具非对称性光形的发光装置及其制造方法转让专利

申请号 : CN201610075824.4

文献号 : CN107039572B

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发明人 : 陈杰王琮玺

申请人 : 行家光电股份有限公司

摘要 :

本发明提出一种具非对称性光形的单色光芯片级封装发光装置,其包含一覆晶式LED芯片及一反射结构,其亦可更包含一荧光结构形成一具非对称性光形的白光芯片级封装发光装置。该荧光结构包括一荧光层及一透光层,且其底面至少覆盖LED芯片的上表面,而反射结构至少局部地遮蔽LED芯片的立面及荧光结构的侧面。本发明另提出一上述发光装置的制造方法。借此,芯片级封装发光装置的发光角度可于特定方向上被有效地限制,进而提供一非对称性的光形,故,可在不需使用额外的光学透镜下符合非对称性照明或光源的应用需求,且同时保有体积小的应用优势。

权利要求 :

1.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一荧光结构,具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面,且该底面的面积大于该LED芯片的该上表面的面积,且该荧光结构包括一荧光层及一透光层,该透光层设置于该荧光层上;以及一反射结构,覆盖该LED芯片的该立面,且局部地覆盖该荧光结构的该侧面;

其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该荧光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四侧面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有被该反射结构覆盖的四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对。

2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该透光层更包含一微结构透镜层。

3.如权利要求1所述的发光装置,更包含一基板,其特征在于,该发光装置与该基板相电性连接。

4.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该荧光层更包含至少一透光部。

5.如权利要求1的发光装置,其特征在于,该反射结构是由包含一反射性树脂的一材料所制成、或由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

6.如权利要求5所述的发光装置,其特征在于,该反射性树脂为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧树脂;该可透光树脂为硅胶;该光学散射性微粒为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝。

7.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一荧光结构,包括一荧光层及一透光层,该透光层设置于该荧光层上,且该荧光结构具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面;以及一反射结构,覆盖该LED芯片的该立面及该荧光结构的该侧面;

其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该荧光结构的该顶面大于该底面,该侧面具有被该反射结构覆盖的四侧面部分,该四侧面部分中沿着该第一水平方向为相对的二个侧面部分为倾斜,而沿着该第二水平方向为相对的另二个侧面部分则为垂直;

其中,该LED芯片的该立面具有被该反射结构覆盖的四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对。

8.如权利要求7所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该透光层更包含一微结构透镜层。

9.如权利要求7所述的发光装置,更包含一基板,其特征在于,该发光装置与该基板相电性连接。

10.如权利要求7所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该荧光层更包含至少一透光部。

11.如权利要求7的发光装置,其特征在于,该反射结构是由包含一反射性树脂的一材料所制成、或由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

12.如权利要求11所述的发光装置,其特征在于,该反射性树脂为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧树脂;该可透光树脂为硅胶;该光学散射性微粒为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝。

13.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一荧光结构,包括一荧光层及一透光层,该透光层设置于该荧光层上,且该荧光结构具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面;以及一反射结构,局部地覆盖该荧光结构的该侧面;

其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该荧光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四侧面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有被该荧光结构覆盖的四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对。

14.如权利要求13所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该荧光层包含一顶部、一侧部及一延伸部,该顶部覆盖该LED芯片的该上表面,该侧部覆盖该立面,而该延伸部是自该侧部向外延伸。

15.如权利要求13所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该透光层更包含一微结构透镜层。

16.如权利要求13所述的发光装置,更包含一基板,其特征在于,该发光装置与该基板相电性连接。

17.如权利要求13所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该荧光层更包含至少一透光部。

18.如权利要求13的发光装置,其特征在于,该反射结构是由包含一反射性树脂的一材料所制成、或由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

19.如权利要求18所述的发光装置,其特征在于,该反射性树脂为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧树脂;该可透光树脂为硅胶;该光学散射性微粒为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝。

20.如权利要求13所述的发光装置,更包含一反射底层,该反射底层设置于该荧光结构的下方,其中,该反射底层与该荧光结构的该底面相连接,且覆盖该LED芯片的该立面的至少一部分。

21.如权利要求20所述的发光装置,其特征在于,该反射底层是由包含一可透光树脂的一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

22.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一荧光结构,包括一荧光层及一透光层,该透光层设置于该荧光层上,且该荧光结构具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面;以及一反射结构,局部地覆盖该LED芯片的该立面及该荧光结构的该侧面;

其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该荧光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四侧面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且被该荧光结构覆盖,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖。

23.如权利要求22所述的发光装置,更包含一反射底层,该反射底层设置于该荧光结构的下方,其中,该反射底层与该荧光结构的该底面相连接,且覆盖该LED芯片的该立面的至少一部分。

24.如权利要求23所述的发光装置,其特征在于,该反射底层是由包含一反射性树脂的一材料所制成、或由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

25.如权利要求22所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该透光层更包含一微结构透镜层。

26.如权利要求22所述的发光装置,更包含一基板,其特征在于,该发光装置与该基板相电性连接。

27.如权利要求22所述的发光装置,其特征在于,该荧光结构的该荧光层更包含至少一透光部。

28.如权利要求22所述的发光装置,其特征在于,该反射结构是由包含一反射性树脂的一材料所制成、或由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂包含光学散射性微粒。

29.如权利要求28所述的发光装置,其特征在于,该反射性树脂为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧树脂;该可透光树脂为硅胶;该光学散射性微粒为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝。

30.一种发光装置的制造方法,包含:

将一LED芯片以其一上表面朝下的方式,设置该LED芯片至一荧光结构上,其中该荧光结构包含一荧光层及一透光层,该荧光层位于该透光层及该LED芯片的该上表面之间,且沿着该荧光结构的一顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

沿着该第一水平方向对该荧光结构进行切割,并部分移除该荧光结构以使该该荧光结构沿着该第二水平方向为相对的两侧面部分暴露;以及对该荧光结构的一侧面的一部分以及该LED芯片的一立面进行包覆,以形成一反射结构;

其中,在对该荧光结构的该侧面进行包覆时,是对该侧面的沿着该第二水平方向为相对的两侧面部分进行包覆,以使该侧面的沿着该第一水平方向为相对的另两侧面部分暴露于该反射结构外。

31.如权利要求30所述的发光装置的制造方法,其特征在于,更包括,沿着该第一水平方向对该反射结构进行切割,并沿着该第二水平方向对该荧光结构及该反射结构进行切割。

32.一种发光装置的制造方法,包含:

对一荧光结构的一侧面进行加工,以使该侧面具有四侧面部分,其中,沿着该荧光结构的一顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直,该侧面的该四侧面部分中沿着该第一水平方向为相对的二个侧面部分为倾斜,而沿着该第二水平方向为相对的另二个侧面部分则为垂直;

设置该荧光结构至一LED芯片的一上表面上,其中该荧光结构包含一荧光层及一透光层,该荧光层位于该透光层及该LED芯片的该上表面之间;以及对该荧光结构的一侧面以及该LED芯片的一立面进行包覆,以形成一反射结构。

33.如权利要求32所述的发光装置的制造方法,其特征在于,对该荧光结构的该侧面进行加工时,是借由冲切(punching)、模造(molding)、或锯切(sawing)。

34.如权利要求32所述的发光装置的制造方法,其特征在于,在对该荧光结构的该侧面进行包覆时,是将该侧面的该四侧面部分皆进行包覆,且对该反射结构进行切割。

35.一种发光装置的制造方法,包含:

形成一荧光层于一LED芯片的一上表面及一立面上;

形成一透光层于该荧光层上,以形成一荧光结构,其中该荧光层位于该透光层及该LED芯片的该上表面之间,且沿着该荧光结构的一顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

沿着该第一水平方向对该荧光结构进行切割,并部分移除该荧光结构以使该该荧光结构沿着该第二水平方向为相对的两侧面部分暴露;以及对该荧光结构的一侧面的一部分以及该LED芯片的该立面的一部分进行包覆,以形成一反射结构;

其中,在对该荧光结构的该侧面进行包覆时,是对该侧面的沿着该第二水平方向为相对的该两侧面部分进行包覆,以使该侧面的沿着该第一水平方向为相对的另两侧面部分暴露于该反射结构外。

36.如权利要求35所述的发光装置的制造方法,其特征在于,更包括,沿着该第一水平方向对该反射结构进行切割,并沿着该第二水平方向对该荧光结构及该反射结构进行切割。

37.如权利要求35所述的发光装置的制造方法,其特征在于,在形成该荧光层于该LED芯片的该上表面及该立面上时,更包含:先形成一反射底层,该反射底层覆盖该LED芯片的该立面的至少一部分,然后形成该荧光层,该荧光层堆叠于该反射底层上。

38.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一透光结构,具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面,且该底面的面积大于该LED芯片的该上表面的面积;以及一反射结构,覆盖该LED芯片的该立面,且局部地覆盖该透光结构的该侧面;

其中,沿着该透光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该透光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四个侧面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有被该反射结构覆盖的四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对。

39.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一透光结构,具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片之该上表面;以及一反射结构,局部地覆盖该透光结构的该侧面;

其中,沿着该透光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直 ;

其中,该透光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中另两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四侧面部分的其中两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖。

40.如权利要求39所述的发光装置,更包含一反射底层,该反射底层设置于该透光结构的下方,其中,该反射底层与该透光结构的该底面相连接,且覆盖该LED芯片的该立面的至少一部分。

41.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一透光结构,具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片的该上表面;以及一反射结构,局部地覆盖该LED芯片的该立面及该透光结构的该侧面;

其中,沿着该透光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该透光结构的该侧面具有四侧面部分,而该四侧面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且暴露于该反射结构之外,该四侧面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖;

其中,该LED芯片的该立面具有四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对、且被该透光结构覆盖,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对、且被该反射结构覆盖。

42.一种发光装置,包含:

一LED芯片,具有一上表面、相对于该上表面的一下表面、一立面及一电极组,该立面形成于该上表面与该下表面之间,该电极组设置于该下表面上;

一透光结构,具有一顶面、相对于该顶面的一底面及一侧面,该侧面形成于该顶面与该底面之间,该底面覆盖该LED芯片之该上表面,且该顶面大于该底;以及一反射结构,覆盖该LED芯片的该立面及该透光结构的该侧面;

其中,沿着该透光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直;

其中,该侧面具有被该反射结构覆盖的四侧面部分,该四侧面部分中沿着该第一水平方向为相对的二个侧面部分为倾斜,而沿着该第二水平方向为相对的另二个侧面部分则为垂直;

其中,该LED芯片的该立面具有被该反射结构覆盖的四立面部分,该四立面部分的其中两个是沿着该第一水平方向为相对,该四立面部分的其中另两个是沿着该第二水平方向为相对。

说明书 :

具非对称性光形的发光装置及其制造方法

【技术领域】

[0001] 本发明有关一种发光装置及其制造方法,特别关于一种包含覆晶式LED芯片的芯片级封装(chip scale packaging,CSP)发光装置及其制造方法。【背景技术】
[0002] LED(light emitting device)芯片是普遍地被使用来提供照明光源或配置于电子产品中做为背光光源或指示灯,而LED芯片通常会置于一封装结构中,且被一荧光材料或反射材料包覆或覆盖,以成为一发光装置。
[0003] 其中,广泛被使用的支架型(PLCC-type)LED依发光方向可分为正向式(top-view)与侧向式(side-view)两大类。正向式LED被大量地应用于一般照明的光源或直下式液晶电视的背光光源,而侧向式LED则被大量地应用于侧入式液晶电视与行动装置的背光光源。先前技术所揭露的正向式LED与侧向式LED各自皆具有一个出光面,该LED的光学轴通常位于该出光面(例如一矩形)的中心点,为简单说明起见,于此定义一组皆与光学轴垂直的长度方向与宽度方向,其中,长度方向与宽度方向彼此亦互相垂直;沿着正向式LED(或侧向式LED)的长度方向与宽度方向分别进行量测时,可量测到相同(或近似)的发光光形(radiation pattern),因先前技术所揭露的正向式LED与侧向式LED在其长度方向与宽度方向皆具有相同或近似的光形,故广泛被使用的支架型(PLCC-type)LED属于对称性光形。
[0004] 此对称性光形的LED无法满足部分需要非对称性光源的应用,例如路灯照明,其需蝠翼型(batwing)的非对称性光源。而侧入式液晶电视与行动装置的背光模块的光源,其需在一长度方向(背光模块的长度方向)上提供较大角度的光形,如此在长度方向上大角度的光形可提供较均匀的光分布,因而减少导光板暗区的产生,或减少LED光源的使用颗数;侧入式光源亦需在一宽度方向(背光模块的厚度方向)上提供较小角度的光形,可使LED光源所发出的光线更有效率地传递至背光模块,因而减少光能量损耗。
[0005] 对支架型LED而言,无论是正向式或侧向式,皆是由具凹槽(或反射杯)设计的支架为主体结构,搭配LED芯片与荧光胶体封装而成,其中,支架乃通过模造成型(molding)进行制作。若支架型LED要产生非对称性的光形,传统上通常采用额外的一次光学透镜或二次光学透镜来达成所需的最终光形,这无可避免地会大幅增加制造成本,且大幅增加整体上所占据的使用空间而不利终端产品的设计;若不采用光学透镜来调整光形,则需将支架的凹槽结构制作成部分区域具有可透光的特性,使光线可穿透此可透光结构向外传递,进而改变光形,但具有部分可透光结构的凹槽结构在制作上具有很高的困难度而不易实现。因此,支架型LED尚无简易且低成本的方法来达成非对称性光形。
[0006] 由于液晶电视与行动装置在尺寸上不断地朝轻薄短小发展,因此,做为背光光源的支架型LED亦持续地缩小尺寸,而在此趋势下,具有小尺寸外形的芯片级封装(chip scale packaging,CSP)LED便一跃而成为产业界的发展主力之一,例如,LED业界已推出CSP LED用来取代正向式的支架型LED于直下式背光液晶电视的应用,借此可进一步缩小LED光源的尺寸,同时又可获得更高的发光密度(light intensity),更小的尺寸有利于二次光学透镜的设计,而更高的发光密度则有利于减少LED的使用数量。
[0007] 在发光特性上,现有的CSP LED可分为正面发光(top emitting)与五面发光(5-surface emitting)两种型式,正面发光CSP LED使用反射材料覆盖LED芯片的四个侧面,光线仅由上表面向外传递,因此具有较小的发光角度(约120°),五面发光CSP LED的光线可由上表面与四个侧面向外传递,因此具有较大的发光角度(约140°~160°),然而,如同支架型LED,此两种形式的CSP LED皆属于对称性光形,皆无法满足非对称性光形的应用。此外,对CSP LED而言,若采用一次光学透镜或二次光学透镜来产生非对称性光形,不但明显增加了生产成本,更大幅增加了CSP发光装置的尺寸、或其在使用上所需的空间,如此将失去CSP LED小尺寸的优势。然而,现有CSP LED至今仍缺乏有效方案可达成非对称性的光形。
[0008] 因此,如何在CSP LED中,以低成本且有效的方法来达成非对称性的光形,使CSP LED在保有小尺寸之下,又可满足非对称光形的应用需求,为目前业界待建立的技术。【发明内容】
[0009] 本发明的一目的在于提供一种芯片级封装(chip scale packaging)发光装置及其制造方法,其可使发光装置的发光角度于至少一特定方向(例如出光面的长度方向或宽度方向)上被有效地控制,俾以在保有小尺寸之外形下提供非对称的光形。
[0010] 为达上述目的,本发明所揭露的一种发光装置,包含:一LED芯片、一荧光结构及一反射结构。该LED芯片具有一上表面、一下表面、一立面及一电极组,该电极组设置于该下表面上;该荧光结构,具有一顶面、一底面及一侧面,该底面至少覆盖该LED芯片的该上表面,且该荧光结构包括一荧光层及一透光层,该透光层设置于该荧光层上;该反射结构,至少局部地遮蔽该LED芯片的该立面及该荧光结构的该侧面;其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直。该发光装置可更包含一微结构透镜层及/或一基板。
[0011] 为达上述目的,本发明所揭露的一种发光装置的制造方法,包含:设置包含一荧光层及一透光层的一荧光结构于一LED芯片上,其中,该荧光层位于该透光层及该LED芯片的一上表面之间;对该荧光结构的一侧面的至少一部分以及该LED芯片的一立面的至少一部分进行遮蔽,以形成一反射结构;其中,沿着该荧光结构的该顶面定义有一第一水平方向与一第二水平方向,该第一水平方向与该第二水平方向相垂直。
[0012] 借此,反射结构至少局部地遮蔽LED芯片的立面,可在第一水平方向及/或第二水平方向反射LED芯片从立面所发射的光线,以减少光线在第一水平方向及/或第二水平方向上的发光角度,而产生非对称性光形。此外,由于荧光层是设置于透光层及LED芯片的上表面之间(而非设置于荧光结构的顶面处),且反射结构至少局部地遮蔽荧光结构的侧面,因此LED芯片所发射的光线在接触到荧光层而被等向性散射后,仍可进一步被反射结构所反射,因此,可有效地限制该多个散射光线的射出角度,以在第一水平方向及/或第二水平方向产生较小的发光角度。
[0013] 故,在此两项特性的作用下,本发明所揭露的CSP发光装置可不借由额外的光学透镜的辅助而提供非对称性光形,并保有CSP发光装置的小尺寸优势以利终端产品的设计;例如应用于侧入式液晶电视与行动装置的背光模块时,具非对称性光形的CSP发光装置可于背光模块的长度方向提供较大的发光角度,如此可减少暗区或增加两相邻LED之间隔距离(可减少LED使用数量),并于背光模块的厚度方向提供较小的发光角度,如此可使LED所发出的光线更有效率地被背光模块所接收,因而减少光能量的损耗,同时,具有小尺寸外形的CSP发光装置亦可使背光模块更有空间缩小其边框尺寸。
[0014] 为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂,下文是以较佳的实施例配合所附图式进行详细说明。【附图说明】
[0015] 图1A为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的立体示意图;
[0016] 图1B为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的另一立体示意图;
[0017] 图1C为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的剖面示意图,亦为光线传递示意图;
[0018] 图1D为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的另一剖面示意图,亦为光线传递示意图;
[0019] 图1E至第1G图为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的另三立体示意图;
[0020] 图2A至图2D为依据本发明的第2较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图;
[0021] 图3A至图3D为依据本发明的第3较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图;
[0022] 图4A至图4D为依据本发明的第4较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图;
[0023] 图5A及图5B分别为现有技术的CSP发光装置与本发明所揭露的发光装置的光形量测范例;
[0024] 图6A至图8C为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的制造方法的各步骤示意图;
[0025] 图9A至图12B为依据本发明的第2较佳实施例的发光装置的制造方法的各步骤示意图;以及
[0026] 图13至图18B为依据本发明的第3较佳实施例的发光装置的制造方法的各步骤示意图。
[0027] 【符号说明】
[0028] 1A、1B、1C、1D 发光装置
[0029] 10 LED芯片
[0030] 11 上表面
[0031] 12 下表面
[0032] 13 立面
[0033] 131、131a、131b 立面部分
[0034] 14 电极组
[0035] 20 荧光结构
[0036] 200 荧光薄膜
[0037] 201 荧光层
[0038] 202、202’ 透光层
[0039] 205 顶部
[0040] 206 侧部
[0041] 207 延伸部
[0042] 21 顶面
[0043] 22 底面
[0044] 23 侧面
[0045] 231、231a、231b 侧面部分
[0046] 30 反射结构
[0047] 31 内立面
[0048] 32 内侧面
[0049] 33 顶面
[0050] 34 外侧面
[0051] 40 反射底层
[0052] 41 上表面
[0053] 43 内侧面
[0054] 50、50' 离型材料
[0055] 60 冲切刀具
[0056] 61 刀刃
[0057] 70 基板
[0058] D1 水平方向、第一水平方向
[0059] D2 水平方向、第二水平方向
[0060] L 光线【具体实施方式】
[0061] 请参阅图1A至图1D所示,其为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图。该发光装置1A使用时会占用一定的面积(图未示),而该面积是在一第一水平方向D1与一第二水平方向D2上延伸,第一水平方向D1与第二水平方向D2相互垂直,而第一水平方向D1与第二水平方向D2的每一个皆与发光装置1A的厚度方向(图未示)相垂直。发光装置1A可包含一LED芯片10、一荧光结构20及一反射结构30;该多个元件的技术内容将依序说明如下。
[0062] 该LED芯片10可为一覆晶式LED芯片,而外观上可具有一上表面11、一下表面12、一立面13及一电极组14。该上表面11与下表面12为相对且相反地设置,上表面11及下表面12可为矩形者(例如为长方形),而上表面11(下表面12)的其中两边线对应于第一水平方向D1、而另两边线是对应于第二水平方向D2。
[0063] 立面13形成于上表面11与下表面12之间,并连接上表面11与下表面12。换言之,立面13是沿着上表面11的边线与下表面12的边线而形成,故立面13相对于上表面11与下表面12为环形(例如矩型环)。依据不同的水平方向D1及D2,立面13可包含至少四个立面部分131(即立面13至少可区分成四个部分),其中,二立面部分131a是沿着该第一水平方向D1相对设置,而另二立面部分131b是沿着该第二水平方向D2相对设置。
[0064] 电极组14设置于下表面12上,且可具有二个以上的电极。电能(图未示)可通过电极组14供应至LED芯片10内,然后使LED芯片10发光。LED芯片10所发射出的光线L(如图1C及图1D所示)大部分是从上表面11离开,亦可从立面13离开。由于LED芯片10为覆晶型式,故上表面11上未设有电极。
[0065] 荧光结构20能改变LED芯片10所发射的光线L的波长,而外观上可具有一顶面21、一底面22及一侧面23;顶面21与底面22为相对且相反设置,顶面21及底面22可为矩形者(例如长方形),而顶面21(底面22)的其中两边线对应于第一水平方向D1、另两边线是对应于第二水平方向D2;换言之,顶面21沿着第一水平方向D1及第二水平方向D2延伸形成,顶面21定义有第一水平方向D1及第二水平方向D2。顶面21与底面22可为水平面,且两者还可相平行。
[0066] 侧面23形成于顶面21及底面22之间,且连接顶面21与底面22,换言之,侧面23是沿着顶面21的边线与底面22的边线而形成,故侧面23相对于顶面21及底面22为环形(例如矩型环)。依据不同的水平方向D1及D2,侧面23可包含至少四个侧面部分231(即侧面23至少可区分成四个部分),其中,二侧面部分231a是沿着该第一水平方向D1相对设置,而另二侧面部分231b沿着该第二水平方向D2相对设置。
[0067] 此外,顶面21大于底面22,也就是,顶面21的面积大于底面22的面积,故沿着顶面21的法线方向往下观察,顶面21可遮蔽住底面22。当顶面21大于底面22时,侧面23的至少四侧面部分231a及231b的至少一者将相对于顶面21与底面22呈现倾斜状。在本实施例中,沿着第一水平方向D1的二侧面部分231a是相对于顶面21为倾斜,而沿着第二水平芳向D2的二侧面部分231b则相对于顶面21为垂直。
[0068] 在结构上,荧光结构20可包含一荧光层201及一透光层202,而透光层202形成于荧光层201的上,或可说,透光层202堆叠于荧光层201上。因此,透光层202的顶面即为荧光结构20整体的顶面21,而荧光层201的底面即为荧光结构20整体的底面22。透光层202及荧光层201都可让光线L通过,故其制造材料皆可包含一可透光树脂等透光材料,例如硅胶,而荧光层201的制造材料则可进一步包含荧光材料,其混合于透光材料中。当LED芯片10的光线L通过荧光层201,部分的光线L碰触到荧光材料后会改变其波长并产生散射,然后继续前进至透光层202。
[0069] 荧光层201可借由申请人先前提出的公开号US2010/0119839的美国专利申请案所揭露的技术来形成,也就是,将一或多层的荧光材料及透光材料分别地沉积,以形成该荧光层201。这种技术所形成的荧光层201可为多层结构,包含至少一透光部及至少一荧光部(图未示),彼此堆叠、交错。该美国专利申请案的技术内容以引用方式全文并入本文。
[0070] 透光层202虽然不会改变光线L的波长,但可保护荧光层201,使得环境中的物质不易接触到荧光层201而产生污染或破坏。此外,透光层202还可增加荧光结构20的整体结构强度(刚性),以使得荧光结构20不易弯曲,提供生产上足够的可操作性。
[0071] 位置上,荧光结构20是设置于LED芯片10上,且荧光结构20的底面22位于LED芯片10的上表面11上(且可覆盖上表面11),故顶面21及侧面23亦位于LED芯片10的上表面11上方。换言之,荧光结构20是以荧光层201覆盖LED芯片10的上表面11,而透光层202与上表面
11相分隔。
[0072] 反射结构30可阻挡及反射光线L,以限制光线L的前进方向。反射结构30至少局部地遮蔽LED芯片10的立面13及荧光结构20的侧面23,也就是,立面13的该多个立面部分131a及131b的至少一个被反射结构30遮蔽,同时侧面23的该多个侧面部分231a及231b的至少一个被反射结构30遮蔽。本实施例中,四个立面部分131a、131b及四个侧面部分231b、231b皆被反射结构30遮蔽,荧光结构20的顶面21未有被反射结构30遮蔽。因此,光线L在立面13及侧面23处会被反射结构30反射(或吸收),仅能从顶面21射出荧光结构20。
[0073] 较佳地,反射结构30遮蔽立面13及侧面23时,会覆盖(贴合)立面13及侧面23,以使得反射结构30与立面13及侧面23之间没有间隙。因此,反射结构30具有与立面13相贴合的一内立面31、以及与侧面23相贴合的一内侧面32。较佳地,反射结构30的一顶面33可与荧光结构20的顶面21齐平;反射结构30还具有一相对于内立面31及内侧面32之外侧面34,且外侧面34可为垂直面。
[0074] 在制造材料上,反射结构30可由包含一反射性树脂的一材料所制成,该反射性树脂例如可为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧树脂。反射结构30亦可由包含一可透光树脂的另一材料所制成,该可透光树脂再包含光学散射性微粒,该可透光树脂例如可为硅胶,该光学散射性微粒例如可为二氧化钛、氮化硼、二氧化硅或三氧化二铝。
[0075] 以上为发光装置1A的各元件的技术内容,而发光装置1A至少具有以下技术特点。
[0076] 如图1C及图1D所示,LED芯片10所发射出的光线L会先通过荧光层201、再通过透光层202后,才由顶面21射出,换言之,光线L在荧光层201产生散射后,还需通过透光层202才能从顶面21射出,而不是如已知技术般经过荧光层产生散射后即直接射出发光装置之外。因此,在通过透光层202的过程中,散射的光线L仍可受到反射结构30的反射,进而被限制其发光角度。
[0077] 更具体而言,在第二水平方向D2上(如图1C所示)以及在第一水平方向D1上(如图1D所示),从LED芯片10内产生的光线L于立面部分131a、131b被反射而仅能从上表面11射出。射出LED芯片10的光线L接着会进入荧光层201,此时,部分的光线L会接触到荧光层201中的荧光材料而产生散射,而其中接触到荧光材料的部分光线L会产生波长的变化;在通过荧光层201的过程中,光线L若抵达至侧面部分231a、231b时会被反射结构30反射。通过荧光层201的光线L(包含被散射者、及非被散射者)接着会进入透光层202,而在通过透光层202过程中,光线L若抵达至侧面部分231a、231b时亦会被反射结构30反射。因此,光线L(包含被散射者、及非被散射者)最终仅能从荧光结构20的顶面21射出。
[0078] 由于沿着第一水平方向D1的侧面部分231a为倾斜,光线L能沿着侧面部分231a以较大角度射出顶面21。沿着第二水平方向D2的侧面部分231b为非倾斜(或倾斜角度较小),故沿着侧面部分231b射出顶面21的光线L的角度较小。整体而言,从顶面21射出的光线L在第一水平方向D1上的发光角度较大,而在第二水平方向D2上的发光角度较小,借此可达成非对称性的光形。
[0079] 较佳地,顶面21在第一水平方向D1的边长可大于在第二水平方向D2上的边长,此举有益于光线L在第一水平方向D1上的发光角度大于在第二水平方向D2上的发光角度。
[0080] 综合上述,发光装置1A可于不同的水平方向D1、D2上提供不同的发光角度,以达到提供非对称性照明的目的。
[0081] 此外,如图1E所示,发光装置1A的荧光结构20亦可由相同(或相似)外形的透光层202所取代,也就是,发光装置1A包含LED芯片10、透光层202及反射结构30,而不包含荧光层
201,因此,LED芯片10所发出的光线在通过透光层202向外传递时其波长并不会被转换,可用于制作红光、绿光、蓝光、红外光或紫外光等单色光的(monochromatic)CSP发光装置,其亦具有非对称性的光形。此具有非对称性光形的单色光CSP发光装置的技术内容亦可适用于本发明所揭露的其他实施例。
[0082] 再者,如图1F所示,发光装置1A亦可更包含一微结构透镜层,较佳地,可使用模造成型(molding)或其他成型方法,在制作透光结构202的制程中同步形成该微结构透镜层,使透光结构202与微结构透镜层可一体成型而形成另一包含微结构透镜层的透光结构202’,其中,微结构透镜层可由规则排列或任意排列的多个微结构所组成,且该多个微结构之外形可为半球状、角锥状、柱状、圆锥状等形状、或是为粗糙表面。借此,微结构透镜层可使往外传递的光线不易因光学全反射(total internal reflection)的作用而反射回透光结构202’中,因而增加光汲取效率(light extraction efficiency),并提升发光装置1A的发光效率(efficacy)。此具有微结构透镜层的透光结构202’亦可适用于本发明所揭露的其他实施例。
[0083] 又,如第1G图所示,发光装置1A亦可包含一基板70,该基板70可为陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、印刷电路板(PCB)或金属基印刷电路板(metal-core PCB)等基板,基板70具有可传导电能的线路(图未示),通过将发光装置1A与基板70进行电性接合,便可经由基板70将电能传递至发光装置1A而使其发光,如此可有利于发光装置1A于模块端(module level)的应用。基板70亦可适用于本发明所揭露的其他实施例。
[0084] 以上是发光装置1A的技术内容的说明,接着将说明依据本发明其他实施例的发光装置的技术内容,而各实施例的发光装置的技术内容应可互相参考,故相同的部分将省略或简化。
[0085] 请参阅图2A至图2D所示,其为依据本发明的第2较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图。发光装置1B与发光装置1A不同处至少在于,发光装置1B的荧光结构20的底面22的面积大于LED芯片10的上表面11的面积,且荧光结构20的侧面部分231a是暴露于反射结构30外。更具体的说明如下。
[0086] 荧光结构20的底面22的面积大于LED芯片10的上表面11的面积,且荧光结构20的顶面21的面积可相等或大于底面22的面积。因此,例如在第一水平方向D1上,顶面21及底面22的边长是大于上表面11的边长,而第二水平方向D2上,顶面21及底面22的边长是实质相等于上表面11的边长;其中,实质相等是指:在第二水平方向D2上,因加工误差或加工方法的限制而无法使顶面21及底面22的边长完全等于上表面11的边长,或为了因应加工误差或加工方法的限制,而将顶面21及底面22的边长设计成为具有稍大于上表面11的边长,使其更易于加工,但仍具有相同或类似的功效。
[0087] 荧光结构20的侧面23具有至少四侧面部分231a、231b,其中,沿着第二水平方向D2的二侧面部分231b被反射结构30覆盖,而沿着第一水平方向D1的另二侧面部分231a并未被反射结构30覆盖,而是暴露于反射结构30之外。较佳地,被暴露于反射结构30之外的二侧面部分231a是对应底面22的边长较长者,而被反射结构30覆盖的二侧面部分231b是对应底面22的边长较短者。另外,LED芯片10的立面13的立面部分131a、131b皆被反射结构30覆盖。
[0088] 借此设置,当光线L从LED芯片10的上表面11射出时,于第二水平方向D2上,光线L(包含被散射者、及非被散射者)抵达侧面部分231b会被反射结构30反射,故光线L的发光角度将受到反射结构30的限制而较小;而于第一水平方向D1上,光线L在抵达侧面部分231a时不会被反射结构30所遮蔽,因此光线L的照射范围不会受到反射结构30的限制而较大。
[0089] 因此,发光装置1B亦可于不同的水平方向D1、D2上提供不同的发光角度,以达到提供非对称性照明的目的。与发光装置1A相比,由于发光装置1B的侧面部分231a在第一水平方向D1上未有被反射结构30遮蔽,故在该第一水平方向D1上发光装置1B可提供较大的发光角度。
[0090] 请参阅图3A至图3D所示,其为依据本发明的第3较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图。发光装置1C与发光装置1B不同处至少在于,发光装置1C的LED芯片10的立面13的局部未有被反射结构30遮蔽,但被荧光结构20包覆。
[0091] 具体而言,立面13包含至少四个立面部分131a、131b,荧光层201除了覆盖LED芯片10的上表面11外,将会进一步覆盖立面部分131a及/或131b、然后再向外延伸。因此,荧光层
201可视为包含一顶部205、一侧部206及一延伸部207,顶部205覆盖LED芯片10的上表面11,侧部206覆盖立面部分131a及/或131b,而延伸部207自侧部206在第一水平方向D1及/或第二水平方向D2上向外延伸。如此,在第一水平方向D1及/或第二水平方向D2上,从立面部分
131a及/或131b射出的光线L通过侧部206及延伸部207后,其波长可被转换。
[0092] 在第二水平方向D2上,两立面部分131b受到反射结构30遮蔽(即立面部分131b先被荧光结构20覆盖,然后荧光结构20再被反射结构30覆盖而遮蔽);两立面部分131b亦可直接被反射结构30直接地覆盖而遮蔽(图未示)。而在第一水平方向D1上,立面部分131a被荧光结构20覆盖,但荧光结构20未有再被反射结构30覆盖;换言之,立面部分131a未被反射结构30遮蔽。
[0093] 如此,在第一水平方向D1上,LED芯片10内产生的光线L可通过立面部分131a而直接射出LED芯片10,然后再通过荧光结构20而射出发光装置1C之外,不受到反射结构30的遮蔽。因此,在第一水平方向D1上,发光装置1C可提供较大发光角度的光线L;而在第二水平方向D2上,由于光线L会受到反射结构30的遮蔽,光线L的发光角度较小。因此,发光装置1C亦可于不同的水平方向D1、D2上提供不同的发光角度,以达到提供非对称性照明的目的。
[0094] 与发光装置1B相比,由于发光装置1C的立面13在第一水平方向D1上未有被反射结构30遮蔽,故在该第一水平方向D1上发光装置1C可提供更大的发光角度。
[0095] 再者,发光装置1C的另一种型态可为(图未示):第二水平方向D2上的其中一立面部分131b受到反射结构30遮蔽,而第一水平方向D1上的其中一立面部分131a受到反射结构30遮蔽,故光线L在第二水平方向D2本身上的照射范围为非对称,而在第一水平方向D1本身上的照射范围亦为非对称。
[0096] 请参阅图4A至图4D所示,其为依据本发明的第4较佳实施例的发光装置的二立体示意图及二剖面示意图。发光装置1D与发光装置1C不同处至少在于,发光装置1D更包含一反射底层40,该反射底层40位于荧光层201的下方,并覆盖LED芯片10的立面13的至少一部分。较佳地,该反射底层40具有与荧光层201的该侧部206及该延伸部207相贴合的一上表面41,以及与立面13相贴合的一内侧面43。其中,反射底层40的一厚度不大于LED芯片的一厚度。
[0097] 由于从LED芯片10发出的光线L在进入荧光层201后(包含被散射者、及非被散射者),一部分的光线L会朝向荧光层201的侧部206及延伸部207的底面方向传递,进而从侧部206及延伸部207的底面射出发光装置1C外,如此将使该多个光线L无法被有效利用,因而形成光能量损耗而导致发光效率(efficacy)降低。借由反射底层40的设置,使朝向侧部206及延伸部207的底面传递的光线L可经由反射底层40反射,使该多个光线L可从荧光结构20的顶面21与二侧面部分231a射出而重新被利用,因而提升发光装置1D的整体发光效率。
[0098] 请参阅图5A及图5B所示,其为CSP发光装置的光形量测范例,该CSP发光装置的长度为1500微米,宽度为1200微米,其中,图5A所示者为先前技术的正面发光(top emitting)CSP发光装置的光形量测结果,在第一水平方向D1(长度方向)与第二水平方向D2(宽度方向)具有相同(或近似)的光形,半功率角皆为120度,为对称性光形;图5B所示者为一本发明所揭露的具有非对称性光形的CSP发光装置(图3A所示的型态)的光形量测结果,在第一水平方向D1(长度方向)与第二水平方向D2(宽度方向)具有明显相异的光形,其在第一水平方向D1的半功率角为135度,在第二水平方向D2的半功率角为122度,为非对称性光形。
[0099] 借此,发光装置1A、1B、1C与1D可提供以下有益的效果:由于不必通过一次光学透镜或二次光学透镜的设置便可提供非对称性的光形,故可降低在非对称性光形的应用上的成本,并节省设置光学透镜所需的空间;再者,具有CSP发光装置的小尺寸外形,有利于终端产品缩小尺寸,或使终端产品在设计上更具优势,例如可取代侧向式支架型LED作为侧入式液晶电视与行动装置的背光模块光源,非对称性的光形可于背光模块的长度方向提供较大的发光角度,如此可减少暗区的面积,或增加两相邻LED之间隔距离以减少LED使用数量,同时于背光模块的厚度方向提供较小的发光角度,可使LED所发出的光线有效率地被背光模块所接收,以减少光能量的损耗;又,若欲通过额外的二次光学透镜来使发光装置1A、1B与1C所发射的光线更为非对称者。
[0100] 此外,需补充说明的是,发光装置1B、1C及1D亦适用前述发光装置1A所揭露的技术内容而形成一具有非对称性光形的单色光CSP发光装置,或更包含一微结构透镜层或一基板70。
[0101] 接着将说明依据本发明的较佳实施例的发光装置的制造方法。该制造方法至少可包含二步骤:设置一荧光结构于一LED芯片上;以及对荧光结构的侧面的至少一侧面部分以及LED芯片的立面的至少一立面部分进行遮蔽;以下将依序地以发光装置1A-1C为例,进一步说明制造方法的技术内容,而制造方法的技术内容与发光装置1A-1C的技术内容可相互参考。
[0102] 请参阅图6A至图8C所示,为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置1A的制造方法的各步骤示意图。
[0103] 在设置荧光结构20至LED芯片10上的过程中,可先形成荧光结构20。具体而言,如图6A所示,首先将荧光层201形成于一离型材料50上;然后,如图6B所示,将透光层202形成于荧光层201上;如图6C所示,接着,将离型材料50移除,便得到透光层202与荧光层201所构成的一荧光薄膜200。上述荧光层201及透光层202的形成可借由喷涂(spray coating)、印刷(printing)、点胶(dispensing)或模造成型(molding)等方式来达成,其中,较佳地荧光层201的形成可借由申请人先前提出的公开号US2010/0119839的美国专利申请案所揭露的技术来达成。
[0104] 当荧光薄膜200形成后,可借由冲切(punching)等方式将荧光薄膜200分成多个荧光结构20,并同时对荧光结构20的侧面23进行加工,以使侧面23的至少一侧面部分231a或231b为倾斜。具体而言,如图6D所示,荧光薄膜200先被翻转、然后以荧光层201朝上的方式放置于一辅助材(图未示)上,接着一冲切刀具60从上方对荧光薄膜200进行冲切。冲切刀具
60是具有多个刀刃61,且该多个刀刃61相连接,并依据荧光结构20之外型来排列,例如排列成矩型。因此,当冲切刀具60冲切荧光薄膜200时,荧光薄膜200将会分成多个荧光结构20(如图6E所示);也就是,冲切一次即可形成多个荧光结构20,且每个荧光结构20的沿第一水平方向D1相对的两侧面部分231a为倾斜。
[0105] 侧面部分231a的倾斜角度可通过数个因素予以控制,例如调整刀刃61的角度(或剖面)、荧光结构20的几何尺寸、及/或荧光薄膜200的材料性质等因素。因此,当事先设定好该多个因素后,即可使侧面部分231a具有预期的倾斜角度。使侧面部分231a具有倾斜角度的具体技术说明可参阅申请人的申请号201610033451.4的中国专利申请案,该中国专利申请案的技术内容以引用方式全文并入本文。
[0106] 当荧光结构20形成后,可被设置至LED芯片10上。具体而言,如图7A所示,首先多个LED芯片10被间隔地放置在一离型材料50’上,以形成一LED芯片10的阵列,其中,离型材料50’可为离型膜、紫外线解粘胶带(UV release tape)或热解粘胶带(thermal release tape)等;较佳地,LED芯片10可受压而使其的电极组14嵌入至离型材料50’而不外露。接着,如图7B所示,将多个荧光结构20分别设置于该LED芯片10上,且较佳地,荧光结构20的底面
22可通过粘胶或胶带来粘贴至LED芯片10的上表面11。当荧光结构20设置于LED芯片10上后,荧光层201位于透光层202及LED芯片10的上表面11之间。
[0107] 当荧光结构20设置于LED芯片10后,接着借由形成一反射结构30来对荧光结构20的侧面23及LED芯片10的立面13进行遮蔽。具体而言,如图8A所示,可借由模造成型或点胶等制程在LED芯片10的立面13及荧光结构20的侧面23上形成反射结构30,并使反射结构30包覆立面13及侧面23,以达遮蔽的目的。本实施例中,侧面23的四侧面部分231及立面13的四立面部分131皆被包覆。
[0108] 采取模造成型来形成反射结构30时,荧光结构20、LED芯片10及离型材料50’将被放置于一模具(图未示)中,然后将反射结构30的制造材料注入至模具中,并包覆荧光结构20的侧面23及LED芯片10的立面13;当制造材料固化后,反射结构30即可形成。采取点胶来形成反射结构30时,则不需要上述的模具;反射结构30的制造材料将直接地浇淋至离型材料50’上,然后制造材料会在离型材料50’上渐渐增厚,以包覆LED芯片10的立面13及荧光结构20的侧面23。
[0109] 当反射结构30形成后,如图8B所示,离型材料50’将可移除,以得到多个发光装置1A。该多个发光装置1A的反射结构30可能会相连接,因此可再采取一切割步骤(如图8C所示),沿着第一水平方向D1及第二水平方向D2将相连接的反射结构30切割,便可到相互分离的发光装置1A。
[0110] 以上为依据本发明的第1较佳实施例的发光装置1A的制造方法的说明,接着将说明依据第2较佳实施例的发光装置1B的制造方法,其与发光装置1A的制造方法有部分相同或类似处,故该多个部分的说明将适度地省略。
[0111] 请参阅图9A至图12B所示,为本发明的第2较佳实施例的发光装置1B的制造方法的各步骤示意图。
[0112] 如图9A所示,首先提供一离型材料50,并通过喷涂、印刷、或模造成型等制程将一透光层202及一荧光层201依序堆叠于离型材料50上,以形成多个荧光结构20。或者,先完成制作包含透光层202及荧光层201的荧光薄膜后,再将荧光层201朝上放置于离形材料50上。
[0113] 接着,如图9B所示,将多个LED芯片10倒置于荧光层201的上,使LED芯片10的上表面11朝下并被荧光层201覆盖,而LED芯片10的电极组14则朝上、暴露于外。
[0114] 然后,如图10A至图10C所示,沿第一水平方向D1对荧光结构20进行切割,以使部分的透光层202及荧光层201被移除;切割完成并部分移除透光层202及荧光层201后,在第一水平方向D1上通过芯片10的剖面(如图10B所示),该多个荧光结构20仍是相连,而在第二水平方向D2上通过芯片10的剖面(如图10C所示),该多个荧光结构20相分离,以使得两侧面部分231b暴露出。此外,为使加工易于进行,并防止刀刃于切割时误触、损坏LED芯片10,刀刃与LED芯片10的立面13可相距一距离(例如20-40um),因此,在第二水平方向D2上,该多个荧光结构20的长度会稍大于该多个LED芯片10。
[0115] 接着,如图11A及图11B所示,形成一反射结构30,以对LED芯片10的立面13及荧光结构20的侧面23进行包覆。由于沿着第二水平方向D2上的侧面部分231b于切割并部分移除透光层202及荧光层201后已暴露出,故反射结构30可包覆到侧面部分231b而遮蔽侧面部分231b;沿着第一水平方向D1上的侧面部分231a未有暴露出,故未有被反射结构30包覆及遮蔽。
[0116] 当反射结构30形成后,将离形材料50移除(图未示),以得到多个发光装置1B。该多个发光装置1B的荧光结构20及反射结构30可能会相连接,因此可再采取一切割步骤(如第12A图至第12B图所示)以将相连接的荧光结构20及反射结构30切割分离,便得到相互分离的发光装置1B。也就是,沿着第一水平方向D1将相连的反射结构30切割开,再沿着第二水平方向D2将相连的反射结构30以及相连的荧光结构20切割开。
[0117] 以上为依据本发明的第2较佳实施例的发光装置1B的制造方法的说明,接着将说明依据第3较佳实施例的发光装置1C的制造方法,其与发光装置1A、1B的制造方法有部分相同或类似处,故同样地该多个部分的说明将适度地省略。
[0118] 请参阅图13至图18B所示,为本发明的第3较佳实施例的发光装置1C的制造方法的各步骤示意图。
[0119] 首先,如图13所示,多个LED芯片10被间隔地放置在一离型材料50上,以形成一LED芯片10的阵列。接着,如图14所示,将荧光层201形成于离型材料50的表面与LED芯片10的上表面11及立面13;在形成荧光层201后,LED芯片10的上表面11会被荧光层201的顶部205所遮蔽,而立面13的立面部分131a、131b被荧光层201的侧部206所遮蔽,离型材料50的表面则被荧光层201的延伸部207所遮蔽。荧光层201的形成可借由申请人先前提出的公开号US2010/0119839的美国专利申请案所揭露的技术来达成。
[0120] 接着,如图15A及图15B所示,将透光层202形成于荧光层201上,以形成多个荧光结构20。此时,亦可依需求选择性地(optionally)采用模造成型的方法,并搭配使用设置有多个微结构形状之内表面的模具,此模具内表面上的微结构形状相应于如图1F所示的微结构的外表面,借此,可于模造成型后,形成具有微结构透镜层的透光层202’。
[0121] 然后,如图16A至图16C所示,沿着第一水平方向D1对荧光结构20进行切割,以将部分的透光层202及荧光层201移除。切割完成后,在第一水平方向D1上通过芯片10的剖面(如图16B所示),该多个荧光结构20仍是相连,而在第二水平方向D1上通过芯片10的剖面(如图16C所示),该多个荧光结构20相分离,以使得两侧面部分231b暴露出。
[0122] 接着,如图17A及图17B所示,形成一反射结构30,以对荧光结构20的侧面23进行包覆。由于沿着第二水平方向D2上的侧面部分231b于切割并部分移除透光层202及荧光层201后已暴露出,反射结构30可包覆到侧面部分231b而遮蔽侧面部分231b;沿着第一水平方向D1上的侧面部分231a未有暴露出,故未有被反射结构30包覆及遮蔽(换言之,侧面部分231a暴露于反射结构30外)。
[0123] 当反射结构30形成后,可将离型材料50移除(图未示),以得到多个发光装置1C。该多个发光装置1C的荧光结构20及反射结构30可能会相连接,因此可再采取一切割步骤(如第18A图及第18B图所示),以将相连接的荧光结构20及反射结构30切割分离,便得到相互分离的发光装置1C。也就是,沿着第一水平方向D1将相连的反射结构30切割开,再沿着第二水平方向D2将相连的反射结构30以及相连的荧光结构20切割开。
[0124] 此外,本发明的第3较佳实施例的发光装置1C的制造方法中,若在完成图13所示的步骤而形成一LED芯片10的阵列后,接着将光学散射性微粒(例如二氧化钛、二氧化硅等)混合入一树脂材料(例如硅胶)中,再以工业溶剂(例如醇类、烷类等)稀释后借由喷涂(spraying)等方法将其喷洒至LED芯片10的阵列,借此,稀释后的树脂材料大部分将因重力的作用而从较高处(例如芯片10的上表面11)往低处(例如离型材料50)流动,最终均匀分布于离型材料50上,经加热固化后可形成如图4A至图4D所示的反射底层40。接着再接续图14至图18B所示的制程步骤,即可制造出本发明所揭露的发光装置1D。其中,亦可采用与前述反射结构30相同的制造材料,经由点胶等方法将该制造材料分布于离型材料50上后,经固化后可形成反射底层40。
[0125] 综合上述,本发明的发光装置的制造方法可制造出各种能于至少一特定水平方向上有效地控制发光角度的发光装置,且可借由批次方式制造大量的这种发光装置。
[0126] 上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样,以及阐释本发明的技术特征,并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围,本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。