TWI241034B - Light emitting diode package - Google Patents

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TWI241034B
TWI241034B TW93114286A TW93114286A TWI241034B TW I241034 B TWI241034 B TW I241034B TW 93114286 A TW93114286 A TW 93114286A TW 93114286 A TW93114286 A TW 93114286A TW I241034 B TWI241034 B TW I241034B
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Hsiang-Cheng Hsieh
Teng-Huei Huang
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Lighthouse Technology Co Ltd
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Description

1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種發光二極體封裝體,尤指一種將散光負載 式波長轉換體(scatter supported wave-length converter)欲 入於封裝材料之中使其具有優良發光均勻度以及製作便利性之發 光二極體封裝體。 【先前技術】 近年來高亮度發光二極體(以下簡稱LED)的應用領域不斷地被 開發。不同於一般白熾燈泡,LED係屬冷發光,具有耗電量低、元 件壽命長、無須暖燈時間、反應速度快等優點,再加上其體積小、 耐震動、適合量產,容易配合應用需求製成極小或陣列式的元件, 因此LED已普遍使用於資訊、通訊及消費性電子產品的指示燈與 顯示裝置上。LED除應用於戶外各種顯示器及交通號誌燈外,在汽 車工業中也佔有一席之地,另外在可攜式產品,如行動電話、PM 螢幕背光源的應用上,亦有亮麗成績。尤其是目前當紅的液晶顯 示器產品,在選擇與其搭配的背光模組零件時,LED更是不可或缺 的關鍵零組件。 一般的發光二極體封裝體均包含有一發光二極體元件,而發光 二極體元件係為一由半導體材料所製成之發光元件,元件具有 正、負兩個電極端子。當於兩端子之間施加正向電壓時,只要通 入小量的電流到元件中的PN接面,便可以經由電子電洞的結合將 剩餘能量以光的形式激發釋出,並把電能直接轉換爲光能。當於 兩端子之間施加逆向電壓時,由於此時PN接面係為逆偏的狀態, 少數載子難以注入,因此不會發光。然而光線自發光二極體元件 發射出來之後,必需於封裝材料内進行一連串的光學擴散、反射、 6 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 混色等過程,最後才能得到令人滿意的色調以及亮度。所以,封 裝體的幾何設計以及封裝材料的選擇,也是設計發光二極體封裝 體時的重要參數。 請參考圖一,圖一為習知一燈泡型發光二極體封裝體10之示 意圖。如圖一所示,習知之燈泡型發光二極體封裝體10係包含有 一發光二極體晶片12,一黏著引腳14以及一引腳16,且黏著引 腳14之中又包含有一杯型槽18,黏著引腳14係用來作為一負電 極,而引腳16係用來作為一正電極。發光二極體晶片12係被設 置於黏著引腳14之杯型槽18内,且發光二極體晶片12中之一 P 型電極以及一 N型電極(未顯示於圖中)係分別經由導線22被電連 接至黏著引腳14以及引腳16。杯型槽18係被一封裝材料24所填 滿,且封裝材料24之中又包含有許多散佈於其中的螢光材料(未 顯示於圖中)。 當光線從發光二極體晶片12發射出來之後,部份的光線將會 被封裝材料2 4中的榮光材料所吸收’並激發榮光材料以產生與原 先的光線波長不同的光線,因此就功能而言,螢光材料係為一種 波長轉換材料。藉由自發光二極體晶片12發射出來的光線以及經 過單種或多種螢光材料波長轉換以後的光線間的微妙混合,最後 發射出白光或他色之混合光。然而,欲達到完美的混光以得到色 調均勻的白光或混合光,光是靠封裝材料24中的螢光材料是不夠 的。事實上,封裝材料24中也同時包含有許多散佈於其中的散光 材料(未顯示於圖中),並且由於這些散光材料的存在,使得光線 從發光二極體晶片12發射出來時,可以不斷地被重複散射並且擴 散,才能有效擴大光線自發光二極體晶片12發射出來以後的角 度,進而抑制突兀的光線強度,使光線變柔和,同時達到混光均 勻化的效果。另外,封裝材料24視實際的需要,也可能包含有各 種不同目的的添加劑。 7 1241034 案號:093114286 94年7月2〇日修正 請參考圖二,圖二為習知一表面黏著型發光二極體封裝體5〇 之示意圖。如圖二所示,習知之表面黏著型發光二極體封裝體5〇 係包含有一發光二極體晶片52以及一杯體54,且杯體54中另包 含有一正金屬端子56以及一負金屬端子58,正金屬端子56係用 來作為一正電極,而負金屬端子58係用來作為一負電極。發光二 極體晶片52係被設置於杯體54之一凹槽62内,並位於正金屬端 子56之上’且發光二極體晶片52中之一 P型電極以及一 N型電 極(未顯示於圖中)係分別經由導線64被電連接至正金屬端子% 以及負金屬端子58。凹槽62係被一封裝材料66所填滿,且封裝 材料66之中又包含有許多散佈於其中的螢光材料(未顯示於圖 中)〇 當光線從發光二極體晶片52發射出來之後,部份的光線將會 被封裝材料66中的單種或多種螢光材料所吸收,並激發螢光材料 以產生與原先的光線波長不同的單種或多種波長之光線。藉由控 制從發光二極體晶片52所發射出來的光線,與經過螢光材料波長 轉換以後的光線之間的混合,使最後從表面黏著型發光二極體封 裝體50發射出來的光線成為白光或他色混合光。然而,與圖一中 的燈泡型發光一極體封裝體1〇類似的是,欲達到完美的混光以得 到,調均勻的白光或他色混合光,光是靠封裝材料⑽中的螢光材 料疋不夠的。事實上,封裝材料66中也同時包含有許多散佈於其 中的政光材料(未顯不於圖中),才可能達到混合均勻的效果。另 外封裝材料66視實際的需要’也可能包含有各種不同目的的添 由於兩者具有不_4+^色:產生白先或其他色光的目的,同時 的封裝結構,不同的封裝結構對於最後的發光 8 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 特性而言,也會產生不同的結果。然而,不管是採用哪一種封裝 結構,最終目標都是要生產出合乎整體色調及亮度均勻度要求的 產品。當問題回歸到均勻度時,其實封裝材料24,66的本身,尤 其是封裝材料24,66中的散光材料是否能提供產品優良的均勻 性,便成為一重要的考量點。 在習知技術中,通常是於封裝用的樹脂間混合各個螢光材料、 散光材料以及其他材料,使它們散佈於封裝用的樹脂間,故於形 成封裝材料24,66之後,它們便被彼入(embedded)於封裝材料24, 66之中。但是,這樣的方式,卻於混合的過程中產生種種問題, 當各種不同的材料顆粒被混合到封裝用的樹脂之中時,由於不同 的材料顆粒具有不同的重量、形狀、物理特性以及化學特性,容 易產生混合不均勻的問題,尤其是通常為顆粒或氣泡的散光材 料,一但產生這樣的問題時,必定影響到整體色調及亮度的均勻 性。因此,如何能發展出一種新的封裝材料,當應用其於各種不 同的封裝結構時,均能消弭各種不均勻的現象,同時又還能保持 生產製作時的便利性,不會增加製程的複雜度,便成為一個十分 重要的課題。 【發明内容】 因此,本發明之目的在於提供一種發光二極體封裝體,以解決 上述問題。 在本發明之較佳實施例中,係揭露了一種燈泡型發光二極體封 裝體。該發光二極體封裝體包含有一發光二極體元件設置於該燈 泡型發光二極體封裝體之内,以及一封裝材料覆蓋住該發光二極 體元件,該封裝材料之内包含有複數個散光負載式波長轉換體。 其中投射至各該散光負載式波長轉換體之部份由該發光二極體元 9 1241034 案號:093114286 94年7月20曰修正 _ 件所發射之光線係被各該散光負載式波長轉換體散射,且投射至 、各該散光負載式波長轉換體之部份由该發光二極體元件所發射之 光線係被各該散光負載式波長轉換體吸收而以另一波長光線放射 出。 本發明之發光二極體封裝體係將散光負載式波長轉換體混合 於封裝用的材料間,且各散光負載式波長轉換體已經是波長轉換 活性體以及散光體所複合而成的單位,因此,在混合的過程中, 不再存在不同的材料顆粒具有不同的重量、形狀、物理特性以及 化學特性的問題,進而避免了混合不均勻的現象。因此,不僅能 夠達到整體色調及亮度均勻性上的要求,更可以應用於各種不同 的封裝結構,同時於進行封裝時,還能保持生產製作的便利性, 不曰增力π製程的複雜度。此外,本發明之發光二極體封裝體還能 ,用高透光不導電膠將發光二極體晶片固定於高反射表面之上, 聯曰加正面發光量,並將發光二極體晶片以及二極體晶片反向並 以達到靜電防護的目的。 Γ貧施方式】 換肖參考圖三,圖三為本發明第一實施例中之散光負載式波長轉 體1〇0的示意圖。如圖三所示,本發明之散光負載式波長轉換 帅係為一物理性複合材料或是一化學性複合材料,各散光負 活^波長轉換體100均包含有一散光體102以及複數個波長轉換 之生體1〇4,且各波長轉換活性體104係附著於部份之散光體1〇2 係表面。波長轉換活性體係為一波長轉換材料,而散光體102 . 趙為〜散光材料,用來重複散射並且擴散光線之用。同時,散光 1 1Μ以及各波長轉換活性體104之界面處,可能包含有不同的 ^ 4目(Phase)。 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 請參考圖四’圖四為本發明第二實施例中之散光負載式波長轉 換體200的示意圖。如圖四所示,本發明之散光負載式波長轉換 體200係為一物理性複合材料或是一化學性複合材料,各散光負 載式波長轉換體2〇〇均包含有一散光體202以及一波長轉換活性 體204,且散光體202係被波長轉換活性體204所包裹。波長轉換 活性體204係為一波長轉換材料,而散光體202係為一散光材料, 用來重複散射I且擴散光線之用。同時,散光體202以及波長轉 換活性體204之界面處,可能包含有不同的相。 請參考圖五,圖五為本發明第三實施例中之散光負載式波長轉 換體300的示意圖。如圖五所示,本發明之散光負載式波長轉換 體300係為一物理性複合材料或是一化學性複合材料,各散光負 載式波長轉換體300均包含有一散光體3〇2以及複數個波長轉換 活性體304,且各波長轉換活性體304係散佈於散光體302之中。 波長轉換活性體304係為一波長轉換材料,而散光體3〇2係為一 散光材料,用來重複散射並且擴散光線之用。同時,散光體302 以及各波長轉換活性體304之界面處,可能包含有不同的相。 本發明第一、第一以及第三實施例中之波長轉換活性體1〇4、 204、304均為一一般式以 (Y,Ce, Tb,Gd,Sc)m+U(A1,Ga,Tl,In,b)5+u+2v(〇, S,se)12m+3u+3v·· (Ce,Τ b)(其中0<t<5; 0<u<15; 0<v<9)表示之材料,而散光體1〇2、202、 302係包含有上述一般式中金屬元素之一氧化物、一硫化物或是一 硒化物。事實上,本發明中之波長轉換活性體1〇4、2〇4、3〇4以 及散光體102、202、302並不限於以上材料,只要是分別具有良 好的波長轉換特性以及散射效果,並且可以被成功地物理性混合 或化學性結合成如上所述之散光負載式波長轉換體1〇〇、2〇〇、3〇〇 結構的各種材料,均包含在本發明的範圍之内。同時,本發明之 散光負載式波長轉換體中之波長轉換活性體並不限於單一種材 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 料’且散光體亦不限於單一種材料,也就是說,本發明之散光負 載式波長轉換體可能係由複數種波長轉換活性體以及一種散光 體’一種波長轉換活性體以及複數種散光體,或是複數種波長轉 換、活性體以及複數種散光體所混合而成的複合材料。 在本發明中,各散光負載式螢光波長轉換體100、200、300係 被混合於封裝用的材料間,由於對於各散光負載式波長轉換體 100 ' 200、300而言,其已經是波長轉換活性體1〇4、204、304 以及散光體102、202、302所複合而成的單位,因此,在混合的 過程中’不再存在不同的材料顆粒具有不同的重量、形狀、物理 特性以及化學特性的問題,進而避免了混合不均勻的現象。值得 :提的是’封寰用的材料係包含有一有機膠材、一透光性陶瓷材 料、透光性玻璃材料、一絕緣透光之流體材料或是前述材料之 複合材料。 一^參考圖六,圖六為本發明之一燈泡型發光二極體封裝體4〇〇 之不思圖。如圖六所示,本發明之燈泡型發光二極體封裝體4〇〇 ^包含有-發光二極體晶片4〇2,一黏著引腳以及一引腳 ^ ’_且黏著引腳404之中又包含有一杯型槽糊黏著引腳4〇4 你:ϋ於1亟:而引腳4°6係為—正電極。發光二極體晶片402 二ρ刑i者引腳404之杯型槽408内,且發光二極體晶片402 41?姑雷隸及—N型電極(未顯示於圖中)係分別經由導線 f材料414所埴1者引腳404以及弓1腳_。杯型槽權係被一封 ^材料|14所填滿,且封裝材料41 中的散光負載式波長轉換,q 威仰於,、 轉拖豆右m #換體(未顯不於圖中),而散光負載式波長 Ϊ換體係具有本發日种所揭露的任—種散光負載式波長轉換體結 於經過封裝材料 當光線從發光二極體晶片402發射出來之後, 12 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 414之時,部份的光線將會被散光負載式波長轉換體中的波長轉換 活性體(未顯示於圖中)所吸收,並激發單種或多種波長轉換材料 以產生與原先的光線波長不同的光線(將藍光轉換成為黃光),而 部份之光線將會被散光負載式波長轉換體中的散光體(未顯示於 圖中)重複散射並且擴散,同時抑制突兀的光線強度,最後這些光 線將會與自發光二極體晶片402發射出來未經過波長轉換的光線 混合,以發射出白光或其他色光。由於本發明封裝材料414中之 散光負載式波長轉換體的分佈非常平均,最後所產生的白光其整 體色調及亮度的均勻性將會非常優良。 請參考圖七,圖七為本發明之一表面黏著型發光二極體封裝體 500之示意圖。如圖七所示,本發明之表面黏著型發光二極體封裝 體500係包含有一發光二極體晶片502以及一杯體504,且杯體 504中另包含有一正金屬端子506以及一負金屬端子508,正金屬 端子506係用來作為一正電極,而負金屬端子508係用來作為一 負電極。發光二極體晶片502係被設置於杯體504之一凹槽512 内,並位於正金屬端子506之上,且發光二極體晶片502中之一 P 型電極以及一 N型電極(未顯示於圖中)係分別經由導線514被電 連接至正金屬端子506以及負金屬端子508。凹槽512係被一封裝 材料516所填滿,且封裝材料516之中又包含有許多散佈於其中 的散光負載式波長轉換體(未顯示於圖中),而散光負載式波長轉 換體係具有本發明中所揭露的任一種散光負載式波長轉換體結 構。 當光線從發光二極體晶片502發射出來之後,於經過封裝材料 516之時,部份的光線將會被散光負載式波長轉換體中的波長轉換 活性體(未顯示於圖中)所吸收,並激發單種或多種波長轉換材料 以產生與原先的光線波長不同的光線(將藍光轉換成為黃光),而 部份之光線將會被散光負載式波長轉換體中的散光體(未顯示於 13 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 圖中)重複散射並且擴散,同時抑制突兀的光線強度,最後這些光 線將會與自發光二極體晶片502發射出來未經過波長轉換的光線 混合,以發射出白光或其他色光。由於本發明封裝材料516中之 散光負載式波長轉換體的分佈非常平均,最後所產生的白光或其 他色光其整體色調及亮度的均勻性將會非常優良。 此外,由於發光二極體的本身常容易累積不預期的電荷,以至 於產生靜電,當逆向偏壓產生時,往往造成元件的貫穿失效。因 為發光二極體的抗靜電能力差,常將其與一二極體反向並聯,以 提昇其抗靜電的能力。請參考圖八,圖八為具有反向並聯之一發 光二極體晶片602與一二極體晶片624的燈泡型發光二極體封裝 體600之示意圖。如圖八所示,燈泡型發光二極體封裝體600係 包含有一發光二極體晶片602,一黏著引腳604以及一引腳606, 且黏著引腳604之中又包含有一杯型槽608,黏著引腳604係為一 負電極5而引腳6 0 6係為一正電極。發光二極體晶片6 0 2並未被 設置於黏著引腳604或是引腳606之上(也就是說,並未被設置於 正電極以及負電極之上),相反地,發光二極體晶片602係被一透 明不導電膠618貼附於燈泡型發光二極體封裝體600中之一高反 射表面622上。因此,當光線自發光二極體晶片602中發射出來 後,向下的光線將可以穿過透明不導電膠618,再被高反射表面 622所反射,繼續與散光負載式波長轉換體中的波長轉換活性體 (未顯示於圖中)以及散光體(未顯示於圖中)進行光學作用。如此 一來,便更加提昇了發光二極體晶片602的正面發光量,進而提 昇燈泡型發光二極體封裝體600之亮度。另外,也可以在高反射 表面622上設置兩個斜面(未顯示於圖中),以更加提昇發光量。 燈泡型發光二極體封裝體600另包含有一二極體晶片624,設 置於引腳606之上,且發光二極體晶片602以及二極體晶片624 均分別包含有一 P型電極以及一 N型電極。發光二極體晶片602 14 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 以及二極體晶片624中之P型電極以及N型電極係透過打線接合 (未顯示於圖中)來使發光二極體晶片602以及二極體晶片624反 向並聯。當然,發光二極體晶片602亦可以被一透明不導電膠貼 附於黏著引腳604或是引腳606之上,並於其下設置所謂的高反 射表面,或者二極體晶片624亦可以被設置於黏著引腳604之上, 再輔以適當的打線接合使發光二極體晶片602以及二極體晶片 624反向並聯(均未顯示於圖中)。 請參考圖九,圖九為具有反向並聯之一發光二極體晶片702與 一二極體晶片724的表面黏著型發光二極體封裝體700之示意 圖。如圖九所示,本發明之表面黏著型發光二極體封裝體700係 包含有一發光二極體晶片702以及一杯體704,且杯體704中另 包含有一正金屬端子706以及一負金屬端子708,正金屬端子706 係用來作為一正電極,而負金屬端子708係用來作為一負電極。 發光二極體晶片702係被設置於杯體704之一凹槽712内,且並 未被設置於正金屬端子706或是負金屬端子708之上(也就是說, 並未被設置於正電極以及負電極之上),相反地,發光二極體晶片 702係被一透明不導電膠718貼附於表面黏著型發光二極體封裝 體700中之一高反射表面722上。因此,當光線自發光二極體晶 片702中發射出來後,向下的光線將可以穿過透明不導電膠718, 再被高反射表面722所反射,繼續與散光負載式波長轉換體中的 波長轉換活性體(未顯示於圖中)以及散光體(未顯示於圖中)進行 光學作用。如此一來,便更加提昇了發光二極體晶片702的正面 發光量,進而提昇表面黏著型發光二極體封裝體700之亮度。 表面黏著型發光二極體封裝體700另包含有一二極體晶片 724,設置於負金屬端子708之上,且發光二極體晶片702以及二 極體晶片724均分別包含有一 P型電極以及一 N型電極。發光二 極體晶片7 0 2以及二極體晶片7 2 4中之P型電極以及N型電極係 15 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 透過打線接合(未顯示於圖中)來使發光二極體晶片702以及二極 體晶片724反向並聯。當然,發光二極體晶片702亦可以被一透 明不導電膠貼附於正金屬端子706或是負金屬端子708之上,並 於其下設置所謂的高反射表面,或者二極體晶片724亦可以被設 置於正金屬端子706之上,再輔以適當的打線接合使發光二極體 晶片702以及二極體晶片724反向並聯(均未顯示於圖中)。 值得一提的是,圖八與圖九中與發光二極體晶片602、702搭 配之二極體晶片624、724,係包含有——^般之二極體晶片、一齊 納二極體晶片、一蕭基二極體晶片或是一突波抑制二極體晶片。 除此之外,本發明中為了能更加提昇發光二極體封裝體的光利用 率’也可以在封裝用的樹脂中加入藍色螢光粉,以吸收短波長 (395〜450nm)的光線,進而發射出藍光並激發散光負載式波長轉換 體發出黃光,最後混光得到白光或其他色光。 由於本發明之發光二極體封裝體係將散光負載式波長轉換體 混合於封裝用的材料間,且各散光負載式波長轉換體已經是波長 轉換活性體以及散光體所複合而成的單位,因此,在混合的過程 中可以有效避免混合不均勻的現象。應用本發明之發光二極體 封裝體於一實際生產線時,將可以生產出整體色調均勻之高亮 度、抗靜電產品。 裨二車父於習知之發光二極體封裝體,本發明之發光二極體封裝體 ϋί負載i波長轉換體混合於封裝用的材料間’且各散光負 m轉換”波長轉換活性體以及散光體所複合而成的 二重過程中,不再存在不同的材料顆粒具有不 來,不僅能夠建到整體色調及亮度均句 要求’更於各料__裝結構 ,同時於進行封 16 1241034 案號:093114286 94年7月2〇日修正 裝時,還能保持生產製作的便利性,不會增加製程的複雜度。此 外,本發明之發光二極體封裝體還能利用高透光不導電膠將發光 二極體晶片固定於高反射表面之上,以增加正面發光量,並將發 光二極體晶片以及二極體晶片反向並聯,以達到靜電防護的目的。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明專利之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 圖式之簡單說明 圖一為習知一燈泡型發光二極體封裝體之示意圖。 圖二為習知一表面黏著型發光二極體封裝體之示意圖。 圖三為本發明第一實施例中之散光負載式波長轉換體的示意圖。 圖四為本發明第二實施例中之散光負載式波長轉換體的示意圖。 圖五為本發明第三實施例中之散光負載式波長轉換體的示意圖。 圖六為本發明之一燈泡型發光二極體封裝體之示意圖。 圖七為本發明之一表面黏著型發光二極體封裝體之示意圖。 圖八為具有反向並聯之一發光二極體晶片與一二極體晶片的燈泡 型發光二極體封裝體之示意圖。 圖九為具有反向並聯之一發光二極體晶片與一二極體晶片的表面 黏著型發光二極體封裝體之示意圖。 圖式之符號說明 10、400、600 燈泡型發光二極體封裝體 12、52、402、502、602、702 發光二極體晶片 14、404、604 黏著引腳 17 1241034 16 、 406 、 606 18 、 408 、 608 22 、 64 、 412 、 514 24 、 66 、 414 、 516 50 、 500 、 700 54 、 504 、 704 56 、 506 、 706 58 、 508 、 708 62 、 512 、 712 100 、 200 、 300 102 、 202 、 302 104 、 204 、 304 618 、 718 622 、 722 624 、 724 案號:093114286 94年7月20日修正 引腳 杯型槽 導線 封裝材料 表面黏著型發光二極體封裝體 杯體 正金屬端子 負金屬端子 凹槽 散光負載式波長轉換體 散光體 波長轉換活性體 透明不導電膠 高反射表面 二極體晶片 18

Claims (1)

1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 、 拾、申請專利範圍: 1. 一種燈泡型發光二極體封裝體,包含有: 一發光二極體元件設置於該燈泡型發光二極體封裝體之内;以 及 一封裝材料包覆住該發光二極體元件,該封裝材料之内包 含有複數個散光負載式波長轉換體(scatter supported wave-length converter); 其中投射至各該散光負載式波長轉換體之部份由該發光二極體元 件所發射之光線係被各該散光負載式波長轉換體散射,且投射 至各該散光負載式波長轉換體之部份由該發光二極體元件所 發射之光線係被各該散光負載式波長轉換體吸收而以另一波 長之光線放射出。 2. 如申請專利範圍第1項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該封 裝材料係包含有一有機膠材、一透光性陶瓷材料、一透光性玻璃 材料、一絕緣透光之流體材料或是前述材料之複合材料。 3. 如申請專利範圍第1項之燈泡型發光二極體封裝體,其中各該 散光負載式波長轉換體係包含有一物理性複合材料或是一化學性 複合材料,且各該散光負載式波長轉換體之中均包含有至少一散 光體以及至少一活性體。 4. 如申請專利範圍第3項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該活 性體係為一一般式以(A) 3 + t + u (B) 5+u+2v (C) 12+2t+3u+3v · D表示之材料,且 0<t<5; 0<u<15; 0<v<9,而 A 係由 Y,Ce,Tb,Gd,Sc 中所選出的至 少一種,B係由Al,Ga,Tl,In,B中所選出的至少一種,C係由0,S,Se 中所選出的至少一種,D係由Ce,Tb中所選出的至少一種,該散光 體係包含有上述該一般式中金屬元素之一氧化物、一硫化物或是 一石西化物。 19 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 5·如申請專利範圍第3項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該活 性體係附著於部份之該散光體之表面。 6·如申請專利範圍第3項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該散 光體係被該活性體所包裹。 7·如申請專利範圍第3項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該活 性體係散佈於該散光體之中。 8·如申請專利範圍第1項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該發 光一極體元件係為一發光二極體晶片,且該燈泡型發光二極體封 裝體另包含有一與該發光二極體晶片反向並聯之二極體晶片。 L如申請專利範圍第丨項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該發 光二極體元件係被一透明不導電膠貼附於該燈泡型發光二 " 裝體中之一表面上。 # ΙΟ·,如申請專利範圍第9項之燈泡型發光二極體封裝體,其中該 面係為一南反射表面。 Π·如申請專利範圍第9項之燈泡型發光二極體封裝體,其中 泡型發光二極體封裝體另包含有—用來作為正腳且 以及-用來作為負電極之第二引腳。 弟⑽
如申明專利範圍第11項之燈泡型發光二極體封裝體 引腳以及該第二引聊中之其中之—係具有一杯 ’其中該 杯型槽。 ·>如申明專利範圍第12項之燈泡型發光二極體 發光二極體晶 片係被設置於該第一引腳之一表面上, 封裝體,其中該 上,該第二引腳 20 1241034 案號:093114286 94年7月2〇日修正 之一表面上,或是該第一引腳以及該第二引腳以外之任意表面上。 14. 一種表面黏著型發光二極體封裝體,包含有: 一杯體,且該杯體係包含有一凹槽; 一發光二極體元件設置於該凹槽之内;以及 一封裝材料填充於該凹槽之内並包覆住該發光二極體元件,該 封裝材料之内包含有複數個散光負載式波長轉換體 (scatter supported wave-length converter); 其中投射至各該散光負載式波長轉換體之部份由該發光二極體元 件所發射之光線係被各該散光負載式波長轉換體散射,且投 射至各該散光負載式波長轉換體之部份由該發光二極體元件 所發射之光線係被各該散光負載式波長轉換體吸收而以另一 波長之光線放射出。 15. 如申請專利範圍第14項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該填充材料係包含有一有機膠材、一透光性陶瓷材料、一透光 性玻璃材料、一絕緣透光之流體材料或是前述材料之複合材料。 16. 如申請專利範圍第14項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中各該散光負載式波長轉換體係包含有一物理性複合材料或是一 化學性複合材料,且各該散光負載式波長轉換體之中均包含有至 少一散光體以及至少一活性體。 17. 如申請專利範圍第16項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該活性體係為一一般式以(A) 3 + t + u (B) 5+u+2v (C) 12+2t+3u+3v I D表示之材 料,且 0<t<5; 0<u<15; 0<v<9,而 A 係由 Y,Ce,Tb,Gd,Sc 中所選 出的至少一種,B係由A1,Ga,Tl,In, B中所選出的至少一種,C係 由0, S,Se中所選出的至少一種,D係由Ce,Tb中所選出的至少一 種,該散光體係包含有上述該一般式中金屬元素之一氧化物、一 21 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 硫化物或是一碼化物。 18·如申請專利範圍第a項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該活性體係附著於部份之該散光體之表面。 19·如申請專利範圍第μ項之表面黏著型發光二極體封襄體,其 中該散光體係被該活性體所包裹。 20·如申請專利範圍第16項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該活性體係散佈於該散光體之中。 21·如申請專利範圍第14項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該發光二極體元件係為一發光二極體晶片,且該表面黏著型發' 光二極體封裝體另包含有一與該發光二極體晶片反向並聯之二極 體晶片。 22·如申請專利範圍第14項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該發光二極體元件係被一透明不導電膠貼附於該表面黏著型 光二極體封裝體中之一表面上。 X 23·如申請專利範圍第22項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該表面係為一高反射表面。 ^ 24·如申叫專利範圍第22項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該杯體之中另包含有一正電極以及一負電極。 八 25.如申請專利範圍第24項之表面黏著型發光二極體封裝體,其 中該發光二極體晶片係被設置於該正電極之一表面上,該^負電極、 之一表面上,或是該正電極以及該負電極以外之任意表面上。 22 1241034 案號:093114286 94年7月20日修正 拾壹、圖式: 23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7915085B2 (en) 2003-09-18 2011-03-29 Cree, Inc. Molded chip fabrication method
US7791061B2 (en) * 2004-05-18 2010-09-07 Cree, Inc. External extraction light emitting diode based upon crystallographic faceted surfaces
TWI249861B (en) * 2005-01-12 2006-02-21 Lighthouse Technology Co Ltd Wavelength converting substance and light emitting device and encapsulating material comprising the same
DE102005041064B4 (de) * 2005-08-30 2023-01-19 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
TWM289865U (en) * 2005-11-08 2006-04-21 Lighthouse Technology Co Ltd Sectional light emitting diode backlight unit
KR101200400B1 (ko) * 2005-12-01 2012-11-16 삼성전자주식회사 백색 발광 다이오드
US8044412B2 (en) 2006-01-20 2011-10-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Package for a light emitting element
DE102006005042A1 (de) 2006-02-03 2007-08-09 Tridonic Optoelectronics Gmbh Licht emittierende Vorrichtung mit nicht-aktiviertem Leuchtstoff
EP1843400A1 (en) * 2006-03-16 2007-10-10 Centro Ricerche Plast-Optica S.r.l. Light emission device and corresponding manufacturing process
WO2007127029A2 (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Cree, Inc. Side-view surface mount white led
TWI357435B (en) * 2006-05-12 2012-02-01 Lextar Electronics Corp Light emitting diode and wavelength converting mat
US20080029774A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Acol Technologies S.A. Semiconductor light source packages with broadband and angular uniformity support
US8425271B2 (en) * 2006-09-01 2013-04-23 Cree, Inc. Phosphor position in light emitting diodes
US7910938B2 (en) * 2006-09-01 2011-03-22 Cree, Inc. Encapsulant profile for light emitting diodes
US7521862B2 (en) * 2006-11-20 2009-04-21 Philips Lumileds Lighting Co., Llc Light emitting device including luminescent ceramic and light-scattering material
US9178121B2 (en) * 2006-12-15 2015-11-03 Cree, Inc. Reflective mounting substrates for light emitting diodes
CN101207102B (zh) * 2006-12-20 2010-05-19 凯鼎科技股份有限公司 高功率二极管支架结构及封装组合
US7968900B2 (en) * 2007-01-19 2011-06-28 Cree, Inc. High performance LED package
US9159888B2 (en) * 2007-01-22 2015-10-13 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US9024349B2 (en) 2007-01-22 2015-05-05 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US8212262B2 (en) * 2007-02-09 2012-07-03 Cree, Inc. Transparent LED chip
US20080197378A1 (en) * 2007-02-20 2008-08-21 Hua-Shuang Kong Group III Nitride Diodes on Low Index Carrier Substrates
US20080258130A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Bergmann Michael J Beveled LED Chip with Transparent Substrate
US9401461B2 (en) * 2007-07-11 2016-07-26 Cree, Inc. LED chip design for white conversion
CN101409320B (zh) * 2007-10-09 2010-06-23 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 基板制作方法
US9041285B2 (en) 2007-12-14 2015-05-26 Cree, Inc. Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force
US8878219B2 (en) 2008-01-11 2014-11-04 Cree, Inc. Flip-chip phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
TWI381549B (zh) * 2008-04-28 2013-01-01 Lextar Electronics Corp 發光二極體封裝
US10546846B2 (en) 2010-07-23 2020-01-28 Cree, Inc. Light transmission control for masking appearance of solid state light sources
US9166126B2 (en) 2011-01-31 2015-10-20 Cree, Inc. Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same
CN202094168U (zh) * 2011-05-03 2011-12-28 深圳市华星光电技术有限公司 Led封装结构
DE102012108160A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
US8896008B2 (en) 2013-04-23 2014-11-25 Cree, Inc. Light emitting diodes having group III nitride surface features defined by a mask and crystal planes
CN104241262B (zh) 2013-06-14 2020-11-06 惠州科锐半导体照明有限公司 发光装置以及显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
JPH11220176A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Matsushita Electron Corp 半導体発光装置
JP3393089B2 (ja) * 1999-06-23 2003-04-07 株式会社シチズン電子 発光ダイオード
EP1119058A4 (en) * 1999-07-29 2006-08-23 Citizen Electronics LIGHT-EMITTING DIODE
JP2003179269A (ja) 2001-01-24 2003-06-27 Nichia Chem Ind Ltd 光半導体素子
US6686676B2 (en) * 2001-04-30 2004-02-03 General Electric Company UV reflectors and UV-based light sources having reduced UV radiation leakage incorporating the same
JP2003243727A (ja) * 2001-12-14 2003-08-29 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP3973082B2 (ja) 2002-01-31 2007-09-05 シチズン電子株式会社 両面発光ledパッケージ
DE50309259D1 (de) * 2002-05-06 2008-04-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wellenlängenkonvertierende reaktionsharzmasse und leuchtdiodenbauelement
ATE421169T1 (de) 2002-06-13 2009-01-15 Cree Inc Halbleiter-strahlungsquelle mit gesättigtem phosphor
JP4280050B2 (ja) 2002-10-07 2009-06-17 シチズン電子株式会社 白色発光装置
KR20050034936A (ko) * 2003-10-10 2005-04-15 삼성전기주식회사 형광체를 이용한 파장변환형 발광 다이오드 패키지 및제조방법

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