TWI584502B - The method of joining the encapsulant and the optical film and the light emitting device - Google Patents

Description

封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置

本發明為關於一種接合方法及其所應用之裝置，特別是指一種封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置。

在發光二極體(LED)光學元件之設計上，可分為一次光學透鏡(primary optical lens)及二次光學透鏡(secondary optical lens)；一次光學透鏡為在LED晶片上直接封裝之透鏡，也就是一般LED封裝層，其功能是以聚集(concentrate)光線為主；二次光學透鏡為應用於至少一LED之配置，二次光學透鏡為用於分散光束為主。但，除了封裝層為直接覆蓋LED之外，一般LED所採用之光學元件無法接續設置於封裝層上，而是另外設置於封裝結構外部。

此外，LED之光照強度主要集中於正向，而側向之光照強度相對較弱，且如何讓LED出光均勻亦是二次光學之研發重點，如此，讓二次光學之研發較為蓬勃發展，但是，一次光學之結構為罩設於LED，並未接合於LED，而二次光學結構為罩設LED封裝結構，並非接合LED封裝結構之封裝膠層，因此二次光學結構之分散光束之效果有限。

再者，由於二次光學結構並非直接設置於LED封裝結構上，而是懸置於LED封裝結構上方，因而讓LED出光的光傳輸介質不僅是LED封裝結構與二次光學結構，兩者之間還包含空氣，因而增加光傳輸介質，易造成 LED出光之光傳輸損失。又，光疏介質與光密介質之差異，亦會造成全反射，因而減低LED發光裝置之發光效率。

綜合以上所述之問題，本發明提供一種封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置，其藉由封裝膠層於覆蓋發光二極體晶粒，再將光學膜接合至封裝膠層，以讓光學膜更加貼合於封裝膠層，同時增加LED出光之相對色溫均勻性。

本發明之主要目的在於，提供一種封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置，其提供光學膜經接合至封裝膠層，以避免光學膜在封裝膠層上產生瑕疵。

本發明之次要目的在於，提供一種封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置，其提供光學膜接合至封裝膠層，以增加相對色溫均勻性。

本發明為提供一種封裝膠與光學膜之接合方法，其先提供一基板用以形成一光學膜，以將光學膜於長成後接合至發光單元之一封裝膠層上，且封裝膠層為覆蓋發光單元之一發光二極體晶粒，並將用以形成光學膜之基板移除，藉此，提供光學膜直接接合至封裝膠層上，使光學膜控制發光二極體晶粒所發出來之光達到相對色溫均勻。

在本發明之一實施方式中，所述之形成一光學膜於該基板之上之步驟前，更包含一設置一接合層於該基板之上之步驟，使該光學膜接續形成於該接合層之上。

在本發明之一實施方式中，所述之形成該光學膜於該接合層之上之步驟前更包含一設置一緩衝層於該接合層之上之步驟，使該光學膜接續形成於該緩衝層之上。

在本發明之一實施方式中，所述之接合層為熱解離材質，於移除該基板之步驟中包含：加熱該接合層，使該接合層解離；以及移去該基板。

在本發明之一實施方式中，更包含一經由沖洗或浸泡一蝕刻液清除該緩衝層之步驟。

在本發明之一實施方式中，所述之接合層為紫外光解離材質，於移除該基板之步驟中包含：以紫外光照射該接合層，使該接合層解離；以及移去該基板。

在本發明之一實施方式中，所述之將該光學膜接合至該封裝膠層之步驟中，該接合層係經一加熱接合該封裝膠層。

本發明另提供一種發光裝置，其包含一發光單元與一光學膜，光學膜設置於發光單元上，發光單元包含一發光二極體晶粒與一封裝膠層，封裝膠層覆蓋發光二極體晶粒，光學膜加熱接合於封裝膠層上。

在本發明之一實施方式中，所述之封裝膠層摻雜至少一螢光粉。

在本發明之一實施方式中，所述之光學膜為一抗反射膜或一分布式布拉格反射膜。

10‧‧‧發光裝置

12‧‧‧基板

122‧‧‧接合層

124‧‧‧緩衝層

14‧‧‧光學膜

16‧‧‧發光二極體晶粒

18‧‧‧封裝膠層

D‧‧‧發光單元

第一A圖至第一E圖：其為本發明之一實施例之部分製造流程之示意圖； 第二A圖至第二F圖：其為本發明之另一實施例之部分製造流程之示意圖；第三A圖至第三H圖：其為本發明之另一實施例之部分製造流程之示意圖；第四圖：其為本發明之光學膜與封裝膠層之示意圖；以及第五圖：其為本發明之出光角度對相對色溫之曲線圖。

為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第一A圖至第一E圖，其為本發明之一實施例之部分流程之示意圖。如第一A圖至第一E圖所示，本實施例之發光裝置10包含一光學膜14、一發光單元D與一封裝膠層18。本實施例之封裝膠與光學膜之接合方法，用以接合發光裝置10之光學膜14與封裝膠層18。封裝膠與光學膜之接合方法之步驟如下：如第一A圖所示，先提供一基板12，基板12為用於長成光學膜14；如第一B圖所示，光學膜14形成於基板12，其可藉由蒸鍍或濺鍍形成光學膜14，其中蒸鍍製程(deposition process)可採用化學蒸鍍法(Chemical vapor deposition，CVD)或物理蒸鍍法(Physical vapor deposition，PVD)，濺鍍製程(sputtering process)可採用直流濺鍍法、真空濺鍍法、磁控濺鍍法、活性濺鍍法、射頻濺鍍法、偏壓濺鍍法或高溫濺鍍法，光學膜14之材料為二氧化矽(SiO₂)、二氧化鈦(TiO₂)、五氧化三鈦(Ti₃O₅)、氧化鉭(Ta₂O₅)或氧化鎳(Nb₂O₅)。如第一C圖所示，將基板12翻轉，以讓基板12上之光學膜14面向下方。

如第一D圖所示，光學膜14接合至一發光單元D之一封裝膠層18，封裝膠層18覆蓋發光單元D之一發光二極體晶粒16，其中光 學膜14可透過加熱接合方式接合至封裝膠層18，例如：封裝膠層18至流動態，用以接合光學膜14；且封裝膠層18更可摻雜螢光粉，用以轉換發光二極體晶粒16之部分出光之波長，例如：藍綠光轉黃光，或綠光轉紅光，或黃光轉紅光等。如第一E圖所示，將基板12移除，因而形成發光裝置10，光學膜14直接地接合於封裝膠層18，因而讓向上發射光受到光學膜14之影響，因而改變發光裝置10之出光。

由於本實施例為將光學膜14直接接合封裝膠層18，而減少光傳輸介質，可避免光傳輸損失，更可增加發光裝置10之發光效率。且因本實施例之光學膜14為直接接合於封裝膠層18，並非經由塗佈而設置於封裝膠層18，因此本實施例之光學膜14可避免設置之過程中產生瑕疵。

光學膜14更因發光裝置10所需，而設置為不同類型之光學膜14，若，本實施例之光學膜14為一抗反射膜(anti-reflection film)，則提升發光裝置10正向之亮度，若本實施例之光學膜14為一布拉格反射膜(distributed Bragg reflector film)，則降低發光裝置10正向之相對色溫，因而增加相對色溫均勻度。此外，由第一C圖至第一D圖可知，本實施例之光學膜14可藉由轉印方式轉印至封裝膠層18上。

請參閱第二A圖至第二F圖，其為本發明之另一實施例之部分流程之示意圖。其中，第一A圖至第一E圖與第二A圖至第二F圖之間之差異在於第二A圖至第二F圖更進一步包含預先設置一接合層122於基板12上之步驟，因而讓光學膜14設置於接合層122上。第二A圖與第一A圖相同不再贅述；如第二B圖所示，形成一接合層122於基板12上，接合層之材料選自於 熱解離材質或紫外光解離材質；如第二C圖所示，光學膜14為形成於接合層122上。

如第二D圖所示，翻轉基板12，因而讓光學膜14面向下方，而接合層122為接合光學膜14與基板12，接續如第二E圖所示，光學膜14為接合至發光單元D之封裝膠層18，其中封裝膠層18為覆蓋於發光二極體晶粒16。如第二F圖所示，移除基板12，由於接合層122為熱解離材料或紫外光解離材料，因此加熱基板12而傳導熱至接合層122，或者使用紫外線照射接合層122，使接合層122受熱或受紫外光照射而解離，因而脫離光學膜14，而基板12亦隨著接合層122脫離而脫離，以形成發光裝置10。如此，基板12可藉由接合層122輕易脫離，而讓基板12可重複使用。

請參閱第三A圖至第三H圖，其為本發明之另一實施例之部分流程之示意圖。其中第二A圖至第二F圖與第三A圖至第三H圖之差異在於第三A圖至第三H圖進一步包含設置緩衝層124於接合層122上之步驟。第三A圖與第二A圖相同，因此不再贅述。如第三B圖所示，設置一接合層122於基板12上，並於第三C圖所示，接續形成一緩衝層124於接合層122上，一般而言，緩衝層124為金屬材料，例如：鋁，接續於第三D圖，形成光學膜14於緩衝層124上。如第三E圖所示，翻轉基板12，而讓光學膜14向下。

如第三F圖所示，將光學膜14接合至發光單元D之封裝膠層18，例如：熱壓接合光學膜14與封裝膠層18。如第三G圖所示，接合封裝膠層18與光學膜14之後，透過脫離接合層122而移除基板12，且藉由緩衝層124緩和接合層122之撕拉，因而殘留緩衝層124於光學膜14上。如第三H圖所示，藉由沖刷緩衝層124而清除，以形成發光裝置10，例如：經由沖洗或浸泡一蝕刻液清除緩衝層124。本實施例之方法為透過設置緩衝層124避免移除接合層122與基板12之過程中撕開或破壞光學膜14，而避免光學膜14產生瑕疵。

請參閱第四圖，其為本發明之發光裝置之結構示意圖。如圖所示，本實施例之發光裝置10設有發光單元D與光學膜14，且發光單元D包含發光二極體晶粒16與封裝膠層18。如圖所示，由於本實施例之光學膜14為接合封裝膠層18，因而緊密設置於封裝膠層18。

請參閱第五圖，其為本發明之出光角度對相對色溫之曲線圖。如圖所示，本實施例之發光裝置10相較於未設置光學膜之發光裝置之色溫曲線比較。其中，三角形點狀曲線為表示無本實施例之光學膜之發光裝置，圓點狀曲線為表示本本實施例之發光裝置10，由於圓點狀曲線所代表之發光裝置10為光學膜14直接接合至封裝膠層18，且光學膜14為布拉格反射膜，因此，正向相對色溫較低於未設置光學膜之發光裝置之相對色溫曲線。

綜上所述，本發明之封裝膠與光學膜之接合方法及其所製成之發光裝置為藉由光學膜經直接地接合至封裝膠層上，以避免光學膜產生瑕疵，並有效地根據實際情況控制相對色溫均勻度。

12‧‧‧基板

14‧‧‧光學膜

16‧‧‧發光二極體晶粒

18‧‧‧封裝膠層

D‧‧‧發光單元

Claims (7)

1. 一種封裝膠與光學膜之接合方法，其步驟包含：提供一基板；形成一光學膜於該基板之上；提供一發光單元，其包含一發光二極體晶粒與一封裝膠層，該封裝膠層覆蓋該發光二極體晶粒；將該光學膜接合至該封裝膠層；及移除該基板。
2. 如請求項1所述之封裝膠與光學膜之接合方法，其中於形成一光學膜於該基板之上之步驟前更包含一設置一接合層於該基板之上之步驟，使該光學膜接續形成於該接合層之上。
3. 如請求項2所述之封裝膠與光學膜之接合方法，其中於形成該光學膜於該接合層之上之步驟前更包含一設置一緩衝層於該接合層之上之步驟，使該光學膜接續形成於該緩衝層之上。
4. 如請求項3所述之封裝膠與光學膜之接合方法，其中該接合層為熱解離材質，於移除該基板之步驟中包含：加熱該接合層，使該接合層解離；以及移去該基板。
5. 如請求項4所述之封裝膠與光學膜之接合方法，更包含一經由沖洗或浸泡一蝕刻液清除該緩衝層之步驟。
6. 如請求項3所述之封裝膠與光學膜之接合方法，其中該接合層為紫外光解離材質，於移除該基板之步驟中包含：以紫外光照射該接合層，使該接合層解離；以及移去該基板。
7. 如請求項1所述之封裝膠與光學膜之接合方法，其中於將該光學膜接合至該封裝膠層之步驟中，該接合層係經加熱接合該封裝膠層。