TW201814923A - 發光裝置及發光二極體封裝結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種發光裝置，包含基板、發光單元及密封構件；基板包含電極接墊；發光單元設置於基板上，包含LED晶片，與電極接墊電性連接；密封構件設置於基板上，包覆各發光單元之側面，且還包含環繞部及分隔部，環繞部圍繞發光單元，而分隔部設置於發光單元之間。本發明另提供一種發光二極體封裝結構，包含前述基板、發光單元及密封構件。藉此，發光單元可產生不同色彩或色溫之光線，進而達到色彩或色溫調整之效果。

Description

發光裝置及發光二極體封裝結構

本發明係關於一種發光裝置及發光二極體封裝結構，特別關於一種包含多個發光單元之發光裝置及發光二極體封裝結構。

為使發光裝置能產生多種顏色或色溫之光線，以提供更豐富或多樣的光線表現，傳統的作法是將兩個以上之LED晶片設置於於一基板上，再以封裝材料包覆LED晶片及基板。該等LED晶片本身可發出不同顏色之光線，或是配合螢光粉而產生不同顏色之光線。然而，該等LED晶片若是未於基板上妥善配置，易導致某一個LED晶片所發出之光線照射到另一個LED晶片上或附近之螢光粉，產生非預期之光線，進而影響發光裝置所呈現之光線的顏色或色溫。

另一方面，於傳統具有多個LED晶片之發光裝置，一般都使用熱固性環氧樹酯(即Epoxy Molding Compound，EMC)之導線架來直接固晶該等LED晶片，也就是，導線架之凹槽同時固晶有多個LED晶片，且固晶LED晶片所使用的打線亦需佔據一定之空間，故該凹槽需足夠大；此外，導線架之封裝體側壁也需較厚。因此，傳統之發光裝置具有較大之體積。再者，發光裝置包含多個LED晶片時，該等LED晶片運作時所產生之熱能若沒有妥善地排散，將影響到LED晶片之發光效能及壽命。

有鑒於此，如何提供一發光裝置及/或發光二極體封裝結構，以改善上述的缺失，為業界待解決的問題。

鑑於上述問題，本發明之一目的在於提供一種發光裝置及發光二極體封裝結構，其可產生不同色彩或色溫之光線，進而達到色彩或色溫調整之效果。本發明之另一目的在於，該發光裝置及發光二極體封裝結構可使各發光單元所發射之光線不易造成其他發光單元產生光線。本發明之又一目的在於，該發光裝置及發光二極體封裝結構可使基板之供發光單元設置之面積縮減，俾以減少整體之體積。

為達上述目的之至少一者，本發明所揭露的發光裝置包含一基板、複數個發光單元及一密封構件。該基板包含複數個電極接墊；該等發光單元設置於該基板上，該等發光單元各包含一LED晶片，該等LED晶片與該等電極接墊電性連接；以及該密封構件設置於該基板上，且包覆該等發光單元之每一者之一側面，其中，該密封構件包含一環繞部及一分隔部，該環繞部圍繞該等發光單元，而該分隔部設置於該等發光單元之間。

較佳地，該發光裝置中，該等發光單元之每一者各包含一螢光層，該螢光層覆蓋於該LED晶片上。

較佳地，該發光裝置中，該等發光單元之其中一者包含一螢光層，該螢光層覆蓋於該LED晶片上。

較佳地，該發光裝置中，該螢光層係為一螢光貼片。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件更局部地包覆該等發光單元之其中一者之一上表面。

較佳地，該發光裝置中，該等發光單元之每一者適以發射一射出光，該等射出光係具有彼此不同之波長或色溫。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件更包含一反射物質，俾使該密封構件為一反射構件。

較佳地，該發光裝置中，該等電極接墊之其中一者係同時電性連接至該等LED晶片之每一者之一電極。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件之一上表面高於或齊平於該等發光單元之其中一者之一上表面。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件之一上表面與該等發光單元之其中一者之一上表面之間的距離，係不大於該螢光層之一厚度的15%。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件之該分隔部之一厚度為該等LED晶片之一高度的一半以上。

較佳地，該發光裝置中，該密封構件之該分隔部包含一凸狀上表面，而該環繞部包含一凹狀上表面。

較佳地，該發光裝置中，該凸狀上表面與該凹狀上表面之間的距離，係不大於該螢光層之一厚度的15%。

較佳地，該發光裝置中，更包含一靜電防護元件，該靜電防護元件設置於該基板上，電性連接於該等電極接墊上，並被該密封構件包覆。

較佳地，該發光裝置中，該等發光單元之其中二者各包含一中心位置，而該靜電防護元件亦包含一中心位置，該等發光單元之該等中 心位置各與該靜電防護元件之該中心位置相距一第一距離，該等發光單元之該等中心位置係彼此相距一第二距離，該第二距離大於或等於該第一距離。

較佳地，該發光裝置中，該等發光單元之其中二者各包含一中心位置，而該靜電防護元件亦包含一中心位置，該等發光單元之該等中心位置各與該靜電防護元件之該中心位置相距一第一距離，該等發光單元之該等中心位置係彼此相距一第二距離，該第一距離及/或該第二距離不大於該環繞部之一邊長之一半。

為達上述目的之至少一者，本發明另揭露的發光二極體封裝結構係包含：一基板、複數個發光單元及一密封構件。該基板包含複數個電極接墊；該等發光單元，設置於該基板上，該等發光單元包含一第一發光單元至一第四發光單元，該第一至該第四發光單元各包含一LED晶片，該等LED晶片與該等電極接墊電性連接；以及該密封構件，設置於該基板上，且包覆該第一至該第四發光單元之每一者之一側面，其中，該密封構件包含一環繞部及一分隔部，該環繞部圍繞該第一至該第四發光單元，而該分隔部設置於該第一至該第四發光單元之間。

較佳地，在該發光二極體封裝結構中，該第一至該第四發光單元之各包含一中心位置，該第一發光單元之該中心位置與該第四發光單元之該中心位置係相距一第一距離，該第一發光單元之該中心位置與該第二或該第三發光單元之該中心位置係相距一第二距離，該第一距離大於該第二距離。

較佳地，在該發光二極體封裝結構中，該第一發光單元適以 發射出一藍色射出光，該第四發光單元適以發射出一白色射出光。

較佳地，在該發光二極體封裝結構中，設置於第一發光單元與該第四發光單元之間的該分隔部係包含一反射物質。

藉此，本發明的發光裝置及發光二極體封裝結構能至少提供以下的有益效果：1、該等發光單元可產生不多顏色或色溫之光線，藉由控制該等光線的產生時機及混合，可達到色彩或色溫調整之效果；2、密封構件可間隔各發光單元，以使各發光單元所產生之光線難以傳遞至其他發光單元中而產生非預期之光線；3、密封構件可局部覆蓋發光單元之上表面，以使發光單元整體更穩固設置於基板上，或是使發光單元之螢光層更穩固地設置於LED晶片上；4、該等發光單元可連接至同一個電極接墊，以縮減少電極接墊之面積，進而減少基板之供發光單元設置之面積；5、用以發射藍色射出光之第一發光單元與用以發射白色射出光之第四發光單元，兩者於基板上保持相對較大之距離，以避免藍色射出光造成第四發光單元產生非預期之光線。

為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。

1、1’‧‧‧發光裝置

2‧‧‧發光二極體封裝結構

10、10”‧‧‧基板

11、12、110、111、112、113‧‧‧電極接墊

13‧‧‧導通柱

20、20”‧‧‧發光單元

21、21”‧‧‧發光單元、第一發光單元

22、22”‧‧‧發光單元、第二發光單元

23”‧‧‧發光單元、第三發光單元

24”‧‧‧發光單元、第四發光單元

23、23’、230‧‧‧側面

24、201、34‧‧‧上表面

30、30”‧‧‧密封構件

31、31”‧‧‧環繞部

32、32”‧‧‧分隔部

200、200”‧‧‧LED晶片

210、210”‧‧‧LED晶片、第一LED晶片

220、220”‧‧‧LED晶片、第二LED晶片

230”‧‧‧LED晶片、第三LED晶片

240”‧‧‧LED晶片、第四LED晶片

341‧‧‧凹狀上表面

342‧‧‧凸狀上表面

400、400”‧‧‧螢光層

410‧‧‧螢光層、第一螢光層

420‧‧‧螢光層、第二螢光層

500‧‧‧靜電防護元件

600‧‧‧導線

X1、X2、X3、X1”、X2”、X3”、X4”‧‧‧中心位置

T1、T1”‧‧‧第一距離

T2、T2”‧‧‧第二距離

L‧‧‧邊長

第1圖為依據本發明之較佳實施例之發光裝置之俯視圖；第2圖為沿著第1圖之AA線之剖視圖；第3圖為依據本發明之較佳實施例之發光裝置之側視圖，其中第二發光單元 不具有螢光層；第4圖為依據本發明之較佳實施例之發光裝置之側視圖，其中密封構件局部覆蓋第一及第二發光單元之上表面；第5圖為依據本發明之較佳實施例之發光裝置之側視圖，其中分隔部為凸狀上表面，而環繞部為凹狀上表面；第6A圖為依據本發明之另一較佳實施例之發光裝置之俯視圖；第6B圖為依據本發明之另一較佳實施例之發光裝置之另一俯視圖；第7圖為依據本發明之又一較佳實施例之發光二極體封裝結構之俯視圖；及第8圖為依據本發明之又一較佳實施例之發光二極體封裝結構之立體圖。

請參閱第1圖及第2圖所示，其為依據本發明之第1較佳實施例之發光裝置1之俯視圖及剖視圖。發光裝置1可包含一基板10、複數個發光單元20及一密封構件30，該些元件的技術內容依序說明如下。

基板10可為陶瓷基板、印刷電路板或金屬導線架等，本實施例係以陶瓷基板為例。基板10可包含複數個電極接墊11，設置於基板10之一上表面，故可稱為上電極接墊。於本實施例，電極接墊11之數目係以三個為例，且為方便說明，每一個電極接墊11進一步標號為111~113。基板10還可包含複數個電極接墊12及導通柱13，該等電極接墊12設置於基板10之下表面(故可稱為下電極接墊)，而該等導通柱13設置於基板10之上表面及下表面之間，並接觸電極接墊11、12，俾使電極接墊11、12相電性導通。電極接墊12之數目可為三個，以對應電極接墊11之數目；於其他實施態樣 中(圖未示)，電極接墊12之數目可為兩個(較電極接墊11之數目減少一個)，而其中一個電極接墊12與兩個電極接墊11電性導通，另一個電極接墊12與一個電極接墊11電性導通。此外，電極接墊11可延伸至基板10之側面而露出(圖未示)，此時電極接墊12及導通柱13可省略設置。

發光單元20設置於基板10上，且其數目係以兩個為例，分別稱為第一發光單元21及第二發光單元22。每一個發光單元21、22包含一LED晶片200，分別稱為第一LED晶片210及第二LED晶片220。LED晶片210、220可為水平式晶片、垂直式晶片或倒覆式晶片，本實施例中，兩者皆為倒覆式晶片。LED晶片210、220所發出之顏色可相同或不同，例如同為藍光，其主峰波長為介於420nm至490nm。

為了能夠降低封裝體體積以及電極之設置，並同時能達到獨立調控LED晶片之目的，第一LED晶片210之兩電極(陰極及陽極)分別電性連接至基板10之電極接墊111及112，而第二LED晶片220之兩電極(陽極及陰極)電性連接至電極接墊112及113；申言之，設置於中間的電極接墊112同時電性連接至LED晶片210、220之陽極，構成共陽極之電性連接方式，如此，僅需三個電極接墊111~113即可同時電性連接兩個LED晶片210、220，藉以縮小基板10之上表面所需之面積。於其他實施態樣，兩個LED晶片210、220亦可採共陰極之連接方式；或者，兩個LED晶片210、220可彼此電性獨立，沒有共陽極或共陰極，此時電極接墊11之數目可為四個。得需注意的是，該共陽極或者是共陰極之電極設置，為了考量封裝體之體積縮減，因此該共陽極或者是共陰極之電極接墊112將設立於封裝體的中央部位，而其於電極接墊111及113則分別相對設置於共陽極或者是共陰極電極接 墊112之兩側。

每一個發光單元21、22更包含一螢光層400，分別稱為第一螢光層410及第二螢光層420。第一螢光層410覆蓋於第一LED晶片210上，而第二螢光層420覆蓋於第二LED晶片220上。第一與第二螢光層410、420可具有不同之波長轉換效果，也就是，螢光層410、420具有不同的螢光粉組成或不同的螢光粉濃度，俾使第一與第二發光單元21、22的射出光色溫不同。舉例而言，第一發光單元21之射出光較佳係一色溫約為2600K至3200K之白光，第二發光單元22之射出光較佳係一色溫約為5500K至6500K之白光。

於其他實施態樣中，如第3圖所示，僅有第一發光單元21包含螢光層400，而第二發光單元22僅包含第二LED晶片220。因此，第一發光單元21所射出之光線係由第一LED晶片210之光線混合螢光層400所轉換之光線而成，而第二發光單元22所射出之光線係為第二LED晶片220之光線，故兩者之色彩不同。舉例而言，第一發光單元21之射出光係一色溫約5500K至6500K之白光(冷白光)，第二發光單元22之射出光係為第二LED晶片220所發出之藍光(其主峰波長約為420nm至490nm)、綠光、黃光、橘光或紅光(其主峰波長約為625nm)。

請復參閱第1圖及第2圖，螢光層400可包含一基材(Matrix)及螢光物質，基材可為陶瓷材料或樹脂材料，陶瓷材料較佳為二氧化矽，而樹脂材料較佳為環氧樹脂或矽氧樹脂。螢光物質可使用選自由下列所構成之群組中之一或多者：(Sr,Ba)Si₂(O,Cl)₂N₂：Eu²⁺、Sr₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺、(Sr,Ba)MgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺、(Sr,Ba)₃MgSi₂O₈：Eu²⁺、SrAl₂O₄：Eu²⁺、SrBaSiO₄：Eu²⁺、 CdS：In、CaS：Ce³⁺、(Y,Lu,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂：Ce³⁺、Ca₃Sc₂Si₃O₁₂：Ce³⁺、SrSiON：Eu²⁺、ZnS：Al³⁺,Cu⁺、CaS：Sn²⁺、CaS：Sn²⁺,F、CaSO₄：Ce³⁺,Mn²⁺、LiAlO₂：Mn²⁺、BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺,Mn²⁺、ZnS：Cu⁺,Cl^-、Ca₃WO₆：U、Ca₃SiO₄Cl₂：Eu²⁺、Sr_xBa_yCl_zAl₂O_4-z/2：Ce³⁺,Mn²⁺(X：0.2、Y：0.7、Z：1.1)、Ba₂MgSi₂O₇：Eu²⁺、Ba₂SiO₄：Eu²⁺、Ba₂Li₂Si₂O₇：Eu²⁺、ZnO：S、ZnO：Zn、Ca₂Ba₃(PO₄)₃Cl：Eu²⁺、BaAl₂O₄：Eu²⁺、SrGa₂S₄：Eu²⁺、ZnS：Eu²⁺、Ba₅(PO₄)₃Cl：U、Sr₃WO₆：U、CaGa₂S₄：Eu²⁺、SrSO₄：Eu²⁺,Mn²⁺、ZnS：P、ZnS：P^3-,Cl^-、ZnS：Mn²⁺、CaS：Yb²⁺,Cl、Gd₃Ga₄O₁₂：Cr³⁺、CaGa₂S₄：Mn²⁺、Na(Mg,Mn)₂LiSi₄O₁₀F₂：Mn、ZnS：Sn²⁺、Y₃Al₅O₁₂：Cr³⁺、SrB₈O₁₃：Sm²⁺、MgSr₃Si₂O₈：Eu²⁺,Mn²⁺、α-SrO‧3B₂O₃：Sm²⁺、ZnS-CdS、ZnSe：Cu⁺,Cl、ZnGa₂S₄：Mn²⁺、ZnO：Bi³⁺、BaS：Au,K、ZnS：Pb²⁺、ZnS：Sn2⁺,Li⁺、ZnS：Pb,Cu、CaTiO₃：Pr³⁺、CaTiO₃：Eu³⁺、Y₂O₃：Eu³⁺、(Y,Gd)₂O₃：Eu³⁺、CaS：Pb²⁺,Mn²⁺、YPO₄：Eu³⁺、Ca₂MgSi₂O₇：Eu²⁺,Mn²⁺、Y(P,V)O₄：Eu³⁺、Y₂O₂S：Eu³⁺、SrAl₄O₇：Eu³⁺、CaYAlO₄：Eu³⁺、LaO₂S：Eu³⁺、LiW₂O₈：Eu³⁺,Sm³⁺、(Sr,Ca,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂：Eu²⁺,Mn²⁺、Ba₃MgSi₂O₈：Eu²⁺,Mn²⁺、ZnS：Mn²⁺,Te²⁺、Mg₂TiO₄：Mn⁴⁺、K₂SiF₆：Mn⁴⁺、SrS：Eu²⁺、Na_1.23K_0.42Eu_0.12TiSi₄O₁₁、Na_1.23K_0.42Eu_0.12TiSi₅O₁₃：Eu³⁺、CdS：In,Te、(Sr,Ca)AlSiN₃：Eu²⁺、CaSiN₃：Eu²⁺、(Ca,Sr)₂Si₅N₈：Eu²⁺以及Eu₂W₂O₇。

此外，螢光層400可包含不同比例之上述螢光物質。例如，第一螢光層410包含不同比例的一第一黃綠色螢光物質及一第一紅色螢光物質，以100重量份的基材計，第一黃綠色螢光物質為約90至120重量份，第一紅色螢光物質之重量份約5至15重量份；第二螢光層420包含一第二黃綠色螢光物質及一第二紅色螢光物質，以100重量份的基材計，第二黃綠色 螢光物質為約20至60重量份，第二紅色螢光物質之重量份約1至10重量份。又於一些實施態樣中，第一螢光層410包含第一黃綠色螢光物質及一第一紅色螢光物質，以100重量份的基材計，第一黃綠色螢光物為約20至60重量份，第一紅色螢光物質之重量份約1至10重量份；第二螢光層420僅包含一藍色螢光物質，以100重量份的基材計，藍色螢光粉為約1至20重量份。

螢光層400可採螢光貼片之方式提供，以覆蓋LED晶片200，然而，亦可以採噴塗、網版印刷、點膠、層壓、模塑等方式於LED晶片200上直接地形成螢光層400。

在使用螢光貼片來提供螢光層400的情況下，螢光貼片之螢光物質可於螢光貼片中呈不同濃度之分佈。申言之，以模塑的方式形成螢光貼片時，螢光貼片於其一側有較高濃度之螢光物質，使得該側較為平整光滑，而於相對的另一側有較低濃度之螢光物質，使得該側較為粗糙。因此，當螢光貼片之高濃度側貼覆於LED晶片200之上表面201時(即低濃度側朝外)，粗糙表面可減少光線之反射，提升發光裝置1之出光效率；相反的，若螢光貼片之低濃度側貼覆於LED晶片200之上表面201時(即高濃度側朝外)，則發光裝置1的外觀可較為平整。

此外，螢光貼片的外型可隨著LED晶片200之上表面201的形狀而改變，例如當LED晶片200之上表面201為矩型時，則同樣選用矩型的螢光貼片。同時，為了增加螢光貼片與發光裝置1之密封構件30之間的結合，螢光貼片的外側面可形成不同傾斜角度，增加螢光貼片的固定性。

螢光層400與LED晶片200構成的發光單元20設置至基板10可有若干方式，例如先將螢光層400覆蓋於LED晶片200上構成發光單元20 後，以單顆拾起放置(pick up and place)之方式，或者以批次轉印之方式，將發光單元20設置於基板10上。或者，可在基板10上逐步形成發光單元20，例如先將複數個LED晶片200固晶於基板10後，隨後以單顆拾起放置的方式將螢光層400覆蓋於部份或全部的LED晶片200上。此外，在放置螢光層400於LED晶片200上時，可先於LED晶片200上提供一透明膠體(圖未示)，透明膠體可藉由一點膠的製程來形成於LED晶片200上；之後，將螢光層400放置於LED晶片200上，以進行固定。透明膠體至少覆蓋於LED晶片200的整個上表面201或者至少一部份LED晶片200的側面。較佳地，各個發光單元20之上表面24(即螢光層400之上表面)可為齊平。

密封構件30適以密封發光單元20及其他內含部分(例如電極接墊11)之周圍，以抵抗外力破壞及減少環境對該些元件之影響。詳言之，密封構件30設置於基板10上，且包覆各發光單元20之側面23，甚至包覆基板10之上表面及電極接墊11；電極接墊12未有被包覆。密封構件30包含一環繞部31及一分隔部32，分隔部32設置於第一與第二發光單元21、22之間，且包覆第一及第二發光單元21、22兩者相面對之側面23(即內側面)，或可說，第一與第二發光單元21、22被分隔部32分隔；環繞部31環繞第一及第二發光單元21、22兩者未相面對之側面23’(即外側面)。密封構件30可藉由點膠、壓模或噴塗等製程來形成。

密封構件30較佳地係包含反射物質，例如二氧化鈦、氮化硼或氧化鋯等，使得密封構件30可作為一反射構件；此時，密封構件30較佳地完整包覆發光單元20之側面23、23’。如此，第一發光單元21之光線難以穿過密封構件30而抵達第二發光單元22，故第二螢光層420不會被激發出光 線，反之亦然，避免發光單元20彼此干擾的問題。因此，當控制第一發光單元21發光時，第二發光單元22不會被激發而產生非預期之光線。

為了更進一步避免發光單元21、22彼此之間的光干擾現象，分隔部32的厚度(即第一發光單元21至第二發光單元22之側面23之間的最短距離)較佳地至少為LED晶片200之高度的一半以上，但不超過LED晶片200之外側面(側面23’)至發光裝置1之外側面(密封構件30之外側面)之間的最短距離，如此分隔部32中所存在的反射物質的濃度足夠以反射發光單元21、22的光至外部，而不會產生發光單元21、22互相干擾的現象。於一實施態樣中，分隔部32之厚為160μm。

另一方面，請參閱第4圖所示，密封構件30較佳地可略高於螢光層400，且密封構件30局部地包覆發光單元21、22之上表面24(即螢光層400之上表面)，而達到固定的效果。也就是，除了側面23、23’外，密封構件30可包覆上表面24之至少外圍處，使得螢光層400受熱而膨脹時，不致造成脫離LED晶片200的現象。此外，為避免影響到發光裝置1的發光光型，密封構件30之上表面34與發光單元20之上表面24之間的距離(即高度差)，係不大於、且較佳地小於螢光層400厚度的15%，如此，密封構件30同時可以產生對螢光貼片(螢光層400)卡合的效果，但是卻不會影響到發光光型。

請參閱第5圖所示，密封構件30的上表面34較佳地可形成為一凸狀或凹狀之新月形結構，詳言之，分隔部32之上表面可形成一凸狀上表面341，而環繞部31之上表面可形成一凹狀上表面342；凸狀上表面341之最高點與凹狀上表面342之最低點之間的高度差，較佳地係不大於螢光層400的厚度的15%，可使密封構件30能固定螢光層400外還可避免干擾光型。

請復參第2圖，密封構件30之上表面34亦可與第一及第二發光單元21、22之上表面24齊平，即共平面。再請復閱第3圖，密封構件30可完整包覆第一及第二發光單元21、22之上表面24及側面23、23’，且密封構件30至少於上表面24上的部分可為透光者(不包含反射物質)，使得發光單元21、22所產生之光線可穿過密封構件30。

請復參第1圖，發光裝置1更可包含一或複數個靜電防護元件500，其設置於基板10上。以兩個靜電防護元件500為例，其分別對應於第一發光單元21及第二發光單元22；其中一個靜電防護元件500與電極接墊111及112電性連接，以與第一發光單元21相併聯，另一個靜電防護元件500與電極接墊113及112電性連接，以與第二發光單元22相併聯，俾以提供發光單元21及22之靜電保護。靜電防護元件500可被密封構件30之環繞部31包覆，也就是，於發光裝置1之製程中，靜電防護元件500先設置於基板10上，隨後密封構件30完整包覆靜電防護元件500，使靜電防護元件500不露出於發光裝置1之外。靜電防護元件500可為齊納二極體(Zener diode)，亦可選自下列所構成群組中之一者：壓敏電阻(Varistor)、多層變阻器(MLV)、聚合物ESD抑制器(PESD)以及瞬態電壓抑制器(TVS)。

以下將以若干個實範例進一步說明發光裝置1的技術內容。

範例1(請配合參閱第1圖及第2圖)：

首先，形成第一及第二螢光層410、420。也就是，在100重量份的矽氧樹脂中混入105重量份的Y₃(Al,Ga)₅O₁₂：Ce³⁺及14重量份的(Sr,Ca)AlSiN₃：Eu²⁺；隨後將其在130℃下模塑5分鐘，接著進行多段烘烤(例如以80℃烘烤60分鐘，再以120℃烘烤60分鐘，再以180℃烘烤120分鐘)， 即可形成一厚度為約160μm的螢光貼片型態的第一螢光層410。重覆相同模塑條件，形成一厚度約160μm的螢光貼片型態的第二螢光層420，惟在100重量份的矽氧樹脂中混入36重量份的Y₃(Al,Ga)₅O₁₂：Ce³⁺及4重量份(Sr,Ca)AlSiN₃：Eu²⁺。

隨後，提供一基板10，並且提供二個相同的波長為450nm之倒覆式藍光晶片，作為第一及第二LED晶片210、220，並以直接鍵接(Direct bonding)的方式固晶於基板10上。接著提供二齊納二極體之靜電防護元件500，固晶於上下兩側之電極接墊111、113，並藉由導線與中間之電極接墊112電性連接。

爾後，第一螢光層410之低濃度側貼覆於第一LED晶片210，形成第一發光單元21；將第二螢光貼層420之低濃度側貼覆於第二LED晶片220上，形成第二發光單元22。如此，第一及第二螢光層410、420皆為高濃度側朝上之形式，且其上表面實質上等高(齊平)。之後，以模塑之方式(溫度為130℃，模塑時間為5分鐘)將具有反射物質之矽氧樹脂組合物填入第一及第二LED晶片210及220之間，以形成具有反射物質之密封構件30。密封構件30完全覆蓋靜電防護元件500，並高於第一及第二螢光層410、420之上表面約20μm；此高度差約為第一及第二螢光層410、420的厚度的12.5%。隨後，對密封構件30進行多段式烘烤(例如以80℃烘烤60分鐘，再以120℃烘烤60分鐘，再以180℃烘烤120分鐘)，以使其固化。最後，利用鑽石刀具等方式來切割密封構件30及基板10，形成單粒化的發光裝置1。發光裝置1在點亮後，第一發光單元21係發出色溫約2700K的白光，第二發光單元22係發出色溫約5800K的白光。

範例2(請配合參閱第1圖及第2圖)：

重覆範例1之操作參數，惟螢光層400中的螢光物質組成及濃度不同，即在第一螢光層410中，係於100重量份的矽氧樹脂中混入36重量份的Y₃(Al,Ga)₅O₁₂：Ce³⁺及4重量份的(Sr,Ca)AlSiN₃：Eu²⁺，而且在第二螢光層420中，係於100重量份的矽氧樹脂中混入9重量份的BaSi₂(O,Cl)₂N₂：Eu²⁺。在重覆實施例1之步驟後最終形成單粒化之發光裝置1，而其在點亮後，第一發光單元21可發出色溫約5800K的白光，第二發光單元22可發出主峰波長為450nm(第二LED晶片220之光線)及470nm(第二螢光層420所激發出的光線)所混合出的藍光。

於上述兩範例中，螢光層400之上表面可能被密封構件30之樹脂覆蓋過多，導致發光單元20的發光效率下降。為改善此問題，於進行刀具切割之前，可利用機溶劑將過多的樹脂清潔(移除)。

請參閱第6A圖及第6B圖所示，其為依據本發明之第2較佳實施例之發光裝置1’之二俯視圖。發光裝置1’與發光裝置1具有相似之構成，故兩者之技術內容可相互參照。發光裝置1’之第一及第二發光單元21、22與基板10的電性連接可採共陽極(或共陰極)方式；第一發光單元21包含一LED晶片210及一螢光層400(如第3圖所示)，LED晶片210可為主峰波長為450nm(藍光)之倒覆式晶片，其兩電極可固晶在左邊的及中間的電極接墊111、112上；螢光層400包含100重量份之矽氧樹脂及150重量份的Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺，第一發光單元21整體可發出色溫約5800K的白光。第二發光單元22包含一LED晶片220(如第3圖所示)，其可主峰波長為625nm(紅光)、且陽極朝下、陰極朝上之垂直式晶片，其陽極固晶在中間的電極接墊 112上，並且利用導線600電性連接右邊之電極接墊113。

發光裝置1’僅包含一個靜電防護元件500，其可為齊納二極體，且本身包含複數個P-N接面，該等P-N接面具有共用的陽極，但具有各自的陰極。靜電防護元件500設置於基板10上，其共用的陽極與中間的電極接墊112上電性連接，而其各自的陰極則透過導線600與兩側的電極接墊111、113電性連接；因此，僅需一個靜電防護元件500即可電性連接發光單元21、22，有效地減少元件的數目，又可達到保護發光單元21、22之目的。此外，靜電防護元件500較佳地係位於發光單元21、22的相對側處，且對應發光單元21、22之間的間隔(即分隔部32)，以避免導線600過於接近而導致發光單元22與靜電防護元件500短路。

再者，如第6B圖所示，第一及第二發光單元21、22分別包含一中心位置X1及X2(即上表面之形心)，而靜電防護元件500包含一中心位置X3，中心位置X1與中心位置X3相距一第一距離T1、中心位置X2與中心位置X3亦相距一第一距離T1，也就是，中心位置X1與X3之間的距離係相同於中心位置X2與X3之間的距離；中心位置X1及X2彼此相距一第二距離T2，較佳地，第二距離T2大於或等於第一距離T1，使得各中心位置X1~X3之連線將形成一等腰三角形或正三角形。如此，第一發光單元21及第二發光單元22所發出的發射光則可投射於一水平軸線上。

此外，第一距離T1或第二距離T2較佳地不大於發光裝置1’任一外側壁之邊長之一半，也就是，若環繞部31之邊長為L，第一距離T1或第二距離T2不大於邊長L之一半。如此，可使靜電防護元件500及發光單元21、22較緊密地設置於基板10上，以減少基板10之上表面之面積。

以上是發光裝置1、1’的技術內容的說明，接著將說明依據本發明之第3較佳實施例之發光二極體封裝結構2的技術內容，其可與上述發光裝置1、1’的技術內容互相參照。

請參閱第7圖及第8圖所示，發光二極體封裝結構2可視為兩個發光裝置1、兩個發光裝置1’或發光裝置1、1’的組合而成，然並不限定於此；發光二極體封裝結構2可包含基板10”、多個發光單元20”及密封構件30”，基板10”上設置有複數個電極接墊110(以八個為例)，分別成對地與第一至第四發光單元21”~24”電性連接；若採共陽極/共陰極之方式，則僅需六個電極接墊110即可使基板10”與該等發光單元21”~24”電性連接；第一至第四發光單元21”~24”各包含一LED晶片，分為第一至第四LED晶片210”~240”，第一及第二LED晶片210”、220”可為水平式晶片，第三及第四LED晶片230”、240”可為垂直式晶片；第一至第四LED晶片210”~240”亦可為倒覆式晶片。

第一至第四LED晶片210”~240”可選用發出可見光者(例如藍光、綠光、橘光或黃光等)，或是選用發出不可見光者(例如紫外光或紅外光等)，而本實施例中，第一至第四LED晶片210”~240”選用紅光、綠光及藍光LED晶片之三晶組合(RGB)，亦可選用紅光、綠光、藍光及白光LED晶片之四晶組合(RGBW)、紅光、綠光、藍光及橘光LED晶片之四晶組合(RGBO)或紅光、綠光、藍光及黃光LED晶片之四晶組合(RGBY)，以得到高色飽度和演色性之光線。此外，藉由調節第一至第四LED晶片210”~240”之電流，可達到期望的白平衡及亮度。

以RGBW及RGBY為例進一步說明。第一至第四發光單元 21”~24”可採矩形陣列的形式排列，第一LED晶片210”及第四LED晶片240”皆選用藍光LED晶片，且第四LED晶片240”上覆蓋有一螢光層400”；第二及第三LED晶片220”及230”選用紅光及綠光LED晶片。無螢光層的第一至第三發光單元21”~23”可分別發射一藍色射出光、紅色射出光及綠色射出光，而第四發光單元24”可發射出一白色射出光或黃色射出光，視螢光層400”的螢光物質之種類及組成而定。該螢光物質可選用Garnet、Nitride、Silicate、KSF和Sialon等類型的粉體調配所欲發出的波長；其中Garnet可使用例如YAG系列的螢光粉，Y代表Yttrium，又可以Tb、Lu、Gd、La、Sc、Sm等群組中至少一種元素取代，A代表Al，又可以Ga、In等群組中至少一種元素取代；Nitride粉可為CASN或SCASN等。形成螢光層400”時，可利用對應第四LED晶片240”大小的遮罩，將螢光層400”選擇性的噴塗在第四LED晶片240”上方。

另一方面，在點亮第一發光單元21”時，所發射出的藍色射出光可能會激發第四發光單元24”的螢光層400”而產生白色射出光或黃色射出光，造成藍光色偏。為改善或避免此問題，可將第一及第四發光單元21”及24”放置在相對較遠的對角線位置，以相距較遠的一第一距離T1”；也就是，第一至第四發光單元21”~24”分別具有一中心位置X1”~X4”，而中心位置X1”及X4”彼此相距第一距離T1”、中心位置X1”及X2”相距第二距離T2”、中心位置X1”及X3”彼此相距第二距離T2”，該第一距離T1”大於第二距離T2”。

此外，包覆第一與第四發光單元21”、24”的密封構件30”若為不透光或高反光者，也可改善上述的藍光色偏。具體而言，密封構件30” 包含一環繞部31”及一分隔部32”，分隔部32”設置於第一至第四發光單元21”~24”之間，包覆第一至第四發光單元21”~24”彼此相面對之各兩個側面230，環繞部31”環繞第一至第四發光單元21”~24”；至少在第一與第四發光單元21”、24”之間分隔部32”可包含不透光或反射率高於50%的反射物質(例如二氧化鈦、氮化硼及/或氧化鋯等)，以作為隔牆結構，阻擋第一發光單元21”所發射出的的藍色射出光到達第四發光單元24”。

又一方面，第一至第四LED晶片210”~240”可分別與一獨立式電源(圖未示)對應連接，故可單獨地被開啟與關閉。於是，第一至第四LED晶片210”~240”可同時被點亮、或是僅部分被點亮，來達到調變發光顏色及色溫(2200-3500K)的效果。該等電源可搭配有線或無線方式的智能照明調控系統，來達到所欲的照明功效；其中，無線方式可包括：紅外線控制、無線射頻控制、GPRS/CDMA控制、Wi-Fi控制或ZigBee控制等。

綜合上述，本發明所提供的發光裝置及發光二極體封裝結構可產生不同色彩或色溫之光線，進而達到色彩或色溫調整之效果，亦可使各發光單元所發射之光線不易造成其他發光單元產生光線，或使基板之供發光單元設置之面積縮減，俾以減少整體之體積。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (20)

1. 一種發光裝置，包含：一基板，包含複數個電極接墊；複數個發光單元，設置於該基板上，該等發光單元各包含一LED晶片，該等LED晶片與該等電極接墊電性連接；以及一密封構件，設置於該基板上，且包覆該等發光單元之每一者之一側面，其中，該密封構件包含一環繞部及一分隔部，該環繞部圍繞該等發光單元，而該分隔部設置於該等發光單元之間。
2. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該等發光單元之每一者各包含一螢光層，該螢光層覆蓋於該LED晶片上。
3. 如請求項1所述的發光裝置，其中，該等發光單元之其中一者包含一螢光層，該螢光層覆蓋於該LED晶片上。
4. 如請求項2或3所述的發光裝置，其中，該螢光層係為一螢光貼片。
5. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件更局部地包覆該等發光單元之其中一者之一上表面。
6. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該等發光單元之每一者適以發射一射出光，該等射出光係具有彼此不同之波長或色溫。
7. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件更包含一反射物質，俾使該密封構件為一反射構件。
8. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該等電極接墊之其中一者係同時電性連接至該等LED晶片之每一者之一電極。
9. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件之一上表面高於或齊平於該等發光單元之其中一者之一上表面。
10. 如請求項2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件之一上表面與該等 發光單元之其中一者之一上表面之間的距離，係不大於該螢光層之一厚度的15%。
11. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件之該分隔部之一厚度為該等LED晶片之一高度的一半以上。
12. 如請求項2或3所述的發光裝置，其中，該密封構件之該分隔部包含一凸狀上表面，而該環繞部包含一凹狀上表面。
13. 如請求項12所述的發光裝置，其中，該凸狀上表面與該凹狀上表面之間的距離，係不大於該螢光層之一厚度的15%。
14. 如請求項1、2或3所述的發光裝置，更包含一靜電防護元件，該靜電防護元件設置於該基板上，電性連接於該等電極接墊上，並被該密封構件包覆。
15. 如請求項14所述的發光裝置，其中，該等發光單元之其中二者各包含一中心位置，而該靜電防護元件亦包含一中心位置，該等發光單元之該等中心位置各與該靜電防護元件之該中心位置相距一第一距離，該等發光單元之該等中心位置係彼此相距一第二距離，該第二距離大於或等於該第一距離。
16. 如請求項14所述的發光裝置，其中，該等發光單元之其中二者各包含一中心位置，而該靜電防護元件亦包含一中心位置，該等發光單元之該等中心位置各與該靜電防護元件之該中心位置相距一第一距離，該等發光單元之該等中心位置係彼此相距一第二距離，該第一距離及/或該第二距離不大於該環繞部之一邊長之一半。
17. 一種發光二極體封裝結構，包含：一基板，包含複數個電極接墊；複數個發光單元，設置於該基板上，該等發光單元包含一第一發光 單元至一第四發光單元，該第一至該第四發光單元各包含一LED晶片，該等LED晶片與該等電極接墊電性連接；以及一密封構件，設置於該基板上，且包覆該第一至該第四發光單元之每一者之一側面，其中，該密封構件包含一環繞部及一分隔部，該環繞部圍繞該第一至該第四發光單元，而該分隔部設置於該第一至該第四發光單元之間。
18. 如請求項17所述的發光二極體封裝結構，其中，該第一至該第四發光單元之各包含一中心位置，該第一發光單元之該中心位置與該第四發光單元之該中心位置係相距一第一距離，該第一發光單元之該中心位置與該第二或該第三發光單元之該中心位置係相距一第二距離，該第一距離大於該第二距離。
19. 如請求項17或18所述的發光二極體封裝結構，其中，該第一發光單元適以發射出一藍色射出光，該第四發光單元適以發射出一白色射出光。
20. 如請求項17或18所述的發光二極體封裝結構，其中，設置於第一發光單元與該第四發光單元之間的該分隔部係包含一反射物質。