发光装置及其制造方法与流程

文档序号:18403063发布日期:2019-08-10 00:06阅读:175来源:国知局
发光装置及其制造方法与流程

本发明涉及一种发光装置及其制造方法,且特别是涉及一种具有多个发光元件的发光装置及其制造方法。



背景技术:

传统的发光装置包括一金属支架、一发光二极管管芯、封胶及一反射杯。发光二极管管芯及反射杯配置在金属支架上,其中发光二极管管芯位于反射杯内,再以封胶覆盖发光二极管。然而,此种发光装置通常只发出单一种波长或单一颜色的光,此限制了发光装置的应用。



技术实现要素:

因此,本发明提出一种发光装置及其制造方法,可改善前述现有问题。

根据本发明的一实施例,提出一种发光装置。发光装置包括一第一发光元件、一第二发光元件、一反射围栏及一显色层。第一发光元件,用以发出一波峰不大于500纳米(nm)的第一光线。第二发光元件用以发出一波峰不大于500nm的第二光线。反射围栏位于第一发光元件与第二发光元件之间,并环绕第一发光元件与第二发光元件。显色层包括一第一区域及一第二区域。第一区域覆盖第一发光元件,并允许第一光线直接通过,且第二区域覆盖第二发光元件,并将第二光线转换成一波峰大于500nm的第三光线。

根据本发明的另一实施例,提出一种发光装置的制造方法。制造方法包括以下步骤。设置一第一发光元件及一第二发光元件在一第一暂时载板上,其中第一发光元件用以发出一波峰不大于500nm的第一光线,一第二发光元件用以发出一波峰不大于500nm的第二光线;形成一反射围栏于第一发光元件与第二发光元件之间,其中反射围栏环绕第一发光元件与第二发光元件;以及,粘贴一显色层于第一发光元件及第二发光元件上,其中显色层包括一第一区域及一第二区域,第一区域覆盖第一发光元件并允许第一光线直接通过,且第二区域覆盖第二发光元件,并将第二光线转换成一波峰大于500nm的第三光线。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解,下文特举实施例,并配合所附的附图详细说明如下:

附图说明

图1a为本发明一实施例的发光装置的俯视图;

图1b为图1a的发光装置沿方向1b-1b’的剖视图;

图2a为本发明另一实施例的发光装置的俯视图;

图2b为图2a的发光装置沿方向2b-2b’的剖视图;

图3a1~图3g2为图1b的发光装置的制造过程图;

图4a及图4b为图2b的发光装置的制作工艺过程图;

图5a为本发明另一实施例所揭露的发光装置的俯视图;

图5b为图5a的发光装置沿方向a-a1的剖视图;

图5c为图5a的发光装置沿方向b-b1的剖视图;

图5d为图5a的发光装置的后视图;

图6a~图6i为图5a的发光装置的制造过程图;

图7a为本发明一实施例所揭露的发光模块的俯视图;

图7b为图7a的发光模块沿方向a-a1的剖视图。

符号说明

10:第一暂时载板

10u、541a、541b:上表面

20:第二暂时载板

100、200、500:发光装置

100a:发光区

110、520a:第一发光元件

111:承载基板

111a、112a:外表面

112:发光叠层

140b:下表面

112、526a:第一电极

113、526b:第二电极

110u、120u、130u:顶面

120、520b:第二发光元件

130、520c:第三发光元件

140、560:反射围栏

150、250:显色层

150r1:第一区域

150r2:第二区域

150r3:第三区域

151:透明材料

152、544a:第一波长转换材料

153、544b:第二波长转换材料

160:粘合层

251:光吸收区

251a:网格

520d:第四发光元件

526c:第三电极

526d:第四电极

540a:第一波长转换层

540b:第二波长转换层

542a、542b:接着剂

561:顶表面

562:上部分

563:底表面

564:下部分

565:侧表面

612:暂时性基板

614:粘胶层

640a’、640a”:第一波长转换层材料

640b’、640b”:第二波长转换层材料

642a’:部分的第一波长转换层材料

660’:反射覆盖物

660a:反射围栏下部

660b:反射围栏上部

662:反射围栏的移除部分

700:发光模块

720:光学元件

740:承载板

742:绝缘层

744:电路层

c1:切割道

l1:第一光线

l21:第二光线

l22:第三光线

l31:第四光线

l32:第五光线

t1~t6:厚度

w1、w2:宽度

具体实施方式

请参照图1a及图1b,图1a绘示依照本发明一实施例的发光装置100的俯视图,而图1b绘示图1a的发光装置100沿方向1b-1b’的剖视图。

发光装置100包括第一发光元件110、第二发光元件120、第三发光元件130、反射围栏140、显色层150及粘合层160。

在一实施例中,第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130为可发出相同波长或颜色的光线。例如,第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130可发出波峰不大于500纳米(nm)的光线,例如:蓝光。蓝光的主波长(dominantwavelength)或峰值波长(peakwavelength)大致介于430纳米(nm)~490nm之间。在另一实施例中,第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130发出的光线不限于蓝光,也可为具有其它波长范围的色光,例如:紫光或紫外光。紫光的主波长(dominantwavelength)或峰值波长(peakwavelength)大致介于400nm至430nm之间。紫外光的峰值波长(peakwavelength)大致介于315nm至400nm之间。在另一实施例中,第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130可以是分别发出相异波长或颜色的光线。在一实施例中,第一发光元件110发出蓝光的光线,第二发光元件120及第三发光元件130发出紫外光的光线。

此外,在一实施例中,第一发光元件110、第二发光元件120及第三发光元件130例如是发光二极管管芯。

如图1b所示,第一发光元件110包括承载基板111、发光叠层112、第一电极113及第二电极114。承载基板111具有一外表面111a(也称第一外表面),且发光叠层112具有一外表面112a(也称第二外表面)。在一实施例中,承载基板111为成长基板(growthsubstrate),例如可以是蓝宝石(sapphire)基板,作为发光叠层112外延成长时的基板。在另一实施例中,承载基板111并非成长基板,在制造第一发光元件110的制作工艺中成长基板被移除或置换为其他基板(例如,不同材料、不同结构、或不同形状的基板)。虽然图未绘示,然而发光叠层112包括数层半导体外延层。例如,发光叠层112依序包含第一型半导体层、发光层及第二型半导体层,其中发光层设于第一型半导体层与第二型半导体层之间。第一型半导体层例如是n型半导体层,而第二型半导体层则为p型半导体层;或是,第一型半导体层是p型半导体层,而第二型半导体层则为n型半导体层。在一实施例中,第一电极113及第二电极114位于第一发光元件110的同一侧,作为第一发光元件110与外界电连接的介面。

第一电极113及第二电极114形成于发光叠层112下方,使第一发光元件110成为倒装(flip-chip)。第二发光元件120及第三发光元件130具有或同于第一发光元件110的结构,于此不再赘述。

如图1b所示,反射围栏140直接接触第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130的侧面,因此反射围栏140与此些发光元件的侧面之间不具有间隙。如此,第一光线l1、第二光线l21及第四光线l31射出后直接接触到反射围栏140。反射围栏140也可部分接触第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130的侧面。或者,反射围栏140与第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130的侧面形成一个距离。在一实施例中,反射围栏140具有一斜面或弧面(图未示),因此反射围栏140的厚度并非是均一的。在一实施例中,反射围栏140的厚度由第一外表面向第二外表面增加。

如图1b所示,第一发光元件110、第二发光元件120、第三发光元件130及反射围栏140构成一发光区100a。粘合层160位于发光区100a与显色层150之间,以固定发光区100a与显色层150的相对位置。粘合层160例如是透光粘合层。粘合层160可包括但不限于透光树脂,而透光树脂的材料包括但不限于硅胶(silicone)、环氧树脂(epoxyresin)或其他合成树脂。在另一实施例中,发光装置100不包含粘合层160,显色层150与发光区100a可直接黏合。

如图1b所示,反射围栏140的下表面140b与发光叠层112的外表面112a大致齐平,且第一电极113及第二电极114突出超过发光叠层112的外表面112a,或是第一电极113及第二电极114的侧壁及下表面并未被反射围栏140所覆盖。如此,当发光装置100配置在一电子元件(未绘示)上时,第一电极113及第二电极114被导电材料,例如:锡膏,包覆的表面积更多,因此可提高发光装置100与电子元件的接着强度。此处的电子元件例如是电路板。此外,第二发光元件120与反射围栏140的关系以及第三发光元件130与反射围栏140的关系类似或同于第一发光元件110与反射围栏140的关系,于此不再赘述。

在一实施例中,反射围栏140的组成中包含树脂以及分散于树脂内的反射粒子,例如:氧化钛(titaniumoxide)、氧化锌、氧化铝、硫酸钡或碳酸钙。在一实施例中,反射粒子为氧化钛,氧化钛相对于反射围栏140的重量百分比不小于60%,在另一实施例中,氧化钛相对于反射围栏140的重量百分比在10%至60%之间。在一实施例中,反射围栏140的厚度在10微米(μm)至200微米之间。在另一实施例中,反射围栏140的厚度在20微米至100微米之间。

如图1b所示,显色层150包括第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3。第一区域150r1覆盖第一发光元件110,并允许第一光线l1直接通过。第二区域150r2覆盖第二发光元件120并包含波长转换材料(也称第一波长转换材料),将第二光线l21转换成一波峰大于500nm的第三光线l22,例如,将蓝光转换成绿光。绿光波长大致介于510nm至560nm之间。相似地,第三区域150r3覆盖第三发光元件130并包含另一波长转换材料(也称第二波长转换材料),将第四光线l31转换成一波峰大于500nm的第五光线l32。第五光线l32的波长可与第三光线l22的波长相异,例如,第五光线l32为红光,红光波长大致介于600nm至660nm之间。在另一实施例中,第三光线l22与第五光线l32可以是与前述色光相异的色光。第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3可显示不同颜色的光,所对应颜色的排列也可依需要做调整。在另一实施例中,第一区域150r1发出绿光,第二区域150r2发出红光,以及第三区域150r3发出蓝光。

显色层150中,第一区域150r1可包含透明材料151(也称第一透明材料),第二区域150r2可包含第一波长转换材料152,以及第三区域150r3可包含第二波长转换材料153。在一实施例中,第二区域150r2包含透明材料154(也称第二透明材料)以及分散在透明材料154中的第一波长转换材料152。在一实施例中,第三区域150r3包含透明材料155(也称第三透明材料)以及分散在透明材料155中的第二波长转换材料153。透明材料例如是硅胶或环氧树脂。第一透明材料,第二透明材料以及第三透明材料彼此可以相同或不同。第一波长转换材料152例如是可将第二光线l21转换成第三光线l22的荧光颗粒,而第二波长转换材料153例如是可将第四光线l31转换成第五光线l32的荧光颗粒。显色层150的第一区域150r1只包含第一透明材料151,不包含任何波长转换材料,因此通过第一区域150r1的第一光线l1仍保持原本光色。第二区域150r2包含透明材料154及第一波长转换材料152,因此能将第二光线l21转换成不同波长的第三光线l22。第三区域150r3包含透明材料155及第二波长转换材料153,因此能将第四光线l31转换成不同波长的第五光线l32。在另一实施例中,显色层150中,第一区域150r1包含第一波长转换材料,第二区域150r2包含第二波长转换材料,以及第三区域150r3可包含第三波长转换材料(图未示)。

在一实施例中,显色层150可以是片状的透明材料151中掺杂第一波长转换材料152及/或第二波长转换材料153所形成,其中未掺杂波长转换材料的区域定义为第一区域150r1,掺杂有第一波长转换材料152的区域定义为第二区域150r2,而掺杂有第二波长转换材料153的区域定义为第三区域150r3。在发光装置100的制作工艺中,显色层150可另外制作完成后,然后再贴附在发光元件上。另外制作的显色层150本身为片状且具有可挠性。

在一实施例中,第一波长转换材料152及/或第二波长转换材料153及/或第三波长转换材料,例如是无机的荧光粉(phosphor)、有机分子荧光色素(organicfluorescentcolorant)、半导体材料(semiconductor)、或上述材料的组合。半导体材料包含纳米尺寸结晶体(nanocrystal)的半导体材料,例如量子点(quantum-dot)发光材料。在一实施例中,无机的荧光粉可选自于由y3al5o12:ce、gd3ga5o12:ce、lu3al5o12:ce、(lu、y)3al5o12:ce、tb3al5o12:ce、srs:eu、srga2s4:eu、(sr、ca、ba)(al、ga)2s4:eu、(ca、sr)s:(eu、mn)、(ca、sr)s:ce、(sr、ba、ca)2si5n8:eu、(sr、ba、ca)(al、ga)sin3:eu、srlial3n4:eu2+、caalsion:eu、(ba、sr、ca)2sio4:eu、(ca、sr、ba)8mgsi4o16(f,cl,br)2:eu、(ca、sr、ba)si2o2n2:eu、k2sif6:mn、k2tif6:mn、及k2snf6:mn所组成的群组。半导体材料可包含ii-vi族半导体化合物、iii-v族半导体化合物、iv-vi族半导体化合物、或上述材料的组合。量子点发光材料可包含主要发光的核心区(core)以及包复核心区的壳(shell),核心区的材料可选自于由硫化锌(zns)、硒化锌(znse)、碲化锌(znte)、氧化锌(zno)、硫化镉(cds)、硒化镉(cdse)、碲化镉(cdte)、氯化铯铅(cspbcl3)、溴化铯铅(cspbbr3)、碘化铯铅(cspbi3)、氮化镓(gan)、磷化镓(gap)、硒化镓(gase)、锑化镓(gasb)、砷化镓(gaas)、氮化铝(aln)、磷化铝(alp)、砷化铝(alas)、磷化铟(inp)、砷化铟(inas)、碲(te)、硫化铅(pbs)、锑化铟(insb)、碲化铅(pbte)、硒化铅(pbse)、碲化锑(sbte)、硒化锌镉(zncdse)、硫化锌镉硒(zncdses)、及硫化铜铟(cuins)所组成的群组。

在本实施例中,显色层150可将一光色完全转换成另一光色。例如,第二区域150r2可将第二光线l21完全转换成第三光线l22。换言之,第三光线l22是第二光线l21被完全转换后形成,而非二光色混光而成。同理,第五光线l32是第四光线l31被完全转换后形成,而非二光色混光而成。

如图1b所示,第一发光元件110可发出第一光线l1,第二发光元件120可发出第二光线l21,而第三发光元件130可发出第四光线l31。在一实施例中,第一光线l1、第二光线l21及第四光线l31可发出蓝光。反射围栏140位于第一发光元件110与第二发光元件120之间以及第二发光元件120与第三发光元件130之间,并环绕第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130的侧面,以将第一光线l1、第二光线l21及第四光线l31反射后朝向显色层150的方向。如此,可避免相邻二发光元件的光线在入射至显色层150前混光。

前述实施例的发光装置100是以包含三个发光元件为例说明。然在另一实施例中,发光装置100可省略第二发光元件120与第三发光元件130的一者,且对应地省略第二区域150r2或第三区域150r3。

综上,发光装置100可发出至少二种不同光色的色光,成为一自发光的发光结构。发光装置100可整合在一显示装置中,例如发光装置100与显示装置的液晶显示面板结合,以显示一彩色画面。在此设计下,显示装置可省略彩色滤光片及背光模块。换言之,发光装置100提供了类似有机发光二极管的自发光功能。在配置上,一发光装置100的一个区域(第一区域150r1、第二区域150r2或第三区域150r3)可对应液晶显示面板的一个画素区。

请参照图2a及图2b,图2a绘示依照本发明另一实施例的发光装置200的俯视图,而图2b绘示图2a的发光装置200沿方向2b-2b’的剖视图。发光装置200包括第一发光元件110、第二发光元件120、第三发光元件130、反射围栏140、显色层250及粘合层160。

发光装置200具有类似前述发光装置100的结构,不同处在于,发光装置200的显色层250的结构不同于显色层150。

显色层250包括第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3及光吸收区251。光吸收区251位于第一区域150r1、第二区域150r2与第三区域150r3之间,且围绕第一区域150r1的侧面、第二区域150r2的侧面及第三区域150r3的侧面。例如,光吸收区251直接接触第一区域150r1的侧面、第二区域150r2的侧面及第三区域150r3的侧面。光吸收区251具有数个网格251a,网格251a为光吸收区251的贯穿部。显色层250的一个区域(如第一区域150r1、第二区域150r2或第三区域150r3)位于对应的一个网格251a内。显色层250的相邻二区域被网格251a完全隔离。

光吸收区251可吸收通过显色层250的光线(如第一光线l1、第三光线l22及第五光线l32),可避免显色层250的一区域内的光线穿透至另一区域而与该另一区域的光线混光。如此,发光装置200发出的色光可保持显色层250中所欲表现的光色。详言之,由于光吸收区251的设计,使发光装置200可发出非混光的蓝光、绿光及红光。

在一实施例中,光吸收区251具有光密度(opticaldensity,od)不小于1的性质。在另一实施例中,光吸收区251具有光密度不小于2的性质。其中,光密度为遮光能力的特征,od=log(入射光强度/透射光强度)。光吸收区251中,第一区域150r1的侧面与第二区域150r2的侧面之间的光吸收厚度t1、第二区域150r2的侧面与第三区域150r3的侧面之间的光吸收厚度t2、第一区域150r1外侧面的光吸收厚度t3及第三区域150r3外侧面的光吸收厚度t4彼此可以相同或不同。在一实施例中,光吸收厚度在0.1微米到100微米之间。在另一实施例中,光吸收厚度在0.5微米到20微米之间。在一实施例中,第一区域150r1的宽度与光吸收厚度的比值在2到3000之间。在另一实施例中,第一区域150r1的宽度与光吸收厚度的比值在5到30之间。在一实施例中,第一区域150r1的宽度与第一发光元件110的宽度的比值在1.0到2.0之间。在另一实施例中,第一区域150r1的宽度与第一发光元件110的宽度的比值在1.05到1.5之间。光吸收区251的材料可以是包含光吸收的材料,例如:黑色树脂,黑色油墨或镀镍层。

请参照图3a1~图3g2,其绘示图1b的发光装置100的制造过程图。

如图3a1及图3a2所示,其中图3a1绘示数个发光元件配置在第一暂时载板10上的示意图,而图3a2绘示图3a1的结构沿方向3a2-3a2’的剖视图。

在本步骤中,可采用例如是表面粘贴技术(surfacemounttechnology,smt),设置至少一第一发光元件110、至少一第二发光元件120及至少一第三发光元件130在第一暂时载板10上,其中第一发光元件110、第二发光元件120及第三发光元件130可分别用以发出一波峰不大于500nm的第一光线l1、第二光线l21及第四光线l31。

如图3a1所示,数个第一发光元件110、数个第二发光元件120及数个第三发光元件130沿一第一直线排列成直线,其中第一直线例如是x轴向。在另一实施例中,整排第一发光元件110、整排第二发光元件120与整排第三发光元件130沿第二直线排列,第二直线例如是y轴向。

如图3a2的放大图所示,第一发光元件110包括承载基板111、发光叠层112、第一电极113及第二电极114,其中发光叠层112包括数层半导体外延层,第一电极113及第二电极114形成于承载基板下方,使第一发光元件110成为倒装。如图3a2所示,第一电极113及第二电极114的至少一部分陷入第一暂时载板10内。如此,使后续完成的发光装置100的电极可突出超过反射围栏140的下表面140b,如图1b所示。在另一实施例中,第一电极113的端面及第二电极114的端面可接触第一暂时载板10的上表面10u,而不陷入第一暂时载板10内。此外,第二发光元件120及第三发光元件130具有类似或同于第一发光元件110的结构,于此不再赘述。

然后,如图3b所示,可采用例如是涂布技术,形成反射围栏140于第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130之间,其中反射围栏140环绕第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130。如图所示,反射围栏140还覆盖第一发光元件110、第二发光元件120与第三发光元件130的顶面。

然后,如图3c所示,可采用例如是机械式的磨平、湿式去胶法或两者的组合,移除反射围栏140的一部分,如反射围栏140中覆盖发光元件的部分,以露出第一发光元件110的顶面110u、第二发光元件120的顶面120u与第三发光元件130的顶面130u。湿式去胶法包含了水刀去胶法(waterjetdeflash)或湿式喷砂去胶法(wetblastingdeflash)。水刀去胶法的原理是利用喷嘴将液体,例如水,喷出后利用液体的压力将反射围栏140移除。湿式喷砂去胶法则在液体中添加特定的粒子,同时以液体的压力以及粒子碰撞反射围栏140的表面来移除反射围栏140。如图所示,第一发光元件110的顶面110u、第二发光元件120的顶面120u、第三发光元件130的顶面130u与反射围栏140的顶面140u大致上对齐,如齐平。

然后,如图3d1及图3d2所示,其中图3d1绘示显色层150配置在发光元件上的示意图,而图3d2绘示图3d1的结构沿方向3d2-3d2’的剖视图。

在本步骤中,粘贴显色层150于第一发光元件110、第二发光元件120及第三发光元件130上,其中显色层150包括至少一第一区域150r1、至少一第二区域150r2及至少一第三区域150r3,其中一个第一区域150r1、一个第二区域150r2及一个第三区域150r3系依序排列,如图3d1所示。第一区域150r1为长条形,使第一区域150r1可覆盖数个第一发光元件110。相似地,第二区域150r2为长条形,使第二区域150r2可覆盖数个第二发光元件120,且第三区域150r3为长条形,使第三区域150r3可覆盖数个第三发光元件130。

然后,如图3e所示,倒置图3d2的整体结构,使第一暂时载板10朝上。然后,将倒置后的整体结构设置在一第二暂时载板20上。例如,以显色层150粘贴在第二暂时载板20的方式,将整体结构设置在第二暂时载板20上。虽然未绘示,然第二暂时载板20可具有一粘合层,以粘合显色层150。

然后,如图3f所示,移除图3e的第一暂时载板10,以露出发光元件的电极。

然后,如图3g1及图3g2所示,其中图3g1绘示切割图3f的结构的俯视图,而图3g2绘示图3g1的结构沿方向3g2-3g2’的剖视图。

在本步骤中,可采用刀具或激光,形成至少一切割道c1经过图3f的结构,以形成至少一如图1b的发光装置100。由于发光元件的电极朝上露出,因此切割时可依据电极位置进行对位,可提升切割准确性。在切割步骤中,切割道c1未贯穿第二暂时载板20。虽然图未绘示,然切割道c1可经过部分第二暂时载板20。

然后,可分离第二暂时载板20与数个发光装置100。由于切割道c1未贯穿第二暂时载板20,因此切割后数个发光装置100仍保持在第二暂时载板20上。如此,可提升数个发光装置100自第二暂时载板20上分离的作业便利性。

请参照图4a及图4b,其绘示图2a~图2b的发光装置200的制作工艺过程图。发光装置200的制作工艺类似发光装置100,不同处在于显色层250的制作工艺。

如图4a及图4b所示,显色层250通过粘合层160粘贴于第一发光元件110、第二发光元件120及第三发光元件130上。显色层250包括第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3及光吸收区251。光吸收区251围绕第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3。光吸收区251具有数个网格251a,第一区域150r1、第二区域150r2及第三区域150r3的一个区域(如第一区域150r1、第二区域150r2或第三区域150r3)位于对应的一个网格251a内。

发光装置200的其它制作工艺步骤类似于或相同于发光装置100的对应步骤,于此不再赘述。

请参照图5a,图5b及图5c,图5a绘示依照本发明一实施例的发光装置500的俯视图,图5b绘示图5a的发光装置500沿方向a-a1的剖视图,而图5c绘示图5a的发光装置500沿方向b-b1的剖视图。

发光装置500包括第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c、第四发光元件520d、第一波长转换层540a、第二波长转换层540b及反射围栏560。

如图5a所示,在一实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d可发出相同波长或颜色的光线。在另一实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d可发出相异波长或颜色的光线。关于发光元件的波长及结构的描述可参阅上文图1a、1b关于发明光装置100中的描述。在一实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d的排列可以是矩阵方式排列,例如:2x2的矩阵。在一实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d彼此具有大致相同的面积。在其他实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d的面积也可不同。在一实施例中,第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d之间彼此分离。在一实施例中,第一发光元件520a与第二发光元件520b间具有一间距(第一间距),第三发光元件520c与第四发光元件520d之间具有一间距(第二间距),且第一间距与第二间距大致相等。相似地,第一发光元件520a与第三发光元件520c间具有一间距(第三间距),第二发光元件520b与第四发光元件520d之间具有一间距(第四间距),且第三间距与第四间距大致相等。

如图5a所示,在一实施例中,第一波长转换层540a覆盖第一发光元件520a及第二发光元件520b,且第二波长转换层540b覆盖第三发光元件520c及第四发光元件520d。详言之,第一波长转换层540a在第一发光元件520a的上方往第二发光元件520b的方向延伸,并穿过第一间距至第二发光元件520b上方。相似地,第二波长转换层540b在第三发光元件520c的上方往第四发光元件520d的方向延伸,并穿过第二间距至第四发光元件520d上方。换言之,第一波长转换层540a的面积大于第一发光元件520a及第二发光元件520b两者的面积之和,且第二波长转换层540b的面积大于第三发光元件520c及第四发光元件520d两者的面积之和。在另一实施例中,第一波长转换层540a与第二波长转换层540b以相互交错方式排列(图未示),因此第一波长转换层540a覆盖第一发光元件520a及第四发光元件520d,且第二波长转换层540b覆盖第二发光元件520b及第三发光元件520c。

在一实施例中,第一发光元件520a及第二发光元件520b发出第一波长的光并通过第一波长转换层540a转换成第二波长的光,且第一波长与第二波长混光后形成第一混光。相似地,第三发光元件520c及第四发光元件520d发出第三波长的光并通过第二波长转换层540b转换成第四波长的光,且第三波长与第四波长混光后形成第二混光。第一混光与第二混光的相对色温(correlatedcolortemperature,cct)或cie色点坐标不同。第一波长转换层540a与第二波长转换层540b的波长转换材料的密度及/或种类不同可作为达成第一混光与第二混光的相对色温不同的技术方案。在一实施例中,第一波长转换层540a包含接着剂542a以及波长转换材料544a(也称第一波长转换材料),且第二波长转换层540b包含接着剂542b以及波长转换材料544b(也称第二波长转换材料)。在一实施例中,第一混光的色温小于第二混光的色温,因此,第一波长转换材料544a的密度大于第二波长转换材料544b的密度。在一实施例中,第一混光与第二混光的相对色温相差至少2000k。此外,发光装置500在使用时,发光装置500的色温是可变化的,在第一混光与第二混光两者相对色温之间的范围做调整。在一实施例中,发光装置500可操作的相对色温在2000k至6000k之间。在另一实施例中,发光装置500可操作的相对色温在2000k至8000k之间。

如图5a所示,在一实施例中,反射围栏560围绕第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d。此外,反射围栏560围绕第一波长转换层540a以及第二波长转换层540b。反射围栏560包含一顶表面561、一底表面563以及位于顶表面561及底表面563之间的一侧表面565。反射围栏560可反射发光元件以及波长转换层所发出的光,并减小发光角度。在一实施例中,反射围栏560对波长450nm以及560nm的光线的反射率都大于50%以上。关于反射围栏560的材料的描述可参阅上文图1b关于反射转栏140的相关描述。

如图5b所示,在一实施例中,第一波长转换层540a的宽度w2大于第一发光元件520a的宽度w1。相似地,第二波长转换层540b的宽度大于第三发光元件520c的宽度。在另一实施例中,第一波长转换层540a的宽度w2大致等于第一发光元件520a的宽度w1。在一实施例中,如图5b所示,反射围栏560具有上部分562以及下部分564。上部分562可分隔第一波长转换层540a以及第二波长转换层540b,且上部分562具有厚度t5。下部分564可分隔第一发光元件520a以及第三发光元件520c,且下部分564具有厚度t6。在一实施例中,上部分562的厚度t5小于下部分564的厚度t6。在一实施例中,上部分562的厚度t5不大于100微米,且下部分564的厚度t6不大于325微米。若下部分564厚度大于325微米,将无法有效地减小发光装置500整体的尺寸。在另一实施例中,上部分562的厚度t5在25微米至100微米之间。若上部分562的厚度t5小于25微米,可能无法有效地阻挡第一发光元件520a及/或第三发光元件520c的光线的穿透至隔壁的发光元件或波长转换层,如此将会造成干扰。在另一实施例中,下部分564的厚度t6在200微米至325微米之间。在一实施例中,第一波长转换层540a具有一上表面541a,第二波长转换层540b具有一上表面541b。第一波长转换层540a的上表面541a与第二波长转换层540b的上表面541b以及反射围栏560的顶表面561大致共平面。接着参阅图5c,第一波长转换层540a从第一发光元件520a往第二发光元件520b的方向延伸并不存在上部分562。下部分564可分隔第一发光元件520a以及第二发光元件520b。

如图5d所示,在一实施例中,第一发光元件520a的底部具有两个电极526a(也称第一电极),第二发光元件520b的底部具有两个电极526b(也称第二电极),第三发光元件520c的底部具有两个电极526c(也称第三电极),以及第四发光元件520d的底部具有两个电极526d(也称第四电极)。第一发光元件520a的底部,第二发光元件520b的底部,第三发光元件520c的底部,以及第四发光元件520d的底部都从反射围栏560暴露出。

发光装置500中,通过反射围栏560连结第一发光元件520a以及第三发光元件520c,并连结第一波长转换层540a以及第二波长转换层540b。如此的设计可减少另一个反射围栏的厚度以及反射围栏彼此之间的间距,发光装置500的尺寸可被缩小,如此对于电子产品小型化的设计有很大的帮助。

图6a~图6i是显示图5a的发光装置500的制造过程图。参照图6a,在一实施例中,提供一暂时性基板612、一粘胶层614形成在暂时性基板612之上、以及发光元件520a、520c位于粘胶层614上,其中,发光元件的数量在此仅为例示,在本实施例中需为4个或其倍数。在一实施例中,暂时性基板612为玻璃、蓝宝石基板、金属或塑胶材料,可作为支撑之用。粘胶层614可作为发光元件520a、520c暂时的固定之用。在一实施例中,粘胶层614为一热固化胶(thermalcuringadhesive),在此步骤,粘胶层614尚未被完全固化而仍具有黏性。在另一实施例中,粘胶层614可为光固化胶(photocuringadhesive)。

参照图6b,在一实施例中,在暂时性基板612上设置反射围栏下部660a。反射围栏下部660a的高度大致与发光元件520a、520c的厚度相同。在一实施例中,先覆盖一反射围栏材料(也称第一反射围栏材料)于多个发光元件520a、520c,再移除部分的反射围栏材料662以形成反射围栏下部660a。移除部分的反射围栏材料662可以通过机械式的磨平、湿式去胶法或两者的组合。湿式去胶法包含了水刀去胶法(waterjetdeflash)或湿式喷砂去胶法(wetblastingdeflash)。水刀去胶法的原理是利用喷嘴将液体,例如水,喷出后利用液体的压力将部分的反射围栏材料662移除。湿式喷砂去胶法则在液体中添加特定的粒子,同时以液体的压力以及粒子碰撞绝缘层材料的表面来移除部分的反射围栏材料662。

参照图6c,在一实施例中,第一波长转换层材料640a’覆盖反射围栏下部660a。在一实施例中,通过移除部分的第一波长转换层材料642a’以形成第一波长转换层材料640a’所欲形成的厚度。参照图6d,在一实施例中,第一波长转换层材料640a’被部分地移除并露出发光元件520c以及部分的反射围栏下部660a。此外,第一波长转换层材料640a’被部分地移除后形成第一波长转换层材料640a”。在一实施例中,第一波长转换层材料640a’被部分地移除的方式可以是用刀具切除。

参照图6e,在一实施例中,第二波长转换层材料640b’覆盖反射围栏下部660a、发光元件520c以及第一波长转换层材料640a”。参照第6f图,在一实施例中,第二波长转换层材料640b”被部分地移除并露出第一波长转换层材料640a”。第二波长转换层材料640b”被移除的方式可与移除反射围栏材料的方式相同或相似。

参照图6g,在一实施例中,第一波长转换层材料640a”被部分地移除以形成第一波长转换层640a。此外,第二波长转换层材料640b”被部分地移除以形成第二波长转换层640b。在一实施例中,移除第一波长转换层材料640a”以及第二波长转换层材料640b”的方式可以通过刀具切割。

参照图6h,在一实施例中,在反射围栏下部660a上设置反射围栏上部660b并形成反射覆盖物660’。在一实施例中,反射围栏上部660b的形成方式是先形成一反射围栏材料(也称第二反射围栏材料)于反射围栏下部660a后,再通过移除部分的反射围栏材料并露出第一波长转换层640a以及第二波长转换层640b。第二反射围栏材料被移除的方式可与移除第一反射围栏材料的方式相同或相似。

参照图6i,在一实施例中,反射覆盖物660’被部分地移除(反射围栏的移除部分662)以形成反射围栏660并形成发光装置。在一实施例中,移除反射覆盖物660’的方式可以通过刀具切割。

请参照图7a及图7b,图7a绘示依照本发明一实施例的发光模块700的俯视图,且图7b绘示图7a的发光模块700沿方向a-a1的剖视图。

发光模块700包含发光装置500、一光学元件720及一承载板740。发光装置500形成在承载板740上,此外,光学元件720覆盖发光装置500。参照图7b,在一实施例中,光学元件720具有左半部及右半部,左半部对应第一发光元件520a以及第一波长转换层640a,且右半部对应第三发光元件520c以及第二波长转换层640b。此外,承载板740为一电路板,具有一绝缘层742以及一电路层744。电路层744与发光装置500电性连接。在一实施例中,光学元件720为一菲涅耳透镜(fresnellens),具有多个区域各自对应发光元件。参照图7a,菲涅耳透镜中具有四组的同心圆纹路各自面对发光装置500中的第一发光元件520a、第二发光元件520b、第三发光元件520c以及第四发光元件520d。如此,发光装置500通过菲涅耳透镜可以近似或等同平行光方式发光。

发光模块700可应用于电子产品中的闪光灯上,通过不同色温的光源设计,在不同环境可提供更细致的白平衡处理,因此可更贴近真实的影像。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点,其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,当不能以的限定本发明的专利范围,即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的专利范围内。

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