TWI506831B - 發光裝置 - Google Patents

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Jeong Taek Oh
Yu Won Lee
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Lg Innotek Co Ltd
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Description

發光裝置
本發明係主張關於2011年11月08日申請之韓國專利案號No.10-2011-0116053和2011年12月18日申請之韓國專利案號No.10-2011-0136915之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種發光裝置。
近年來，在全球被研究發展之氮化鎵基(GaN-based)白光LED的製造方法係區分為兩種。其中一種方法係藉由以一單晶片方式在一藍光LED或一紫外光LED上結合螢光材料而獲得白光。而另一種方法係藉由以一多晶片方式結合兩或三種LED晶片來獲得白光。
透過多晶片的形式實現白光LED的主要方法為結合三個RGB晶片。根據該方法，操作電壓係不規則地出現在每一晶片，且每一晶片的輸出係根據周圍的溫度而改變，因而改變顏色座標。
由於上述問題，多晶片形式適用於特別的照明領域，其需藉由透過一電路結構來調整每一LED的強度以實現各種顏色來取代白光LED。
因此，為了實現白光LED，以易於製造且展現出優越效率的藍光LED和由藍光LED噴出(pump)的一螢光粉以發出黃光作結合的一二元系統(binary system)為典型的使用代表。
該二元系統主要採用一白光LED，該白光LED係藉由使用藍光LED作為一噴出光源(pumping light source)且噴出由Ce3+所活化的一釔鋁石榴石(YAG)螢光粉來實現，也就是，藉由從藍光LED所輸出的光的 一YAG：Ce螢光粉。而釔鋁石榴石(YAG)螢光粉為一三價(trivalent)稀土元素。
此外，白光LED係經封裝且根據其應用領域而使用在各種的形式。典型代表，白光LED主要用於一超微尺寸LED裝置以及一垂直燈光型LED裝置。該超微尺寸LED裝置具有表面黏著元件(SMD)，其可在一行動電話發出背光，而該垂直燈光型LED裝置用於電子看板和固態顯示裝置或影像顯示器。
同時，用來分析白光特性的指數包含一相關色溫色溫(CCT)以及一現色性指數(CRI)。
CCT係指：一黑色物體的溫度在假設該黑色物體溫度與一物體的溫度相符的狀態，當從該物體發射出之可見光的顏色似乎與從該黑色物體發射出的顏色相符時。當色溫增加時，將呈現出一燦爛藍白色(dazzling bluish white color)。
換句話說，具有低色溫的白光係為溫暖表現，而具有高色溫的白光為寒冷表現。因此，藉由調整色溫，白光能滿足需要各種顏色之特別照明領域的特性。
根據習知技術，使用YAG：Ce螢光粉的白光LED僅表現出6000K至8000K的色溫。此外，CRI表現出一物體當日光照射到該物體及當其它人工照明照射到該物體時的顏色差異。當人工照明照射到該物體時的顏色與日光照射到該物體的顏色相同時，CRI係定義為100。換句話說，CRI為一種指數，其表現出物體顏色在人工照明與日光照明下之顏色的近似程度，且具有0至100的一數值。
換句話說，在CRI接近100的白色光源下，可使一物體的顏色與在日光之下肉眼所查覺的顏色近乎相同。
近來，當超過80之CRI的白熾燈與CRI超過75的螢光燈比較時，已商業化之白光LED呈現出約70至約75的CRI。
因此，採用根據習知技術之YAG：Ce螢光粉的白光LED呈現出相對低的CCT和相對低的CRI。
此外，由於僅使用YAG：Ce螢光粉，因此可能難以調整顏色座標、CCT、以及CRI。
關於採用如上所述之螢光粉的發光二極體已揭露於韓國公開號No.10-2005-0098462。
本發明實施例提供一種發光裝置封裝件，其能被簡單製造，且具有改善的顏色再現性、改善的光學特性、以及改善的可靠度。
根據實施例，提供一發光裝置，其包含具有一凹穴的一殼體、一發光部在該凹穴中、一反射層在該凹穴的一內表面上、以及一光轉換層與該反射層相鄰。
根據實施例，提供一發光裝置，其包含具有一凹穴的一殼體、一發光部在該凹穴的一底面上、一光轉換層與該發光部間隔開且提供在該凹穴的一內表面和該發光部之間、以及一反射層在該光轉換層和該凹穴的內表面。
根據實施例，提供一發光裝置，其包含具有該凹穴的一殼體、一發光部在該凹穴中、以及一光轉換部在從該發光部發出之光的一路徑上。該光轉換部包含一第一光轉換透鏡部、以及一第二光轉換透鏡部在該第一光轉換透鏡部的旁邊。
根據實施例，提供一發光裝置，其包含一基板、一發光部在該基板上、一輻散熱部覆蓋該發光部、以及一光轉換部在該發光部上。
如上所述，根據實施例的發光裝置，該反射層係與該光轉換層相鄰。因此，在從該發光部發出之光的波長入射至該光轉換層之後，該光的波長可被立即地轉換。此外，從該發光部發出之光的波長，在該光穿越該光轉換層之後可被轉換、被該反射層500反射、再入射至該光吸收層。
如上所述，實施例的發光裝置能藉由形成該反射層在該光轉換層上而有效地轉換從該發光部發出之光的波長。
因此，根據實施例之發光裝置得以展現出改善的光轉換效率以及改善的顏色再現性。
此外，該光轉換層可被形成在與該反射層相鄰的一區域上，舉例而言，僅形成在該反射層的反射表面而未形成在該凹穴的整個內部上。因此，根據實施例的發光裝置，光轉換顆粒的使用例如使用在該光轉 換層中的量子點得以減少。因此，根據實施例之發光裝置得以容易地在低成本下製造。
此外，該光轉換層係形成在該凹穴的內表面上，同時與該發光部間隔開。因此，可防止該光轉換層由於從該發光部發出的熱而導致劣化。因此，根據實施例之發光裝置可表現出改善的可靠度以及改善的耐久性。
此外，根據實施例之發光裝置，該特性例如：射出光的方位角(orientation angle)得以藉由使用複數個光轉換透鏡部根據波長而被調整。換句話說，具有一較短波長帶的光係從該第一光轉換透鏡部發射出，而具有一較長波長帶的光係從該第二光轉換透鏡部發射出。
換句話說，該第一至該第三光轉換部之尺寸和曲率半徑(radiuses of curvature)以及該些光轉換顆粒的濃度可被適當地調整。因此，根據實施例之發光裝置可根據波長帶(wavelength bands)而發出所需特性的光。
此外，根據實施例之發光裝置可藉由調整該第一至該第三光轉換透鏡部的尺寸而輕易地調整顏色座標。
因此，根據實施例之發光裝置可從該發光部之光軸的一所需位置發射出具有一所需要之波長帶的光。換句話說，根據實施例之發光裝置可根據所需要的波長帶，藉由使用該光轉換圖案而適當地調整位置(positions)。
因此，根據實施例之發光裝置得以展現出改善的發光特性。
該些光轉換透鏡部包含多個凸曲面。特別是，該些光轉換透鏡部可在遠離該發光部的方向為凸狀。因此，將增加用來覆蓋該些光轉換透鏡部之接觸區域，其介於該些光轉換透鏡部和該封端部之間，而從該些光轉換透鏡部所發出的熱可透過該第二封端部而容易排出。
因此，根據實施例之發光裝置能減少因熱而造成的效能退化，以及得以展現出改善的可靠度和改善的耐久性。
100‧‧‧殼體
110‧‧‧基底部
120‧‧‧容置部
122‧‧‧內表面
210、220‧‧‧引線電極
300‧‧‧發光部
310‧‧‧導電基板
320‧‧‧光反射層
330‧‧‧第一導電型半導體層
340‧‧‧第二導電型半導體層
350‧‧‧主動層
360‧‧‧第二電極
400‧‧‧填充部
401‧‧‧凹陷部
410‧‧‧內表面
500‧‧‧反射層
510‧‧‧反射表面
600‧‧‧光轉換層
610‧‧‧光轉換顆粒
620‧‧‧基質層
700‧‧‧反射部
1000‧‧‧殼體
1100‧‧‧基底部
1200‧‧‧容置部
1300‧‧‧基板
2100、2200‧‧‧引線電極
3000‧‧‧發光部
4100‧‧‧第一封端部
4110‧‧‧第一絕熱部
4120‧‧‧第二絕熱部
4200‧‧‧第二封端部
4300‧‧‧封端部
5000‧‧‧光轉換部
5100、5200、5300‧‧‧光轉換透鏡部
5110‧‧‧第一光轉換顆粒
5120‧‧‧第一矩陣
5130‧‧‧曲面
5210‧‧‧第二光轉換顆粒
5220‧‧‧第二矩陣
5230‧‧‧曲面
5310‧‧‧第三光轉換顆粒
5320‧‧‧第三矩陣
5330‧‧‧曲面
6000‧‧‧熱傳輸部
6020‧‧‧輻散熱部
6100‧‧‧第一熱傳導層
6110‧‧‧第一熱傳輸部
6120‧‧‧第一散熱部
6200‧‧‧第一絕熱層
6300‧‧‧第二熱傳導層
6310‧‧‧第二熱傳輸部
6320‧‧‧第二散熱部
6400‧‧‧第二絕熱層
OA‧‧‧光軸
T‧‧‧透射部
TA‧‧‧透射區域
圖1繪示根據第一實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。
圖2係沿著圖1中線A-A’的剖視圖。
圖3繪示一發光二極體晶片的剖視圖。
圖4至圖6繪示根據改良後之第一實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
圖7繪示根據第二實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。
圖8係圖7中沿著線A-A’的剖視圖。
圖9至圖11繪示一光轉換部的平面視圖。
圖12繪示根據改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
圖13繪示一熱傳輸部的平面視圖。
圖14繪示根據另一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
圖15繪示根據又一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
圖16繪示根據再一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
在實施例的描述中，應予理解，當提及一基板、一框架、一片體、或一圖案是在另一基板、另一框架、另一片體、另一層、或另一圖一圖案「之上」或「之下方」時，則其可以是直接或間接地在另一基板、另一框架、另一片體、另一層、或另一圖案「之上」或「之下方」，或者亦可出現一或多個中介層(intervening layers)。參照附圖說明之每一層的位置。在圖示中，為清楚與方便說明，各層厚度及尺寸可能被加以誇大、省略、或為概略性地描繪。另外，元件的尺寸亦不完全反映實際元件之大小。
圖1繪示根據第一實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。圖2係沿著圖1中線A-A’的剖視圖。圖3繪示一發光二極體晶片的剖視圖。圖4至圖6繪示根據改良後之第一實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
參照圖1至圖6，根據第一實施例的發光二極體封裝件包含一殼體100、複數個引線電極210和220、一發光部300、一填充部400、一反射層500以及一光轉換層600。
殼體100容置發光部300、填充部400、反射層500、以及光轉換層600並且支撐該些引線電極210和220。
殼體100可包含一樹脂材料，例如環氧樹脂或聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、一陶瓷材料、一液晶聚合物(LCP)、對排聚合物(Syndiotactic,SPS)、聚亞(poly)(亞苯基醚(phenylene ether))(PPS)、以及一矽材中之一者。然而，實施例並非限定於此。殼體100可透過一射出成型法而具有一整體結構(integral structure)、或包含複數個層的一疊層結構。
殼體100包含一凹穴C，凹穴C具有一開放上部。凹穴C可藉由對殼體100進行一圖案化製程、一沖壓製程、一切割製程、或一蝕刻製程而形成。此外，凹穴C可在當殼體100被鑄模(molded)時，藉由使用具有凹穴C形狀的一金屬框架(metallic frame)來形成。
凹穴C的形狀可包含一杯形、或一凹形容器形。凹穴C的表面可具有一圓形、一多邊形、或一任意形狀，但實施例並非限定於此。
根據該發光二極體封裝件的發光角度，凹穴C的一內表面122可垂直於凹穴C的一下表面或相對於凹穴C的下表面呈傾斜。
殼體100包含一基底部110以及一容置部120。
基底部110支撐容置部120。此外，基底部110支撐該些引線電極210、220。舉例而言，基底部110可具有一矩形。
容置部120係提供在基底部110之上。凹穴C由容置部120所界定。換句話說，凹穴C係為形成在容置部120中的一凹槽。容置部120圍繞凹穴C的周邊部份。當俯視時，容置部120可具有一閉環的形狀。舉例而言，容置部120可具有圍繞凹穴C的一壁面。
容置部120包含一上表面、一外表面121、以及內表面122。內表面122係相對於上表面121呈傾斜。
該些引線電極210、220可藉由使用引線架來實現，但實施例並非限定於此。
該些引線電極210、220係提供在殼體100中。在凹穴C的 下表面上的該些引線電極210、220係彼此電性絕緣。該些引線電極210、220的外部可暴露至殼體100之外。
引線電極210、220的端部可提供在凹穴C的一側或凹穴C的一相對側上。
該些引線電極210、220可包含引線架。該些引線架可在當對殼體100進行射出成型(injection-moling)時形成。該些引線電極210、220可包含第一引線電極210以及第二引線電極220。
第一和第二引線電極210、220係彼此間隔開。第一和第二引線電極210、220係與發光部300電性連接。
發光部300包含至少一發光二極體晶片。舉例而言，發光部300可包含一彩色(color)發光二極體晶片或一UV發光二極體晶片。
發光部300可包含一水平發光二極體晶片或一垂直發光二極體晶片。如圖3所示，發光部300可包含一導電基板310、一光反射層320、一第一導電型半導體層330、一第二導電型半導體層340、一主動層350、以及一第二電極360。
導電基板310包含一導體。導電基板310支撐光反射層320、第一導電型半導體層330、第二導電型半導體層340、主動層350、以及一第二電極360。
導電基板310係透過光反射層320而與第一導電型半導體層330連接。換句話說，導電基板310作為一第一電極以施加一電氣訊號至第一導電型半導體層330。
光反射層320係提供在導電基板310上。光反射層320將來自主動層350的光向上反射。此外，光反射層320係為一導電層(conductive layer)。因此，光反射層320將導電基板310與第一導電型半導體層330連接。光反射層320可包含金屬，例如銀(Ag)或鋁(Al)。
第一導電型半導體層330係提供在光反射層320上。第一導電型半導體層330具有一第一半導體型。第一導電型半導體層330可包含一N型半導體。舉例而言，第一導電型半導體層330可包含一N型GaN層。
第二導電型半導體層340係提供在第一導電型半導體層330上。第二導電型半導體層340可面對第一導電型半導體層330且可包含一P 型半導體。舉例而言，第二導電型半導體層340可包含一P型GaN層。
主動層350係插設在第一導電型半導體層330和第二導電型半導體層340之間。主動層350具有單量子井結構或多重量子井結構。主動層350可被形成在一InGaN井層和一AlGaN阻障層的疊層結構，一InGaN井層和一GaN阻障層的疊層結構中。主動層350的發光材料可根據發光波長而改變，例如藍光波長、紅光波長、或綠光波長。
第二電極360係提供在第二導電型半導體層340上。第二電極360與第二導電型半導體層340接觸。
或者，發光部300可包含一水平LED。在本例中，該水平LED可能需要一額外佈線(wiring)而使該水平LED與第一引線電極210連接。
發光部300係透過一凸塊(bump)而與第一引線電極210連接。發光部300可透過一導線而與第二引線電極220連接。特別是，發光部300可直接地提供在第一引線電極210上。
此外，發光部300可透過各種連接法例如一引線接合法、一晶片接合法、或無上述連接法的一覆晶接合法而與該些引線電極連接。然而，實施例並非限定於此。
填充部400係形成在凹穴C中。填充部400係為透明。填充部400可包含例如矽或環氧樹脂的材料、或反射指數為2或小於2的一材料。填充部400覆蓋發光部300。填充部400可直接與發光部300接觸。
反射層500係提供在殼體100中。更詳細而言，反射層500係提供凹穴C中。更詳細而言，反射層500可被提供在凹穴C的內表面122上。更詳細而言，反射層500可覆蓋凹穴C的內表面122上。再者，反射層500可直接地提供在凹穴C的內表面122上。反射層500可被塗覆在凹穴C的內表面122上。
反射層500可被形成在凹穴C內表面122的整個部份上。更詳細而言，反射層500可被提供在凹穴C的所有四個內表面上。因此，反射層500可圍繞發光部300、填充部400、以及光轉換層600。反射層500可被形成在凹穴C的下表面上。
反射層500可包含表現高反射率的材料。舉例而言，反射層 500可包含白色光防焊(photo solder resist,PSR)油墨、銀(Ag)、或鋁(Al)。
光轉換層600係提供在凹穴C中。光轉換層600係提供與反射層500相鄰的位置。光轉換層600可直接與反射層500接觸。更詳細而言，光轉換層600可被提供在反射層500的一反射表面510上。光轉換層600可覆蓋反射層500。光轉換層600可被形成在反射層500之反射表面的整個部份上。光轉換層600可圍繞發光部300和填充部400。換句話說，光轉換層600可圍繞發光部300的周邊部份。換句話說，光轉換層600的內部寬度(internal width)可隨著光轉換層600遠離發光部300而增加。換句話說，光轉換層600可具有一放射(radiation)結構。此外，反射層500和光轉換層600可相對於發光部600的一光軸OA呈傾斜。
光轉換層600係與發光部300間隔開。再者，光轉換層600係與發光部300間隔開，而填充部400係提供在光轉換層600和發光部300之間。此外，光轉換層600可直接與填充部400接觸。
此外，光轉換層600係與發光部300間隔開，且提供在光轉換部300和凹穴C內表面122之間。此外，反射層500係提供在光轉換層600和凹穴C內表面122之間。
光轉換層600可被塗覆在反射層500的反射表面510上。光轉換層600的厚度可在約0.5 μm至約100 μm的範圍。更詳細而言，光轉換層600的厚度可在約1 μm至約10 μm的範圍。
光轉換層600接收來自發光部300的光以轉換該光的波長。舉例而言，光轉換層600可轉換入射的藍光成為綠光和紅光。詳細而言，光轉換層600可轉換部份的藍光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光、以及其它部份的藍光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
此外，光轉換層600可轉換自發光部300所發出的UV光成為藍光、綠光以及紅光。詳細而言，光轉換層600可轉換部份的UV光成為該具有波長在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光、部份的UV光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光、以及部份UV光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
因此，得以藉由穿透過光轉換層600的光且藉由光轉換層 600來轉換的光來產生白光。詳細而言，發光二極體能透過藍、綠、以及紅光的結合而輸出白光。
光轉換層600包含複數個光轉換顆粒610以及一基質層620。
該些光轉換顆粒610係提供在凹穴C中。更詳細而言，該些光轉換顆粒610係均勻地分佈在基質層620中，且基質層620係提供在凹穴C中。
該些光轉換顆粒610轉換自發光部300所發出之光的波長。該些光轉換顆粒610接收自發光部300所發出的光以及轉換該光的波長。舉例而言，該些光轉換顆粒610轉換來自發光部300的藍光成為綠光或紅光。換句話說，部份的光轉換顆粒610可轉換藍光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光、以及部份的光轉換顆粒610可轉換藍光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
或者，該些光轉換顆粒610可轉換自發光部300所發出的UV光成為藍光、綠光以及紅光。換句話說，部份的光轉換顆粒610轉換該UV光成為具有波長在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光、以及部份的光轉換顆粒610轉換該UV光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光。再者，部份的光轉換顆粒420轉換該UV光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
換句話說，如果發光部300發出藍光，可使用轉換藍光成為綠光和紅光的光轉換顆粒610。此外，如果發光部300發出UV光，可使用轉換UV光成為藍光、綠光以及紅光的光轉換顆粒。
該些光轉換粒子610可包含複數個量子點。該些量子點可包含核心奈米晶體(core nano-crystals)和圍繞著該核心奈米晶體的殼體奈米晶體(shell nano-crystals)。此外，該些量子點可包含有機配位體(organic ligands)與該殼體奈米晶體結合。再者，該些量子點可包含有機塗覆層(organic coating layers)圍繞該殼體奈米晶體。
該些殼體奈米晶體可被製備為至少兩層的形式。該些殼體奈米晶體係形成在該些核心奈米晶體的表面。該些量子點藉由該些殼體奈米晶體形成一殼體層而延長入射到該些核心奈米晶體之光的波長，藉以改善 光效率。
該些量子點可包含II族化合物半導體、III族化合物半導體、V族化合物半導體、VI族化合物半導體中的至少一者。更詳細而言，該些殼體奈米晶體可包括硒化鎘(CdSe)、磷化銦鎵(InGaP)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)或硫化汞(HgS)。此外，該些殼體奈米晶體可包括銅鋅硫(CuZnS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)或硫化汞(HgS)。量子點可具有約1nm至10nm的粒徑。
從該些量子點發出之光的波長可根據量子點的大小，或於合成過程中，分子簇化合物(molecular cluster compounds)和奈米粒子前驅物(nano-particle precursors)之間的莫耳比(molar ratio)而被調整。該有機配位體可包含吡啶(pyridine)、疏基甲醇(mercapto alcohol)、硫基(thiol)、膦(phosphine)和膦氧化物(phosphine oxide)。該有機配位體可用來穩定在合成程序後不穩定的量子點。懸空鍵(dangling bonds)可形成在價能帶，而量子點可能因該懸空鍵而不穩定。然而，由於有機配位體的一端部為非鍵結狀態，該有機配位體的一端部係與該懸空鍵結合，藉以穩定量子點。
特別是，如果量子點的尺寸小於一激子(exciton)的波耳半徑(Bohr radius)時(該激子由光和電所激發之電子和電洞所組成)，將可能出現量子侷限效應，因此量子點可具有個別能階。如此，能帶間隙的大小係被改變。此外，電荷係被限制在量子點中，因此得以改善發光效率。
不同於一般螢光顏料(phosphorous pigments)，量子點的螢光波長(fluorescent wavelength)可依據粒子的大小而改變。詳細而言，當該粒子的尺寸縮減時，光具有較短的波長。因此，可藉由調整粒子的大小而產生具有可見光之波長頻帶的螢光(phosphorous light)。此外，量子點呈現出的吸光係數(extinction coefficient)高於一般螢光顏料(phosphorous pigment)吸光係數的100至1000倍，且相較於一般螢光顏料，其具有較佳的量子產率。因此，得以產生強烈的螢光。
該些量子點能透過化學品濕法(chemical wet scheme)而合成。該化學品濕法係藉由浸漬先驅物在有機溶濟中來成長顆粒。根據化學 品濕法，得以合成該些量子點。
基質層620係提供在反射層500上。基質層620可被塗覆在反射層500之反射表面510的整個部份上。基質層620可附著至反射層500。
基質層620圍繞該些光轉換顆粒610。換句話說，基質層620均勻地分佈在該些光轉換顆粒610中。基質層620可包含高分子聚合物。基質層620係為透明。基質層620可包含透明高分子聚合物。
基質層620可包含一熱固性樹脂或一光固化樹脂(photo-curable resin)。基質層620可包矽基樹脂(silicon-based resin)或環氧基樹脂(epoxy-based resin)。
如上所述，根據實施例的發光二極體封裝件，反射層500係被提供在與光轉換層600相鄰的位置。因此，在自發光部300所發出之光的波長被入射至光轉換層600後，該光的波長可被立即地轉換。此外，自發光部300所發出之光的波長可在光穿透過光轉換層600之後被轉換、藉由反射層500被反射、以及再入射至光吸收層。
如上所述，根據第一實施例的發光二極體封裝件，自發光部300所發出之光的波長得以藉由在反射層500上形成光轉換層600而被有效地轉換。
因此，根據第一實施例的發光二極體封裝件，得以表現出改善的光轉換效率和改善的顏色再現性。
此外，光轉換層600可被形成在與反射層500相鄰的一區域上，舉例而言，僅在反射層500的反射表面510上而未形成在凹穴C的內部整個部份上。因此，根據第一實施例的發光二極體封裝件，可減少使用在光轉換層600中的光轉換顆粒610的用量例如量子點。因此，根據第一實施例的發光二極體封裝件可以低成本製造。
此外，光轉換層600係形成在凹穴C的內表面122上同時與發光部300間隔開。因此，光轉換層600可防止由於從發光部300發出的熱而導致的劣化。因此，根據第一實施例的發光二極體封裝件可表現出改善的可靠度和改善的耐久性。
參照圖4和圖5，根據第一實施例的發光二極體封裝件更包含一反射部700。反射部700係提供在接近發光部300之光軸OA的位置。 更詳細而言，反射部700係提供在接近發光部300之光軸OA的位置。此外，反射部700可被提供在凹穴C中。更詳細而言，反射部700可被提供在填充部400中。反射部700可與填充部400整體成型。
反射部700可包含表現高反射率的一材料。更詳細而言，反射部700可包含表現非常高於構成填充部400之材料的反射率(reflectance)的材料。此外，反射部700可包含白色光防焊(PSR)油墨、銀(Ag)、或鋁(Al)。
反射部700反射自發光部300所發出的光。更詳細而言，反射部700可在一側方向反射自發光部300所發出的光。更詳細而言，反射部700可反射自發光部300所發出的光至光轉換部600。
如圖4所示，反射部700可具有一板體(plate)的形狀。此外，反射部700的中央部份可被提供在發光部300的光軸OA上。
如圖5所示，反射部700可具有一圓錐狀(conical shape)。在本例中，反射部700的頂點係朝向發光部300。此外，反射部700的頂點可被提供在發光部300的光軸OA上。此外，反射部700的頂點係朝向發光部300。
參照圖6，一凹陷部401可形成在填充部400中。凹陷部401可朝發光部300凹陷。因此，凹陷部401的一內表面401可作為一全反射面510。換句話說，凹陷部401的內表面410係相對於發光部300的光軸OA呈傾斜。此外，從發光部300發出並朝向凹陷部401的光由於凹陷部401的內表面410而可在該側方向被反射。
如上所述，反射部700和凹陷部401將自發光部300所發出的光朝向光轉換層600反射。因此，大量的光得以藉由反射部700和凹陷部401而入射至光轉換層600。
因此，根據第一實施例的發光二極體封裝件可表現出改善的顏色再現性。
在後文中，根據第二實施例的發光裝置封裝件將參照圖7至圖16進行詳細說明。
圖7繪示根據第二實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。圖8係圖7中沿著線A-A’的剖視圖。圖9至圖11繪示一光轉換部的平面視圖。圖12繪示根據改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。圖 13繪示一熱傳輸部的平面視圖。圖14繪示根據另一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。圖15繪示根據又一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。圖16繪示根據再一改良後之第二實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。
參照圖7至圖11，根據實施例的發光裝置封裝件包含一殼體1000、複數個引線電極2100和2200、一發光部300、一第一封端部4100、一光轉換部5000、以及一第二封端部4200。
殼體1000容置發光部3000、填充部4000、一反射層、以及光轉部5000並且支撐該些引線電極2100和2200。
殼體1000可包含一樹脂材料，例如環氧樹脂或聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、一陶瓷材料、一液晶聚合物(LCP)、對排聚合物(Syndiotactic,SPS)、聚亞(poly)(亞苯基醚(phenylene ether))(PPS)、以及一矽材中之一者。然而，實施例並非限定於此。殼體1000可透過一射出成型法而具有一整體結構(integral structure)、或包含複數個層的一疊層結構。
殼體1000包含一凹穴C，凹穴C具有一開放上部。凹穴C可藉由對殼體1000進行一圖案化製程、一沖壓製程、一切割製程、或一蝕刻製程而形成。此外，凹穴C可在當殼體1000被鑄模(molded)時，藉由使用具有凹穴C形狀的一金屬框架(metallic frame)來形成。
凹穴C的形狀可包含一杯形、或一凹形容器形。凹穴C的表面可具有一圓形、一多邊形、或一任意形狀，但實施例並非限定於此。
根據該發光二極體封裝件的發光角度，凹穴C的一內表面可垂直於凹穴C的一下表面或相對於凹穴C的下表面呈傾斜。
殼體1000包含一基底部1100以及一容置部1200。
基底部1100支撐容置部1200。此外，基底部1100支撐該些引線電極2100、2200。舉例而言，基底部1100可具有一矩形。
容置部1200係提供在基底部1200之上。凹穴C由容置部1200所界定。換句話說，凹穴C係為形成在容置部1200中的一凹槽。容置部1200圍繞凹穴C的周邊部份。當俯視時，容置部1200可具有一閉環的形狀。舉例而言，容置部1200可具有圍繞凹穴C的一壁面。
容置部1200包含一上表面、一外表面、以及一內表面。該 內表面係相對於該上表面呈傾斜。
該些引線電極2100、2200可藉由使用引線架來實現，但實施例並非限定於此。
該些引線電極2100、2200係提供在殼體1000中。在凹穴C的下表面上的該些引線電極2100、2200係彼此電性絕緣。該些引線電極2100、2200的外部可暴露至殼體1000之外。
引線電極2100、2200的端部可提供在凹穴C的一側或凹穴C的一相對側上。
該些引線電極2100、2200可包含引線架。該些引線架可在當對殼體1000進行射出成型(injection-molding)時形成。該些引線電極2100、2200可包含第一引線電極2100以及第二引線電極2200。
第一和第二引線電極2100、2200係彼此間隔開。第一和第二引線電極2100、2200係與發光部3000電性連接。
發光部3000包含至少一發光二極體晶片。舉例而言，發光部3000可包含一彩色(color)發光二極體晶片或一UV發光二極體晶片。
發光部3000可包含一水平發光二極體晶片或一垂直發光二極體晶片。如圖3所示，發光部3000可包含一導電基板310、一光反射層320、一第一導電型半導體層330、一第二導電型半導體層340、一主動層350、以及一第二電極360。換句話說，根據第二實施例之提供在發光裝置封裝件之發光部的描述將結合根據第一實施例之發光裝置封裝件的發光部。
發光部3000可透過一凸塊(bump)而與第一引線電極2100連接。發光部3000可透過一導線而與第二引線電極2200連接。特別是，發光部3000可直接地提供在第一引線電極2100上。
此外，發光部3000可透過各種連接法例如一引線接合法、一晶片接合法、或無上述連接法的一覆晶接合法而與該些引線電極連接。然而，實施例並非限定於此。
此外，該反射層可被提供在凹穴C中。該反射層可被提供在凹穴C的內表面上。更詳細而言，該反射層可被塗覆在凹穴C的內表面上。該反射層可包含表現高反射率的材料。舉例而言，該反射層可包含白 色光防焊(photo solder resist,PSR)油墨、銀(Ag)、或鋁(Al)。
第一封端部4100係提供在凹穴C中。第一封端部4100覆蓋發光部3000。第一封端部4100係提供在凹穴C的下表面上。此外，第一封端部4100覆蓋發光部3000的上表面和側邊。第一封端部4100覆蓋部份的引線電極2100、2200。
第一封端部4100可包含一曲面。更詳細而言，朝向凹穴C之開放上部的第一封端部4100上表面可包含一曲面。更詳細而言，第一封端部4100的上表面可包含為全凸面(totally convex)的一曲面。
第一封端部4100可密封發光部3000。第一封端部4100可保護發光部3000。第一封端部4100係為透明。第一封端部4100可包含折射係數為2或小於2的一材料。第一封端部4100可包含矽基樹脂、或環氧基樹脂。
第一封端部4100作為一間隔件以將光轉換部5000和發光部3000間隔開。此外，第一封端部4100係插設在發光部3000和光轉換部5000之間以進行一絕熱功能(adiabatic function)。換句話說，第一封端部4100可包含表現低熱傳導率的一材料。舉例而言，第一封端部4100可具有低於第二封端部4200的熱傳導率。因此，從發光部3000發出的熱可被有效地被第一封端部4100所阻隔。
光轉換部5000係提供在凹穴C中。光轉換部5000係提供在自發光部3000所發出之光的路徑上。光轉換部5000係提供在發光部3000上。光轉換部5000係提供在第一封端部4100的至少一表面上。光轉換部5000係提供在第一封端部4100的上表面上。換句話說，光轉換部5000可被提供在第一封端部4100的曲面上。更詳細而言，光轉換部5000可直接地提供在第一封端部4100的曲面上。
光轉換部5000接收自發光部3000所發出的光以轉換該光的波長。舉例而言，光轉換部5000可轉換入射的藍光成為綠光和紅光。也就是，光轉換部5000轉換部份的藍光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光以及轉換部份的藍光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。此外，光轉換部5000可轉換入射的藍光成為黃光、綠光以及紅光。
此外，光轉換部5000可轉換自發光部3000所發出的UV光成為藍光、綠光、以及紅光。換句話說，光轉換部5000轉換部份的UV光成為具有波長在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光、轉換部份的UV光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光、以及部份的UV光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
因此，可藉由光轉換部5000所轉換的光來產生白光或穿透過光轉換部5000的光來產生白光。換句話說，可透過藍光、綠光、以及紅光的結合而發射出白光。
如圖8和圖9所示，光轉換部5000包含複數個光轉換透鏡部5100、5200、5300。更詳細而言，光轉換部5000可包含第一光轉換透鏡部5100、第二光轉換透鏡部5200、以及第三光轉換透鏡部5300。
第一光轉換透鏡部5100係提供在第一封端部4100上。第一光轉換透鏡部5100係提供在第一封端部4100的上表面上。更詳細而言，第一光轉換透鏡部5100可被提供在第一封端部4100的曲面上。
第一光轉換透鏡部5100具有一曲面5130。更詳細而言，第一光轉換透鏡部5100可具有一曲面5130，該曲面5130朝該開放部凸起，也就是，朝上。第一光轉換透鏡部5100的曲面5130可包含一球形表面(spherical surface)或一非球形表面(aspherical surface)。此外，第一光轉換透鏡部5100可包含一凹形表面。換句話說，第一光轉換透鏡部5100可包含朝發光部3000凹陷的一表面。
第一光轉換透鏡部5100可轉換自發光部3000所發出的光成為具有第一波長帶的光。舉例而言，第一光轉換透鏡部5100可轉換入射光成為綠光。更詳細而言，第一光轉換透鏡部5100可轉換自發光部3000所發出的UV光或藍光成為具有波長帶在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光。
第一光轉換透鏡部5100包含複數個第一光轉換顆粒5110以及一第一矩陣5120。
該些第一光轉換顆粒5110可轉換自發光部3000所發出的UV光或藍光成為具有波長帶的綠光。換句話說，該些第一光轉換顆粒5110可轉換UV光或藍光成為具有波長帶在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光。
該些第一光轉換顆粒5110可包含複數個量子點。該些量子 點可包含核心奈米晶體(core nano-crystals)和圍繞著該核心奈米晶體的殼體奈米晶體(shell nano-crystals)。此外，該些量子點可包含有機配位體(organic ligands)與該殼體奈米晶體結合。再者，該些量子點可包含一有機塗覆層(organic coating layer)圍繞該些殼體奈米晶體。
該些殼體奈米晶體可被製備為至少兩層的形式。該些殼體奈米晶體係形成在該些核心奈米晶體的表面。該些量子點藉由該些殼體奈米晶體形成一殼體層而延長入射到該些核心奈米晶體之光的波長，藉以改善光效率。
該些量子點可包含II族化合物半導體、III族化合物半導體、V族化合物半導體、VI族化合物半導體中的至少一者。更詳細而言，該些殼體奈米晶體可包括硒化鎘(CdSe)、磷化銦鎵(InGaP)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)或硫化汞(HgS)。此外，該些殼體奈米晶體可包括銅鋅硫(CuZnS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)或硫化汞(HgS)。量子點可具有約1nm至10nm的粒徑。
從該些量子點發出之光的波長可根據量子點的大小，或於合成過程中，分子簇化合物(molecular cluster compounds)和奈米粒子前驅物(nano-particle precursors)之間的莫耳比(molar ratio)而被調整。該有機配位體可包含吡啶(pyridine)、疏基甲醇(mercapto alcohol)、硫基(thiol)、膦(phosphine)和膦氧化物(phosphine oxide)。該有機配位體可用來穩定在合成程序後不穩定的量子點。懸空鍵(dangling bonds)可形成在價能帶，而量子點可能因該懸空鍵而不穩定。然而，由於有機配位體的一端部為非鍵結狀態，該有機配位體的一端部係與該懸空鍵結合，藉以穩定量子點。
特別是，如果量子點的尺寸小於一激子(exciton)的波耳半徑(Bohr radius)時(該激子由光和電所激發之電子和電洞所組成)，將可能出現量子侷限效應，因此量子點可具有個別能階。如此，能帶間隙的大小係被改變。此外，電荷係被限制在量子點中，因此得以改善發光效率。
不同於一般螢光顏料，量子點的螢光波長可依據粒子的大小而改變。詳細而言，當該粒子的尺寸變小時，光具有較短的波長。因此， 可藉由調整粒子的大小而產生具有可見光之波長頻帶的螢光。此外，量子點呈現出的吸光係數(extinction coefficient)高於一般螢光顏料吸光係數的100至1000倍，且相較於一般螢光顏料，其具有較佳的量子產率。因此，得以產生強烈的螢光。
該些量子點能透過化學品濕法(chemical wet scheme)而合成。根據化學品濕法，顆粒係藉由浸漬先驅物在有機溶濟中來成長。量子點可透過化學品濕法來合成。
此外，該些第一光轉換顆粒5110可包含綠色螢光粉(phosphors)。更詳細而言，綠色螢光粉可包含一摻雜錳(manganese,Mn)的矽酸鋅基螢光粉(zinc silicon oxide phosphors)(舉例而言，Zn2 SiO4 ：Mn)、一摻雜銪(europium)的鍶硫化鎵螢光粉(strontium gallium sulfide phosphors)(舉例而言，SrGa2 S4 ：Eu)、或一摻雜銪(europium)的氯化氧鋇矽螢光粉(barium silicon oxide chloride phosphors)(舉例而言，Ba5 Si2 O7 Cl4 ：Eu)。
第一矩陣5120容置該些第一光轉換顆粒5110。第一矩陣5120圍繞該些第一光轉換顆粒5110。第一矩陣5120分散(distribute)該些第一光轉換顆粒5110。
第一矩陣5120係為透明。第一矩陣5120可具有一透鏡狀。第一光轉換透鏡部5100的外形可藉由第一矩陣5120來實現。第一矩陣5120可包含矽基樹脂或環氧基樹脂(epoxy-based resin)。
第二光轉換透鏡部5200係提供在第一封端部4100上。第二光轉換透鏡部5200係提供在第一封端部4100的上表面上。更詳細而言，第二光轉換透鏡部5200可被提供在第一封端部4100的曲面上。
此外，第二光轉換透鏡部5200係提供在第一光轉換透鏡部5100的旁邊。換句話說，第一光轉換透鏡部5100和第二光轉換透鏡部5200可被提供在相同平面上，且彼此相鄰。
第二光轉換透鏡部5200具有一曲面5230。更詳細而言，第二光轉換透鏡部5200可具有一曲面5230，該曲面5230朝該開放部凸起，也就是，朝上。第二光轉換透鏡部5200的曲面5230可包含一球形表面(spherical surface)或一非球形表面(aspherical surface)。此外，第二光轉換透鏡部5200可包含一凹形表面。換句話說，第二光轉換透鏡部5200可包含 朝發光部3000凹陷的一表面。
第二光轉換透鏡部5200可轉換自發光部3000所發出的光成為具有第二波長帶的光。舉例而言，第二光轉換透鏡部5200可轉換入射光成為紅光。更詳細而言，第二光轉換透鏡部5200可轉換自發光部3000所發出的UV光或藍光成為具有波長帶在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
第二光轉換透鏡部5200包含複數個第二光轉換顆粒5210以及一第二矩陣5220。
舉例而言，該些第二光轉換顆粒5210可轉換自發光部3000所發出的藍光或UV光成為紅光。換句話說，該些第二光轉換顆粒5210可轉換UV光或藍光成為具有約630 nm至約660 nm之波長帶的紅光。
該些第二光轉換顆粒5210可包含複數個紅色量子點。作為第二光轉換顆粒5210的該些量子點可具有約4 nm至約10 nm的粒徑，因此入射光成為紅光。
此外，該些第二光轉換顆粒5210可包含紅色螢光粉。更詳細而言，該紅色螢光粉可包含一摻雜鐠(praseodymium)的鈦酸鍶螢光粉(strontium titanium oxide phosphors)(舉例而言：SrTiO3 ：Pr,Al)或一摻雜鐠(praseodymium)的鈦酸鈣螢光粉(calcium titanium oxide phosphors)(舉例而言：CaTiO3 ：Pr)。
第二矩陣5220容置該些第二光轉換顆粒521。第二矩陣5220圍繞該些第二光轉換顆粒521。第二矩陣5220分散(disperse)該些第二光轉換顆粒5210。
第二矩陣5220係為透明。第二矩陣5220可具有一透鏡狀。第二光轉換透鏡部5200的外形可藉由第二矩陣5220來實現。第二矩陣5220可包含矽基樹脂或環氧基樹脂。
第三光轉換透鏡部5300係提供在第一封端部4100上。第三光轉換透鏡部5300係提供在第一封端部4100的上表面上。更詳細而言，第三光轉換透鏡部5300可被提供在第一封端部4100的曲面上。
此外，第三光轉換透鏡部5300係提供在第一光轉換部5100的旁邊。此外，第三光轉換透鏡部5300係提供在第二光轉換透鏡部5200的旁邊。換句話說，第一至第三光轉換透鏡部5100至5300可被提供在相 同平面上，且可彼此相鄰。
第三光轉換透鏡部5300具有一曲面5330。更詳細而言，第三光轉換透鏡部5300可具有一曲面5330，該曲面5330朝該開放部凸起，也就是，朝上。第三光轉換透鏡部5300的曲面5330可包含一球形表面(spherical surface)或一非球形表面(aspherical surface)。此外，第三光轉換透鏡部5300可包含一凹形表面。換句話說，第三光轉換透鏡部5300可包含朝發光部3000凹陷的一表面。
第三光轉換透鏡部5300可轉換自發光部3000所發出的光為具有一第三波長帶的光。舉例而言，如果發光部3000發出UV光，第三光轉換透鏡部5300可轉換該UV光成為藍光。更詳細而言，第三光轉換透鏡部5300可轉換自發光部3000所發出的UV光成為具有波長帶在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光。
此外，第三光轉換透鏡部5300可轉換自發光部3000所發出的藍光成為黃光。
第三光轉換透鏡部5300包含複數個第三光轉換顆粒5310以及一第三矩陣5320。
該些第三光轉換顆粒5310可轉換自發光部3000所發出的UV光成為藍光。換句話說，該些第三光轉換顆粒5310可轉換該UV光成為具有波長帶在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光。
該些第三光轉換顆粒5310可包含複數個藍色量子點。作為第三光轉換顆粒5310的該些量子點可具有約1 nm至約2 nm的粒徑，因此入射光成為藍光。
此外，該些第三光轉換顆粒5310可包含一藍色螢光粉。
或者，如果發光部3000發出藍光，該些第三光轉換顆粒5310可轉換自發光部3000所發出的藍光成為黃光。在本例中，該些第三光轉換顆粒5310可包含一黃色螢光粉例如：一YAG螢光粉。
第三矩陣5320容置該些第三光轉換顆粒5310。第三矩陣5320圍繞該些第三光轉換顆粒5310。第三矩陣5320分散(distribute)該些第三光轉換顆粒5310。
第三矩陣5320係為透明。第二矩陣5320可具有一透鏡狀。 第三光轉換透鏡部5300的形狀可藉由第三矩陣來實現。第三矩陣5320可包含矽基樹脂或環氧基樹脂。
此外，如圖9所示，透射區域(transmissive regions)TA可被形成在第一光轉換透鏡部5100和第二光轉換透鏡部5200之間、以及第二光轉換透鏡部5200和第三光轉換透鏡部5300之間。換句話說，該些透射區域TA允許自發光部3000所發出的光直接穿越而未被轉換。根據實施例之發光裝置的顏色座標可藉由調整該些透射區域TA的面積(area)而被適當地調整。此外，該些透射區域TA可被界定在第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300的周邊區域中。
第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300發出具有彼此不同波長帶的光。此外，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300可有不同的設計。
因此，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300可設計成使第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300的光學特性分別適合於不同波長帶的光。
換句話說，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300的尺寸、形狀、以及折射係數可被調整以適合不同波長帶的光。
舉例而言，發出具有一較長波長帶之光的光轉換透鏡部可被設計成具有一較小方位角(less orientation angle)。發出具有一較短波長帶之光的光轉換透鏡部可被設計成具有一大方位角(great orientation angle)。
換句話說，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300的尺寸和曲率半徑(radiuses of curvature)以及該些光轉換顆粒5100、5210、5310的濃度可被適當地調整。因此，根據實施例的發光裝置可根據波長帶(wavelength bands)而發出所需特性的光。
此外，根據實施例的發光裝置能藉由調整第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300的尺寸而輕易調整顏色座標。
參照圖10和圖11，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300可構成一光轉換圖案。換句話說，光轉換部5000包含該光轉換圖案。換句話說，光轉換部5000可包含該些規律重覆(uniformly repeated)的光轉換透鏡部5100、5200、5300。
該光轉換圖案包含提供在第一封端部4100之上表面整個部份上的光轉換透鏡部5100、5200、5300。如圖10所示，該些光轉換透鏡部5100、5200、5300可具有圓形。如圖11所示，該些光轉換透鏡部5100、5200、5300可具有矩形。
該些光轉換透鏡部5100、5200、5300可包含複數個第一光轉換透鏡部5100、複數個第二光轉換透鏡部5200、以及複數個第三光轉換透鏡部5300。
在本例中，該些第一光轉換透鏡部5100可發出綠光、該些第二光轉換透鏡部5200可發出紅光、以及該些第三光轉換透鏡部5300可發出藍光或黃光。
第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300可交替排列。該些第一光轉換透鏡部5100係提供在光轉換部5000的中央，而該些第二光轉換透鏡部5200可提供在光轉換部5000的外層部份(outer portion)。換句話說，該些第一光轉換透鏡部5100係較靠近發光部3000的光軸，而該些第二光轉換透鏡部5200可被提供遠離發光部3000之光軸的位置。
因此，根據實施例的發光裝置可從發光部3000的光軸，在一所需位置發出具有一所需波長帶的光。換句話說，根據實施例的發光裝置能根據該所需波長帶，藉由使用該光轉換圖案而適當地調整位置。
此外，第一至第三光轉換透鏡部5100、5200、5300可具有一約10 μm至約1 mm的直徑(diameter)。
第二封端部4200覆蓋光轉換部5000。第二封端部4200係提供在凹穴C中。第二封端部4200密封光轉換部5000。第二封端部4200覆蓋該些光轉換透鏡部5100、5200、5300。第二封端部4200覆蓋該些光轉換透鏡部5100、5200、5300的曲面。更詳細而言，第二封端部4200直接與該些光轉換透鏡部5100、5200、5300接觸。
第二封端部4200係為透明。第二封端部4200可包含一無機材料。第二封端部4200可包含氧化矽(silicon oxide)或氧化銦錫(indium tin oxide)。
第二封端部4200可具有較高的熱傳導率。第二封端部4200可具有高於第一封端部4100的熱傳導率。此外，第二封端部4200可具有 高於光轉換部5000的熱傳導率。
該些光轉換透鏡部5100、5200、5300包含凸曲面5130、5230、5330。因此，增加了介於該些光轉換透鏡部5100、5200、5300和第二封端部4200之間的接觸區域，而且自該些光轉換透鏡部5100、5200、5300所發出的熱可輕易透過第二封端部4200而排出。
因此，根據實施例之發光裝置能減少因熱而造成的效能退化，以及得以展現出改善的可靠度和改善的耐久性。
此外，如上所述，根據實施例的發光裝置可藉由使用該些光轉換透鏡部5100、5200、5300而發出改善光學特性的白光。
圖12繪示根據另一實施例之一發光裝置封裝件的剖視圖。圖13繪示一熱傳輸部的平面視圖。圖14繪示根據再一實施例之一發光裝置封裝件的剖視圖。在後文中，實施例將參照上述發光裝置封裝件的描述進行說明。換句話說，除了修改的部份外，前述實施例之發光裝置封裝件的描述可被併入本實施例的說明。
參照圖12至圖14，根據本實施例的發光裝置封裝件包含一熱傳輸部6000。
熱傳輸部6000係插設在光轉換部5000和發光部3000之間。熱傳輸部6000可表現出高熱傳導率。熱傳輸部6000係提供在第一封端部4100中。在本例中，熱傳輸部6000係提供在第一封端部4100的中間區域(intermediate region)。
因此，第一封端部4100可被區分為一第一絕熱部4110和一第二絕熱部4120。換句話說，熱傳輸部6000可表現出高於第一封端部4100的熱傳導率。換句話說，第一和第二絕熱部4110、4120表現出低於熱傳輸部6000的熱傳導率。熱傳輸部6000夾設(sandwich)在第一和第二絕熱部4110、4120中。
熱傳輸部6000可包含表現高熱傳導率的材料。熱傳輸部6000可包含表現高反射率的氧化銦錫(indium tin oxide)、鋁(Al)、或銀(Ag)。在本例中，如圖12所示，熱傳輸部6000可具有一網狀(mesh)。換句話說，熱傳輸部6000包含一透射部T其允許光穿透過。換句話說，熱傳輸部6000允許光穿透過。
熱傳輸部6000係與殼體1000連接。更詳細而言，熱傳輸部6000係與提供在殼體1000中的一散熱件(未繪示)連接。因此，熱傳輸部6000可有效地將自發光部3000所發出的熱排出至外界。
此外，第一和第二輻散熱部4110、4120係與熱傳輸部6000連接，所以第一和第二輻散熱部4110、4120可有效地阻隔熱。換句話說，第一絕熱部4110可主要地阻隔自發光部3000所發出的熱，而第二絕熱部4120可有效地阻隔在熱透過熱傳輸部6000排出後所剩餘的熱。
此外，如圖14所示，熱傳輸部6000可包含一透明層。舉例而言，熱傳輸部6000可包含一透明導電層。熱傳輸部6000可包含氧化銦錫(indium tin oxide)或摻雜金屬的氧化鋅(zinc oxide)。
如上所述，根據實施例的發光二極體封裝件可有效地阻隔和排散自發光部3000所發出的熱，藉以防止光轉換部5000被劣化。
因此，根據實施例的發光二極體封裝件可表現出改善的可靠度和耐久性。
圖15繪示根據又一實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。在後文中，實施例將參照上述發光裝置封裝件的描述進行說明。換句話說，除了修改的部份外，前述實施例之發光裝置封裝件的描述可被併入本實施例的說明。
參照圖15，光轉換部5000可被提供殼體1000的外部(outside)。換句話說，光轉換部5000可被提供在殼體1000凹穴C的外部。此外，第一封端部4100可被填充在凹穴C的整體內部中。
構成光轉換部5000的光轉換透鏡部5100、5200、5300係提供在凹穴C的外部。此外，第二封端部4200可以一薄膜的形式覆蓋該些光轉換透鏡部5100、5200、5300。
因此，第二封端部4200可具有與該些光轉換透鏡部5100、5200、5300相同的形狀。換句話說，第二封端部4200可具有與該些光轉換透鏡部5100、5200、5300相同的曲面。
因此，根據實施例的發光裝置封裝件可自由地調整該些光轉換透鏡部5100、5200、5300的光學特性而不受第二封端部4200的影響。
此外，由於光轉換部5000係提供在凹穴C的外部，光轉換 部5000可將不會因自發光部3000所發出的熱而受到損害。
因此，根據實施例的發光裝置封裝件得以展現出改善的可靠度和改善的耐久性。
圖16繪示根據再一實施例的一發光裝置封裝件的剖視圖。在後文中，實施例將參照上述發光裝置封裝件的描述進行說明。換句話說，除了修改的部份外，前述實施例之發光裝置封裝件的描述可被併入本實施例的說明。
參照圖16，根據本實施例的發光裝置封裝件包含一基板1300；兩引線電極2100、2200；一發光部3000；一輻散熱部6020；多個光轉換部5100、5200、5300；以及一封端部4300。
基板1300支撐該些引線電極2100、2200、發光部3000、輻散熱部6020、該些光轉換部5100、5200、5300以及封端部4300。基板1300包含一絕緣體。基板1300可具有一板體(plate)狀。基板1300可包含一高分子聚合物基板以及一玻璃基板。更詳細而言，基板1300可包含環氧樹脂。
該些引線電極2100、2200可穿過基板1300。該些引線電極2100、2200可從基板1300的上表面延伸至其下表面。該些引線電極2100、2200以及基板1300可透過一覆蓋成形程序(overmolding process)而形成。
發光部3000係提供在基板1300上。發光部3000係與該些引線電極2100、2200電性連接。
輻散熱部6020係提供在基板1300上。輻散熱部6020覆蓋發光部3000。輻散熱部6020覆蓋發光部3000的側邊和上表面。輻散熱部6020可直接與發光部3000接觸。輻散熱部6020可直接與該些引線電極2100、2200接觸。
輻散熱部6020將自發光部3000所發出的熱排散至外界。更詳細而言，輻散熱部6020可在一側方向將自發光部3000所發出的熱排出。
輻散熱部6020可藉由層疊複數個薄膜而形成。更詳細而言，輻散熱部6020可藉由層疊具有不同熱傳導係數的薄膜而形成。輻散熱部6020具有一約1 μm至約1 mm的厚度。
輻散熱部6020包含一第一熱傳導層6100、一第一絕熱層6200、一第二熱傳導層6300、以及一第二絕熱層6400。
第一熱傳導層6100係提供在基板1300上。第一熱傳導層6100覆蓋發光部3000。此外，第一熱傳導層6100覆蓋基板1300的上表面。第一熱傳導層6100覆蓋發光部3000的上表面和側邊。第一熱傳導層6100可直接與發光部3000接觸。此外，第一熱傳導層6100可延伸至基板1300的側邊。更詳細而言，第一熱傳導層6100可延伸至基板1300的側邊和下表面。
第一熱傳導層6100具有一約1 μm至約500 μm的厚度。
第一熱傳導層6100包含一第一熱傳輸部6110以及一第一散熱部6120。
第一熱傳輸部6110係被第一絕熱層6200所覆蓋。換句話說，第一熱傳輸部6110對應第一絕熱層6200。第一熱傳輸部6110直接與第一絕熱層6200接觸。
第一散熱部6120係藉由第一絕熱層6200而暴露出。第一散熱部6120係與第一熱傳輸部6110整體成型(integrally formed)。第一散熱部6120可暴露到空氣中。
自輻散熱部6020所發出的熱係透過第一熱傳輸部6110而傳遞到第一散熱部6120。第一散熱部6120可將自第一熱傳輸部6110所傳輸來的熱排出到空氣中。
第一絕熱層6200係提供在第一熱傳導層6100上。第一絕熱層6200覆蓋第一熱傳導層6100之部份上表面。第一絕熱層6200係直接提供在第一熱傳導層6100的上表面上。第一絕熱層6200暴露出部份的第一熱傳導層6100。換句話說，第一絕熱層6200覆蓋第一熱傳導層6100並暴露出第一散熱部6120。
第一絕熱層6200可具有一約1 μm至約500 μm的厚度。
第二熱傳導層6300係提供在第一絕熱層6200上。第三熱傳導層6300覆蓋第一絕熱層6200的上表面。第二熱傳導層6300可直接與第一絕熱層6200接觸。
第二熱導電層6300具有一約1 μm至約500 μm的厚度。
第二熱傳導層6300包含一第二熱傳輸部6310以及一第二散熱部6320。
第二熱傳輸部6310係被第二絕熱層6400所覆蓋。換句話說，第二熱傳輸部6310對應第二絕熱層6400。第二熱傳輸部6310直接與第二絕熱層6400接觸。
第二散熱部6320係藉由第二絕熱層6400而暴露出。第二散熱部6320係與第二熱傳輸部6310整體成型(integrally formed)。第二散熱部6320可暴露到空氣中。
自輻散熱部6020所發出並穿透過第一絕熱層6200的熱，透過第二熱傳輸部6310而傳遞到第二散熱部6320。第二散熱部6320可將自第二熱傳輸部6310所傳遞的熱排散到空氣中。
第二絕熱層6400係提供在第二熱傳導層6300上。第二絕熱層6400覆蓋第二熱傳導層6300之部份的上表面。第二絕熱層6400係直接提供在第二熱傳導層6300的上表面上。第二絕熱層6400暴露出部份的第二熱傳導層6300。換句話說，第二絕熱層6400可覆蓋第二熱傳導層6300以及暴露出第二散熱部6320。
第二絕熱層6400可具有一約1 μm至約500 μm的厚度。
第一絕熱層6200可被提供在第一熱傳導層6100上同時與第一熱傳導層6100具有一階差(step difference)。此外，第二絕熱層6400可被提供在第二熱傳導層6300上同時與第二熱傳導層6300具有一階差。
此外，第一熱傳導層6100以及第二熱傳導層6300可包含表現較高熱傳導率的材料。第一和第二絕熱層6200、6400可包含表現較低熱傳導率的材料。換句話說，第一和第二絕熱層6200、6400可表現出低於第一和第二熱傳導層6100、6300的熱傳導係數。
此外，一絕緣體係用來作為第一熱傳導層6100。第二熱傳導層6300可包含一絕緣體或一導體。
第一熱傳導層6100可包含氧化鋁(aluminum oxide)、氧化鈦(titanium oxide)、氧化矽(silicon oxide)、或氮化矽(silicon nitride)。此外，第一熱傳導層6100可包含金屬顆粒或摻雜無機顆粒的高分子聚合物。
第二熱傳導層6300可包含氧化鋁(aluminum oxide)、氧化鈦(titanium oxide)、氧化矽(silicon oxide)、或氮化矽(silicon nitride)。此外，第二熱傳導層6300可包含金屬顆粒或摻雜無機顆粒的高分子聚合物。
此外，第二熱傳導層6300可包含一導電氧化金屬物(conductive metallic oxide)。舉例而言，第二熱傳導層6300可包含氧化銦錫(indium tin oxide)、氧化銦鋅(indium zinc oxide)、摻雜氧化鋅(zinc oxide)的鋁(Al)、或氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide)。此外，第二熱傳導層6300可包含金屬網格(metallic mesh)。
此外，第一和第二絕熱層6200、6400可包含高分子聚合物，其表現低於例如矽氧樹脂(silicon resin)、丙烯樹脂(acrylic resin)、或環氧樹脂(epoxy resin)的熱傳導率。此外，第一和第二絕熱層6200、6400可包含細孔(pores)。更詳細而言，第一和第二絕熱層6200、6400可包含具有細孔的一氧化層。
第一熱傳導層6100、第一絕熱層6200、第二熱傳導層6300、以及第二絕熱層6400可透過一沈積製程而形成。
如上所述，雖然已描述輻散熱部6020包含四層，但實施例並非限定於此。換句話說，輻散熱部6020可包含兩層或至少六層。換句話說，藉由至少一熱傳導層層疊在至少一絕熱層上，輻散熱部6020可總共包含至少六層薄膜。
該些光轉換部5100、5200、5300係提供在輻散熱部6020上。該些光轉換部5100、5200、5300係直接提供在輻散熱部6020上。該些光轉換部5100、5200、5300直接與輻散熱部6020的上表面接觸。更詳細而言，該些光轉換部5100、5200、5300係提供在第二絕熱層6400的上表面上。該些光轉換部5100、5200、5300可直接地提供在第二絕熱層6400的上表面上。
封端部4300覆蓋該些光轉換部5100、5200、5300。封端部4300密封該些光轉換部5100、5200、5300。封端部4300包含一曲面且可執行一透鏡功能。
如上所述，該些光轉換部5100、5200、5300係提供在輻散熱部6020上。由於輻散熱部6020在一側方向將自發光部3000所發出的熱排出，施加至該些光轉換部5100、5200、5300的熱將得以減少。
因此，根據實施例的發光裝置封裝件可防止包含在光轉換部5100、5200、5300的光轉換顆粒5110、5210、5310的退化(degrade)以及得 以表現出改善的可靠度和改善的耐久性。
此外，根據實施例的發光裝置封裝件，發光部3000係提供在基板1300上，而輻散熱部6020係提供在發光部3000上。換句話說，由於輻散熱部6020係提供在基板1300的上表面上，輻散熱部6020可以具有一薄膜形式的散熱結構來實現。換句話說，由於輻散熱部6020係提供在基板1300的上表面、側邊、以及下表面上，具有階(step)狀的散熱結構得以容易實現。
因此，當與形成在殼體具有一杯狀結構的散熱結構比較下，形成在基板1300上的輻散熱部6020可更表現出改善的散熱特性與一較薄厚度(thinner thickness)。
因此，根據實施例的發光裝置封裝件，每一光轉換部5100、5200、5300和發光部3000之間的間距(interval)得以減少。因此，根據實施例的發光裝置封裝件具有一薄(slimmer)的結構。
在本說明書中所提到的“一實施例”、“實施例”、“範例實施例”等任何的引用，代表本發明之至少一實施例中包括關於該實施例的一特定特徵、結構或特性。此類用語出現在文中多處但不盡然要參考相同的實施例。此外，在特定特徵、結構或特性的描述關係到任何實施例中，皆認為在熟習此技藝者之智識範圍內其利用如此的其他特徵、結構或特徵來實現其它實施例。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。
100‧‧‧殼體
110‧‧‧基底部
120‧‧‧容置部
122‧‧‧內表面
210、220‧‧‧引線電極
300‧‧‧發光部
400‧‧‧填充部
500‧‧‧反射層
510‧‧‧反射表面
600‧‧‧光轉換層
610‧‧‧光轉換顆粒
620‧‧‧基質層

Claims (16)

  1. 一種發光裝置，包含：一殼體具有一凹穴；一發光部在該凹穴的一底面上；一光轉換層與該發光部間隔開且提供在該凹穴的一內表面和該發光部之間；以及一反射層在該光轉換層和該凹穴的該內表面之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包含一反射部接近該發光部的一光軸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包含一填充部提供在該凹穴中以覆蓋該發光部，其中該填充部包含一凹陷部朝該發光部凹陷。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該反射層覆蓋該凹穴的該內表面，而該光轉換層覆蓋該反射層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，更包含一反射部在該凹穴中，其中該光轉換層係與該反射部間隔開同時圍繞該反射部。
  6. 一種發光裝置，包含：一殼體具有一凹穴；一發光部在該凹穴中；以及一光轉換部在從該發光部發出之一光的一路徑上，其中該光轉換部包含：一第一光轉換透鏡部；以及一第二光轉換透鏡部在該第一光轉換透鏡部的旁邊， 其中該第一光轉換透鏡部轉換來自該發光部的該光成為具有一第一波長帶的光，而該第二光轉換透鏡部轉換來自該發光部的該光成為一具有一第二波長帶的光。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該第一光轉換透鏡部和該第二光轉換透鏡部包含一曲面。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該光轉換部更包含一第三光轉換透鏡部提供在該第二光轉換透鏡部的旁邊以轉換來自該發光部的該光成為一具有一第三波長帶的光。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，更包含一第一封端部插設在該發光部和該光轉換部之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，更包含一熱傳輸部在該發光部和該光轉換部之間，其中該熱傳輸部係提供在該第一封端部中。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，更包含一第二封端部覆蓋該光轉換部，其中該第一封端部的熱傳導率高於該第二封端部的熱傳導率。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，更包含一透射區域在該第一、該第二以及該第三光轉換透鏡部之間。
  13. 一種發光裝置，包含：一基板；一發光部在該基板上；一輻散熱部覆蓋該發光部；以及一光轉換部在該輻散熱部上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中該輻散熱部包含： 一第一熱傳導層覆蓋該發光部；一第一絕熱層在該第一熱傳導層上；一第二熱傳導層在該第一絕熱層上；以及一第二絕熱層在該第二熱傳導層上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該第一絕熱層覆蓋該第一熱傳導層之一部分的上表面，以及其中該第一熱傳導層包含：一第一熱傳輸部對應該第一絕熱層；以及一第一散熱部自該第一熱傳輸部延伸且從該第一絕熱層暴露出。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光裝置，其中該第二絕熱層覆蓋該第二熱傳導層之一部分的上表面，以及其中該第二熱傳導層包含：一第二熱傳輸部對應該第二絕熱層；以及一第二散熱部自該第二熱傳輸部延伸且從該第二絕熱層暴露出。
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