TWM582690U - 發光二極體封裝 - Google Patents
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Abstract
一種發光二極體封裝,包含一承載基板、設置於該承載基板上的至少一發光單元,以及設置在該承載基板上的一螢光膠,其中提供一模具以及該螢光膠,模具具有至少一凹槽;將螢光膠填充於凹槽中;待螢光膠內的螢光粉沉澱後以形第一螢光膠層與第二螢光膠層,其中第一螢光膠層相較於第二螢光膠層具有較高的螢光粉密度,將承載基板倒置於模具上,以使發光單元進入凹槽中且使第二螢光膠層直接包覆發光單元;對該載基板與模具進行加熱壓合,以使螢光膠固化成形;以及待螢光膠固化成形後,移除模具。
Description
本創作關於一種發光二極體封裝,尤指一種可有效改善出光色均勻度及節省螢光粉用量之發光二極體封裝結構。
請參閱第1圖,第1圖為先前技術之發光二極體封裝結構1的示意圖。如第1圖所示,發光二極體封裝結構1包含一封裝基板10、一發光二極體12以及一螢光膠體14。發光二極體12設置於封裝基板10上,且螢光膠體14以點膠或噴塗的方式形成於封裝基板10與發光二極體12上,以對發光二極體12進行封裝。一般而言,螢光膠體中可摻雜螢光粉,以將發光二極體12發出之光線激發為所需之光色。於先前技術中,若以點膠法進行封裝,螢光粉易沉澱於發光二極體12的出光面上,不但易造成光色不均,且螢光粉容易因受熱而產生熱衰竭,影響光轉換效率;若以噴塗法進行封裝,則因需要擋板遮蓋而造成螢光粉的浪費,提高製程成本,且噴塗法也容易造成發光角度色溫分佈過大的問題。
本創作提供一種可有效改善出光色均勻度及節省螢光粉用量之發光二極體封裝結構,以解決上述之問題。
根據本創作之一實施例,本創作之發光二極體封裝包含承載基板、設置於該承載基板上的至少一發光單元以及設置在該承載基板上的螢光膠,該螢光膠包含第一螢光膠層與第二螢光膠層,其中該第一螢光膠層相較於該第二螢光膠層具有較高的螢光粉密度,其中提供一模具及該螢光膠,該模具
具有至少一凹槽,將該螢光膠填充於一模具的一凹槽中,待該螢光膠內的螢光粉沉澱後以形該第一螢光膠層與該第二螢光膠層,再將該承載基板倒置於該模具上,以使該發光單元進入該凹槽中且使該第二螢光膠層直接包覆該發光單元,對該承載基板與該模具進行加熱壓合,以使該第一螢光膠層與該第二螢光膠層固化成形,待該第一螢光膠層與該第二螢光膠層固化成形後,移除該模具而形成該發光二極體封裝。
根據本創作之一實施例,本創作之發光二極體封裝包含承載基板、設置於該承載基板上的至少一發光單元以及設置在該承載基板上的擴散膠,該擴散膠包含第一擴散膠層與第二擴散膠層,其中該第一擴散膠層相較於該第二擴散膠層具有較高的擴散粉密度,其中提供一模具及該擴散膠,該模具具有至少一凹槽,將該擴散膠填充於一模具的一凹槽中,待該擴散膠內的擴散粉沉澱後以形該第一擴散膠層與該第二擴散膠層,再將該承載基板倒置於該模具上,以使該發光單元進入該凹槽中且使該第二擴散膠層直接包覆該發光單元,對該承載基板與該模具進行加熱壓合,以使該第一擴散膠層與該第二擴散膠層固化成形,待該第一擴散膠層與該第二擴散膠層固化成形後,移除該模具而形成該發光二極體封裝。
根據本創作之一實施例,本創作之發光二極體封裝包含承載基板、設置於該承載基板上的至少一發光單元以及設置在該承載基板上的透明膠,其中提供一模具及該透明膠,模具具有至少一凹槽;將透明膠填充於凹槽中;將承載基板倒置於模具上,以使發光單元進入凹槽中且使透明膠直接包覆發光單元;對承載基板與模具進行加熱壓合,以使透明膠固化成形;以及待透明膠固化成形後,移除模具。
根據本創作之一實施例,對承載基板與模具進行加熱壓合之溫度介於60℃與200℃之間。
根據本創作之一實施例,發光單元為覆晶式發光二極體。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含使用具有圖案化結構的模具與承載基板進行加熱壓合,以使第一螢光膠層形成圖案化結構。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含噴塗一擴散膠層以覆蓋於第一螢光膠層或第一螢光膠層之圖案化結構上。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含噴塗複數個分離的擴散膠層於第一螢光膠層上,且每一擴散膠層對準對應的發光單元。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含噴塗一透明膠以覆蓋於該些個擴散膠層上。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含使用具有圖案化結構的模具與承載基板進行加熱壓合,以使第一擴散膠層形成圖案化結構。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含噴塗一螢光膠層以覆蓋於第一擴散膠層或第一擴散膠層之圖案化結構上。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含使用具有圖案化結構的模具與承載基板進行加熱壓合,以使透明膠形成圖案化結構。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含塗佈複數個分離的擴散膠層於透明膠上,且每一擴散膠層對準對應的發光單元。
根據本創作之一實施例,封裝方法更包含塗佈一螢光膠層以覆蓋於該些個擴散膠層上。
綜上所述,於製造本創作之發光二極體封裝結構時,本創作係先將螢光膠體填充於模具之凹槽中,再將發光模組之承載基板倒置於模具上,以使發光單元進入凹槽中且使螢光膠體直接包覆發光單元。接著,再對承載基板與模具進行加熱壓合,以使螢光膠體固化成形,即可完成封裝。之後,對發光模組與模具進行脫模,再對發光模組進行裁切,即可得到多個本創作
之發光二極體封裝結構。本創作可於螢光膠體中摻雜至少兩種螢光粒子。在對承載基板與模具進行加熱壓合的過程中,放射波長較短之螢光粒子會比放射波長較長之螢光粒子沈澱得快。因此,在封裝完成後,放射波長較短之螢光粒子之單位體積濃度於相對遠離發光單元之主要出光面處會大於放射波長較長之螢光粒子之單位體積濃度,且放射波長較短之螢光粒子之單位體積濃度於相對靠近發光單元之主要出光面處會小於放射波長較長之螢光粒子之單位體積濃度。藉此,本創作可有效降低被放射波長較短之螢光粒子激發的光線再被放射波長較長之螢光粒子吸收的機會,而使發光二極體封裝結構維持良好之出光效果,提升發光裝置的色飽和度。由於本創作可直接於一螢光膠體中摻雜至少兩種螢光粒子,且藉由沈澱速度的差異來達到不同螢光粒子的分層效果,不需多次加工,不僅可有效節省製程時間,且不需經由擋板來使螢光膠體成形,因此可有效減少螢光膠體中的螢光粉用量。
關於本創作之優點與精神可以藉由以下的創作詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
1、2、2'、2"‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧封裝基板
12‧‧‧發光二極體
14、24‧‧‧螢光膠體
20‧‧‧發光模組
20’、20”‧‧‧發光模組
20a~20z‧‧‧發光模組
22、22'‧‧‧模具
22a、22b‧‧‧模具
30‧‧‧透明膠
32‧‧‧擴散膠
32a、32b、32c、32d‧‧‧擴散膠層
34‧‧‧螢光膠
34a、34b、34c‧‧‧螢光膠層
50‧‧‧噴塗裝置
200‧‧‧承載基板
201‧‧‧線路層
202‧‧‧發光單元
204‧‧‧第一側表面
206‧‧‧主要出光面
208‧‧‧第三側表面
220‧‧‧凹槽
222‧‧‧側壁
224‧‧‧底部
240‧‧‧第一螢光粒子
242‧‧‧第二螢光粒子
244‧‧‧第二側表面
246‧‧‧上表面
248‧‧‧螢光粒子
D、d‧‧‧垂直距離
S10-S20‧‧‧步驟
10a~35d‧‧‧步驟
第1圖為先前技術之發光二極體封裝結構的示意圖。
第2圖為根據本創作一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。
第3圖至第5圖為搭配第2圖的製程示意圖。
第6圖為根據本創作一實施例發光二極體封裝之封裝結構的示意圖。
第7圖為根據本創作另一實施例之發光二極體封裝結構的示意圖。
第8圖為根據本創作另一實施例之發光模組與模具的示意圖。
第9圖為根據本創作另一實施例之發光二極體封裝結構的示意圖。
第10~35圖為根據本創作之其他多種實施例發光二極體封裝之封裝方
法的流程圖。
請參閱第2圖至第6圖,第2圖為根據本創作一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖,第3圖至第5圖為搭配第2圖的製程示意圖,第6圖為根據本創作一實施例之發光二極體封裝結構2的示意圖。第2圖中的封裝方法係用以製造第6圖中的發光二極體封裝結構2。
首先,執行第2圖中的步驟S10,提供一發光模組20、一模具22以及一螢光膠體24,其中發光模組20包含一承載基板200以及設置於承載基板200上的至少一發光單元202,模具22具有至少一凹槽220,且凹槽220的側壁222與發光單元202的第一側表面204平行,如第3圖所示。接著,執行第2圖中的步驟S12,將螢光膠體24填充於模具22之凹槽220中,如第3圖所示。於此實施例中,螢光膠體24可包含多個第一螢光粒子240以及多個第二螢光粒子242,其中第一螢光粒子240之放射波長小於第二螢光粒子242之放射波長,且第一螢光粒子240及第二螢光粒子242的放射波長皆大於發光單元202的發光波長。舉例而言,當發光單元202為藍光發光二極體時,第一螢光粒子240可為綠色螢光粒子,放射波長例如是介於490至570奈米之間,而第二螢光粒子242可為紅色螢光粒子,放射波長例如是介於620至750奈米之間,以激發出白光,但不以此為限。此外,承載基板200可為陶瓷基板或其它基板,發光單元202可為覆晶式發光二極體,且螢光膠體24可為矽膠或其它透明膠體摻雜螢光粒子,但不以此為限。
接著,執行第2圖中的步驟S14,將承載基板200倒置於模具22上,以使發光單元202進入凹槽220中且使螢光膠體24直接包覆發光單元202,如第4圖所示。於此實施例中,凹槽220的個數等於發光單元202的個
數。因此,在將承載基板200倒置於模具22上後,每一個發光單元202皆會進入一個對應的凹槽220中而被螢光膠體24包覆,且螢光膠體24直接與發光單元202接觸。發光單元202具有主要出光面206。在發光單元202進入對應的凹槽220中後,發光單元202之主要出光面206與凹槽220之底部224間的垂直距離D介於90微米與200微米之間。此外,凹槽220係與發光單元202共形,例如,皆呈矩形,但不以此為限,凹槽220與發光單元202亦可具有不同形狀,例如,凹槽220之底部224呈弧形(未繪示),且發光單元202呈矩形。
接著,執行第2圖中的步驟S16,對承載基板200與模具22進行加熱壓合,以使螢光膠體24固化成形,如第4圖所示。於此實施例中,對承載基板200與模具22進行加熱壓合之溫度可介於100℃與150℃之間。舉例而言,可於120℃之溫度下對承載基板200與模具22進行加熱壓合10分鐘,以使螢光膠體24固化成形。在對承載基板200與模具22進行加熱壓合後,第一螢光粒子240於螢光膠體24中具有一第一單位體積濃度,且第二螢光粒子242於螢光膠體24中具有一第二單位體積濃度。
在對承載基板200與模具22進行加熱壓合的過程中,短波長之第一螢光粒子240會比長波長之第二螢光粒子242沈澱得快。因此,在封裝完成後,第一螢光粒子240之第一單位體積濃度於相對遠離發光單元202之主要出光面206處會大於第二螢光粒子242之第二單位體積濃度,且第一螢光粒子240之第一單位體積濃度於相對靠近發光單元202之主要出光面206處會小於第二螢光粒子242之第二單位體積濃度。需說明的是,本創作可根據實際的濃度分佈需求來設定加熱壓合之溫度與時間,不以上述實施例為限。
接著,執行第2圖中的步驟S18,對發光模組20與模具22進行脫模,如第5圖所示。於此實施例中,可預先對模具22之凹槽220進行拋光,
以利脫模。接著,執行第2圖中的步驟S20,對發光模組20進行裁切,即可得到多個如第6圖所示之發光二極體封裝結構2。
如第4圖所示,在將承載基板200倒置於模具22上使發光單元202進入對應的凹槽220中後,凹槽220的側壁222與發光單元202的第一側表面204平行,因此,如第6圖所示,在發光二極體封裝結構2製造完成後,發光單元202之第一側表面204會與螢光膠體24之第二側表面244平行。此外,如第4圖與第6圖所示,發光單元202之主要出光面206與凹槽220之底部224間的垂直距離D係等於發光單元202之主要出光面206與螢光膠體24之上表面246間的垂直距離D。因此,發光單元202之主要出光面206與螢光膠體24之上表面246間的垂直距離D亦介於90微米與200微米之間,如此一來,由於螢光膠體24的薄型化,發光二極體封裝結構2可有較佳的出光效果。再者,由於凹槽220係與發光單元202共形,因此,螢光膠體24亦與發光單元202共形,如此一來,螢光膠體24的外形與發光單元202所發出的光形可有較好的匹配性,可提高發光二極體封裝結構2整體出光的均勻效果。
在發光二極體封裝結構2製造完成後,由於第一螢光粒子240之第一單位體積濃度於相對遠離發光單元202之主要出光面206處大於第二螢光粒子242之第二單位體積濃度,且第一螢光粒子240之第一單位體積濃度於相對靠近發光單元202之主要出光面206處小於第二螢光粒子242之第二單位體積濃度,本創作可有效降低被第一螢光粒子240激發的短波長光線再被第二螢光粒子242吸收的機會,而使發光二極體封裝結構2具有較佳的色飽和度。此外,由於本創作可直接於同一螢光膠體24中摻雜兩種螢光粒子(例如,第一螢光粒子240與第二螢光粒子242),且藉由沈澱速度的差異來達到不同螢光粒子的分層效果,不需多次加工,不僅可有效節省製程時間,還可
有效減少螢光膠體24中的螢光粉用量。再者,如第4圖所示,在對承載基板200與模具22進行加熱壓合的過程中,第一螢光粒子240與第二螢光粒子242皆會向下沈澱而遠離發光單元202,可有效防止第一螢光粒子240與第二螢光粒子242因高溫而造成的光衰現象。更甚者,當發光單元202可側向出光時,藉由模具22之凹槽202的適當設計,本創作可使發光單元202之主要出光面206與螢光膠體24之上表面246的垂直距離D小於發光單元202之第一側表面204與螢光膠體24之第二側表面244之垂直距離d,以增進側向出光效果,擴大出光角度。
配合第6圖,請參閱第7圖,第7圖為根據本創作另一實施例之發光二極體封裝結構2'的示意圖。第2圖中發光二極體封裝的封裝方法亦可用以製造第7圖中的發光二極體封裝結構2'。發光二極體封裝結構2'與上述的發光二極體封裝結構2的主要不同之處在於,發光二極體封裝結構2'之螢光膠體24僅包含一種螢光粒子248,其中多個螢光粒子248之單位體積濃度朝遠離發光單元202之主要出光面206的方向遞增,如第7圖所示。換言之,本創作可根據實際出光需求,選擇性地於螢光膠體24中摻雜至少一種螢光粒子。需說明的是,第7圖中與第6圖中所示相同標號的元件,其作用原理大致相同,在此不再贅述。
配合第3圖與第6圖,請參閱第8圖與第9圖,第8圖為根據本創作另一實施例之發光模組20與模具22'的示意圖,第9圖為根據本創作另一實施例之發光二極體封裝結構2''的示意圖。第2圖中發光二極體封裝的封裝方法配合第8圖中的模具22'可用以製造第9圖中的發光二極體封裝結構2"。模具22'與上述的模具22的主要不同之處在於,模具22'僅具有一個凹槽220,如第8圖所示。換言之,本創作可利用模具22'上的單一凹槽220同時封裝多個發光單元202。如第9圖所示,在以第2圖中的封裝方法配合第8圖中的
模具22'製造完成第9圖中的發光二極體封裝結構2"後,螢光膠體24之第二側表面244會與承載基板200之第三側表面208切齊,在此實施例中,可提升單位體積的封裝數量。需說明的是,第8、9圖中與第3、6圖中所示相同標號的元件,其作用原理大致相同,在此不再贅述。
請參閱第10圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟10a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在本實施例中,發光單元202為發光二極體裸晶,以覆晶方式(flip-chip)固晶於連接至承載基板200的線路層201。承載基板200可以是軟性印刷電路板Flexible Printed Circuit Board(FPCB)或玻璃纖維板(FR4),但不以此為限。線路層201可以是銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)或鋁(Al)等金屬或其合金,但仍不以此為限。在步驟10b中,在模具22a的凹槽220注入透明膠30。凹槽220的深度介於約200微米與約400微米之間,但仍不以此為限。在步驟10c中,將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟10d中,待透明膠30固化後,進行模具22a的脫模而得到發光模組20a,其使用透明膠30直接封裝發光單元202。上述的透明膠30可例如是矽膠(Silicone)或環氧樹脂(Epoxy)材質的膠體。
請參閱第11圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟11a中,提供一發光模組20a(即上述步驟10d所得之成品)。在步驟11b中,使用噴塗裝置50與圖案化的擋板噴塗複數個彼此分離的擴散膠層32c於透明膠30上。在本實施例中,每一擴散膠層32c係位於對應之發光單元202得正上方,藉以主要均勻化發光單元202所發射出的正向光。擴散膠層32c為較高密度的擴散膠(即單位體積膠材內所摻雜的擴散粉較多)。在步驟11c中,在擴散膠層32c上再以噴塗裝置50噴塗覆蓋上螢光膠34,藉以保護擴散膠層32c並轉換發光模組的出光波長,即得到
成品發光模組20b。在本實施例中,螢光膠34係覆蓋於透明膠30的頂面,但仍可依需求覆蓋於透明膠30的側面。上述的擴散膠即摻有擴散粉的膠材,擴散粉可例如是二氧化矽(SiO2)或壓克力(PMMA)材質的擴散粉。上述的螢光膠即摻有螢光粉的膠材,螢光粉可例如是釔鋁石榴石(YAG)、矽酸鹽類(Silicate)或鋁酸鹽類(Aluminate)材質的螢光粉。
請參閱第12圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟12a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟12b中,在模具22b的凹槽220注入透明膠30。模具22b不同於模具22a之處在於凹槽底面具有圖形化結構。在步驟12c中,將承載基板200倒置於模具22b上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟12d中,待透明膠30固化後,進行模具22b的脫模而得到發光模組20c,其具有透明膠30直接封裝發光單元202,且透明膠30的頂面具有所需的圖形化結構,藉以均勻化發光模組之出光。
請參閱第13圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟13a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟13b中,在模具22a的凹槽220注入螢光膠34。在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟13c中,在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,將螢光膠34固化。在步驟13d中,待螢光膠34固化後進行模具22a的脫模,而得到成品發光模組20d,其具有螢光膠34直接封裝發光單元202。應注意的是,螢光粉除了轉換發光的波長外亦,具有散射光線的功能,因此也有提昇發光模組均勻出光的功能。
請參閱第14圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之
封裝方法的流程圖。在步驟14a中,提供一發光模組20d(即上述步驟13d所得之成品)。在步驟14b中,使用噴塗裝置50噴塗擴散膠32於螢光膠34的頂面上,即得到成品發光模組20e。整面塗佈的擴散膠32相較於前述擴散膠層32c為較低密度的擴散膠(即單位體積膠材內所摻雜的擴散粉較少)。
請參閱第15圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟15a中,提供一發光模組20e(即上述步驟14b所得之成品)。在步驟15b中,使用噴塗裝置50噴塗透明膠30於擴散膠32的頂面上,藉以保護擴散膠32,即得到成品發光模組20f。
請參閱第16圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟16a中,提供一發光模組20d(即上述步驟13d所得之成品)。在步驟16b中,使用噴塗裝置50與圖案化擋板噴塗擴複數個彼此分離的散膠層32c於螢光膠34的頂面上。在本實施例中,每一擴散膠層32c係位於對應之發光單元202得正上方,藉以主要均勻化發光單元202所發射出的正向光。擴散膠層32c為較高密度的擴散膠(即單位體積膠材內所摻雜的擴散粉較多)。在步驟16c中,在擴散膠層32c上再以噴塗裝置50噴塗覆蓋上透明膠30,藉以保護擴散膠層32c,即得到成品發光模組20g。
請參閱第17圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟17a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟17b中,在模具22b的凹槽220注入螢光膠34。模具22b不同於模具22a之處在於凹槽底面具有圖形化結構。在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22b上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟17c中,在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,將螢光膠34固化。在步驟17d中,待螢光膠34固化後進行模具22b的脫模而於得到發光模組20h,
其具有螢光膠34直接封裝發光單元202,且螢光膠34的頂面具有所需的圖形化結構,藉以進一步均勻化發光模組之出光。
請參閱第18圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟18a中,提供一發光模組20h(即上述步驟17d所得之成品)。在步驟18b中,使用噴塗裝置50噴塗擴散膠32於螢光膠34的頂面上,藉以進一步均勻化發光模組的出光,即得到成品發光模組20i。整面塗佈的擴散膠32相較於前述擴散膠層32c為較低密度的擴散膠(即單位體積膠材內所摻雜的擴散粉較少)。
請參閱第19圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟19a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟19b中,在模具22a的凹槽220注入螢光膠34,並靜待其中的螢光粉沉澱。在步驟19c中,在螢光膠34內的螢光粉沉澱後,再升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。螢光膠34內的螢光粉沉澱後形成含螢光粉較少的螢光膠層34a與含螢光粉較多的螢光膠層34b,至於含螢光粉的多寡程度需視靜置時間而定。當靜置時間夠久,螢光膠層34a亦可能不含螢光粉。在步驟19d中,將螢光膠層34a與螢光膠層34b固化,並進行模具22a的脫模而得到發光模組20j,其覆蓋不同螢光粉密度的螢光膠,較高螢光粉密度的螢光膠層34b接近於發光模組的頂面(即出光面)。
請參閱第20圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟20a中,提供一發光模組20j(即上述步驟19d所得之成品)。在步驟20b中,使用噴塗裝置50噴塗擴散膠32於螢光膠層34b的頂面上,藉以進一步均勻化發光模組的出光,即得到成品發光模組20k。
請參閱第21圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之
封裝方法的流程圖。在步驟21a中,提供一發光模組20j(即上述步驟19d所得之成品)。在步驟21b中,使用噴塗裝置50噴塗複數個擴散膠層32c於螢光膠層34b的頂面上,藉以進一步均勻化發光模組的出光。擴散膠層32c相較於擴散膠32為較高密度的擴散膠(即單位體積膠材內所摻雜的擴散粉較多)。在步驟21c中,在該些擴散膠層32c上,使用噴塗裝置50噴塗覆蓋上透明膠30,藉以保護擴散膠層32c,即得到成品發光模組20m。
請參閱第22圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟22a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟22b中,在模具22b的凹槽220注入螢光膠34,並靜待其中的螢光粉沉澱。模具22b不同於模具22a之處在於凹槽底面具有圖形化結構。在步驟22c中,在螢光膠34內的螢光粉沉澱後,再升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22b上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。螢光膠34內的螢光粉沉澱後形成含螢光粉較少的螢光膠層34a與含螢光粉較多的螢光膠層34b,至於含螢光粉的多寡程度需視靜置時間而定。當靜置時間夠久,螢光膠層34a亦可能不含螢光粉。在步驟22d中,將螢光膠層34a與螢光膠層34b固化,並進行模具22b的脫模而得到發光模組20n。發光模組20n不同於發光模組20j之處在於其螢光層頂部具有圖形化結構以增加出光的均勻度。
請參閱第23圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟23a中,提供一發光模組20n(即上述步驟22d所得之成品)。在步驟23b中,使用噴塗裝置50噴塗擴散膠32於螢光膠層34b的頂面上,藉以進一步均勻化發光模組的出光,即得到成品發光模組20p。
請參閱第24圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之
封裝方法的流程圖。在步驟24a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟24b中,在模具22a的凹槽220注入擴散膠32。在步驟24c中,升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟24d中,將擴散膠32固化,並進行模具22a的脫模而得到發光模組20q,其具有擴散膠32直接封裝發光單元202。
請參閱第25圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟25a中,提供一發光模組20q(即上述步驟24d所得之成品)。在步驟25b中,使用噴塗裝置50噴塗螢光膠34於的擴散膠32頂面上,藉以進一步轉換發光模組的出光波長,即得到成品發光模組20r。
請參閱第26圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟26a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟26b中,在模具22b的凹槽220注入擴散膠32。模具22b不同於模具22a之處在於凹槽底面具有圖形化結構。在步驟26c中,升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟26d中,待擴散膠32固化後進行模具22b的脫模而得到發光模組20s。發光模組20s不同於發光模組20q之處在於其擴散層頂部具有圖形化結構以增加出光的均勻度。
請參閱第27圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟27a中,提供一發光模組20s(即上述步驟26d所得之成品)。在步驟27b中,使用噴塗裝置50噴塗螢光膠34於的擴散膠32頂面上,藉以進一步轉換發光模組的出光波長,即得到成品發光模組20t。
請參閱第28圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟28a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200
以及複數個發光單元202。在步驟28b中,在模具22a的凹槽220注入擴散膠32,並靜待其中的擴散粉沉澱。在步驟28c中,在擴散膠32內的擴散粉沉澱後,再升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。擴散膠32內的擴散粉沉澱後形成含擴散粉較少的擴散膠層32a與含擴散粉較多的擴散膠層32b,至於含擴散粉的多寡程度需視靜置時間而定。當靜置時間夠久,擴散膠層32a亦可能不含擴散粉。在步驟28d中,將擴散膠層32a與擴散膠層32b固化,並進行模具22a的脫模而得到發光模組20u,其覆蓋不同擴散粉密度的擴散膠,較高擴散粉密度的擴散膠層32b接近於發光模組的頂面。
請參閱第29圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟29a中,提供一發光模組20u(即上述步驟28d所得之成品)。在步驟29b中,使用噴塗裝置50噴塗螢光膠34於的擴散膠層32b頂面上,藉以進一步轉換發光模組的出光波長,即得到成品發光模組20v。
請參閱第30圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟30a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。在步驟30b中,在模具22b的凹槽220注入擴散膠32,並靜待其中的擴散粉沉澱。模具22b不同於模具22a之處在於凹槽底面具有圖形化結構。在步驟30c中,在擴散膠32內的擴散粉沉澱後,再升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。擴散膠32內的擴散粉沉澱後形成含擴散粉較少的擴散膠層32a與含擴散粉較多的擴散膠層32b,至於擴散粉的多寡程度需視靜置時間而定。當靜置時間夠久,擴散膠層32a亦可能不含擴散粉。在步驟30d中,將擴散膠層32a與擴散膠層32b固化,並進行模具22b的脫
模而得到發光模組20w,其覆蓋不同擴散粉密度的擴散膠,較高擴散粉密度的擴散膠層32b的頂面具有圖形化結構以增加發光模組的出光均勻度。
請參閱第31圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟31a中,提供一發光模組20w(即上述步驟30d所得之成品)。在步驟31b中,使用噴塗裝置50噴塗螢光膠34於的擴散膠層32b頂面上,藉以進一步轉換發光模組的出光波長,即得到成品發光模組20x。
請參閱第32圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟32a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。接著在該些發光單元202使用噴塗裝置50噴塗一薄膜擴散膠層32d共形於發光單元202的表面。在步驟32b中,在模具22a的凹槽220注入透明膠30。在步驟32c中,將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟32d中,待透明膠30固化後,進行模具22a的脫模而得到發光模組20y。
請參閱第33圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟33a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。接著在該些發光單元202使用噴塗裝置50噴塗一薄膜擴散膠層32d共形於發光單元202的表面。在步驟33b中,在模具22a的凹槽220注入螢光膠34,並靜待其中的螢光粉沉澱。在步驟33c中,在螢光膠34內的螢光粉沉澱後,再升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。螢光膠34內的螢光粉沉澱後形成含螢光粉較少的螢光膠層34a與含螢光粉較多的螢光膠層34b,至於含螢光粉的多寡程度需視靜置時間而定。當靜置時間夠久,螢光膠層34a亦可能不含螢光粉。在步驟33d中,待螢光膠層34a與螢
光膠層34b固化後進行模具22a的脫模而得到發光模組20z,其覆蓋不同螢光粉密度的螢光膠層,較高螢光粉密度的螢光膠層34b接近於發光模組的頂面。
請參閱第34圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟34a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。接著在該些發光單元202使用噴塗裝置50噴塗一薄膜擴散膠層32d共形於發光單元202的表面。在步驟34b中,在模具22a的凹槽220注入螢光膠34。在步驟34c中,在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,升高模具溫度(約60℃~200℃),將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟34d中,在螢光膠34內的螢光粉尚未沉澱前,將螢光膠34固化,並進行模具22a的脫模而得到發光模組20’。
請參閱第35圖,其繪示根據本創作又一實施例發光二極體封裝之封裝方法的流程圖。在步驟35a中,提供一發光模組20,其包含承載基板200以及複數個發光單元202。接著在該些發光單元202使用噴塗裝置50噴塗一薄膜螢光膠層34c共形於發光單元202的表面。在步驟35b中,在模具22a的凹槽220注入透明膠30。在步驟35c中,將承載基板200倒置於模具22a上使發光單元202浸入對應的凹槽220內進行合模。在步驟35d中,待透明膠30固化後,進行模具22a的脫模而得到發光模組20”。
在上述的實施例中,當發光模組之發光單元被覆蓋上複數層折射係數不同的膠材時,選用膠材的折射係數會從發光單元到出光面漸大。換言之,在發光模組較外層的膠材的折射係數會大於較內層的膠材的折射係數,以達到較高的出光效能。
綜上所述,於製造本創作之發光二極體封裝結構時,本創作係先
將螢光膠體填充於模具之凹槽中,再將發光模組之承載基板倒置於模具上,以使發光單元進入凹槽中且使螢光膠體直接包覆發光單元。接著,再對承載基板與模具進行加熱壓合,以使螢光膠體固化成形,即可完成封裝。之後,對發光模組與模具進行脫模,再對發光模組進行裁切,即可得到多個本創作之發光二極體封裝結構。本創作可於螢光膠體中摻雜至少兩種螢光粒子。在對承載基板與模具進行加熱壓合的過程中,放射波長較短之螢光粒子會比放射波長較長之螢光粒子沈澱得快。因此,在封裝完成後,放射波長較短之螢光粒子之單位體積濃度於相對遠離發光單元之主要出光面處會大於放射波長較長之螢光粒子之單位體積濃度,且放射波長較短之螢光粒子之單位體積濃度於相對靠近發光單元之主要出光面處會小於放射波長較長之螢光粒子之單位體積濃度。藉此,本創作可有效降低被放射波長較短之螢光粒子所激發的光線再被放射波長較長之螢光粒子吸收的機會,而使發光二極體封裝結構維持良好之出光效果及色飽和度。由於本創作可直接於同一螢光膠體中摻雜至少兩種螢光粒子,且藉由沈澱速度的差異來達到不同螢光粒子的分層效果,不需多次加工,不僅可有效節省製程時間,且不需經由擋板來使螢光膠體成形,因此可有效減少螢光膠體中的螢光粉用量。
以上所述僅為本創作之較佳實施例,凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本創作之涵蓋範圍。
Claims (20)
- 一種發光二極體封裝,包含:一承載基板;至少一發光單元,設置於該承載基板上;以及一螢光膠,設置在該承載基板上,該螢光膠包含一第一螢光膠層與一第二螢光膠層,其中該第一螢光膠層相較於該第二螢光膠層具有較高的螢光粉密度,其中提供一模具及該螢光膠,該模具具有至少一凹槽,將該螢光膠填充於一模具的一凹槽中,待該螢光膠內的螢光粉沉澱後以形該第一螢光膠層與該第二螢光膠層,再將該承載基板倒置於該模具上,以使該發光單元進入該凹槽中且使該第二螢光膠層直接包覆該發光單元,對該承載基板與該模具進行加熱壓合,以使該第一螢光膠層與該第二螢光膠層固化成形,待該第一螢光膠層與該第二螢光膠層固化成形後,移除該模具而形成該發光二極體封裝。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝,其中對該承載基板與該模具進行加熱壓合之溫度介於60℃與200℃之間。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝,其中該發光單元為覆晶式發光二極體。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝,更包含使用具有圖案化結構的該模具與該承載基板進行加熱壓合,以使該第一螢光膠層形成該圖案化結構。
- 如請求項4所述之發光二極體封裝,更包含一擴散膠層,以噴塗方式覆蓋於該第一螢光膠層之該圖案化結構上。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝,更包含一擴散膠層,以噴塗方式覆 蓋於該第一螢光膠層上。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝,更包含複數個分離的擴散膠層,以噴塗方式覆蓋於該第一螢光膠層上,且每一該擴散膠層對準對應的該發光單元。
- 如請求項7所述之發光二極體封裝,更包含一透明膠,以噴塗方式覆蓋於該些個擴散膠層上。
- 一種發光二極體封裝,包含:一承載基板;至少一發光單元,設置於該承載基板上;以及一擴散膠,設置在該承載基板上,該擴散膠包含一第一擴散膠層與一第二擴散膠層,其中該第一擴散膠層相較於該第二擴散膠層具有較高的擴散粉密度,其中提供一模具及該擴散膠,該模具具有至少一凹槽,將該擴散膠填充於一模具的一凹槽中,待該擴散膠內的擴散粉沉澱後以形該第一擴散膠層與該第二擴散膠層,再將該承載基板倒置於該模具上,以使該發光單元進入該凹槽中且使該第二擴散膠層直接包覆該發光單元,對該承載基板與該模具進行加熱壓合,以使該第一擴散膠層與該第二擴散膠層固化成形,待該第一擴散膠層與該第二擴散膠層固化成形後,移除該模具而形成該發光二極體封裝。
- 如請求項9所述之發光二極體封裝,其中對該承載基板與該模具進行加熱壓合之溫度介於60℃與200℃之間。
- 如請求項9所述之發光二極體封裝,其中該發光單元為覆晶式發光二極體。
- 如請求項9所述之發光二極體封裝,更包含使用具有圖案化結構的該模 具與該承載基板進行加熱壓合,以使該第一擴散膠層形成該圖案化結構。
- 如請求項12所述之發光二極體封裝,更包含一螢光膠層,以噴塗方式覆蓋於該第一擴散膠層之該圖案化結構上。
- 如請求項9所述之發光二極體封裝,更包含一螢光膠層,以噴塗方式覆蓋於該第一擴散膠層上。
- 一種發光二極體封裝,包含:一承載基板;至少一發光單元,設置於該承載基板上;以及一透明膠,設置在該承載基板上,其中提供一模具及該螢光膠,該模具具有至少一凹槽,將該透明膠填充於一模具的一凹槽中,再將該承載基板倒置於該模具上,以使該發光單元進入該凹槽中且使該透明膠直接包覆該發光單元,對該承載基板與該模具進行加熱壓合,以使該透明膠固化成形,待該透明膠固化成形後,移除該模具而形成該發光二極體封裝。
- 如請求項15所述之發光二極體封裝,更包含複數個分離的擴散膠層,塗佈於該透明膠上,且每一該擴散膠層對準對應的該發光單元。
- 如請求項16所述之發光二極體封裝,更包含一螢光膠層,以塗佈方式覆蓋於該些個擴散膠層上。
- 如請求項15所述之發光二極體封裝,其中對該承載基板與該模具進行加熱壓合之溫度介於60℃與200℃之間。
- 如請求項15所述之發光二極體封裝,其中該發光單元為覆晶式發光二極體。
- 如請求項15所述之發光二極體封裝,更包含使用具有圖案化結構的該模 具與該承載基板進行加熱壓合,以使該透明膠形成該圖案化結構。
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