[發明專利]用于發光裝置的封裝膠及發光裝置

有效

• 申請號: 201410202905.7
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104164197B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 廖元利;李昌鴻
• 申請（專利權）人: 達興材料股份有限公司
• 主分類號: C09J11/00
• 分類號: C09J11/00;C09J11/04;C09J183/04;H01L33/56
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 秦劍

技術領域

本發明涉及一種封裝膠，特別是指一種用于發光裝置的封裝膠。

背景技術

為因應LED產業的快速發展，如何提高發光的效率、亮度、使用壽命，以及降低每單位照明的成本等條件，都是非常重要的市場考量因素。LED整體的發光效能主要受到發光二極體芯片(chip)、封裝形式及封裝膠的影響，目前發光二極體晶片內部發光效率已達90％以上，但LED的整體出光效率(light?extraction?efficiency)僅達30％，因此，應用于LED的封裝膠必須具備高透光率、高折射率、良好耐熱性、抗濕性、絕緣性、高機械強度、化學穩定性及良好的加工性等，仍有需要進一步改良LED封裝膠的組成及各項物性。

多數LED發光裝置有出光效率不高的問題，主要原因在于LED的發光二極體芯片與封裝膠的折射率差異過大。常見的透明封裝膠，包括環氧樹脂、硅氧烷(silicone)樹脂及尿素(urea)樹脂，其折射率為1.40至1.53，明顯低于折射率為2.5之GaN的發光二極體芯片或折射率為3.45的GaP的發光二極體芯片，使得發光二極體晶片發出的光通過封裝膠時發生全反射，并使光線局限在LED封裝結構內部，造成出光效率不佳。為了盡可能提高封裝膠的折射率，常見的方法包括將有機樹脂材料改質，或混合有機及無機材料。

白光LED封裝膠更包含波長轉換光致發光的磷光粒子。于操作時，磷光粒子吸收由芯片放出的一部份輻射，且重新發射不同波長的輻射，由芯片放出且未被磷光粒子所吸收的光與磷光粒子重新放出的光組合，藉以提供呈現于人眼中的白色光。通過前述原理產生白光的發光裝置需要使用足量的磷光粒子，否則放出的光將難以呈現白色；但光致發光材料系使用稀有金屬燒結而成，價格高昂，且稀有金屬資源日益匱乏，因此，若能在保持良好光色表現及亮度的前提下降低磷光粒子的用量，將是一個極具突破性的發展。

以往白光LED封裝膠的開發概念主要強調抗沉降特性，通過使磷光粒子均勻分散來降低用量并提升光色轉換效率。現階段提升白光LED封裝膠性能的另一途徑是通過添加高折射率的粉體，利用光線碰撞到高折射率粉體時所發生的光學散射的效應，改變芯片所產生的指向性光線行進方向，增加光線與磷光粒子碰撞，進而降低磷光粒子的用量。

臺灣專利公開案第201232094號揭示一種波長轉換組份，包含光致發光材料的粒子及光反射材料的粒子。其中，該光反射材料的粒子的粒徑范圍為0.01至10μm，優選地為100至150nm。以該芯片是藍光芯片為例，相對于紅光或綠光芯片所散射的量，該光反射材料對于藍光的相對散射程度是近三倍或甚至更多，但相對散射程度提升僅能表示光與光反射材料碰撞的次數增加，仍無法得知用以評價發光裝置的效率的亮度是否可藉以提升。

因此，綜上所述，發展一種可以除了降低磷光粒子使用量之外，更提升發光裝置的亮度的發光裝置封裝膠，就目前產業界而言，是有迫切需求的。

發明內容

因此，本發明的第一目的，即在提供一種用于發光裝置的封裝膠。

于是本發明用于發光裝置的封裝膠，包含：

透光樹脂；

多個散射粒子，分散于該透光樹脂，這些散射粒子的粒徑范圍為190至450nm；及

多個磷光粒子，分散于該透光樹脂。

本發明另提供一種發光裝置，是包括如前所述的用于發光裝置的封裝膠，以及經該封裝膠封裝的發光二極體。

本發明的功效在于：該用于發光裝置的封裝膠含有特定粒徑范圍的散射粒子，當用于發光裝置時，基于光學散射原理，使發光二極體所發出的光與該封裝膠中的磷光粒子及散射粒子的碰撞次數增加，進而使該封裝膠在維持該發光裝置的亮度的前提下，減少熒光粉的用量。

實施方式

本發明用于發光裝置的封裝膠，包含：

透光樹脂；

多個散射粒子，分散于該透光樹脂，這些散射粒子的粒徑范圍為190至450nm；及

多個磷光粒子，分散于該透光樹脂。

需提醒的是，當該封裝膠用于發光裝置時，這些散射粒子及磷光粒子是均勻且不沉降地分散在該透光樹脂中。當該發光二極體放出的光子進入該封裝膠中，光子碰到磷光材料會轉變為放出磷光，光子及磷光碰撞到散射粒子時，散射粒子會改變光子及磷光的路徑，提升光子與磷光粒子的碰撞機率，致使更多的磷光生成及放出。因此，即使該封裝膠的磷光粒子含量少于常規技術，通過該具有特定粒徑范圍的散射粒子的存在提升光子與磷光粒子的碰撞機會，該發光裝置仍可以維持理想的亮度和光色表現。