专利名称：大面积发光二极管模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光二极管模块，尤指一种大面积发光二极管模块，适用于 制作均勻出光的平面光源，可弹性配置光源形状与扩展发光面积。
背景技术：
发光二极管具备耗电量低、使用寿命长、无须暖灯时间、反应时间快速等优异性 能，生活中已随处可见其应用商品。1996年，白光发光二极管的问世，开启了发光二极管的 照明应用时代。发光二极管封装结构主要可分为单芯片封装以及多芯片封装两种类型。单芯片 封装是将单一发光二极管晶粒封装为点发光型组件，应用于照明设备时，须在基板上安装 多枚组件，以达到照明亮度需求。台湾专利第M354700号专利所揭示的发光二极管光群组 照明灯具即为一种典型的发光二极管光源，图1为该发光二极管光源的立体图，如图所示， 照明灯具10设置多枚排列为矩阵型态的发光二极管组件11，由于每一发光二极管组件11 会朝向不同方向与角度发出光线，将产生多重光影，因此须额外增设护罩12来调整光线射 向。其它现有实例也常见采用透镜来达成二次配光功能，目前业界在二次配光领域投入相 当多的设计资源，以提供更为适用的照明设备。然而，配光结构将增加照明设备成本。此外， 点发光型发光二极管组件存在发光效率过低及散热效率不佳等缺点，因此虽能组合出传统 灯泡照明亮度，但无效能源浪费仍过高。多芯片封装则是采用COB (Chip On Board)技术，将多枚发光二极管晶粒封装于单 一基板，成为面发光型发光组件。多芯片封装技术虽改善了单芯片点发光组件的缺点，但囿 于制造设备与结构技术等生产因素，而无法突破组件尺寸限制，致使出光长度与面积无法 进一步扩展。在能源价格与环保要求持续上升的情况下，发光二极管照明市场规模将持续提 升，因而改善上述缺点，提升照明设备质量，实为当务之急。有鉴于此，本案发明人基于多年 于发光二极管制造设备及光源系统结构领域的研发经验，从而提出本实用新型，以改善现 有技术的各项缺点。
实用新型内容本实用新型的主要目的是在于提供一种大面积发光二极管模块，以弹性配置光源 形状及自由扩展发光面积、以及防止光影重迭。为达上述目的，本实用新型揭示一种大面积发光二极管模块，包括一底座、复数个 光源基板组件、一硅胶扩散层及一荧光层。底座包括一凹槽；该等光源基板组件个别包括一 电路基板及至少一晶粒，晶粒是设置于电路基板表面，光源基板组件的电路基板是邻接配 置于凹槽底面，并相互电性耦接；硅胶扩散层填充于凹槽中，覆盖光源基板组件；荧光层设 置于硅胶扩散层表面。其中，该等光源基板组件的电路基板是排列组合为大致符合底座的凹槽底面轮廓形状。其中，该等光源基板组件的晶粒是呈均勻分布。本实用新型中，通过将复数个光源组件按照底座轮廓形状配置排列，再依序设置 硅胶扩散层及荧光层，并通过底座与光源基板组件的外型设计，可弹性配置光源形状与自 由扩展发光面积，并防止光影重迭。较佳的，将底座的所有光源组件的晶粒呈均勻分布，可 呈现均勻出光的平面发光效果，可提升发光效率及防止光影重迭。进一步的，本实用新型还 可利用具高散热效能的金属基板来提高该大面积发光二极管模块的散热效能。
图1是为一现有技术的发光二极管光源的立体图；图2是为本实用新型的大面积发光二极管模块的第一具体实施例的前视图；图3是为图2的剖视图；图4是为图2的底座的立体图；图5是为本实用新型的大面积发光二极管模块的封装方法的步骤流程图；以及图6是为本实用新型的大面积发光二极管模块的第二具体实施例的前视图。
具体实施例下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
做详细描述。本实用新型提出一种大面积发光二极管模块及其封装方法，旨在提供均勻出光的 平面光源制作技术。通过本案的技术概念，将可弹性配置光源形状与自由扩展发光面积。首先说明本实用新型的大面积发光二极管模块的结构特点。请参阅图2至图4， 分别为本案的第一具体实施例的前视图、剖视图，以及底座的立体图。如图所示，大面积发 光二极管模块20包括一底座30、复数个光源组件41、42、43、一反射层51、一硅胶扩散层53 以及一荧光层55。底座30是由一底板32及一设置于底板32侧边的边框33所构成，边框33与底 板32共同形成一凹槽31。光源基板组件41、42、43分别包括一电路基板410、420、430，以 及设置于电路基板410、420、430的一或多枚发光二极管晶粒411、421、431。电路基板410、 420,430可选用具高散热效能的金属基板、陶瓷基板或软性基板，个别布设有传输线路，并 设置有用以与外部电性耦接的电极部412、422、432。晶粒411、421、431分别黏固于电路基 板410、420、430表面，并打线键合于电路基板410、420、430，以电性连接于传输线路。光源 基板组件41、42、43是邻接配置于凹槽31底面，并通过电极部412、422、432相互焊接组合。边框33内壁表面以及晶粒411、421、431外围的电路基板410、420、430表面喷涂 有反光漆，以形成一反光层51。凹槽32内部填充混入扩散粉的硅胶，经过烘干凝固而形成 一硅胶扩散层53，覆盖于光源基板组件41、42、43上方。硅胶扩散层53表面均勻涂布混入 荧光粉的硅胶，经过烘干凝固而形成一荧光层55。本案的主要特点为将电路基板410、420、430排列组合为大致符合凹槽32底面轮 廓形状，使晶粒411、421、431呈均勻分布，从而使得大面积发光二极管模块20均勻出光，不 必额外增设二次配光结构，而可简化设备，降低成本。再者，通过底座与电路基板的外形结 构设计，将可弹性配置光源形状及自由扩展光源出光面积或长度。此外，现有发光二极管照明设备须采用高功率发光二极管以达到需求的照明亮度，而本案则使用多枚低功率发光二 极管晶粒组合达到需求亮度，如此将可有效降低能量损耗并提升散热效能。附带一提的是，大面积发光二极管模块20是用以产生照明白光，发光二极管晶粒 411、421、431通过掺杂有荧光粉的荧光层55将产生白色光线，在其他实施例中，也可采用 蓝光发光二极管晶粒配合钇铝石榴石的黄色荧光粉、红/绿光或其它组合的荧光粉以产生 各种不同的颜色的光，又或者可采用紫外光发光二极管晶粒配合红/绿/蓝光或其它组合 的荧光粉做各种组合进而产生各种不同的颜色的光。继续说明本实用新型的大面积发光二极管模块的封装方法。请参阅图5，本实用新 型的封装方法的步骤流程图，其中相关的结构细节请同时参照图2至图4。如图所示，所述 的大面积发光二极管模块的封装方法包括下列步骤首先，提供一底座30，底座30是由底板32与边框33共同构成，而边框33与底板 32是共同形成一凹槽31 (步骤Sll)；其次，提供复数个光源基板组件41、42、43邻接排列于底座30的凹槽32底部，光 源基板组件41、42、43的电路基板410、420、430可排列组合为大致符合凹槽31底面轮廓形 状，并使晶粒411、421、431呈均勻分布(步骤S12)；其后，通过焊接组合电极部412、422、432，以电性耦接邻接的电路基板410、420、 430(步骤 S13)；其后，于底座30的边框33内壁表面以及晶粒411、421、431外围的电路基板410、 420,430表面喷涂反光漆，以形成一反光层51 (步骤S14)；其后，于凹槽31填充混入扩散粉的硅胶，经过烘干凝固，以于凹槽31内部设置一 硅胶扩散层53，覆盖于光源基板组件41、42、43表面(步骤S15)；以及最后，于硅胶扩散层53表面涂布混入荧光粉的硅胶，以于硅胶扩散层53表面设置 一荧光层55(步骤S16)。特别强调的是，第一实施例中，底座30是为长条状结构，采用三枚同样为长条状 的光源基板组件41、42、43组合成大面积发光二极管模块20。通过本案所提出的概念，则可 借着变换底座与电路基板的结构外型，以取得需求的光源形状与出光面积。请参阅图6，本 实用新型的大面积发光二极管模块的第二具体实施例的前视图。此实施例中，大面积发光 二极管模块80为一矩形光源，是在矩形底座70上方设置四光源基板组件81、82、83、84，其 个别的电路基板810、820、830、840是呈矩形，而晶粒811、821、831、841则呈交错排列，通过 设置于各个基板周缘的电极部812、822、832、842相互电性耦接。于其它实施例，是可将底座设计为圆形、方形或其它特定形状，配合电路基板组合 成特定形状，以上图例是用以说明本案的基本概念，然其并非用以限制本案的保护范围。综上所述，本案的大面积发光二极管模块及其封装方法，可弹性配置光源形状与 扩展发光面积，并能够达到均勻出光的平面发光效果，防止光影重迭，简化照明设备结构， 并可提升发光效率及散热效能，符合节能减碳的要求。由此可见，本实用新型实为发光二极 管照明应用领域的一大创新突破。以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求一种大面积发光二极管模块，其特征在于，包括一底座，包括一凹槽；复数个光源基板组件，个别包括一电路基板及至少一晶粒，该晶粒设置于该电路基板表面，各光源基板组件的电路基板邻接配置于该凹槽底面，并相互电性耦接；一硅胶扩散层，填充于该凹槽中，覆盖该等光源基板组件；以及一荧光层，设置于该硅胶扩散层表面。
2.根据权利要求1所述的大面积发光二极管模块，其特征在于，各光源基板组件的电 路基板排列组合为大致符合该底座的该凹槽底面轮廓形状。
3.如权利要求1所述的大面积发光二极管模块，其特征在于，各光源基板组件的电路 基板选自由金属基板、陶瓷基板及软性基板所组成的一群组其中之一种基板。
4.如权利要求1所述的大面积发光二极管模块，其特征在于，该底座包括一底板及一 边框，该边框设置于该基板的侧边，共同形成该凹槽。
5.如权利要求4所述的大面积发光二极管模块，更包括一反光层，设置于该边框内壁 表面，以及各光源基板组件的晶粒外围的电路基板表面。
6.如权利要求1所述的大面积发光二极管模块，其特征在于，该等光源基板组件的电 路基板个别设置有一电极部，该等光源基板组件中邻接的光源基板组件以电路基板的电极 部相互焊接组合。
7.如权利要求1所述的大面积发光二极管模块，其特征在于，该等光源基板组件的晶 粒呈均勻分布。
专利摘要本实用新型公开一种大面积发光二极管模块，以弹性配置光源形状及自由扩展发光面积、以及防止光影重迭。该大面积发光二极管模块包括一设有凹槽的底座；复数个光源基板组件，个别包括一电路基板及至少一晶粒，该晶粒设置于该电路基板表面，各光源基板组件的电路基板邻接配置于该凹槽底面，并相互电性耦接；一硅胶扩散层，填充于该凹槽中，覆盖该等光源基板组件；以及一荧光层，设置于该硅胶扩散层表面。
文档编号H01L33/48GK201689887SQ20102012846
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者许凯淳 申请人:许凯淳