TWI433361B - 用於增加均光效果的發光二極體封裝結構 - Google Patents
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
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Description
本發明係有關於一種發光二極體封裝結構，尤指一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構。
按，電燈的發明可以說是徹底地改變了全人類的生活方式，倘若我們的生活沒有電燈，夜晚或天氣狀況不佳的時候，一切的工作都將要停擺；倘若受限於照明，極有可能使房屋建築方式或人類生活方式都徹底改變，全人類都將因此而無法進步，繼續停留在較落後的年代。
發光二極體(LED)與傳統光源比較，發光二極體係具有體積小、省電、發光效率佳、壽命長、操作反應速度快、且無熱輻射與水銀等有毒物質的污染等優點，因此近幾年來，發光二極體的應用面已極為廣泛。過去由於發光二極體之亮度還無法取代傳統之照明光源，但隨著技術領域之不斷提升，目前已研發出高照明輝度之高功率發光二極體，其足以取代傳統之照明光源。然而，傳統使用發光二極體的LED燈具仍然無法有效提升照明光源的均勻度。故，如何藉由結構的設計，來提升LED燈具整體的照明均勻度，已成為該項事業人事之重要課題。
本發明實施例在於提供一種發光二極體封裝結構，其可用於有效地增加照明光源的均光效果。
本發明實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元、一發光單元、一第一封裝單元、及一第二封裝單元。基板單元包括至少一基
板本體。發光單元包括至少一設置於基板本體上且電性連接於基板本體之發光元件。第一封裝單元包括一成形於基板本體上且覆蓋發光元件之第一封裝膠體。第二封裝單元包括一成形於基板本體上且覆蓋第一封裝膠體之第二封裝膠體，其中第二封裝膠體為一內混有擴散物質的均光封裝膠體，且第二封裝膠體具有一外露的外均光表面。藉此，發光元件所產生的光束依序經過第一封裝膠體與第二封裝膠體，以使得上述外露的外均光表面上形成一均勻發光區域。
本發明實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元、一發光單元、一框架單元、一第一封裝單元、及一第二封裝單元。基板單元包括至少一基板本體。發光單元包括至少一設置於基板本體上且電性連接於基板本體之發光元件。框架單元包括一設置於基板本體上且圍繞發光元件之圍繞式反射框架，其中圍繞式反射框架圍繞成一用於容納發光元件之容置空間。第一封裝單元包括一成形於基板本體上且覆蓋發光元件之第一封裝膠體，其中第一封裝膠體容置於圍繞式反射框架的容置空間內。第二封裝單元包括一容置於圍繞式反射框架的容置空間內且成形於第一封裝膠體的上表面之第二封裝膠體，其中第二封裝膠體為一內混有擴散物質的均光封裝膠體，且第二封裝膠體具有一外露的外均光表面。藉此，發光元件所產生的光束依序經過第一封裝膠體與第二封裝膠體，以使得上述外露的外均光表面上形成一均勻發光區域。
綜上所述，本發明實施例所提供的發光二極體封裝結
構，其可透過“第二封裝膠體為一內混有擴散物質的均光封裝膠體”的設計，以使得本發明的發光二極體封裝結構能夠有效提升照明光源的均光效果。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
請參閱圖1所示，本發明第一實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z，其包括：一基板單元1、一發光單元2、一第一封裝單元3、及一第二封裝單元4。
其中，基板單元1包括至少一基板本體10。舉例來說，基板本體10可為一電路基板，其上表面具有多個導電線路(圖未示)。
再者，發光單元2包括至少一設置於基板本體10上且電性連接於基板本體10之發光元件20。當然，依據不同的設計需求，本發明的發光單元2亦可包括多個同時設置於基板本體10上且同時電性連接於基板本體10之發光元件20。舉例來說，發光元件20可為一發光二極體裸晶(LED bare die)，且發光元件20可透過打線(wire-bonding)或覆晶(flip-chip)的方式以電性連接於基板本體10。
此外，第一封裝單元3包括一成形於基板本體10上且覆蓋發光元件20之第一封裝膠體30。依據不同的設計需求，第一封裝膠體30可為一由矽膠30A或環氧樹脂30B所形成之透明膠體。舉例來說，可先透過點膠或壓模的方
式將液態矽膠或液態環氧樹脂成形於基板本體10上且覆蓋發光元件20，然後再透過烘烤的方式來固化液態矽膠或液態環氧樹脂，最後即可完成上述由矽膠30A或環氧樹脂30B所形成之第一封裝膠體30。
另外，第二封裝單元4包括一成形於基板本體10上且覆蓋第一封裝膠體30之第二封裝膠體40，其中第二封裝膠體40可為一內混有擴散物質的均光封裝膠體，且第二封裝膠體40具有一外露的外均光表面400。依據不同的設計需求，第二封裝膠體40可為一由矽膠40A及多個光擴散顆粒40C相互混合或一由環氧樹脂40B及多個光擴散顆粒40C相互混合所形成之光擴散膠體，且上述多個光擴散顆粒40C可為二氧化矽(SiO2
)或二氧化鈦(TiO2
)。舉例來說，可先透過點膠或壓模的方式將混有多個光擴散顆粒40C的液態矽膠或液態環氧樹脂成形於基板本體10上且覆蓋第一封裝膠體30，然後再透過烘烤的方式來固化上述混有多個光擴散顆粒40C的液態矽膠或液態環氧樹脂，最後即可完成上述由矽膠40A及多個光擴散顆粒40C相互混合或一由環氧樹脂40B及多個光擴散顆粒40C相互混合所形成之第二封裝膠體40。再者，上述外露的外均光表面400可為一均光曲面。
藉此，發光元件20所產生的光束L可依序經過第一封裝膠體30與第二封裝膠體40，以使得上述外露的外均光表面400上形成一均勻發光區域400’。換言之，當發光元件20所產生的光束L經過第二封裝膠體40時，由於第二封裝膠體40所提供給光束L的光擴散效果，以使得上述外露的外均光表面400上可呈現一均勻發光區域400’。
因此，使用者在觀看發光二極體封裝結構Z時，即可由此均勻發光區域400’感受到高度的均光效果。
請參閱圖2所示，本發明第二實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖2與圖1的比較可知，第二實施例與第一實施例最大的不同在於：在第二實施例中，第二封裝膠體40可為一由矽膠40A、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合或一由環氧樹脂40B、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合所形成之光擴散膠體。另外，上述多個第一光擴散顆粒40D可為二氧化矽或二氧化鈦，上述多個第二光擴散顆粒40E可為二氧化矽或二氧化鈦，且每一個第一光擴散顆粒40D與每一個第二光擴散顆粒40E為兩種不同的光擴散材質所製成。當然，依據不同的設計需求，本發明亦可使用超過兩種以上不同材質的光擴散顆粒來與矽膠40A或環氧樹脂40B相互混合。
請參閱圖3所示，本發明第三實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖3與圖1的比較可知，第三實施例與第一實施例最大的不同在於：在第三實施例中，第一封裝膠體30可為一由矽膠30A及多個螢光顆粒30C相互混合或一由環氧樹脂30B及多個螢光顆粒30C相互混合所形成之螢光膠體。因此，當發光單元2所提供的發光元件20為一藍色發光二極體時，透過螢光膠體的使用，即可使得發光二極體封裝結構Z產生白色光源。
請參閱圖4所示，本發明第四實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖4與圖3的比較可知，第四實施例與第三實施例最大的不同在於：在第四實施例中，第二封裝膠體40可為一由矽膠40A、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合或一由環氧樹脂40B、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合所形成之光擴散膠體。另外，上述多個第一光擴散顆粒40D可為二氧化矽或二氧化鈦，上述多個第二光擴散顆粒40E可為二氧化矽或二氧化鈦，且每一個第一光擴散顆粒40D與每一個第二光擴散顆粒40E為兩種不同的光擴散材質所製成。當然，依據不同的設計需求，本發明亦可使用超過兩種以上不同材質的光擴散顆粒來與矽膠40A或環氧樹脂40B相互混合。
請參閱圖5所示，本發明第五實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z，其包括：一基板單元1、一發光單元2、一第一封裝單元3、一第二封裝單元4、及一框架單元5。其中，基板單元1包括至少一基板本體10。發光單元2包括至少一設置於基板本體10上且電性連接於基板本體10之發光元件20。框架單元5包括一設置於基板本體10上且圍繞發光元件20之圍繞式反射框架50，其中圍繞式反射框架50圍繞成一用於容納發光元件20之容置空間50R。第一封裝單元3包括一成形於基板本體10上且覆蓋發光元件20之第一封裝膠體30，其中第一封裝膠體30容置於圍繞式反射框架50的容置空間50R
內。第二封裝單元4包括一容置於圍繞式反射框架50的容置空間50R內且成形於第一封裝膠體30的上表面之第二封裝膠體40，其中第二封裝膠體40為一內混有擴散物質的均光封裝膠體，第二封裝膠體40具有一外露的外均光表面400，且上述外露的外均光表面400可為一均光曲面或一均光平面。藉此，發光元件20所產生的光束L依序經過第一封裝膠體30與第二封裝膠體40，以使得上述外露的外均光表面400上形成一均勻發光區域400’。
由圖5與圖1的比較可知，第五實施例與第一實施例最大的不同在於：第五實施例增設一框架單元5，其中圍繞式反射框架50具有一位於容置空間50R內且緊貼第一封裝膠體30與第二封裝膠體40之內反射斜面500，且內反射斜面500由下往上漸漸地向外擴張。
請參閱圖6所示，本發明第六實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖6與圖5的比較可知，第六實施例與第五實施例最大的不同在於：在第六實施例中，第二封裝膠體40可為一由矽膠40A、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合或一由環氧樹脂40B、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合所形成之光擴散膠體。另外，上述多個第一光擴散顆粒40D可為二氧化矽或二氧化鈦，上述多個第二光擴散顆粒40E可為二氧化矽或二氧化鈦，且每一個第一光擴散顆粒40D與每一個第二光擴散顆粒40E為兩種不同的光擴散材質所製成。當然，依據不同的設計需求，本發明亦可使用超過兩種以上不同材質的光擴
散顆粒來與矽膠40A或環氧樹脂40B相互混合。
請參閱圖7所示，本發明第七實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖7與圖5的比較可知，第三實施例與第一實施例最大的不同在於：在第七實施例中，第一封裝膠體30可為一由矽膠30A及多個螢光顆粒30C相互混合或一由環氧樹脂30B及多個螢光顆粒30C相互混合所形成之螢光膠體。因此，當發光單元2所提供的發光元件20為一藍色發光二極體時，透過螢光膠體的使用，即可使得發光二極體封裝結構Z產生白色光源。
請參閱圖8所示，本發明第八實施例提供一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構Z。由圖8與圖7的比較可知，第八實施例與第七實施例最大的不同在於：在第八實施例中，第二封裝膠體40可為一由矽膠40A、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合或一由環氧樹脂40B、多個第一光擴散顆粒40D、及多個第二光擴散顆粒40E相互混合所形成之光擴散膠體。另外，上述多個第一光擴散顆粒40D可為二氧化矽或二氧化鈦，上述多個第二光擴散顆粒40E可為二氧化矽或二氧化鈦，且每一個第一光擴散顆粒40D與每一個第二光擴散顆粒40E為兩種不同的光擴散材質所製成。當然，依據不同的設計需求，本發明亦可使用超過兩種以上不同材質的光擴散顆粒來與矽膠40A或環氧樹脂40B相互混合。
綜上所述，本發明實施例所提供的發光二極體封裝結構，其可透過“第二封裝膠體為一內混有擴散物質的均光封裝膠體”的設計，以使得本發明的發光二極體封裝結構能夠有效提升照明光源的均光效果。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。
Z‧‧‧發光二極體封裝結構
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧基板本體
2‧‧‧發光單元
20‧‧‧發光元件
L‧‧‧光束
3‧‧‧第一封裝單元
30‧‧‧第一封裝膠體
30A‧‧‧矽膠
30B‧‧‧環氧樹脂
30C‧‧‧螢光顆粒
4‧‧‧第二封裝單元
40‧‧‧第二封裝膠體
400‧‧‧外均光表面
400’‧‧‧均勻發光區域
40A‧‧‧矽膠
40B‧‧‧環氧樹脂
40C‧‧‧光擴散顆粒
40D‧‧‧第一光擴散顆粒
40E‧‧‧第二光擴散顆粒
5‧‧‧框架單元
50‧‧‧圍繞式反射框架
50R‧‧‧容置空間
500‧‧‧內反射斜面
圖1為本發明第一實施例的側視剖面示意圖；圖2為本發明第二實施例的側視剖面示意圖；圖3為本發明第三實施例的側視剖面示意圖；圖4為本發明第四實施例的側視剖面示意圖；圖5為本發明第五實施例的側視剖面示意圖；圖6為本發明第六實施例的側視剖面示意圖；圖7為本發明第七實施例的側視剖面示意圖；以及圖8為本發明第八實施例的側視剖面示意圖。
Z‧‧‧發光二極體封裝結構
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧基板本體
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40C‧‧‧光擴散顆粒
Claims (8)
- 一種用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元，其包括至少一基板本體；一發光單元，其包括至少一設置於上述至少一基板本體上且電性連接於上述至少一基板本體之發光元件；一框架單元，其包括一設置於上述至少一基板本體上且圍繞上述至少一發光元件之圍繞式反射框架，其中該圍繞式反射框架圍繞成一用於容納上述至少一發光元件之容置空間；一第一封裝單元，其包括一成形於上述至少一基板本體上且覆蓋上述至少一發光元件之第一封裝膠體，其中該第一封裝膠體容置於該圍繞式反射框架的容置空間內，且該第一封裝單元為透明膠體或螢光膠體；以及一第二封裝單元，其包括一容置於該圍繞式反射框架的容置空間內且成形於該第一封裝膠體的上表面之第二封裝膠體，其中該第二封裝膠體為一內混有擴散物質的均光封裝膠體，且該第二封裝膠體具有一外露的外均光表面；其中，該第一封裝單元設置在該發光單元及該第二封裝單元之間，以將該發光單元及該第二封裝單元兩者彼此分離，且上述至少一發光元件所產生的光束依序經過該第一封裝膠體與該第二封裝膠體，以使得上述外露的外均光表面上形成一均勻發光區域。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中上述至少一基板本體為一電路基 板，且上述至少一發光元件為一發光二極體裸晶。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中該第二封裝膠體為一由矽膠及多個光擴散顆粒相互混合或一由環氧樹脂及多個光擴散顆粒相互混合所形成之光擴散膠體。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中上述多個光擴散顆粒為二氧化矽或二氧化鈦。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中該第二封裝膠體為一由矽膠、多個第一光擴散顆粒、及多個第二光擴散顆粒相互混合或一由環氧樹脂、多個第一光擴散顆粒、及多個第二光擴散顆粒相互混合所形成之光擴散膠體。
- 如申請專利範圍第5項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中上述多個第一光擴散顆粒為二氧化矽或二氧化鈦，上述多個第二光擴散顆粒為二氧化矽或二氧化鈦，且第一光擴散顆粒與第二光擴散顆粒為兩種不同的光擴散材質。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中上述外露的外均光表面為一均光曲面或一均光平面。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於增加均光效果的發光二極體封裝結構，其中該圍繞式反射框架具有一位於該容置空間內且緊貼該第一封裝膠體與該第二封裝膠體之內反射斜面，且該內反射斜面由下往上漸漸地向外擴張。
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