專利名稱：用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼及其發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具氟化聚合物的表面涂層的發(fā)光二極管外殼及其發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
背景技術：
提升光提取效率一直是發(fā)光二極管發(fā)展的重要課題。一個光提取效率難以提升的原因在于，發(fā)光二極管晶片本身與周邊元件的介面的內(nèi)部反射或折射導致晶片發(fā)出的光反而被周邊元件所吸收。為了解決此問題，通常會使用含有二氧化鈦的外殼來包覆發(fā)光二極管。二氧化鈦可以提升可見光的反射率。一般此類外殼是以聚苯胼(polyphenylhydrazine， PPA)工程塑膠制成。然而，這樣的做法缺點在于二氧化鈦會逐漸使聚苯胼的外殼的顏色由白轉(zhuǎn)黃，因此光提取效率也會隨的逐漸下降?，F(xiàn)有技術提供另一種解決方法如美國專利公開號US 20100032702中所述，以含氟的工程塑膠取代聚苯胼。此專利的技術在于，將氟化聚合物利用射出成型塑造成發(fā)光二極管整體外殼。此技術固然可以解決聚苯胼的黃化的問題，但由于氟化聚合物價格十分昂貴，所以以其制作發(fā)光二極管整體外殼將使成本大增，很難普遍地實施于各種發(fā)光二極管元件上。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述的現(xiàn)有問題，本發(fā)明實施例提供一種新穎且創(chuàng)新的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼及其發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實施例提供一種用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，包含一殼體，以非氟化聚合物制成；及—表面涂層覆蓋該殼體的至少一部分，該表面涂層以一氟化聚合物分散液制成， 該表面涂層用以反射置于該殼體上的一發(fā)光二極管晶片所發(fā)出的光。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物表面涂層的色澤穩(wěn)定，可反射可見光，而且具有耐焊性可承受260°C至280°C的焊接工藝長達3分鐘以上。本發(fā)明的一實施例，殼體可為聚苯胼PPA工程塑膠制成。本發(fā)明的一實施例，殼體可為液晶高分子工程塑膠制成。本發(fā)明的一實施例，殼體可還包含一凹槽用以放置發(fā)光二極管晶片，表面涂層只覆蓋凹槽的表面。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含氟化聚合物，該氟化聚合物包含氟化乙烯(vinyl floride，VF)的均聚合物、全氟烷氧基碳氟化合物(perfIuoroalkoxy fluorocarbon resin, PFA)的共聚合物或偏二氟乙烯(vinylidenefluoride, VDF)的均聚合物。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含可發(fā)散可見光的填充料。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含可調(diào)整該表面涂層的模數(shù)的填充料。
本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含一發(fā)光(luminescent)化合物。本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包含上述實施例所述的用以承載發(fā)光 ニ極管晶片的外売，及發(fā)光二極管晶片，設置于該外売上。本發(fā)明實施例的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼及其發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包含具有 氟化聚合物表面涂層的發(fā)光二極管外売。氟化聚合物表面涂層覆蓋非氟聚合物的工程塑膠 所制成的殼體。依據(jù)此實施例，形成氟化聚合物表面涂層通過將氟化聚合物分散液涂布在 殼體上。因此，在此所使用的氟化聚合物相較于現(xiàn)有的整體射出成型技術將節(jié)省許多。而 且，依據(jù)此實施例，在市場上已廣為使用的其他非氟聚合物的工程塑膠殼體仍可持續(xù)被利 用，具有避免資源浪費的優(yōu)點。本發(fā)明尚包含其他實施例與其他方面以解決其他問題，其合并上述的各方面詳細 揭露于以下實施方式中。


圖IA至圖ID為本發(fā)明實施例提供的具有凹槽的各種發(fā)光二極管的外殼的剖面 圖。圖2為本發(fā)明實施例提供的不具凹槽的發(fā)光二極管的外殼的剖面圖。圖3為本發(fā)明實施例提供的包含圖IA的外殼的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)剖面圖。主要元件符號說明100 外殼；101 金屬架；102:殼體；103:凹槽；104 表面涂層；104a 延伸部；110 外殼；114:表面涂層；120 外殼；1 表面涂層；102a 頂表面；130 外殼；134 表面涂層；200 外殼；202 殼體；204 表面涂層；300 發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；301 發(fā)光二極管晶片、LED晶片；303:封裝體。
具體實施例方式以下將參考的附圖示范本發(fā)明的較佳實施例。附圖中相似元件采用相同的元件符 號。應注意為清楚呈現(xiàn)本發(fā)明，附圖中的各元件并非按照實物的比例繪制，而且為避免模糊 本發(fā)明的內(nèi)容，以下說明亦省略現(xiàn)有的零組件、相關材料、及其相關處理技木。本發(fā)明的實施例，發(fā)光二極管晶片的外殼可具多種功能。它可為LED晶片封裝體 的承載器，提供LED晶片封裝體合適的位置與配向，藉此電連接到電路板上。封裝體內(nèi)可含 發(fā)光體(phosphors)。舉例而言，藍光LED晶片可搭配綠發(fā)光體及紅發(fā)光體用以產(chǎn)生白光。 此外，發(fā)光二極管晶片的外殼也可反射光線以增加LED裝置整體亮度。圖IA至圖ID為本發(fā)明實施例提供的具有凹槽的發(fā)光二極管晶片的外殼的各個實 施例。圖IA至圖ID所示為各實施例的發(fā)光二極管的外殼的剖面圖。如圖IA所示，用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼100包含一金屬架101及一殼體102連接金屬架101。金屬架101 可選擇性地穿透殼體102中，如圖中的虛線所示。金屬架101以可導電的金屬制成。殼體 102以非氟化聚合物制成，譬如是聚苯胼(PPA)，液晶高分子(LCP)或其他合適的工程塑膠， 射出成形而成。殼體102形成凹槽103作為LED晶片承載的位置。一個凹槽103可放置一個或多個LED晶片。凹槽103可使光線沿符合期待的角度反射，其深度、壁面的傾斜角度、 大小等可由設計者來決定。同樣參考圖1A，外殼100還包含一表面涂層104覆蓋殼體102的表面的至少一部分。表面涂層104以一氟化聚合物分散液制成，用以反射置于殼體102上的一發(fā)光二極管晶片所發(fā)出的光。圖IA所示的表面涂層104覆蓋殼體102在金屬架101以上的表面。表面涂層104還包含一延伸部10 覆蓋金屬架101的一端。圖IB為本發(fā)明另一實施例提供的發(fā)光二極管晶片的外殼110，其與圖IA的差別在于表面涂層114只覆蓋凹槽103的表面。 圖IC為本發(fā)明另一實施例提供的發(fā)光二極管晶片的外殼120，其與圖IB的差別在于表面涂層124除覆蓋凹槽103的表面也覆蓋殼體102的頂表面10 的一部分，然而在金屬架101 以上有一部份的殼體102露出并未被表面涂層IM所覆蓋。圖ID為本發(fā)明另一實施例提供的發(fā)光二極管晶片的外殼130，其與圖IA的差別在于表面涂層134覆蓋殼體102的整體表面。圖IA至圖ID舉例說明本發(fā)明的實施例中表面涂層的各種變化，其與各表面涂層的形成工藝有關。可在金屬架及殼體制作完成后，利用合適的涂布技術，例如濺鍍、噴涂或含浸，透過合適的遮罩或于涂布的后使用蝕刻方式去除多余的涂層來完成本發(fā)明的各種態(tài)樣的表面涂層。圖2為本發(fā)明實施例提供的無凹槽的平面式發(fā)光二極管晶片的外殼200， 其包含金屬架101，殼體202及表面涂層204覆蓋殼體202的金屬架101以上的整體表面。 本發(fā)明的實施例不限于上述，本領域的技術人員應可了解本發(fā)明的表面涂層包含可反射置在該殼體上的發(fā)光二極管晶片所發(fā)出的光的各種實施例。如上述，表面涂層以一氟化聚合物分散液制成。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物表面涂層的色澤穩(wěn)定，可反射可見光，而且具有耐焊性可承受260°C至280°C的焊接工藝長達 3分鐘以上。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物表面涂層在380nm至780nm波長范圍的光反射性(photopic reflectance)至少約為 80%。氟化聚合物分散液包含氟化聚合物及其他合適的填料，其中氟化聚合物的含量約是氟化聚合物分散液的總重量的30wt%至90wt%，填料的含量約是氟化聚合物分散液的總重量的10% 至70wt%。氟化聚合物分散液具有可實施涂布工藝以使其沉積在殼體上的特性，涂布工藝可以通過噴涂，含浸或其他各種合適技術。氟化聚合物分散液中的氟化聚合物包含各種分子量的聚合物，聚合物的單體可具有2個至8個碳。氟化聚合物可為單一單體組成的均聚合物或多種單體組成的共聚物，或含上述兩者的各種組合。單體可含氟或不含氟。舉例而言，不含氟單體可為乙烯或丙烯； 含氟單體可為四氟乙烯(tetrafluoroethylene, TFE)，氟化乙烯(vinyl floride, VF), 偏二氟乙烯(vinylidene fuoride, VDF,六氟異丁烯(hexafluoroisobutylene, HFIB), 六氟丙烯(hexafluoropropylene，HFP)或全氟烷基乙烯基醚(perfluoro (alkyl vinyl ether, PAVE)，然不限于此。PAVE的全氟烷基包含1至5個碳原子，其可為線性或是有分支的結(jié)構(gòu)，例如全氟甲基乙烯基醚(perf luoro (methyl vinyl ether)，PMVE)，全氟乙基乙烯基醚(perf luoro (ethyl vinyl ether), PEVE)，全氟丙基乙烯基醚(perf luoro (propyl vinylether)，PPVE)，及全氟丁基乙烯基醚(perf luoro (butyl vinyl ether，PBVE)。以實例說明本發(fā)明的各種氟化聚合物，其可選自下列各項及其各種組合，但不僅限于此 TFE 及 HFP 的共聚物，稱為聚全氟乙丙烯(perfluorinatedethylene-propylene，F(xiàn)EP)； TFE及PAVE的共聚物，稱為全氟烷氧基碳氟化合物(perfluoroalkoxy fIuorocarbon resin, PFA) ；VDF的均聚合物，稱為PVDF ；乙烯及TFE的共聚物，稱為乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylenetetrafluoroethylene，ETFE) ；VF的均聚合物，稱為PVF ；三氟氯乙烯 (chlorotrifluoroethylene)的均聚合物，稱為PCTFE ；三氟氯乙烯及乙烯的共聚物，稱為 ECTFE。本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含可發(fā)散可見光的填充料。發(fā)散可見光的粒子種類很多，舉例而言，可為金屬鹽類、金屬氫氧化物或金屬氧化物，或是白色顏料，例如二氧化鈦。在一實施例，發(fā)散可見光的粒子的含量約是氟化聚合物分散液的總重量的 20wt%M 60wt%o本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含可調(diào)整該表面涂層的模數(shù)的填充料。 詳言之，調(diào)整該表面涂層的模數(shù)(modulus)可以通過合適填充料調(diào)整線性熱膨賬數(shù)，熱導數(shù)，合適填充料可以為玻璃纖維或中空玻璃微球體(hollowglass microspheres)本發(fā)明的一實施例，氟化聚合物分散液包含一發(fā)光(luminescent)化合物。發(fā)光化合物可使表面涂層將欲反射的光線轉(zhuǎn)成符合期待的顏色的功能。舉例而言，可將欲反射的藍光轉(zhuǎn)成綠光或紅光，或?qū)V光轉(zhuǎn)成藍光、綠光或紅光。發(fā)光化合物可為磷光化合物 (phosphorescent)或是發(fā)光化合物(fluorescent)等等。圖3為本發(fā)明實施例提供的一種包含外殼100及發(fā)光二極管(light-emitting diode ；以下簡稱LED)晶片301的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300的剖面圖。如圖3所示，外殼100即為圖IA所示的外殼。外殼100包含凹槽103，其上方承載為封裝體303所包覆的LED晶片 301。LED晶片301可為任何合適的LED晶片，如發(fā)光范圍在UV光到紅外光的LED晶片。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300以圖IA所示的外殼100為例，但不以此為限。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可放置 LED晶片在本發(fā)明的各種實施例的外殼的上方。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明申請的保護范圍； 凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在本申請的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，包含一殼體，以非氟化聚合物制成；及一表面涂層覆蓋該殼體的至少一部分，該表面涂層以一氟化聚合物分散液制成，該表面涂層用以反射置于該殼體上的一發(fā)光二極管晶片所發(fā)出的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該殼體為PPA工程塑膠制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該殼體還包含一凹槽用以放置該發(fā)光二極管晶片，該表面涂層只覆蓋該凹槽的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該氟化聚合物分散液包含氟化聚合物，該氟化聚合物包含氟化乙烯的均聚合物、全氟烷基乙烯基醚的共聚合物或偏二氟乙烯的均聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該氟化聚合物分散液包含可發(fā)散可見光的填充料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該氟化聚合物分散液包含可調(diào)整該表面涂層的模數(shù)的填充料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以承載發(fā)光二極管晶片的外殼，其中該氟化聚合物分散液包含一發(fā)光化合物。
8.一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包含根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的外殼；及一發(fā)光二極管晶片，設置于該外殼上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用以承載一發(fā)光二極管晶片的外殼及其發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。此外殼包含一殼體，以非氟化聚合物制成；及一表面涂層覆蓋該殼體的至少一部分，該表面涂層以一氟化聚合物分散液制成，該表面涂層用以反射置于該外殼上的一發(fā)光二極管晶片所發(fā)出的光。本發(fā)明還公開一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包含上述的外殼及發(fā)光二極管晶片。
文檔編號H01L33/60GK102222751SQ201010151780
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者黃邦明 申請人:黃邦明