CN104253120A

CN104253120A - 发光装置

Info

Publication number: CN104253120A
Application number: CN201310255069.4A
Authority: CN
Inventors: 李允立; 陈正言
Original assignee: Genesis Photonics Inc
Current assignee: Genesis Photonics Inc
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-12-31

Abstract

一种发光装置，包含一个导电浆料、多个分散于该导电浆料中且电连接该导电浆料的发光二极管元件，及一个电连接该导电浆料的电路单元。当该电路单元向该导电浆料输入一外部电力时，能通过该导电浆料将外部电力提供给发光二极管元件，而使发光二极管元件发光。本发明利用该导电浆料使得所述发光二极管元件可依需求简单地分散设置于其中，并通过该导电浆料使得该外部电力可以传递至所述发光二极管元件而发光，改善现有的发光二极管元件均被受限制地对应设置在电路板的线路图案的固定位置，从而降低制程成本花费，并简化设置制程。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种以发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)为光源的发光装置。

背景技术

发光二极管是一种能发光的半导体电子元件，且具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等现有光源（如钨丝灯、荧光灯）所不及的优点，加上所需驱动电压及功率低，因此随着技术的进步，已经逐渐被普遍用作照明用途或发光源。

参阅图1，目前以发光二极管作为光源的发光二极管发光装置1包含一壳体11、一电路板12，及多个发光二极管元件13。

该电路板12嵌装于该壳体11内且具有一预定的线路图案121，所述发光二极管元件13则相对应该线路图案121固设于该电路板12上并容置于该壳体11中。

每一发光二极管元件13经过封装程序而制成，包括一具有电接脚134的封装支架131、至少一位于该封装支架131中的发光二极管晶粒(chip)132，及一填充于该封装支架131中的封装胶133，图中绘示每一发光二极管元件13具有一发光二极管晶粒132作说明。该发光二极管晶粒132是通过打线(wire bonding)或覆晶(flip-chip)的方式电连接于该封装支架131的电接脚134，同时，该电接脚134也电连接于该电路板12的线路图案121；该封装胶133将该发光二极管晶粒132包覆保护，并可依需求例如添加荧光粉等改变每一发光二极管元件13的出光颜色。

当如电池、电插座等一外部电力100通过该壳体11电连接于该电路板12的线路图案121时，该外部电力100提供于所述发光二极管元件13而令所述发光二极管元件13的发光二极管晶粒132发光。

如上所述，现有的发光二极管发光装置1是利用具有线路图案121的电路板12来设置发光二极管元件13，从而令所述发光二极管元件13得到外部电力100而发光，也因此，每一发光二极管元件13均必须依照线路图案121对应设置，否则将无法使外部电力100有效输入而发光，如此，在设计线路图案121以及对应设置每一发光二极管元件13时，都会产生对应的成本花费，且也较无法随意依需求所设置。

所以，如何开发新一代的发光二极管发光装置的设计，以节省例如设计线路图案121以及对应设置每一发光二极管元件13的成本花费，提供更客制化、设置更方便的发光二极管发光装置是本案发明人研究开发的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种令发光二极管元件设置方便且更容易客制化的发光装置。

本发明发光装置包含一个导电浆料、多个发光二极管元件，及一个电路单元。所述发光二极管元件分散于该导电浆料中且电连接该导电浆料。该电路单元电连接该导电浆料以向该导电浆料输入一外部电力而使所述发光二极管元件发光。

本发明的发光装置，该导电浆料的导电度(conductivity)大于10^-5S/cm。

本发明的发光装置，该导电浆料为液状。

本发明的发光装置，该导电浆料为胶状。

本发明的发光装置，该导电浆料的构成材料是择自下列溶液：硫酸溶液(H₂SO₄)、硝酸溶液(HNO₃)、氢氧化钠(NaOH)溶液、氢氧化钾(KOH)溶液、氯化钠(NaCl)溶液、氯化钾(KCl)溶液、硫酸铜(CuSO₄)溶液、醋酸(CH₃COOH)溶液、硅酸溶液、氨水(NH₃·H₂O)溶液、氢氧化铜[Cu(OH)₂]溶液，或前述溶液的组合。

本发明的发光装置，该电路单元具有一个正极与一个负极，该正极与该导电浆料电连接，该负极与所述发光二极管元件电连接。

本发明的发光装置，该电路单元具有一个正极与一个负极，该正极与所述发光二极管元件电连接，该负极与该导电浆料电连接。

本发明的发光装置，每一发光二极管元件包含一个封装支架、一个设置于该封装支架上的发光二极管晶粒、一个包覆该发光二极管晶粒的封装胶材，该电路单元与该封装支架电连接而使该发光二极管晶粒发光。

本发明的发光装置，每一发光二极管元件包含一个发光二极管晶粒、一个包覆该发光二极管晶粒且具有两个相间隔的缺口的透光绝缘壁，及两个分别对应所述缺口设置且电连接该发光二极管晶粒的电极。

本发明的发光装置，还包含一个可透光并具有一个容设该导电浆料的容置空间的外壳，该电路单元设置于该外壳并与该导电浆料电连接。

本发明的有益效果在于：利用该导电浆料使得所述发光二极管元件可依需求简单地分散设置于其中，并通过该导电浆料使得该外部电力可以传递至所述发光二极管元件而发光，改善现有的发光二极管元件均受限制地对应设置在电路板的线路图案的固定位置，从而降低制程成本花费，并简化设置制程。

附图说明

图1是一剖面图，说明现有的发光二极管发光装置；

图2是一示意图，说明本发明发光装置的一第一较佳实施例；

图3是一示意图，辅助图2说明该第一较佳实施例的一发光二极管元件；

图4是一示意图，说明本发明发光装置的一第二较佳实施例。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2与图3，本发明发光装置的一第一较佳实施例包含一个导电浆料3、多个发光二极管元件4，及一个电路单元5。

该导电浆料3可以是液状或是胶状；当该导电浆料3为液状时，所述发光二极管元件4可以在导电浆料3中自由地分散设置，以增加变化；若该导电浆料3为胶状时，所述发光二极管元件4可选择性地分散固定设置于该导电浆料3中特定的位置。特别地，该导电浆料3的导电度需大于10^-5S/cm，而能有效传递足够的电力而令所述发光二极管元件4发光。更详细地说，该导电浆料3由一例如可导电的电解质(electrolyte)所构成。前述电解质的构成材料是择自下列溶液：一强酸溶液、一弱酸溶液、一强碱溶液、一弱碱溶液、一含有盐类的溶液，或前述溶液的组合。该强酸溶液是择自下列溶液：硫酸溶液、硝酸溶液，或前述强酸溶液的组合。该弱酸溶液是择自下列溶液：醋酸溶液、硅酸溶液，或前述弱酸溶液的组合。该强碱溶液是择自下列溶液：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液，或前述强碱溶液的组合。该弱碱溶液是择自下列溶液：氨水溶液、氢氧化铜溶液，或前述弱碱溶液的组合。该含有盐类的溶液是择自下列溶液：氯化钠溶液、氯化钾溶液、硫酸铜溶液，或前述含有盐类的溶液的组合。

所述发光二极管元件4分散于该导电浆料3中，且能电连接该导电浆料3。每一发光二极管元件4包括一个发光二极管晶粒41、一个包覆该发光二极管晶粒41的透光绝缘壁42，及两个电连接该发光二极管晶粒41的电极43，该发光二极管晶粒41具有一第一型披覆层411[例如，是一p型披覆层(p-cladding layer)]、一第二型披覆层412[例如，是一n型披覆层(n-cladding layer)]，及一发光层(activelayer)413，该发光层413夹设于该第一型披覆层411与该第二型披覆层412间，此为一般的发光二极管构造，所以不在此详加叙述。

该透光绝缘壁42包覆该发光二极管晶粒41且具有两个间隔设置的缺口421，所述缺口421是分别形成于该透光绝缘壁42上，以分别局部地对应裸露的该发光二极管晶粒41的第一型披覆层411与第二型披覆层412，而所述电极43则是分别对应设置于所述缺口421中，也就是说，所述电极43是分别与该发光二极管晶粒41的第一型披覆层411、第二型披覆层412形成欧姆连接(ohmic contact)，此外，所述电极43是由金属或合金所构成，例如择自金(Au)、银(Ag)、铍(Be)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铟(In)、铂(Pt)，或上述材料的合金，或上述材料的组合，以达成有效的电性传导效果。

本实施例与图示以垂直式发光二极管元件作说明，但是水平式发光二极管元件，或覆晶式发光二极管元件，或其他封装方式的发光二极管元件均可应用其中，举例来说，该发光二极管元件包含一封装支架、一设置于该封装支架上的发光二极管晶粒、一包覆该发光二极管晶粒的封装胶材，该电路单元与该封装支架电连接而使该发光二极管晶粒发光。在此，并不加以限定。

较佳地，本实施例中的透光绝缘壁42构成的材料可择自玻璃、苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸(Acrylic)、聚亚酰胺(Polyimide)、二氧化硅(SiO₂)、硅胶、环氧树脂(Epoxy)，或所述材料的组合，除了可以不影响该发光二极管晶粒41的出光，也就是说减少遮光效果，还可以绝缘避免电路短路情况产生，从而提高整体发光二极管元件4的发光效率。

该电路单元5电连接该导电浆料3以向该导电浆料3输入一外部电力，更具体地说，当如电池、电插座或电源供应器等一外部电力200输入电压于以例如电解质所构成的导电浆料3的两端时，由于两端有电压差的关系，因此在该导电浆料3的内部会形成有梯度变化的电压差，通过该导电浆料3内部梯度变化的电压差，使得分散于该导电浆料3中的所述发光二极管元件4的两电极43接触于不同电压的导电浆料3，通过电压差，驱动所述发光二极管元件4，进而使得该发光二极管晶粒41发光。

除上述外，也可使用他种方式来使电路单元5与所述发光二极管元件4形成电导通，例如该电路单元5具有一正极与一负极，该正极与该导电浆料3电性接触，该负极与所述发光二极管元件4电性接触;或是该电路单元5的正极与所述发光二极管元件4电性接触，该负极与该导电浆料3电性接触，借此也可在所述发光二极管元件4的I/O两端形成电压差，而驱动所述发光二极管元件4，进而使得所述发光二极管元件4发光。此外，为了应各种不同的光强度需求，可将多个发光二极管元件4做串、并联的设计，以获得所需的光强度。

本发明发光装置通过具有良好导电功效的导电浆料3，取代了以往需通过设置线路图案121的电路板12来提供所述发光二极管元件4电力的设置，换句话说，只要有外部电力200的输入，就可以将多个发光二极管元件4任意分散设置于导电浆料3中所需要的地方，因外部电力200对该导电浆料3输入电压并相对产生电流，从而使得所述发光二极管元件4的发光二极管晶粒41发光，完全不用受限于电路板12上线路图案121的设置，以及还要进行将发光二极管元件13与电路板12接合的步骤，而能进一步地减少设计与制程成本花费，并提高产品的制程效率。

参阅图4，本发明发光装置的一第二较佳实施例与上述第一较佳实施例相似，不同的地方在于发光装置还包括一个可透光的外壳2，该外壳2具有一个容设该导电浆料3的容置空间20，且该电路单元5通过例如设置于该外壳2上与该导电浆料3电连接，在本实施例中，该外壳2大致呈圆筒状且部分可令光线穿透，但是当然在制作上是依产品需求而有不同的设计外观，而不以圆筒状为限。

综上所述，本发明主要是提供一种将发光二极管元件4分散于导电浆料3中的新一代发光装置，利用发光二极管晶粒41本身的驱动电压低及功率低的特性，而使得导电浆料3能取代以往需将发光二极管元件13固定于有线路图案121的电路板12上再导电的功能，而能经外部电力200提供足够的有效电压差给予分散于导电浆料3中的发光二极管元件4而令其发光；除此之外，由于本发明发光装置不需要另外的接合步骤来设置发光二极管元件4，因此，更容易依不同的使用者需求简单随意地添加所需要的发光二极管元件4的数量、颜色，达到制程简易的客制化需求，所以确实能达成本发明的目的。

Claims

1.一种发光装置，其特征在于:该发光装置包含一个导电浆料、多个发光二极管元件，以及一个电路单元；

所述发光二极管元件分散于该导电浆料中，且电连接该导电浆料；

该电路单元电连接该导电浆料，以向该导电浆料输入一外部电力而使所述发光二极管元件发光。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该导电浆料的导电度大于10^-5S/cm。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于：该导电浆料为液状。

4.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于：该导电浆料为胶状。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该导电浆料的构成材料是择自下列溶液：硫酸溶液、硝酸溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氯化钠溶液、氯化钾溶液、硫酸铜溶液、醋酸溶液、硅酸溶液、氨水溶液、氢氧化铜溶液，或前述溶液的组合。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该电路单元具有一个正极与一个负极，该正极与该导电浆料电连接，该负极与所述发光二极管元件电连接。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该电路单元具有一个正极与一个负极，该正极与所述发光二极管元件电连接，该负极与该导电浆料电连接。

8.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：每一发光二极管元件包含一个封装支架、一个设置于该封装支架上的发光二极管晶粒、一个包覆该发光二极管晶粒的封装胶材，该电路单元与该封装支架电连接而使该发光二极管晶粒发光。

9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：每一发光二极管元件包含一个发光二极管晶粒、一个包覆该发光二极管晶粒且具有两个相间隔的缺口的透光绝缘壁，及两个分别对应所述缺口设置且电连接该发光二极管晶粒的电极。

10.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该发光装置还包含一个可透光并具有一容设该导电浆料的容置空间的外壳，该电路单元设置于该外壳并与该导电浆料电连接。