TW200924242A - Light-emitting device and method for manufacturing the same - Google Patents

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200924242 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於例如具有發光二極體等之發光元件之發光 裝置及其製造方法。 x 【先前技術】 近年來 直在進行著例如具有發光二極體等之發光元 件之發光裝置之開發。發光裝置具有依照發光元件所放射 之第1次光放射第2次光之發光構件。發光構件係包含被發 U件所放射之第1次光激發之螢光材料。今後，發光裝 置例如在照明領域等，被要求有關發光特性之進一二 【發明内容】 作為被要求改善之發光特性，含有發光效率。為改呈有 :發光效率，有必要提高在發光構件之由第i次光向第2次 光之變換效率。 依據本發明之一態樣，發弁 置係包含基體、發光元件 光=構件。發光元件係安裝於基體。發光構件係含有發 :之::有與有關咐元件所放射之光之強度分佈 製!=發明之另一態樣’發光裝置之製造方法係包含在 =基板上安裝製品發光元件。製造方法係進—步包含在 蒂…』 發光構件。發光構件係含有 :材料，且具有與有關由安裝於模型基板上之模型發光 -件所放射之光之強度分佈相對應 。、 132970.doc 200924242 藉由上述態樣，發光裝置可改善有關發光效率。 【實施方式】 在下列中’說明若干例示性的實施型態。 本發明之一實施型態之發光裝置1 〇如圖1及圖2所示，係 包含基體110、發光元件120及封入層130。發光裝置1〇進 一步包含發光構件140。在此，在製品發光裝置之基體係 以"製品基體"或僅以"基體”表示。所謂製品發光裝置，係 指現實之發光裝置。在製品發光裝置之發光元件係以"製 品發光元件’’或僅以"發光元件”表示。同樣地，在製品發 光裝置之發光構件係以，，製品發光構件”或僅以"發光構件” 表示。相對於製品發光裝置’在設計階段之假想的發光裝 置係''模型發光裝置”。例示性的模型發光裝置係利用模擬 所形成。另一例示性的模型發光裝置係利用在設計階段之 試製所形成。 基體110包含導體圖案112。發光元件12〇係安裝於基體 110，並電性連接於導體圖案丨12。例示性的發光元件12〇 係含有半導體材料之發光二極體。發光元件120放射第^次 光。封入層130設於基體110上，附著於發光元件12〇之上 端及側面。封入層130包含透光性材料。所謂封入層130之 ’’透光性”，係指可穿透發光元件120所放射之第！次光之至 少一部分。封入層1 3〇之例示性的材料係矽樹脂。 發光構件140設於基體〗10上，覆蓋著發光元件12〇及封 入層130。發光構件140設於發光元件12〇之上方，與發光 元件120分離。所謂上方，係指在圖2中，假想之ζ軸之正 132970.doc 200924242 方向發先構件14〇含有矩陣材料及螢光材料。矩 具有透光性。矩陣材料之"透光性"，係指可穿透發井_ 靖放射之第i次光之至 /穿透發“件 ~ 刀。螢光材料被第工 所激發。發光構们40依照發光元件12〇所放射 放射第2次光。 步-人光 光構件140具有對應於強度分佈 '〜〜狀-速度分佈孫 與安裝於基體110之發光元#丨u ^ 你 ， 赞元兀件120所放射之第1次光有關。

毛光構件14G之有關第i次光之波長效率可被改善。因此， 發光裝置10之發光效率可被改善。發光構件"〇之形狀與 強度分佈之形狀之關係會對發光構件14〇所含之螢光材料 所吸收之第i次光之量造成影響。因此，發光構件⑽之形 狀與強度分佈之形狀之關係會對發光構件140之第丨次光I 波長變換之效率造成影響。 發光元件120所放射之第〗次光之一部分會被基體ιι〇反 射。因此，有關安裝於基體U0之發光元件12〇所放射之第 1次光之例示性的強度分佈具有如圖3所示之形狀。在圖3 中，例示性的強度分佈係以實線表示。在圖3中相對強 度係以虛線之刻度表示。例示性的強度分佈係包含第i部 分122及第2部分124。第i部分122具有向上方擴大之形 狀，包圍著發光元件1 20之側面。所謂上方，在圖3中，係 指假想之z軸之正方向。第2部分124位於第i部分122之 上，覆蓋著發光元件120。 再參照圖2，發光構件140包含第1部分142及第2部分 144。第1部分142具有向上方擴大之形狀，包圍著發光元 132970.doc 200924242 件120之側面。第2部分144位於第1部分142之上，覆蓋著 發光元件120。發光構件140具有包含曲線之形狀。 本發明之第2實施型態之發光裝置2〇如圖4及圖5所示， 係包含基體no、發光元件120及發光構件25〇。基體ιι〇及 發光元件120與圖1及圖2所示者相同。 發光構件250設於基體110上，覆蓋著發光元件12〇。發 光構件250設於發光元件120上。發光構件25〇直接封入發 光元件120。發光構件250附著於發光元件12〇之上端及側 面。發光構件250含有矩陣材料及螢光材料。矩陣材料具 有透光性。矩陣材料之•，透光性"，係指可穿透發光元件 120所放射之第！次光之至少一部分。螢光材料被第1次光 所激發。發光構件250依照發光元件12〇所放射之第】次光 放射第2次光。 發光構件250具有對應於強度分佈之形狀。強度分佈係 與安裝於基體110之發光元件120所放射之第i次光有關。 發光構件250之有關第1次光之波長效率可被改善。因此， J 發光裝置20之發光效率可被改善。在發光裝置20中，強度 分佈與圖3所示者相同。 發光構件250係包含第1部分252及第2部分254。第1部分 252具有向上方擴大之形狀，包圍著發光元件12〇之側面。 所謂上方，在圖5中，係指假想之z軸之正方向。第2部分 254位於第1部分252之上，覆蓋著發光元件12〇。發光構件 250具有包含曲面之形狀。 本發明之製造方法之例示性的實施型態表示於圖6 ^在 132970.doc 200924242 圖ό中’符號302所不之步驟係測定強度分佈。強度分佈係 與安裝於模型基體之模型發光元件所放射之光有關。在步 驟3 02，獲得有關強度分佈之測定資料。模型基體及模型 發光元件在用來導出有關製品發光裝置之設計資料之要素 之意義上，係一種”基準”。強度分佈之測定之一例係藉由 模擬獲得測定資料。此情形，模型基體及模型發光元件係 模擬中之假想之要素。強度分佈之測定之另一例係藉由實 際測定獲得測定資料。此情形，模型基體及模型發光元件 係實際測定之實在的要素。 如圖7所示例示性的測定用零件3〇包含模型基體31〇及模 型發光元件320。模型發光元件32〇安裝於模型基體31〇。 施行模擬之測定之情形，模型基體3 1〇及模型發光元件32〇 係假想之要素。實際測定之情形，模型基體3 1〇及模型發 光元件320係實在的要素。在其中任何一種情形下，模型 基體310及模型發光元件32〇在用來導出有關製品發光裝置 之设计資料之要素之意義上’均係一種"基準"。 例示性的強度分佈如圖8所示。在圖8中，相對強度係以 虛線之刻度表示。例示性的強度分佈係以實線表示。例示 性的強度分佈係與安裝於基體310之發光元件32〇所放射之 光有關。例示性的強度分佈係具有包含第i部分322及第2 部分324之形R。第！部分322在圖8中，具有向上方擴大之 形狀’包圍著發光元件32〇之側面。所謂上方，在圖8中， 係指假想之Z軸之正方向。第2部分324位於第i部分之 上，覆蓋著模型發光元件320。測定資料係與例示性的強 132970.doc -10· 200924242 度分佈有關。 再參照圖6 ’符號304所示之步驟係設計模型發光構件。 模型發光構件係依據測定資料設計。在步驟304，獲得有 關模型發光構件之設計資料。模型發光構件在用來導出有 關製品發光裝置之設計資料之要素之意義上，係一種，，基 準"。設計資料含有模型發光構件之形狀。 例示性的模型發光構件340表示於圖9。模型發光構件 340與模型發光元件320分離》模型發光構件34〇係具有包 含第1部分342及第2部分3 44之形狀。第1部分342具有向上 方擴大之形狀’包圍著模型發光元件32〇之側面。所謂上 方’在圖9中，係指假想之z軸之正方向。第2部分344位於 第1部分342之上’覆蓋著模型發光元件32〇。設計資料含 有模型發光構件340之形狀。 另一例示性的模型發光構件350表示於圖1〇。模型發光 構件350直接封入模型發光元件32〇。模型發光構件35〇係 具有包含弟1部分352及第2部分354之形狀。第1部分352且 有向上方擴大之形狀’包圍著模型發光元件320之側面。 所谓上方，在圖10中，係指假想之z軸之正方向。第2部分 3 5 4位於第1部分352之上，覆蓋著模型發光元件32〇。設計 資料含有模型發光構件350之形狀。 再參照圖6，符號306所示之步驟係製造製品發光裝置。 步驟306之例示性的實施型態表示於圖丨i。 在圖11，符號402所示之步驟係在製品基體安裝製品發 光元件。符號404所示之步驟係在製品基體固定製品發光 132970.doc 200924242 構件之第1部分。製品發光構件之第i部分係依據設計資料 被事4製造。第1部分係在固定於製品基體之前成型之意 義上，”被事前製造"。在步驟404所得之例示性的構造表 示於圖12。製品發光構件之第1部分ι42係設於基體u〇 上。第1部分142係包圍著製品發光元件12〇。 在圖11，符號406所示之步驟係在製品發光元件上形成 封入層。在步驟406所得之例示性的構造表示於圖丨3。封 入層1 3 0填滿第1部分142之内側空間，並形成高於第i部分 142之上端。 在圖11，符號408所示之步驟係在第！部分上固定製品發 光構件之第2部分。製品發光構件之第2部分係依據設計資 料被事前製造。第2部分係在固定於第1部分上之前被成型 之意義上，"被事前製造”。在步驟4〇8所得之例示性的構 造表示於圖I4。製品發光構件14〇之第2部分144係設於第1 部分142上。第2部分144係包圍著製品發光元件12〇及封入 層130。在圖11所示之步驟408中，獲得圖1及2所示之製品 發光裝置10。 圖6所示之步驟306之另一例示的實施型態表示於圖15。 在圖15，符號502所示之步驟係在製品基體安裝製品發光 元件。符號504所示之步驟係在製品基體上形成製品發光 構件。製品發光構件係依據設計資料被成型。在步驟5 中，獲得圖4及5所示之製品發光裝置2〇。 本發明之另一實施型態之發光裝置60如圖1 6所示，係包 含基體110、發光元件120及封入層130。發光裝置60進一 I32970.doc 12 200924242 步包含發光構件640。基體110、發光元件120及封入層i3〇 與圖2所示者相同。 發光構件640設於基體11〇上，覆蓋著發光元件120及封 入層130。發光構件640設於發光元件120之上方，與發光 元件1 20分離。所謂上方，係指在圖丨6中’假想之z軸之正 方向。 發光構件640具有對應於強度分佈之形狀。強度分佈係 與安裝於基體110之發光元件12〇所放射之第1次光有關。 發光構件640之有關第1次光之波長變換之效率可被改善。 因此，發光裝置60之發光效率可被改善。在發光裝置6〇, 強度分佈與圖3所示者相同。 發光構件640係包含第1部分642及第2部分644。第1部分 642具有向上方擴大之形狀，包圍著發光元件12〇之側面。 第2部分644位於第1部分642之上，覆蓋著發光元件12〇。 第2部分644之厚度645大於第1部分642之厚度643。因此， 可減低有關第1部分642及第2部分644之發光之不均。 本發明之另一實施型態之發光裝置70如圖17所示，係包 含基體110、發光元件120及封入層130。發光裝置7〇進一 步包含發光構件140及塗佈層760。基體U0、發光元件 120、封入層130及發光構件14〇與圖2所示者相同。 塗佈層760設於發光構件140之第1部分142之外側表面。 塗佈層760附著於第！部分142。塗佈層76〇實質上，係包含 透光性材料。所謂塗佈層76〇之"透光性"，係指可穿透發 光構件140所放射之第2次光之至少一部分。例示性的透光 132970.doc 13 200924242 I"生材料係珍樹脂。由於發朵梦罢7 〇人士 a 心尤裝置70含有塗佈層760，故玎 改善第2次光之取出效率。 本發明可在不脫離其精神或主要特徵之情況下，以其他 各種型態實施。因此，前述之實施型態在所有點中僅不過 是單純之例示而已，本發明之範圍揭示於申請專利範圍， 不又專利說明書本文任何拘束。再者，申請專利範圍所屬 之變形及變更均在本發明之範圍内。 【圖式簡單說明】 本發明之目的、特色及優點將可由下列之詳細說明與圖 式獲得更明確之瞭解。 圖1係表示本發明之一實施型態之發光裝置1〇。 圖2係表示圖丨所示之發光裝置1〇之剖面。 圖3係表示有關圖丨所示之發光元件12〇所放射之光之例 示的強度分佈。 圖4係表示本發明之另一實施型態之發光裝置2 〇。 圖5係表示圖4所示之發光裝置20之剖面。 圖6係表示本發明之發光裝置之製造方法之例示的實施 型態。 圖7係表示例示的測定用零件3〇。 圖8係表示有關圖7所示之模型發光元件32〇所放射之光 之例示的強度分佈。 圖9係表示例示的模型發光構件34〇。 圖係表示另一例示的模型發光構件350。 圖11係表示圖6所示之步驟306之一個例示的實施型，離。 132970.doc •14· 200924242 圖12係表示圖η所示之 圖nm _之步驟404中所得之例示的構造。 圖13係表示圖I〗所示之牛跡^ <步驟406中所得之例示的構造。 圖14係表示圖11所示之歩 <步驟408中所得之例示的構造。 態 圖15係表示圖6所示之步驟a%之另—個例示的實施型 圖16係表示本發明之另一實施型態之發光裝置6〇。 圖17係表示本發明之另一實施型態之發光裝置7〇。 【主要元件符號說明】

10 發光裝置 110 基體 120 發光元件 130 封入層 140 發光構件 142 第1部分 144 第2部分 132970.doc -15-

Claims (1)

1. 200924242 十、申請專利範圍： l 一種發光裝置，其特徵在於包含： 基體； 發光元件’其係安裝於前述基體；及 發光構件’其係設於前述發光元件之上或上方，含有 發光材料’且具有與有關由前述發光元件所放射之光之 強度分佈相對應之形狀。 2.

   1部 且 1部 如請求項1之發光裝置，其中前述發光構件係包含第 分及第2部分，前述第丨部分具有向上方擴大之形狀 包圍前述發光元件之側面，前述第2部分設於前述第 分上’且覆蓋著前述發光元件。 3. 如請求項2之發光裝置 發光構件。 4.如請求項3之發光裝置 係包含曲面。 5.如請求項3之發光裝置 1部分。 其中前述發光構件係離開前述 其中前述發光構件之前述形狀 其中前述第2部分係厚於前述第 6.如請求項2之發光裝 月丨J 述發光元件之上端及前述側面 7.=項6之發光裝置，其中前述發光構 係包含曲面。 心〜狀 8· Si:1之發光裝置，其中進-步包含塗佈層，龙侍 9 !種：部分之外側表面’且包含透光性材料。， 9. -種發光|置之製造方法，其特徵在於包含. 132970.doc 200924242 在製品基板上安裝製品發光元件；及 在刚述製品發光元件之上或上方設置發光構件； 前述發光構件係含有螢光材料，且具有與有關由安裝 於模型基板上之模型#光元件所放射之光之強度分佈相 對應之形狀。 1〇_如請求項9之發光裝置之製造方法，其中前述發光構件 係依據前述強度分佈之測定資料形成。 11. 如π求項9之發光裝置之製造方法，其中前述發光構件 () *包含第1部分及第2部分’前述第1部分具有向上方擴 大之形狀，前述第2部分設於前述第丨部分上。 12. 如請求仙之製造方法，其中設置前述發光構件係包 在前述製品基板上設置前述第1部分；及 在前述第1部分上設置前述第2部分。 13.

   立^項12之製造方法，其中進一步包含在設置前述第 1 刀後，在前述製品發光元件上形成封入層。 14.如請求項9之製造方法 述製品發光元件。 其中前述發光構件係附著於前 132970.doc