CN109309153A - 发光装置以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明个公开一种发光装置以及其制造方法,该发光装置包含一发光元件、一波长转换层以及一反射围栏。发光元件包含一第一上表面、一下表面以及位于上表面及下表面之间的一侧面。波长转换层包含波长转换材料,且包含覆盖第一上表面的第二上表面。反射围栏环绕发光元件的侧面,且直接接触波长转换层并与该第二上表面之间有一段差。其中,发光装置的发光角度介于110度至118度之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制造方法,尤其是涉及一种包含波长转换层以及反射围栏的发光装置及其制造方法。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode;LED)具有低耗电量、低发热量、操作寿命长、耐撞击、体积小以及反应速度快等特性,因此广泛应用于各种需要使用发光元件的领域,例如,车辆、家电、及照明灯具等。
LED是一种单色光(monochromatic light),若要作为白光的发光装置则需混合其他颜色的光。混合其他颜色的光有数种方式可采用,举例来说,可于LED上覆盖一层波长转换层,例如荧光粉层,来达到此目的。荧光粉是一种光致发光的物质,它可以吸收LED所发出的第一光线后发出不同频谱的第二光线。在第一光线未被完全消耗的情况下,未被消耗的第一光线与第二光线互相混合后,可形成另一种颜色的混合光,例如白光。
LED白光发光装置在不同应用对发光角度的需求也有所不同,但一般LED白光发光装置的发光角度并不一定能符合所需的应用。
发明内容
本发明公开一种发光装置,包含一发光元件、一波长转换层以及一反射围栏。发光元件包含一上表面、一下表面以及位于上表面及下表面之间的一侧面。波长转换层包含波长转换材料,且包含覆盖第一上表面的第二上表面。反射围栏环绕发光元件的侧面,且直接接触波长转换层,并与第二上表面之间有一段差。其中,发光装置的发光角度介于110度至118度之间。
本发明公开一种发光装置的形成方法。形成多个发光元件于一载板上。覆盖一波长转换膜于此些发光元件上。移除部分的波长转换膜以形成多个波长转换层。覆盖一反射层于此些波长转换层之上。移除部分的反射层以形成一反射框架并露出此些波长转换层,其中至少一个波长转换层与反射框架之间形成一段差。分离部分的该反射框架以形成多个反射围栏。
附图说明
图1A为本发明一实施例的一种发光装置的剖视图;
图1B为图1A中发光装置的上视图;
图2为本发明一实施例的发光装置的发光角度的示意图;
图3A至图3F及图3H至图3K为本发明一实施例的发光装置的制造流程图;
图3A至图3G为本发明一另实施例的发光装置的制造流程图;
图3A至图3B及图4A至图4F为本发明另一实施例的发光装置的制造流程图;
图5为本发明一实施例的发光模块的示意图;
图6A为本发明另一实施例的一种发光装置的剖视图;
图6B为图6A中发光装置的上视图。
符号说明
100、100a、100b、100c、220、520a、520b、600:发光装置
102:顶表面
104:底表面
106:侧面
120、120a、120b、120c、522a、522b、620:发光元件
121:上表面
122:承载基板
123:下表面
124:发光层
125:侧面
126、126a、126b、126c:接触电极
140、140a、140b、140c、524a、524b、640:波长转换层
140’:波长转换膜
141:上表面
142:粘合剂
144:波长转换粒子
150、160’、460’、526a、526b、650:反射层
160、160a、160b、160c、460a、460b、460c、526a、526b、660:反射围栏
160”、460”:反射框架
162:顶面
180、180a、180b、180c、182、184、680:导电部
240、560:光学元件
312、352:暂时性基板
314、354:粘胶层
331、332、332、534:切割工具
370:滚轮
390:框架
430’、430a、430b、430c:暂时层
500:发光模块
540:载板
542a、542b:电路层
h:段差高度
H:整体厚度
T:厚度
具体实施方式
图1A为根据本发明一实施例所揭露的一发光装置100的剖视图。发光装置100包含一发光元件120、一波长转换层140及一反射围栏160。在此实施例中,发光装置100还包含一反射层150(第一反射层)以及一导电部180。在另一实施例中,发光装置100则不包含反射层150以及导电部180。波长转换层140覆盖发光元件120的部分表面。此外,反射围栏160环绕波长转换层140。具体而言,参阅图1B,反射围栏160同时环绕发光元件120及波长转换层140。参阅图1A,发光装置100包含一顶表面102、一底表面104及多个侧面106,侧面106位于顶面102及底面104之间。
在一实施例中,发光元件120包含一承载基板122、一发光层124以及接触电极126。其中,发光层124的一侧朝向承载基板122,另一侧朝向接触电极126。此外,发光元件120包含一上表面121、一下表面123及多个侧面125,侧面125位于顶面121及底面123之间。承载基板122可用以承载或支撑发光层124。此外,发光层124发出的光线可穿过承载基板122。进一步说明,承载基板122远离发光层124的一面,也是发光元件120的上表面121,即为发光元件120的出光面。在一实施例中,承载基板122为成长基板(growth substrate),例如可以是蓝宝石(sapphire)基板,作为发光层124外延成长时的基板。在另一实施例中,承载基板122并非成长基板,在制造发光装置100的制作工艺中成长基板被移除或置换为其他基板(例如,不同材料、不同结构、或不同形状的基板)。
在一实施例中,发光层124包含第一半导体层、活化层以及第二半导体层(未显示)。第一半导体层可为n-型半导体层,第二半导体层可为p-型半导体层。在一实施例中,接触电极126包含两接触电极126a及126b位在发光元件120的同一侧,作为发光元件120与外界电连接的界面。其中,下表面123包含两接触电极126a及126b的表面,因此在图1A中,下表面123是指发光层124的部分底面以及接触电极126a及126b的表面。接触电极126a及126b会分别与第一半导体层及第二半导体层电连接。此外,接触电极126a及126b可以突出于(低于)波长转换层140的底面(如图所示)、或与底面大约齐平(图未示)、或仅其中的一突出底面(图未示)。侧面125包含承载基板122及发光层124的侧面。侧面125也可为发光元件120的出光面。在一实施例中,发光元件120有四个侧面125,相对的侧面125彼此大致上互相平行,亦即,由上视图观之,发光元件120为正方形、长方形或平行四边形。上表面121与下表面123的一部分也大致互相平行。在一实施例中,发光元件120为倒装式发光二极管管芯(flipchip LED die)。
发光元件120可为一发光二极管管芯(LED die),例如但不限为蓝光发光二极管管芯或紫外(UV)光发光二极管管芯。在一实施例中,发光元件120为蓝光发光二极管管芯,可经由电源提供一电力而发出第一光线,第一光线的主波长(dominant wavelength)或峰值波长(peak wavelength)介于430nm至490nm之间。在另一实施例中,发光元件120为紫光发光二极管管芯,第一光线的主波长(dominant wavelength)或峰值波长(peak wavelength)介于400nm至430nm之间。在另一实施例中,发光元件120为紫外光发光二极管管芯,第一光线的峰值波长(peak wavelength)介于315nm至400nm之间或是介于280nm至315nm之间。
波长转换层140可包含一粘合剂142以及多个分散于粘合剂142中的波长转换粒子144,其中波长转换粒子144可吸收发光元件120发出的第一光线,并将其部分或全部转换成与第一光线波长或频谱相异的第二光线。第二光线发出的颜色例如是绿光、黄绿光、黄光、琥珀光、橘红光或红光。在一实施例中,波长转换粒子144吸收第一光线(例如,蓝光或UV光)后被激发出来的第二光线为黄光,其主波长或峰值波长介于530nm至590nm之间。另一实施例中,波长转换粒子144吸收第一光线(例如,蓝光或UV光)后被激发出来的第二光线为绿光,其主波长或峰值波长介于515nm至575nm之间。其他实施例中,波长转换粒子144吸收第一光线(例如,蓝光或UV光)后被激发出来的第二光线为红光,其主波长或峰值波长介于600nm至660nm之间。
波长转换层140可包含单一种类或多种的波长转换粒子144。在一实施例中,波长转换层140包含可发出黄光的单一种类或多种的波长转换颗粒。另一实施例中,波长转换层140包含可发出绿光及红光的多种波长转换颗粒。如此,除了发出绿光的第二光线外,还包含发出红光的第三光线,并可与未被吸收的第一光线产生一混合光。在另一实施例中,第一光线完全或几乎完全被波长转换层140中的波长转换颗粒吸收。在本文中,「几乎完全」是指混合光中位于第一光线峰值波长的光强度小于或等于在第二光线及/或第三光线峰值波长光强度的3%。波长转换层140还可以是多层结构所组成(图未示)。在一实施例中,波长转换层140包含一层含有波长转换粒子144以及另一层光扩散层(图未示)。包含多种波长转换颗粒的波长转换层140可以是单层结构或多层结构。单层结构是指多种波长转换颗粒均匀或不均匀地分布在单一层中。多层结构是指单一种类的波长转换颗粒大体上仅分布在单一层之中,不同种类的波长转换颗粒间具有较明显的可区别界面。在一实施例中,波长转换层140包含一短波长的波长转换层,以及一长波长的波长转换层。此处所述短波长的波长转换层是指含有放射波峰相对较短的波长转换颗粒,例如:波峰在510nm至590nm之间。长波长的波长转换层则是指含有放射波峰相对较长的波长转换颗粒,例如:波峰在600nm至660nm之间。在一实施例中,长波长的波长转换层相对于短波长的波长转换层更靠近发光元件120。
粘合剂142可将波长转换颗粒144分散于空间中,且可固定波长转换粒子144彼此间的相对位置。一般而言,波长转换粒子144的浓度(或重量百分比)越高,可将更多来自发光元件100的光线转换成另一种光线(转换比例越高)。但波长转换粒子144的浓度若太高则表示粘合剂142含量太少,可能无法有效固定波长转换粒子144。在一实施例中,波长转换粒子144于波长转换层140中的重量百分比在70%以下。在另一实施例中,波长转换粒子144于波长转换层140中的重量百分比在20%~60%。波长转换粒子144在上述的重量百分比范围中可得到较佳的转换比例及散射效果,且可被有效地被固定在空间中的位置。在一实施例中,通过发光元件100发出的光线与被波长转换粒子144转换的另一光线混光后可产白光,发光装置100中白光的色温可通过发光元件100发出的光线以及波长转换粒子144射出的另一光线的比例调整。在一实施例中,发光装置100的色温在1900K到6000K之间。此外,为了让激发波长转换粒子144的第一光线以及波长转换粒子144发射的第二光线能有较高的出光效率,粘合剂142以具有对第一光线及第二光线有较高的穿透率者为佳,例如穿透率大于80%、90%、95%或99%。
粘合剂142的材料可为热固化树脂,热固化树脂可为环氧树脂或硅氧树脂。在一实施例中,粘合剂142为硅氧树脂,硅氧树脂的组成可根据所需的物理性质或光学性质的需求做调整。一实施例中,粘合剂142含有脂肪族的硅氧树脂,例如,甲基硅氧烷化合物,并具有较大的延展性,较可以承受发光元件110产生的热应力。另一实施例中,粘合剂142含有芳香族的硅氧树脂,例如,苯基硅氧烷化合物,相对于甲基硅氧烷化合物具有较大的折射率,可以提高发光元件110的光萃取效率。粘合剂142的折射率与发光元件120出光面的材料的折射率相差越小,出光的角度越大,光萃取(light extraction)的效率可更加提升。在一实施例中,发光元件120出光面的材料为蓝宝石(sapphire),其折射率约为1.77,粘合剂142的材料为含有芳香族的硅树脂,其折射率则大于1.50。
波长转换粒子144的材料可包含无机的荧光粉(phosphor)、有机分子荧光色素(organic fluorescent colorant)、半导体材料(semiconductor)、或上述材料的组合。半导体材料包含纳米尺寸结晶体(nano crystal)的半导体材料,例如量子点(quantum-dot)发光材料。在一实施例中,波长转换粒子144的材料为荧光粉,其可选自于由Y3Al5O12:Ce、Gd3Ga5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce、(Lu、Y)3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、SrS:Eu、SrGa2S4:Eu、(Sr、Ca、Ba)(Al、Ga)2S4:Eu、(Ca、Sr)S:(Eu、Mn)、(Ca、Sr)S:Ce、(Sr、Ba、Ca)2Si5N8:Eu、(Sr、Ba、Ca)(Al、Ga)Si N3:Eu、SrLiAl3N4:Eu2+、CaAlSi ON:Eu、(Ba、Sr、Ca)2SiO4:Eu、(Ca、Sr、Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu、(Ca、Sr、Ba)Si2O2N2:Eu、K2SiF6:Mn、K2TiF6:Mn、及K2SnF6:Mn所组成的群组。半导体材料可包含II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、或上述材料的组合。量子点发光材料可包含主要发光的核心区(core)以及包复核心区的壳(shell),核心区的材料可选自于由硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、氯化铯铅(CsPbCl3)、溴化铯铅(CsPbBr3)、碘化铯铅(CsPbI3)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、硒化镓(GaSe)、锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、碲(Te)、硫化铅(PbS)、锑化铟(InSb)、碲化铅(PbTe)、硒化铅(PbSe)、碲化锑(SbTe)、硒化锌镉(ZnCdSe)、硫化锌镉硒(ZnCdSeS)、及硫化铜铟(CuInS)所组成的群组。
波长转换层140可覆盖发光元件120的一或多个出光面。在一实施例中,发光元件120的出光面包含上表面121及侧面125,波长转换层140同时覆盖发光元件120的上表面121及侧面125。此外,在一实施例中,波长转换层140与发光元件120的上表面121及数个侧面125直接接触。在另一实施例中,波长转换层140仅覆盖发光元件120的上表面121(未图示)。
反射围栏160围绕发光元件120以及波长转换层140,如此反射围栏160可反射发光元件120发出的第一光线以及波长转换层140转换的第二光线再从发光装置100的顶表面102出光。在一实施例中,反射围栏160环绕发光元件120的侧表面125以及波长转换层140的侧表面并露出发光元件120的上表面121以及波长转换层140的上表面141。在一实施例中,反射围栏160与波长转换层140之间有一段差,反射围栏160高于波长转换层140。如此,波长转换层140的上表面141出光的部分光线可被反射围栏160反射,可提高发光装置100与光学元件连接时的光取出率。具体说明,参阅图2,发光装置220作为一光源,发出一光线L1,并通过一光学元件240后出光L2。当所有光线L1都在角度θ1以内,表示光线L1都可被光学元件240所利用。换句话说,光源的etendue小于系统的etendue。若光线L1在较大的角度θ2以内,就会有部分光源无法被光学元件240所利用。通过本发明中反射围栏160高出于波长转换层140的设计,可使得更多的光线L1落入角度θ1以内,因此可提高光取出率。参阅图1A,于一实施例中,反射围栏160的顶面162高于波长转换层140的上表面141(即段差的高度h)在5微米(μm)至100微米之间,发光装置100的发光角度在110度至118度之间。发光角度是指相对于最大光强度一半时所对应的角度。在另一实施例中,段差h在5微米(μm)至50微米之间。当段差h小于5微米时,发光角度约在120。因此,段差的高度在5微米至100微米之间的发光装置100相对于段差的高度小于5微米的发光装置100(比较例),两者的发光角度差异在2度至10度之间。当段差h大于100微米时,发光装置100在搭配光学元件时(可参阅图5),反射围栏160与光学元件会很接近,因此反射围栏160会有干涉光学元件的风险。在一实施例中,段差的高度h、波长转换层140的高度以及反射层150的厚度相加,约为发光装置100的整体厚度H,其中,h与H的比值(h/H)在0.01至0.4之间。在另一实施例中,h与H的比值(h/H)在0.015至0.2之间。于上述h/H比值范围内,一方面可提升反射围栏160的反射效果,另一方面也可满足发光装置100内波长转换层140所需的高度。
在一实施例中,反射围栏160中包含树脂以及分散于树脂内的反射粒子,例如:氧化钛(titanium oxide)、氧化锌、氧化铝、硫酸钡或碳酸钙。在一实施例中,反射粒子为氧化钛,氧化钛相对于反射围栏160的重量百分比不小于60%,在另一实施例中,氧化钛相对于反射围栏160的重量百分比在20%至60%之间。在一实施例中,反射围栏160的厚度T在20微米(μm)至200微米之间。
反射层150形成在发光元件120、波长转换层140以及反射围栏160的底面。在一实施例中,反射层150直接接触发光元件120(如图所示)。在另一实施中,反射层150则未直接接触发光元件120(图未示)。反射层150形成多个通孔以露出接触电极126a及126b。在一实施例中,反射层150可反射发光装置100发出的光,因此发光装置100的发光效率可以被提升。在一实施例中,反射层150包含粘合剂(图未示)以及分散于粘合剂中的反射粒子(图未示)。粘合剂的材料可以是硅氧树脂或环氧树脂。反射粒子的材料包含氧化钛、氧化铝或氧化锌。此外,围绕导电部180的反射层150也可降低导电部182、184间短路的风险。
导电部180分别填入通孔中,并被反射层150所围绕。导电部180可作为发光元件120的接触电极126a及126b与电路板(图未示)的物理及电连接之用。导电部180与导电垫126a及126b的接合强度越高,越不容易产生脱落(peeling)的问题。导电部180的材料可使用较低熔点的导电金属材料。在一实施例中,导电部180的材料的熔点(或液化点)的温度以不高于280℃尤佳。在另一实施例中,导电部180的材料包含纯锡或锡合金。锡合金的种类例如:锡银合金(Sn/Ag alloy)、锡银铜合金(Sn/Ag/Cu alloy)、锡铜合金(Sn/Cu alloy)、锡铅合金(Sn/Pb alloy)或锡锑合金(Sn/Sb alloy)。导电部180可以是单层或多层结构。在一实施例中,导电部180为单层结构,材料为锡合金。在又一实施例中,导电部180为多层结构,靠近或直接接触接触电极126a及126b的金属具有较高的熔点;远离或未直接接触接触电极126a及126b的金属具有较低的熔点。在一实施例中,高熔点的金属为锡锑合金(第一种锡合金),低熔点的金属为锡银铜合金(第二种锡合金)。在另一实施例中,高熔点的金属为铜,低熔点的金属为锡合金(包括但不限于锡锑合金、锡银铜合金)。
图3A图3F及图3H至图3K是显示依据本发明一实施例的发光装置的制造流程图。参照图3A,提供一暂时性基板312、一粘胶层314形成在暂时性基板312之上、以及发光元件120a、120b、120c位于粘胶层314上,其中,发光元件的数量在此仅为例示,并不限于三个,可多于或少于三个。在一实施例中,暂时性基板312为玻璃、蓝宝石基板、金属或塑胶材料,可作为支撑之用。粘胶层314可作为发光元件120a、120b、120c暂时的固定之用。在一实施例中,粘胶层314为一热固化胶(thermal curing adhesive),在此步骤,粘胶层314尚未被完全固化而仍具有黏性。在另一实施例中,粘胶层314可为光固化胶(photo curingadhesive)。
参照图3B,将一波长转换膜140’形成于粘胶层314上,并同时覆盖发光元件120a、120b、120c。波长转换膜140’是将多个波长转换颗粒与粘合剂混合后,形成于发光元件120a、120b、120c以及暂时性基板312上。形成方式包含:直接涂布、模具成型方式或预先形成片状结构。直接涂布的方式可以是点胶或喷涂。片状结构的尺寸可依照需求进行调整,例如,片状结构包含数个彼此分离的波长转换片,此数个彼此分离的波长转换片可以批次或依序覆盖数个发光元件,亦即一个波长转换膜140’仅覆盖一个或部分的发光元件(例如,暂时性基板312上发光元件总数的1/50、1/100、或1/200以下)。又例如,片状结构是一卷带(tape),可以连续且一次性地覆盖数个发光元件,亦即一个波长转换片同时覆盖暂时性基板上的多数个或所有发光元件(例如,暂时性基板上发光元件总数的1/50、1/100、1/200以上)。
参照图3C,通过分离的制作工艺,将波长转换膜140’分割成多个波长转换层140a、140b、140c。此分离的制作工艺可以为第一次分离。在分离的制作工艺之前,可先固化波长转换膜140’。在一实施例中,以加热方式固化波长转换膜140’。在另一实施例中,可使用其他型态的能量固化波长转换膜140’,例如:辐射。分离的制作工艺包含以切割工具331切割波长转换膜140’以及部分或全部的粘胶层314并形成切割道。
参照图3D,形成一反射层160’(第二反射层)于多个波长转换层140a、140b、140c以及暂时性基板312之上。在一实施例中,反射层160’会包覆波长转换层140a、140b、140c的所有的上表面及侧壁。此外,反射层160’与粘胶层314的表面直接接触。反射层160’形成方式可通过贴合(laminating)或模具成形法(molding)。在一实施例中,反射粒子已预先与接合剂混合后预成形为一片状结构,将此片状结构加热且施加压力使得反射层160’包覆波长转换层140a、140b、140c的上表面以及填入发光元件120a、120b、120c之间的凹陷处或切割道。此阶段的反射层160’尚属于半固化的状态,或是称作B阶段(B-stage)的胶材。在一实施例中,可通过加热方式固化反射层160’。加热后的反射层160’转变为完全固化的状态,或是称作C阶段(C-stage)的反射层160’。在其他实施例中,反射层160’的形成方式包含涂布或贴合一膜材。在一实施例中,反射粒子与接合剂混合后可直接涂布至波长转换层140a、140b、140c之上形成反射层160’。在另一实施例中,可以使用其他型态的能量固化反射层160’,例如:UV光。
参照图3E及图3F,移除波长转换层140a、140b、140c上方的部分反射层160’以形成反射框架160”。波长转换层140a、140b、140c会从反射层160’中露出,且反射框架160”与波长转换层140a、140b、140c会产生段差的结构。在一实施例中,参照图1A,段差h介于5微米(μm)至50微米之间。在一实施例中,移除反射层160’的方式是通过一滚轮370,将波长转换层140a、140b、140c上表面上以及其周遭的部分反射层160’黏附到滚轮370上。具体而言,由于反射层160’与波长转换层140a、140b、140c的接着力小于反射层160’本身的断裂强度,且反射层160’本身的断裂强度小于滚轮370对反射层160’的粘着力。因此,通过一框架390定义反射框架160”所需高度,框架390的高度会略高于波长转换层140a、140b、140c的高度,当滚轮370滚过反射层160’时会带走波长转换层140a、140b、140c上表面上的部分反射层160’,因此反射框架160”与波长转换层140a、140b、140c之间会产生段差的结构。
参照图3H,移除暂时性基板312以及粘胶层314,并于移除暂时性基板312以及粘胶层314之前先转移到另一暂时基板352及另一粘胶层354。暂时基板352与暂时性基板312的材质可以相同或相似。粘胶层354与粘胶层314的材质也可以相同或相似,例如热解离胶或热固化胶。
参照图3I,形成多个导电部180a、180b、180c分别对应接触电极126a、126b、126c之上。在一实施例中,导电部180a、180b、180c的材料为焊料,可以通过回焊(reflow)方式形成在接触电极126a、126b、126c上。在一实施例中,回焊温度在160℃至260℃之间。
参照图3J,形成反射层150’及150”(第一反射层)于发光层124的表面(图中为上表面)与反射框架160”的表面(图中为上表面)以及覆盖接触电极126a、126b、126c及导电部180a、180b、180c。之后,移除反射层150”以露出导电部180a、180b、180c。
参照图3K,通过分离制作工艺,将反射框架160”分割成多个反射围栏160a、160b、160c以及将反射层150’分割成多个反射层150。此分离的制作工艺可以为第二次分离。分离的制作工艺包含以切割工具333切割反射框架160”、反射层150’以及部分或全部的粘胶层354并形成切割道。在此步骤后可形成发光装置100a、100b、100c。
图3A至图3G是显示依据本发明一另实施例的发光装置的制造流程图。与上述实施例不同之处在于本实施例并无反射层150以及导电部180a、180b、180c。
在移除波长转换层140a、140b、140c上表面的部分反射层160’以形成反射框架160”(图3E及图3F)之后,参照图3G,通过分离的制作工艺,将反射框架160”分割成多个反射围栏160a、160b、160c。此分离的制作工艺可以为第二次分离。分离的制作工艺包含以切割工具332切割反射框架160”以及部分或全部的粘胶层314并形成切割道。
图3A至图3B以及图4A至图4F是显示依据本发明另一实施例的发光装置的制造流程图。将一波长转换层140’形成于粘胶层314上,并同时覆盖发光元件120a、120b、120c(图3B)之后。在一实施例中,参照图4A,覆盖一暂时层430’于波长转换层140’之上。暂时层430’的目的之一是为了后续形成反射框架160”与波长转换层140a、140b、140c间的段差。暂时层430’的材料可以是光固化树脂或热固化树脂。在一实施例中,暂时层430’是光固化树脂所形成的膜层,通过照射特定波长的光线后所形成,例如:紫外光。
参照图4B,通过分离的制作工艺,将波长转换层140’分割成多个波长转换层140a、140b、140c,并将暂时层430’分割成多个暂时层430a、430b、430c。此分离的制作工艺可以为第一次分离。多个暂时层430a、430b、430c各自对应于多个波长转换层140a、140b、140c之上。
参照图4C,形成一反射层460’(第一反射层)于多个波长转换层(140a、140b、140c)、多个暂时层(430a、430b、430c)以及暂时性基板312及粘胶层314之上。反射层460’的作用及形成的方法可参阅图3D及相关的段落。
参照图4D,移除暂时层430a、430b、430c上部分反射层460’以形成反射框架460”。在一实施例中,反射框架460”的上表面可以通过机械式的磨平、湿式去胶法或两者的组合,让反射框架460”的上表面与暂时层430a、430b、430c的。
参照图4E,移除暂时层430a、430b、430c以露出波长转换层140a、140b、140c。此步骤可形成波长转换层140a、140b、140c与反射框架460”之间的段差结构。
参照图4F,通过分离的制作工艺,将反射框架460”分割成多个反射围栏460a、460b、460c。此分离的制作工艺可以为第二次分离。分离的制作工艺包含以切割工具切割反射框架460”以及部分或全部的粘胶层354并形成切割道。在此步骤后可形成发光装置400a、400b、400c。
图5显示依据本发明一实施例的发光模块500。发光模块500包含第一发光装置520a、第二发光装置520b、一承载板540以及一光学元件560。第一发光装置520a以及第二发光装置520b分别形成在承载板540上,此外,光学元件560覆盖第一发光装置520a以及第二发光装置520b。在一实施例中,第一发光装置520a包含第一发光元件522a、第一波长转换层524a以及第一反射围栏526a。第二发光装置520b包含第二发光元件522b、第二波长转换层524b以及第二反射围栏526a。在此实施例中,第一发光装置520a与第二发光装置520b可以发出不同色温的光线。在一实施例中,通过第一波长转换层524a与第二波长转换层524b分别具有不同波长转换层,因此第一发光装置520a与第二发光装置520b色温的不同。不同波长转换层可指不同的波长转换材料、相同的波长转换材料但浓度不同或相同的波长转换材料但配比不同。在一实施例中,第一发光装置520a的色温在1800K至3000K之间,而第二发光装置520b的色温在4000K至7000K之间。在一实施例中,第一发光装置520a以及第二发光装置520b的色温差大于2000K以上,如此发光模块500可更明显的发出两种不同色温的光线。发光模块500可应用于电子产品中的闪光灯上,通过不同色温的光源设计,在不同环境可提供更细致的白平衡处理,因此可更贴近真实的影像。
在一实施例中,承载板540为一电路板,具有电路层542a及542b分别与第一发光装置520a以及第二发光装置520b电连接。在一实施例中,光学元件560为一菲涅耳透镜(Fresnel lens)。菲涅耳透镜中具有两组的同心圆纹路各自面对第一发光装置520a以及第二发光装置520b。如此,第一发光装置520a以及第二发光装置520b通过菲涅耳透镜可以近似或等同平行光方式发光。
图6A及图6B分别是显示本发明另一实施例的一种发光装置600的剖视图及上视图。发光装置600包含一发光元件620、一波长转换层640、一反射围栏660、一反射层650以及一导电部680。与图1A~图1B的不同之处,反射围栏660具有斜面。在一实施例中,斜面是位于反射围栏660的内表面,即面对发光元件620的表面。具体而言,反射围栏660的内表面、一波长转换层640的上表面、发光元件620的底面以及反射层650的顶面可围成一个倒梯形的结构。反射围栏660具有斜面的发光装置600,可改变发光装置600内光线的行进方向进而缩小发光角度。发光元件620、波长转换层640、反射围栏660、反射层650以及导电部680的具体结构、作用及形成的方法可以参考图1A~图1B及相应的段落。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点,其目的在于使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,当不能以的限定本发明的专利范围,即凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发光装置,其特征在于,包含:
发光元件,包含第一上表面、下表面以及位于该上表面及该下表面间的多个第一侧面;
波长转换层,包含多颗波长转换粒子,且包含位于该第一上表面正上方的第二上表面;以及
反射围栏,环绕该多个第一侧面,其中,该反射围栏具有顶面,该顶面与该第二上表面之间具有段差,
其中,该发光装置具有一发光角度,该发光角度介于110度至118度之间。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中,该顶面高于该第二上表面在5微米至100微米之间。
3.如权利要求1所述的发光装置,其中,该顶面高于该第二上表面为h,该发光装置的高度为H,且h与H的比值(h/H)在0.01至0.4之间。
4.如权利要求1所述的发光装置,其中,该发光装置具有一色温,该色温在1800K到7000K之间。
5.如权利要求1所述的发光装置,其中,该反射围栏具有一厚度,该厚度在20微米至200微米之间。
6.如权利要求1所述的发光装置,还包含反射层,形成在该下表面之上。
7.如权利要求6所述的发光装置,还包含导电部,被该反射层所围绕。
8.如权利要求1所述的发光装置,其中,该反射围栏包含内表面,该内表面具有斜面。
9.一种发光模块,其特征在于,包含:
载板,具有电路层;
如权利要求1所述的发光装置,可发出一光线并形成在该载板上与该电路层电连接;以及
光学元件,覆盖该发光装置。
10.如权利要求9所述的发光模块,其中,该光学元件包含菲涅耳透镜。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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