更包含：一加熱裝置，連接該注膠頭本體，用以加熱固化被注入該承載凹模中之該膠體。
7. 如請求項6所述之注膠裝置，其中該注膠頭本體的材質為導熱材料，使得該加熱裝置所提供的一熱量，能夠透過該注膠頭本體熱傳導至該承載凹模中之該膠體。
8. 如請求項7所述之注膠裝置，其中該注膠頭本體的材質為金屬。
9. 如請求項6所述之注膠裝置，更包含：一隔熱材，圍繞該噴膠頭，用以隔絕該膠體與該注膠頭本體。
10. 如請求項9所述之注膠裝置，其中該隔熱材為陶瓷纖維、高分子材料、高分子複合材料或上述之任意組合。
11. 如請求項9所述之注膠裝置，其中該隔熱材為芳香族聚醯胺。
12. 一種發光裝置之製造方法，包含：提供一注膠裝置，其中該注膠裝置具有一注膠面，且該注膠面為一凸弧面；將該注膠裝置設置於一發光裝置之一承載凹模上，其中該注膠裝置之該注膠面至少部分伸入該承載凹模中；將一膠體注入該承載凹模中；以及固化該承載凹模中之該膠體，並藉由該注膠面將該承載凹模中之該膠體的上表面定義為一凹弧面。
13. 如請求項12所述之發光裝置之製造方法，更包含：通過該注膠裝置之至少一溢膠通道讓多餘之該膠體溢出該承載凹模。
14. 如請求項13所述之發光裝置之製造方法，其中上述之將該注膠裝置設置於該發光裝置之該承載凹模上之步驟包含：對齊該注膠裝置之該溢膠通道與該承載凹模的開口邊緣。
15. 如請求項13所述之發光裝置之製造方法，其中上述之通過該注膠裝置之該溢膠通道讓多餘之該膠體溢出該承載凹模之步驟包含：允許多餘之該膠體自該承載凹模流向該溢膠通道，但不 允許該膠體自該溢膠通道回流至該承載凹模。
16. 如請求項13所述之發光裝置之製造方法，其中上述之通過該注膠裝置之該溢膠通道讓多餘之該膠體溢出該承載凹模之步驟係利用真空吸引使得多餘之該膠體溢出該承載凹模。
17. 如請求項12所述之發光裝置之製造方法，其中上述之固化該承載凹模中之該膠體之步驟係利用加熱固化被注入該承載凹模中之該膠體。
18. 如請求項17所述之發光裝置之製造方法，其中加熱固化被注入該承載凹模中之該膠體之步驟包含：藉由該注膠裝置提供一熱量至該承載凹模中之該膠體，並使得該承載凹模中之該膠體因該熱量而固化。
19. 如請求項18所述之發光裝置之製造方法，其中加熱固化被注入該承載凹模中之該膠體之步驟包含：阻隔該熱量熱傳導至該注膠裝置中所儲存之該膠體，使得該注膠裝置所儲存之該膠體不致因該熱量而固化。
20. 如請求項12所述之發光裝置之製造方法，其中該發光裝置為一發光二極體，該膠體為螢光粉膠。