TW201039433A - Light emitting diode device - Google Patents

Description

201039433 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種發光裝置，更詳細地說，係 一種發光二極體之裝置。 、 【先前技術】 近年來，發光二極體（LED)的相關技術有顯著的進 〇 步，使得發光一極體應用更為廣泛。例如應用於顯示器 的背光模組、照明裝置、廣告或資訊顯示看板等等。發 光二極體的發光原理是利用特定半導體材料中電洞與電 子的結合，而釋放出可見光。發光二極體所發射出可見 光的波長取決於半導體材料的種類，例如鋁坤化錄 (AlGaAs)發射出紅色可見光，銦氮化鎵/氮化嫁 (InGaN/GaN)發射出綠色可見光，硒化鋅（ZnSe；^射出藍 D 色可見光等。 在發光二極體發光過程中會累積靜電，而當靜電累 積到相當程度時’便會發生靜電放電而損毁發光二極體 晶片。所以，通常在發光二極體晶片附近設置有靜電防 5蔓裝置，以保§筻發光一極體晶片。常見的靜電防護袈置 為齊納二極體晶片或蕭基二極體晶片。 t 為了發光·一極體裝置的製程的方便性，發光二極體 . 晶片與靜電防護裝置通常是設置在基材的同一側。然 4 201039433 — 而，這樣得設計使得靜電防護裝置會局部吸收發光二極 體晶片所發射出的光線，導致發光二極體晶片的亮度無 法充分發揮。 因此’要如何於提升發光二極體晶片發光效率，避 免靜電防護裝置會局部吸收發光二極體晶片戶斤發射出的 光線的問題，乃是現今發光二極體晶片廠商仍需努力解 決的目標。 ❹ 【發明内容】 本發明之一態樣係提供一種發光二極體裝置，俾能 提高發光效率亮度。本發明之另一態樣，係提供一種在 一靜電防護元件上形成反光層的方法。 依據本發明一實施例，一種發光二極體装置包含有 一發光二極體晶片，載設於一基材上，適以射出一光線。 ❸一靜電防護元件，載設於該基材上，且該靜電防護元件具 有一打線區；一反光層，配置於該靜電防護元件之該打 線區以外的-表面’用以反射由該發光二極體晶片所發 射之光線；以及一透明封膠層，覆蓋該發光二極體晶片 以及該靜電防護元件。 依據本發明另一實施例，一種發光二極體裝置包含 ' 有一發光一極體晶片，載設於一基材上，適以射出一光 - 線；一靜電防護元件，具有一第一上表面、一第二上表 5 201039433 . 面以及一側表面，且該第二上表面環繞該第一上表面； 一反光層，被覆於該第二上表面以及該側表面上，用以 反射由該發光二極體晶片所發射之光線；以及一透明封 膠層，覆蓋該發光二極體晶片以及該靜電防護元件。 依據本發明又一實施例，一種發光二極體裝置包含 有一發光二極體晶片，載設於一基材上，適以射出一光 線；一靜電防護元件，具有一第一上表面及一側表面， ❹ 靜電防護元件的一第一電極設置於第一上表面之上；一 反光層，被覆於該側表面上，用以反射由該發光二極體 晶片所發射之部份該光線；以及一透明封膠層，覆蓋該 發光二極體晶片以及該靜電防護元件。 综上所述，藉由被覆一反光層於靜電防護元件上來用 以f射由該發光二極體晶片所發射之部份該光線，本發 月1^供之發光一極體裝置將可有效地提高發光效率亮度 及解決靜電防護裝置會局部吸收發光二極體晶片所：： 〇 出的光線的問題。 【實施方式】 一以下將透過實施例來解釋本發明内容，本發明係關於 ^種發光二㈣裝置。關於實_之朗僅為闡釋本發 明之目的，而非用以限制本發明。需說明者，以下實施 , 例及圖式中，與本發明非直接相關之元件皆已省略而未 、、會示且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解， 6 201039433 . 非用以限制實際比例。 本發明發光二極體裝置中包括有靜電防護元件以及 發光二極體晶片。靜電防護元件的表面上配置有反光 層’藉由反光層反射發光二極體晶片所發射出的光線， 而提提高整體發光二極體裝置的發光效率。 以下將配合附圖詳細說明本發明的具體實施方式。 明參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式之發 Ο 光二極體裝置的立體示意圖。在此實施方式中，發光二 極體裝置主要包含有基材丨〇〇、發光二極體晶片、靜 電防護元件400、反光層440,以及透明封膠層·。 基材100包括有第一導電部21〇以及第二導電部 220。第一導電部21〇與第二導電部22〇之間存在有一間 距W使得第一導電部2 j 〇與第二導電部⑽並沒有直 接接觸。 Ο 發光二極體晶片300設置於基材1〇〇上方，且電性 連接於第-導電部21〇。發光二極體晶片則主要是用 、射出光線。在-實施方式中，發光二極體晶片扇 具有第-電極330以及第二電極34()，第二電極％ P型丰導# ;所構成（或稱為N電極），第二電極340為 導體材料所構成（或稱為P電極）。在另-實施例 7 201039433 中第電極330可為Ρ電極，而第二電極⑽為Ν電 極。 Ο 〇 靜電防護元件彻設置於基材上方，且電性連 接於第二導電部22G。靜電防護元件彻主要是用以抗 靜電、或抗突波干擾’以保護發光二極體晶片谓。在 本發明之實施方式中’靜電防護元件彻可為齊納二極 體晶片、發光二極體晶片、蕭基二極體晶片、表面黏著 型齊納二極體封裝單元、表面黏著型發光二極體封裝單 '、表面黏著型蕭基二極體封裝單元或電容器。 ^上述實施方式中，發光二極體晶片扇是配置於 ==210上’而靜電防護元件4〇。是位於第二導 。 ，但本發明不限於此。在其他實施例中，發 上 L -極體晶片以及靜電防護⑽可以設置在第—導電部 二Γ示本發明—特定實施方式之靜電防護元件 電防護元件4。0具有第為其二視圖。如第2圖所示，靜 電防護元件_之及第二電極42。， 中。在-特定實：電⑽第— 料所構成(或稱為。電極)，：=:半導體材 材料所構成(或稱:電極42()0型半導體 體，用以提供靜電:;):r 電㈣7°件_對其他元件的電性 8 201039433 連接功能。第二電極420與下方的第二導電部電性連 接。請參照第3圖，靜電防護元件4〇〇上表面上具有 打線區460，打線區46〇 {用以提供設置導體 的空間。 吓而 Ο 〇 如第1圖及第2圖所示，靜電防護元件4〇〇的側表 面上配置有反光層物，用以反射由發光二極體晶片3〇〇 所發射出的光線。在本實施例中，只有在靜電_元件 4〇〇的側表面上配置有反光層_，靜電防護元件· 的上表面切並沒有覆蓋反光層物。反光層44〇的材 料可例如為m其組合。以下是以齊納二極體晶片 或蕭基二極體晶片作為靜電防護元件400之示範舉 例’說明靜電防護㈣_上反光層彻的形成方法: 百先在具有多數個二極體晶片（齊納二極體晶片或 基-極體晶片)的晶圓上進行切割’然後將切割後的晶 圓置入擴晶機中，藉由擴晶機將二極體晶片之間的距： 敍，使二極體晶片之間具有間距d，如第4圖所示。 接者’在經過擴晶程序的晶片上設置遮罩（mask)，遮罩 可局邛覆蓋二極體晶片的表面，例如可遮蔽二極體晶片 的上表面。隨後將設置有遮罩的二極體晶片放入蒸鍍或 錢的製程腔室中進行_。因二極體晶片之間具有間 距d’二極體晶片的側壁上可形成反光層44。(例如銀或 )而一極體晶片的上表面421設置有遮罩，所以上表 9 201039433 面421以及其中的打線區460沒有反光層440。在鍍膜 的過程中’二極體晶片放置在一承载座上，故二極二 片的底部也不會形成反光層440。 在完成反光層的鍍膜之後，在靜電防護元件4〇〇的 打線區460中製作導體430。因上表面421上不具有反 光層440,所以可以避免導體43〇與第二導電部22〇經 由反光層440而發生短路，從而確保靜電防護元件的正 〇 常功能。 在上述的方法中，遮罩可以僅只遮蔽任何一表面的 局部區域，而反光層形成在未被遮罩覆蓋的表面上。如 第5圖所示，在一實施方式中，靜電防護元件7〇〇上具 有第一上表面710、第二上表面72〇以及側表面73〇。遮 罩可以僅覆蓋第一上表面710,所以反光層形成在第一 上表面710以外的露出表面上，包括第二上表面72〇以 〇 及側表面730。沒有形成反光層的第一上表面71〇可以 k供後續製程所需的一潔淨表面。在一實施例中，第二 上表面720是圍繞第一上表面71〇。在製作反光層之後， 於第一上表面710上形成一導體75〇。值得注意的是， 導體750並未與反光層或第二上表面接觸。 請再參照第1圖，發光二極體裝置上設置有第一導 線600 ’用以電性連接靜電防護元件上的導體43〇與第 一導電部210，同時設置有第二導線61〇電性連接發光 201039433 一和體日日片300上的電極墊3 ^ J2與弟二導電部220。經 由上述之弟一導線6〇〇及第_ 一導電邱加心，弟-導線61〇的連接，使得第 等罨4 21 〇電性連接於靜雷 _ 41〇,第…，楚7^牛400之第-電極 之第^ 電性連接於發光二極體晶片_ 綠電極330。第〗圖所示的第-導線600及第-導 線_的連接方式僅為說明第一— 明。 < 曰的，並非用以限制本發 Ο Ο 如苐1圖所示’在基#上設置發光二極體晶片綱、 靜電防護元件400耸i I & 一 等几件後，以透明封膠層500覆蓋發 光二極體晶片300以及該靜電防護元件彻。透明封膠 層遍之功能是用以保護其中的元件，避免其受損或氧 化。在-實_中，透明封谬層之材料為環氧樹脂。 在其他實施财’透明封㈣_之材料可為甲基橡 膠、甲基樹脂、苯環橡膠、苯環樹脂、有機變性矽膠或 上述之組合。 在餐知的技術中’冑|防護元件的外觀是接近黑色 的所以曰吸收發光二極體晶片3〇〇所發射出光線，而 使發光效率下降。在本發明的實施方式中，發光二極體 晶片300發射出光線之後，靜電防護元件彻上的反光 層440能夠局部反射發光二極體晶片3〇〇所發射出光 線，而避免光線被靜電防護元件4〇〇的表面吸收，因此 而fe同整體發光二極體裝置的發光效率。同時，本發明 11 201039433 • 上述所提供的裝置及方法，能夠避免反光層對靜電防護 元件可flb 成的電性連接問題。此外，本發明上述所揭 露的形成反光層的方法，是一種適合量產的製程方法。 第6圖繪示使用習知技術之靜電防護元件的光線分 佈指向圖，第7圖繪示本發明一實施例之具有反光層之 靜電防護元件的光線分佈指向圖。第6圖及第7圖中，「〇」 至「90」的數字表示以發光二極體裝置為中心的立體角， 〇 其中「G」的位置是代表對應於二極體發光裝置發光面的 法線方向’S1及S2曲線分別代表各個角度下的光強度。 將所有角度（0-90度）的光強度積分可以得到總光通量 (totalflux)。在相同的比較基準下，若習知技術之二極體 發光裝置的總光通量為100%，則本發明實施例之總光通 量為約UH.6%至約103.1%，其是取決於反光層的面積 大小以及發光二極體晶片及靜電防護元件的尺寸及排 €)列m數據可以確定，本㈣確實具有提高發光二 極體裝置的發光效率的功效。 雖然本發明已以實施方式揭露如铁 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離 神和範圍内，當可作各社更動—飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 12 201039433 為讓本發明之上述和其他目的、 例能更明顯易懂，所附圖式之說明如;徵、優點與實施 第1圖是本發明發光二極體装置 示意圖。 實施方式的立 第2圖係繪示本發明一實施 剖面圖 式之靜電防護元件的 Ο 第3圖係繪示本發明一實施方式之 上視圖 靜電防護元件的 之二極體晶片之擴 之靜電防護元件的 電防護元件的光線 第4圖係緣示本發明一實施方式 晶不意圖 第5圖係繪示本發明一實施方式 立體示意圖。 第6圖係繪示使用習知技術之靜 分佈指向圖。

« 7圖·示本發m例之具有反光層之靜電 防護元件的光線分佈指向圖。 【主要元件符號說明】 100 :基材 210 :第一導電部 220 :第二導電部 300 :發光二極體晶片 13 201039433 330 :第一電極 332 :電極墊 340 :第二電極 400 :靜電防護元件 410 :第一電極 420 :第二電極 421 :上表面 〇 430 :導體 440 :反光層 500 :透明封膠層 600 :第一導線 610 :第二導線 700 :靜電防護元件 710 :第一上表面 Ο 720 :第二上表面 730 :側表面 740 :反光層 750 :導體 51 :曲線 52 :曲線 • W :間距 d :間距 14

Claims (1)

1. 201039433 七、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體裝置，包含： 一發光二極體晶片，載設於一基材上，適以射出— 光線； 一靜電防護元件’載設於該基材上，該靜電防護元件具 有一打線區及一反光層，該反光層配置於該打線區以外 的一表面，用以反射由該發光二極體晶片所發射之部份 〇 該光線；以及 一透明封膠層，覆蓋該發光二極體晶片以及該靜電 防護元件。 2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置， /、中δ亥反光層之材料係選自由銀、銘以及上述組合所組 成的族群。 〇 3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置， ”中忒靜電防護元件係為一齊納二極體晶片、一發光二 _a曰片 蕭基一極體晶片、一表面黏著型齊納二極 子裴單元、一表面黏著型發光二極體封裝單元、一表 面黏著型蕭基二極體封裝單元或一電容器。 15 .201039433 • 4.如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置， 其中該透明封膠層之材料係選自由環氧樹脂、甲基橡 膠、甲基樹脂、苯環橡膠、苯環樹脂、有 及上述組合所组成的族群。 场以 5·如申請專利範圍第丨項所述之發光二極體裝置， 其中該靜電防護元件更包括有一導體’配置於該打線區 〇 上。 6. 如申睛專利範圍第1項所述之發光二極體裝置， 更包括配置於該基材上之一第一導電部以及一第二導電 部。 7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體裝置， 〇 其中該發光二極體晶片設置於該第一導電部上，且該靜 電防護元件設置於該第二導電部上。 8·如申請專利範圍第6項所述之發光二極體裝置， 其中該發光二極體晶片及該靜電防護元件設置於該第一 導電部上。 16 201039433 9.如申請專利範圍第6 ^ ^ $尸斤遮之發光二極―驻® 其中該發光二極體晶片具有 _虞置， 第一導雷匈 罘一電極，其電性連接該 性連接該第二導電部。 電極，其電 10.如申請專利範圍第6項所 1+ 唄所述之發先二極體裝置， ❹ Ο 一道+A 弟電極，其電性連接該第 導電。P，且該發光二極體晶片具有一 性連接該第二導電部。 八電 11· 一種發光二極體裝置，包含： 光線； 發光二極體晶片，載設於一基材上，適以射出— 靜電防護元件，具有： 一第一上表面，其上設置有該靜電防護元件的 一第一電極； 一第二上表面，其環繞該第一上表面； 一侧表面，以及 一反光層，被覆於该弟一上表面以及該側表 面上，用以反射由該發光二極體晶片所發射之部 份該光線；以及 17 201039433 • 一透明封膠層，覆蓋該發光二極體晶片以及該靜電防 護元件。 12.如申請專利範圍第u項所述之發光二極體裝 置’其中該反光層之材料係選自由銀、銘以及上述組合 所組成的族群。 σ 〇 η·如申請專利範圍第11項所述之發光二極體裝 置，其中該靜電防護元件係為一齊納二極體晶片、一發 光-極體晶片、一蕭基二極體晶片、表面黏著型齊納二 _封敦單70 表面黏著型發光二極體封裝單元、一 表面黏著型簫基二極體封裝單元或一電容器。 14·如申請專利範圍帛11項所述之發光二極體裝 0 ϋ中該透明封膠層之材料係選自由環氧樹脂、甲基 橡膠、曱基樹脂、苯環橡膠、苯環樹脂、有機變性梦膠 以及上述組合所組成的族群。 15.如中請專利範圍第項所述之發光二極體裝 ’更包括配置於該基材上之一第一導電部以及一第二 201039433 • 16.如申請專利_第15項所述之發光二極體裝 置’其中該發光二極體晶片設置於該第一導電部上，且 該靜電防護元件設置於該第二導電部上。 二如申請專利軸15項所述之發光二崎 置、、中該發光二極體晶片及該靜電防護科設置於 一導電部上。 〇 "8.如申請專利範圍第15項所述之發光二極體袭 置，其中該發光二極體晶片具有一第二電極，其電性連 導電部，且該靜電防護元件具有-第二電極， ，、電性連接該第二導電部。 19.如申請專利範圍第15 要, 項所述之發光二極體裝 電極，其電性連接 體晶片具有一第一電極， ❹ 置，其中該靜電防護元件具有一第 戒 該第一導電部，且該發光二極 其電性連接該第二導電部。 20·如申請專利範圍第 置，其中該靜電防護元件之第 18項所述之發光二極體裝 一電極為ρ電極或Ν電極。 19 201039433 - 21.如申請專利範圍第u項所述之發光二極體裝 置，其中該靜電防護元件更具有一導體配置於該第一上表 面上，且未觸及該第二上表面。 22·一種發光二極體裝置，包含： 發光一極體晶片，載設於一基材上，適以射出一 光線； 〇 一靜電防護元件，具有： 一第一上表面，其上設置有該靜電防護元件的 —第一電極； 一側表面；以及 一反光層，被覆於該側表面上，用以反射由 该發光二極體晶片所發射之部份該光線；以及 一透明封膠層’覆蓋該發光二極體晶片以及該靜電 ❹ 防護元件。 23.如申請專利範圍第22項所述之發光二極體裝 置’其中該反光層之材料係選自由銀、鋁以及上述組合 所組成的族群。 24·如申請專利範圍第22項所述之發光二極體裴 置，其中該靜電防護元件係為一齊納二極體晶片、一發 20 201039433 光二極體晶片、一蕭基二極體晶片、表面黏著型齊納二 極體封裝單元、—表面黏著型發光二極體封裝單元、一 表面黏著型蕭基一極體封裝單元或一電容器。 25. 如申請專利範圍第22項所述之發光二極體裝 置，其中該透明封膠層之材料係選自由環氧樹脂、甲基 橡膠、曱基樹脂、苯環橡膠、苯環樹脂、有機變性矽膠 ❹ 以及上述組合所組成的族群。 26. 如申請專利範圍第22項所述之發光二極體裝 置，更包括配置於該基材上之一第一導電部以及一第二 導電部。 27. 如申請專利範圍第26項所述之發光二極體裝 〇 置’其中該發光二極體晶片設置於該第一導電部上，且 該靜電防護元件設置於該第二導電部上。 28. 如申請專利範圍第26項所述之發光二極體裝 置’其中該發光二極體晶片及該靜電防護元件設置於該第 —導電部電性上。 21 201039433 29.如申請專利範圍第26頊所述之發光二槌體裂 置，其中該發光二極體晶片具有一第二電極，其電性連 接為第-導電部’且該靜電防護元件具有—第二電極， 其電性連接該第二導電部。 〇 置，其中該靜電防：第26項所述之發光二極體裳 該第-導電部’切ΓΓ具有—第_電極’其電性連接 其電性連接該第二;=二極趙晶片具有一第—電極，

   31.如申請專利範圍第29 其中該靜電防護元件之第二 項所述之發光二極體襄 電極為Ρ電極或Ν電極。

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