TWM453969U - 發光裝置 - Google Patents

Description

發光裝置

本創作是有關於一種發光裝置，且特別是有關於一種具有發光二極體的發光裝置。

發光二極體具有諸如壽命長、體積小、高抗震性、低熱產生及低功率消耗等優點，因此已被廣泛應用於家用及各種設備中的指示器或光源。近年來，發光二極體已朝高功率發展，因此其應用領域已擴展至道路照明、大型戶外看板、交通號誌燈及相關領域。在未來，發光二極體甚至可能成為兼具省電及環保功能的主要照明光源。

一般的發光二極體具有多個出光面，例如是五面出光。當發光二極體被應用於具有高指向性的照明設備時，例如是車燈，則需調整發光二極體的出光面並提高指向性，使得發光二極體的照射區域能夠更為集中。此外，降低發光二極體的元件尺寸，以提高單位面積設置發光二極體的數量，用以提升發光效率，也是目前發光二極體領域發展努力之目標。

本創作提供一種發光裝置，能夠反射自覆晶式發光元件側面發出的光線，以提高光線的指向性，並節省發光裝置的面積。

本創作提出一種發光裝置，包括承載板、覆晶式發光元件、波長轉換層及阻障層。覆晶式發光元件配置於承載板上，並與承載板電性連接。波長轉換層配置於覆晶式發光元件相對於承載板的一側。波長轉換層具有相對於覆晶式發光元件的出光面。阻障層配置於承載板且圍繞覆晶式發光元件。阻障層具有反射特性，且能夠反射自覆晶式發光元件之至少一側面發出的光線，使得光線從出光面射出。

在本創作之一實施例中，上述之覆晶式發光元件包括基板、第一型半導體層、第二型半導體層、發光層、第一電極及第二電極。基板具有上表面和相對於上表面的下表面，波長轉換層覆蓋於基板的上表面，第一型半導體層、發光層及第二型半導體層依序配置於基板的下表面。而第一電極、第二電極分別與第一型半導體層及第二型半導體層電性連接。

在本創作之一實施例中，上述之波長轉換層之出光面與覆晶式發光元件之基板之上表面的面積相同。

在本創作之一實施例中，上述之出光面為粗糙面。

在本創作之一實施例中，上述之波長轉換層的厚度在5μm至500μm之間。

在本創作之一實施例中，上述之阻障層包括多個反射粒子，反射粒子的反射率皆高於85%以上。

在本創作之一實施例中，上述之阻障層包括反射層，設置於阻障層與覆晶式發光元件之間。

在本創作之一實施例中，上述之反射層的反射率高於 阻障層的反射率。

在本創作之一實施例中，上述之反射層的厚度小於阻障層的厚度。

在本創作之一實施例中，上述之反射層的高度小於或等於阻障層的高度。

在本創作之一實施例中，上述之阻障層與波長轉換層共平面。

在本創作之一實施例中，上述之波長轉換層低於阻障層。

在本創作之一實施例中，上述之波長轉換層凸出於阻障層。

基於上述，本創作之發光裝置的阻障層圍繞在覆晶式發光元件周圍，且阻障層具有反射特性。阻障層能夠反射自覆晶式發光元件側面發出的光線，例如是將光線反射至波長轉換層，使得光線只能從波長轉換層的出光面射出，以提高發光裝置之光線的指向性。此外，本創作之發光裝置利用覆晶式發光元件作為光源，能夠省去封裝製程中的打線面積，降低發光裝置的面積。

為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A為本創作之一實施例之發光裝置的示意圖。圖1B為圖1A之發光裝置的俯視圖。請參考圖1A及圖1B， 本實施例之發光裝置100包括承載板110、覆晶式發光元件120、波長轉換層130及阻障層140。覆晶式發光元件120配置於承載板110上，並與承載板110電性連接。波長轉換層130配置於覆晶式發光元件120相對於承載板110的一側。波長轉換層130具有相對於覆晶式發光元件120的出光面132。阻障層140配置於承載板110且圍繞覆晶式發光元件120。阻障層140具有反射特性，且能夠反射自覆晶式發光元件120之至少一側面120a發出的光線，使得光線從出光面132射出。

在本實施例中，阻障層140同時圍繞著覆晶式發光元件120及波長轉換層130，且阻障層140具有反射的特性。當覆晶式發光元件120發出的光線從覆晶式發光元件120的側面120a射出時，阻障層140能夠將光線反射，使得光線只能夠從波長轉換層130的出光面132射出。在圖1A中，阻障層140與覆晶式發光元件120及波長轉換層130交界處為直壁，因此，波長轉換層130之出光面132的面積與覆晶式發光元件120的面積相同，更能夠提高發光裝置100之光線的指向性。此外，本實施例之發光裝置100利用覆晶式發光元件120作為光源，因此在製造過程中能夠不需再利用打線製程，更能夠降低發光裝置100的面積。

在本實施例中，覆晶式發光元件120包括基板122、第一型半導體層124、第二型半導體層125、發光層126、第一電極127及第二電極128。基板122具有上表面122b和相對於上表面122b的下表面122a，第一型半導體層 124、發光層126及第二型半導體層125依序配置於基板122的下表面122a。而第一電極127及第二電極128分別與第一型半導體層124及第二型半導體層125電性連接，並分別與承載板110電性連接。其中，第一型半導體層124例如是一N型半導體層，且第二型半導體層125例如是一P型半導體層。

波長轉換層130覆蓋於基板122的上表面122b，且波長轉換層130的厚度例如是在5μm至500μm之間。在本實施例中，波長轉換層130例如是由螢光材料、磷光材料、染料所組成之組群中的其中一種，以將覆晶式發光元件120發出光線的波長轉換成其他光線的波長。舉例而言，覆晶式發光元件120發出光線例如為藍色的光線，而波長轉換層130例如是把呈藍色的光線轉換成黃色的光線。如此一來，從波長轉換層130射出之黃光與未被波長轉換層130轉換的藍光便能夠混合成白光。然而，本創作在此並不限制覆晶式發光元件120發出的光線波長，以及波長轉換層130所轉換的波長種類。

在本實施例中，阻障層140具有反射特性。反射特性例如是藉由在阻障層140上設置一反射層142達成。反射層142設置在阻障層140與覆晶式發光元件120之間。換言之，當光線自覆晶式發光元件120至少一側面120a射出時，透過反射層142能夠將光線反射，並限制光線只能從波長轉換層130的出光面132射出，使得發光裝置100具有良好的指向性。更詳細地說，反射層142的反射率高於 阻障層140的反射率，能夠提升反射效果，且為了兼具反射效果和發光裝置100的體積大小，在本實施例中，反射層142的厚度例如是小於阻障層140的厚度。且反射層142的高度小於或等於阻障層140的高度，可以光線更能由出光面132射出，具有更佳的指向性。然而，本創作在此並不限定阻障層140具有反射層142。

在本創作其他未繪示的實施例中，阻障層也可以不需設置反射層，且阻障層的反射功能例如是藉由散佈在阻障層內部的多個反射粒子達成，更詳細地，本實施例的阻障層例如是可包括多個反射粒子，而該些反射粒子的反射率例如是高於85%以上，使阻障層具有良好的反射特性。

所述之阻障層140例如是採用澆注的方式設置於承載板110上，且材質例如是矽膠(silicone)或環氧樹酯(epoxy)。反射層142的設置方式，例如是採用塗佈的方式製作於阻障層140的內表面上，本創作在此並不加以限制。此外，為了提升發光裝置100的發光效率，波長轉換層130的出光面132更可以是由多個微結構構成的粗糙面。

在圖1A中，阻障層140與波長轉換層130共平面。換言之，阻障層140的頂面140b與波長轉換層130之出光面132齊平。阻障層140能夠對覆晶式發光元件120及波長轉換層130提供保護，以避免發光裝置100受到外力破壞。然而，本創作在此並不限制阻障層140的頂面140b與波長轉換層130之出光面132齊平，以下將再舉其他實施例說明之。

圖2A為本創作另一實施例之發光裝置的示意圖。在圖2A中，發光裝置200同樣包括承載板210、覆晶式發光元件220、波長轉換層230及阻障層240。然而，發光裝置200的波長轉換層230低於阻障層240。換言之，波長轉換層230之出光面232低於阻障層240之頂面240b。在圖2A中，阻障層240的反射層242同樣具有反射的特性，以將自覆晶式發光元件220至少一側面220a射出的光線反射。藉由此種設計，可讓光線的射出隨著阻障層240的配置更具有指向性。覆晶式發光元件220的設計方式與圖1A之實施例相同，本創作在此不再贅述。

參閱圖2B，為本創作又一實施例之發光裝置的示意圖。在圖2B中，發光裝置300同樣包括承載板310、覆晶式發光元件320、波長轉換層330及阻障層340。然而，在圖2B中，發光裝置300的波長轉換層330凸出於阻障層340。換言之，波長轉換層330之出光面332高於阻障層340之頂面340b。與前述實施例相同的是，阻障層340的反射層342同樣具有反射的特性，以將自覆晶式發光元件320射出的光線反射。

綜上所述，本創作之發光裝置的阻障層圍繞在覆晶式發光元件周圍，且阻障層具有反射功能。阻障層能夠將自覆晶式發光元件側面發出的光線反射至波長轉換層，使得光線只能從波長轉換層的出光面射出，以提高發光裝置之光線的指向性。阻障層與波長轉換層之間的高度關係可以隨著設計的需求為齊平、波長轉換層低於阻障層或者是波 長轉換層凸出於阻障層的設計。此外，本創作之發光裝置利用覆晶式發光元件作為光源，能夠省去封裝製程中的打線面積，降低發光裝置的面積。

雖然本創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300‧‧‧發光裝置

110、210、310‧‧‧承載板

120、220、320‧‧‧覆晶式發光元件

120a、220a‧‧‧側面

122‧‧‧基板

122a‧‧‧下表面

122b‧‧‧上表面

124‧‧‧第一型半導體層

125‧‧‧第二型半導體層

126‧‧‧發光層

127‧‧‧第一電極

128‧‧‧第二電極

130、230、330‧‧‧波長轉換層

132、232、332‧‧‧出光面

140、240、340‧‧‧阻障層

140b、240b、340b‧‧‧頂面

142、242、342‧‧‧反射層

圖1A為本創作之一實施例之發光裝置的示意圖。

圖1B為圖1A之發光裝置的俯視圖。

圖2A為本創作另一實施例之發光裝置的示意圖。

圖2B為本創作又一實施例之發光裝置的示意圖。

100‧‧‧發光裝置

110‧‧‧承載板

120‧‧‧覆晶式發光元件

120a‧‧‧側面

122‧‧‧基板

122a‧‧‧下表面

122b‧‧‧上表面

124‧‧‧第一型半導體層

125‧‧‧第二型半導體層

126‧‧‧發光層

127‧‧‧第一電極

128‧‧‧第二電極

130‧‧‧波長轉換層

132‧‧‧出光面

140‧‧‧阻障層

140b‧‧‧頂面

142‧‧‧反射層

Claims (13)

1. 一種發光裝置，包括：一承載板；一覆晶式發光元件，配置於該承載板上，並與該承載板電性連接；一波長轉換層，配置於該覆晶式發光元件相對於該承載板的一側，該波長轉換層具有相對於該覆晶式發光元件的一出光面；以及一阻障層，配置於該承載板上且圍繞該覆晶式發光元件，該阻障層具有反射特性，且能夠反射自該覆晶式發光元件之至少一側面發出的光線，使得光線從該出光面射出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該覆晶式發光元件包括一基板、一第一型半導體層、一第二型半導體層、一發光層、一第一電極以及一第二電極，其中該基板具有一上表面和相對於該上表面的一下表面，該波長轉換層覆蓋該基板的該上表面，該第一型半導體層、該發光層以及該第二型半導體層依序配置於該基板之該下表面，而該第一電極及該第二電極分別與該第一型半導體層及該第二型半導體層電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該波長轉換層之該出光面與該覆晶式發光元件之該基板之該上表面的面積相同。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該出光面為一粗糙面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換層的厚度在5μm至500μm之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該阻障層中包括多個反射粒子，該些反射粒子的反射率皆高於85%以上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該阻障層包括一反射層，該反射層設置於該阻障層與該覆晶式發光元件之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該反射層之反射率高於該阻障層之反射率。
9. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該反射層之厚度小於該阻障層之厚度。
10. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該反射層之高度小於或等於該阻障層之高度。
11. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該阻障層與該波長轉換層共平面。
12. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換層低於該阻障層。
13. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換層凸出於該阻障層。