專利名稱:于led封裝結(jié)構(gòu)上形成均勻螢光材料層的方法與器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明有關(guān)于材料加工以及光學設(shè)備技術(shù);尤其,本發(fā)明的實施例提供形成一層材料的方法與系統(tǒng),其中該材料為可使用于光學器件,例如使用于發(fā)光二極管(Light emitting diode ;LED)器件內(nèi)的鏡片的螢光層。
背景技術(shù):
螢光材料已廣泛使用于LED封裝,供產(chǎn)生白光,或以藍色發(fā)光二極管泵(Blue pump LEDs)產(chǎn)生各式有色光(例如利用螢光體轉(zhuǎn)換(phosphor-converted)而產(chǎn)生綠光或紅光)?,F(xiàn)今有數(shù)種方法,可將一螢光材料沉積于一藍光LED芯片或封裝組件上。于本文中, 「螢光」一詞是指任何可吸收一波長的光線,并發(fā)射另一不同波長的光線的發(fā)光材料。在沉積或貼合于LED芯片之前,若先單獨將螢光部分形成于封裝上,已知有數(shù)點優(yōu)勢。舉例來說,對于長壽命的器件而言,可增加光學穩(wěn)定性(如第6,204,523號的美國專利案所述); 或經(jīng)由將該螢光層定位于遠離LED的位置,以改善該器件的效率(如第6,812,500號以及第7,479,662號等美國專利案所述)。此外,可預(yù)先將前述單獨的螢光部分的光學效能(例如光均勻度)最佳化,并將其預(yù)先特征化并分組,以對應(yīng)發(fā)光二極管的特定波長,進而改善生產(chǎn)過程中的色溫度、色品質(zhì)以及甚至給色量的一致性。泥漿法(Slurry method)或電泳沉積(EPD),是為現(xiàn)今于生產(chǎn)過程中,將螢光顆粒層形成于LED芯片或鏡片表面上的常見的一些方法。螢光體轉(zhuǎn)換發(fā)光二極管的色度是高度依賴于該螢光顆粒層的性質(zhì)(例如填充密度、厚度以及表面均勻度)。于泥漿法方面,先將螢光顆粒散置入聚硅氧、環(huán)氧樹脂或溶劑填充材料內(nèi),以形成一螢光混合物;隨后通過各式技術(shù)(例如噴霧披覆(spray coating);浸泡披覆(dipping coating);或使用一支撐結(jié)構(gòu),而將螢光粉配置或包覆成型于其上,或?qū)⒑形灩夥鄣谋w置于其上等),而將前述螢光混合物施用于LED表面或封裝鏡片材料上。然而,在將螢光層施用于LED芯片或封裝上的應(yīng)用方面,泥漿法仍具有相當多的常見或已知的困難,例如-厚度均勻性的變異性。泥漿法形成的顆粒層通常厚度不均,尤其當施用于非平整表面時,此一情況更為明顯。-難以形成高填充密度的薄顆粒層。因此,涂布層中包含有高比例的粘結(jié)劑材料; 由于該粘結(jié)劑材料通常不是良好的熱導(dǎo)體,使該封裝于散熱方面更形困難。于電泳沉積(EPD)方面,雖然可形成厚度低于20微米的高填充密度的螢光顆粒, 然而EPD技術(shù)所具有的困難已知包括有-螢光顆粒附著強度較弱,因此于工藝的中間步驟,將增加處理上的難度。-于表面上,難以大面積地形成高度均勻?qū)印?工藝需要一導(dǎo)電表面。若施用于一不導(dǎo)電的表面上時,則將需要額外的化學步驟,如此將增加工藝的復(fù)雜度。因此,于實施時,若利用前文所述的LED螢光沉積的現(xiàn)有技術(shù),而將高填充密度的均勻螢光顆粒層,預(yù)涂于通常為一絕緣體并具有一非平面的封裝材料(例如鏡片)上時,對于現(xiàn)今螢光體轉(zhuǎn)換發(fā)光二極管而言,不啻為一艱巨挑戰(zhàn)。因此,將有必要改良涂布技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例是提供形成一層材料的方法與系統(tǒng),其中所形成的材料可使用于一光學器件,例如供使用于發(fā)光二極管(light emitting diode ;LED)器件內(nèi)的鏡片的螢光層。于封裝結(jié)構(gòu)表面上形成均勻且可控制的螢光材料顆粒層的方法將載于下文中,該方法是應(yīng)用于光電領(lǐng)域,例如發(fā)光二極管。于前述方法的一些實施例,在沉積程序中,并不需要將呈顆粒狀的粉體以及粘結(jié)劑維持為液狀懸浮態(tài);相反地,這些顆粒狀粉體以及粘結(jié)劑是分別施用于表面上。于一些實施例中,此程序是可精確地控制填充密度以及螢光顆粒的層厚度。于一實施例中,該涂布程序可重復(fù)施用于相同的表面上,藉以于一半球形狀表面、不同形狀的凸或凹表面或平面上,產(chǎn)生單一或多層的螢光材料均勻顆粒層。因此,具有高填充密度的顆粒層得以形成并均勻分布于表面上。尤其于一些實施例中,該均勻顆粒層可與該封裝材料共同形成,藉以簡化流程步驟。根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例,一種供形成一層LED螢光材料的方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一包括有LED螢光材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成一靜電場;以及至少部分地利用該靜電場,而于該第一表面上形成一層LED螢光材料。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種供形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法包括以下步驟 將一第一表面設(shè)置于鄰近一包括有波長轉(zhuǎn)換材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成一靜電場;以及至少部分地利用該靜電場,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。根據(jù)本發(fā)明的一實施例,一種供形成一層LED螢光材料的方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一包括有LED螢光材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層LED螢光材料。于前述方法的一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括將該第一表面設(shè)置于一腔室內(nèi)部;以及于前述腔室內(nèi),將前述粉體分布于鄰近該第一表面的空氣中。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括提供一前述粉體的儲存容器;以及將與位于第一表面上的靜電電荷呈相反極性的一靜電電荷施用于前述螢光粉體。于另一實施例中,前述方法亦包括以下步驟將該粉體的一頂部加以形塑為與該第一表面的形狀大致相符者,并將該第一表面定位于鄰近該粉體頂部的位置。于本發(fā)明的一替代的實施例中,提供有一種供形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法。該方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一包括有波長轉(zhuǎn)換材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法。 該方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一包含有波長轉(zhuǎn)換材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供于LED封裝結(jié)構(gòu)上形成一層螢光材料的方法。該方法包括以下步驟于一第一表面上形成一層螢光材料;將該第一表面設(shè)置于使螢光材料與該LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面相接觸的位置;于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)表面之間施加一壓力;以及使該層螢光材料附著于該LED封裝結(jié)構(gòu)上。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供于一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法。該方法包括以下步驟于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;將一第二表面設(shè)置于使該第二表面與位于第一表面上的波長轉(zhuǎn)換材料相接觸的位置;于該第一表面與該第二表面之間施加一壓力;以及使該波長轉(zhuǎn)換材料層附著于該第二表面上。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成波長轉(zhuǎn)換LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)本體;于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;將該第一表面設(shè)置于使波長轉(zhuǎn)換材料與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的一表面區(qū)域相接觸的位置;于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面區(qū)域之間施加一壓力;以及使至少一部分的波長轉(zhuǎn)換材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面區(qū)域。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)本體,其具有一表面,該表面是包括一 B階聚合物; 利用一第一加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體加以熱固化;于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上,形成一層LED螢光材料;利用一第二加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層加以軟化;以及使至少一部分的LED螢光材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面層。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一具有一表面層的LED封裝結(jié)構(gòu)本體;于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;利用一加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層加以軟化;以及使至少一部分的波長轉(zhuǎn)換材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層。為對于本發(fā)明的基本特征與優(yōu)點能有更深入的了解,茲藉實施例的說明并配合圖式詳述于后文中。
第1A、1B、1C以及ID圖是顯示于本發(fā)明一實施例的中間工藝步驟中,涂布有螢光體的鏡片的簡化剖面圖。第2A、2B以及2C圖是顯示本發(fā)明的一實施例的供于鏡片表面上形成均勻螢光涂布的方法的簡化剖面圖,其中靜電電荷產(chǎn)生于粘結(jié)劑材料的表面,以吸引位于鏡片的內(nèi)表面上的螢光顆粒。第3A、3B、3C以及3D圖是顯示本發(fā)明的另一實施例的供于鏡片表面上形成均勻螢光涂布的方法的簡化剖面圖,其中顆粒層以及粘結(jié)劑共同形成于壓件的表面,并緊壓于鏡片的內(nèi)表面上;可于壓件表面或壓件與鏡片兩者的表面上產(chǎn)生靜電電荷。第4A、4B、4C以及4D圖是顯示本發(fā)明的另一實施例的供于鏡片表面上形成均勻螢光涂布的方法的簡化剖面圖,其中粘結(jié)劑材料呈顆粒狀,并混合有螢光顆粒,而粘著于壓件或鏡片的帶電表面上。
第5A、5B、5C以及5D圖是顯示本發(fā)明的另一實施例的供于鏡片表面上形成均勻螢光涂布的方法的簡化剖面圖,其中鏡片材料是用作為一粘結(jié)劑,而于形成鏡片的過程中,形成螢光顆粒層。第6A至第61圖為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的簡化剖面圖,顯示將含螢光體層形成于一單獨的支撐載體上,隨后再將該載體固定于鏡片結(jié)構(gòu)上。第7圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種供形成多層均勻顆粒層的方法的簡圖。第8A、8B以及8C圖是顯示于表面上大面積地形成顆粒層的一種替代方法的簡圖。第9圖是顯示一活塞壓件的設(shè)計簡圖,該活塞壓件是用于工藝內(nèi)監(jiān)測活塞表面的螢光材料量。第10圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的供于一表面上形成均勻涂布的器件的簡圖。第11A、11B、12A以及12B圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED封裝示例的簡化剖面圖,該LED封裝包括LED器件以及含螢光材料的鏡片。第13圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例,于鏡片制造過程中,一種供形成含顆粒層的方法的簡化剖面圖。第14A至第14D圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供形成螢光顆粒片體的方法的簡化剖面圖。第15A至第15F圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的硅片體示例的簡圖。第16A至第16E圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種方法的簡化剖面圖。第17A至第17D圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供于一表面上形成均勻螢光顆粒的方法的簡化剖面圖。第18A至第18C圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種供于不同表面上形成均勻螢光顆粒的方法的簡化剖面圖。第19圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種供于一表面上形成均勻螢光顆粒的方法的簡化剖面圖。第20A至第20D圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供將螢光顆粒附著于未固化鏡片材料上的方法的簡化剖面圖。第21A至第21B圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的具有含顆粒層的鏡片的簡化剖面圖。
具體實施例方式于下文內(nèi)的具體實施例中,螢光體是用于轉(zhuǎn)換或改變光波長(例如LED光源)。 通常以此為目的所使用的螢光體包括有釔鋁柘榴石(Yttrium Aluminium Garnet ;YAG) 材料、鋱鋁石榴石(terbium aluminum garnet ;TAG)材料、S^eS+材料以及氧氮化硅鋁 (silicon aluminum oxynitride ;SiAlON)材料(例如 α-SiAlON)等。然而,根據(jù)本發(fā)明的實施例,任何可轉(zhuǎn)換或改變?nèi)肷涔獠ㄩL的材料皆可用作為一種螢光材料。使用于下文中的術(shù)語「螢光體」代表所有可將光線由一波長轉(zhuǎn)換或改變?yōu)榱硪徊ㄩL的材料,該等材料包括各種波長轉(zhuǎn)換或波長改變材料的混合物或組合物。
于本發(fā)明的一些實施例中,該涂布程序并不需要將粉體顆粒以及粘結(jié)劑顆粒保持為液狀懸浮態(tài)。螢光粉體顆粒與粘結(jié)劑材料可分別單獨進行涂布;隨后再利用一壓件,于較高的溫度下(例如150°C )將兩者緊壓于物體表面,以使該粘結(jié)劑固化。通過產(chǎn)生于活塞壓件或封裝材料表面上的靜電電荷,以將螢光粉體顆粒加以撿拾并排列;因此,可達成螢光顆粒層的高填充密度與均勻厚度,并于沉積過程中,將顆粒的移動降至最低。此外,由于顆粒以及粘結(jié)劑是分別涂布于表面上,螢光顆粒的填充密度以及層厚度可個別地加以控制。于緊壓螢光顆粒以及粘結(jié)劑的過程中,將可控制螢光顆粒的層厚度;其中,厚度的最低值受到顆粒大小所限制(舉例來說,LED螢光體通常為約5微米至25微米),因此螢光顆粒的填充密度(Pp)可由下列算式得出ρ ρ = VP/VT其中,Vp為顆粒體積,其可由產(chǎn)生于壓件或物體表面上的放電電壓所控制。Vb為粘結(jié)劑固化后的體積,其可于涂布前加以預(yù)估,且VT( = Vp+VB)為表面上顆粒層的所需體積。 例如,位于半球形表面上的顆粒層體積為Vt = 2 π r2t,而t為位于表面上螢光層的所需厚度。所述的靜電技術(shù)使螢光顆粒得以精確地重復(fù)形成于表面上,以獲得所需的光學特性。于本發(fā)明中的LED應(yīng)用方面,靜電電荷用于吸引螢光顆粒,以精確地對于均勻分布于表面上的微克(μ g)量的螢光粉體中的螢光顆粒加以控制。通常,以位于直徑為2公厘的鏡片表面上的20微米的YAG螢光層而言,假定螢光體密度約為4. 5克/立方公分,則螢光顆粒的重量約為565微克O π r2t乘以密度)。于一些實施例中,其中的步驟是可重復(fù)施行于同一物體的表面上,因此于物體表面上,可形成多層具有可控制的高填充密度的螢光顆粒。于本文中,「物體表面」可為各種不同形狀(例如半球形表面、凹或凸表面或平整表面)的導(dǎo)電或不導(dǎo)電表面。依據(jù)該實施例,例如于LED應(yīng)用方面,螢光顆粒可涂布于(a) LED封裝上;或(b)在系統(tǒng)層級應(yīng)用的遠離螢光體的任何具撓性的表面上。該物體表面可為各種材料,包括(但不限于)聚硅氧、環(huán)氧樹脂或玻璃、熱塑性樹脂或任何其它種類的已知封裝材料(具有足夠高的折射率,且形塑為半球形或凹或凸或平面表面,以增加LED芯片的光萃取)。于一實施例中,提供有一種供形成均勻且可控制的顆粒層的技術(shù),例如將于LED 應(yīng)用方面的螢光顆粒形成于各種形狀的表面上。通過于一壓件或涂布表面上產(chǎn)生靜電電荷,顆??删鶆虻卣持翆?dǎo)電或不導(dǎo)電表面上。隨后,于較高溫度以及某一壓力值的條件下,將顆粒層與一粘結(jié)劑加以緊壓,以形成具有高填充密度以及均勻厚度的顆粒層。此程序可重復(fù)施行,藉以于同一表面上產(chǎn)生多層顆粒層。每層顆粒層可具有不同的性質(zhì),例如包含有不同種類的螢光材料,以獲得所需的光學性能。于該實施例中的形成均勻顆粒層的方法,于一示例中,于LED芯片鏡片的一內(nèi)側(cè)面上,形成均勻的螢光顆粒層。同樣的方法(即于表面上形成均勻顆粒層)于其它方面的應(yīng)用,所屬領(lǐng)域內(nèi)具有技藝者亦可經(jīng)由上述示例而加以理解。于不同實施例所述的供于表面形成均勻螢光顆粒層的方法,包括以下特點中的一或多者I、利用產(chǎn)生于表面上的靜電電荷,以吸引螢光粉體顆粒。由于產(chǎn)生于表面上的等電位面的出現(xiàn),具有高填充密度且呈均勻分布的螢光顆??杀晃帘砻嫔希黄渲?,螢光粉體顆??蔀槲磶щ娬?,或帶有與產(chǎn)生于表面上的電荷呈相反極性的靜電電荷。于本發(fā)明的實施例中,用于將螢光顆粒均勻分布于帶有靜電電荷的平面上的技術(shù),可包括下述的一者或多者a)可將靜電電荷產(chǎn)生于導(dǎo)電表面或覆蓋有一層絕緣薄膜的導(dǎo)電表面上,以將粉體顆粒吸引至該導(dǎo)電表面上;或b)可先將靜電電荷產(chǎn)生于一導(dǎo)電表面上;再通過將介電表面與帶有電荷的導(dǎo)電表面相接觸,而將靜電電荷移轉(zhuǎn)至介電表面上;因此,粉體顆??芍苯颖晃两殡姳砻?—t c)可將靜電電荷同時產(chǎn)生于一壓件的導(dǎo)電表面上以及一受體的介電表面上。螢光粉體顆粒首先將會附著于帶有電荷的導(dǎo)電表面上;隨后,當導(dǎo)電表面與受體的介電表面靠近,而將螢光粉體顆粒移轉(zhuǎn)至受體的介電表面上時,移除該導(dǎo)電表面上的電荷。II、當呈均勻分布的螢光顆粒被吸引至表面后,利用一壓件將受體(例如鏡片) 的一內(nèi)表面或外表面局部加熱,或?qū)⒄麄€受體加熱至一預(yù)設(shè)溫度,而將位于受體局部表面區(qū)域的材料加以融化或軟化,例如位于鏡片的局部表面區(qū)域上的預(yù)涂粘結(jié)劑或鏡片材料本身;隨后,將螢光顆粒與位于鏡片表面區(qū)域上的融化或軟化的材料壓合,以進行粉體顆粒的布值。于下述實施例中所述的鏡片材料,可包括任何對于所關(guān)注的波長呈大致透明狀態(tài)的材料。舉例來說,該鏡片材料包括有聚硅氧、環(huán)氧樹脂、玻璃、熱固性塑料(熱固物)、熱塑性塑料或任何種類的LED封裝材料。于本發(fā)明的實施例中的粘結(jié)劑材料可為以下態(tài)樣液態(tài)、膠狀、樹脂、橡膠或顆粒狀,且包括聚硅氧、硅烷、環(huán)氧樹脂、玻璃、熱塑性塑料或?qū)τ谒P(guān)注的波長呈透明狀態(tài)的任何種類的粘著劑。粘結(jié)劑材料(例如聚硅氧或環(huán)氧樹脂)可為不完全固化者或為B階聚合物,其可預(yù)先形成于物體表面上,并于一特定壓力下,與螢光顆粒一起加溫至固化溫度。根據(jù)本發(fā)明的一實施例,一種供形成一層LED螢光材料的方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一粉體的位置,前述粉體包括有一 LED螢光材料;于前述第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層LED螢光材料。于前述方法的一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體處的位置包括將該第一表面設(shè)置于一腔室的內(nèi)部;以及于前述腔室內(nèi),將前述粉體分布于鄰近該第一表面的空氣中。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括提供一承載前述粉體的儲存容器;以及將與位于第一表面上的靜電電荷呈相反極性的一靜電電荷施用于前述螢光粉體。于另一實施例中,前述方法更包括以下步驟將該粉體的一頂部加以形塑為與該第一表面的形狀大致相符者,并將該第一表面定位于鄰近該粉體頂部的位置。于另一實施例中,于前述第一表面上形成一靜電電荷包括形成一垂直于該第一表面的大致均勻的電場。于另一實施例中,于前述第一表面上形成一靜電電荷包括將靜電電荷大致均勻地分布于該第一表面上。
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于另一實施例中,于前述第一表面上形成一靜電電荷包括于該第一表面上形成一等電位表面。于另一實施例中,于前述第一表面上形成一靜電電荷包括形成一垂直于該第一表面的大致均勻的電場,或?qū)㈧o電電荷大致均勻地分布于該第一表面上。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括于一儲存容器內(nèi), 使該第一表面與該粉體頂面之間,大致上維持等距。于另一實施例中,該第一表面包括有一形狀,其是相對應(yīng)于在波長轉(zhuǎn)換方面具有最佳光學性能的一螢光層的形狀。于另一實施例中,該第一表面為平面。于另一實施例中,該第一表面為非平面。于另一實施例中,該第一表面為球面。于另一實施例中,該第一表面為橢圓面。于另一實施例中,該第一表面包括一橢球體表面。于另一實施例中,前述方法更包括經(jīng)由改變該第一表面上的靜電電荷,以控制位于第一表面上的粉體量。于另一實施例中,前述方法更包括使用一與該第一表面的形狀大致相符的第二表面,以形塑該粉體的頂部。于另一實施例中,該第一表面包括有鏡片或任何LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面。于另一實施例中,該第一表面包括有一導(dǎo)電表面、一涂布有一絕緣層的導(dǎo)電表面、 一絕緣表面或一涂布有一導(dǎo)電層的絕緣表面。于本發(fā)明的一替代的實施例中,提供有一種供形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法,該方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一粉體的位置,前述粉體包括有一波長轉(zhuǎn)換材料;于前述第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于前述方法的一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括將該第一表面設(shè)置于一腔室的內(nèi)部;以及于前述腔室內(nèi),將前述粉體分布于鄰近該第一表面的空氣中。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括提供一前述粉體的儲存容器;將與位于第一表面上的靜電電荷呈相反極性的一靜電電荷施用于前述粉體; 將該粉體的一頂部加以形塑為與該第一表面的形狀大致相符者;以及將該第一表面定位于鄰近該粉體頂部的位置。于一具體實施例中,該方法包括使用一與該第一表面的形狀大致相符的第二表面,以形塑該粉體的頂部。于另一實施例中,于第一表面上形成一靜電場包括形成一垂直于前述第一表面的大致均勻的電場,或?qū)㈧o電電荷大致均勻地分布于前述第一表面上。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括于一儲存容器內(nèi), 使該第一表面與該粉體頂面之間,大致維持等距。于另一實施例中,前述方法亦包括以下步驟經(jīng)由改變該第一表面上的靜電電荷, 以控制位于該第一表面上的粉體量。于另一實施例中,該第一表面包括一導(dǎo)電表面、一涂布有一絕緣層的導(dǎo)電表面、一絕緣表面或一涂布有一導(dǎo)電層的絕緣表面。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法。 該方法包括以下步驟將一第一表面設(shè)置于鄰近一粉體的位置,前述粉體包括有一波長轉(zhuǎn)換材料;將靜電電荷形成于前述粉體的一表面層上;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于前述方法的一實施例中,將靜電電荷形成于該粉體的表面層上包括形成一垂直于前述該粉體表面層的大致均勻的電場,或?qū)㈧o電電荷大致均勻地分布于前述粉體表面層上。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括于一儲存容器內(nèi), 使該第一表面與該粉體頂面之間,大致上維持等距。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括提供一前述粉體的儲存容器;將與位于第一表面上的靜電電荷呈相反極性的一靜電電荷施用于前述粉體; 將該粉體的一頂部加以形塑為與該第一表面的形狀大致相符者;以及將該第一表面定位于鄰近該粉體頂部的位置。于一具體的實施例中,該方法包括以下步驟使用一與該第一表面的形狀相符的第二表面,以形塑該粉體的頂部。于另一實施例中,將該第一表面設(shè)置于鄰近該粉體的位置包括將該第一表面設(shè)置于一腔室的內(nèi)部;以及于前述腔室內(nèi),將前述粉體分布于鄰近該第一表面的空氣中。于另一實施例中,前述方法亦包括經(jīng)由改變該第一表面上的靜電電荷,以控制位于該第一表面上的粉體量。于另一實施例中,該第一表面包括一導(dǎo)電表面、一涂布有一絕緣層的導(dǎo)電表面、一絕緣表面、或一涂布有一導(dǎo)電層的絕緣表面。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供于LED封裝結(jié)構(gòu)上形成一層螢光材料的方法。該方法包括以下步驟于一第一表面上形成一層螢光材料;將該第一表面設(shè)置于使螢光材料與該LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面相接觸的位置;于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)表面之間施加一壓力;以及使該層螢光材料附著于該LED封裝結(jié)構(gòu)上。 于前述方法T一實施例中,亦包括將一粘結(jié)劑材料涂布于LED封裝結(jié)構(gòu)的表面。于另一實施例中,該方法亦包括于LED封裝結(jié)構(gòu)表面涂布一不完全固化的粘結(jié)劑材料或一 B階聚合物材料。于另一實施例中,該方法亦包括利用一加熱程序,以軟化該LED封裝結(jié)構(gòu)的表面的一部分。于另一實施例中,該方法亦包括將粘結(jié)劑材料細微顆粒與螢光顆粒相互混合。于另一實施例中,該方法亦包括在形成該層螢光材料之前,先于該第一表面上形成一層粘結(jié)劑材料。于另一實施例中,上述方法亦包括在形成該層螢光材料之后,再于該第一表面上形成一層粘結(jié)劑材料。于另一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)包括一鏡片。于另一實施例中,于該第一表面上形成一層LED螢光材料包括于該第一表面上形成靜電電荷;以及將螢光材料粉體吸引至該第一表面上。于另一實施例中,該方法亦包括包括移除該靜電電荷,而使該粉體得以移轉(zhuǎn)至該LED封裝結(jié)構(gòu)的表面。于另一實施例中,于該第一表面上形成該層螢光材料包括于覆蓋第一表面的一層粘結(jié)劑材料上,形成該層螢光材料。于另一實施例中,將該第一表面自LED封裝結(jié)構(gòu)上移除,而使該層螢光材料以及該層粘結(jié)劑材料附著于LED封裝結(jié)構(gòu)上。于另一實施例中,該方法亦包括于LED封裝結(jié)構(gòu)的表面上形成靜電電荷。于另一實施例中,該方法亦包括于該LED封裝結(jié)構(gòu)上形成一第二層螢光材料。于一具體實施例中,該第二層螢光材料與第一層螢光材料分別具有不同的光學特性。于另一實施例中,該方法亦包括于該LED封裝結(jié)構(gòu)上,形成二或多層螢光材料。于另一實施例中,前述二或多層螢光材料中的每一層的光學特性,是與第一層螢光材料的光學特性相異。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供于一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法。該方法包括以下步驟于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;將一第二表面設(shè)置于使該第二表面與位于第一表面上的波長轉(zhuǎn)換材料將接觸的位置;于該第一表面與該第二表面之間施加一壓力;以及使該層波長轉(zhuǎn)換材料層附著于該第二表面上。于前述方法的一實施例中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括于該第一表面上形成靜電電荷;以及將波長轉(zhuǎn)換材料的粉體吸引至該第一表面上。于另一實施例中,該方法亦包括于第二表面上涂布一粘結(jié)劑材料。于另一實施例中,該方法亦包括利用一加熱程序,以軟化該LED封裝結(jié)構(gòu)的表面的一部分。于另一實施例中,該波長轉(zhuǎn)換材料包括有粘結(jié)劑材料的細微顆粒。于另一實施例中,該方法亦包括于該第二表面上形成靜電電荷。于另一實施例中,該方法亦包括于該第二表面上形成一第二層波長轉(zhuǎn)換材料。于一具體實施例中,該第二層波長轉(zhuǎn)換材料與第一層波長轉(zhuǎn)換材料是分別具有不同的光學特性。于另一實施例中,該方法亦包括于LED封裝結(jié)構(gòu)上,形成二或多層波長轉(zhuǎn)換材料。于另一實施例中,前述二或多層波長轉(zhuǎn)換材料層中的每一層具有與第一層波長轉(zhuǎn)換材料相異的光學特性。于另一實施例中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括將第一表面暴露于承載有波長轉(zhuǎn)換材料粉體的儲存容器;至少部分地利用靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于另一實施例中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括將第一表面暴露于散布在空氣中的波長轉(zhuǎn)換材料的粉體;至少部分地利用靜電電荷,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于本發(fā)明的再一替代的實施例中,提供有一種供形成波長轉(zhuǎn)換LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)本體;于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;將該第一表面設(shè)置于使波長轉(zhuǎn)換材料與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的一表面區(qū)域相接觸的位置;于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面區(qū)域之間施加一壓力;以及使至少一部分的波長轉(zhuǎn)換材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面區(qū)域。于前述方法的一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)本體包括一鏡片。于另一實施例中,該波長轉(zhuǎn)換材料包含有螢光體。于另一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)本體包括至少一表面層,該表面層含有B階聚合物材料。于另一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)本體包括至少一表面層,該表面層含有B階聚合物材料。于另一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)本體包括為熱塑性材料的至少一表面層。于另一實施例中,該LED封裝結(jié)構(gòu)本體包括為玻璃的至少一表面層。于另一實施例中,該方法亦包括將一粘結(jié)劑材料涂布于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的
一表面上。于另一實施例中,該方法亦包括將一不完全固化的粘結(jié)劑材料或一 B階聚合物材料涂布于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面上。于另一實施例中,該方法亦包括利用一加熱程序,以軟化該LED封裝結(jié)構(gòu)的表面的一部分。于另一實施例中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括于該第一表面上形成靜電電荷,以及將波長轉(zhuǎn)換材料的粉體吸引至該第一表面;將該第一表面設(shè)置于鄰近一包含該波長轉(zhuǎn)換材料的粉體的位置,以及至少部分地利用該靜電電場,而于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料。于另一實施例中,該方法亦包括移除該靜電電荷,而使該粉體得以移轉(zhuǎn)至LED封裝結(jié)構(gòu)的表面。于另一實施例中,于該第一表面上形成該層波長轉(zhuǎn)換材料包括于覆蓋第一表面的一層粘結(jié)劑材料上,形成該層波長轉(zhuǎn)換材料。于另一實施例中,將該第一表面自LED封裝結(jié)構(gòu)上移除,而使該層波長轉(zhuǎn)換材料以及該層粘結(jié)劑材料附著于LED封裝結(jié)構(gòu)上。于另一實施例中,該方法亦包括于該LED封裝結(jié)構(gòu)上形成一第二層波長轉(zhuǎn)換材料。于另一實施例中,該第二層波長轉(zhuǎn)換材料是與第一層波長轉(zhuǎn)換材料分別具有不同的光學特性。于另一實施例中,前述方法亦包括二或多層波長轉(zhuǎn)換材料的重復(fù)施用。于本發(fā)明的另一替代的實施例中,提供有一種供形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)本體,其具有一表面,且該表面包含一 B階聚合物; 利用一第一加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體熱固化;于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上, 形成一層LED螢光材料;利用一第二加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層軟化;以及使至少一部分的LED螢光材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層。于前述方法的另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層LED螢光材料包括于一第一表面上形成一層LED螢光材料;將位于該第一表面上的螢光材料設(shè)置于與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層相接觸的位置;以及于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面層之間施加一壓力。
于另一實施例中,于該第一表面上形成一層LED螢光材料包括將一第一表面設(shè)置于鄰近一包括有該LED螢光材料的粉體的位置;于前述第一表面上形成靜電電荷;將與位于第一表面上的靜電電荷呈相反極性的一靜電電荷施用于前述螢光粉體;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層LED螢光材料。于另一實施例中,于該第一表面上形成一層LED螢光材料包括將該第一表面設(shè)置于一腔室的內(nèi)部;于前述腔室內(nèi),將前述LED螢光材料顆粒分布于鄰近該第一表面的空氣中;于該第一表面上形成靜電電荷;以及至少部分利用該靜電電荷,而于該第一表面上形成一層LED螢光材料。于另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層LED螢光材料包括 將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層設(shè)置于鄰近一包含該LED螢光材料的粉體的位置;于該 LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成靜電電荷;以及至少部分地利用該靜電電荷,而于該LED 封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層LED螢光材料。于另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層LED螢光材料包括 將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面的至少一部分設(shè)置于一腔室的內(nèi)部;于前述腔室內(nèi),將LED螢光材料顆粒分布于鄰近該LED封裝結(jié)構(gòu)本體表面層的空氣中;于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成靜電電荷;以及于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層LED螢光材料。于本發(fā)明的再一替代的實施例中,提供有一種供形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括以下步驟形成一 LED封裝結(jié)構(gòu)本體,其具有一表面層;于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上,形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;利用一加熱程序,將該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層軟化;以及使至少一部分的波長轉(zhuǎn)換材料至少部分地埋入該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層。于前述方法的另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料,以及將該波長轉(zhuǎn)換材料移轉(zhuǎn)至該 LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上。于另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括將LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層暴露于一承載波長轉(zhuǎn)換材料粉體的儲存容器;以及至少部分地利用靜電電荷,而將一層波長轉(zhuǎn)換材料形成于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上。于另一實施例中,于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料包括將LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層暴露于散布于空氣中的波長轉(zhuǎn)換材料粉體;以及將一層波長轉(zhuǎn)換材料形成于該LED封裝結(jié)構(gòu)本體的表面層上。關(guān)于一些實施例更詳細的敘述,將配合相關(guān)圖式載于下文的示例中。預(yù)成型鏡片以及涂布于鏡片上的粘結(jié)劑第1A、1B、1C以及ID圖為顯示本發(fā)明的一實施例的簡圖。依據(jù)此實施例,螢光顆粒被吸引至一壓件表面,且靜電電荷可產(chǎn)生于該壓件或壓件與鏡片兩者的表面上。如第1圖所示,于鏡片ι的一半球形表面32上,預(yù)先涂布有一薄層的粘結(jié)劑材料2。該鏡片1可由任何相對于所關(guān)注的波長大致呈透明狀態(tài)的材料所制成;舉例來說,該鏡片材料包括聚硅氧、 環(huán)氧樹脂、玻璃、熱固物、熱塑性塑料或任何種類的LED封裝材料。通過將一活塞3向上推動至該表面32,可將該粘結(jié)劑2涂布于鏡片的內(nèi)表面上;隨后,可經(jīng)由加熱而將該粘結(jié)劑2 部分固化,或使用B階環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑材料。該活塞表面31被形塑為具有與該鏡片的半球形表面32相似曲度者,藉此可將前述粘結(jié)劑均勻涂布于鏡片上。
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如第IB圖所示,使第二活塞6 (其大小可與活塞3相同或略小于活塞幻上帶有靜電電荷7。由于靜電電荷均勻分布于表面31上,該螢光粉體顆粒8可以均勻分布方式附著于該活塞6頂部的表面31上。螢光顆粒被吸引至活塞表面上的數(shù)量可通過施用于該活塞 6上的電荷加以控制。該粘結(jié)劑2表面可不帶有電荷(如第IB圖所示),或可帶有靜電電荷(如第IC圖所示)。隨后,將該活塞6向上推動以壓縮該粘結(jié)劑2,并將活塞加熱或?qū)⒄w鏡片加熱, 以使該粘結(jié)劑2完全固化。位于該活塞周圍的止動件5是用于控制壓縮的距離以及將螢光顆粒限制于表面上??梢暻闆r將活塞6移開,以將螢光顆粒8釋放至位于鏡片上的粘結(jié)劑 2。隨后,將該鏡片加以烘烤(例如以150°C),以固化該粘結(jié)劑。于完成固化周期后,即可形成一層螢光粉體顆粒9 ;如第ID圖所示,該層是結(jié)合于鏡片1的一內(nèi)表面32上??蓪⑾嗤某绦蛑貜?fù)施行,以形成多層含螢光顆粒層。可視情況將額外的粘結(jié)劑材料層施加于顆粒層上,供作為一保護涂層,以保護已形成的顆粒層,而避免于后續(xù)工藝步驟的處理中受到傷害。預(yù)成型鏡片以及涂布于鏡片上的粘結(jié)劑第2A、2B以及2C圖顯示本發(fā)明的另一實施例的簡圖。靜電電荷施用于鏡片側(cè)的該鏡片的一內(nèi)表面上,于該內(nèi)表面上預(yù)先涂布有一層不完全固化的粘結(jié)劑材料或B階聚合物。通過將內(nèi)表面與具有和鏡片內(nèi)表面相同曲度的帶電金屬表面(例如一活塞幻相接觸, 則可于鏡片內(nèi)表面上產(chǎn)生靜電電荷。隨后,螢光顆粒附著于該鏡片的內(nèi)表面上。將活塞6 加溫至例如150°C,或?qū)⒄w鏡片加熱,隨后再將活塞6向上推動,以將螢光顆粒壓合于粘結(jié)劑表面34??蓪⑾嗤某绦蛑貜?fù)施行,以形成多層含螢光顆粒層??梢暻闆r將額外的粘結(jié)劑材料層施加于顆粒層上,供作為一保護涂層,以保護已形成的顆粒層,而避免于后續(xù)工藝步驟的處理中受到傷害。預(yù)成型鏡片以及涂布于壓件表面上的粘結(jié)劑第3A、3B、3C以及3D圖顯示本發(fā)明的另一實施例的簡圖。該粘結(jié)劑材料是沉積于活塞表面31,且為不完全固化者或是以B階聚合物沉積。靜電電荷可經(jīng)由以下方式產(chǎn)生于粘結(jié)劑表面上將粘結(jié)劑表面與一具有相同曲度的帶電金屬表面相接觸;或如第3A圖所示,將電荷施加于整個活塞上。該鏡片的內(nèi)表面32 可以為未帶電者(如第3B圖所示)或為帶電者(如第3C圖所示)。該螢光顆粒均勻地附著于該粘結(jié)劑表面,隨后將該活塞抬高以與鏡片相接觸??杉訜嵩摶钊?,或加熱整體鏡片, 并將螢光顆粒與粘結(jié)劑緊壓于鏡片的一內(nèi)表面上,以完全固化該含螢光顆粒層。當活塞被帶至接近鏡片表面的位置時,可視情況將活塞3上的電荷移除,藉以將螢光顆粒8釋放至鏡片上的粘結(jié)劑。將活塞加熱,或?qū)⒄w鏡片加以烘烤(例如以150°C ), 以固化該粘結(jié)劑??蓪⑾嗤某绦蛑貜?fù)施行,以形成多層含螢光顆粒層。可視情況將額外的粘結(jié)劑材料層施加于顆粒層上,供作為一保護涂層,以保護已形成的顆粒層,而避免于后續(xù)工藝步驟的處理中受到傷害。預(yù)成型鏡片以及混合有螢光粉體的顆粒粘結(jié)劑第4A、4B、4C以及第4D圖顯示本發(fā)明的另一實施例的簡圖。于本實施例中,該粘結(jié)劑材料呈顆粒狀,并預(yù)先與螢光粉體顆粒加以混合。該粘結(jié)劑顆??蔀榫酃柩?,或適當混合的A與B部分的環(huán)氧樹脂細微顆粒,或玻璃、熱塑性塑料、熱固物或B階聚合物的細微顆粒??蓪㈧o電電荷產(chǎn)生于活塞表面(如第4A圖所示)、鏡片表面(如第4B圖所示)或活塞與鏡片兩者的表面上(如第4C圖所示)。如第4A或第4C圖所示,螢光體與粘結(jié)劑顆粒隨后將均勻地附著于活塞表面上。在將活塞向上推動以將螢光體與粘結(jié)劑顆粒緊壓于該鏡片的一內(nèi)表面上的之前或之后,將該活塞或整體鏡片加熱。同時,移除活塞上的電荷,以將螢光顆粒釋放至鏡片的表面上。如第4B圖所示,螢光體與粘結(jié)劑顆粒可均勻地被吸引至鏡片的內(nèi)表面上。于一壓力值以及高溫條件下,將螢光體以及粘結(jié)劑顆粒緊壓(例如,于使用聚硅氧粘結(jié)劑時,溫度為150°C )。該粘結(jié)劑將被融化,而使螢光顆粒彼此相連結(jié),并將螢光顆粒固定于鏡片表面上。隨后,將該鏡片加以烘烤(約于150°C),以固化該粘結(jié)劑。可將相同的程序重復(fù)施行, 以形成多層含螢光顆粒層??梢暻闆r將額外的粘結(jié)劑材料層施加于顆粒層上,以保護已形成的顆粒層,而避免于后續(xù)工藝步驟的處理中受到傷害。同時形成鏡片與螢光顆粒層尤其于本發(fā)明的一實施例中,于工藝中,位于表面區(qū)域32的部分鏡片1材料可作為結(jié)合顆粒層的粘結(jié)劑材料;因此,顆粒涂布過程可加以簡化,以去除涂布粘結(jié)劑的步驟。 于形成鏡片的流程(例如射出成型、壓縮成型或轉(zhuǎn)注成型等)中,聚硅氧、環(huán)氧樹脂、B階聚合物、玻璃、熱固物或熱塑性塑料皆可選用作為鏡片材料。在使用例如聚硅氧、環(huán)氧樹脂、B階聚合物、或熱固物作為材料的情況下,首先通過將該鏡片材料加熱至100°c,而使該材料不完全固化,以對該鏡片進行形塑??蓪㈧o電電荷產(chǎn)生于活塞表面(如第5A圖所示)或產(chǎn)生于鏡片表面(如第5B圖所示),以吸引螢光顆粒。如第5C圖所示,前述電荷亦可同時產(chǎn)生于兩者表面上。在將該活塞表面移動至接近鏡片表面的位置之前或之后,將該活塞或整體鏡片加熱至一預(yù)設(shè)溫度,將位于該鏡片的局部表面區(qū)域32的材料加以融化或軟化,隨后再將螢光顆粒緊壓于該鏡片的內(nèi)表面上。于此過程中,當活塞表面與鏡片彼此接近時,可視情況將活塞上的電荷移除,藉以將粉體顆粒移轉(zhuǎn)至介電表面上。隨后,將植有螢光顆粒的鏡片(如第5D圖所示)加以烘烤,以完全固化該鏡片材料。當鏡片材料為玻璃或熱塑性塑料時,該鏡片是于一較高的溫度下預(yù)先成型。首先, 螢光粉體顆粒附著于活塞的帶電表面31 (如第5A圖所示)或鏡片表面32上(如第5B圖所示)。在將該活塞表面移動至接近鏡片表面的位置之前或之后,將活塞或整體鏡片加熱至一預(yù)設(shè)溫度,以將位于該鏡片的局部表面區(qū)域32的材料加以融化或軟化,并于適當?shù)膲毫εc溫度條件下,將位于帶電表面上的螢光顆粒9緊壓于該鏡片的內(nèi)表面32上。在此溫度下,于鏡片形成過程中,鏡片表面的材料是被軟化或融化,以將位于鏡片表面內(nèi)的顆粒加以緊密結(jié)合。于此過程中,當活塞表面與鏡片彼此接近時,可視情況移除活塞上的電荷,藉以將粉體顆粒移轉(zhuǎn)至介電表面上。于材料方面,于本實施例中,鏡片材料可為聚硅氧、B階聚合物、玻璃、熱固性塑料 (熱固物)或熱塑性塑料。于此實施例中,由于位于表面區(qū)域的鏡片材料作為將螢光顆粒粘著至鏡片上的粘結(jié)劑,因此可去除前述的粘膠涂布步驟,藉以簡化形成過程。此外,鏡片材料的折射率可選擇為與螢光粉體材料的折射率相匹配者,藉以強化螢光材料與LED封裝鏡片間的結(jié)合接口的光萃取度。于另一實施例中,通過將靜電電荷施加于活塞表面以及鏡片內(nèi)表面上,則可將螢光顆粒涂布于活塞表面與鏡片內(nèi)表面等兩者上。隨后,再將活塞壓于鏡片上?;钊麑︾R片所施加的壓力,可將螢光顆粒植入于鏡片的軟化表面內(nèi)。于一些實施例中,可將前述的流程重復(fù)施行,以形成多層含螢光顆粒層。于另一實施例中,可視情況將一保護涂布層隨后施加于顆粒層上,以保護已形成的顆粒層,而避免于后續(xù)工藝步驟的處理中受到傷害。將含螢光體層形成于一單獨的載體上以及將該載體固定于鏡片上首先,該螢光體層可形成于一單獨的支撐載體上,例如聚硅氧、玻璃、熱塑性塑料或任何種類的LED封裝材料;隨后,將該含螢光層的載體固定于該鏡片上??墒褂们笆龇椒ǖ钠渲幸徽?,于單獨的載體上形成均勻的螢光顆粒層。于一實施例中,螢光顆粒層可形成于該載體表面的一側(cè)或雙側(cè),且甚至可為具有不同性質(zhì)的螢光材料(如第6A、6B、6D、6E、6G或6H所示)。該載體表面可為一片平板61, 或形塑為與受體表面(例如鏡片表面)具有類似的曲度62,或為半球形狀63者。于該載體上進行的涂布過程可重復(fù)施行,藉以于載體表面上形成多層含螢光顆粒層??衫眠m當?shù)恼持鴦?,可將該支撐載體固定于該受體(例如鏡片)上?;蛘?,可不需使用額外的粘著劑(如前文所述用于一些鏡片材料,例如玻璃或熱塑性塑料),而將含螢光體的載體固定于一鏡片上;其中,位于表面區(qū)域的鏡片材料用作于將螢光顆粒粘著于鏡片上,藉此可去除前述涂布粘膠的步驟,而將含螢光體的載體或整個受體加熱至一特定溫度,使位于支撐載體表面區(qū)域的材料或鏡片本身軟化,而將含螢光體的載體與受體(例如鏡片)相結(jié)合(如第6C、6F與61圖所示)。該支撐載體的大小可隨所需的光學性能而改變,此將視LED封裝設(shè)計而定。支撐載體或鏡片材料的折射率可選擇為與螢光材料的折射率(例如 1. 8的螢光體)相匹配者,以增強在結(jié)合接口的光萃取度。 于一些示例中,增強的幅度可達到10%。表面上多層螢光顆粒的應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,上述供形成一均勻顆粒層的流程是可簡單地重復(fù)施作,以形成含螢光顆粒層的堆棧;或如第7圖所示,于相同的物體表面上,甚至包括有不同種類的螢光材料(例如紅色、綠色、黃色、琥珀色等)。隨后,彼此相分離的多層螢光材料層均勻地形成于涂布表面上。因此,本發(fā)明中所述的供形成多層螢光顆粒的工藝技術(shù),可彈性地改變不同螢光材料的層序,藉此當光穿透層結(jié)構(gòu)中不同螢光材料的堆棧時,可改變光吸收特性,以調(diào)整LED應(yīng)用方面的光學特性,例如顯色指數(shù)(color rendering index ;CRI)或轉(zhuǎn)換效率等。各式形狀與尺寸的封裝表面的應(yīng)用于另一實施例中,該工藝技術(shù)可延伸至以下應(yīng)用使用一適當且相對應(yīng)的壓件,將螢光顆粒層涂布于各種形狀的表面上,包括-凹面;例如于第8A、8B以及8C圖所示的鏡片或蓋體的內(nèi)表面;-凸面例如于第8D以及8E圖所示的鏡片或蓋體的外表面;以及-平面或一板體,如第8F與8G圖所示。依據(jù)該實施例,本發(fā)明的工藝可應(yīng)用于各種尺寸的封裝結(jié)構(gòu)以及用于該封裝表面的壓件。于應(yīng)用時,其尺寸可隨封裝內(nèi)LED的數(shù)量而改變。此外,對于該鏡片或蓋體的內(nèi)表面或外表面的表面曲度,則不需加以限制,其可視LED封裝而加以改變。舉例來說,于第8A 或8D圖所示的鏡片或蓋體,可適用于非倒裝芯片(non-flip chip)器件,其是以一導(dǎo)線連接至器件的頂部金屬。如第8A與8D圖所示的鏡片,是設(shè)計為可將導(dǎo)線與該器件加以完整封裝。而于倒裝芯片器件方面,由于并無導(dǎo)線連接至該器件的頂部,位于內(nèi)表面上的顆粒層則可置于靠近該器件表面的位置(如第8B、8C、8E以及8F圖所示),其主要是依據(jù)所需的光學性能。 于平整表面上大面積地涂布顆粒層 于一些實施例中,敘述于此的技術(shù)可供于平整表面上-例如平面面板、密集LED封裝襯底晶圓(populated LED submount wafers)或具可撓性的層疊片等,大面積地形成均勻顆粒層。于這些實施例中,該壓件可為平面形狀(如第9A圖所示)或為一滾筒(如第9B 圖所示),以達到最佳的生產(chǎn)能力。當使用平面形狀的壓件時,可利用前述工藝,而于平整表面上形成均勻顆粒層?;蛘撸搲杭沙蕽L筒90型態(tài),以獲得最佳的生產(chǎn)量,或便于將靜電電荷產(chǎn)生于壓件表面上,以進行大面積的涂布程序。將一薄層的粘結(jié)劑材料沉積于一物體表面,例如平面面板、密集LED封裝襯底晶圓(populated LED submount wafers)或具可撓性的層疊片等。該粘結(jié)劑材料可為不完全固化者或為B階聚合物。與前述技術(shù)相似的是,靜電電荷可產(chǎn)生于滾筒表面或涂布層表面。于一些實施例中,靜電電荷可同時產(chǎn)生于滾筒表面以及涂布層表面。隨著實施例的不同,可改變滾筒表面與涂布層表面之間的電荷分布。就一帶電的滾筒而言,經(jīng)由利用前述方法,該滾筒可自一粉體供給器內(nèi)撿拾粉體顆?;蝾w粒粉體混合物,并通過將滾筒加熱至例如150°C,而使粉體緊壓于表面上。隨后,將面板、封裝襯底或具可撓性的層疊片加以烘烤(例如于150°C ),而將粘結(jié)劑固化。如前文所述,可視情況將一保護層沉積于顆粒層上,以避免于處理時受到損害。在將靜電電荷產(chǎn)生于粘結(jié)劑材料的表面上的情況下,粉體顆粒將會直接粘著至粘結(jié)劑表面,隨后再將滾筒壓件加熱至例如150°C,并施以一壓力滾過整個表面,以固定該顆粒層。再將面板、封裝襯底或具可撓性的層疊片加以烘烤(例如于150°C ),而將粘結(jié)劑固化。如前文所述,可視情況將一保護層沉積于顆粒層上,以避免于處理時受到損害。活塞壓件設(shè)計第10圖為顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供于一表面上產(chǎn)生均勻涂布層的器件的簡圖。如第10圖所示,根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一活塞系統(tǒng)6可包括一LED光源11,供使用于工藝內(nèi),以監(jiān)測被靜電電荷所吸引的螢光粉體顆粒的量??蛇x擇對于LED光源具有高透明度的材料作為活塞材料,例如玻璃。可將透明的導(dǎo)電材料-例如銦錫氧化物andium Tin Oxide ;ΙΤ0),涂布于表面的頂部。于另一實施例中,該活塞系統(tǒng)6的另一實施樣態(tài)為金屬-介電-金屬夾心層可形成該活塞的表面,其亦用作為一大型電容器,藉此得以用相對較小的外加電壓產(chǎn)生大量的靜電電荷。于該金屬-介電-金屬夾心層的表面上,可涂布一絕緣層。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種于一受體上形成一均勻顆粒層的方法包括以下步驟將靜電電荷產(chǎn)生于一壓件或該受體的一表面上;將一層顆粒材料附著于該帶電表面上;于一高溫下,將一壓力施加于該壓件以及該受體之間,藉以于受體上產(chǎn)生一大致均勻的顆粒層。
于一實施例中,該第一表面與第二表面于形狀上為大致上互補者。于一些實施例中,前述方法亦包括以下步驟形成一粘結(jié)劑層。于一實施例中,該粘結(jié)劑層是形成于受體上。于另一實施例中,該粘結(jié)劑層是形成于該壓件上。于另一實施例中,該粘結(jié)劑層的可通過軟化該受體的一表面區(qū)域而形成。于一些實施例中,該顆粒壓入于該粘結(jié)劑層。于前述方法的另一實施例中,所形成的顆粒層具有一大致均勻的厚度以及高填充
也/又。于一實施例中,該顆粒材料包括一螢光粉體。于一些實施例中,該受體包括一鏡片。于一具體的實施例中,該受體包括一構(gòu)形成適用于LED器件的鏡片。于再一實施例中,前述方法可重復(fù)施行,以形成多層含螢光粉體層,其中每一層具有一大致均勻的厚度以及高填充密度。于一實施例中,每一層可包括一種或多種螢光粉體, 且位于每一層內(nèi)的螢光粉體可具有相同或不同的螢光性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一替代的實施例,一種供于一表面上形成一顆粒層的方法包括以下步驟將靜電電荷產(chǎn)生于該第一表面或一第二表面上;將一層顆粒材料附著于該帶電表面上;以及在一預(yù)定溫度下,于該第一表面與該第二表面之間施加一壓力。于前述方法的-實施例中,一大致均勻的顆粒層是形成于第一層上。于另一實施例中,該預(yù)設(shè)的溫度為較室溫為高的高溫。于另一實施例中,本發(fā)明提供有一種供于一第一表面上形成一層粉體材料的器件。該器件包括一頂部區(qū)域,該頂部區(qū)域具有一第二表面,且該第二表面的形狀與第一表面大致匹配。于一實施例中,該器件亦包括一基部區(qū)域,該區(qū)域具有一止動件,該止動件是構(gòu)形為將一壓力施加于該第一表面與第二表面之間者。于一實施例中,該頂部區(qū)域是由選自以下群組中的一種材料所制成一不銹鋼材料、一含金屬材料、介電材料、鐵弗龍等,或前述材料的組合物。根據(jù)另一實施例,本發(fā)明提供有一種供形成多個LED發(fā)光器件的方法。該方法包括以下步驟選擇一組于一第一波長范圍內(nèi)的LED晶粒;形成一組鏡片,其中每一鏡片具有一大致均勻的螢光材料涂布層,且該螢光材料適用于在第一波長范圍內(nèi)的一 LED晶粒;形成包括該組LED晶粒以及該組鏡片的LED發(fā)光器件。于一實施例中,該鏡片是利用本文所述的一種或多種方法所制成。根據(jù)另一實施例,本發(fā)明提供有一種供形成多個LED照明器件的方法。該方法包括以下步驟至少根據(jù)發(fā)射光的波長,將多個LED晶粒分成二或多組LED晶粒;將多個鏡片根據(jù)光學特性分組,其中每一鏡片具有一大致均勻的螢光材料涂布層;經(jīng)由將其中一組 LED晶粒以及其中一組鏡片相配對,以形成多個LED照明器件;藉此,每一 LED照明器件具有一種所需的光學特質(zhì)。于一實施例中,該鏡片是利用本文所述的一種或多種方法所制成。根據(jù)另一實施例,本發(fā)明提供有一鏡片。該鏡片具有一大致均勻的螢光材料涂布層。于一些實施例中,該鏡片利用本文所述的一種或多種方法所制成。于一實施例中,該鏡片包括一埋設(shè)有螢光材料的粘結(jié)劑層。于一實施例中,該鏡片由透明材料所組成,并具有一埋設(shè)有螢光材料的表面區(qū)域。根據(jù)另一實施例,本發(fā)明提供有一 LED照明器件。該LED照明器件包括一 LED晶粒以及一鏡片。該鏡片具有一大致均勻的螢光材料涂布層。于一實施例中,該鏡片是利用本文所述的一種或多種方法所制成。于一實施例中,該LED晶粒51是構(gòu)形為可發(fā)出具有一第一波長的光線者,該鏡片具有一大致均勻的含螢光材料的涂布層,而該LED照明器件則是構(gòu)形為可發(fā)出具有一目標波長的光線者。該鏡片可經(jīng)由一適當?shù)恼持鴦?,而直接粘著?LED支撐載體上(如第1IA圖所示),或粘著于一封裝殼體52上(如第1IB圖所示),端看 LED發(fā)光器件的設(shè)計而定。如第12A與12B圖所示,該鏡片的形狀與尺寸可隨所需的光學性能以及于整體封裝內(nèi)的LED數(shù)量而改變。于另一實施例中,如第12A以及第12B圖所示,本發(fā)明提供有一 LED發(fā)光器件,其具有多個LED晶粒以及一鏡片。于鏡片工藝中形成含顆粒層尤其于本發(fā)明的一實施例中,該螢光粉體(可包含單一或多種不同性質(zhì)的螢光粉體顆粒)可與液狀的粘結(jié)劑材料(例如聚硅氧、環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料或任何鏡片材料)相混合。于此實施例中,螢光顆粒粉體是與液狀的粘結(jié)劑材料(例如聚硅氧、環(huán)氧樹脂等)相
混合ο第13圖顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例,于鏡片制造過程中,一種供形成含顆粒層的方法的簡化剖面圖。如圖所示,鏡片89以模制方法形成,例如射出成型、壓縮成型、轉(zhuǎn)注成型或其它模制技術(shù)。于此實施例中,鏡片材料可包括任何對于所關(guān)注波長呈透明狀態(tài)的材料。例如,該鏡片材料包括聚硅氧、環(huán)氧樹脂、玻璃、熱固性塑料(熱固物)、熱塑性塑料或任何種類的LED封裝材料。于形成鏡片后,如第13圖所示,螢光體與粘結(jié)劑的混合物91,可利用例如一模工藝序,而施用于鏡片表面。用于螢光體-粘結(jié)劑混合物的第二模具的尺寸,可與用于形成鏡片的第一模具相同或不同,其是由含螢光體層為達到LED封裝所需的光學特性所須具備的必要條件(例如厚度以及形狀)所決定。于第二次塑模后,將鏡片加以烘烤, 以將材料完全固化。螢光體-粘結(jié)劑混合物的涂布過程可重復(fù)施行,藉此可于鏡片表面上產(chǎn)生多層含螢光體層。形成包含有高填充密度螢光顆粒的螢光片體尤其于本發(fā)明的一實施例中,螢光層的高度填充的顆??尚纬捎谄w表面或埋入于一片體內(nèi)。不同于習知的螢光片體(其中螢光顆粒是均勻分布于片體內(nèi)),根據(jù)本實施例,如第14B、14C以及14D圖所示,具有高填充密度的螢光顆粒層可形成于片體表面上或埋入于該片體內(nèi)。關(guān)于光轉(zhuǎn)換材料(例如螢光體)方面,本實施例中的高填充密度的顆粒層可改善散熱性或降低光散射,因此增強最后形成的器件的光學效能。片體材料201可為實施例中所提及的任何用于LED封裝鏡片的透明材料,例如聚硅氧、玻璃、環(huán)氧樹脂或熱塑性塑料。隨后,于材料201的頂部表面形成一層均勻顆粒。如本發(fā)明的實施例中的一所述,根據(jù)前述方法其中之一,可利用靜電電荷以形成該均勻顆粒層, 其中該壓件表面可為平面或為一滾筒(如第9B圖所示),而非半球形者。顆粒層的厚度范圍介于5至200微米之間,其是由LED封裝所需的光學特性所決定。第14A至14D圖顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供將具有高填充密度的螢光層形成于片體表面或埋入該片體內(nèi)的方法的簡化剖面圖。首先,如第14A圖所示,可將聚硅氧或任何用于LED封裝的透明材料形成一片狀型態(tài),其厚度視所需的光學性能而決定。將靜電電荷產(chǎn)生于聚硅氧片體的一表面或一壓件表面上。于一些實施例中,靜電電荷可同時產(chǎn)生于該壓件以及該涂布層上。如第14B圖所示,該靜電電荷將呈均勻分布的螢光粉體顆粒吸引并形成于該聚硅氧片體上。該聚硅氧片體可由B階聚硅氧或具有一粘結(jié)劑涂布層的一般聚硅氧所組成,藉以固定該螢光顆粒。粘結(jié)劑顆粒(例如由A與B部分適當混合的聚硅氧細微顆粒或B階聚硅氧細微顆粒)可與螢光顆粒相混合,藉以于后續(xù)的層疊過程步驟中, 提供額外的粘著強度。隨后,將另一具有相同或不同折射率的片體材料202,疊壓于包含有一層高度填充密度顆粒層的片體201的頂部(如第14B圖所示),再加熱至一預(yù)設(shè)溫度。該片體材料202可為B階聚硅氧、涂布有粘結(jié)劑層的一般聚硅氧、玻璃、熱塑性塑料或任何透明的鏡片材料。隨后,如第14C圖所示,將具有高度填充密度的一層螢光粉體顆粒埋入該片體。如第14D圖所示,此程序可重復(fù)施行,以形成多層螢光顆粒(甚至為具有不同性質(zhì)的螢光材料,例如紅色、綠色、黃色或琥珀色的螢光體)。如此含螢光體的片體的制作即告完成。尤其于一些實施例中,每一層螢光顆粒(例如207、208或209等層)可包括單一或多種種類的螢光體,其可依一定比例均勻混合,以提供所需的色點以及光學特性。如第14C圖所示,折射率nl與π2可選擇為彼此相同或不同者。外覆層(即不含螢光體的區(qū)域)的折射率可為相同或不同者。尤其于一些實施例中,第14C或14D圖中不含螢光體區(qū)域的材料(例如材料201或202)的折射率,可選擇為與螢光材料η (螢光體) 的折射率( 1. 8)相匹配者,以增強最后形成的器件的光萃取度。前述用于LED的含螢光體的片體,可疊壓于一完整的LED支撐載體上,并包括有多個發(fā)光二極管?;?,可將單一聚硅氧片體的大小設(shè)計為足以覆蓋個別LED芯片或數(shù)組者,再將其疊壓于單一 LED晶粒表面或LED數(shù)組上。第15A至15D圖是顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的螢光片體示例的簡圖。如圖所示,其形狀可為正方形、長方形、圓形或帶角的正方形或長方形(如第15D圖所示)或任何適于所需LED性能T適當形狀,并足以覆蓋LED頂部表面與邊緣,以確保光線可由任何方向穿透該螢光轉(zhuǎn)換層;如第15E圖所示,其中含有螢光顆粒的螢光片體205置于發(fā)光二極管上,并覆蓋住該LED芯片的側(cè)邊。于一些應(yīng)用方面,該螢光片體或板體206 (如第15A、15B、15C或15D圖所示)可置于LED頂部表面,或置于與LED表面的頂部相間隔一距離的位置(如第15F圖所示)。第16A至16E圖顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一方法的簡化剖面圖。該螢光粉體顆??尚纬捎谝粌?nèi)鏡片(101或102)的表面上,而非將螢光粉體顆粒形成于一片體上,而該內(nèi)鏡片則是以任何透明的LED封裝材料預(yù)先形成(如第16A與16B圖所示)。如前文所述,螢光粉體顆??赏ㄟ^使用前述靜電電荷,而形成于一內(nèi)鏡片上。如第16C與16D圖所示, 先提供一預(yù)先形成的聚硅氧鏡片100,再將具有螢光粉體顆粒95的內(nèi)鏡片緊壓于該預(yù)先形成的鏡片100的內(nèi)表面上,并加熱至一預(yù)設(shè)溫度(高于100°C ),以完全固化粘結(jié)劑材料(例如聚硅氧、環(huán)氧樹脂或玻璃)。粘結(jié)劑顆粒(例如由A與B部分適當混合的聚硅氧細微顆?;駼階聚硅氧細微顆粒)可與螢光顆粒相混合,藉以于后續(xù)的層疊過程步驟中,提供額外的粘著強度。如第16E圖所示,此程序可重復(fù)施行,以于鏡片表面上形成多層具有高填充密度的螢光顆粒層。于表面形成均勻螢光顆粒的方法第17A至17D圖顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種供于表面上形成均勻螢光顆粒的方法的簡化剖面圖。于本發(fā)明的一實施例中,如第17D圖所示,螢光粉體顆粒被產(chǎn)生于表面上的靜電電荷所吸引,而于帶電表面上形成均勻分布的螢光顆粒層。關(guān)于吸引螢光顆粒的流程將敘述于后文中。同樣的方法可應(yīng)用于任何種類的顆粒。螢光粉體顆粒是置于一容器113內(nèi)。在容器113內(nèi)的螢光粉體顆粒可包括單一或多種種類的螢光體,其依一比例于容器113內(nèi)混合,以獲得所需的色點以及光學特性。該容器可由導(dǎo)電材料或絕緣體制成。于第17A圖中,該容器的內(nèi)凹表面114的形狀對應(yīng)于模具(120或121) T形狀(如第17B或17C圖所示),并填充有螢光顆粒110。該螢光顆??蓭в谢虿粠ъo電電荷。如第17B圖所示,一不帶電的模具120的形狀對應(yīng)于帶電的模具121(模具電極)的表面,但其尺寸稍大,是用于將螢光顆粒表面111形塑成與容器表面114形狀相對應(yīng)者。一位于模具120外圍的止動件122則是用于控制該模具電極移入螢光顆粒的距離。螢光顆粒表面是通過模具120而加以塑形;而均勻帶有靜電電荷的模具121 (第二模具電極),則是用于吸引位于由不帶電模具120所形成呈凹陷的螢光顆粒。使該第二模具121移動至與該表面111相隔一距離而未與螢光顆粒相接觸的位置,隨后即可電性吸引該螢光粉體。一位于模具121外圍的止動件1 是用于控制模具表面與螢光顆粒表面111 之間的距離125。隨后,如第17D圖所示,一均勻的螢光顆粒層119可形成于帶電的模具 121(模具電極)上。螢光顆粒被吸引至電極模具表面上的量,則可由電荷電勢、距離125、 時間或任何適合的工藝參數(shù)而加以控制。第18A至18C圖顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的一種于不同表面上形成均勻螢光顆粒的方法的簡化剖面圖。容器113內(nèi)的螢光顆粒的表面可塑形為各種與模具表面相對應(yīng)的形狀,例如第18A至18C圖所示的凹、凸、平面形狀,或甚至不規(guī)則形狀,藉以于鏡片表面上產(chǎn)生一特定發(fā)光圖形所需的螢光體幾何布局。螢光體容器可包括與電極模具的表面類似的各式表面輪廓,例如于第18A至18C 圖所顯示的平面、凹、凸或不規(guī)則形狀,藉以使螢光顆粒固定于合適的位置。容器內(nèi)螢光顆粒的表面,是以一模具表面加以塑形,該模具表面相似且相對應(yīng)于即將成形于鏡片表面上的螢光顆粒層的形狀。電極模具表面與容器表面輪廓的相似性,對于將螢光顆粒均勻吸引于電極模具(例如模具121)上至關(guān)重要。一旦形成電場后,位于容器表面的已塑形的螢光顆粒將會受到所有朝向模具電極的方位的電場的影響,而逐漸被吸引至模具電極上,最后于電極表面上形成一均勻顆粒層。當利用一模具將螢光粉體表面塑形后,將前述實施例中的第二帶電模具移動至接近螢光體表面、但未接觸到螢光顆粒的位置,以電性吸引該顆粒,而于模具表面形成均勻顆粒分布。為維持一等電場,以吸引并使螢光顆粒均勻分布于電極(即第二帶電模具)的表面上;以第18A圖中所示的平面形狀而言,凹陷表面的尺寸d2應(yīng)大于電極表面的尺寸dl (即 d2 > dl)。為去除產(chǎn)生于接近電極角落的電場邊緣效應(yīng),僅可使用接近電極中央?yún)^(qū)域的部份表面面積可用于吸引螢光顆粒,以確保被吸引顆粒的均勻分布。以第18B圖中所示的電極形狀而言,電極半徑rl應(yīng)稍小于螢光體表面的半徑 r2(即rl < r2),以維持一等電場,而均勻地將螢光顆粒吸引至電極(即第二帶電模具)的表面上。以第18C圖中所示的電極形狀而言,電極半徑r3應(yīng)大于螢光體表面的半徑r4(即 r3>r4),以維持一等電場,而吸引并使螢光顆粒均勻地分布于電極(即第二帶電模具)的表面上。對于一不規(guī)則形狀,電極的尺寸則應(yīng)大于內(nèi)凹的表面,并使整個電極表面與內(nèi)凹表面之間保持等距。所述的電極表面可為平面、凹、凸或不規(guī)則形狀,類似或相對應(yīng)于LED封裝上的螢光體層的所需形狀,并可設(shè)計成消除電場邊緣效應(yīng)者,以確保于電極表面上,可將顆粒均勻分布并形成所需的形狀。為避免鏡片材料粘粘于電極上,于帶有螢光顆粒的模具(即第二帶電模具)上是置有一極薄膜;該極薄膜為已知不具粘性的模具材料,并具有該模具的大致形狀?;?,亦可通過選擇不具粘性的模具材料或使用不具粘性的模具涂布層(例如鐵弗龍)以達成此目的,而將鏡片粘粘于模具上的情形降至最低。于表面上形成均勻螢光顆粒的方法如前述一些實施例所述,螢光顆粒是置于容器115內(nèi)。位于容器115內(nèi)的螢光粉體顆??砂▎我换蚨喾N種類的螢光體,其依一比例于容器內(nèi)混合,以提供所需的色點以及光學特性。如第19圖所示,該電極-即帶電模具-是經(jīng)由一頂部開口而置入容器內(nèi),以吸引該螢光顆粒。該電極是與該容器相互電氣絕緣。惰性氣體(例如氮氣)經(jīng)由容器壁上的入氣孔流入,藉以將螢光顆粒均勻分布于容器內(nèi)電極的周圍。一旦螢光顆粒撞擊模具表面,顆粒將附著于帶電模具的表面上。螢光顆粒于模具的帶電表面上堆積的量,可由施于模具的電荷電勢、模具暴露于顆粒容器內(nèi)部的時間、惰性氣體的流速或任何適用于控制螢光顆粒厚度的的工藝參數(shù)所控制。當螢光顆粒累積到所需厚度時,即停止供應(yīng)惰性氣體。將帶電模具自容器開口處移開。隨后,一均勻分布的顆粒層即形成于該電極上(即該模具的帶電表面)。該螢光顆粒亦可帶有與位于電極上電荷呈極性相反的電荷;或,該電極可不帶電, 但該螢光顆粒則帶有靜電電荷。所述的電極表面可為平面、凹、凸或不規(guī)則形狀,相對應(yīng)于位于LED封裝上的螢光體層的所需形狀,并可設(shè)計成消除電場邊緣效應(yīng)者,以確保于電極表面上,可將顆粒均勻分布并形成所需的形狀??蓪δ>呋螂姌O表面施以特殊處理,或?qū)⒁粚硬痪哒承缘臉O薄膜置放于模具上, 以避免鏡片材料(例如聚硅氧)粘粘至模具表面。于鏡片工藝中將螢光顆粒貼附至未固化鏡片材料的表面第20A至20D圖顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種將螢光顆粒附著于未固化鏡片材料上表面的的方法的簡化剖面圖。于第20A圖中,一上模具150的形狀,是相對應(yīng)于欲形成于鏡片內(nèi)表面上的螢光顆粒層的所需形狀。該上模具壓件150是利用前述方法而吸引螢光粉體。部分模具156帶有靜電電荷,以吸引前述顆粒。該上模具的外部155則未帶電,藉此前述顆粒將僅會附著于壓件表面上。于第20B圖中,一模具151具有的內(nèi)凹是相對應(yīng)于一合于鏡片需要的形狀,并隨后將熱固型材料157填充于其內(nèi),例如聚硅氧、環(huán)氧樹脂或甚至可被融化且于升高溫度時可再成形的熱塑性塑料或玻璃等。該模具可由金屬或非導(dǎo)電材料所制成。將兩件模具150、 151相互壓合,藉此可將該螢光粉體設(shè)置入鏡片的表面。于壓合過程中,螢光粉體顆粒仍固
23定于具有靜電電荷的上模具壓件的表面上;因此,于壓合過程中,螢光體的散布將不致受到影響。隨后,將模具150、151加熱而使材料固化,以形成一鏡片以及牢固的顆粒層。最后, 移除該上模具的電荷,以將顆粒釋放??蓪⒛>弑砻孢M行特殊處理,或?qū)⒁粚硬痪哒承缘臉O薄膜置放于模具上,以避免鏡片材料(例如聚硅氧)粘粘至模具表面??墒褂貌煌纳夏>叨貜?fù)施行模制過程,以產(chǎn)生多層含緊密填充的螢光顆粒層;其中每一層可具有不同的性質(zhì),例如所含有的螢光材料或提供有一特別不同的輻射。于前述實施例的一者,每層螢光顆粒層可包括單一或多種種類的螢光體,其依一比例于容器內(nèi)混合,以提供所需的色點以及光學特性。于本發(fā)明一些實施例中,粘膠材料可使用于將電極表面上被吸引的螢光顆粒,粘著于LED封裝材料(例如聚硅氧、玻璃、環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料或任何相對于所關(guān)注的波長呈透明狀態(tài)的材料)。該粘膠材料可為下述任一材料或其組合物-液態(tài)粘膠,例如可固化的聚硅氧、環(huán)氧樹脂或其混合物;-固態(tài)薄膜,例如B階聚硅氧、環(huán)氧樹脂、玻璃或熱塑性塑料;-封裝材料本身,例如B階聚合物、玻璃、熱塑性塑料,其中封裝體的附著接口可于升高溫度時局部融化或軟化,以將顆粒固定;或-細微顆粒,其預(yù)先與螢光顆粒混合,且于顆粒附著過程中,可于升高溫度時融化或軟化,以將顆粒固定于封裝體的表面。于另一實施例中,該粘膠材料為對于所關(guān)注的波長呈透明狀態(tài)者,且可選定為具有適當?shù)恼凵渎收撸允棺詈笮纬傻钠骷哂凶罴压鈱W性能。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,第21A與21B圖顯示形成于LED封裝體表面的螢光顆粒層。該鏡片可包含多層螢光體層,且每一層Oll或21 螢光顆??砂▎我换蚨喾N種類的螢光體,其是依一比例加以混合,以提供所需的色點以及光學特性。使用微電漿以改良鏡片與顆粒層間接口的附著力于一實施例中,可能有必要將鏡片表面預(yù)先清理,以改善螢光顆粒對于鏡片表面的附著力。于螢光顆粒附著前,可先使用產(chǎn)生于大氣壓力下且限制于微米或更小范圍內(nèi)的微電漿,局部清理鏡片的表面,藉以改善顆粒對于鏡片表面的附著力。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種形成一鏡片的方法包括以下步驟將螢光體與粘結(jié)劑材料的混合物,涂布于一預(yù)先形成的鏡片上。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種供形成含螢光體的聚硅氧片體的方法包括以下步驟將一螢光顆粒層形成于一單獨的支撐載體上。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種波長轉(zhuǎn)換材料包括具有一第一折射率且不含螢光體的第一層聚硅氧材料,以及與第一層聚硅氧材料相接觸且位于其上的第二層聚硅氧材料。第二層聚硅氧材料埋有螢光顆粒。于一些實施例中,該螢光顆粒至少局部地位于第二層聚硅氧材料的內(nèi)部。于其它一些實施例中,該波長轉(zhuǎn)換材料包括具有一第二折射率的第三層聚硅氧材料,其是與第二層聚硅氧材料相接觸且位于其上。于某些實施例中,前述第二折射率與第一折射率是大致相同。于另一實施例中,該波長轉(zhuǎn)換材料包括一多層結(jié)構(gòu),其中該透明的聚硅氧可具有相同或不同的折射率。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種形成波長轉(zhuǎn)換材料分層結(jié)構(gòu)的方法包括以下步驟利用B階聚硅氧以埋入螢光顆粒。于其它一些實施例中,該B階聚硅氧是為粘合用途。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種于一表面上形成均勻螢光顆粒層包括以下步驟-提供一含有螢光顆粒的容器,該螢光顆??蓭в谢虿粠ъo電電荷;提供一電極, 其具有一表面,該表面為一預(yù)定形狀;-于顆粒上形成一與電極形狀相似的頂部表面;-使電極表面與顆粒頂部表面之間保持等距,而形塑后的顆粒固定于容器表面上;-將一電場施加于電極表面與該容器的頂部表面之間;以及-于電極表面上形成一層顆粒。根據(jù)另一實施例,一種供形成一層顆粒的方法包括以下步驟-將具有一預(yù)定形狀的電極暴露于鄰近多個顆粒的位置,以使該電極的表面與該等顆粒的一頂部表面間大致維持等距;以及-將一電場施加于電極表面與該等顆粒的頂部表面或該容器表面之間。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例,一種供于一電極表面上形成一層顆粒的方法包括以下步驟于含有顆粒的容器上方處,提供一電極;將一氣壓施加于該等顆粒,以于空氣中產(chǎn)生一顆粒云;使至少一些空氣中的顆粒附著于該電極的一表面上,以形成一層顆粒。雖本發(fā)明是依據(jù)前述實施例而加以說明,然而前述揭示內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。凡熟于此業(yè)技藝的人士,仍可做等效的局部變化與修飾。據(jù)此,前述揭示內(nèi)容應(yīng)解釋為涵括各種未脫離本發(fā)明的技術(shù)與精神的變化與修飾。
權(quán)利要求
1.一種供于發(fā)光二極管(LED)封裝結(jié)構(gòu)上形成一層螢光材料的方法,包括以下步驟 于一第一表面上形成一層螢光材料;將該第一表面設(shè)置于使該螢光材料與該LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面相接觸的位置; 將一壓力施加于該第一表面與該LED封裝結(jié)構(gòu)的該表面之間;以及使該層螢光材料固定于該LED封裝結(jié)構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟將一粘結(jié)劑材料涂布于該LED封裝結(jié)構(gòu)的該表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟將一不完全固化的粘結(jié)劑材料或一B 階聚合物材料涂布于該LED封裝結(jié)構(gòu)的該表面。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟以一加熱程序,軟化該LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面部份。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟將粘結(jié)劑材料的細微顆粒與螢光顆粒相混合。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟于形成該層螢光材料前,先于該第一表面上形成一層粘結(jié)劑材料。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟于形成該層螢光材料后,再于該第一表面上形成一層粘結(jié)劑材料。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,該LED封裝結(jié)構(gòu)包括一鏡片。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,于該第一表面上形成一層LED螢光材料步驟的包括于該第一表面上形成靜電電荷;以及將該螢光材料的粉體吸引至該第一表面上。
10.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟移除該靜電電荷,使該粉體得以移轉(zhuǎn)至該LED封裝結(jié)構(gòu)的該表面。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,將該第一表面自該LED封裝結(jié)構(gòu)上移除,使該層螢光材料以及該層粘結(jié)劑材料固定于該LED封裝結(jié)構(gòu)上。
12.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,于該第一表面上形成該層螢光材料的步驟包括 于覆蓋該第一表面的一層粘結(jié)劑材料上,形成該層螢光材料。
13.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟于該LED封裝結(jié)構(gòu)的表面上,形成靜電電荷。
14.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括以下步驟于該LED封裝結(jié)構(gòu)上,形成一第二層螢光材料。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,該第二層螢光材料具有與該第一層螢光材料相異的光學性質(zhì)。
16.如權(quán)利要求1所述的方法,更包括于該LED封裝結(jié)構(gòu)上,形成二或多層螢光材料。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,該二或多層螢光材料中的每一層,是具有不同于該第一層螢光材料的光學性質(zhì)。
18.一種供于一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的方法,包括以下步驟 于一第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料;將一第二表面設(shè)置于與該第一表面上波長轉(zhuǎn)換材料相接觸的位置;將一壓力施加于該第一表面與該第二表面之間;以及使該層波長轉(zhuǎn)換材料附著于該第二表面上。
19.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的步驟包括于該第一表面上形成靜電電荷;以及將該波長轉(zhuǎn)換材料的粉體吸引至該第一表面上。
20.如權(quán)利要求18所述的方法,更包括以下步驟將一粘結(jié)劑材料涂布于該第二表面。
21.如權(quán)利要求18所述的方法,更包括以下步驟以一加熱程序,軟化該LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面部份。
22.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,該波長轉(zhuǎn)換材料包括粘結(jié)劑材料的細微顆粒。
23.如權(quán)利要求18所述的方法,更包括以下步驟于該第二表面上形成靜電電荷。
24.如權(quán)利要求18所述的方法,更包括以下步驟于該第二表面上,形成一第二層波長轉(zhuǎn)換材料。
25.如權(quán)利要求M所述的方法,其中,該第二層波長轉(zhuǎn)換材料具有與該第一層波長轉(zhuǎn)換材料相異的光學性質(zhì)。
26.如權(quán)利要求18所述的方法,更包括以下步驟于該LED封裝結(jié)構(gòu)上,形成二或多層波長轉(zhuǎn)換材料。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法,其中該二或多層波長轉(zhuǎn)換材料中該每一層,是具有不同于該第一層螢光材料的光學性質(zhì)。
28.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的步驟包括將該第一表面暴露于含有波長轉(zhuǎn)換材料的粉體的儲存容器;以及至少部分地利用靜電電荷,而將一層波長轉(zhuǎn)換材料形成于該第一表面上。
29.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,于該第一表面上形成一層波長轉(zhuǎn)換材料的步驟包括將該第一表面暴露于散布于空氣中的波長轉(zhuǎn)換材料的粉體;以及至少部分地利用靜電電荷,而將一層波長轉(zhuǎn)換材料形成于該第一表面上。
全文摘要
一種供于LED封裝結(jié)構(gòu)上形成一層螢光材料的方法包括以下步驟于一第一表面上形成一層螢光材料;將該第一表面設(shè)置于使螢光材料與LED封裝結(jié)構(gòu)的一表面相接觸的位置;于該第一表面與LED封裝結(jié)構(gòu)表面之間施加一壓力;以及使該層螢光材料固定于LED封裝結(jié)構(gòu)上。
文檔編號H01L33/00GK102428578SQ201080021440
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者P·凌 申請人:P·凌