专利名称：发光二极管芯片模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片模块，尤其涉及一种发光二极管(light-emitting diode，LED)芯片模块。
背景技术：
发光二极管具有诸如寿命长、体积小、高抗震性、低热产生及低功率 消耗等优点，因此已被广泛应用于家用及各种设备中的指示器或光源。近 年来，发光二极管已朝多色彩及高亮度发展，因此其应用领域已扩展至大 型户外看板、交通号志灯及相关领域。在未来，发光二极管甚至可能成为 兼具省电及环保功能的主要照明光源。
图1为一种已知表面黏着型(surface mount device, SMD )发光二极管 芯片模块的剖面示意图。请参考图1,表面黏着型发光二极管芯片模块100 包括一发光二极管芯片110、 一导线架(leadframe )120、 一模塑构件(molding element) 130以及一透光去于月交(transparent encapsulant) 140。发光二才及管芯 片IIO配置于导线架120上。模塑构件130包覆部分导线架120，并具有一 暴露出发光二极管芯片UO的开口 132。透光封胶140填充于开口 132内， 以保护发光二极管芯片110。发光二极管芯片IIO适于发出一光束112，而 光束112会穿透配置于开口 132中的透光封胶140并传播至外界。
在已知表面黏着型发光二极管芯片模块100中，由于开口 132的宽度 会大于发光二极管芯片110的宽度，以便容置发光二极管芯片110，因此光 束112会具有一定程度的发散角。若欲将表面黏着型发光二极管芯片模块 IOO应用于需要准直性佳的光源的场合，尚需在表面黏着型发光二极管芯片 模块IOO上配置聚光透镜。
发明内容
本发明提供一种发光二极管芯片模块，其所提供的光束较为集中。 本发明提出 一种发光二极管芯片模块，其包括一发光二极管芯片以及一增亮膜(brightness enhancement film, BEF )。发光二极管芯片具有 一 出光 面。增亮膜配置于出光面上。
在本发明的一实施例中，发光二极管芯片模块还包括一萤光层 (fluorescent layer),其配置于增亮膜上。此外，发光二极管芯片模块可还 包括一承载器以及一透光封胶(encapsulant )。发光二极管芯片是配置于承 载器上，而透光封胶包覆发光二极管芯片与增亮膜。
本发明更提出 一种发光二极管芯片模块，其包括一发光二极管芯片、 一萤光层以及一增亮膜。发光二极管芯片具有一出光面。萤光层配置于出 光面上。增亮膜配置于萤光层上。
以下列出同时适用于上述两种发光二极管芯片模块的实施例。
在本发明的 一 实施例中，发光二极管芯片模块还包括一承载器以及一 透光封胶。发光二极管芯片是配置于承载器上，而透光封胶包覆发光二极 管芯片、增亮膜与萤光层。
本发明再提出一种发光二极管芯片模块，其包括一承载器、 一发光二 极管芯片、 一透光封胶以及一增亮膜。发光二极管芯片配置于承载器上， 并具有一第一出光面。透光封胶包覆发光二极管芯片，并具有一第二出光 面。增亮膜配置于第二出光面上，其中第二出光面是位于增亮膜与第一出 光面之间。
本发明的一实施例中，第一出光面与第二出光面实质上面向同一方向。 在本发明的一实施例中，发光二极管芯片模块还包括一萤光层，其配
置于第一出光面上。透光封胶更包覆萤光层，且第二出光面是位于增亮膜
与萤光层之间。
以下列出同时适用于上述三种发光二极管芯片模块的实施例。 在本发明的 一实施例中，增亮膜具有一面向发光二极管芯片的第 一表 面与一背向发光二极管芯片的第二表面。此外，增亮膜具有多个位于第一 表面的第一条状凸起部。这些第一条状凸起部沿着一第一方向排列，且每 一第一条状凸起部沿着一与第一方向实质上垂直的第二方向延伸。 在本发明的一实施例中，第二表面例如为平面。
在本发明的 一 实施例中，增亮膜更具有多个位于第二表面的第二条状 凸起部。这些第二条状凸起部沿着一第三方向排列，且每一第二条状凸起 部沿着一与第三方向实质上垂直的第四方向延伸。第四方向与第二方向的夹角大于0度。
在本发明的一实施例中，第四方向与第二方向实质上垂直。 在本发明的 一 实施例中，增亮膜具有 一 面向发光二极管芯片的第 一表 面与一背向发光二极管芯片的第二表面。此外，增亮膜具有多个位于第二 表面的第二条状凸起部。这些第二条状凸起部沿着一第三方向排列，且每 一第二条状凸起部沿着一与第三方向实质上垂直的第四方向延伸。第一表
面例如为平面。
在本发明的 一 实施例中，由于发光二极管芯片所发出的光束会先经过 增亮膜后再传播至外界，因此发光二极管芯片模块能够提供较为集中的光束。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例， 并配合附图，作详细说明如下。
图1为一种已知表面黏着型发光二极管芯片模块的剖面示意图。
图2A为本发明第 一实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图2B为图2A中的发光二极管芯片的细部剖面示意图。 图2C为图2A中的增亮膜的立体透视图。
图3A为本发明第二实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图3B为图3A中的增亮膜的立体示意图。
图4A为本发明第三实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图4B为图4A中的增亮膜的立体示意图。
图5为本发明第四实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图6为本发明第五实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图7为本发明第六实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 图8为本发明第七实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。 主要元件符号说明
100:表面黏着型发光二极管芯片模块 110、 210、发光二极管芯片 112、 214、 214a、 214b:光束 120:导线架130、 230:才莫塑构件 132、 232:开口
140、 240、 240d、 240e、 240f:透光封胶
200、 200a、 200b、 200c、 200d、 200e、 200f:发光二极管芯片模块
212:出光面
220、 380:承载器
250、 250a、 250b:增亮膜
251:第一条状凸起部
253:第二条状凸起部
256、 256a、 256b:第一表面
258、 258a、 258b:第二表面
259:尖端
260:劳光层
272a:第一电极
272b:第二电极
274:半导体基材
276a:第一半导体层
276b:第二半导体层
dl:第一方向
d2:第二方向
d3:第三方向
d4:第四方向
6 1:发散角
具体实施方式
第一实施例
图2A为本发明第一实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图，图 2B为图2A中的发光二极管芯片的细部剖面示意图，而图2C为图2A中的 增亮膜的立体透视图。请参考图2A至图2C,本实施例的发光二极管芯片 模块200包括一发光二极管芯片210、 一增亮膜250以及一萤光层260。发 光二极管芯片210具有一出光面光层260配置于增亮膜250上。发光二极管芯片210适于发出一光束214。 光束214从出光面212射出后，会依序通过增亮膜250与萤光层260。
在本实施例中，发光二极管芯片210包括一第一电极272a、 一配置于 第一电极层272a上的半导体基材274、 一配置于半导体基材274上的第一 半导体层276a、 一配置于第一半导体层276a上的第二半导体层276b以及 配置于第二半导体层276b上的第二电极272b。第二电极272b暴露出部分 第二半导体层276b,而此部分的第二半导体层276b的背向第一半导体层 276a的表面即为出光面212。第一半导体层276a与第二半导体层276b例如 分别为P型半导体层(p-type semiconductor layer)与N型半导体层(n-type semiconductor layer)，或者分别为N型半导体层与P型半导体层。第一半导 体层276a与第二半导体层276b之间的P-N结(p-n junction )所发出的光束 214会穿透第二半导体层276b，并经由出光面212离开发光二极管芯片210。 值得注意的是，图2B所绘示的发光二极管芯片210为表面发光型 (surface emitting type )发光二极管芯片，其结构仅用于举例，而非用以限 制本发明。在其他未绘示的实施例中，发光二极管芯片亦可以是侧面发光 型(edge emitting type )发光二极管芯片，而增亮膜配置于侧面发光型发光 二极管芯片的出光面上。或者，发光二极管芯片亦可以是呈其他结构的发 光二极管芯片。
在本实施例中，增亮膜250具有一面向发光二极管芯片210的第一表 面256与一背向发光二极管芯片210的第二表面258。增亮膜250可具有多 个位于第一表面256的第一条状凸起部251。这些第一条状凸起部251沿着 一第一方向dl排列，且每一第一条状凸起部251沿着一与第一方向dl实 质上垂直的第二方向d2延伸。具体而言，第一条状凸起部251例如呈三角 柱状，而第一条状凸起部251的三角截面具有一尖端259，且尖端259指向 发光二极管芯片210 。然而，本发明并不限定第 一条状凸起部是呈三角柱状。 在其他未绘示的实施例中，第 一条状凸起部亦可以是呈其他形态的条状。 举例而言，在另一未绘示的实施例中，第一条状凸起部的横截面亦可以具 有一弧形凸起端以取代上述尖端259。再者，第二表面258例如为一平面。
在本实施例中，萤光层260为一掺有萤光物质的膜层。萤光物质例如 为钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet, YAG)或其他适当的萤光材料。
在本实施例中，发光二极管芯片210可配置于一承载器220上，并电性连接至承载器220。具体而言，承载器220例如为导线架。然而，在其他 实施例中，承载器亦可以是线路载板(circuit board)或其他适当的承载器。 此外，在本实施例中，发光二极管芯片模块200还包括一透光封胶240,以 包覆发光二极管芯片210与增亮膜250。
另外，在本实施例中，承载器220的一部分可选择性地被一模塑构件 (molding member) 230所包覆。模塑构件230具有一开口 232,以暴露出 发光二极管芯片210、增亮膜250及萤光层260，而透光封胶240是填充于 开口 232中。再者，模塑构件230例如是由不透光的材料所构成。
在本实施例中，发光二极管芯片模块200具有增亮膜250,而发光二极 管芯片210所发出的光束214在通过增亮膜250后，光束214在第一方向 dl上的发散角6 1会因第一条状凸起部251的折射作用而缩小，因此发光 二极管芯片模块200能够提供较为集中的光束214。如此一来，光束214的 光通量密度(luminous flux density )便可以较高，且亦可以使发光二极管芯 片模块200应用于需要较高准直性光源的场合。
第二实施例
图3A为本发明第二实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图，而图 3B为图3A中的增亮膜的立体示意图。请参考图3A与图3B,本实施例的 发光二极管芯片模块200a与上述发光二极管芯片模块200 (请参照图2A ) 类似，两者的差异如下所述。在发光二极管芯片模块200a中，增亮膜250a 的第一表面256a为平面。.此外，增亮膜250a具有多个位于第二表面258a 的第二条状凸起部253。在本实施例中，第二条状凸起部253的形状与上述 第一条状凸起部251 (请参照图2C)相同，而第二条状凸起部253的三角 截面的尖端259指向远离发光二极管芯片210的方向。然而，在其他未绘 示的实施例中，第二条状凸起部253亦可以呈其他形态的条状。这些第二 条状凸起部253沿着一第三方向d3排列，且每一第二条状凸起部253沿着 一与第三方向d3实质上垂直的第四方向d4延伸。
在发光二极管芯片模块200a中，发光二极管芯片210所发出的光束 214a在通过增亮膜250a后，光束214a在第三方向d3上的发散角会因第二 条状凸起部253的折射作用而缩小，因此发光二极管芯片模块200a能够提 供较为集中的光束214a。如此一来，光束214a的光通量密度便可以较高，且亦可以使发光二极管芯片模块200a应用于需要较高准直性光源的场合。 第三实施例
图4A为本发明第三实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图，而图 4B为图4A中的增亮膜的立体示意图。请参考图4A与图4B，本实施例的 发光二极管芯片模块200b与上述发光二极管芯片模块200 (请参照图2A ) 类似，两者的差异如下所述。在发光二极管芯片模块200b中，增亮膜250b 同时具有上述这些第一条状凸起部251 (请同时参照图2C与图4B)与上述 这些第二条状凸起部253 (请同时参照图3B与图4B),其中这些第一条状 凸起部251是位于增亮膜250b的第一表面256b，而这些第二条状凸起部 253是位于增亮膜250b的第二表面258b。此外，第四方向d4(即第二条状 凸起部253的延伸方向)与第二方向d2 (即第一条状凸起部251的延伸方 向)的夹角大于0度。在本实施例中，第四方向d4与第二方向d2例如为 实质上互相垂直。
在本实施例的发光二极管芯片模块200b中，由于增亮膜250b同时具 有延伸方向不同的第一条状凸起部251与第二条状凸起部253，因此发光二 极管芯片210所发出的光束214b在通过增亮膜250b后，光束214b在第一 方向dl与第三方向d3上的发散角皆会缩小，而使得光束214b的光通量密 度与准直性能够进一步提升。
需注意的是，本发明并不限定增亮膜的种类。除了上述三种增亮膜250、 250a、 250b之外，本发明其他实施例的发光二极管芯片模块亦可以采用其 他种类的增亮膜。
第四实施例
图5为本发明第四实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。请参 照图5,本实施例的发光二极管芯片模块200c与上述发光二极管芯片模块 200 (请参照图2A)类似，两者的差异在于增亮膜250与萤光层260的相 对配置位置不同。在发光二极管芯片模块200c中，荄光层260是配置于发 光二极管芯片210的出光面212上，而增亮膜250是配置于萤光层260上。 发光二极管芯片模块200c的优点与功效与上述发光二极管芯片模块200(请 参照图2A)的优点与功效类似，在此不再重述。值得注意的是，发光二极管芯片模块200c中的增亮膜250亦可以以上 述增亮膜250a (请参照图3B)或上述增亮膜250b (请参照图4B )取代， 而形成另外二种发光二极管芯片模块。
第五实施例
图6为本发明第五实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。请参 照图6,本实施例的发光二极管芯片模块200d与上述发光二极管芯片模块 200 (请参照图2A)类似，两者的差异如下所述。发光二极管芯片模块200d 不具有上述萤光层260,而透光封胶240d包覆发光二极管芯片210与增亮 膜250。在本实施例中，透光封胶240d掺有萤光物质。然而，在其他实施 例中，亦可以以不掺有萤光物质的透光封胶来取代透光封胶240d。
值得注意的是，发光二极管芯片模块200d中的增亮膜250亦可以以上 述增亮膜250a (请参照图3B)或上述增亮膜250b (请参照图4B )取代， 而形成另外二种发光二极管芯片模块。
第六实施例
图7为本发明第六实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。请参 考图7，本实施例的发光二极管芯片模块200e与上述发光二极管芯片模块 200c(请参照图5)类似，两者的差异如下所述。在发光二极管芯片模块200e 中，增亮膜250是配置于透光封胶240e外部，而不被其所包覆。具体而言， 透光封胶240e包覆发光二极管芯片210与萤光层260,并具有 一 出光面242。 增亮膜250是配置于透光封胶240e的出光面242上，其中出光面242是位 于增亮膜250与萤光层260之间。
此外，发光二极管芯片模块200e中的增亮膜250亦可以以上述增亮膜 250a (请参照图3B)或上述增亮膜250b (请参照图4B )取代，而形成其 他二种发光二极管芯片模块。
第七实施例
图8为本发明第七实施例的发光二极管芯片模块的剖面示意图。请参 照图8,本实施例的发光二极管芯片模块200f与上述发光二极管芯片模块 200e (请参照图7)类似，两者的差异如下所述。发光二极管芯片模块200f不具有上述萤光层260 (请参照图7),而透光封胶240f包覆发光二极管芯 片210。在本实施例中，透光封胶240f掺有荄光物质。然而，在其他实施 例中，亦可以以不掺杂萤光物质的透光封胶来取代透光封胶240f。
此外，发光二极管芯片模块200f中的增亮膜250亦可以以上述增亮膜 250a (请参照图3B)或上述增亮膜250b (请参照图4B )取代，而形成其 他二种发光二极管芯片模块。
综上所述，在本发明的实施例中，由于发光二极管芯片所发出的光束 会先经过增亮膜后再传播至外界，因此发光二极管芯片模块能够提供较为 集中且光通量密度较高的光束。如此一来，亦可以使发光二极管芯片模块 应用于需要较高准直性光源的场合。
虽然本发明'已以多个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任 何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作些许的 更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
权利要求
1. 一种发光二极管芯片模块，其特征在于其包括发光二极管芯片，具有出光面；以及增亮膜，配置于该出光面上。
2. 如权利要求1所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮膜具 有面向该发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二表 面，且该增亮膜具有多个位于该第一表面的第一条状凸起部，这些第一条 状凸起部沿着第一方向排列，且每一该第一条状凸起部沿着与该第一方向 实质上垂直的第二方向延伸。
3. 如权利要求2所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第二表面 为平面。
4. 如权利要求2所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮膜还 具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二条状凸起部沿着第 三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方向实质上垂直的第 四方向延伸，该第四方向与该第二方向的夹角大于0度。
5. 如权利要求4所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第四方向 与该第二方向实质上垂直。
6. 如权利要求1所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮膜具 有面向发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二表面， 且该增亮膜具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二条状凸 起部沿着第三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方向实质 上垂直的第四方向延伸，该第一表面为平面。
7. 如权利要求1所述的发光二极管芯片模块，其特征在于其还包括萤 光层，配置于该增亮膜上。
8. 如权利要求7所述的发光二极管芯片模块，其特征在于其还包括 承载器，其中该发光二极管芯片是配置于该承载器上；以及 透光封胶，包覆该发光二极管芯片、该增亮膜与该萤光层。
9. 如权利要求1所述的发光二极管芯片模块，其特征在于其还包括 承载器，其中该发光二极管芯片是配置于该承载器上；以及 透光封胶，包覆该发光二极管芯片与该增亮膜。
10. —种发光二极管芯片模块，其特征在于其包括 发光二极管芯片，具有出光面；萤光层，配置于该出光面上；以及 增亮膜，配置于该萤光层上。
11. 如权利要求10所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜具有面向该发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二 表面，且该增亮膜具有多个位于该第一表面的第一条状凸起部，这些第一 条状凸起部沿着第一方向排列，且每一该第一条状凸起部沿着与该第一方 向实质上垂直的第二方向延伸。
12. 如权利要求11所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第二 表面为平面。
13. 如权利要求11所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜还具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二条状凸起部沿 着第三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方向实质上垂直 的第四方向延伸，该第四方向与该第二方向的夹角大于0度。
14. 如权利要求13所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第四 方向与该第二方向实质上垂直。
15. 如权利要求10所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜具有面向该发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二 表面，且该增亮膜具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二 条状凸起部沿着第三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方 向实质上垂直的第四方向延伸，该第一表面为平面。
16. 如权利要求10所述的发光二极管芯片模块，其特征在于其还包括承载器，其中该发光二极管芯片是配置于该承载器上；以及 透光封胶，包覆该发光二极管芯片、该萤光层与该增亮膜。
17. —种发光二极管芯片模块，其特征在于其包括 承载器；发光二极管芯片，配置于该承载器上，并具有第一出光面； 透光封胶，包覆该发光二极管芯片，并具有第二出光面；以及 增亮膜，配置于该第二出光面上，其中该第二出光面是位于该增亮膜与该第一出光面之间。
18. 如权利要求17所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜具有面向该发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二 表面，且该增亮膜具有多个位于该第一表面的第一条状凸起部，这些第一 条状凸起部沿着第一方向排列，且每一该第一条状凸起部沿着与该第一方 向实质上垂直的第二方向延伸。
19. 如权利要求18所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第二 表面为平面。
20. 如权利要求18所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜还具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二条状凸起部沿 着第三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方向实质上垂直 的第四方向延伸，该第四方向与该第二方向的夹角大于0度。
21. 如权利要求20所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第四 方向与该第二方向实质上垂直。
22. 如权利要求17所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该增亮 膜具有面向发光二极管芯片的第 一表面与背向该发光二极管芯片的第二表 面，且该增亮膜具有多个位于该第二表面的第二条状凸起部，这些第二条 状凸起部沿着第三方向排列，且每一该第二条状凸起部沿着与该第三方向 实质上垂直的第四方向延伸，该第一表面为平面。
23. 如权利要求17所述的发光二极管芯片模块，其特征在于该第一 出光面与该第二出光面实质上面向同一方向。
24. 如权利要求17所述的发光二极管芯片模块，其特征在于其还包 括萤光层，配置于该第一出光面上，其中该透光封胶还包覆该萤光层，且 该第二出光面是位于该增亮膜与该萤光层之间。
全文摘要
一种发光二极管芯片模块，包括一发光二极管芯片以及一增亮膜。发光二极管芯片具有一出光面。增亮膜配置于出光面上。此发光二极管芯片模块能够提供较为集中的光束。
文档编号H01L33/00GK101471409SQ20071030556
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者卢叔东, 陈吉元, 黄崇仁 申请人:智仁科技开发股份有限公司