发光二极管光源模块的制作方法

本实用新型关于发光二极管光源模块，且特别是有关于使用发光二极管作为光源并应用于车辆头灯的发光模块。

背景技术：

发光二极管(light emitting diode, LED)为一种半导体组件，主要通过半导体化合物将电能转换为光能以达到发光效果，因此具有寿命长、稳定性高及耗电量小等优点，已逐渐地应用于车辆照明，取代传统的氙气灯。

依法规的要求，应用于车辆头灯照明的发光二极管光源模块除了必须为条状光源且具有预设的光强度(或称照度)以提供驾驶员充分的能见度外，其产生的光束也不得对迎面而来的车流中的驾驶产生不舒适度；也就是说，发光二极管发光模块的发光角度不得过广。

因此，如何设计一种具有预设光强度及发光角度的发光二极管发光模块，以供车辆照明，实为本领域技术人员一大课题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种发光二极管光源模块。

本实用新型提供一种发光二极管光源模块，包括：

呈串联连接的多个发光二极管组件，且各该发光二极管组件均包括一垂直式结构发光二极管芯片；以及

一基座，包含一基板及一保护墙，该多个发光二极管组件及该保护墙分别设于该基板上，且该保护墙的高度大于各该发光二极管组件的高度，

其中，相邻二个发光二极管组件之间的距离为D，并满足下列条件：

0.05mm<D≤0.10mm。

其中相邻二个发光二极管组件之间的距离为0.08mm。

其中各该发光二极管组件还包括包覆该垂直式结构发光二极管芯片的一波长转换层，该发光二极管芯片的高度为H，该波长转换层在该发光二极管芯片的顶面上的厚度为T，并满足下列条件：

H>2T。

其中该波长转换层位于相邻二个发光二极管芯片之间的间隔中。

还包括：

一导线；以及

一上电路层，设于该基板的一上表面并包含相分隔的一第一电极及一第二电极，该垂直式结构发光二极管芯片的一下电极连接于该第一电极，该导线跨接于该垂直式结构发光二极管芯片的一上电极及该第二电极之间，以电性连接该上电极及该第二电极，该第一电极及该第二电极之间的距离小于0.10mm。

其中该保护墙的高度为h，该导线与该基板的该上表面之间的最大距离为d，并满足下列条件：

h>d。

其中该保护墙呈封闭状地围绕该多个发光二极管组件。

其中该保护墙非呈封闭状结构。

其中该基板及该保护墙为一体成型。

还包括一胶材，该胶材设于该基板及该保护墙之间。

附图说明

图1绘示依照本实用新型第一实施方式的发光二极管光源模块的立体图；

图2绘示依照本实用新型第一实施方式的发光二极管光源模块的上视图；

图3绘示沿着图2中3-3线的剖视图；

图4绘示沿着图2中4-4线的剖视图；

图5绘示依照本实用新型第二实施方式的发光二极管光源模块的剖视图；以及

图6绘示依照本实用新型第三实施方式的发光二极管光源模块的立体图。

图中：

10发光二极管光源模块；

100发光二极管组件；

102发光二极管芯片；

1020顶面；

1022底面；

1024侧面；

1026上电极；

1028下电极；

103间隙；

104波长转换层；

120 基座；

122基板；

1220贯穿孔；

1222上表面；

1224下表面；

1226、1240外侧面；

124保护墙；

1242内侧面；

1260第一电极；

1262第二电极；

1264沟道；

1265分隔道；

1280第三电极；

1282第四电极；

1284凹沟；

130、130’辅助电极；

140导线；

150胶材。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

请参照图1及图2，图1绘示依照本实用新型第一实施方式的发光二极管光源模块的立体图，图2绘示依照本实用新型第一实施方式的发光二极管光源模块的上视图。图1及图2所示的发光二极管光源模块10应用于提供车辆头灯用的光源；车辆头灯用以提供车辆驾驶员在光源照度不佳的状况(如黑暗)下看见道路上及道路旁边的对象(例如交通标示、行人、动物等)。

发光二极管光源模块10包括多个发光二极管组件100及基座120，所述的发光二极管光源模块10由电子装置(未图标)来驱动。基座120用以承载发光二极管组件100；发光二极管组件100用以提供白光，且当相邻二发光二极管组件100之间的距离为D时，满足下列条件:

0.05mm≤D≤0.10 mm。

借此，可以有效地避免发光二极管组件100在进行固晶程序时，相邻二个发光二极管组件100因距离过近而发生短路的情况产生。

每个发光二极管组件100包含用以发出蓝光的发光二极管芯片(或称发光二极管晶粒)102。发光二极管芯片102等间隔地排列于基座120上，且每个发光二极管芯片102为用以提供正向光源的垂直式结构(perpendicular structure)发光二极管芯片。更具体言之，每个发光二极管芯片102包含相反设置的顶面1020及底面1022，上电极1026设在发光二极管芯片102的顶面1020，下电极1028设在发光二极管芯片102的底面1022。在发光二极管组件100操作时，只有发光二极管芯片102的顶部1020发出蓝光，发光二极管102的底面1022及侧面1024并不会发出蓝光；其中侧面1024连接顶面1020及底面1024。

发光二极管芯片102呈串联连接。为了提供无暗带的光型，还要避免呈串联连接的相邻二发光二极管芯片102在进行固晶程序时发生短路而让发光二极管光源模块10无法正常操作，相邻二发光二极管芯片102具有间隙103(如图4所示)。

请参照图3及图4，在发光二极管芯片102的顶面1020提供波长转换层104；波长转换层104可以使用环氧树脂或硅树脂等透光材料混合荧光体制作而成。在发光二极管组件100操作时，自发光二极管芯片顶面1020发出的蓝光被部分吸收且由覆盖于其上的波长转换层104的荧光体转换为黄光。未经转换的蓝光与经转换的黄光随后混合为白光。

进一步地，为了避免波长转换层104的使用造成发光二极管组件100产生的白光的光强度下降，波长转换层104必须经设计而具有特定厚度；如图3所示，当发光二极管芯片102的芯片高度为H，波长转换层104在发光二极管芯片顶面1020上的厚度为T时，满足下列条件:

H>2T。

举例来说，发光二极管芯片102的高度为0.15毫米时，波长转换层104在发光二极管芯片顶部1020的厚度不得超过0.075毫米，并可以例如是0.05毫米。

要特别说明的是，在本实用新型中，波长转换层104使用喷涂的方式形成在发光二极管芯片102上，之后再经干燥成型；因此，相邻二发光二极管芯片102之间的间隙103(如图4所示)中也会存在有波长转换层104。进一步地，虽然相邻二发光二极管芯片102之间的间隙103会存在有波长转换层104，但波长转换层104并不会完全填满此间隙103；也就是说，尚有空气填存在于相邻二发光二极管芯片102之间的间隙103中。

基座120包含基板122及设于基板122上的保护墙124。基板122呈矩形，且其上设有多个贯穿孔1220。保护墙124设在基板120的上表面1222，并环绕发光二极管组件100及波长转换层104。在图1中，保护墙124经设计使呈封闭环形，保护墙124的外侧面1240与基板122的外侧面1226位于相同垂直平面上，且保护墙124的内侧面1242与基板122的上表面1222大致垂直。

此外，保护墙124的内侧面1242还可经设计使由其俯视角度观示的具有圆形导角的矩形，如图1及图2所示；然而，在实际实施时，保护墙124的内侧面1242并不局限为矩形，也就是说，由保护墙124的俯视角度观之，保护墙124的内侧面1242可以为圆形或多边形。

基板122可例如是使用陶瓷材料，例如为氧化铝(aluminum oxide，Al2O3)或氮化铝(aluminum nitride，AlN)制作而成，保护墙124也可以是使用氧化铝或氮化铝制作而成。在此要特别说明的是，基板122及保护墙124可以经(高温)烧结而为一体成型(如图1、图3及图4所示)；然而，在实际实施时，基板122及保护墙124可以利用胶材150而结合(如图5所示)。

进一步地，为了避免光源模块10安装于车辆上时，其发出的白光影响迎面而来的驾驶视野，基座122及保护墙124可以是使用具吸光功能的颜色，如黑色或灰色，制作而成。

参阅图3及图4，在基板122的上表面1222提供上电路层；上电路层包含多个第一电极1260及多个第二电极1262，第一电极1260及第二电极1262由形成于上电路层的沟道1264(如图3所示)分隔而成。第一电极1260及第二电极1262经设计使设置于其上的发光二极管组件100中的发光二极管芯片102呈串联连接。此外，相邻的二个第一电极1260间亦由分隔道1265(如图4所示)相间隔；分隔道1265的宽度可例如是相同于相邻二发光二极管芯片102之间所具有的间隙103的宽度，即分隔道1265的宽度必须小于1毫米，并可例如是0.8毫米，借以避免相邻二发光二极管芯片102在固晶的过程中发生短路问题。

在基板122的下表面1224提供下电路层；下电路层包含由凹道1284(如图3所示)分隔的第三电极1280及第四电极1282。设在贯穿孔1220内的辅助电极130连接第一电极1260与第三电极1280，且设在贯穿孔1220的辅助电极130’连接第二电极1262与第四电极1282。

第一电极1260、第二电极1262、第三电极1280、第四电极1282及辅助电极130、130’是使用导电材料，例如铜，制作而成。进一步地，当第一电极1260、第二电极1262、第三电极1280及第四电极1282非为使用金(Gold)制作时，可于非为金的导电材料外表额外包覆一金层，以提供良好的抗氧化效果。

发光二极管芯片102可例如是设在第一电极1260上，发光二极管芯片102的下电极1028直接与第一电极1260经焊锡或其他导电材料(未图示)而形成电性连接，导线140跨接于上电极1026及第二电极1262之间，以连接上电极1026及第二电极1262。在此要特别说明的是，在发光二极管芯片102完成固晶之后，先连接下电极1028及第一电极1060，并利用导线140连接上电极1026及第二电极1262，之后再利用喷涂制程以使波长转换层104覆盖发光二极管芯片102；其中，波长转换层104会包覆部分导线140。

此外，为了避免导线140在发光二极管光源模块10与车辆进行组装的过程中，因治具在拿取发光二极管光源模块10时造成导线140断裂或波长转换层及发光二极管组件100毁损，因此当保护墙124的高度为h，导线140与基板122的上表面1222之间的最大距离为d，发光二极管芯片120的高度为H，波长转换层104在发光二极管芯片102的顶部1020上的厚度为T，满足下列条件:

h>d；以及

h>H+T。

如此一来，保护墙124便可以在发光二极管组件100未覆盖其他保护材(如透光胶材)的前提下，防止导线140在发光二极管光源模块10在与车辆的组装过程中发生断裂，以及发光二极管芯片102及波长转换层104毁损的情况。

进一步地，在图1及图2中，保护墙124呈封闭状；借此，用以将发光二极管光源模块10由载带移动至车辆的治具便可以为吸嘴；也就是说，可以利用吸嘴将保护墙124吸附，来移动发光二极管发光模块10。

然而，在实际实施时，保护墙124并不局限是呈封闭状。请参阅图6，其绘示依照本实用新型第三实施方式的发光二极管光源模块的立体图。图6所绘示的发光二极管光源模块与图1所绘示的发光二极管光源模块类似，其差异在于图6所绘示的保护墙124非呈封闭状。

图6所绘示的保护墙124主要用以防止导线140在与车辆进行组装的过程中发生断裂的情况。在图6中，保护墙124排列在发光二极管组件100的两侧，且位在第一电极1260及第二电极1262的联机方向(即Y轴方向)上；然而，在实际实施时，保护墙124也可以位于所有第一电极1260或所有第二电极1262的联机方向(即X轴方向)上。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。