發(fā)光二極管裝置與應(yīng)用其的發(fā)光裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種發(fā)光二極管裝置與應(yīng)用其的發(fā)光裝置。發(fā)光二極管裝置包含基板、多個發(fā)光元件與封裝材?；寰哂邢鄬Φ恼媾c背面。基板包含第一部分與第二部分。第一部分具有多個透光孔。第二部分與第一部分分離。發(fā)光元件置于第一部分的正面上，且毗鄰?fù)腹饪自O(shè)置。封裝材置于基板的正面上，且覆蓋發(fā)光元件。上述揭露的發(fā)光二極管裝置能夠達(dá)成全周光。除了發(fā)光元件本身能夠向上方發(fā)光外，通過封裝材的內(nèi)反射，發(fā)光元件部分的光可被封裝材反射、穿透透光孔而往下方出光。
【專利說明】
發(fā)光二極管裝置與應(yīng)用其的發(fā)光裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管的封裝是將發(fā)光二極管芯片固晶、打線、封膠并接腳出來，使其能焊接于印刷電路板。相較于傳統(tǒng)光源而言，由于發(fā)光二極管封裝元件具有耗電量低、高亮度、反應(yīng)速度快、環(huán)保與輕薄短小等優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)光二極管光源占有一定的市場優(yōu)勢。有鑒于此，如何設(shè)計發(fā)光二極管封裝元件，使其的發(fā)光效率能夠提高，為目前業(yè)界努力發(fā)展的重點(diǎn)之
O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一方面提供一種發(fā)光二極管裝置，包含基板、多個發(fā)光元件與封裝材?；寰哂邢鄬Φ恼媾c背面?；灏谝徊糠峙c第二部分。第一部分具有多個透光孔。第二部分與第一部分分離。發(fā)光元件置于第一部分的正面上，且毗鄰?fù)腹饪自O(shè)置。封裝材置于基板的正面上，且覆蓋發(fā)光元件。
[0004]在一或多個實(shí)施方式中，基板的背面暴露于封裝材。
[0005]在一或多個實(shí)施方式中，封裝材置于基板的背面上。
[0006]在一或多個實(shí)施方式中，基板的第一部分包含第一端部與承載部。發(fā)光元件與透光孔皆置于承載部，且第一端部置于第二部分與承載部之間。接觸第一端部的背面的部分封裝材具有第一厚度，且接觸承載部的背面的部分封裝材具有第二厚度，第一厚度大于第二厚度。
[0007]在一或多個實(shí)施方式中，第一端部具有貫穿孔，且封裝材填滿貫穿孔。
[0008]在一或多個實(shí)施方式中，第一部分還包含第二端部，承載部置于第一端部與第二端部之間，第二端部具有貫穿孔，且封裝材填滿貫穿孔。
[0009]在一或多個實(shí)施方式中，第二部分具有貫穿孔，且封裝材填滿貫穿孔。
[0010]在一或多個實(shí)施方式中，每一貫穿孔于正面的孔徑不同于于背面的孔徑。
[0011 ] 在一或多個實(shí)施方式中，發(fā)光元件沿鋸齒狀排列。
[0012]在一或多個實(shí)施方式中，基板還具有多個切割孔，沿直線排列。透光孔設(shè)置于切割孔的相對兩側(cè)。
[0013]在一或多個實(shí)施方式中，基板為疊層結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的另一方面提供一種發(fā)光裝置，包含殼體與如上所述的發(fā)光二極管裝置，置于殼體中。
[0015]在一或多個實(shí)施方式中，殼體為球泡燈殼體或蠟燭燈殼體。
[0016]上述實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置能夠達(dá)成全周光(即雙面出光)。除了發(fā)光元件本身能夠向上方發(fā)光外，通過封裝材的內(nèi)反射，發(fā)光元件部分的光可被封裝材反射、穿透透光孔而往下方出光，如此一來即可達(dá)成全周光。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置的立體示意圖；
[0018]圖2為圖1的發(fā)光二極管裝置的側(cè)視圖；
[0019]圖3A為沿圖1的線段3A-3A的剖面圖；
[0020]圖3B為沿圖1的線段3B-3B的剖面圖；
[0021]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置的立體示意圖；
[0022]圖5為圖4的發(fā)光二極管裝置的側(cè)視圖；
[0023]圖6為本發(fā)明再一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置的立體示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明又一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置的側(cè)視圖；
[0025]圖8A與圖8B分別為圖7的發(fā)光二極管裝置的局部剖面圖；
[0026]圖9為本發(fā)明一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個實(shí)施方式，為明確說明起見，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0028]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100的立體示意圖，圖2為圖1的發(fā)光二極管裝置100的側(cè)視圖。如圖所示，發(fā)光二極管裝置100包含基板110、多個發(fā)光元件140與封裝材170，其中為了清楚起見，在本文的圖1至圖8B的封裝材170皆以虛線表示?；?10具有相對的正面IlOa與背面110b。基板110包含第一部分112與第二部分132。第一部分112具有多個透光孔114。第二部分132與第一部分112分離。發(fā)光元件140置于第一部分112的正面IlOa上，且毗鄰?fù)腹饪?14設(shè)置。封裝材170置于基板110的正面
I1a上，例如在本實(shí)施方式中，封裝材170置于基板110的正面I 1a上，且基板110的背面IlOb暴露于封裝材170。另外封裝材170覆蓋發(fā)光元件140，可選擇性地填滿透光孔114。
[0029]簡言之，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100能夠達(dá)成全周光。具體而言，除了發(fā)光元件140本身能夠向上方發(fā)光外，通過封裝材170與外在環(huán)境介質(zhì)之間形成的全反射，發(fā)光元件140部分的光可于封裝材170內(nèi)進(jìn)行全反射后穿透透光孔114而往下方出光；另一部分的光則是直接由發(fā)光元件140往下方射向透光孔114并穿透透光孔114，如此一來即可達(dá)成全周光。相較于傳統(tǒng)的發(fā)光二極管裝置，本實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100可不被限制于使用透明基板，且基板110的背面IlOb不覆蓋封裝材170即可達(dá)成全周光，因此基板110可選用較透明基板散熱快的材質(zhì)，提升發(fā)光二極管裝置100散熱效率；且因背面IlOb可不覆蓋封裝材170，可縮小整體厚度，并提高背面IlOb的出光亮度。
[0030]在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件140例如為藍(lán)色發(fā)光二極管芯片，而封裝材170可為摻有黃色熒光粉體的透明材料，例如硅膠或環(huán)氧樹脂。因此發(fā)光元件140發(fā)出的藍(lán)光可激發(fā)封裝材170的黃色熒光粉體，進(jìn)而與的混合產(chǎn)生白光。為了調(diào)變白光的色溫，例如暖白光，可以選擇性地加入紅色熒光粉體或綠色熒光粉體。另外黃色熒光粉體在受藍(lán)光激發(fā)后亦會產(chǎn)生散射，進(jìn)而改變其光路，增加光線穿透透光孔114的機(jī)率，因此背面IlOb出光量可增加。因白光可自透光孔114而到達(dá)背面110b，因此背面IlOb可不需涂布封裝材170。
[0031]在本實(shí)施方式中，基板110的材質(zhì)可為金屬，例如為金、銀、銅、鐵和錫等材料，其兼具導(dǎo)電與散熱的功效，而透光孔114可以蝕刻的方式形成于基板110上，其中圖1的透光孔114的形狀僅為例示，并非用以限制本發(fā)明。基板110的第一部分112可為發(fā)光二極管裝置100的正極，而第二部分132可為發(fā)光二極管裝置100的負(fù)極。發(fā)光元件140可與第一部分112以及第二部分132電性連接，例如先分別以銀膠等導(dǎo)熱膠材(未繪示)固著于第一部分112的正面110a，接著利用金線或鋁線等可導(dǎo)電的跳接線材180跳接各發(fā)光元件140的正、負(fù)電極(未繪示)，使其連接成為串聯(lián)電路(如第1、2圖所繪示)、或并聯(lián)電路、或先串聯(lián)后再將各串聯(lián)并聯(lián)起來的電路、或先并聯(lián)后再將各并聯(lián)串聯(lián)起來的電路，之后將該電路的最前端與最后端的發(fā)光元件140的一正電極和一負(fù)電極分別跳接至第一部分112與第二部分132，第一部分112與第二部分132再與外部電源相連接，以提供發(fā)光兀件140發(fā)光所需的電能。然而在其他的實(shí)施方式中，若基板110的材質(zhì)為絕緣體，例如陶瓷或硅膠片，則可在第一部分112與第二部分132分別固著金屬板，以供與發(fā)光元件140作電性連接，本發(fā)明不以此為限。
[0032]在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件140可沿鋸齒狀排列。詳細(xì)而言，在圖1中，透光孔114可沿著基板110的延伸方向呈一直線排列。相鄰兩發(fā)光元件140則分別設(shè)置于透光孔114排成的陣列的相對兩側(cè)。如此的設(shè)置可增加發(fā)光元件140之間的距離，使得發(fā)光元件140于發(fā)光時產(chǎn)生的熱能能夠于基板110中均勻分散，以改善基板110的散熱效率。亦可降低發(fā)光元件140彼此之間吸光的機(jī)率，提高發(fā)光二極管裝置100的出光效率。然而在其他的實(shí)施方式中，發(fā)光元件140亦可沿直線排列或不規(guī)則狀排列。
[0033]接著請一并參照圖1與圖3A，其中圖3A為沿圖1的線段3A-3A的剖面圖。在本實(shí)施方式中，基板110的第一部分112包含第一端部124與承載部126。發(fā)光兀件140與透光孔114皆置于承載部126，且第一端部124置于第二部分132與承載部126之間。第一端部124具有貫穿孔125，且封裝材170填滿貫穿孔125。通過填滿貫穿孔125，封裝材170能夠增加發(fā)光二極管裝置100的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少封裝材170脫落的機(jī)會。
[0034]在本實(shí)施方式中，第二部分132亦具有貫穿孔134，且封裝材170填滿貫穿孔134。同樣的，通過填滿貫穿孔134，封裝材170能夠增加發(fā)光二極管裝置100的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少封裝材170脫落的機(jī)會，并且封裝材170可增加第一部分112與第二部分132之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0035]接著請一并參照圖1與圖3B，其中圖3B為沿圖1的線段3B-3B的剖面圖。在本實(shí)施方式中，第一部分112還包含第二端部128。承載部126置于第一端部124與第二端部128之間，第二端部128具有貫穿孔129，且封裝材170填滿貫穿孔129。同樣的，通過填滿貫穿孔129，封裝材170能夠增加發(fā)光二極管裝置100的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少封裝材170脫落的機(jī)會。更進(jìn)一步的，因封裝材170填滿第一端部124的貫穿孔125與第二端部128的貫穿孔129，封裝材170能夠更密實(shí)地貼合承載部126。
[0036]接著請一并參照圖3A與圖3B。在本實(shí)施方式中，貫穿孔134為柱狀，而貫穿孔125與129于正面IlOa的孔徑Dl可不同于于背面IlOb的孔徑D2，例如孔徑D2大于孔徑D1。如圖所示，每一貫穿孔125與129中皆具有一階梯結(jié)構(gòu)，使得靠近背面IlOb的部分封裝材170的尺寸大于靠近正面IlOa的部分封裝材170，增加封裝材170與貫穿孔125、129的接觸面積，強(qiáng)化封裝材170與基板110的結(jié)合，因此能夠防止封裝材170自貫穿孔125與129剝離。然而上述的貫穿孔125、129與134的型式僅為例示，并非用以限制本發(fā)明。在其他的實(shí)施方式中，貫穿孔134可與圖3A的貫穿孔129同形狀，亦或者貫穿孔125、129與134可皆為柱狀，皆在本發(fā)明的范疇中。
[0037]接著請一并參照圖4與圖5，其中圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100的立體示意圖，圖5為圖4的發(fā)光二極管裝置100的側(cè)視圖。本實(shí)施方式與第1、2圖的實(shí)施方式的不同處在于封裝材170的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，封裝材170亦置于基板110的背面IlOb上。接觸第一端部124的背面IlOb的部分封裝材170a具有第一厚度Tl，且接觸承載部126的背面IlOb的部分封裝材170b具有第二厚度T2，第一厚度Tl大于第二厚度T2，其中第二厚度T2可為約0.1毫米。具體而言，封裝材170a用以增加基板110的第一部分112與第二部分132之間的結(jié)合強(qiáng)度，通過增加第一厚度Tl而減少第一部分112與第二部分132之間斷裂的機(jī)率。封裝材170b用以提供基板110的背面IlOb的均勻結(jié)構(gòu)張力，防止基板110彎曲，亦可通過透光孔114而與上方的部分封裝材170連接，以增加發(fā)光二極管裝置100的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其中因封裝材170b位于承載部126下方，也就是位于透光孔114下方，為了避免封裝材170b過厚而降低背面IlOb的光出量，因此第二厚度T2可選擇小于第一厚度Tl。然而若封裝材170b本身的透明度相當(dāng)高，則亦可選擇第二厚度T2大于或等于第一厚度Tl，本發(fā)明不以此為限。至于本實(shí)施方式的其他細(xì)節(jié)因與第1、2圖的實(shí)施方式相同，因此便不再贅述。
[0038]接著請參照圖6，其為本發(fā)明再一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100’的立體示意圖。本實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100’是由二個圖1的發(fā)光二極管裝置100組成。發(fā)光二極管裝置100’的基板110的第一部分112為一體成型，且第二部分132亦為一體成型。另外封裝材170也是一體成型。發(fā)光二極管裝置100’可放置發(fā)光元件140的數(shù)量為圖1的發(fā)光二極管裝置100的兩倍，因此其發(fā)光功率為發(fā)光二極管裝置100的兩倍。
[0039]在本實(shí)施方式中，發(fā)光二極管裝置100’的基板110可還具有多個切割孔116，沿著發(fā)光二極管裝置100’的延伸方向直線排列，以分隔出兩個發(fā)光二極管裝置100的位置，而透光孔114則設(shè)置于切割孔116相對兩側(cè)。若要將發(fā)光二極管裝置100’制成兩個發(fā)光二極管裝置100，只需沿著切割孔116裁切即可。換言之，發(fā)光二極管裝置100’即為兩個圖1的發(fā)光二極管裝置100并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。舉例而言，于制作過程中，可先制造出由多個發(fā)光二極管裝置100排列而成的發(fā)光二極管裝置，其第一部分112、第二部分132與封裝材170皆分別為一體成型。接著再依照需求的發(fā)光功率來裁切對應(yīng)的切割孔116，以制作出符合需求的發(fā)光二極管裝置100或100’。如此制作的好處為只需單一模具即可制作出不同發(fā)光功率的發(fā)光二極管裝置100、100’，可改善生產(chǎn)速度與降低制作成本。至于本實(shí)施方式的其他細(xì)節(jié)因與圖1的實(shí)施方式相同，因此便不再贅述。
[0040]接著請一并參照圖7至圖SB，其中圖7為本發(fā)明又一實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100的側(cè)視圖，圖8A與圖8B分別為圖7的發(fā)光二極管裝置100的局部剖面圖，圖8A的剖面位置與圖3A相同，且圖SB的剖面位置與圖3B相同。本實(shí)施方式與圖2的實(shí)施方式的不同處在于基板I1的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，基板I1為疊層結(jié)構(gòu)，其可增加發(fā)光二極管裝置100整體的硬度，防止發(fā)光二極管裝置100彎曲，且可不必重新制作不同厚度的基板110。另外，基板110的各疊層之間可不需事先以貼合方式結(jié)合，只要在制作時將各疊層的透光孔114、貫穿孔125、129與134分別對齊，之后將封裝材170灌入所述孔中即可結(jié)合各疊層；也可事先以膠材接合各疊層，膠材例如為絕緣膠或?qū)щ娔z。至于本實(shí)施方式的其他細(xì)節(jié)因與圖1的實(shí)施方式相同，因此便不再贅述。
[0041]本發(fā)明的另一態(tài)樣提供一種應(yīng)用上述發(fā)光二極管裝置100、100’的發(fā)光裝置。請參照圖9，其為本發(fā)明一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的示意圖。發(fā)光裝置包含殼體200與如上所述的發(fā)光二極管裝置100’(或圖1、圖4、圖6的發(fā)光二極管裝置100)，置于殼體200中。在一或多個實(shí)施方式中，殼體200例如為球泡燈殼體(如圖9所示)或蠟燭燈殼體，亦即發(fā)光二極管裝置100、100’可應(yīng)用于球泡燈、蠟燭燈或其他合適的發(fā)光裝置中。根據(jù)不同的發(fā)光功率，可選擇不同的發(fā)光二極管裝置100、100’或并聯(lián)更多發(fā)光二極管裝置100的發(fā)光二極管裝置，本發(fā)明不以此為限。
[0042]綜合上述，本發(fā)明各實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100、100’能夠達(dá)成全周光。發(fā)光元件140部分的光可被封裝材170反射、穿透透光孔114而往下方出光，而發(fā)光元件140另一部分的光可直接往下方穿透透光孔114，如此一來即可達(dá)成全周光。相較于傳統(tǒng)的發(fā)光二極管裝置，各實(shí)施方式的發(fā)光二極管裝置100、100’可選用較透明基板散熱快的材質(zhì)，且其整體厚度也較小，背面的發(fā)光亮度也較高。在多個實(shí)施方式中，基板110的材質(zhì)可為金屬(例如為銅材)，其兼具導(dǎo)電與散熱的功效。在多個實(shí)施方式中，發(fā)光元件140可沿鋸齒狀排列，以改善基板110的散熱效率。在多個實(shí)施方式中，第一端部124、第二端部128與第二部分132皆可具有貫穿孔125、129、134。通過填滿貫穿孔125、129、134，封裝材170能夠增加發(fā)光二極管裝置100、100’的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少封裝材170脫落的機(jī)會。而貫穿孔125、129、134于正面IlOa的孔徑Dl可不同于于背面IlOb的孔徑D2，以防止封裝材170自貫穿孔125、129、134剝離。在多個實(shí)施方式中，封裝材170可置于基板110的背面IlOb上，以增加發(fā)光二極管裝置100、100’的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在多個實(shí)施方式中，可以單一模具制作出不同發(fā)光功率的發(fā)光二極管裝置100、100’，以改善生產(chǎn)速度與降低制作成本。在多個實(shí)施方式中，基板I1可為疊層結(jié)構(gòu)，以增加發(fā)光二極管裝置100、100’整體的硬度。上述的發(fā)光二極管裝置100、100’皆可應(yīng)用于球泡燈與蠟燭燈，或其他合適的發(fā)光裝置。
[0043]雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管裝置，其特征在于，包含: 一基板，具有相對的一正面與一背面，該基板包含:一第一部分，具有多個透光孔；以及一第二部分，與該第一部分分離； 多個發(fā)光元件，置于該第一部分的該正面上，且毗鄰所述透光孔設(shè)置；以及 一封裝材，置于該基板的該正面上，且覆蓋所述發(fā)光元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板的該背面暴露于該封裝材。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該封裝材置于該基板的該背面上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板的該第一部分包含一第一端部與一承載部，所述發(fā)光元件與所述透光孔皆置于該承載部，且該第一端部置于該第二部分與該承載部之間，接觸該第一端部的該背面的部分該封裝材具有一第一厚度，且接觸該承載部的該背面的部分該封裝材具有一第二厚度，該第一厚度大于該第二厚度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板的該第一部分包含一第一端部與一承載部，所述發(fā)光元件與所述透光孔皆置于該承載部，且該第一端部置于該第二部分與該承載部之間，該第一端部具有一貫穿孔，且該封裝材填滿該貫穿孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板的該第一部分包含一第一端部、一承載部與一第二端部，該第一端部置于該第二部分與該承載部之間，且該承載部置于該第一端部與該第二端部之間，該第二端部具有一貫穿孔，且該封裝材填滿該貫穿孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該第二部分具有一貫穿孔，且該封裝材填滿該貫穿孔。8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該貫穿孔于該正面的孔徑不同于于該背面的孔徑。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，所述發(fā)光元件沿鋸齒狀排列。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板還具有多個切割孔，沿直線排列，所述透光孔設(shè)置于所述切割孔的相對兩側(cè)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板為一疊層結(jié)構(gòu)。12.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包含: 一殼體；以及 如權(quán)利要求1?11所述的發(fā)光二極管裝置，置于該殼體中。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該殼體為一球泡燈殼體或一蠟燭燈殼體。
【文檔編號】H01L33/62GK105845804SQ201510013989
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發(fā)明人】盧薪亦, 黃惠燕, 郭于菁, 王玉萍, 張仁鴻
【申請人】宏齊科技股份有限公司