TWI712188B - 發光封裝結構及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種發光封裝結構包含可透光黏膠層、基板以及至少一發光二極體晶片。可透光黏膠層具有相對的第一表面及第二表面。基板位於可透光黏膠層的第一表面。發光二極體晶片位於可透光黏膠層的第二表面。可透光黏膠層於第二表面上具有第一部分及第二部分,第一部分圍繞第二部分,第二部分於基板的垂直投影面積至少完全覆蓋發光二極體晶片於基板的垂直投影面積,且第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度。
Description
本揭露是有關於一種發光封裝結構及一種發光封裝結構的製造方法。
由於發光二極體(light-emitting diode,LED)具有壽命長、功耗低以及驅動簡單等優點,因此廣泛應用於照明、背光、發光二極體顯示器等。一般來說,發光二極體顯示器常採用紅、綠、藍發光二極體晶片做為像素,而像素經排列後可形成全彩的發光二極體顯示器。
然而,此種發光二極體顯示器常面臨發光不均勻、電控不易、尺寸無法縮減以及製作成本高等問題。因此,如何有效解決上述問題是目前亟需解決的課題。
本揭露之一技術態樣為一種發光封裝結構。
根據本揭露一實施方式,發光封裝結構包含可透光黏膠層、基板以及至少一發光二極體晶片。可透光黏膠層具
有相對的第一表面及第二表面。基板位於可透光黏膠層的第一表面。發光二極體晶片位於可透光黏膠層的第二表面。可透光黏膠層於第二表面上具有第一部分及第二部分,第一部分圍繞第二部分,第二部分於基板的垂直投影面積至少完全覆蓋發光二極體晶片於基板的垂直投影面積,且第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度。
在本揭露一實施方式中,第一部分的第二表面與第二部分的第二表面之間具有傾斜面,傾斜面由第二部分的第二表面逐漸遠離發光二極體晶片以延伸至第一部分的第二表面。
在本揭露一實施方式中,第一部分的可透光黏膠層爬膠的高度小於發光二極體晶片的高度的20%。
在本揭露一實施方式中,發光二極體晶片的數量為複數個。
在本揭露一實施方式中,發光二極體晶片包含紅光發光二極體晶片、綠光發光二極體晶片或藍光發光二極體晶片。
在本揭露一實施方式中,發光封裝結構更包含複數個填充粒子,位於可透光黏膠層中。填充粒子用以調整由發光二極體晶片所發出之光線的路徑。
在本揭露一實施方式中,發光二極體晶片發出藍光,且發光封裝結構更包含波長轉換物質,位於可透光黏膠層中。波長轉換物質吸收部分藍光而轉換為對應波長的色光。
在本揭露一實施方式中,基板為可透光基板。
在本揭露一實施方式中,發光封裝結構更包含封裝層,位於可透光黏膠層的第二表面,且包覆發光二極體晶片。
本揭露之另一技術態樣為一種發光封裝結構的製造方法。
根據本揭露一實施方式,發光封裝結構的製造方法包含:形成可透光黏膠材料於載板上;加熱可透光黏膠材料,其中可透光黏膠材料的最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間;將可透光黏膠材料由載板轉移至基板上;設置至少一發光二極體晶片至可透光黏膠材料上;以及加熱可透光黏膠材料以形成可透光黏膠層,使得發光二極體晶片固定至可透光黏膠層上。
在本揭露一實施方式中,加熱可透光黏膠材料的最大溫度範圍約是在溫度為110℃至150℃之間執行。
在本揭露一實施方式中,加熱可透光黏膠材料以形成可透光黏膠層是在溫度為80℃至160℃之間執行。
在本揭露一實施方式中,將可透光黏膠材料由載板轉移至基板上包含:將可透光黏膠材料設置在基板上,使得基板及載板分別位於可透光黏膠材料的相對兩表面;加熱並加壓載板、可透光黏膠材料以及基板;以及利用可透光黏膠材料對基板及載板的黏著力不同,使得可透光黏膠材料脫離載板並黏附至基板上。
在本揭露一實施方式中,可透光黏膠層具有第一部分及第二部分。第一部分圍繞第二部分,第二部分於基板的垂直投影面積至少完全覆蓋發光二極體晶片於基板的垂直投
影面積,且第二部分的厚度小於或等於第一部分的厚度。
在本揭露一實施方式中,在形成可透光黏膠材料於載板上後,更包含摻雜複數個填充粒子或波長轉換物質於可透光黏膠材料中。
根據本揭露上述實施方式,在發光封裝結構的製造過程中,先將可透光黏膠材料加熱以形成半固態膠體型態,且由於可透光黏膠材料的最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間,因此可透光黏膠材料可具有適當的流動性。如此一來,可透光黏膠材料不會因發光二極體晶片的設置而產生明顯的爬膠,且發光二極體晶片亦不易在設置過程中產生明顯的位移,進而有效地將發光二極體晶片透過後續形成之可透光黏膠層固定至基板上,以提升發光封裝結構的良率。此外,透過上述製造方法所形成之發光封裝結構的可透光黏膠層可具有第一部分及由第一部分圍繞的第二部分,其中發光二極體晶片設置在第二部分上,且第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度。
100、100a、100b‧‧‧發光封裝結構
110‧‧‧可透光黏膠層
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第一部分
113‧‧‧第二表面
114‧‧‧第二部分
120‧‧‧基板
130‧‧‧發光二極體晶片
130R‧‧‧紅光發光二極體晶片
130G‧‧‧綠光發光二極體晶片
130B‧‧‧藍光發光二極體晶片
131‧‧‧側表面
140‧‧‧導電墊
141‧‧‧下表面
150‧‧‧填充粒子
160‧‧‧封裝層
161‧‧‧下表面
170‧‧‧波長轉換物質
180‧‧‧可透光黏膠材料
190‧‧‧載板
191‧‧‧表面
L1~L3‧‧‧曲線
T‧‧‧溫度
G'‧‧‧儲存模數
tanδ‧‧‧流變耗損因子
(tanδ)max‧‧‧最大流變耗損因子
A1~A2‧‧‧面積
S10~S50‧‧‧步驟
H1~H5‧‧‧厚度
Q‧‧‧傾斜面
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下:
第1圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構的側視示意圖。
第2圖繪示根據本揭露另一實施方式之發光封裝結構的側視示意圖。
第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之發光封裝結構的側視示意圖。
第4圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構的製造方法的流程圖。
第5A圖至第5C圖繪示第1圖之可透光黏膠層的材料在不同溫度(T)下的儲存模數(storage moduli)(G')以及流變耗損因子(tanδ)-時間(t)關係圖。
第6圖至第11圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構的製造方法在各步驟的示意圖。
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式,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揭露。也就是說,在本揭露部分實施方式中,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。
第1圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的側視示意圖。發光封裝結構100包含可透光黏膠層110、基板120以及至少一個發光二極體晶片130。可透光黏膠層110具有相對的第一表面111及第二表面113。基板120位於可透光黏膠層110的第一表面111,且發光二極體晶片130位於可透光黏膠層110的第二表面113。在一些實施方式中,基板120為可透光基板,例如藍寶石基板、玻璃基板、透明導電基
板或含有導電線路的可透光基板等。此外,發光封裝結構100更包含導電墊140,導電墊140可位於發光二極體晶片130相對於可透光黏膠層110的表面,用以提供電性連接功能。
在一些實施方式中,發光二極體晶片130的數量可為複數個,例如發光二極體晶片130包含相同光色或不同光色的紅光發光二極體晶片130R、綠光發光二極體晶片130G或藍光發光二極體晶片130B等。舉例來說,如第1圖所示,發光封裝結構100可包含相鄰排列的紅光發光二極體晶片130R、綠光發光二極體晶片130G以及藍光發光二極體晶片130B,以形成一個像素(pixel)單元。
當發光二極體晶片130產生對應波長的光線後,光線會依序經過可透光黏膠層110以及基板120並由基板120射出。由於基板120為可透光基板,且可透光黏膠層110是由可透光黏膠材料所形成的。可透光黏膠材料包含任何具有透光性的高分子材料,因此不會影響光線的穿透,進而維持發光封裝結構100的光學品質。上述具有透光性的高分子材料可包含甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚間苯二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚醯胺(polyamide,PA)、聚羧酸酯(polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、環氧樹脂(epoxy)、矽膠(silicone)、聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)或上述任兩者以上之組合,但並不用以限制本揭露。
在一些實施方式中,發光封裝結構100更包含位於可透光黏膠層110中的複數個填充粒子150。填充粒子150用以調整由發光二極體晶片130所發出之光線的路徑。填充粒子150可包含二氧化鈦(TiO2)、二氧化矽(SiO2)、三氧化二鋁(Al2O3)、氮化硼(BN)、氧化鋅(ZnO)或上述任兩者以上之組合。透過在可透光黏膠層110中填充上述不同材料及尺寸的填充粒子150,以將光線的路徑調整至符合設計者的需求。
在一些實施方式中,可透光黏膠層110於第二表面113上具有第一部分112及第二部分114,第一部分112圍繞第二部分114,且發光二極體晶片130設置在第二部分114的第二表面113。換句話說,第二部分114於基板120的垂直投影面積A1至少完全覆蓋發光二極體晶片130於基板120的垂直投影面積A2。在一些實施方式中,第二部分114於基板120的垂直投影面積A1大於發光二極體晶片130於基板120的垂直投影面積A2。在另一些實施方式中,第二部分114於基板120的垂直投影面積A1與發光二極體晶片130於基板120的垂直投影面積A2完全重疊。
在一些實施方式中,發光二極體晶片130的設置會造成可透光黏膠層110的第二部分114產生些微凹陷,使得第二部分114的厚度H2小於第一部分112的厚度H1,並使得第一部分112圍繞部分的發光二極體晶片130。在此情形下,可透光黏膠層110的第一部分112的第二表面113與第二部分114的第二表面113之間具有傾斜面Q,傾斜面Q由第二部分114的第二表面113逐漸遠離發光二極體晶片130的側表面131以延
伸至第一部分112的第二表面113。換句話說,傾斜面Q連接第二部分114的第二表面113與第一部分112的第二表面113。如此一來,可透光黏膠層110的第二部分114的第二表面113與傾斜面Q共同呈現向外擴張的凹陷狀,且傾斜面Q未接觸發光二極體晶片130的側表面131。在另一些實施方式中,發光二極體晶片130的設置不會造成可透光黏膠層110的第二部分114產生些微凹陷,使得第二部分114的厚度H2等於第一部分112的厚度H1。不論可透光黏膠層110的第二部分114是否凹陷,上述實施方式中的可透光黏膠層110的第一部分112皆未沿著發光二極體晶片130的側表面131爬膠。另外,可透光黏膠層110的第一部分112的厚度H1約在5μm至50μm之間。
在其他實施方式中,可透光黏膠層110產生些微的爬膠,且可透光黏膠層110的第一部分112爬膠的高度小於發光二極體晶片130的高度的20%,在較佳的實施方式中,可透光黏膠層110的第一部分112爬膠的高度小於發光二極體晶片130的高度的10%。
第2圖繪示根據本揭露另一實施方式之發光封裝結構100a的側視示意圖。在一些實施方式中,發光封裝結構100a更包含封裝層160。封裝層160位於可透光黏膠層110的第二表面113上包覆發光二極體晶片130。此外,封裝層160的下表面161與導電墊140的下表面141齊平,使得導電墊140由封裝層160裸露用以提供電性連接功能,便於進一步電性連接至外部電路或導電結構等。
第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之發光封裝
結構100b的側視示意圖。第3圖之發光封裝結構100b與第2圖之發光封裝結構100a的差異在於:每個發光二極體晶片130皆為藍光發光二極體晶片130B。換句話說,每個發光二極體晶片130皆發出藍光。在一些實施方式中,發光封裝結構100b更包含位於可透光黏膠層110中的波長轉換物質170。當發光二極體晶片130所發出的藍光經過可透光黏膠層110時,位於可透光黏膠層110中的波長轉換物質170可吸收部分藍光而轉換為對應波長的色光(例如,白光)。如此一來,每個發光二極體晶片130皆可透過波長轉換物質170而形成白光,使得包含一個藍光發光二極體晶片130B的發光封裝結構100即可視為一個像素(pixel)單元。
在一些實施方式中,波長轉換物質170包含有機發光材料。舉例來說,有機發光材料包含具有一個以上之特定官能基團(functional group)的單分子、多分子、寡聚物(oligomer)聚合物(polymer)或上述任兩者以上之組合。上述官能基團包含苝(perylene)、苯并咪唑(benzimidazole)、萘(naphthalene)、蒽(anthracene)、菲(phenanthrene)、芴(fluorine)、9-芴(9-fluorine)、咔唑(carbazole)、戊二醯亞胺(glutarimide)、1,3-二苯基苯(1,3-diphenylbenzene)、2,3-dihydro-1h-benzo[de]isoquinoline-1,3-dione、苯芘(benzopyrene)、芘(pyrene)、吡啶(pyridine)以及噻吩(thiophene)。
在一些實施方式中,波長轉換物質170包含無機發光材料。舉例來說,無機發光材料包含Y3Al5O12(YAG)、
LuYAG、GaYAG、SrS:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、ZnS:Cu+、ZnS:Ag+、Y2O2S:Eu2+、La2O2S:Eu2+、Gd2O2S:Eu2+、SrGa2S4:Ce3+,ZnS:Mn2+、SrS:Eu2+、CaS:Eu2+、(Sr1-xCax)S:Eu2+、Ba2SiO4:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、(Mg,Ca,Sr,Ba)3Si2O7:Eu2+、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+、(Mg,Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、(Sr,Ca,Ba)SixOyNz:Eu2+、(Ca,Mg,Y)SiwAlxOyNz:Ce2+、Ca2Si5N8:Eu2+、(Ca,Mg,Y)SiwAlxOyNz:Eu2+、K2GeF6:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、Sr(LiAl3N4):Eu2+、Si6-nAlnOnN8-n(n=0-4.2):Eu2或上述任兩者以上之組合。
在一些實施方式中,波長轉換物質170包含量子點材料。舉例來說,量子點材料包含CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、
PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、CsPbX3或Cs4PbX6,其中,X為氯、溴、碘或上述任兩者以上之組合。
在一些實施方式中,量子點材料的表面可包含修飾性處理,例如配位基交換處理、微乳化處理、有機材料包覆、無機材料包覆、受介孔顆粒孔隙包覆或上述任意兩者以上之組合。經修飾性處理後的量子點材料可具有較良好的發光壽命。
應瞭解到,已敘述過的元件連接關係與功效將不再重複贅述,合先敘明。在以下敘述中,將說明發光封裝結構100的製造方法。
第4圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法的流程圖。發光封裝結構100的製造方法包含下列步驟。在步驟S10中,形成可透光黏膠材料於載板上。在步驟S20中,加熱可透光黏膠材料,其中可透光黏膠材料的最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間。在步驟S30中,將可透光黏膠材料由載板轉移至基板上。在步驟S40中,設置至少一個發光二極體晶片至可透光黏膠材料上。在步驟S50中,加熱可透光黏膠材料以形成可透光黏膠層,使得發光二極體晶片固定至可透光黏膠層上。在以下敘述中,將進一步說明上述各步驟。
在詳細說明各步驟前,請先同時參閱第5A圖至第5C圖,其繪示第1圖之可透光黏膠層110的材料在不同溫度T下的儲存模數(storage moduli)G'以及流變耗損因子tanδ-時
間t關係圖。首先,應瞭解到,可透光黏膠層110的材料在不同的溫度T下具有不同的狀態,而不同狀態下該材料的物理特性(例如,流動性)可由儲存模數(storage moduli)G'以及損失模數(loss moduli)G"決定。儲存模數G'可代表材料的彈性性質(elastic property),而損失模數G"可代表材料的黏性性質(vicious property)。此外,損失模數G"與儲存模數G'的比值G"/G'為流變耗損因子tanδ,流變耗損因子tanδ可代表材料的流變性質(或可形變量)。
如第5A圖至第5C圖所示,曲線L1代表本揭露之可透光黏膠層110的材料的儲存模數G';曲線L2代表本揭露之可透光黏膠層110的材料的流變耗損因子tanδ;曲線L3代表本揭露之可透光黏膠層110的材料的溫度T。應瞭解到,儲存模數G'與流變耗損因子tanδ的數值是由流變儀量測所得的結果,且為清楚起見,第5A圖至第5C圖省略可透光黏膠層110之損失模數G"的曲線。詳細來說,當溫度T逐漸上升時,可透光黏膠層110的材料可由黏性較大的可透光黏膠材料逐漸轉為兼具黏性與彈性(即半固態膠體型態)的可透光黏膠材料,並再由半固態膠體型態的可透光黏膠材料逐漸轉為彈性較大的可透光黏膠層110。在第5A圖至第5C圖中,當溫度T約在50℃至150℃之間時,可透光黏膠層110的材料的流變耗損因子tanδ隨溫度升高而逐漸提升(即曲線L2逐漸上升),此時可透光黏膠層110的材料處於黏性較大的流體狀態。當可透光黏膠層110的材料被加熱至約150℃時,可透光黏膠層110的材料的最大流變耗損因子(tanδ)max的值介於0.5至2.5之間(例如,第5A
圖中最大流變耗損因子(tanδ)max的值為2.5、第5B圖中最大流變耗損因子(tanδ)max的值為1.6、以及第5C圖中最大流變耗損因子(tanδ)max的值為0.8),此時可透光黏膠層110的材料處於黏性與彈性兼具的膠體狀態。值得注意的是,當最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間時,可透光黏膠層110的材料具有適當的流動性,可有效固定發光二極體晶片130。當可透光黏膠層110的材料在約150℃被持續加熱一段時間或被加熱至大於約150℃時,可透光黏膠層110的材料處於彈性較大的固體狀態。
藉由可透光黏膠層110的材料的上述物理特性,可有效地將發光二極體晶片130固定至基板120上,使得發光二極體晶片130不易在設置過程中產生明顯的位移,並使得可透光黏膠層110不易產生明顯的爬膠(即爬膠的高度小於發光二極體晶片130的高度的20%或無爬膠)。以下將針對發光封裝結構100的製造方法搭配第5A圖詳細說明。
第6圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S10的示意圖。在步驟S10中,將可透光黏膠材料180形成於載板190上。由於可透光黏膠材料180為黏性較大的流體型態,因此可使用塗佈(例如,旋轉塗佈或狹縫塗佈等)的方式將可透光黏膠材料180形成於載板190的表面191。在一些實施方式中,載板190可由包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)的材料所製成。在一些實施方式中,可於塗佈前選擇性地將填充粒子150或波長轉換物質170摻雜於可透光黏膠材料180中(為清楚起見,在
第6圖中僅繪示填充粒子150)。
第7圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S20的示意圖。在步驟S20中,執行預烘烤以加熱可透光黏膠材料180,使得可透光黏膠材料180逐漸由黏性較大的流體型態轉為兼具黏性與彈性的膠體型態,進而形成膜狀的可透光黏膠材料180。由於膜狀的可透光黏膠材料180的流動性較小,因此不會在載板190上任意流動。在一些實施方式中,加熱可透光黏膠材料180的最大溫度範圍是約在110℃至150℃之間執行。請同時參閱第5A圖,當溫度T約在110℃至150℃之間時,可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子(tanδ)max的值約在0.5至約2.5之間,由此可知,可透光黏膠材料180具有適當的流動性,以執行後續的步驟。
第8圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S30的示意圖。在步驟S30中,將載板190以及位於載板190上的可透光黏膠材料180倒置於基板120上,使得可透光黏膠材料180位於載板190與基板120之間,也就是說,載板190及基板120分別位於可透光黏膠材料180的相對兩表面。由於可透光黏膠材料180具有適當的流動性,因此不會因倒置而使得可透光黏膠材料180溢散開來。隨後,加熱並加壓基板120、載板190以及可透光黏膠材料180。藉由可透光黏膠材料180與基板120及載板190的黏著力不同,使得可透光黏膠材料180黏附至基板120上。詳細而言,由於載板190是由包含聚對苯二甲酸乙二酯的材料所製成,而可透光黏膠材料180對聚對苯二甲酸乙二酯的黏著力較可透
光黏膠材料180對基板120的黏著力差,因此可透光黏膠材料180易脫離載板190並轉而黏附至基板120上。在此步驟中,加熱是為了維持可透光黏膠材料180的適當流動性(即維持在膠體型態),而加壓是為了使可透光黏膠材料180更容易黏附至基板120上。在一些實施方式中,加熱基板120、載板190以及可透光黏膠材料180是在溫度約為150℃執行。請同時參閱第5A圖,當溫度T約為150℃時,可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子(tanδ)max的值約在0.5至2.5之間,由此可知可透光黏膠材料180確實得以維持其適當的流動性。
當可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間時,可透光黏膠材料180具有適當的流動性,也就是說,可透光黏膠材料180具有適當的可形變量。如此一來,可有效將發光二極體晶片130固定至基板120上,進而提升發光封裝結構100的良率。詳細而言,當可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子(tanδ)max的值大於2.5時,可透光黏膠材料180的流動性太大以致發光二極體晶片130易產生位移,且可透光黏膠材料180易嚴重爬膠以致發光二極體晶片130的產生電性方面的問題;當可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子(tanδ)max的值小於0.5時,可透光黏膠材料180的可形變量太小以致無法有效地透過可透光黏膠材料180將發光二極體晶片130固定至基板120上。
第9圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S30的示意圖。持續進行步驟S30,在加熱並加壓基板120、載板190以及可透光黏膠材料180後,
移除載板190,使得可透光黏膠材料180脫離載板190並轉移至基板120上。轉移至基板120的可透光黏膠材料180的厚度H3約在5μm至50μm之間,在此厚度範圍內的可透光黏膠材料180可使得後續的發光二極體晶片130的設置較為穩固。詳細而言,當可透光黏膠材料180的厚度H3小於5μm時,發光二極體晶片130容易在設置時直接穿過可透光黏膠材料180而觸碰到基板120;當可透光黏膠材料180的厚度H3大於50μm時,可透光黏膠材料180的厚度太大以致發光二極體晶片130易脫離。
第10圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S40的示意圖。在步驟S40中,設置至少一個發光二極體晶片130至可透光黏膠材料180上。在一些實施方式中,可相鄰設置紅光發光二極體晶片130R、綠光發光二極體晶片130G及藍光發光二極體晶片130B。在其他實施方式中,可相鄰設置相同色光的發光二極體晶片130。由於可透光黏膠材料180具有適當的流動性,因此可透光黏膠材料180不會因發光二極體晶片130的設置而產生明顯的爬膠,且發光二極體晶片130亦不易在設置過程中產生明顯的位移。在一些實施方式中,發光二極體晶片130會造成可透光黏膠材料180產生些微凹陷,使得凹陷部分之可透光黏膠材料180的厚度H4小於周圍未凹陷部分之可透光黏膠材料180的厚度H5。在另一些實施方式中,發光二極體晶片130的設置不會造成可透光黏膠材料180產生些微凹陷,使得可透光黏膠材料180的厚度均勻。在其他實施方式中,發光二極體晶片130
的設置使得可透光黏膠材料180產生些微的爬膠,但由於可透光黏膠材料180具有適當的流動性,因此可透光黏膠材料180爬膠的高度小於發光二極體晶片130的高度的20%。
第11圖繪示根據本揭露一實施方式之發光封裝結構100的製造方法在步驟S50的示意圖。在步驟S50中,執行後烘烤以加熱可透光黏膠材料180,使得可透光黏膠材料180由膠體型態轉為固體型態,進而形成可透光黏膠層110。如此一來,發光二極體晶片130可固定至可透光黏膠層110上。詳細而言,膠體型態的可透光黏膠材料180隨著加熱逐漸轉為固體型態的可透光黏膠層110。透過上述型態的轉變,使得發光二極體晶片130可穩固地固定至可透光黏膠層110上。在一些實施方式中,加熱可透光黏膠材料180是在溫度約在80℃至160℃之間執行。請同時參閱第5A圖,具體來說,當溫度T約在80℃至150℃之間時,可透光黏膠材料180的最大流變耗損因子tanδmax的值約在0.5至約2.5之間,此時材料的狀態仍為膠體型態,然而,若以此範圍的溫度T加熱並將加熱時間拉長,仍可在最終獲得固體型態的可透光黏膠層110;當溫度T持續維持在約150℃(或當溫度T約在150℃至160℃之間)時,可透光黏膠材料180的流變耗損因子tanδ會在短時間內下降,亦即可在短時間的加熱下由膠體型態的可透光黏膠材料180轉為固體型態的可透光黏膠層110。
同時參閱第10圖及第11圖,應瞭解到,在步驟S40中,若在設置發光二極體晶片130時造成可透光黏膠材料180產生些微凹陷,則在步驟S50中的可透光黏膠層110於第二
表面113上具有第一部分112及第二部分114,第二部分114的厚度H2小於第一部分112的厚度H1,且第一部分112圍繞部分的發光二極體晶片130;而若在設置發光二極體晶片130時並未造成可透光黏膠材料180產生些微凹陷,則在步驟S50中的可透光黏膠層110具有均勻的厚度。
根據本揭露上述實施方式,在發光封裝結構的製造過程中,先將可透光黏膠材料加熱以形成半固態膠體型態,且由於可透光黏膠材料的最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間,因此可透光黏膠材料180可具有適當的流動性。如此一來,可透光黏膠材料180不會因發光二極體晶片的設置而產生明顯的爬膠,且發光二極體晶片亦不易在設置過程中產生明顯的位移,進而有效地將發光二極體晶片透過後續形成之可透光黏膠層固定至基板上,以提升發光封裝結構的良率。此外,透過上述製造方法所形成之發光封裝結構的可透光黏膠層可具有第一部分及由第一部分圍繞的第二部分,其中發光二極體晶片設置在第二部分上,且第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光封裝結構
110‧‧‧可透光黏膠層
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第一部分
113‧‧‧第二表面
114‧‧‧第二部分
120‧‧‧基板
130‧‧‧發光二極體晶片
130R‧‧‧紅光發光二極體晶片
130G‧‧‧綠光發光二極體晶片
130B‧‧‧藍光發光二極體晶片
131‧‧‧側表面
140‧‧‧導電墊
150‧‧‧填充粒子
A1~A2‧‧‧面積
H1~H2‧‧‧厚度
Q‧‧‧傾斜面
Claims (14)
- 一種發光封裝結構,包含:一可透光黏膠層,具有相對的一第一表面及一第二表面;一基板,位於該可透光黏膠層的該第一表面;以及至少一發光二極體晶片,位於該可透光黏膠層的該第二表面,其中該可透光黏膠層於該第二表面上具有一第一部分及一第二部分,該第一部分圍繞該第二部分,該第二部分於該基板的垂直投影面積至少完全覆蓋該發光二極體晶片於該基板的垂直投影面積,該第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度,該第一部分的該第二表面與該第二部分的該第二表面之間具有一傾斜面,且該傾斜面由該第二部分的該第二表面逐漸遠離該發光二極體晶片以延伸至該第一部分的該第二表面。
- 如請求項1所述的發光封裝結構,其中該發光二極體晶片的數量為複數個。
- 如請求項2所述的發光封裝結構,其中每一該些發光二極體晶片包含紅光發光二極體晶片、綠光發光二極體晶片或藍光發光二極體晶片。
- 如請求項1所述的發光封裝結構,更包含複數個填充粒子,位於該可透光黏膠層中,其中該些填充粒子用以調整由該發光二極體晶片所發出之光線的路徑。
- 如請求項1所述的發光封裝結構,其中該發光二極體晶片發出藍光,且該發光封裝結構更包含一波長轉換物質,位於該可透光黏膠層中,該波長轉換物質吸收部分藍光而轉換為對應波長的色光。
- 如請求項1所述的發光封裝結構,其中該基板為一可透光基板。
- 如請求項1所述的發光封裝結構,更包含一封裝層,位於該可透光黏膠層的該第二表面,且包覆該發光二極體晶片。
- 一種發光封裝結構的製造方法,包含:形成一可透光黏膠材料於一載板上;加熱該可透光黏膠材料,其中該可透光黏膠材料的一最大流變耗損因子(tanδ)max的值在0.5至2.5之間;將該可透光黏膠材料由該載板轉移至一基板上;設置至少一發光二極體晶片至該可透光黏膠材料上;以及加熱該可透光黏膠材料以形成一可透光黏膠層,使得該發光二極體晶片固定至該可透光黏膠層上。
- 如請求項8所述的發光封裝結構的製造方法, 其中加熱該可透光黏膠材料的最大溫度範圍約是在溫度為110℃至150℃之間執行。
- 如請求項8所述的發光封裝結構的製造方法,其中加熱該可透光黏膠材料以形成該可透光黏膠層是在溫度為80℃至160℃之間執行。
- 如請求項8所述的發光封裝結構的製造方法,其中將該可透光黏膠材料由該載板轉移至該基板上包含:將該可透光黏膠材料設置在該基板上,使得該基板及該載板分別位於該可透光黏膠材料的相對兩表面;加熱並加壓該載板、該可透光黏膠材料以及該基板;以及利用該可透光黏膠材料對該基板及該載板的黏著力不同,使得該可透光黏膠材料脫離該載板並黏附至該基板上。
- 如請求項8所述的發光封裝結構的製造方法,其中該可透光黏膠層具有一第一部分及一第二部分,該第一部分圍繞該第二部分,該第二部分於該基板的一垂直投影面積至少完全覆蓋該發光二極體晶片於該基板的一垂直投影面積,且該第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度。
- 如請求項8所述的發光封裝結構的製造方法,其中在形成該可透光黏膠材料於該載板上後,更包含摻 雜複數個填充粒子或一波長轉換物質於該可透光黏膠材料中。
- 一種發光封裝結構,包含:一可透光黏膠層,具有相對的一第一表面及一第二表面;一基板,位於該可透光黏膠層的該第一表面;以及至少一發光二極體晶片,位於該可透光黏膠層的該第二表面,其中該可透光黏膠層於該第二表面上具有一第一部分及一第二部分,該第一部分圍繞該第二部分,該第二部分於該基板的垂直投影面積至少完全覆蓋該發光二極體晶片於該基板的垂直投影面積,該第二部分的厚度小於或等於該第一部分的厚度,且該第一部分的該可透光黏膠層爬膠的高度小於該發光二極體晶片的高度的20%。
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