发光装置的制作方法

文档序号:14685221发布日期:2018-06-12 23:21
发光装置的制作方法

本案是有关于一种发光装置。



背景技术:

在日常生活中,照明设备是不可或缺的。由于传统钨丝灯泡发光时需消耗大量的电能,因此近年来应用发光二极管(Light emitting diode;LED)为光源的照明设备已越来越受欢迎。LED光源与钨丝灯泡相较,具有寿命长、耗电量低、耐震、亮度高等优点。

一般而言,以LED作为光源的发光装置可由蓝光LED晶片覆盖黄色荧光粉制作。当蓝光LED晶片发光时,蓝光进入黄色荧光粉并将荧光粉激发,经混光而产生白光。然而,这样的设计易在发射光谱(Emission spectrum)的浅蓝色波长区域,产生明显的缺陷,导致发光装置的演色性指数难以提升。



技术实现要素:

本实用新型的一技术态样为一种发光装置。

根据本实用新型一实施方式,一种发光装置包含基板、覆晶发光二极管晶片、横向发光二极管晶片、导热胶层与荧光粉层。覆晶发光二极管晶片位于基板上。横向发光二极管晶片位于覆晶发光二极管晶片上。横向发光二极管晶片的波长小于覆晶发光二极管晶片的波长。导热胶层位于覆晶发光二极管晶片与横向发光二极管晶片之间,使得横向发光二极管晶片粘合于覆晶发光二极管晶片。荧光粉层覆盖横向发光二极管晶片。

在本实用新型一实施方式中,上述横向发光二极管晶片具有背对覆晶发光二极管晶片的顶面,且此顶面具有导电接点电性连接基板的第一导电接点。

在本实用新型一实施方式中,上述覆晶发光二极管晶片具有朝向基板的底面,且此底面具有导电接点电性连接基板的第二导电接点。

在本实用新型一实施方式中,上述第一导电接点的输入电流大于第二导电接点的输入电流,且第二导电接点的输入电流与第一导电接点的输入电流的比值介于0.1至1。

在本实用新型一实施方式中,上述荧光粉层延伸至基板,且围绕横向发光二极管晶片与覆晶发光二极管晶片。

在本实用新型一实施方式中,上述覆晶发光二极管晶片的宽度大致等于横向发光二极管晶片的宽度。发光装置还包含遮光结构。遮光结构位于基板上,且围绕横向发光二极管晶片、覆晶发光二极管晶片与荧光粉层。

在本实用新型一实施方式中,上述覆晶发光二极管晶片的宽度小于横向发光二极管晶片的宽度。荧光粉层的一部分位于横向发光二极管晶片与基板之间。

在本实用新型一实施方式中,上述横向发光二极管晶片为波长约460nm的蓝光二极管晶片,且覆晶发光二极管晶片为波长约490nm的蓝光二极管晶片。

在本实用新型一实施方式中,上述覆晶发光二极管晶片为红光二极管晶片。

在本实用新型一实施方式中,上述横向发光二极管晶片具有朝向覆晶发光二极管晶片的底面,且包含金属层。金属层位于此底面上且覆盖覆晶发光二极管晶片。金属层具有穿孔。

在本实用新型一实施方式中,上述横向发光二极管晶片具有朝向覆晶发光二极管晶片的底面,且包含滤光层。滤光层位于此底面上且覆盖覆晶发光二极管晶片。

在本实用新型上述实施方式中,由于发光装置具有位于覆晶发光二极管晶片上的横向发光二极管晶片,且横向发光二极管晶片的波长小于覆晶发光二极管晶片的波长,因此当覆晶发光二极管晶片与横向发光二极管晶片发光时,荧光粉层是由两不同波长的光线混光后激发。横向发光二极管晶片具有补齐全光谱的功能,使得发光装置的发射光谱(Emission spectrum)在各波长无明显缺陷,以提升发光装置的演色性指数(Color rendering index;CRI)。此外,因横向发光二极管晶片是以导热胶层直接粘合在覆晶发光二极管晶片上,可降低发光装置的制造成本。

附图说明

图1绘示根据本实用新型一实施方式的发光装置的剖面图;

图2A绘示图1的发光装置的发射光谱的示意图;

图2B绘示第二导电接点的输入电流与第一导电接点的输入电流在不同比值的绝对强度-波长关系图;

图3绘示根据本实用新型另一实施方式的发光装置的剖面图;

图4绘示根据本实用新型又一实施方式的发光装置的剖面图;

图5绘示根据本实用新型再一实施方式的发光装置的剖面图;

图6绘示根据本实用新型一实施方式的发光装置的剖面图;

图7绘示根据本实用新型另一实施方式的发光装置的剖面图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说,在本实用新型部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示根据本实用新型一实施方式的发光装置100的剖面图。如图所示,发光装置100为发光二极管的三维封装结构(3D package),其包含基板110、覆晶发光二极管(Flip-chip LED)晶片120、横向发光二极管(Lateral LED)晶片130、导热胶层140与荧光粉层150。覆晶发光二极管晶片120位于基板110上。横向发光二极管晶片130位于覆晶发光二极管晶片120上。

横向发光二极管晶片130的波长小于覆晶发光二极管晶片120的波长。举例来说,横向发光二极管晶片130可以为波长约460nm的蓝光二极管晶片,而覆晶发光二极管晶片120可以为波长约490nm的蓝光二极管晶片。在本文中,“约”或“大致”可意指制造上的误差,例如±2%的误差范围。横向发光二极管晶片130与覆晶发光二极管晶片120可以包含蓝宝石基板(氧化铝)与氮化镓(GaN),并包含不同比例的铟(In),使其具有不同的波长,但并不用以限制本实用新型。

导热胶层140位于覆晶发光二极管晶片120与横向发光二极管晶片130之间,可将横向发光二极管晶片130直接粘合于覆晶发光二极管晶片120,以降低发光装置100的制造成本。在本实施方式中,导热胶层140可以为透明的,以让覆晶发光二极管晶片120的光线通过。

此外,荧光粉层150覆盖横向发光二极管晶片130。荧光粉层150其内具有多个黄色荧光粉。在本实施方式中,荧光粉层150除了覆盖横向发光二极管晶片130的顶面132外,还延伸至基板110,且围绕横向发光二极管晶片130与覆晶发光二极管晶片120。

在实际应用上,发光装置100可作为手机的闪光灯,但并不用以限制本实用新型。当覆晶发光二极管晶片120与横向发光二极管晶片130发光时,由于发光装置100具有覆晶发光二极管晶片120与横向发光二极管晶片130,且横向发光二极管晶片130的波长与覆晶发光二极管晶片120的波长不同,因此荧光粉层150是由两不同波长的光线混光后激发。在本实施方式中,波长较小的横向发光二极管晶片130在上,波长较大的覆晶发光二极管晶片120在下,可避免光线互相干扰,影响混光。

图2A绘示图1的发光装置100的发射光谱(Emission spectrum)的示意图,其纵轴为光度(Watts/nm),横轴为波长(nm)。同时参阅图1与图2A,横向发光二极管晶片130具有补齐全光谱的功能,使得发光装置100的发射光谱在各波长无明显缺陷,且同时提升提升发光装置100的演色性指数(Color rendering index;CRI)以及亮度。在本实施方式中,藉由横向发光二极管晶片130的设置,能有效改善发光装置100的发射光谱在波长460nm至540nm的区域,补齐了蓝色区域至绿色区域的部分波长,避免如已知LED发光装置在浅蓝色波长区域产生明显缺陷。

请参阅图1,横向发光二极管晶片130具有背对覆晶发光二极管晶片120的顶面132,且横向发光二极管晶片130的顶面132具有导电接点134。导电接点134可透过打线制程电性连接位在基板110底面112的第一导电接点114。此外,覆晶发光二极管晶片120具有朝向基板110的底面122,且覆晶发光二极管晶片120的底面122具有导电接点124。导电接点124可电性连接位在基板110底面112的第二导电接点116。虽然横向发光二极管晶片130的导电接点134与覆晶发光二极管晶片120的导电接点124分别位于不同侧,但可分别电性连接基板110的第一导电接点114、第二导电接点116。如此一来,外部电子装置可轻易电性连接基板110底面112的第一导电接点114、第二导电接点116而分别控制横向发光二极管晶片130与覆晶发光二极管晶片120的亮灭。基于导电接点电流可调的概念,在本实施方式中,第一导电接点114的输入电流大于第二导电接点116的输入电流,且第二导电接点116的输入电流与第一导电接点114的输入电流的比值为介于0.1~1。图2B绘示第二导电接点116的输入电流与第一导电接点114的输入电流在不同比值R的绝对强度-波长关系图。由图2B可知,针对同一波长而言(例如490nm或610nm),比值R越接近1的发光装置100具有较大的绝对强度(Absolute intensity),比值R越接近0.1的发光装置100具有较小的绝对强度。

在本实施方式中,覆晶发光二极管晶片120的宽度大致等于横向发光二极管晶片130的宽度,均为宽度W,使得导电接点134可由横向发光二极管晶片130与覆晶发光二极管晶片120共同支撑,可提升打线制程的良率。

应了解到,已叙述过的元件连接关系与材料将不再重复赘述,合先叙明。在以下叙述中,将说明其他形式的发光装置。

图3绘示根据本实用新型另一实施方式的发光装置100a的剖面图。发光装置100a包含基板110、覆晶发光二极管晶片120、横向发光二极管晶片130、导热胶层140与荧光粉层150a。与图1实施方式不同的地方在于发光装置100a还包含遮光结构160,且荧光粉层150a只覆盖横向发光二极管晶片130的顶面132。遮光结构160位于基板110上,且围绕覆晶发光二极管晶片120、横向发光二极管晶片130与荧光粉层150a。当覆晶发光二极管晶片120与横向发光二极管晶片130发光时,遮光结构160可避免漏光。此外,遮光结构160可由金属及不同折射率混合而成的非金属材料制作,使其具有反射的功能,可提升发光装置100a的出光量。

图4绘示根据本实用新型又一实施方式的发光装置100b的剖面图。发光装置100b包含基板110、覆晶发光二极管晶片120a、横向发光二极管晶片130a、导热胶层140与荧光粉层150。与图1实施方式不同的地方在于覆晶发光二极管晶片120a为红光二极管晶片,且横向发光二极管晶片130a包含具有穿孔138的金属层137。在本实施方式中,覆晶发光二极管晶片120a可以包含砷化镓基板与磷化铟镓铝(AlGaInP),但并不用以限制本实用新型。横向发光二极管晶片130a具有朝向覆晶发光二极管晶片120a的底面136,金属层137位于底面136上且覆盖覆晶发光二极管晶片120a。当覆晶发光二极管晶片120a发光时,其光线可经由金属层137的穿孔138通过横向发光二极管晶片130a与荧光粉层150,而进入人眼。在实际应用上,发光装置100b的覆晶发光二极管晶片120a可作为手机的指示灯(例如待机或充电指示灯),而横向发光二极管晶片130a可作为手机的闪光灯,但并不用以限制本实用新型。指示灯的大小可由金属层137的穿孔138大小来控制,依设计者需求而定。此外,金属层137还可反射横向发光二极管晶片130a的光线,可提升发光装置100b的出光量。

图5绘示根据本实用新型再一实施方式的发光装置100c的剖面图。发光装置100c包含基板110、覆晶发光二极管晶片120、横向发光二极管晶片130b、导热胶层140与荧光粉层150。与图1实施方式不同的地方在于横向发光二极管晶片130b包含滤光层139。滤光层139位于横向发光二极管晶片130b的底面136上且覆盖覆晶发光二极管晶片120。滤光层139的材质可以为金属氧化物,可以是透明的,具有让特定波长光线通过横向发光二极管晶片130b的功能,对于发光装置100c的光色调整将更具弹性。

图6绘示根据本实用新型一实施方式的发光装置100d的剖面图。发光装置100d包含基板110、覆晶发光二极管晶片120b、横向发光二极管晶片130a、导热胶层140与荧光粉层150b。与图4实施方式不同的地方在于覆晶发光二极管晶片120b的宽度W1小于横向发光二极管晶片130a的宽度W2,且荧光粉层150b的一部分位于横向发光二极管晶片130a与基板110之间。在本实施方式中,将覆晶发光二极管晶片120b设计得比横向发光二极管晶片130a小能避免覆晶发光二极管晶片120b的光线从荧光粉层150b的侧面漏光。

图7绘示根据本实用新型另一实施方式的发光装置100e的剖面图。发光装置100e包含基板110、覆晶发光二极管晶片120b、横向发光二极管晶片130a、导热胶层140与荧光粉层150a。与图6实施方式不同的地方在于发光装置100e还包含遮光结构160a,且荧光粉层150a只覆盖横向发光二极管晶片130a的顶面132。遮光结构160a位于基板110上,且围绕覆晶发光二极管晶片120b、横向发光二极管晶片130a与荧光粉层150a。此外,遮光结构160a的一部分位于横向发光二极管晶片130a与基板110之间。当覆晶发光二极管晶片120b与横向发光二极管晶片130a发光时,遮光结构160a可避免漏光。此外,遮光结构160a可由金属制作,使其具有反射的功能,可提升发光装置100e的出光量。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本实用新型,任何熟悉此技艺者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

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