CN111477732B - 发光装置 - Google Patents

Abstract

一种发光装置，包括平板基板、发光晶片、以及取光层。发光晶片设置于平板基板上。取光层覆盖发光晶片及平板基板，并且取光层具有一侧部分。以发光晶片的边缘与平板基板接触的一位置处为原点，侧部分与原点界定出与侧部分的表面相切的一圆。该圆具有一半径，且半径为c，其满足下列式(1)：

其中，H为发光晶片的一高度。在此揭露的发光装置具有极小厚度的取光层，提供发光装置优异的出光效率及寿命。

Description

发光装置

技术领域

本揭示内容是关于一种发光装置。

背景技术

深紫外光发光二极管具有低功耗、寿命长、无污染等优点，并广泛应用于紫外线消毒技术。在一种已知的深紫外光发光二极管封装结构中，深紫外光发光二极管被设置于一杯状基板的凹槽中，并且由石英制成的盖板密封。

然而，此种杯状基板需要特别的制造制程，并且由石英制成的盖板非常昂贵，因此这种封装结构成本居高不下。此外，杯状基板的凹槽中充满空气，使得深紫外光发光二极管所发射的光容易被盖板全反射，从而降低封装结构的出光率。

在另一种已知的深紫外光发光二极管封装结构中，使用模制方式形成覆盖深紫外光发光二极管的有机材料层。然而，此种方式所形成的有机材料层太厚，使得深紫外光发光二极管所发射的光被有机材料层所吸收，降低出光效率。此外，有机材料层吸收紫外光后，容易裂解，进而影响封装结构的寿命。因此，需要一种可以解决上述问题的深紫外光发光二极管封装结构。

发明内容

本揭示内容的一态样是提供一种发光装置，包括平板基板、发光晶片、以及取光层。发光晶片设置于平板基板上。取光层覆盖发光晶片及平板基板，并且取光层具有一侧部分。以发光晶片的边缘与平板基板接触的一位置处为原点，侧部分与原点界定出与侧部分的表面相切的一圆。该圆具有一半径，且半径为c，其满足下列式(1)：

其中，H为发光晶片的一高度。

在本揭示内容的一实施方式中，取光层具有一中间部分，且发光晶片的一上表面与中间部分的一上表面定义出一厚度，厚度为10～200微米。

在本揭示内容的一实施方式中，取光层对于波长为280纳米的光，具有0.3～0.00436cm^-1的一吸光系数。

在本揭示内容的一实施方式中，取光层掺杂有多个粘度调整粒子，所述粘度调整粒子包括陶瓷、金属、玻璃、硅胶、四氟乙烯-全氟丙烯共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。

在本揭示内容的一实施方式中，取光层的侧部分从发光晶片的边缘沿平板基板表面向外延伸，且侧部分的厚度向外逐渐递减。

在本揭示内容的一实施方式中，发光装置，还包括一遮挡结构，设置于平板基板上。遮挡结构与发光晶片之间间隔一距离，且所述距离大于发光晶片的长度。

在本揭示内容的一实施方式中，遮挡结构具有一高度，遮挡结构的高度为发光晶片的高度的1/4～1倍。

在本揭示内容的一实施方式中，遮挡结构包括金属、陶瓷或塑胶。

在本揭示内容的一实施方式中，遮挡结构包括铝、金、银、硅或上述的组合。

在本揭示内容的一实施方式中，遮挡结构的俯视轮廓为圆形或多边形。

在本揭示内容的一实施方式中，发光装置，还包括一疏胶涂层，设置于平板基板上。疏胶涂层与发光晶片之间具有一距离，且所述距离大于发光晶片的长度。

在本揭示内容的一实施方式中，疏胶涂层包括聚四氟乙烯。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本揭示内容的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以更好地理解本揭露的各个方面。应注意，依据工业中的标准实务，多个特征并未按比例绘制。实际上，多个特征的尺寸可任意增大或缩小，以便使论述明晰。

图1绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置的剖面示意图；

图2A绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置的剖面示意图；

图2B～图2E绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置的俯视示意图；

图3绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置的剖面示意图。

具体实施方式

以下揭示内容提供许多不同实施例或实例以用于实现所提供标的物的不同的特征。下文描述组件及排列的特定实例以简化本揭露。当然，此等仅仅为实例，并不旨在限制本揭露。举例而言，在随后描述中的在第二特征之上或在第二特征上形成第一特征可包括形成直接接触的第一特征和第二特征的实施例，还可以包括在第一特征和第二特征之间形成额外特征，从而使第一特征和第二特征不直接接触的实施例。另外，本揭露在各实例中可重复元件符号及/或字母。此重复是出于简化及清楚的目的，且本身不指示所论述各实施例及/或构造之间的关系。

另外，空间相对用语，诸如“下方”、“以下”、“下部”、“上方”、“上部”及类似者，在此用于简化描述附图所示的一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除附图中描绘的方向外，空间相对用语旨在包含于使用或操作中的装置的不同方向。装置可为不同的方向(旋转90度或在其他的方向)，并且在此使用的空间相关描述词也可相应地被解释。

请参照图1。图1绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置10a的剖面示意图。如图1所示，发光装置10a包括平板基板100、发光晶片200、以及取光层300。

平板基板100可以包含任何合适的基板。在某些实施方式中，平板基板100可以为透明基板或不透明基板。在某些实施方式中，平板基板100可以为软性基板。在其他实施方式中，平板基板100可以为刚性基板。例如，平板基板100可以为蓝宝石基板、硅基板、玻璃基板、印刷电路板、金属基板或陶瓷基板等，但不以此为限。

发光晶片200设置于平板基板100上。根据本发明的一些实施方式，发光晶片200为可发出深紫外光的发光晶片。举例来说，发光晶片200可为深紫外光发光二极管，但不以此为限。

取光层300覆盖发光晶片200及平板基板100。具体地，取光层300具有一中间部分300a及一侧部分300b，中间部份300a及侧部分300b相接形成连续曲面且完全地覆盖发光晶片200。中间部分300a位于发光晶片200的上表面200a上，而取光层300的侧部分300b覆盖发光晶片200的侧壁。更具体地，侧部分300b从发光晶片200的边缘沿平板基板表面向外延伸，且其厚度向外逐渐递减。取光层300包含任何合适的透明胶材。例如，在某些实施方式中，取光层300包括硅氧树脂、环氧树脂或压克力胶，但不以此为限。在一些实施例中，取光层300对于波长为280纳米的光，具有0.3～0.00436cm^-1的一吸光系数。在一些实施例中，取光层300对于波长为280纳米的光，具有50％～99％的穿透率。

如前所述，当覆盖深紫外光发光二极管的有机材料层太厚时，将降低出光效率，并影响封装结构的寿命。但应理解的是，本发明的取光层300是通过喷洒上述材料于发光晶片200及平板基板100上而形成，因此具有极小的厚度而不影响出光效率及装置寿命。

具体地，在一些实施例中，发光晶片200的上表面200a与取光层300的中间部分300a的上表面定义出中间部分300a的厚度T，且厚度T为10～200微米。此外，以发光晶片200的边缘与平板基板100接触的一位置处为原点a，取光层300的侧部分300b与此原点a界定出与侧部分300b的表面b相切的一圆。该圆具有一半径，且该半径为c，其满足下列式(1)：

其中，H为发光晶片200的高度。

更具体地，如图1所示，取光层300的中间部分300a的厚度从中间朝向边缘逐渐变薄，形成一平凸透镜形状。应理解，此平凸透镜形状可使发光晶片200所发射的光线更容易折射到空气中，以增加出光效率。类似地，取光层300的侧部分300b的表面向下凹陷。向下凹陷的侧部分300b亦可使从发光晶片200的侧面发射的光线更容易折射到空气中，以进一步的增加出光效率。

在某些实施方式中，取光层300掺杂有多个粘度调整粒子。详言之，为了形成厚度较薄的取光层300，可添加粘度调整粒子于材料中以进行喷洒制程。粘度调整粒子可使材料较容易粘附于发光装置10a的上表面及侧壁上，从而在固化后，形成厚度较薄的取光层300。在一些实施例中，所述粘度调整粒子包括陶瓷、金属、玻璃、硅胶、四氟乙烯-全氟丙烯共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)等，但不以此为限。

请参照图2A及图2B。图2A绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置10c的剖面示意图，图2B绘示发光装置10c的俯视示意图。须说明的是，在图2A中，与图1相同或相似的元件被给予相同的符号，并省略相关说明。图2A的发光装置10c与图1的发光装置10a相似，差异在发光装置10c还包括一遮挡结构400。遮挡结构400设置于平板基板100上，并与发光晶片200之间间隔一距离D。具体而言，为了避免所形成的取光层300占据平板基板100的面积过大，以至于影响后续的操作(例如测试操作)。因此，可设置环绕发光晶片200的遮挡结构400于平板基板100上(如图2B所示)，从而在喷洒制程之后，所形成的取光层300可被定位于遮挡结构400所围绕的区域内。

在一些实施方式中，距离D大于发光晶片200的长度L。此外，在一些实施方式中，遮挡结构400的高度h1为发光晶片200的高度H的1/4～1倍。应理解，当遮挡结构400的高度h1低于发光晶片200的高度H的1/4，则遮挡效果不好，将导致所形成的取光层300无法被完全定位于遮挡结构400所围绕的区域内。而当遮挡结构400的高度h1高于发光晶片200时，则可能影响装置的出光效率。在一些实施方式中，遮挡结构400包括金属、陶瓷或塑胶，但不以此为限。

虽然在图2B中，遮挡结构400的俯视轮廓为矩形，但应理解的是，遮挡结构400可为任意形状。举例来说，遮挡结构400的俯视轮廓亦可为圆形(如图2C所示)，或其他多边形，例如六边形(如图2D所示)或星形(如图2E所示)。

值得一提的是，在一些实施方式中，遮挡结构400亦可由具反射深紫外光效果的材料所组成。例如，在一些实施例中，遮挡结构400包括铝、金、银、硅或上述的组合。据此，遮挡结构400可提高装置的出光效率。

请参照图3。图3绘示根据本揭示内容的一些实施方式的发光装置10d的剖面示意图。须说明的是，在图3中，与图1相同或相似的元件被给予相同的符号，并省略相关说明。图3的发光装置10d与图1的发光装置10a相似，差异在发光装置10d还包括一疏胶涂层500。疏胶涂层500设置于平板基板100上，并与发光晶片200之间具有一距离D。具体而言，为了避免所形成的取光层300占据平板基板100的面积过大，以至于影响后续的操作(例如测试操作)。因此，可形成围绕发光晶片200的疏胶涂层500。疏胶涂层500具有取光层300的材料不易粘附于其上的特性，从而在喷洒制程之后，所形成的取光层300可被定位于疏胶涂层500所围绕的区域内。

在一些实施方式中，距离D大于发光晶片200的长度L。在一些实施方式中，疏胶涂层500包括聚四氟乙烯，但不以此为限。此外，疏胶涂层500的形状可类似于图2B～图2E的遮挡结构400。具体地，疏胶涂层500可围绕发光晶片200，并界定出一区域用以形成取光层300。而此区域的俯视轮廓可为矩形、圆形，或者其他多边形(例如六边形或星形)。

由上述发明实施例可知，在此揭露的发光装置具有极小厚度的取光层，提供发光装置优异的出光效率及寿命。取光层中可掺杂粘度调整粒子，从而在形成取光层时，材料较容易粘附于发光装置的上表面及侧壁上，以形成较薄的取光层。此外，发光装置还可包括遮挡结构或疏胶涂层，以使所形成的取光层被定位于遮挡结构或疏胶涂层所围绕的区域内，从而不影响影响后续的操作。再者，亦可使用具反射深紫外光效果的材料来形成遮挡结构，以提高发光装置的出光效率。

上文概述若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭露的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本揭露作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本揭露的精神及范畴，且可在不脱离本揭露的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

Claims (12)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

一平板基板；

一发光晶片，设置于该平板基板上；以及

一取光层，覆盖该发光晶片及该平板基板，其中该取光层具有一侧部分；

其中以该发光晶片的一边缘与该平板基板接触的一位置处为原点，该侧部分与该原点界定出与该侧部分的一表面相切的一圆，该圆具有一半径，该半径为c，其满足下列式(1)：

其中，H为该发光晶片的一高度。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该取光层具有一中间部分，且该发光晶片的一上表面与该中间部分的一上表面定义出一厚度，该厚度为10～200微米。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该取光层对于波长为280纳米的光，具有0.3～0.00436cm^-1的一吸光系数。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该取光层掺杂有多个粘度调整粒子，所述多个粘度调整粒子包括陶瓷、金属、玻璃、硅胶、四氟乙烯-全氟丙烯共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该取光层的该侧部分从该发光晶片的该边缘沿该平板基板表面向外延伸，且该侧部分的一厚度向外逐渐递减。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括：

一遮挡结构，设置于该平板基板上，其中该遮挡结构与该发光晶片之间间隔一距离，该距离大于该发光晶片的一长度。

7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，该遮挡结构具有一高度，该遮挡结构的该高度为该发光晶片的该高度的1/4～1倍。

8.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，该遮挡结构包括金属、陶瓷或塑胶。

9.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，该遮挡结构包括铝、金、银、硅或上述的组合。

10.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，该遮挡结构的俯视轮廓为圆形或多边形。

11.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括：

一疏胶涂层，设置于该平板基板上，其中该疏胶涂层与该发光晶片之间具有一距离，该距离大于该发光晶片的一长度。

12.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，该疏胶涂层包括聚四氟乙烯。

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