CN110323340A - 发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发光装置，包含：电路基板、发光二极管晶片、具隔热作用的阻隔层、量子点材料层及保护层。发光二极管晶片设置于电路基板的表面。阻隔层形成于电路基板的表面并覆盖于发光二极管晶片，用以完全密封发光二极管晶片，阻隔发光二极管晶片产生的热能向外扩散，其中阻隔层包含上表面及与上表面接合的侧边表面。量子点材料层至少形成于阻隔层的上表面，以直接接触阻隔层。保护层至少形成于量子点材料层的部分的外表面。此外，本发明另提供一种发光装置的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置，尤其是关于一种具有量子点(Quantum Dots，QD)材料的发光装置及其制造方法。
背景技术
纳米材料的应用是近几年来热门的话题，其中，量子点材料是典型的纳米材料之一。在显示及照明领域中，随着对色彩饱和度及发光色域的日渐要求，由于量子点材料本身具有半峰全宽(Full width at half maximum,FWHM)较小，较容易实现高穿透率及保证高色域(NTSC)的特性，并且透过组成材料和大小形状来改变入射光波长，可供精确地控制色点。因此，量子点材料已逐渐被导入应用在显示或照明领域之中。
请参考图1，为现有技术的发光装置的剖面示意图。图1所示的发光装置是先制作出已封装好并且包含量子点材料的发光二极管灯粒8之后，再通过表面贴焊技术(SurfaceMount Technology,SMT)制程来将一颗一颗的发光二极管灯粒8贴焊于一电路板9上，以模块化成片状的发光装置。其中，每一颗发光二极管灯粒8包含支架80、发光二极管晶片81及封装胶材82。发光二极管晶片81是设置在支架80所提供的凹槽内。封装胶材82是由量子点材料821与胶材822等材料混合而成，并且点胶在支架80的凹槽内以覆盖发光二极管晶片81表面。为了制成发光装置，封装完成的每颗发光二极管灯粒8必须再经过高温的SMT制程，如此将会让包含量子点材料821的封装胶材82一并通过高温的制程，因此量子点材料821将会因高温而产生劣化。此外，量子点材料821也会因缺少有效隔绝而容易与外界环境产生氧化反应而造成寿命衰减。
为了改善上述问题，现有技术更提出一种改良设计，请参考图2，为另一现有技术的发光装置的剖面示意图。图2所示的发光装置是直接将支架80、发光二极管晶片81及量子点封装结构83封装成一模块以供使用，让所设置的量子点封装结构83不需再经过高温制程。
支架80包含具电路布线的基板801及框架802，并且支架80可采用一条状的设计。框架802包含支撑部8021及容置空间8022，支撑部8021用来支撑及架设量子点封装结构83；容置空间8022用来容置多个发光二极管晶片81。发光二极管晶片81位于容置空间8022中并且固晶于基板801上。量子点封装结构83置放于支撑部8021，其中量子点封装结构83通常是将量子点材料831密封于一容器832中，藉以有效避免量子点材料831与外界环境接触而产生氧化反应。封装胶84填充于容置空间8022并且覆盖发光二极管晶片81，封装胶84除了用来封装发光二极管晶片81之外，更是用来固定前述架设于支撑部8021的量子点封装结构83。
图2所示的发光装置虽然可以避免量子点材料的劣化或氧化，但是目前量子点封装结构83在设计上通常是采用一玻璃容器来封装量子点材料831，以制成一量子条；或者采用一膜材(如PET)来包覆量子点材料831，以制成量子点膜片(QD Film)，如此一来，量子点封装结构83将具有一定的厚度，至少大于200微米(μm)。此外，支架80也需再占用一定的空间，因此，发光装置将不利于应用在日益讲究轻薄的产品上。
对此，要如何让发光装置在拥有量子点材料所带来的效果之下，还能够兼顾产品本身的轻薄化，便是目前值得研究发展的方向。
发明内容
本发明的多个实施方式通过结构上的改良，以迭层方式直接堆栈制作而成，让发光装置不仅具有轻薄化的优势，并且还能保护量子点材料避免受到高温或高湿环境的影响，延长量子点材料应用于发光装置时的使用寿命。
根据本发明的部分实施方式，提供一种发光装置，其包含：电路基板、发光二极管晶片、具隔热作用的阻隔层、量子点材料层及保护层。其中，发光二极管晶片设置于电路基板的表面。阻隔层形成于电路基板的表面并覆盖于发光二极管晶片，用以完全密封发光二极管晶片，阻隔发光二极管晶片产生的热能向外扩散，其中阻隔层包含上表面及与上表面接合的侧边表面。量子点材料层至少形成于阻隔层的上表面，以直接接触阻隔层。保护层至少形成于量子点材料层的部分的外表面。
于部分实施方式中，量子点材料层自阻隔层的上表面延伸形成于阻隔层的侧边表面及电路基板的表面，以完全包覆阻隔层。
于部分实施方式中，量子点材料层的外表面区分为上侧外表面及与上侧外表面接合的侧边外表面，保护层形成于量子点材料层的上侧外表面，并自量子点材料层的上侧外表面延伸形成于量子点材料层的侧边外表面及电路基板的表面，以完全密封量子点材料层。
于部分实施方式中，发光装置更包括限光层，形成于电路基板的表面及阻隔层的侧边表面，并与保护层接合而完全密封阻隔层及量子点材料层。其中，量子点材料层的外表面区分为上侧外表面及与上侧外表面接合的侧边外表面，并且保护层包含出光上表面及与出光上表面接合的出光侧边表面。
于部分实施方式中，保护层形成于量子点材料层的上侧外表面及侧边外表面。
于部分实施方式中，限光层的高度等于电路基板的表面至阻隔层的上表面之间的垂直距离。
于部分实施方式中，限光层形成于量子点材料层的侧边外表面，并且保护层形成于量子点材料层的上侧外表面并延伸接触限光层。
于部分实施方式中，限光层的高度等于电路基板的表面至量子点材料层的上侧外表面之间的垂直距离。
于部分实施方式中，保护层形成于量子点材料层的上侧外表面，并且限光层形成于量子点材料层的侧边外表面及保护层的出光侧边表面。
于部分实施方式中，限光层的高度等于电路基板的表面至保护层的出光上表面之间的垂直距离。
于部分实施方式中，限光层为不透光层，用以反射发光二极管晶片射出的光线。
于部分实施方式中，限光层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且该阻隔颗粒物质占整体重量百分比的5％～50％。
于部分实施方式中，阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
于部分实施方式中，阻隔层的上表面或侧边表面至发光二极管晶片的垂直距离至少为50微米。
于部分实施方式中，阻隔层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是不超过5％。
于部分实施方式中，阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
于部分实施方式中，保护层的材料选自与阻隔层相同的材料。
于部分实施方式中，发光装置更包括散热模块，设置于电路基板相对于发光二极管晶片的表面。
根据本发明的部分实施方式，提供一种发光装置的制造方法，其步骤包括：设置发光二极管晶片于电路基板的表面。形成具隔热作用的阻隔层于电路基板的表面并覆盖发光二极管晶片，用以完全密封发光二极管晶片，阻隔发光二极管晶片产生的热能向外扩散，其中阻隔层包含上表面及与上表面接合的侧边表面。形成量子点材料层至少位于阻隔层的上表面，并直接接触阻隔层。形成保护层至少于量子点材料层的部分的外表面。
于部分实施方式中，该形成量子点材料层的步骤更包括：自阻隔层的上表面延伸形成于阻隔层的侧边表面及电路基板的表面，以完全包覆阻隔层。
于部分实施方式中，量子点材料层的外表面区分为上侧外表面及与上侧外表面接合的侧边外表面，保护层形成于量子点材料层的上侧外表面，并自量子点材料层的上侧外表面延伸形成于量子点材料层的侧边外表面及电路基板的表面，以完全密封量子点材料层。
于部分实施方式中，发光装置的制造方法，更包括：形成限光层于电路基板的表面及阻隔层的侧边表面，并与保护层接合而完全密封阻隔层及量子点材料层。其中，量子点材料层的外表面区分为上侧外表面及与上侧外表面接合的侧边外表面，并且保护层包含出光上表面及与出光上表面接合的出光侧边表面。
于部分实施方式中，该形成该保护层的步骤进一步包括：形成保护层于量子点材料层的上侧外表面及侧边外表面。
于部分实施方式中，该形成限光层的步骤进一步包括：形成限光层于量子点材料层的侧边外表面。
于部分实施方式中，该形成保护层的步骤进一步包括：形成保护层于量子点材料层的上侧外表面并延伸接触限光层。
于部分实施方式中，该形成保护层的步骤进一步包括：形成保护层于量子点材料层的上侧外表面。
于部分实施方式中，该形成限光层的步骤进一步包括：形成限光层于量子点材料层的侧边外表面及保护层的出光侧边表面。
于部分实施方式中，限光层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且该阻隔颗粒物质占整体重量百分比的5％～50％。
于部分实施方式中，阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
于部分实施方式中，阻隔层的上表面或侧边表面至发光二极管晶片的垂直距离至少为50微米。
于部分实施方式中，阻隔层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是不超过5％。
于部分实施方式中，阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
于部分实施方式中，保护层的材料选自与该阻隔层相同的材料。
于部分实施方式中，发光二极管晶片是通过高温的回焊炉制程来设置于该电路基板的表面，其中高温的温度是大于260℃。
以上所述仅用以阐述本发明所能解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。
附图说明
图1为现有技术的发光装置的剖面示意图；
图2为另一现有技术的发光装置的剖面示意图；
图3为根据本发明的第一实施方式的发光装置的剖面示意图；
图4为根据本发明的第二实施方式的发光装置的剖面示意图；
图5为根据本发明的第三实施方式的发光装置的剖面示意图；
图6为根据本发明的第四实施方式的发光装置的剖面示意图；
图7为根据本发明的第一实施方式的发光装置的制造方法的流程图；
图8为根据本发明的第二实施方式的发光装置的制造方法的流程图；
图9为根据本发明的第三实施方式的发光装置的制造方法的流程图；以及
图10为根据本发明的第四实施方式的发光装置的制造方法的流程图。
附图标记说明：
10：电路基板
101：电极接点
11：发光二极管晶片
12：阻隔层
121：上表面
122：侧边表面
13：量子点材料层
131：上侧外表面
132：侧边外表面
14：保护层
141：出光上表面
142：出光侧边表面
15：限光层
20：散热模块
8：发光二极管灯粒
80：支架
801：基板
802：框架
8021：支撑部
8022：容置空间
81：发光二极管晶片
82：封装胶材
821、831：量子点材料
822：胶材
83：量子点封装结构
832：容器
84：封装胶
9：电路板
D：距离
H：高度
S701～S709：流程图步骤说明
S801～S809：流程图步骤说明
S901～S909：流程图步骤说明
S1001～S1009：流程图步骤说明
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式为之。再者，实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧边”等位置词仅指当前指定视图的相对位置，而非绝对位置，在实施方式中，“上”及“外”是指相对较靠近使用者的一侧。
请参考图3，为根据本发明的第一实施方式的发光装置的剖面示意图。本实施方式的发光装置是一模块化结构，可直接应用于各种显示设备、照明装置等电子产品。发光装置是片状态样的模块化结构，并且可以是呈现为长条形、圆形等各种形状的片状态样，在此并非为本发明所限制。发光装置包含：电路基板10、发光二极管晶片11、具隔热作用的阻隔层12、量子点材料层13及保护层14。
发光二极管晶片11设置于电路基板10的表面，在本实施方式是例如设置于电路基板10的上方表面，具体来讲，发光二极管晶片11可例如是以表面贴焊技术(Surface MountTechnology,SMT)通过高温的回焊炉制程来直接固晶打线于电路基板10的表面，以电性连接电路基板10，其中高温的温度是大于260℃。在一实施方式中，发光二极管晶片11可以是一颗或多颗。在另一实施方式中，发光二极管晶片11可例如是蓝光发光二极管晶片。
具隔热作用的阻隔层12形成于电路基板10的表面，也就是和发光二极管晶片11位于电路基板10的同一表面，用来覆盖于发光二极管晶片11，具体来讲，阻隔层12是覆盖于发光二极管晶片11除了与电路基板10接触之面以外的所有表面，以完全密封发光二极管晶片11，阻隔发光二极管晶片11运作时产生的热能向外扩散。在一实施方式中，阻隔层12的材料是例如包含胶材及阻隔颗粒物质，并且为一透光层的设计。其中，阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是不超过5％，在较佳的实施方式中，阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是2％～3％。此外，胶材可例如是选用硅胶(Silicone)或环氧树脂(Epoxy)，而阻隔颗粒物质可例如是选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。需说明的是，阻隔层12在设计上若阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是大于5％的话，则会形成不透光效果。
此外，阻隔层12在完全密封发光二极管晶片11后提供了一上表面121及与上表面121接合的一侧边表面122，其中侧边表面122是泛指除了上表面121及和上表面121相对的下表面之外的所有表面，侧边表面122实际依阻隔层12所密封而成的形状而例如可包含四个表面、五个表面等，使得阻隔层12在上表面121的横截面为四边形、五边形等，在此并非本发明所限制。在另外的实施方式中，侧边表面122也可以是一体的圆弧形表面，使得阻隔层12在上表面121的横截面为圆形。
值得一提的是，阻隔层12为了能有效阻隔发光二极管晶片11运作时所产生的热能，避免让热能影响量子点材料层13而造成劣化，在一实施方式中，阻隔层12的上表面121或侧边表面122至发光二极管晶片11的垂直距离D较佳是至少设计为50微米，也就是阻隔层12的厚度较佳是至少50微米。
量子点材料层13至少形成于阻隔层12的上表面121，并且直接接触阻隔层12。在本实施方式中，量子点材料层13是自阻隔层12的上表面121延伸形成于阻隔层12的侧边表面122及电路基板10的表面，以完全包覆阻隔层12。在结构上，所形成的量子点材料层13具有一外表面，所述的外表面可进一步区分为一上侧外表面131及与上侧外表面131接合的一侧边外表面132。在本实施方式中，由于量子点材料层13是覆盖于阻隔层12，因此量子点材料层13的上侧外表面131是对应位于阻隔层12的上表面121上方；而侧边外表面132是对应位于阻隔层12的侧边表面122的外侧，并随着阻隔层12所形成的密封形状而包含数量相同且形状相同的表面。在另一实施方式中，量子点材料层13的厚度(自阻隔层12的上表面121至量子点材料层13的上侧外表面131的垂直距离)可例如设计为50微米。
量子点材料层13的材料可依实际设计来选择，在此并非本发明所限制，举例而言，量子点材料可以是镉系量子点，如硒化镉/硫化镉(CdSe/CdS)的核/壳(Core-shell)结构、磷化铟量子点，如磷化铟/硫化锌(InP/ZnS)的核/壳结构等。补充说明的是，具有量子点材料层13的发光装置具有提高色域(NTSC)的效果，在一实施方式中，具有量子点材料层13的发光装置相较于传统的发光二极管可提高20％以上的NTSC。
保护层14至少形成于量子点材料层13的部分外表面。在本实施方式中，保护层14形成于量子点材料层13的上侧外表面131，并自量子点材料层13的上侧外表面131延伸形成于量子点材料层13的侧边外表面132及电路基板10的表面，以完全密封量子点材料层13。在结构上，保护层14包含一出光上表面141及与出光上表面141接合的一出光侧边表面142。在本实施方式中，由于保护层14是完全覆盖于量子点材料层13，因此保护层14的出光上表面141是对应位于量子点材料层13的上侧外表面131上方；而出光侧边表面142是对应位于量子点材料层13的侧边外表面132的外侧，并随着量子点材料层13所形成的包覆形状而包含数量相同且形状相同的表面。在另一实施方式中，保护层14的出光侧边表面142也可不必随着量子点材料层13来成形，而可以依据实际设计需求而让出光侧边表面142包含与量子点材料层13的侧边外表面132数量不同及/或形状不同的表面。
在一实施方式中，保护层14是一透光层，其材料可以选自与阻隔层12相同的材料。当然，在其他实施方式中，保护层14的材料也可选自与阻隔层12不同的材料。此外，保护层14的厚度(自量子点材料层13的上侧外表面131至保护层14的出光上表面141的垂直距离)可例如设计为50微米。
承上所述，本实施方式所架构而成的发光装置是由内而外以迭层方式逐层堆栈制作而成，在一实施方式中，在发光二极管晶片11设置完成之后，其余在阻隔层12、量子点材料层13及保护层14的迭层制作方式可例如是逐层以灌胶及固化的方式来直接堆栈而成，使得整体在堆栈制程后可形成一模块化结构，让发光装置具有轻薄化的优势。在一实施方式中，自电路基板10的表面至保护层14的出光上表面141所形成的高度H是小于400微米。在另一实施方式中，自电路基板10的表面至保护层14的出光上表面141所形成的高度H是小于300微米。此外，发光装置通过阻隔层12及保护层14的设计，让量子点材料层13能够避免受到发光二极管晶片11运作时所产生的热能的影响，而且也能够避免受到外界环境的温度、湿气及氧气的影响，延长量子点材料层13应用于发光装置时的使用寿命。
进一步说明的是，由于阻隔层12及保护层14包含阻隔颗粒物质，因此可增加发光装置的光线散射效果。此外，由于阻隔层12及保护层14是例如采用透光层的设计，因此本实施方式中的发光二极管晶片11所产生的光线将不会受到任何阻碍，而可完全由保护层14的出光上表面141及出光侧边表面142向外射出，让发光装置具有较大的发光角度及范围。
本实施方式的发光装置更包括散热模块20，设置于电路基板10相对于发光二极管晶片11的表面，也就是电路基板10的下方表面。散热模块20用来将发光二极管晶片11运作产生的热能散出，避免发光二极管晶片11因过热而造成使用寿命衰减。在一实施方式中，散热模块20可以通过机构组合件(图未示)来直接组装于电路基板10，在另外的实施方式中，散热模块20也可通过黏合胶(图未示)来贴附于电路基板10。
此外，电路基板10包括电路布线(图未示)和一对电极接点101，该对电极接点101例如是一个正电接点和一个负电接点，用来接受一外部电源(图未示)的供电。电路基板10上的所有发光二极管晶片11通过电路布线进行串联及/或并联，并与该对电极接点101电性连接。当发光装置应用于各种显示设备、照明装置等电子产品时，只需将电子产品所提供的外部电源电性连接于该对电路接点101即可进行使用。
请参考图4，为根据本发明的第二实施方式的发光装置的剖面示意图。图4所示的发光装置的结构大致与第一实施方式的发光装置的结构相同，差异点在于，本实施方式的发光装置更包含一限光层15，此外在量子点材料层13及保护层14的形成位置上也有所不同。以下仅针对不同结构的部分进行说明，相同结构的部分就不再加以赘述。
本实施方式的量子点材料层13仅形成于阻隔层12的上表面121。增加设计的限光层15则是形成于电路基板10的表面及阻隔层12的侧边表面122。此外，保护层14形成于量子点材料层13的上侧外表面131和侧边外表面132，并与限光层15接合。如此一来，本实施方式是通过保护层14和限光层15的接合结构设计来完全密封阻隔层12和量子点材料层13。
承上所述的结构，本实施方式的限光层15的高度等于电路基板10的表面至阻隔层12的上表面121之间的垂直距离。此外，限光层15为不透光层，可反射发光二极管晶片11射出的光线，进而限制发光装置的发光角度及范围。在一实施方式中，限光层15的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，其中阻隔颗粒物质占整体重量百分比的5％～50％，并且胶材可例如选用硅胶或(Silicone)或环氧树脂(Epoxy)，而阻隔颗粒物质可例如是选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。此外，在其他实施方式中，限光层15可设计为白色不透光层。需说明的是，限光层15在设计上若阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是超过50％的话，则会造成粉胶比太高，让限光层15的附着度降低而容易产生脱落(Peeling)的现象。
本实施方式所架构而成的发光装置是由内而外以迭层方式逐层堆栈制作而成，在一实施方式中，在发光二极管晶片11设置完成之后，其余在阻隔层12、量子点材料层13、保护层14及限光层15的迭层制作方式可例如是逐层以灌胶及固化的方式来直接堆栈而成；另外也可以是逐层以贴片方式来直接堆栈而成，使得整体在堆栈制程后可形成一模块化结构，让发光装置具有轻薄化的优势。而有别于第一实施方式的架构，本实施方式是利用阻隔层12来避免发光二极管晶片11产生的热能影响量子点材料层13，并利用保护层14及限光层15所形成的接合结构来避免外界环境的温度、湿气及氧气影响量子点材料层13。
此外，本实施方式的发光二极管晶片11所发出的光线相较于第一实施方式(图3)会较为集中，发光二极管晶片11所发出的光线会在高于限光层15高度的位置之后才再由保护层14的出光上表面141及出光侧边表面142向外射出。
请再参考图5，为根据本发明的第三实施方式的发光装置的剖面示意图。图5所示的发光装置的结构大致与第二实施方式的发光装置的结构相同，差异点在于，本实施方式的发光装置的保护层14及限光层15之间所形成的位置关系不同。以下也仅针对不同结构的部分进行说明，其余部分就不再赘述。
本实施方式的限光层15形成于量子点材料层13的侧边外表面132。相对的，保护层14是形成于量子点材料层13的上侧外表面131并延伸接触限光层15，使保护层14和限光层15得以接合而完全密封阻隔层12和量子点材料层13。
承上所述的结构，本实施方式的限光层15的高度等于电路基板10的表面至量子点材料层13的上侧外表面131之间的垂直距离。由于本实施方式的限光层15的高度相对高于第二实施方式(图4)的限光层15的高度，因此本实施方式的发光二极管晶片11所发出的光线相较于第二实施方式将会更为集中，发光二极管晶片11所发出的光线会在高于限光层15高度的位置之后才再由保护层14的出光上表面141及出光侧边表面142向外射出。
请再参考图6，为根据本发明的第四实施方式的发光装置的剖面示意图。图6所示的发光装置的结构大致与第二实施方式的发光装置的结构相同，差异点在于，本实施方式的发光装置的保护层14及限光层15之间所形成的位置关系不同。以下也仅针对不同结构的部分进行说明，其余部分就不再赘述。
本实施方式的保护层14仅形成于覆盖量子点材料层13的上侧外表面131。限光层15则是形成于量子点材料层13的侧边外表面132及保护层14的出光侧边表面142，使得保护层14和限光层15得以接合而用来完全密封阻隔层12和量子点材料层13。
承上所述的结构，本实施方式的限光层15的高度等于电路基板10的表面至保护层14的出光上表面141之间的垂直距离。由于本实施方式的限光层15的高度相对更高于第三实施方式(图5)的限光层15的高度，因此本实施方式的发光二极管晶片11所发出的光线相较于第三实施方式将会更为集中，发光二极管晶片11所发出的光线会在高于限光层15高度的位置之后直接由保护层14的出光上表面141向外射出，换言之，本实施方式的发光二极管晶片11所发出的光线将会被限制为集中向上射出。
由本发明第二实施方式(图4)至第四实施方式(图6)的内容可以了解，为了因应不同电子产品的规格需求，限光层15可设计为不同的高度，用以调整发光装置的发光角度及范围，让应用上可以获得较佳的适用性。
为了进一步说明前述各实施方式的发光装置的制作过程，请继续参考以下所陈述的各种制造方法实施方式，需先叙明的是，以下主要是针对流程步骤来进行说明，有关结构、材料的部分就不再重复赘述。
请参考图7，为根据本发明的第一实施方式的发光装置的制造方法的流程图。为了更明确了解，可再一并参照图3所示的发光装置的结构。本实施方式的发光装置的制造方法的步骤包括：首先，设置发光二极管晶片11于电路基板10的表面(S701)。其中，发光二极管晶片11可例如是以SMT通过高温的回焊炉制程来直接固晶打线于电路基板10的表面，其中高温的温度是大于260℃。接着，形成具隔热作用的阻隔层12于电路基板10的表面，并覆盖发光二极管晶片11(S703)，其中阻隔层12是用来完全密封发光二极管晶片11，阻隔发光二极管晶片11运作时产生的热能向外扩散。
在利用阻隔层12来密封发光二极管晶片11之后，形成量子点材料层13于阻隔层12的上表面121(S705)，并且进一步自阻隔层12的上表面121延伸形成量子点材料层13于阻隔层12的侧边表面122及电路基板10的表面(S707)，让量子点材料层13可以直接接触阻隔层12并完全包覆阻隔层12。在一实施方式中，步骤S705和步骤S707可以在制程的同一步骤中进行。最后，再形成保护层14于量子点材料层13的上侧外表面131及侧边外表面132(S709)，更具体来讲，保护层14是形成于量子点材料层13的上侧外表面131，并自量子点材料层13的上侧外表面131延伸形成于量子点材料层13的侧边外表面132及电路基板10的表面，以完全密封量子点材料层13。
在一实施方式中，为了让发光装置具有较佳的散热效果，在步骤S709完成之后，可再选择性地设置散热模块20于电路基板10相对于发光二极管晶片11的表面。
请再参考图8，为根据本发明的第二实施方式的发光装置的制造方法的流程图。为了更明确了解，可再一并参照图4所示的发光装置的结构。本实施方式的发光装置的制造方法中的步骤S801～S805大致与第一实施方式中的步骤S701～S705相同，因此就不再赘述。
在步骤S805完成之后，本实施方式进一步形成限光层15于电路基板10的表面及阻隔层12的侧边表面122(S807)，以及形成保护层14于量子点材料层13的上侧外表面131及侧边外表面132(S809)，使得保护层14得以接触限光层15，并与限光层15接合而用来完全密封阻隔层12及量子点材料层13。此外，为了让发光装置具有较佳的散热效果，在步骤S809完成之后，同样可再选择性地设置散热模块20于电路基板10相对于发光二极管晶片11的表面。
请再参考图9，为根据本发明的第三实施方式的发光装置的制造方法的流程图。为了更明确了解，可再一并参照图5所示的发光装置的结构。本实施方式的发光装置的制造方法中的步骤S901～S905大致与第一实施方式中的步骤S701～S705相同，因此就不再赘述。
在步骤S905完成之后，本实施方式进一步形成限光层15于电路基板10的表面、阻隔层12的侧边表面122及量子点材料层13的侧边外表面132(S907)，以及形成保护层14于量子点材料层13的上侧外表面131并延伸接触限光层15(S909)，使得保护层14得以与限光层15接合而用来完全密封阻隔层12及量子点材料层13。此外，为了让发光装置具有较佳的散热效果，在步骤S909完成之后，同样可再选择性地设置散热模块20于电路基板10相对于发光二极管晶片11的表面。
请再参考图10，为根据本发明的第四实施方式的发光装置的制造方法的流程图。为了更明确了解，可再一并参照图6所示的发光装置的结构。本实施方式的发光装置的制造方法中的步骤S1001～S1005大致与第一实施方式中的步骤S701～S705相同，因此就不再赘述。
在步骤S1005完成之后，本实施方式进一步形成保护层14于量子点材料层13的上侧外表面131(S1007)，以及形成限光层15于电路基板10的表面、阻隔层12的侧边表面122、量子点材料层13的侧边外表面132及保护层14的出光侧边表面142(S1009)。如此一来，保护层14得以与限光层15接合而用来完全密封阻隔层12及量子点材料层13。此外，为了让发光装置具有较佳的散热效果，在步骤S909完成之后，同样可再选择性地设置散热模块20于电路基板10相对于发光二极管晶片11的表面。
由前述各个制造方法的实例可以了解，实施方式中有关阻隔层12、量子点材料层13、保护层14，甚至是限光层15都可例如是逐层以灌胶及固化的方式来直接堆栈而成；另外也可以是逐层以贴片方式来直接堆栈而成，使得整体在堆栈制程后可形成一模块化结构。结构上，量子点材料层13藉由阻隔层12的阻隔作用而有效避免受到发光二极管晶片11所产生的高温的影响，以及藉由保护层14或藉由保护层14及限光层15的密封保护作用而有效避免受到外界环境的温度、湿气及氧气的影响。整体而言，在具有量子点材料的发光装置中，完全不需要有任何支撑用的支架或框架设计，让模块化后的发光装置整体具有轻薄化的优势。
虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (34)
1.一种发光装置，其特征在于，包含：
一电路基板；
一发光二极管晶片，设置于所述电路基板的表面；
一具隔热作用的阻隔层，形成于所述电路基板的表面并覆盖于所述发光二极管晶片，用以完全密封所述发光二极管晶片，阻隔所述发光二极管晶片产生的热能向外扩散，其中所述阻隔层包含一上表面及与所述上表面接合的一侧边表面；
一量子点材料层，至少形成于所述阻隔层的所述上表面，以直接接触所述阻隔层；以及
一保护层，至少形成于所述量子点材料层的部分的一外表面。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述量子点材料层自所述阻隔层的所述上表面延伸形成于所述阻隔层的所述侧边表面及所述电路基板的表面，以完全包覆所述阻隔层。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述量子点材料层的所述外表面区分为一上侧外表面及与所述上侧外表面接合的一侧边外表面，所述保护层形成于所述量子点材料层的所述上侧外表面，并自所述量子点材料层的所述上侧外表面延伸形成于所述量子点材料层的所述侧边外表面及所述电路基板的表面，以完全密封所述量子点材料层。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一限光层，形成于所述电路基板的表面及所述阻隔层的所述侧边表面，并与所述保护层接合而完全密封所述阻隔层及所述量子点材料层；
其中，所述量子点材料层的所述外表面区分为一上侧外表面及与所述上侧外表面接合的一侧边外表面，并且所述保护层包含一出光上表面及与所述出光上表面接合的一出光侧边表面。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述保护层形成于所述量子点材料层的所述上侧外表面及所述侧边外表面。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述限光层的高度等于所述电路基板的表面至所述阻隔层的所述上表面之间的垂直距离。
7.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述限光层形成于所述量子点材料层的所述侧边外表面，并且所述保护层形成于所述量子点材料层的所述上侧外表面并延伸接触所述限光层。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述限光层的高度等于所述电路基板的表面至所述量子点材料层的所述上侧外表面之间的垂直距离。
9.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述保护层形成于所述量子点材料层的所述上侧外表面，并且所述限光层形成于所述量子点材料层的所述侧边外表面及所述保护层的所述出光侧边表面。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，所述限光层的高度等于所述电路基板的表面至所述保护层的所述出光上表面之间的垂直距离。
11.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述限光层为不透光层，用以反射所述发光二极管晶片射出的光线。
12.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述限光层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且所述阻隔颗粒物质占整体重量百分比的5％～50％。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，所述阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
14.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述阻隔层的所述上表面或所述侧边表面至所述发光二极管晶片的垂直距离至少为50微米。
15.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述阻隔层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且所述阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是不超过5％。
16.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，所述阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
17.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，所述保护层的材料选自与所述阻隔层相同的材料。
18.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括：
一散热模块，设置于所述电路基板相对于所述发光二极管晶片的表面。
19.一种发光装置的制造方法，其特征在于，步骤包括：
设置一发光二极管晶片于一电路基板的表面；
形成一具隔热作用的阻隔层于所述电路基板的表面并覆盖所述发光二极管晶片，用以完全密封所述发光二极管晶片，阻隔所述发光二极管晶片产生的热能向外扩散，其中所述阻隔层包含一上表面及与所述上表面接合的一侧边表面；
形成一量子点材料层至少位于所述阻隔层的所述上表面，并直接接触所述阻隔层；以及
形成一保护层至少于所述量子点材料层的部分的一外表面。
20.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述量子点材料层的步骤更包括：
自所述阻隔层的所述上表面延伸形成于所述阻隔层的所述侧边表面及所述电路基板的表面，以完全包覆所述阻隔层。
21.根据权利要求20所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述量子点材料层的所述外表面区分为一上侧外表面及与所述上侧外表面接合的一侧边外表面，所述保护层形成于所述量子点材料层的所述上侧外表面，并自所述量子点材料层的所述上侧外表面延伸形成于所述量子点材料层的所述侧边外表面及所述电路基板的表面，以完全密封所述量子点材料层。
22.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法，其特征在于，更包括：
形成一限光层于所述电路基板的表面及所述阻隔层的所述侧边表面，并与所述保护层接合而完全密封所述阻隔层及所述量子点材料层；
其中，所述量子点材料层的所述外表面区分为一上侧外表面及与所述上侧外表面接合的一侧边外表面，并且所述保护层包含一出光上表面及与所述出光上表面接合的一出光侧边表面。
23.根据权利要求22所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述保护层的步骤进一步包括：
形成所述保护层于所述量子点材料层的所述上侧外表面及所述侧边外表面。
24.根据权利要求22所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述限光层的步骤进一步包括：
形成所述限光层于所述量子点材料层的所述侧边外表面。
25.根据权利要求24所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述保护层的步骤进一步包括：
形成所述保护层于所述量子点材料层的所述上侧外表面并延伸接触所述限光层。
26.根据权利要求22所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述保护层的步骤进一步包括：
形成所述保护层于所述量子点材料层的所述上侧外表面。
27.根据权利要求26所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述形成所述限光层的步骤进一步包括：
形成所述限光层于所述量子点材料层的所述侧边外表面及所述保护层的所述出光侧边表面。
28.根据权利要求22所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述限光层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且所述阻隔颗粒物质占整体重量百分比的5％～50％。
29.根据权利要求28所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
30.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述阻隔层的所述上表面或所述侧边表面至所述发光二极管晶片的垂直距离至少为50微米。
31.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述阻隔层的材料包含胶材及阻隔颗粒物质，并且所述阻隔颗粒物质占整体的重量百分比是不超过5％。
32.根据权利要求31所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述阻隔颗粒物质选自二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)及二氧化锆(ZrO2)的任一或组合。
33.根据权利要求31所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述保护层的材料选自与所述阻隔层相同的材料。
34.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法，其特征在于，所述发光二极管晶片是通过高温的回焊炉制程来设置于所述电路基板的表面，其中高温的温度是大于260℃。
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2018
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