CN115274979A - 发光元件及包括该发光元件的发光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光模块,包括:电路基板;以及多个发光元件,并排地贴装于电路基板,具有包括长边和短边的上表面,其中,发光元件包括:发光二极管芯片,在下表面形成有凸起垫;波长转换部件,覆盖发光二极管芯片的侧面及上表面,并且上表面包括长边和短边;白色阻挡部件,覆盖波长转换部件的长边的两侧面及发光二极管芯片的下表面;以及导电粘合部件,形成于发光二极管芯片的下部,其中,白色阻挡部件包括位于发光二极管芯片下部的通孔,导电粘合部件填充通孔,白色阻挡部件暴露波长转换部件的短边的两侧面,多个发光元件配置为相邻的发光元件之间暴露有波长转换部件的侧面相互面对。
Description
技术领域
本申请是申请日为2018年12月18日、申请号为201880005641.2、发明名称为“发光元件及包括该发光元件的发光模块”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
通常,发光元件在显示装置的背光光源等多种领域作为光源而使用。尤其,作为背光光源,发光元件大致可分为顶部发光元件和侧发光元件。侧发光元件使用于边缘型(Edgetype)背光模块以将光朝导光板的侧面入射。
使用于边缘型背光模块的发光元件通常有必要朝导光板的厚度方向,即朝上下方向较窄地发出光,并且沿导光板的边缘朝侧面方向较宽地发出光。为此,使用于该背光模块的侧发光元件大致形成为朝一侧方向具有细长的形状的矩形形状。
另外,最近正在研究一种如下的方案:将芯片级封装件形状的发光元件直接贴装于电路基板上,从而作为光源形成边缘型背光模块。在利用芯片级封装件的情况下,相比于现有的利用引线框架的侧发光二极管封装件,具有可减小发光元件的尺寸并且模块生产工序变得简便的优点。
在将芯片级封装件形状的发光元件作为侧发光元件使用的情况下,装配于侧发光元件的发光二极管芯片具有朝一侧方向细长的形状。
发明内容
技术课题
本发明所要解决的课题为提供一种用于防止发生暗点现象的发光元件及包括该发光元件的发光模块。
本发明所要解决的另一个课题在于提供一种能够维持小型化并能够提升发光效率的发光元件及包括该发光元件的发光模块。
技术方案
根据本发明的一实施例提供一种包括发光二极管芯片、透光部件、白色阻挡部件及导电粘合部件的发光元件。所述发光二极管芯片的下表面形成有凸起垫。所述透光部件覆盖所述发光二极管芯片的侧面及上表面,所述上表面为包括长边和短边的矩形形状。所述白色阻挡部件覆盖所述透光部件的长边的两侧面及所述发光二极管芯片的下表面。所述导电粘合部件形成为在所述发光二极管芯片的下部贯通所述白色阻挡部件。此时,所述导电粘合部件的上表面与所述发光二极管芯片的凸起垫连接,并且所述导电粘合部件的下表面从所述白色阻挡部件的下表面暴露。并且,所述白色阻挡部件暴露所述透光部件的短边的两侧面。
根据本发明的其他实施例提供电路基板及贴装于基板上并包括长边和短边的多个发光元件。在此,所述发光元件包括发光二极管芯片、透光部件、白色阻挡部件及导电粘合部件。所述发光二极管芯片的下表面形成有凸起垫。所述透光部件覆盖所述发光二极管芯片的侧面及上表面。此时,所述透光部件的上表面包括长边和短边。所述白色阻挡部件覆盖所述透光部件的长边的两侧面及发光二极管芯片的下表面。导电粘合部件形成为在所述发光二极管芯片的下部贯通所述白色阻挡部件。此时,所述导电粘合部件的上表面与所述发光二极管芯片的所述凸起垫连接,并且所述导电粘合部件的下表面暴露于所述白色阻挡部件的下表面。所述白色阻挡部件暴露所述透光部件的短边的两侧面。并且,所述多个发光元件配置为相邻的发光元件之间暴露有所述透光部件的侧面相互面对。
发明效果
根据本发明的实施例的发光元件及包括该发光元件的发光模块减少了配置于相互相邻的发光元件的内部的发光二极管芯片之间的相隔距离,从而使光能够充分地到达于发光元件之间的区域。
根据本发明的实施例的发光元件及包括该发光元件的发光模块能够维持小型化并提升发光效率。
针对本发明的其他特征及优点通过以下详细说明可明确。
附图说明
图1及图2是示出根据本发明的第一实施例的发光二极管芯片的示例图。
图3是示出根据本发明的第二实施例的发光二极管芯片的示例图。
图4至图6是示出根据本发明的第一实施例的其他发光元件的示例图。
图7至图9是示出根据本发明的第二实施例的发光元件的示例图。
图10至图12是示出根据本发明的第三实施例的发光元件的示例图。
图13是示出根据本发明的第一实施例的发光模块的示例图。
图14是示出根据本发明的第二实施例的发光模块的示例图。
图15至图18是示出根据本发明的第四实施例的发光元件的示例图。
图19至图30是示出根据本发明的实施例的发光元件的生产工序的示例图。
图31至图33是示出根据本发明的第五实施例的发光元件的示例图。
图34及图35是示出根据本发明的实施例的显示装置的示例图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。为了能够将本发明的思想充分传递给本领域技术人员,作为示例提供以下介绍的实施例。因此,本发明并不限定于如下所述的实施例,其可以具体化为其他形态。另外,在附图中,可能为了方便而夸大示出构成要素的宽度、长度、厚度等。在整个说明书中,相同的附图符号表示相同的构成要素,相似的附图符号表示相似的构成要素。
本说明书中,术语“发光二极管芯片”所指的是,利用晶圆的外延层生长,并完成电极及凸起垫的形成之后,通过单一化工序分离为个别的芯片而形成的芯片。另外,“发光元件”意味着可个别地贴装于电路基板等的单位元件。发光元件包括借由单一化工序而分离为个别的芯片的发光二极管芯片。
根据本发明的实施例的发光元件包括:基板;发光结构体,位于所述基板的下部;第一凸起垫,位于所述发光结构体的下部,并电连接于所述第一导电型半导体层;以及第二凸起垫,形成于所述发光结构体的下部,相隔于所述第一凸起垫,并电连接于所述第二导电型半导体层。所述发光结构体包括位于所述基板的下部的第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及形成于所述第一导电型半导体层和第二半导体层之间的活性层。所述基板的下表面具有包含长边及短边的矩形形状。所述第一凸起垫沿所述基板的一长边而细长地配置。并且,所述第二凸起垫沿基板的另一长边而细长地配置。
所述第一凸起垫及所述第二凸起垫中的至少一个横穿与所述基板的下表面的短边平行的中心线。
所述第一凸起垫可包括:第一长形部,沿所述基板的一长边而细长地配置,以及第一延伸部,从所述第一长形部沿所述基板的一短边形成。
所述第二凸起垫可包括沿所述基板的另一长边而细长地配置的第二长形部,及从第二长形部沿基板的另一短边形成的第二延伸部。
所述发光元件还包括形成为覆盖所述基板的侧面及上表面的波长转换层。
在所述基板的侧面的所述波长转换部件的厚度小于从所述基板的上表面至第一凸起垫及第二凸起垫位置的高度,并大于在所述基板的上表面的波长转换部件的厚度。
发光元件还可以包括覆盖所述波长转换层的侧面及所述发光结构体下部的白色阻挡层。所述白色阻挡层沿所述基板的两侧的长边而覆盖所述波长转换层的侧面,以使暴露覆盖所述基板的两侧短边的所述波长转换部件的侧面。
在此,所述白色阻挡层包括有机硅树脂或环氧树脂。
并且,覆盖所述波长转换层的侧面的白色阻挡层的内壁可以形成为具有倾斜度。
发光元件还可以包括连接于所述第一凸起垫及所述第二凸起垫的导电粘合部件。覆盖所述发光结构体下部的白色阻挡部件具有多个通孔,并且,所述导电粘合部件填充所述多个通孔。
根据本发明的实施例的发光模块包括电路基板及贴装于所述电路基板上的发光元件。发光元件包括:基板;发光结构体,位于所述基板的下部;第一凸起垫,位于所述发光结构体的下部,并电连接于所述第一导电型半导体层;以及第二凸起垫,形成于所述发光结构体的下部,与所述第一凸起垫横向相隔,并电连接于所述第二导电型半导体层。所述发光结构体包括位于所述基板的下部的第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及形成于所述第一导电型半导体层和所述第二半导体层之间的活性层。所述基板的下表面具有包含长边及短边的矩形形状。所述第一凸起垫沿基板的一长边而细长地配置。第二凸起垫沿基板的另一长边而细长地配置。
所述第一凸起垫及所述第二凸起垫中的至少一个横穿与所述基板的下表面的短边平行的中心线。
所述第一凸起垫可包括沿所述基板的一长边而细长地配置的第一长形部及从所述第一长形部沿所述基板的一短边形成的第一延伸部。
第二凸起垫可包括沿所述基板的另一长边细长地配置的第二长形部及从第二长形部沿所述基板的另一短边形成的第二延伸部。
发光模块还可包括形成为覆盖所述基板的侧面及上表面的波长转换部件。
发光模块还可包括覆盖所述波长转换层的侧面及所述发光结构体下部的白色阻挡层。所述白色阻挡层沿所述基板的两侧的长边覆盖所述波长转换层的侧面且暴露覆盖所述基板的两侧短边的所述波长转换层的侧面。
发光模块还可包括连接于所述第一凸起垫及所述第二凸起垫的导电粘合部件。
覆盖所述发光结构体下部的白色阻挡层具有多个通孔,并且,所述导电粘合部件填充所述多个通孔。
所述发光模块的电路基板包括配置有所述发光元件的第一区域及垂直于所述第一区域的第二区域。
并且,所述发光模块还可包括贴装于所述电路基板,以位于所述发光元件的基板的一侧短边侧,并且还可以包括包含稳压二极管的稳压元件。
所述稳压元件还可包括覆盖所述稳压二极管的白色阻挡层。
根据本发明的另一实施例的发光元件包括发光二极管芯片、透光部件、白色阻挡部件及导电粘合部件。在所述发光二极管芯片的下表面形成有凸起垫。所述透光部件覆盖所述发光二极管芯片的侧面及上表面,所述上表面为包括长边和短边的矩形形状。所述白色阻挡部件覆盖所述透光部件的长边的两侧面及发光二极管芯片的下表面。所述导电粘合部件形成为在所述发光二极管芯片的下部贯通所述白色阻挡部件。此时,所述导电粘合部件的上表面与所述发光二极管芯片的凸起垫连接,并且所述导电粘合部件的下表面在所述白色阻挡部件的下表面暴露。并且,白色阻挡部件暴露所述透光部件的短边的两侧面。
所述发光二极管芯片包括基板、发光结构体、第一凸起垫及第二凸起垫。所述发光结构体位于所述基板的下部,并包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及形成于第一导电型半导体层和第二半导体层之间的活性层。所述第一凸起垫位于所述发光结构体的下部,并电连接于所述第一导电型半导体层。所述第二凸起垫形成于所述发光结构体的下部,并且从所述第一凸起垫隔开,并电连接于所述第二导电型半导体层。此时,所述基板的下表面具有包含长边及短边的矩形形状。并且,所述第一凸起垫及所述第二凸起垫沿所述基板的下表面的长边并排地配置。
发光元件还包括形成为覆盖基板的侧面及上表面的波长转换部件,所述波长变化部件覆盖所述发光二极管芯片的短边的侧面的部分相比于覆盖所述发光二极管芯片的长边的侧面的部分薄。
作为一实施例,覆盖所述波长转换部件的侧面的所述白色阻挡部件的内壁具有倾斜度。
并且,所述白色阻挡部件的内壁可包括与所述白色阻挡部件的底面相接的第一内壁及与所述第一内壁相接并延伸至所述白色阻挡部件的上表面的第二内壁。此时,所述第一内壁和所述第二内壁的倾斜度可以相互不同。
并且,所述白色阻挡部件以所述发光二极管芯片的侧面为基准,所述第一内壁可以具有大于所述第二内壁的倾斜角。
所述发光元件还可以包括分散于所述透光部件的波长转换物质。
根据本发明的其他实施例可提供:电路基板;以及多个发光元件,贴装于所述电路基板,并包括长边和短边。在此,发光元件包括发光二极管芯片、透光部件、白色阻挡部件及导电粘合部件。在所述发光二极管芯片的下表面形成有凸起垫。所述透光部件覆盖所述发光二极管芯片的侧面及上表面。此时,所述透光部件的上表面包括长边和短边。所述白色阻挡部件覆盖所述透光部件的长边的两侧面及所述发光二极管芯片的下表面。所述导电粘合部件形成为在所述发光二极管芯片的下部贯通所述白色阻挡部件。此时,所述导电粘合部件的上表面与所述发光二极管芯片的所述凸起垫连接,并且所述导电粘合部件的下表面暴露于所述白色阻挡部件的下表面。所述白色阻挡部件暴露所述透光部件的短边的两侧面。并且,所述多个发光元件配置为相邻的发光元件之间暴露有所述透光部件的侧面相互面对。
发光二极管芯片包括基板、发光结构体、第一凸起垫及第二凸起垫。所述发光结构体位于所述基板的下部,并包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及形成于所述第一导电型半导体层和所述第二半导体层之间的活性层。第一凸起垫,位于所述发光结构体的下部,并电连接于所述第一导电型半导体层。第二凸起垫,形成于所述发光结构体的下部,从所述第一凸起垫隔开,并电连接于所述第二导电型半导体层。此时,所述基板的下表面具有包含长边及短边的矩形形状。并且,所述第一凸起垫及所述第二凸起垫沿所述基板的下表面的长边并排地配置。
发光元件还包括形成为覆盖所述基板的侧面及上表面的波长转换部件,所述波长变化部件的覆盖所述发光二极管芯片的短边的侧面的部分相比于覆盖所述发光二极管芯片的长边的侧面的部分较薄。
作为一例,覆盖所述波长转换部件的侧面的所述白色阻挡部件的内壁可以具有倾斜度。
并且,所述白色阻挡部件的内壁可包括与所述白色阻挡部件的底面相接的第一内壁及与所述第一内壁相接并延伸至所述白色阻挡部件的上表面的第二内壁。此时,所述第一内壁和所述第二内壁的倾斜角可相互不同。
并且,所述白色阻挡部件可以为以所述发光二极管芯片的侧面为基准第一内壁的倾斜度大于第二内壁的倾斜角。
并且,所述透光部件的覆盖所述发光元件的短边的两侧面的部分通过上述白色阻挡部件而暴露。
在所述电路基板形成有具有导电性的电路图案。此时,所述多个发光元件与所述电路图案电连接。
并且,所述多个发光元件可以通过所述电路图案相互串联连接。
所述发光元件还可以包括分散于透光部件的波长转换物质。
以下参考附图进行具体说明。
图1及图2是示出根据本发明的第一实施例的发光二极管芯片的示例图。
图1是根据本发明的第一实施例的发光二极管芯片100的下部平面图,图2是根据本发明的第一实施例的发光二极管芯片100的剖面图(A1-A2)。
参考图1及图2,发光二极管芯片100包括基板110、发光结构体120、欧姆反射层130、第一绝缘层140、第一凸起金属层151、第二凸起金属层152、第二绝缘层160、第一凸起垫170及第二凸起垫180。包括上述构成的发光二极管芯片100的下部边框具有包含长边和短边的矩形结构。在此,长边为下部边框中长度较长的边,短边为相比于长边长度较短的边。
基板110只要是能够生长氮化镓基半导体层的基板,则不受特别限定。例如,基板110可以为蓝宝石基板,氮化镓基板,碳化硅(SiC)基板等多种基板,并且可以为图案化的蓝宝石基板。基板110具有包含长边和短边的矩形形状。
在基板110下部形成有发光结构体120。发光结构体120包括第一导电型半导体层121、活性层122、第二导电型半导体层123。
第一导电型半导体层121形成于基板110下部。第一导电型半导体层121可以为生长在基板110上的层,并且可以为氮化镓基半导体层。第一导电型半导体层121可以为掺杂有杂质(例如,硅)的氮化镓基半导体层。在此,虽然第一导电型半导体层121被描述为区别于基板110,然而在基板110为氮化镓基板的情况下,两者之间的界线可以不被区分得特别明确。
第一导电型半导体层121的下部配置有台面M。台面M可位于第一导电型半导体层121区域内。从而,第一导电型半导体层的边缘区域可以暴露于外部,而不被台面M所覆盖。并且,台面M可包括第一导电型半导体层121的一部分。
台面M包括第二导电型半导体层123和活性层。活性层122形成于第一导电型半导体层121的下部,第二导电型半导体层123形成于活性层122的下部。活性层122可具有单量子阱结构或多量子阱结构。活性层122内的阱层的的组成及厚度决定所产生的光的波长。尤其,通过调节阱层的组成,可提供生成紫外线、蓝光或绿光的活性层。
第二导电型半导体层123可以为掺杂有p型杂质(例如,镁(Mg))的氮化镓基半导体层。
第一导电型半导体层121及第二导电型半导体层123分别可以为单一层,然而并非局限于此。第一导电型半导体层121及第二导电型半导体层123可以为多层,也可包括超晶格层。
第一导电型半导体层121、活性层122及第二导电型半导体层可利用如金属有机化学气相生长法(MOCVD)或分子束外延(MBE)等公知的方法在腔室内生长于基板110而形成。
台面M具有倾斜的侧面,从而随着远离第一导电型半导体层该面积逐渐变窄。从而,可稳定地形成覆盖台面M的侧面的层。
另外,台面M随基板110的形状可具有细长的矩形形状,并且可包括沿基板110的长度方向暴露第一导电型半导体层121的凹槽。如图1中所图示,凹槽可以从相邻于基板的一侧短边的台面M的短边中央沿基板110长边穿过台面M的中心。凹槽的长度相比于台面M的长边的长度较短,从而,台面M的另一个短边相隔于凹槽。
欧姆反射层130形成于第二导电型半导体层123下部,以接触于第二导电型半导体层123。欧姆反射层130可在台面M的上部区域遍布于台面的几乎全区域而配置。参考图2,欧姆反射层130并未配置为覆盖台面M上部区域的全部。例如,欧姆反射层130可覆盖台面M上部区域的80%以上。进而欧姆反射层130可覆盖台面M上部区域的90%以上。虽然本图中未图示,但是在台面M上部区域还形成有欧姆氧化物层(未图示),以覆盖欧姆反射层130的周边的台面M。在欧姆反射层130的周围配置有欧姆氧化物层(未图示)的情况下,由于欧姆接触区域变宽,从而可以降低发光二极管的正向电压。
欧姆反射层130可包括具有反射性的金属层。从而,欧姆反射层130可将从活性层122生成朝欧姆反射层130行进的光反射从而朝向基板110。例如,欧姆反射层130可形成为单一金属层,或者可以包括欧姆层和反射层。例如,欧姆层可包括诸如镍的金属,反射层可包括诸如银或铝的反射率较高的金属。并且,欧姆反射层130可包括阻挡层。阻挡层可包括镍、钛及金。例如,欧姆反射层130可形成为镍/银/镍/钛/镍/钛/金/钛的多层结构。
在其他实施例中,欧姆反射层130可包括:透明氧化物层,欧姆接触于第二导电型半导体层123;绝缘层,覆盖透明氧化物层,且具有暴露透明氧化物层的开口部;以及金属反射层,覆盖所述绝缘层,并通过绝缘层的开口部连接于透明氧化物层。根据此种结构可提供全向反射器(omnidirectional reflector)。
另外,第一绝缘层140覆盖台面M及欧姆反射层130。并且,第一绝缘层140可覆盖台面M侧面。此时,第一绝缘层140可覆盖在台面M侧面暴露的第一导电型半导体层的一部分。如此形成的第一绝缘层140暴露了沿台面M的周围而设置的第一导电型半导体层121。
并且,第一绝缘层140形成有至少一个暴露欧姆反射层130的开口部。形成于第一绝缘层140的开口部141形成于之后将形成第二垫金属层152的台面M下部。通过此开口部141,第二垫金属层152和第二导电型半导体层123相连接,从而形成电连接。
第一绝缘层140可由SiO2或Si3N4的单一层而形成。然而第一绝缘层140并不局限于此。例如,第一绝缘层140可形成为包括氮化硅膜和氧化硅膜的多层结构,也可包括将氧化硅膜和氧化钛膜交替层叠的分布布拉格反射器。
第一垫金属层151形成于第一绝缘层140的下部及由第一绝缘层140而暴露的第一导电型半导体层121的一部分的下部。第一垫金属层151借由第一绝缘层140而与台面M及欧姆反射层130绝缘。如此形成的第一垫金属层151与第一导电型半导体层121接触,并相互电连接。
第二垫金属层152形成于形成有开口部141的第一绝缘层140的下部及开口部141,而且形成为相隔于第一垫金属层151。如此形成的第二垫金属层152通过开口部141电连接于欧姆反射层130。
第一垫金属层151和第二垫金属层152可在同一个工序以同一种材料所形成。例如,第一垫金属层151和第二垫金属层152可形成为铬/铝/镍/钛/镍/钛/金/钛的多层结构。
第二绝缘层160形成为覆盖第一垫金属层151及第二垫金属层152。第二绝缘层160可覆盖沿台面M的周围而暴露的第一导电型半导体层121。此时,第二绝缘层160可暴露位于基板110的边缘的第一导电型半导体层121。
第二绝缘层包括暴露第一垫金属层151的第一开口部161及暴露第二垫金属层152的第二开口部162。第一开口部161及第二开口部162可配置于台面M下部区域。
结合图1及图2参考,第二绝缘层160的第一开口部161及第二开口部162相互隔开,并且沿基板110的长边细长地形成得。并且,第一开口部161及第二开口部162中的至少一个可形成为横穿中心线C。在此,中心线C是与发光二极管芯片100或基板110的下表面的短边平行,并且是穿过下表面的中心的线。即,中心线C是在发光二极管芯片的两短边之间的中心朝长边延伸的线。图1中第一开口部161及第二开口部162全部以横穿中心线C的方式所形成。
第二绝缘层160可由SiO2或Si3N4的单一层而形成,然而并非局限于此。例如,第二绝缘层160可具有包括氮化硅膜和氧化硅膜的多层结构,也可包括将氧化硅膜和氧化钛膜交替层叠的分布布拉格反射器。
第一凸起垫170及第二凸起垫180分别形成于第一垫金属层151及第二垫金属层152上,而且形成为相比于第二绝缘层160朝下部方向突出。
第一凸起垫170形成于借由第二绝缘层160的第一开口部161而暴露的第一垫金属层151的下部。并且,第一凸起垫170的下部可形成为具有相比于其上部较宽的宽度,从而覆盖第二绝缘层160的下表面的一部分。如此形成的第一凸起垫170通过第二垫金属层151而与第一导电型半导体层121电连接。
第二凸起垫180形成于借由第二绝缘层160的第二开口部162而暴露的第二垫金属层152的下部。并且,第二凸起垫180的下部可形成为具有相比于其上部较宽的宽度,从而覆盖第二绝缘层160的下表面的一部分。如此形成的第二凸起垫180通过第二垫金属层152及欧姆反射层130与第二导电型半导体层123电连接。并且,可省略第二垫金属层152。此时,第二凸起垫180可直接接触于欧姆反射层130。
如此形成的第一凸起垫170和第二凸起垫180形成为其下部可覆盖第二绝缘层的下表面,从而可具有与外部构成粘附的较大的粘附面积。因此,能够实现发光二极管芯片100和外部构成之间的可靠的连接。
本实施例中,将发光二极管芯片100说明为包括覆盖第二绝缘层160的下表面的第一凸起垫170和第二凸起垫180的结构。然而发光二极管芯片100的结构并不局限于此。例如,第一凸起垫170可限定于通过第二绝缘层160的第一开口部161而暴露的第一垫金属层151而设置。并且,第二凸起垫180可限定于通过第二绝缘层160的第二开口部162而暴露的第二垫金属层152而设置。
第一凸起垫170及第二凸起垫180沿第二绝缘层160的第一开口部161及第二开口部162而形成。因此,第一凸起垫170沿发光二极管芯片100的一长边细长地配置。并且,第二凸起垫180沿发光二极管芯片100的另一长边细长地配置。即,第一凸起垫170及第二凸起垫180沿横向相互隔开,并沿发光二极管芯片100的两长边细长地配置。参考图1,第一凸起垫170及第二凸起垫均具有可横穿中心线的程度的长度。
第一凸起垫170及第二凸起垫180包括导电物质。例如,第一凸起垫170及第二凸起垫180可以是形成为包括金或TiN的单一金属层,或者可以是由金层和TiN层层叠的多层金属层。其仅为一实施例,第一凸起垫170及第二凸起垫180的材质并非局限于此,并且可利用导电金属中的任意的金属形成。
现有技术中,具有矩形边框的发光二极管芯片在形成有分别在中心线的两侧的两个凸起垫。如此形成的发光二极管芯片的两侧的金属密度比中心处的金属密度较高。因此,细长形状的发光二极管芯片具有以中心线为基准容易弯曲或折断的问题。
然而,根据本实施例的发光二极管芯片形成为第一凸起垫170和第二凸起垫180横穿中心线,从而可防止以中心线为基准弯曲或折断的问题。
本实施例中,虽然第一凸起垫170和第二凸起垫180均形成为横穿中心线C,然而并非局限于此。即,发光二极管芯片100也可形成为第一凸起垫170和第二凸起垫180中的至少一个横穿中心线C。此情况下,也会在中心线C及其周边配置有金属,因此中心线C附近的强度将增加,从而能够防止发光二极管芯片100弯曲或折断。
图3是示出根据本发明的第二实施例的发光二极管芯片的示例图。
图3是示出根据第二实施例的发光二极管芯片200的下部平面图。
根据第二实施例的发光二极管芯片200的内部结构中,将与根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)的内部结构相同的部分的说明省略。省略的说明应参考针对根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)的说明。
第二绝缘层160的第一开口部161沿基板110的一长边形成,同时沿一短边连续形成。并且,第二绝缘层160的第二开口部162沿基板110的另一长边形成,同时沿另一短边连续形成。并且,第二绝缘层160的第一开口部161和第二开口部162设置为横穿基板的中心线。如此形成的第二绝缘层160的第一开口部161形成有第一凸起垫270,并且在第二开口部162形成有第二凸起垫280。第一凸起垫270包括第一长形部271和第一延伸部272。
第一长形部271沿基板110的一长边细长地形成。第一长形部271与根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)的第一凸起垫(图1及图2的170)相同。
第一延伸部272从第一长形部271的一端延伸并沿基板110的一短边形成。即第一延伸部272形成为从第一长形部271朝基板110的另一长边方向突出。
第二凸起垫280包括第二长形部281和第二延伸部282。
第二长形部281沿基板110的另一长边细长地形成。第二长形部281与根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)的第二凸起垫相同。
第二延伸部282从第二长形部281的一端延伸,并沿基板110的另一短边形成。即第二延伸部282形成为从第二长形部281朝基板110的一长边方向突出。
如此,第一凸起垫270和第二凸起垫280的第一长形部271和第二长形部281的至少一部分将相互面对,第一延伸部272和第二延伸部282的至少一部分将相互面对。并且,第一凸起垫270的第一长形部271和第二凸起垫280的第二长形部281配置为横穿中心线C。
本实施例的发光二极管芯片200可借由第一凸起垫270的第一长形部271及第二凸起垫280的第二长形部281的结构而防止弯曲或折断。
并且,由于第一长形部271延伸有第一延伸部271,并且第二长形部281延伸有第二延伸部282,因此发光二极管芯片200可具有相比于第一实施例更宽的面积的第一凸起垫270和第二凸起垫280。从而,发光二极管芯片200可具有用于与外部构成部接合的较宽的接合面积。并且,当测试发光二极管芯片200或包括发光二极管芯片的封装件时,第一凸起垫270及第二凸起垫280的较宽面积易于探针(probe)的接触。即,探针接触于第一凸起垫及第二凸起垫的较宽的部分,因此能够防止因接触不良而发生测试错误,从而能够实现可靠的测试。
图4至图6是示出根据本发明的第一实施例的另一发光元件的示例图。
图4是根据第一实施例的发光元件300的平面图,图5是图4的侧剖面图(B1-B2),图6是图4的另外一侧剖面图(B3-B4)。
参考图4至图6,根据第一实施例的发光元件300包括发光二极管芯片100、波长转换部件310及白色阻挡部件320。
在本实施例中,发光二极管芯片100为根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)。从而,针对发光二极管芯片100的内部构成的结构及说明应参考图1及图2。根据第一实施例的发光元件300的发光二极管芯片100并不局限于根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100),也可以为根据第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)。
波长转换部件310形成为包围发光二极管芯片100的侧面及上表面。波长转换部件310对从发光二极管芯片100发出的光进行波长转换,从而可从发光元件300发出白色光或使用者所需的色彩的光。作为一例,波长转换部件可以为在透明树脂中混合有可转换光的波长的荧光体的荧光体层。例如,透明树脂可以为透明硅(Silicone)。作为荧光体可使用黄色荧光体、红色荧光体、绿色荧光体等。
作为黄色荧光体的一例,可以例举作为将530~570nm波长作为主波长的掺杂有铈(Ce)的钇(Y)铝(Al)石榴石的YAG:Ce(T3Al5O12:Ce)系列荧光体或硅酸盐(silicate)系列的荧光体。
作为红色(R)荧光体的一例,可以例举由将611nm波长作为主波长的由氧化钇(Y2O3)和铕(Eu)的化合物组成的YOX(Y2O3:EU)系列的荧光体或氮化荧光体。
作为绿色(G)荧光体的一例,可以例举作为将544nm波长作为主波长的磷酸(PO4)和镧(La)和铽(Tb)的化合物的LAP(LaPO4:Ce,Tb)系列的荧光体。
在特定实施例中,波长转换部件310可包括蓝色荧光体,作为蓝色(B)荧光体的一例,可以例举作为将450nm波长为主波长的钡(Ba)和镁(Mg)和氧化铝系列的物质与铕(Eu)的化合物的BAM(BaMgAl10O17:Eu)系列的荧光体作为实例。
并且,荧光体可包括作为有利于广色域再现的Mn4+活性剂荧光体的含氟化合物的KSF荧光体(K2SiF6)。
根据本实施例,形成于发光二极管芯片100的侧面的波长转换部件310的厚度t1小于发光二极管芯片100的厚度t2。在此,发光二极管芯片100的厚度为从发光二极管芯片100的上表面至小面的厚度。
并且,形成于发光二极管芯片100的侧面的波长转换部件310的厚度t1大于形成于发光二极管芯片100的上表面的波长转换部件的厚度t3。
若形成于发光二极管芯片100的侧面的波长转换部件310的厚度t1过小,则从发光二极管芯片100的侧面发出的光在白色阻挡部件320的侧面反射,从而可以重新被吸收至发光二极管芯片100。为了防止这种情况,发光二极管芯片100和白色阻挡部件320的侧面相互应具有充分的相隔距离。在此,白色阻挡部件320的侧面为与发光二极管芯片100的侧面相互面对的内壁。因此,形成于发光二极管芯片和白色阻挡部件320的侧面之间的波长转换部件310应形成为具有充分的厚度。然而,若形成于发光二极管芯片100的侧面的波长转换部件310的厚度t1过厚,则发光元件300的尺寸将变大。从而,形成于发光二极管芯片100的侧面的波长转换部件310可形成为小于发光二极管芯片100的厚度t2。
白色阻挡部件320仅覆盖波长转换部件310的长边的两侧面。参考图4,白色阻挡部件320沿基板110的两侧长边覆盖波长转换部件310的侧面,以暴露覆盖基板110的两侧短边的波长转换部件310的侧面。由于白色阻挡部件320形成为仅覆盖波长转换部件310的长边的两侧面,因此波长转换部件310的下表面及发光二极管芯片100的下表面暴露于外部。
借由如此形成的白色阻挡部件,发光二极管芯片100的第一凸起垫170及第二凸起垫180在发光元件300的下表面突出。由于第一凸起垫170及第二凸起垫180突出,当发光元件300固定于外部构成时,易于准确地对准于外部构成的外部垫。因此,本实施例的发光元件300可实现与外部构成之间的可靠的粘附。虽然在图4至图6中未图示,但是发光元件300的第一凸起垫170及第二凸起垫180的下表面可设置有由于与外部构成之间的粘附的导电粘合部件。由于本实施例的发光元件300的第一凸起垫170和第二凸起垫180暴露于外部,因此不仅可利用如焊料(solder)等焊膏(paste)类型的粘合部件,也可利用胶膜类型的粘合部件。对胶膜类型的粘合部件的情况而言,相比于焊膏类型其流动性较低,因此能够减少由于粘合部件的第一凸起垫和第二凸起垫之间的短路现象。
并且,白色阻挡部件320形成为其上表面具有斜面。白色阻挡部件320的上表面的一端与波长转换部件310的上表面可位于同一条线上。在此,白色阻挡部件320的上表面的一端为在上表面包括内壁的上部拐角的边,另一端为包括外壁的上部拐角的边。并且,白色阻挡部件320的上表面的高度从白色阻挡部件320的内壁朝外壁而逐渐增高。
若白色阻挡部件320的上表面的一端位于相比于波长转换部件310的上表面较高的位置,则从波长转换部件310发出的光中的一部分将碰撞于白色阻挡部件320的内壁。即,发光元件300的指向角度将变窄,并且光提取效率将减少。
并且,若白色阻挡部件320的上表面的一端位于相比于波长转换部件310的上表面较低的高度,则通过工序或外部环境可覆盖白色阻挡部件320的上表面的一部分。此情况下,由于发光二极管芯片100的光无法到达白色阻挡部件320上的波长转换部件310,因此从波长转换部件310的一部分可发出对应于波长转换部件310的荧光体的颜色。
从而,白色阻挡部件320的上表面的一端与波长转换部件310的上表面应位于同一条线上,而且另一端应位于相比于一端较高的位置,从而避免波长转换部件310覆盖白色阻挡部件320的上表面。
并且,可以通过变更白色阻挡部件320的上表面的倾斜度而变更发光元件300的光的指向角度。
白色阻挡部件320可包括环氧树脂(Epoxy Molding Compound:EMC)或有机硅树脂(Silicone Molding Compound:SMC)。
图7至图9是示出根据本发明的第二实施例的发光元件的示例图。
图7是根据第二实施例的发光元件400的平面图,图8是图7的侧剖面图(D1-D2),图9是图7的另一侧剖面图(D3-D4)
参考图7至图9,根据第二实施例的发光元件400包括发光二极管芯片100、波长转换部件310及白色阻挡部件420。
本实施例中,发光二极管芯片100与根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)相同。从而,针对发光二极管芯片100的内部构成的结构及说明应参考图1及图2。
白色阻挡部件420包括底面部421和侧面部422。在此,底面部421包括贴装有发光二极管芯片100的底面,并且侧面部422包括发光二极管芯片100的侧面。
白色阻挡部件420的底面部421形成为配置于发光二极管芯片100的下表面,以覆盖下表面。白色阻挡部件420的侧面部422形成为配置于底面部421的上部,以覆盖波长转换部件310的侧面。即,发光元件400具有形成有波长转换部件310的发光二极管芯片100安装于由底面部421和侧面部形成的腔室423中的结构。白色阻挡部件420可包括反射光的物质。或者,可以在形成腔室423的白色阻挡部件420的内壁镀覆有发射物质。
底面部421形成为上表面的一部分朝上部突出。朝上部突出的部分在发光元件400贴装于白色阻挡部件420的腔室423时,位于发光元件400的第一凸起垫170和第二凸起垫180之间。
如此突出的底面部421的一部分起到引导发光元件400贴装位置的引导作用。从而,发光元件400可以借由突出的底面部421的一部分而贴装于正确的位置。据此,可实现发光元件400和导电粘合部件430之间的准确的对齐。
并且,在底面部421形成有多个通孔424。通孔424填充有导电粘合部件430。例如,导电粘合部件430可以为焊料(solder)。
通孔424具有倾斜的内壁。由于通孔424的内壁倾斜,因此相比于通孔的内部垂直于底部的情形增加了与导电粘合部件430之间的接合面积。据此,可增加导电粘合部件430和白色阻挡部件420之间的粘合力。并且,从白色阻挡部件420的下表面至发光二极管芯片100的第一凸起垫170及第二凸起垫180的路径将增长。从而,减少了湿气或灰尘等从发光元件400的外部渗入至内部而发生的问题。
并且,通孔424可形成为具有从上部至下部逐渐减小的宽度。从而,可防止填充通孔424的导电粘合部件430硬化后由于外部冲击分离至白色阻挡部件420的外部。
并且,通孔424形成为其上部宽度小于发光二极管芯片100的第一凸起垫170及第二凸起垫180的下表面的宽度。据此,填充通孔424的导电粘合部件430也具有相比于第一凸起垫170及第二凸起垫180较小的宽度。因此,当发光二极管芯片100贴装于白色阻挡部件420时,即使发生细微的对齐误差,也能够防止发生发光二极管芯片100未接触或者错误地接触于导电粘合部件430的接触不良。
并且,导电粘合部件430具有从其上部至下部逐渐减小的宽度。从而,当发光元件400固定于外部构成时,易于实现发光元件400和外部构成之间的正确的粘附。
并且,通孔424的宽度朝下部逐渐减小,因此第一导电粘合部件431和第二导电粘合部件432之间的间距朝下部逐渐变大。在此,第一导电粘合部件431粘附于第一凸起垫170,第二导电粘合部件432粘附于第二凸起垫180。从而,当发光元件400与外部构成连接时,可防止发生第一导电粘合部件431和第二导电粘合部件432同时粘附于外部构成的同一垫而发生短路的现象。
填充于多个通孔424的导电粘合部件430与配置于白色阻挡部件420的腔室423的发光二极管芯片100的第一凸起垫170及第二凸起垫180连接。此时,第一凸起垫170和第二凸起垫180与填充于相互不同的通孔424的导电粘合部件430连接。
例如,通孔424可形成为与发光二极管芯片100的第一凸起垫170及第二凸起垫180对应的形态。然而通孔424的结构并非局限于此。只要能够使发光二极管芯片100和外部构成通过填充于通孔424内部的导电粘合部件430电连接,则通孔424可形成为任意结构。
当针对本实施例进行说明时,以根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)作为实例进行说明。然而根据本实施例的发光元件400可适用根据第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)。
图10至图12是示出根据本发明的第三实施例的发光元件的示例图。
图10是根据第三实施例的发光元件500的平面图,图11是图10的一侧剖面图(E1-E2),图12是图10的另一侧剖面图(E3-E4)。
参考图10至图12,根据第三实施例的发光元件500包括发光二极管芯片200、波长转换部件310及白色阻挡部件520。
根据第三实施例的发光元件500包括第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)。或者,在本实施例中虽然将发光元件500包括第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)的情形作为示例进行了说明,然而也可以包括第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)。
白色阻挡部件520包括底面部521和侧面部522。白色阻挡部件520的底面部521形成有以与发光二极管芯片200的第一凸起垫270及第二凸起垫280相对应的结构形成的通孔524。图10的E1-E2和E3-E4处的通孔524的结构分别与图11及图12中所图示的结构相同。
根据第三实施例的发光元件500的白色阻挡部件520的侧面部522的内壁具有倾斜度。即,白色阻挡部件520的侧面部522形成为腔室523的直径从下表面至上表面逐渐变大。白色阻挡部件520的侧面部522的倾斜地内壁可将从发光二极管芯片200的侧面发出的光朝向上部方向反射。从而,可提升发光元件500的光效率。
并且,在白色阻挡部件520形成有被填充导电粘合部件430的通孔524。构成通孔520的白色阻挡部件520的内壁也以倾斜的方式形成。白色阻挡部件520中的构成腔室523的白色阻挡部件520的内壁和构成通孔524的白色阻挡部件520的内壁可具有相互不同的倾斜度。例如,构成通孔524的白色阻挡部件520的内壁的倾斜角度α1可大于构成腔室523的白色阻挡部件520的内壁的倾斜角度α2。构成通孔524的白色阻挡部件520的内壁的倾斜度α1越小,白色阻挡部件520和导电粘合部件430之间的粘附面积将增加。
图13是示出根据本发明的第一实施例的发光模块示例图。
参考图13,根据第一实施例的发光模块600包括电路基板610及发光元件630。
在电路基板610贴装有发光元件630。并且,在电路基板610形成有与贴装的发光元件630电连接的布线。例如,电路基板610可以是在绝缘层形成有布线的印刷电路板或柔性印刷电路板。或者电路基板610可以为在形成于金属层表面的绝缘层形成有布线的金属基板。或者基板610可以为树脂、玻璃环氧树脂等的合成树脂基板或陶瓷基板。或者电路基板610可选择环氧模塑料(EMC:Epoxy Mold Compound),聚酰亚胺(PI),陶瓷,石墨烯,玻璃合成纤维及其组合中的任意一种以上而形成。
电路基板610被划分为第一区域611及第二区域612。
第一区域611贴装有发光元件630。发光元件630贴装于第一区域611,从而与电路基板的布线电连接。虽然附图中未图示,在电路基板610的第一区域611中形成有用于与发光元件630之间的电连接的电路图案。形成于电路基板610的电路图案形成为与发光元件630的凸起垫(未图示)的下表面对应的结构。
第一区域611配置为与入射有从发光元件630发出的光的导光板620的侧面相互面对。
第二区域612折叠成垂直于第一区域611。即,第二区域612配置为从第一区域611朝向导光板620突出,或与导光板620的下表面相面对。
在电路基板610的第一区域611配置有多个发光元件630。发光元件630可以为包括根据第一实施例或第二实施例的发光二极管芯片(图1至图3的100,200)的封装件。
例如,在电路基板610的第一区域611中,包括沿长边方向细长地形成并相互平行的两个电路图案的电路图案对可暴露于外部。在如上所述的电路基板610可配置有包括根据第一实施例的发光二极管芯片(图1及图2的100)的发光元件630。
并且,在电路基板610的第一区域611中,沿长边方向细长地形成并朝向彼此而弯曲的一对电路图案可暴露于外部。在此,一电路图案的一端可朝向另一电路图案弯曲,另一电路图案的一端可朝向一电路图案弯曲。此时,在电路基板610可配置有包括根据第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)的发光元件630。
并且,发光元件630可以为包括根据第一实施例至第三实施例的发光元件(图3至图12的300、400、500)的白色阻挡部件的机构。针对构成发光元件630的发光二极管芯片、波长转换部件及白色阻挡部件的详细说明应参考图1至图12。
多个发光元件630沿第一区域611的长度方向并排地配置。
在发光二极管芯片为根据第二实施例的发光二极管芯片(图3的200)的情况下,沿短边形成有第一凸起垫(图3的270)或第二凸起垫(图3的280)。即,由于沿发光二极管芯片(图3的200)的两侧短边形成有一个凸起垫,因此并不存在凸起垫和凸起垫之间的相隔空间。从而,发光元件630并不会吸收从并排地配置的其他发光元件的侧面发出的光,而可通过凸起垫反射。据此,发光模块600可减少发光元件630之间发生暗点,并且可提升光提取效率。
作为一实施例,第一凸起垫(图3的270)及第二凸起垫(图3的280)包括金层,从而具有类似于黄色的颜色。并且,发光二极管芯片(图3的200)可发出蓝色光,波长转换部件(图3的310)可包括黄色荧光体。此时,发光元件所发出的光是黄色荧光体所激发的光,因此从相邻的另一发光元件630的侧面发出的光可在第一凸起垫(图3的270)及第二凸起垫(图3的280)反射。因此,由于根据本实施例的发光模块600在发光元件630的侧面也可反射光,因此能够提升光反射率。
图14是示出根据本发明的第二实施例的发光模块示例图。
参考图14,根据第二实施例的发光模块700包括电路基板610、发光元件630及稳压(Zener)元件710。
针对电路基板610及发光元件630的说明应参考针对根据第一实施例的发光模块(图13的600)的电路基板及发光元件的说明。
在电路基板610的第一区域611配置有多个发光元件630及多个稳压元件710。稳压元件710配置于发光元件630之间。并且,各个稳压元件710与各个发光元件630并联连接。稳压元件710将如静电放电(Electrostatic Discharge:ESD)或电浪涌(Surge)等突然的高电压绕过(bypass),以防止被施加到发光二极管芯片,从而保护发光二极管芯片。
稳压元件包括稳压二极管芯片(未图示)和包围稳压二极管芯片的白色阻挡部件(711)。稳压元件710的白色阻挡部件711可包括有机硅树脂或环氧树脂。
在本事实例中,从发光元件630生成并朝向稳压元件710的光被稳压元件710的白色阻挡部件711反射。反射的光可朝向导光板620的侧面,据此可提升发光模块700的光效率。
图15至图18是示出根据本发明的第四实施例的发光元件的示例图。
图15是根据第四实施例的发光元件1100的平面图。图16及图17是根据第四实施例的发光元件110的剖面图(F1-F2、F3-F4)。并且,图18是根第四实施例的发光元件1100的底面图。
根据第四实施例的发光元件1100包括发光二极管芯片1110、波长转换部件1120、白色阻挡部件1130及导电粘合部件1140。
本实施例的发光二极管芯片1110具有下部边框为包含长边和短边的矩形结构的横截面。在此,长边为下部边框中长度较长的边,短边为相比于长边长度较短的边。
发光二极管芯片1110是发光结构体、欧姆反射层、垫金属层及凸起垫在基板上图案化并层叠的结构。针对发光二极管芯片1110的发光结构体、欧姆反射层、垫金属层的说明应参考上文中说明的针对发光二极管芯片的说明。然而,本实施例的发光二极管芯片如图16及图18中所图示,第一凸起垫1115和第二凸起垫1116可沿较长的侧面并排地布置。并且,第一凸起垫1115和第二凸起垫1116可以为相互对称的结构。
波长转换部件1120形成为包围发光二极管芯片1110的侧面及上表面。波长转换部件1120对从发光二极管芯片1110发出的光进行波长转换,从而使发光元件1100发出白色光或使用者所需的颜色的光。作为一例,波长转换部件1120可以为透光树脂中混合有转换光的波长的波长转换物质的部件。例如,透光树脂可以为透明硅树脂(Silicone)。并且,波长转换物质可以为荧光体。作为荧光体可以使用黄色荧光体,红色荧光体,绿色荧光体。本实施例中,虽然波长转换部件1120转换从发光二极管芯片1110发出的光的波长,然而并不局限于此。还可以通过不具有波长转换物质的透光树脂代替波长转换部件1120而包围发光二极管芯片1110。
白色阻挡部件1130覆盖发光二极管芯片1110的下表面和波长转换部件1120的下表面及侧面。
参考图16,白色阻挡部件1130覆盖除第一凸起垫1115及第二凸起垫1116的下部以外的发光二极管芯片1110的下表面和波长转换部件1120的下表面。发光二极管芯片1110的第一凸起垫1115和第二凸起垫1116之间也由彩色阻挡部件1130所填充。
并且,参考图15及图17,白色阻挡部件1130仅覆盖波长转换部件1120的长边的两侧面。即,白色阻挡部件1130暴露波长转换部件1120的短边的两侧面。
因此,白色阻挡部件1130暴露波长转换部件1120的上表面及短边的两侧面,并且借由白色阻挡部件1130而暴露的部分成为射出光的射出面。即,根据本实施例的发光元件1100从上表面及短边的两侧面发出光。发光元件1100可借由如上所述的结构的白色阻挡部件1130缩小从上表面发出的光的指向角。
并且,白色组件部件1130的内壁为倾斜的结构。白色阻挡部件1130的内壁倾斜成从下部至上部逐渐远离发光二极管芯片1110的侧面。
白色阻挡部件1130的倾斜的内壁可以朝上部方向反射从发光二极管芯片1110的侧面发出的光。因此,将从发光二极管芯片1110的长边的侧面发出的光朝向作为射出面的上表面反射,从而可提升发光元件1100的光效率。
白色阻挡部件1130可包括环氧树脂(Epoxy Molding Compound:EMC)或硅树脂(Silicone Molding Compound:SMC)。
导电粘合部件1140位于发光二极管芯片1110的下部,并贯通白色阻挡部件1130。导电粘合部件1140与发光二极管芯片1110的第一凸起垫1115及第二凸起垫1116分别连接。并且,如图18所示,导电粘合部件1140的下表面在白色阻挡部件1130的下表面暴露。如此形成的导电粘合部件1140起到电连接发光二极管芯片1110和外部的构成的作用。例如,导电粘合部件1140可包括焊料(solder)。
根据本实施例,形成于发光二极管芯片1110的长边的侧面的波长转换部件1120的厚度W1大于形成于较短的侧面的波长转换部件1120的厚度W2。
若发光二极管芯片1110和白色阻挡部件1130位置过近,则从白色阻挡部件1130反射的光再入射至发光二极管芯片1110,从而可降低发光元件1100的光效率。因此,发光二极管芯片1110和白色阻挡部件1130应当以能够防止从白色阻挡部件1130反射的光再入射至发光二极管芯片1110的程度相互隔开。即,形成于发光二极管芯片1110的长边的侧面的波长转换部件1120的厚度应较厚。
并且,当多个发光元件1100以波长转换部件1120暴露的侧面相互面对的方式并排地配置时,由于光无法到达相邻的发光元件1100之间的区域,从而可发生暗点(dark spot)现象。因此,为了使发光元件1100的发光二极管芯片1110以能够防止暗点现象的程度较近地配置,形成于发光二极管芯片1110的短边的侧面的波长转换部件1120的厚度应当较薄。
图19至图30是示出根据本发明的实施例的发光元件生产工序的示例图。
参考图19,在支撑基板10上层叠有第一粘附胶膜20。第一粘附胶膜20将发光二极管芯片固定于支撑基板10,以使发光二极管芯片在生产工序中不会移动。例如,第一粘附胶膜20可以为若加热则粘合力下降的热剥离型粘附胶膜。
参考图20,在第一粘附胶膜20上形成有第一透光部件1121。
第一透光部件1121可以以丝网印刷(screen printing)方式镀覆于第一粘附胶膜20上。在第一透光部件1121镀覆于第一粘附胶膜20上之后,可以研磨第一透光部件1121而使上表面平坦化。例如,第一透光部件1121可以以飞切(fly cuntting)方式研磨。
例如,第一透光部件1121可以是透明硅树脂。或者第一透光部件1121可以在透明硅树脂中包括有波长转换物质。例如,波长变化物质可以是荧光体。
参考图21,在第一透光部件1121上配置有多个发光二极管芯片1110。发光二极管芯片1110配置为第一凸起垫1115及第二凸起垫1116朝向上部,并且其上表面与第一透光部件1121接触。
参考图22,发光二极管芯片1110的第一凸起垫1115及第二凸起垫1116上形成有导电粘合部件1140。例如,导电粘合部件1140可以将焊料(solder)以丝网印刷的方式镀覆于第一凸起垫1116及第二凸起垫1116上而形成。
参考图23,形成有第二透光部件1122。第二透光部件1122形成为覆盖第一透光部件1121上的发光二极管芯片1110的侧面。此时,第二透光部件1122镀覆为填充相邻的发光二极管芯片1110之间。此时,第二透光部件1122以不会覆盖导电粘合部件的侧面的程度而被镀覆。例如,第二透光部件1122可利用能够排出预定量的树脂的点胶机(dispenser)镀覆。第一透光部件1121和第二透光部件1122可以以相同材料构成。若第一透光部件1121和第二透光部件1122可以相同材料构成,则可成为一个透光部件1123。若透光部件1123中分散有波长转换物质,则本实施例的透光部件1123对应于根据第四实施例的发光元件(图15至图18的1100)的波长转换部件(图15至图18的1120)。
参考图24,透光部件1123被图案化。透光部件1123切割成侧面倾斜。例如,透光部件1123从上部朝下部方向逐渐变厚。即,透光部件1123可具有从发光二极管芯片1110的上表面至下表面逐渐变厚的厚度。
参考图25,第一粘附胶膜20上形成有覆盖透光部件1123、发光二极管芯片1110及导电粘合部件1140的白色阻挡部件1130。
例如,白色阻挡部件1130可以通过以丝网印刷的方式镀覆环氧树脂或硅树脂而形成。
根据本实施例,白色阻挡部件1130镀覆成覆盖借由透光部件1123暴露于外部的发光二极管芯片1110及导电粘合部件1140,从而可填充每个发光二极管芯片1110的第一凸起垫1115和第二凸起垫1116之间。因此,本实施例的发光元件的生产方法可省略填充发光二极管芯片1110的第一凸起垫1115和第二凸起垫之间的底部填充(underfill)工序。
参考图26,白色阻挡部件1130的上部被研磨。例如,白色阻挡部件1130以飞切方式被研磨,直到导电粘合部件1140暴露于外部为止。
参考图27,通过切割工序将相邻的发光二极管芯片1110之间的白色阻挡部件1130切割。在本实施例中,切割工序沿图27中所图示的切割线(dicing line)DL执行。通过切割工序,发光二极管芯片1110、透光部件1123及白色阻挡部件分离为个别的发光元件1100。并且,每个发光元件1100可以利用激光而在白色阻挡部件1130形成标记(mark),以能够获知每个发光二极管芯片1110的电极方向。
参考图28,将个别地被区分的发光元件1100从第一粘附胶膜20分离。
若第一粘附胶膜为热剥离型粘附胶膜,则可对第一粘附胶膜20加热,从而降低粘合力以将多个发光元件从第一粘附胶膜20分离。
参考图29,相互分离的发光元件1100配置于形成于支撑基板10上的第二粘附胶膜30上。此时,发光元件1100配置为其上表面朝向上部方向。因此,发光元件1100的白色阻挡部件1130的下表面与第二粘附胶膜30粘附。
参考图30,将发光元件1100的上表面研磨而平坦化。例如,发光元件1100的上表面可以以飞切方式被研磨。
之后,第二粘附胶膜30可被去除。并且,个别地分离的发光元件1100为了之后的工序而被转印至另一粘附胶膜。
图31至图33是示出根据本发明的第五实施例的发光元件的示例图。
图31是根据第五实施例的发光元件1200的平面图。图32及图33是根据第五实施例的发光元件1200的剖面图(G1-G2,G3-G4)。
发光元件1200包括发光二极管芯片1110、波长转换部件1120及白色阻挡部件1230。
根据第五实施例的发光元件1200的发光二极管芯片1110及波长转换部件1120与上文中说明的其他实施例相同。因此省略针对发光二极管芯片1110及波长转换部件1120的详细说明。
参考图32,根据本实施例,位于发光元件1200的长边的侧面的白色阻挡部件1230的内壁1233包括第一内壁1231及第二内壁1232。
白色阻挡部件的1230的第一内部1231相接于发光二极管芯片1110的下部或白色阻挡部件1230的底面,第二内壁1232与第一内壁1231连接,并延伸至白色阻挡部件1230的上表面。
根据本实施例,白色阻挡部件1230的第一内壁1231和第二内壁1232具有相互不同的倾斜角。
白色阻挡部件的1230的第一内壁1231以具有以发光二极管芯片1110的侧面为基准相比于第二内壁1232更大的倾斜角的方式倾斜。第一内壁1231反射大部分从发光二极管芯片1110的侧面的下部部分发出的光。此时,第一内壁1231以发光二极管芯片1110的侧面为基准较大地倾斜,因此可使光朝向发光元件1200的上表面方向反射。即,本实施例的发光元件1200可防止从第一内壁1231反射的光再入射至发光二极管芯片1110。因此,发光元件1200可借由白色阻挡部件1230的第一内壁1231提升发光效率。
白色阻挡部件1230的第二内壁1232相比于第一内壁1231位于上部,因此即使以具有较小的倾斜角的方式倾斜,也会将大部分的光朝发光元件1200的上表面反射。
如果白色阻挡部件1230的内壁仅由第一内壁1231所构成,则为了使位于发光二极管芯片1110的上部的波长转换部件1120具有充分的厚度,发光元件1200的宽度应变得更大。因此,发光元件1200使位于白色阻挡部件1230的第一内壁1231的上部的第二内壁1232具有相比于第一内壁1231较小的倾斜角,从而无需增加发光元件1200的尺寸。
参考图33,位于发光元件1200的短边的两侧面和发光二极管芯片1110的两侧面之间的白色阻挡部件1230的底面1235具有倾斜角。因此,白色阻挡部件1230的底面1235的高度朝向发光元件1200的两侧面而逐渐增高。
因此,从发光二极管芯片朝下部方向发出的光在白色阻挡部件1230的倾斜的底面1235反射,以朝向发光元件1200的上表面或朝向发光元件1200的侧面的上部方向。
发光元件1200可借由本实施例的白色阻挡部件1230维持小型化,并可提升发光效率。
图34及图35是示出根据本发明的实施例的显示装置的示例图。
根据本实施例的显示装置1300包括显示图像的显示面板1310、背光单元、第一框架1321及第二框架1322。
第一框架1321及第二框架1322相互结合以收纳显示面板1310及背光单元。
所述显示面板1310包括以相互面对而维持均匀的单元间隙的方式接合的滤色器基板1311及薄膜晶体管基板1312。显示面板1310根据种类还可包括配置于所述滤色器基板1311及薄膜晶体管基板1312之间的液晶层。
提供光至显示面板1310的背光单元包括发光模块1330、导光板1340、光学片1350及反射片1360。
发光模块1330包括电路基板1331及多个发光元件1335。
在电路基板1331形成有将多个发光元件1335相互电连接的具有导电性的电路图案1332。图35是示出形成有电路图案1332的电路基板1331的一例的图。如图35所图示,若在电路基板1331的电路图案1332上配置有发光元件1335,则相邻的发光元件1335借由电路图案1332而相互以电的方式串联连接。如果电路基板1331还配置有稳压元件1339,则每个发光元件1335可借由电路图案1332而分别与稳压元件1339并联连接。
电路基板1331配置为发光元件1335的发光表面朝向导光板1340的侧面。即,本实施例的背光单元为边缘(edge)型。
多个发光元件1335以预定的间距相隔而配置于电路基板1331上。在此,发光元件1335是通过本发明的多种实施例而说明的发光元件。
发光元件1335的长边的两侧面被白色阻挡部件1336覆盖,因此可缩小从发光元件1335的上表面发出的光的指向角。因此,根据本实施例的背光单元将从发光元件1335的上表面发出的光全部朝向导光板1340的相当于入射面的侧面,从而可提升光效率。
并且,发光元件1335的短边的两侧面暴露有波长转换部件1337。即,发光元件1335还可以从其短边的两侧面发出光。并且,在发光元件1335的短边的两侧面暴露的波长转换部件1337的厚度较薄。
根据本实施例,多个发光元件1335以波长转换部件1337所暴露的侧面相互面对的方式并排地配置。此时,从多个发光元件1335的侧面发出光,从而光还会到达相邻的发光元件1335之间的区域。然而,若位于每个发光元件1335的内部的发光二极管芯片之间的相隔距离较大,则光可能无法充分地到达发光元件1335之间的区域。
本实施例中由于相邻的发光元件1335配置为波长转换部件1337以较薄的厚度形成的侧面相互面对,因此可实现缩小相邻的发光二极管芯片1338之间的相隔距离。因此,可将光充分地照射至多个发光元件1335之间的整体区域。据此,背光单元可防止预定区域内由于光量不足而在导光板1340或接收从导光板1340发出的光的显示面板1310发生暗点。
导光板1340将从发光元件1335发出的点光转换为面光。
光学片1350位于导光板1340上,从而扩散及聚集从导光板1340发出的光。
反射片1360位于导光板1340的下部,从而将朝导光板1340的下部方向发出的光重新反射至导光板1340。
如上针对本发明的详细说明借由参考附图的实施例而进行,然而上述的实施例仅举本发明的优选的实例而进行了说明,并不能仅局限于本发明的实施例而被理解,而是本发明的权利范围应当以权利要求书范围及其等价概念所理解。
Claims (10)
1.一种发光模块,包括:
电路基板;以及
多个发光元件,并排地贴装于所述电路基板,具有包括长边和短边的上表面,
其中,所述发光元件包括:
发光二极管芯片,在下表面形成有凸起垫;
波长转换部件,覆盖所述发光二极管芯片的侧面及上表面,并且上表面包括长边和短边;
白色阻挡部件,覆盖所述波长转换部件的长边的两侧面及发光二极管芯片的下表面;以及
导电粘合部件,形成于所述发光二极管芯片的下部,
其中,所述白色阻挡部件包括位于所述发光二极管芯片下部的通孔,
所述导电粘合部件填充所述通孔,
所述白色阻挡部件暴露所述波长转换部件的短边的两侧面,
所述多个发光元件配置为相邻的发光元件之间暴露有所述波长转换部件的侧面相互面对。
2.如权利要求1的发光模块,其中,
所述白色阻挡部件的构成所述通孔的内壁具有倾斜度。
3.如权利要求2的发光模块,其中,
所述通孔的宽度从上部至下部逐渐变小。
4.如权利要求2的发光模块,其中,
所述发光元件包括安装所述发光二极管芯片的腔室,所述白色阻挡部件的构成所述通孔的内壁的倾斜度角度大于构成所述腔室的内壁的倾斜度角度。
5.如权利要求1的发光模块,其中,
所述白色阻挡部件的所述通孔的上部宽度小于所述发光二极管芯片的所述凸起垫的下表面的宽度。
6.如权利要求1的发光模块,其中,
所述白色阻挡部件的内壁包括:
第一内壁,相接于所述白色阻挡部件的底表面;以及
第二内壁,相接于所述第一内壁并延伸至所述白色阻挡部件的上面,
其中,所述第一内壁和所述第二内壁的倾斜度彼此不同。
7.如权利要求1的发光模块,其中,
形成于所述发光二极管芯片的侧面的所述波长转换部件的厚度小于所述发光二极管芯片的厚度。
8.如权利要求1的发光模块,其中,
形成于所述发光二极管芯片的侧面的所述波长转换部件的厚度大于形成于所述发光二极管芯片的上面的所述波长转换部件的厚度。
9.如权利要求1的发光模块,其中,
所述波长转换部件中的形成于所述发光二极管芯片的长边的侧面的部分的厚度大于形成于所述发光二极管芯片的短边的侧面的部分的厚度。
10.如权利要求1的发光模块,其中,
所述波长转换部件包括K2SiF6荧光体。
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