TW201715757A - 發光二極體封裝結構 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種發光二極體封裝結構，包括發光二極體晶片，承載發光二極體晶片的電極，環繞發光二極體晶片周圍的反射杯和覆蓋發光二極體晶片的螢光粉層，所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部接觸，所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部以上相互間隔形成空隙，所述空隙中填充有透明膠體，所述螢光粉層覆蓋於所述發光二極體晶片和所述透明膠體上，在保持發光二極體封裝結構的小體積的情況下能大大提高出光效率。

Description

發光二極體封裝結構
本發明涉及一種半導體發光結構，具體涉及發光二極體封裝結構。
發光二極體具有體積小、效率高和壽命長等優點，在交通指示、戶外全色顯示等領域有著廣泛的應用。尤其是利用大功率發光二極體可以實現半導體固態照明，引起人類照明史的革命，從而逐漸成為目前電子學領域的研究熱點。
為了適應現代產品越來越小體積、薄形化的趨勢，許多發光二極體封裝模組使用倒裝技術，以使這種封裝結構應用於許多高功率以及小體積的光源上。
然而由於發光二極體晶片自發光二極體晶片中的P-N節呈放射式出光，因此除發光二極體晶片出光面之外，若發光二極體晶片側邊的光由於被其他結構遮擋而無法出射將導致發光二極體晶片整體的亮度下降，而若其他結構與發光二極體晶片間隔較大則不容易兼顧小體積的封裝結構的達成，進而無法適應小體積的光源的實現。
有鑑於此，有必要提供一種增強發光二極體出光亮度的小體積發光二極體封裝結構。
一種發光二極體封裝結構，包括發光二極體晶片，承載發光二極體晶片的電極，環繞發光二極體晶片周圍的反射杯和覆蓋發光二極體晶片的螢光粉層，所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部接觸，所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部以上相互間隔形成空隙，所述空隙中填充有透明膠體，所述螢光粉層覆蓋於所述發光二極體晶片和所述透明膠體上。
本發明實施方式提供的發光二極體封裝結構的反射杯的內表面的底部與發光二極體晶片接觸，並自底部到發光二極體晶片的出光面與發光二極體晶片間隔形成空隙以用於填充透明膠體，不但盡可能的減小發光二極體封裝結構的體積，而且由於發光二極體晶片的側面並未被反射杯的內表面遮擋，因此發光二極體晶片的側面仍然可以出射光線，且又搭配反射杯的具有反射功能的內表面從而大大的增加了發光二極體晶片的發出光線的利用率。
下面參照附圖，結合具體實施方式對本發明作進一步的描述。
圖1是本發明實施方式提供的第一實施方式的發光二極體封裝結構的剖視示意圖。
圖2是圖1中所示的發光二極體封裝結構的俯視圖。
圖3是本發明實施方式提供的第二實施方式的發光二極體封裝結構的剖視示意圖。
圖4是圖3中所示的發光二極體封裝結構的俯視圖。
請參見圖1和圖2，本發明第一實施方式提供的發光二極體封裝結構1a，其包括電極10，與電極10電性連接的發光二極體晶片20，形成於電極10上並圍繞發光二極體晶片20的反射杯30，以及覆蓋發光二極體晶片20的螢光粉層40。
所述電極10包括相互間隔的第一電極11和第二電極12。第一電極11和第二電極12的上表面用於承載和電連接發光二極體晶片20，第一電極11和第二電極12的下表面裸露於所述發光二極體封裝結構1a，用於與電路板（圖未示）等其他外部電路結構連接，為發光二極體封裝結構1a提供電能。第一電極11和第二電極12採用導電金屬材料製成。第一電極11和第二電極12之間設置有絕緣層13，所述絕緣層13採用不導電的絕緣材料製成。在本實施方式中，第一電極11、第二電極12和絕緣層13的上表面平齊，以供發光二極體晶片20平整的橫跨在絕緣層13上從而同時與第一電極11和第二電極12連接。
在本實施方式中，所述第一電極11和第二電極12是作為承載發光二極體晶片20的載板，而無需另外設置承載電極或發光二極體晶片的基板。當然，在其他實施方式中，所述第一電極11和第二電極12可形成在基板上，並採用該基板作為承載發光二極體晶片20的載板。
所述發光二極體晶片20與第一電極11和第二電極12電性連接。在本實施方式中，發光二極體晶片20橫跨在絕緣層13上並位於第一電極11和第二電極12上。發光二極體晶片20包括出光面22。該發光二極體晶片20可採用固晶打線、倒裝等方式連接。在本實施方式中，為盡可能減小發光二極體封裝結構1a的體積，該發光二極體晶片20採用倒裝的方式電連接並固定於第一電極11和第二電極12，即，使出光面22的相對的面貼設在第一電極11、絕緣層13和第二電極12上。避免因採用打線連接而需要為彎曲的導線提供更多的空間，進而增加發光二極體封裝結構1a的體積。
請同時參閱圖2，所述反射杯30環繞發光二極體晶片20和第一電極11、第二電極12設置。反射杯30包括內表面31，內表面31與發光二極體晶片20的底部接觸。所述反射杯30的內表面31自與發光二極體晶片20的底部接觸的位置沿著朝向發光二極體晶片20的出光面的方向朝向遠離發光二極體晶片20的方向延伸。
所述內表面31包括朝向靠近發光二極體晶片20的方向凸出的凸曲面32和位於凸曲面32之上且與凸曲面32銜接的階梯部33。所述凸曲面32的起始端321位於發光二極體晶片20與第一電極11或第二電極12的交匯處；終止端322與發光二極體晶片20的出光面22位於同一水平面上，並且遠離發光二極體晶片20。在本實施方式中，凸曲面32自起始端321到終止端322呈弧狀曲面。
所述內表面31與所述發光二極體晶片20的底部以上相互間隔形成空隙34。亦即，所述空隙34形成於凸曲面32和發光二極體晶片20的側面之間。所述空隙34中填充有透明膠體341。所述透明膠體341填充於所述發光二極體晶片20的側部和所述內表面31的凸曲面32之間，並且透明膠體341的上表面與所述發光二極體晶片20的出光面22平齊。亦即，透明膠體341的上表面與所述凸曲面32的終止端322位於同一水平面上。所述透明膠體341與內表面31接觸的表面為朝向靠近發光二極體晶片20的方向凹陷的凹曲面342。
所述螢光粉層40覆蓋於所述發光二極體晶片20和所述透明膠體341上並容置於所述階梯部33中。在本實施方式中，所述螢光粉層40直接覆蓋在所述發光二極體晶片20的出光面22上。所述螢光粉層40的上表面與所述反射杯30的上表面平齊。所述螢光粉層40的下表面與所述發光二極體晶片20的出光面22和所述透明膠體341的上表面平齊。
在本發明第一實施方式中的發光二極體封裝結構1a中，所述階梯部33包括第一結合面331。所述第一結合面331自所述凸曲面32的終止端322向遠離第一電極11、第二電極12的方向垂直延伸形成。所述螢光粉層40的側面與所述第一結合面331貼設連接。因此，第一結合面331圍成一個截面大致呈矩形的空間，所述螢光粉層40可製作成對應的形狀以容置在該空間中。
請參圖3和4，在本發明第二實施方式中的發光二極體封裝結構1b中，所述發光二極體封裝結構1b同樣包括電極10，與電極10電性連接的發光二極體晶片20，形成於電極10上並圍繞發光二極體晶片20的反射杯30，以及覆蓋發光二極體晶片20的螢光粉層40。其與第一實施方式中的發光二極體封裝結構1a不同之處在於，反射杯30的內表面31的階梯部33不同。所述階梯部33還包括第二結合面332和連接台333。第一結合面331和第二結合面332之間由連接台333連接。第一結合面331距離所述發光二極體晶片20的距離小於第二結合面332距離所述發光二極體晶片20的距離。在本實施方式中，連接台333是自第一結合面331的頂端朝向遠離發光二極體晶片20的方向延伸形成，且連接台333為水準的。第二結合面332自連接台333遠離發光二極體晶片20的外側朝向遠離第一電極11、第二電極12的方向垂直延伸形成。因此，第一結合面331、連接台333和第二結合面332圍成一個截面大致呈T型的空間，所述螢光粉層40可製作成對應的形狀，即，T型，以容置在該空間中。
當然，在其他實施方式中，所述第一結合面331、第二結合面332可以並非如附圖1、2中所示的垂直於第一電極11或第二電極12，而可以是傾斜的或彎曲的表面；連接台333也可以並非為水平面，而可以是傾斜的面。因此，螢光粉層40可製作成相應的形狀以容置在這樣的結合面圍成的空間中。
本發明實施方式提供的發光二極體封裝結構1a、1b的反射杯30的內表面31的底部與發光二極體晶片20接觸，並自底部到發光二極體晶片20的出光面22與發光二極體晶片20間隔形成空隙34以用於填充透明膠體341，不但盡可能的減小發光二極體封裝結構1a、1b的體積，而且由於發光二極體晶片20的側面並未被反射杯30的內表面31遮擋，因此發光二極體晶片20的側面仍然可以出射光線，且又搭配反射杯30的具有反射功能的內表面31從而大大的增加了發光二極體晶片20的發出光線的利用率。
此外，本實施方式中的發光二極體封裝結構1a、1b的反射杯30的內表面31包括凸曲面32，並採用透明膠體341填充於該凸曲面32和發光二極體晶片20的側面之間，發光二極體晶片20發出的光線一部分直接從螢光粉層40出射至發光二極體封裝結構以外，另一部分從側面進入透明膠體341並射向凸曲面32，經由凸曲面32反射後再從螢光粉層40出射，而由於凸曲面32的外凸的形狀使最終形成特定的光場效果。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1a、1b‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧電極
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧絕緣層
20‧‧‧發光二極體晶片
22‧‧‧出光面
30‧‧‧反射杯
31‧‧‧內表面
32‧‧‧凸曲面
321‧‧‧起始端
322‧‧‧終止端
33‧‧‧階梯部
331‧‧‧第一結合面
332‧‧‧第二結合面
333‧‧‧連接台
34‧‧‧空隙
341‧‧‧透明膠體
342‧‧‧凹曲面
40‧‧‧螢光粉層
無
1a‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧電極
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧絕緣層
20‧‧‧發光二極體晶片
22‧‧‧出光面
30‧‧‧反射杯
31‧‧‧內表面
32‧‧‧凸曲面
321‧‧‧起始端
322‧‧‧終止端
33‧‧‧階梯部
331‧‧‧第一結合面
34‧‧‧空隙
341‧‧‧透明膠體
342‧‧‧凹曲面
40‧‧‧螢光粉層

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括發光二極體晶片，承載發光二極體晶片的電極，環繞發光二極體晶片周圍的反射杯和覆蓋發光二極體晶片的螢光粉層，其改良在於：所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部接觸，所述反射杯的內表面與所述發光二極體晶片的底部以上相互間隔形成空隙，所述空隙中填充有透明膠體，所述螢光粉層覆蓋於所述發光二極體晶片和所述透明膠體上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述反射杯的內表面包括朝向靠近發光二極體晶片的方向凸出的凸曲面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述凸曲面的起始端位於所述發光二極體晶片與所述電極的交匯處，所述凸曲面的終止段與所述發光二極體晶片的出光面位於同一水平面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述發光二極體晶片倒裝連接在電極上，所述反射杯覆蓋所述電極並環繞所述電極的周圍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述反射杯的內表面上形成階梯部以容置螢光粉層，所述階梯部包括第一結合面，所述螢光粉層的側面與所述第一結合面貼設連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述階梯部還包括第二結合面，所述第一結合面和所述第二結合面之間由連接台連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述第一結合面距離所述發光二極體晶片的距離小於所述第二結合面距離所述發光二極體晶片的距離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述螢光粉層直接覆蓋在所述發光二極體晶片的出光面上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述螢光粉層的上表面與所述反射杯的上表面平齊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中，所述螢光粉層的下表面與所述發光二極體晶片的出光面和所述透明膠體的上表面平齊。
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