TW201442286A - 發光二極體 - Google Patents

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light
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Ming-Ta Tsai
Chung-Min Chang
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Advanced Optoelectronic Tech
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Abstract

一種發光二極體，包括基板、設置於基板上的反射杯、設置於反射杯內的發光二極體晶粒以及電連接至發光二極體晶粒的第一電極和第二電極，該發光二極體晶粒為垂直元件，該第一電極為金屬電極，該第二電極為透明電極，該金屬電極直接接觸該發光二極體晶粒底部的電極，該透明電極直接接觸該發光二極體晶粒頂部電極。

Description

發光二極體
本發明涉及一種發光元件，尤其係一種發光二極體。
LED（Light-emitting diode, 發光二極體）產業係近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為係新世代綠色節能照明的最佳光源。
發光二極體一般包含有發光二極體晶片、電極、基板以及反射杯，並且利用導線電連接該發光二極體晶片以及電極。然而，由於導線需要一定的延伸空間，因此反射杯內需要預留比較多的空間導線延伸。一般而言，係將反射杯做厚以為導線提供空間。但係，如此厚度的反射杯，不利於發光二極體的薄型化發展。
有鑒於此，有必要提供一種可以解決上述問題的發光二極體。
一種發光二極體，包括基板、設置於基板上的反射杯、設置於反射杯內的發光二極體晶粒以及電連接至發光二極體晶粒的第一電極和第二電極，該發光二極體晶粒為垂直元件，該第一電極為金屬電極，該第二電極為透明電極，該金屬電極直接接觸該發光二極體晶粒底部的電極，該透明電極直接接觸該發光二極體晶粒頂部電極。
本發明提供的發光二極體，其發光二極體晶粒係直接與金屬電極以及透明電極接觸而形成電連接的，封裝過程中無需使用導線，反射杯無需為導線預留空間，因此可以做成薄型化的發光二極體。
100、100a．．．發光二極體
10．．．基板
11．．．第一表面
12．．．第二表面
13．．．側面
20．．．反射杯
21．．．連接面
22．．．自由面
23．．．內側表面
24．．．外側表面
30．．．發光二極體晶粒
31．．．P電極
32．．．N電極
310．．．電連接表面
40．．．電極層
41、51．．．第一部分
42、52．．．第二部分
43、53．．．第三部分
50．．．透明導電層
54．．．第四部分
60．．．封裝層
70．．．螢光粉層
圖1係本發明第一實施例的發光二極體的切面示意圖。
圖2係本發明第一實施例的發光二極體的俯視示意圖。
圖3係本發明第二實施例的發光二極體的切面示意圖。
圖1-2示出了本發明第一實施例的發光二極體100的示意圖。該發光二極體100包括基板10、設置於基板10上的反射杯20、設置於反射杯20內的至少一發光二極體晶粒30以及電連接至該發光二極體晶粒30的第一電極和第二電極。
該基板10由電磁相容性（EMC/Electrical Magnetic Compatibility）材料、尼龍PPA（Polyphthalamide）材料、或片狀模塑材料（SMC/Sheet Molding Compound）製成。該基板10具有第一表面11、相對該第一表面11的第二表面12以及連接該第一表面11與第二表面12的側面13。該第一電極設置在該基板10上。優選地，該第一電極為由金屬或者其他導電材料製成的電極層40。該電極層40從該基板10的第二表面12經由其側面13延伸至其第一表面11。其中，該電極層40包括相連的設置於該基板10的第二表面12的第一部分41，設置於該基板10的側面13的第二部分42以及設置於該基板10的第一表面11的第三部分43。其中，該電極層40的第一部分41局部被夾置於反射杯20與基板10的第二表面12之間。該第一部分41具有多個功能區域，且每一功能區域相互之間電性連接。其中，該發光二極體晶粒30設置於該電極層40的第一部分41的功能區域上並與該電極層40達成電性連接。
該發光二極體晶粒30為垂直元件，其包括位於發光二極體晶粒30相對兩側的N電極32以及P電極31。其中，該P電極31以及N電極32在封裝中可以視為係發光二極體晶粒30的正負電極。在本實施例中，該發光二極體晶粒30的下表面，亦即係連接該電極層40的第一部分41的表面直接作為發光二極體晶粒30的N電極32。該發光二極體晶粒30的P電極31設置於該發光二極體晶粒30遠離該基板10的表面，在圖1中顯示為上表面。該P電極31具有一電連接面310，在圖1中顯示為其上表面。可以理解地，該發光二極體100包括多個並聯的發光二極體晶粒30，並且該多個發光二極體晶粒30具有相同的高度以及電極結構。具體地，在本實施例中，該發光二極體100包括十三個發光二極體晶粒30。該十三個發光二極體晶粒30在該反射杯20內呈“一個-三個-五個-三個-一個”的五排五列對稱式分佈。
該反射杯20包括連接於該基板10的第一表面12的連接面21、與該連接面41相對的自由面22、連接該連接面21與該自由面22的內側表面23以及外側表面24。該內側表面23圍繞該發光二極體晶粒30且具有高反射度。該反射杯20的高度可根據實際的厚度需求，製造成薄型化反射杯20。其中，該反射杯20的厚度只需略微大於該發光二極體晶粒30的高度即可。
該第二電極電連接該發光二極體晶粒30的P電極31。該第二電極為由例如ITO（氧化銦錫）等透明的導電材料製成的透明導電層50。該透明導電層50包括從該反射杯20內部覆蓋該發光二極體晶粒30的電連接面310的第一部分51，延伸至並覆蓋部分該反射杯20的自由面22的第二部分52，延伸至並覆蓋部分該基板10的側面13以及部分該反射杯20的外側表面24的第三部分53，以及延伸至該基板10的第一表面11的第四部分54。其中，該透明導電層50的第一部分51完全覆蓋該反射杯20的內側表面23圍設的區域。進一步地，該導電層50的第一部分51填滿該反射杯20。該導電層50的第四部分54具有與該電極層40的第三部分43相同的厚度，以使發光二極體100可以穩定地水準放置，方便後續的制程。
由於電連接該發光二極體晶粒30的兩電極的分別係電極層40與透明導電層50，並且均為直接接觸方式。因此，在製造該發光二極體100的過程中，無需採用導線連接，節省了物質成本以及人力成本。又由於該透明導電層50係自該反射杯20內一直延伸至該基板10的第一表面11，因此增加了對反射杯20與基板10的密合程度。尤其係該透明導電層50的第三部分53，係直接黏合基板10的側面以及反射本20的外側表面24，保證該反射杯20與該基板10之間在後續使用中不會搖晃鬆動，從而發光二極體100的整體穩定性。
更進一步地，該發光二極體100還包括用於封裝該發光二極體晶粒30的封裝層60。該封裝層60也可以作為電絕緣該電極層40以及該透明導電層50的部件。該封裝層60的高度等於該基板10的第二表面12至該發光二極體晶粒30的電連接表面310的高度。當僅有一個發光二極體晶粒30時，該封裝層60填滿該發光二極體晶粒30的側面與反射杯20的內側表面23之間的空隙。當有多個發光二極體晶粒30時，該封裝層60填滿該多個發光二極體晶粒30之間以及與反射杯20的內側表面23之間的空隙。
可以理解地，與該透明導電層50直接連接的部件包括有：發光二極體晶粒30、封裝層60、反射杯20以及基板10。因此，本發明的發光二極體100具有極優異的一體性。
圖3示出了本發明第二實施例的發光二極體100a的示意圖。本實施例中的發光二極體100a較第一實施例中的發光二極體100多包含了一覆蓋於該透明導電層50的第一部分51外側表面的螢光粉層70。該螢光粉層70正對應該反射杯20的開口部分。
當該發光二極體100、100a通過其電極層40的第三部分43以及透明導電層50的第四部分54與外界電源接通時，光線從該發光二極體晶粒30出射，透過該透明導電層50出射至外界。
應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100．．．發光二極體
10．．．基板
11．．．第一表面
12．．．第二表面
13．．．側面
20．．．反射杯
21．．．連接面
22．．．自由面
23．．．內側表面
24．．．外側表面
30．．．發光二極體晶粒
31．．．P電極
32．．．N電極
310．．．電連接表面
40．．．電極層
41、51．．．第一部分
42、52．．．第二部分
43、53．．．第三部分
50．．．透明導電層
54．．．第四部分
60．．．封裝層

Claims (10)

  1. 一種發光二極體，包括基板、設置於基板上的反射杯、設置於反射杯內的發光二極體晶粒以及電連接至發光二極體晶粒的第一電極和第二電極，其改良在於，該發光二極體晶粒為垂直元件，該第一電極為金屬電極，該第二電極為透明電極，該金屬電極直接接觸該發光二極體晶粒底部的電極，該透明電極直接接觸該發光二極體晶粒頂部電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該基板包括第一表面、相對該第一表面的第二表面以及連接該第一表面與第二表面的側面，該反射杯設置於該第二表面，該金屬電極從該基板的第二表面經由該側面延伸至該第一表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中，該金屬電極位於第二表面上的一端設置於該基板與該反射杯之間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中，該反射杯具有連接於該基板的第一表面的連接面、與連接面相對設置的自由面以及連接該連接面與該自由面的外側表面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體，其中，該透明導電層從該反射杯內部延伸至該反射杯的自由面、並經由該反射杯的外側表面以及該基板的側面延伸至該基板的第一表面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體，其中，還包括封裝層，該封裝層覆蓋該發光二極體晶粒的、除了正、負電極的其他部分。
  7. 如申請專利範圍第1或6項所述之發光二極體，其中，該透明導電層覆蓋該發光二極體晶粒的第二電極並填滿該反射杯。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，還包括螢光粉層，該螢光粉層覆蓋於該透明導電層上並正對應該反射杯的開口部分。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，包括多個發光二極體晶粒，該多個發光二極體晶粒的正電極均電連接該金屬電極及透明電極中的一者，該多個發光二極體晶粒的負電極均電連接該金屬電極及透明電極中的另一者。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體，其中，該多個發光二極體晶粒具有相同高度。
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