專利名稱：光學薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學薄膜，且特別是有關(guān)于一種品質(zhì)較佳、可調(diào)變性較高的
光學薄膜。
背景技術(shù)：
隨著半導體科技的進步，現(xiàn)今的發(fā)光二極管已具備了高亮度的輸出，加上發(fā)光二 極管具有省電、體積小、低電壓驅(qū)動以及不含汞等優(yōu)點，因此發(fā)光二極管已廣泛地應用在 顯示器與照明等領(lǐng)域。由于應用的層面不斷擴展的緣故，對于發(fā)光二極管所產(chǎn)生的光源 的顏色的需求逐漸多元化。除此之外，對于發(fā)光二極管所表現(xiàn)的色溫(Correlated Color Temperature, CCT)以及演色性(color rending index, CRI)的品質(zhì)要求也越來越高。
在專利證書號M318797中提出一種光學薄膜的形成方式。圖1為習知一種具有光 學薄膜的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)100包括一基板110、一發(fā)光 二極管芯片120、一透鏡130以及一光學薄膜140?；?10具有一凹槽112以及電路層 114。發(fā)光二極管芯片120配置于基板110上，且利用引線鍵合(wire bonding)的方式與 基板110上的電路層114電性連接。光學薄膜140配置于基板110的凹槽112上方，透鏡 130配置于光學薄膜140的上。其中，光學薄膜140是利用透明膠液或透明可塑性材料與熒 光粉依照適當比例混合均勻后，制成薄膜形狀所形成。 光學薄膜140中所具有的熒光粉被發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的光線所激發(fā)而產(chǎn) 生二次光線。二次光線與發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的光線混光后可形成其他特定波長的 光線。因此，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)100所能發(fā)出的光線就更多元。然而，光學薄膜140在制 造過程中，由于均勻度不容易控制的緣故，容易造成熒光粉沉淀或混合不均勻。如此一來， 將會因為光學薄膜140品質(zhì)不佳的緣故，而影響到發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)100發(fā)出的光線的 色溫及演色性的表現(xiàn)。也就是說，光學薄膜在發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的光源表現(xiàn)上，擔任重要 的關(guān)鍵角色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學薄膜，其具有多層彼此堆疊的熒光層。 本發(fā)明提供另一種光學薄膜，其具有多個陣列排列的圖案化熒光層。 本發(fā)明提出一種光學薄膜包括多層彼此堆疊的熒光層。其中各熒光層在激發(fā)光源
照射下會分別被激發(fā)而發(fā)出不同波長范圍的二次光線。 在本發(fā)明的一實施例中，光學薄膜還包括第一基材，而上述的熒光層堆疊于第一 基材上。 在本發(fā)明的一實施例中，激發(fā)光源的波長小于各二次光線的波長。 在本發(fā)明的一實施例中，第一基材為一透明基材。另外，在本發(fā)明的其他實施例
中，第一基材為一反射基材。 在本發(fā)明的一實施例中，熒光層包括一紅色熒光層、一綠色熒光層以及一黃色熒光層中至少二者。 在本發(fā)明的一實施例中，熒光層中位于最底層的熒光層會全面性地覆蓋住第一基 材的表面。 在本發(fā)明的一實施例中，光學薄膜還包括一第二基材，其中第二基材覆蓋于熒光
層中位于最頂層的熒光層上，以使熒光層位于第一基材與第二基材之間。 在本發(fā)明的一實施例中，當?shù)谝换臑橥该骰臅r，則第二基材可以為透明基材
或是反射基材。在本發(fā)明的其他實施例中，當?shù)谝换臑榉瓷浠臅r，則第二基材可以為透
明基材。 本發(fā)明提出另一種光學薄膜，包括多個陣列排列的圖案化熒光層。其中各圖案化 熒光層在激發(fā)光源照射下會分別發(fā)出不同波長范圍的二次光線。 在本發(fā)明的一實施例中，光學薄膜還包括一第一基材，而圖案化熒光層堆疊于第 一基材上。 在本發(fā)明的一實施例中，激發(fā)光源的波長小于各二次光線的波長。 在本發(fā)明的一實施例中，第一基材為一透明基材。在本發(fā)明的其他實施例中，第一
基材為一反射基材。 在本發(fā)明的一實施例中，圖案化熒光層包括一圖案化紅色熒光層、一圖案化綠色 熒光層以及一圖案化黃色熒光層中至少二者。 在本發(fā)明的一實施例中，圖案化熒光層覆蓋住第一基材的表面上的不同區(qū)域，且 圖案化熒光層會全面性地覆蓋住第一基材的表面。 在本發(fā)明的一實施例中，光學薄膜還包括一第二基材。其中第二基材覆蓋于圖案 化熒光層，以使圖案化熒光層位于第一基材與第二基材之間。 在本發(fā)明的一實施例中，當?shù)谝换臑橥该骰臅r，則第二基材可以為透明基材
或反射基材。反的，當?shù)谝换臑榉瓷浠臅r，則第二基材為透明基材。 在本發(fā)明的一實施例中，圖案化熒光層呈矩陣排列(matrix arrangement)。 在本發(fā)明的一實施例中，圖案化熒光層呈三角形排列(deltaarrangement)。 在本發(fā)明的一實施例中，圖案化熒光層呈蜂巢狀排列(honeycombarrangement)。 基于上述，本發(fā)明的光學薄膜具有多層彼此堆疊的熒光層或具有多個陣列排列的
圖案化熒光層，各熒光層在受到激發(fā)光照射下會發(fā)出不同波長范圍的二次光線。不同波長
范圍的二次光線藉由混光作用來形成特定波長范圍的光線。除此之外，光學薄膜具有多層
或多個的熒光層因此可調(diào)變性較高，所能形成的光線的波長范圍也較多元。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式
作詳細說明如下。


圖1為習知一種具有光學薄膜的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖2A至圖2E為根據(jù)本發(fā)明實施例的一種光學薄膜的制造流程示意圖；
圖3為本實施例中另一種涂布熒光粉的方法的示意圖；
圖4A至圖4D為本發(fā)明另一實施例的一種光學薄膜的制造方法示意圖；
圖5A及圖5B為本發(fā)明的實施例中兩種圖案化熒光層的圖案的上視5
圖6為本發(fā)明又一實施例的一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖7為本發(fā)明其他實施例的一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖8為本發(fā)明另外的實施例的一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖9為本發(fā)明其他實施例另的一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。 主要元件符號說明 100 、400a、 400b 、 400c 、400d :發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu) 110、410:基板 112、412:凹槽 114、414:電路層 120、420 :發(fā)光二極管芯片 130 :透鏡 140、200、300、430a、430b、430c、430d :光學薄膜 200a、200b、200c、300a、300b、300c :熒光層 210、432a :第一基材 220、432b :第二基材 310 :掩模層
具體實施例方式
圖2A至圖2E為本發(fā)明的實施例一種光學薄膜的制造流程示意圖。請參照圖2A，首 先，提供一第一基材210。本實施例中，第一基材210可以為透明基材或是反射基材。此外， 第一基板210可為硬質(zhì)基板(rigid substrate)或是可撓性基板(flexible substrate)。
請參照圖2B，接著將熒光粉與可揮發(fā)溶劑混合均勻，并將混合后的物質(zhì)涂布于第 一基材210上。在本實施例中，熒光粉涂布的方法例如是以印刷的方式使熒光粉與溶劑的 混合物均勻分布至第一基材210上，如圖2B所示。 接下來，如圖2C所示，待溶劑揮發(fā)后，所留下來的熒光粉形成一熒光層200a。根 據(jù)實施當時的需要，可重復圖2B至圖2C的步驟，以形成多層的熒光層例如是200a、200b、 200c。特別的是，熒光層200a、200b、200c形成的次序以及熒光層200a、200b、200c的厚度 均沒有限制，端視實施情況的需要可加以變更。在本實施例的圖2D中，僅繪示出三層熒光 層200a、200b、200c作為代表說明。本實施例中，熒光層200a、200b、200c的厚度較佳的范 圍是介于0.5微米(ym)至l毫米(mm)之間。 請參照圖2E，在完成上述步驟后，接著可選擇性地于最頂層的熒光層200c上覆蓋 第二基材220，使所有的熒光層200a、200b、200c位于第一基材210以及第二基材220之間。 第二基材220的作用在于保護熒光層200a、200b、200c，以降低熒光層200a、200b、200c損壞 的可能性。本實施例的第二基材220例如是反射基材或是透明基材，此外，第二基材220可 為硬質(zhì)基板(rigid substate)或是可撓性基板(flexible substrate)。需要特別注意的 是，當?shù)谝换?10為透明基材時，第二基材220可選擇反射基材或是透明基材。然而，當 第一基材210為反射基材時，第二基材220可選擇透明基材。 本實施例中在完成上述步驟后，可選擇性地將熒光層200a、200b、200c自第一基 材210上剝離或離型，形成具有多層熒光層200a、200b、200c的光學薄膜200。更詳細的來說，單獨由熒光層200a、200b、200c所組成的光學薄膜200，在沒有第一基板210以及第二基 板220的情況下，在厚度、重量、體積上將更具備優(yōu)勢。 圖3為本實施例中另一種涂布熒光粉的方法的示意圖。請參照圖3，將熒光粉涂布 于第一基材210上的方法除了如圖2B中所示的印刷方式以外，還可以利用噴涂(spray)的 方式來涂布熒光粉。值得注意的是，不論采用的是印刷或是噴涂的方式，所形成熒光層的厚 度都可以根據(jù)實施當時情況的需要而改變，本實施例中，熒光層的厚度較佳的范圍是介于 0. 5微米(y m)至1毫米(mm)之間。 請繼續(xù)參照圖2E，采用上述制造流程所形成的光學薄膜包括多層彼此堆疊的熒光 層200a、200b、200c。其中各熒光層200a、200b、200c在激發(fā)光源照射下會分別被激發(fā)而發(fā) 出不同波長范圍的二次光線。 一般而言，激發(fā)光源的波長小于各二次光線的波長。在本實 施例中，熒光層200a例如是一紅色熒光層、熒光層200b例如是一綠色熒光層以及熒光層 200c例如是一黃色熒光層，各熒光層200a、200b、200c中分別具有不同的熒光粉。在本實施 利中，熒光層200a、200b、200c可被激發(fā)的波段例如是介于380納米(nm)至700納米之間。
由于，光學薄膜200中所具有的多層熒光層200a、200b、200c的厚度會對光學薄膜 200的光學特性產(chǎn)生影響。因此，控制熒光層200a、200b、200c的厚度，可改變光學薄膜200 的光學特性。 為了使光學薄膜200方便被取用，本實施例的光學薄膜200可包括一第一基材 210，以增進光學薄膜200本身的結(jié)構(gòu)強度。最底層的熒光層200a會全面性地覆蓋第一基 材210的表面。除了第一基材210以外，為了使光學薄膜200較不易損壞，光學薄膜200可 進一步包括一第二基材220。其中，第二基材200覆蓋于最頂層的熒光層200c上，以使熒光 層200a、200b、200c位于第一基材210與第二基材220之間。關(guān)于第一基材210、第二基材 220可使用的材質(zhì)選擇以及搭配時需要注意的條件，可參考以上相關(guān)的描述，在此不在重復 說明。 圖4A至圖4D為本發(fā)明另一實施例一種光學薄膜的制造方法示意圖。請參照圖 4A，本實施例中光學薄膜的制造方法與圖2A至圖2D所示的制造方法類似，惟二者主要差異 之處在于本實施例將熒光粉涂布于第一基材210的前，先將一具有圖案化的掩模層310配 置于第一基材210的上，以暴露出第一基材210的部分表面212。 請參照圖4B，接著將熒光粉涂布于未被掩模層310所遮蔽的第一基材210上，以形 成一圖案化熒光層300a，第一基材210上被掩模層310所遮蔽的部份將不會具有熒光粉。
請參照圖4C，移動掩模層310以暴露出第一基材210的其他部分表面。值得注意 的是，第一基材210上已經(jīng)形成圖案化熒光層300a的部份會被掩模層310遮蔽住。
接著重復圖4B的步驟，于第一基材210上涂布另一種不同的熒光粉，以形成另一 圖案化熒光層300b。在本實施例中，可不限定次數(shù)的重復圖4B至圖4C的步驟，以形成如圖 4D中所示的多個陣列排列的圖案化熒光層300a、300b、300c。圖4D僅繪示3種不同的圖案 化熒光層300a、300b、300c作為代表以便說明。 與上一實施例中光學薄膜的制造方法相同的是，本實施例的制造方法的步驟也可 包括選擇性地形成一第二基材220，以覆蓋于圖案化熒光層300a、300b、300c上，進而使圖 案化熒光層300a、300b、300c位于第一基材210與第二基材220之間。在其他實施例中，也 可選擇性地將圖案化熒光層300a、300b、300c自第一基材210上剝離或離型，以形成一具有
7多個陣列排列的圖案化熒光層300a、300b、300c的光學薄膜300。 請參照圖4D，采用上述制造方法所形成的光學薄膜300包括多個陣列排列的圖案 化熒光層300a、300b、300c。其中各圖案化熒光層300a、300b、300c在激發(fā)光源照射下會分 別發(fā)出不同波長范圍的二次光線。本實施例的激發(fā)光源的波長小于各二次光線的波長。本 實施例中的圖案化熒光層300a例如是一圖案化紅色熒光層、熒光層300b例如是一圖案化 綠色熒光層以及熒光層300c例如是一圖案化黃色熒光層。熒光層的厚度、覆蓋面積以及覆 蓋位置均無限定，視實施當時情況的需要可加以改變。然而，圖4D中僅繪示三種圖案化熒 光層300a、300b、300c作為表示。 請繼續(xù)參照圖4D，本實施例的光學薄膜300可包括一第一基材210，而圖案化熒光 層300a、300b、300c堆疊于第一基材210上。在本實施例中，圖案化熒光層300a、300b、300c 覆蓋住第一基材210的表面212上的不同區(qū)域。 圖5A及圖5B為本發(fā)明的實施例中兩種圖案化熒光層的圖案的上視圖。請同時參
照圖5A及圖5B，根據(jù)掩模層310上具有的圖案，所形成的圖案化熒光層300a、300b、300c具
有不同的圖形，例如是如圖5A所示的矩陣排列(matrix arrangement)、圖5B所示的蜂巢狀
，歹lj (honeycomb arrangement) i^:^二肖^，歹lj (delta arrangement)。 在上述的實施例中分別介紹了兩種光學薄膜的結(jié)構(gòu)以及兩者的制造方法。在接
下來的實施例中，將以圖示詳細說明上述的光學薄膜應用至發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的實施方式。 圖6為本發(fā)明又一實施例一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。請參照圖6，本實 施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400a包括一基板410、一發(fā)光二極管芯片420以及一光學薄膜 430a?；?10具有凹槽412 (cavity)以及電路層414，凹槽412暴露部分的電路層414。 發(fā)光二極管芯片420配置于凹槽412的底部與電路層414電性連接。發(fā)光二極管芯片420 與電路層414的電性連接例如是利用引線鍵合(wire bonding)或是倒裝芯片(flip chip) 的方式。 在本實施例中，光學薄膜430a例如是采用上述實施例的光學薄膜200。光學薄膜 430a中包括多層堆疊的熒光層，熒光層被激發(fā)后所發(fā)出的波長范圍不同，因此可以藉由混 光的方式來形成特定波長范圍的光線。 本實施例的圖6中僅繪示一個發(fā)光二極管芯片420作為表示。然而，本發(fā)明并不限
定于此，發(fā)光二極管芯片420的個數(shù)以及發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的波長可根據(jù)實施當時情
況來作調(diào)整。更值得注意的是，搭配發(fā)光二極管芯片420所發(fā)出的波長以及光學薄膜430a
中不同熒光層所能被激發(fā)出不同波長范圍的特性，將使發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400a所發(fā)出
的光線的可調(diào)變性增加。除此之外，由于光學薄膜430a的可調(diào)變性高，因此發(fā)光二極管封
裝結(jié)構(gòu)400a所發(fā)出的光線的色溫以及演色性能夠被調(diào)控的余裕度也隨著增加。 圖7為本發(fā)明其他實施例一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。請參照圖7，本實施
例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400b與上一實施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400a相類似。惟二者
最大的不同之處在于，本實施例的光學薄膜430b還包括一第一基材432a。 圖8為本發(fā)明另外的實施例一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。請參照圖8，本實
施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400c與上述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400a相類似。惟本實施例
的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400c的光學薄膜430c例如是采用具有多個陣列排列的圖案化熒光層的光學薄膜300。 本實施例的圖8中，僅繪示了一個發(fā)光二極管芯片420作為表達。然而，本發(fā)明并 不限定于此，在較佳的實施例當中，發(fā)光二極管芯片420的配置可對應光學薄膜430c上的 圖案化以形成多個次區(qū)域，在次區(qū)域中可各自混光形成不同波長的光線。
圖9為本發(fā)明其他實施例另一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。請參照圖9，本實 施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400d與上一實施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400c類似。惟最大 的不同在于，本實施例的光學薄膜430d還包括一第一基材432a以及一第二基材432b。第 一基材432a與第二基材432b可提供保護作用，降低光學薄膜430d在制造過程中或是消費 者使用的時候損壞的機率。 在上述圖6至圖9的實施例當中，以發(fā)光二極管芯片420為例說明。然而，本發(fā)明 并不限定于此，配置于凹槽412內(nèi)的還可以例如是包括透鏡的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)以形成 一封裝體內(nèi)藏封裝體(Package in Package,PiP)的結(jié)構(gòu)。除此之外，發(fā)光二極管芯片420 也可替換成其他適當?shù)陌l(fā)光元件。 綜上所述，本發(fā)明的光學薄膜具有多層熒光層，各熒光層在受到激發(fā)光照射下會 發(fā)出不同波長范圍的二次光線。不同波長范圍的二次光線藉由混光作用來形成特定波長范 圍的光線。由于，光學薄膜的可調(diào)變性高，因此所能形成的光線的波長范圍也更多元化。除 此之外，在本發(fā)明的部分實施例中，將光學薄膜應用至發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)時，可使發(fā)光二 極管封裝結(jié)構(gòu)所發(fā)出的光線具有不同的色溫以及較佳的演色性。 雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明 的保護范圍當視權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
一種光學薄膜，包括多層彼此堆疊的熒光層，其中各該熒光層在一激發(fā)光源照射下會分別被激發(fā)而發(fā)出不同波長范圍的二次光線。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學薄膜，還包括第一基材，而該些熒光層堆疊于該第一基材上。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學薄膜，其中該激發(fā)光源的波長小于各該二次光線的波長。
4. 如權(quán)利要求2所述的光學薄膜，其中該第一基材為透明基材。
5. 如權(quán)利要求2所述的光學薄膜，其中該第一基材為反射基材。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學薄膜，其中該些熒光層包括紅色熒光層、綠色熒光層以及 黃色熒光層中至少二者。
7. 如權(quán)利要求2所述的光學薄膜，其中該些熒光層中位于最底層的熒光層會全面性地 覆蓋住該第一基材的表面。
8. 如權(quán)利要求2所述的光學薄膜，還包括第二基材，其中該第二基材覆蓋于該些熒光 層中位于最頂層的熒光層上，以使該些熒光層位于該第一基材與該第二基材之間。
9. 如權(quán)利要求8所述的光學薄膜，其中該第一基材為透明基材，而該第二基材為透明 基材或反射基材。
10. 如權(quán)利要求8所述的光學薄膜，其中該第一基材為反射基材，而該第二基材為透明 基材。
11. 一種光學薄膜，包括多個陣列排列的圖案化熒光層，其中各該圖案化熒光層在一激發(fā)光源照射下會分別發(fā)出不同波長范圍的二次光線。
12. 如權(quán)利要求11所述的光學薄膜，還包括第一基材，而該些圖案化熒光層堆疊于該 第一基材上。
13. 如權(quán)利要求11所述的光學薄膜，其中該該激發(fā)光源的波長小于各該二次光線的波長。
14. 如權(quán)利要求12所述的光學薄膜，其中該第一基材為透明基材。
15. 如權(quán)利要求12所述的光學薄膜，其中該第一基材為反射基材。
16. 如權(quán)利要求11所述的光學薄膜，其中該些圖案化熒光層包括圖案化紅色熒光層、 圖案化綠色熒光層以及圖案化黃色熒光層中至少二者。
17. 如權(quán)利要求12所述的光學薄膜，其中該些圖案化熒光層覆蓋住該第一基材的表面 上的不同區(qū)域，且該些圖案化熒光層會全面性地覆蓋住該第一基材的表面。
18. 如權(quán)利要求12所述的光學薄膜，還包括第二基材，其中該第二基材覆蓋于該些圖 案化熒光層，以使該些圖案化熒光層位于該第一基材與該第二基材之間。
19. 如權(quán)利要求18所述的光學薄膜，其中該第一基材為透明基材，而該第二基材為透 明基材或反射基材。
20. 如權(quán)利要求18所述的光學薄膜，其中該第一基材為反射基材，而該第二基材為透 明基材。
21. 如權(quán)利要求11所述的光學薄膜，其中該些圖案化熒光層呈矩陣排列。
22. 如權(quán)利要求ll所述的光學薄膜，其中該些圖案化熒光層呈三角形排列(deltaarrangement)。
23.如權(quán)利要求11所述的光學薄膜，其中該些圖案化熒光層呈蜂巢狀排列,
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學薄膜包括多層熒光層。熒光層彼此堆疊，且各熒光層在激發(fā)光源照射下會分別被激發(fā)而發(fā)出不同波長范圍的二次光線。
文檔編號G02B1/10GK101750637SQ200810184858
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者毛澤民, 蘇文龍 申請人:凱鼎科技股份有限公司