CN204011469U - 发光二极管封装及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种发光二极管封装，包括透光基板、至少一发光二极管芯片、第一封装层以及第二封装层。透光基板具有第一表面以及相对于第一表面的第二表面。发光二极管芯片配置于透光基板的第一表面上。第一封装层配置于透光基板的第一表面上且覆盖发光二极管芯片。第二封装层配置于透光基板的第二表面上且在垂直于透光基板的方向上与发光二极管芯片重叠。发光二极管芯片用以发出一光束。部分的光束经过透光基板以及第二封装层而离开发光二极管封装。此外，一种包括上述发光二极管封装的照明装置也被提出。

Description

发光二极管封装及照明装置
技术领域
本实用新型是有关于一种光电组件，且特别是有关于一种发光二极管封装及照明装置。
背景技术
发光二极管芯片的工作原理如下：由对发光二极管芯片施加电流，邻近于发光二极管芯片的第一型半导体层与第二型半导体层交界处的电子电洞会复合，进而使发光二极管芯片发出光束。有别于传统的加热或放电等发光方式，由于发光二极管芯片的发光现象是属于冷性发光，因此发光二极管芯片具有使用寿命长的优点。此外，发光二极管芯片更具有反应速度快、体积小、省电、低污染等优点，因此发光二极管芯片已广泛地被应用在各种领域中。
为了进一步地提升发光二极管芯片的使用寿命及信赖性，发光二极管芯片完成后多会再进行一封装制程，以构成发光二极管封装。图1为现有技术的发光二极管封装的示意图。请参照图1，一般而言，完成后的发光二极管芯片10会固定于一杯状物20中，即俗称的固晶制程。然后，再将发光二极管芯片10的二电极12分别与二导电接脚30电性连接。之后，再将具有荧光粉的封装材料40填入杯状物20，以覆盖发光二极管芯片10，于此便完成了发光二极管封装50。然而，由于导电接脚30及杯状物20多为不透光材质，因此从发光二极管芯片10的第一型半导体层14与第二型半导体层16交界处15发出的部分光束L会被导电接脚30及杯状物20阻挡，从而降低了发光二极管封装50的光提取效率。
实用新型内容
本实用新型提供一种发光二极管封装，其光提取效率高。
本实用新型提供一种照明装置，其光提取效率高。
本实用新型的发光二极管封装，包括透光基板、至少一发光二极管芯片、第一封装层以及第二封装层。透光基板具有第一表面以及相对于第一表面的第二表面。发光二极管芯片配置于透光基板的第一表面上。第一封装层配置于透光基板的第一表面上且覆盖发光二极管芯片。第二封装层配置于透光基板的第二表面上且在垂直于透光基板的方向上与发光二极管芯片重叠。发光二极管芯片用以发出一光束。部分的光束经过透光基板以及第二封装层而离开发光二极管封装。
本实用新型的照明装置，包括灯罩、与灯罩围出一容置空间的灯头以及上述的发光二极管封装。发光二极管封装配置于容置空间中。
在本实用新型的一实施例中，上述的透光基板为玻璃基板。
在本实用新型的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片包括第一半导体层、与第一半导体层连接的第二半导体层、配置于第一半导体层上的第一电极以及配置于第二半导体层上且与第一电极分离的第二电极。
在本实用新型的一实施例中，上述的至少一发光二极管芯片为多个发光二极管芯片。透光基板更具有第一供电电极以及与第一供电电极分离的第二供电电极。发光二极管芯片由第一供电电极向第二供电电极排成至少一发光二极管芯片列。发光二极管封装更包括多条导线。发光二极管芯片列中除了最靠近第一供电电极的一个发光二极管芯片以外，部份的多个发光二极管芯片的每一个发光二极管芯片的第二电极通过一条导线与相邻的一个发光二极管芯片的第一电极电性连接。最靠近第一供电电极的一个发光二极管芯片的第一电极通过一条导线与第一供电电极电性连接。而最靠近第二供电电极的一个发光二极管芯片的第二电极通过一条导线与第二供电电极电性连接。简单说，同一发光二极管芯片列的多个发光二极管芯片彼此串联。
在本实用新型的一实施例中，上述的发光二极管芯片排成多个发光二极管芯片列。这些发光二极管芯片列彼此并联。
在本实用新型的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片具有面向透光基板的底面、相对于底面的顶面以及连接底面与顶面的侧面。发光二极管芯片彼此相隔开。
在本实用新型的一实施例中，上述的第一封装层包括第一封装材料以及混入第一封装材料的第一荧光粉，而第二封装层包括第二封装材料以及混入第二封装材料的第二荧光粉。
在本实用新型的一实施例中，部分上述的光束经过第二封装层的第二荧光粉后转换为与光束颜色不同的第二色光，而另一部分的光束经过第一封装层的第一荧光粉后转换为与光束颜色不同的第一色光。
在本实用新型的一实施例中，上述的第一色光以及第二色光皆为白光。
基于上述，在本实用新型一实施例的发光二极管封装及照明装置中，是利用透光基板来封装发光二极管芯片，因此除了从发光二极管芯片的顶面、侧面发出的光束可传递至发光二极管封装外，从发光二极管芯片的底面发出的光束亦可穿过透光基板，进而为使用者所运用。如此一来，发光二极管封装以及照明装置的光提取效率便可提高。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术的发光二极管封装的示意图。
图2A为本实用新型一实施例的发光二极管封装的上视示意图。
图2B为沿图2A的剖线A-A’绘示的发光二极管封装的剖面示意图。
图3为本实用新型一实施例的照明装置的示意图。
10：发光二极管芯片
12：电极
14：第一型半导体层
15：交界处
16：第二型半导体层
20：杯状物
30：导电接脚
40：封装材料
50：发光二极管封装
100：发光二极管封装
110：透光基板
110a：第一表面
110b：第二表面
112：第一供电电极
114：第二供电电极
120：发光二极管芯片
120a：底面
120b：顶面
120c：侧面
122：第一半导体层
124：第二半导体层
126：第一电极
128：第二电极
130：第一封装层
132：第一封装材料
134：第一荧光粉
140：第二封装层
142：第二封装材料
144：第二荧光粉
150：透光胶
160：导线
200：灯罩
300：灯头
1000：照明装置
A-A’：剖线
L、L1、L2：光束
R：发光二极管芯片列
R1、R2：区域
X：容置空间
z：方向
具体实施方式
图2A为本实用新型一实施例的发光二极管封装的上视示意图。图2B为沿图2A的剖线A-A’绘示的发光二极管封装的剖面示意图。请参照图2A及图2B，发光二极管封装100包括透光基板110、至少一发光二极管芯片120、第一封装层130以及第二封装层140。透光基板110具有相对的第一表面110a以及第二表面110b。在本实施例中，第一表面110a以及第二表面110b可为互相平行的二平面。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，第一表面110a以及第二表面110b也可为凸面、凹面、平面或其组合。透光基板110的材质以选用具有高透光率的材质为佳，例如玻璃，但本实用新型不限于此，在其他实施例中，透光基板110亦可选用其他适当透光材料。
至少一发光二极管芯片120配置于透光基板110的第一表面110a上。在本实施例中，至少一发光二极管芯片120可利用一透光胶150固着于透光基板110的第一表面110a上。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，发光二极管芯片120也可利用其他适当方式固定在透光基板110的第一表面110a上。在本实施例中，至少一发光二极管芯片120可以是多个发光二极管芯片120，这些发光二极管芯片120可数组排列于透光基板110上。然而，本实用新型不限于此，发光二极管芯片120的使用数量及排列方式均可视实际的需求做适当的设计。
如图2B所示，在本实施例中，每一发光二极管芯片120包括第一半导体层122(例如n型半导体层)、与第一半导体层122连接的第二半导体层124(例如p型半导体层)、配置于第一半导体层122上的第一电极126以及配置于第二半导体层124上且与第一电极126分离的第二电极128。更进一步地说，第二半导体层124位第一半导体层122与透明基板110之间。第二半导体层124具有被第一半导体层122暴露出的区域R2。第二电极128可配置于区域R2上。第一半导体层122具有与第二半导体层124重叠的区域R1。第一电极126可配置于区域R1上。每一发光二极管芯片120具有面向透光基板110的底面120a、相对于底面120a的顶面120b以及连接底面120a与顶面120b的侧面120c。在本实施例中，第一电极126以及第二电极128可配置在顶面120b上。然而，需说明的是，本实用新型的发光二极管芯片的形式并不限于本段所述及图2A、图2B所示，在其他实施例中，发光二极管芯片也可为其他适当形式。
请继续参照图2A及图2B，在本实施例中，透光基板110更具有第一供电电极112以及与第一供电电极112分离的第二供电电极114。每一发光二极管芯片120的第一电极126以及第二电极128分别与透光基板110的第一供电电极112以及第二供电电极114电性连接。详言之，发光二极管封装100可选择性包括多条导线160。多条导线160电性连接每一发光二极管芯片120的第一电极126与第一供电电极112以及每一发光二极管芯片120的第二电极128与第二供电电极114。在本实施例中，发光二极管芯片120可利用打线(wire bonding)的方式与第一供电电极112以及第二供电电极114电性连接。然而，本实用新型不限于此，在他实施例中，发光二极管芯片120亦可利用覆晶(flip chip)或其他适当的方式与第一供电电极112以及第二供电电极114电性连接。
在本实施例中，如图2A所示，多个发光二极管芯片120由第一供电电极112向第二供电电极114排成多个发光二极管芯片列R。发光二极管封装100更包括多条导线160。如图2B所示，每一发光二极管芯片列R中除了最靠近第一供电电极112的一个发光二极管芯片120以外，部分的发光二极管芯片120的每一个发光二极管芯片120的第二电极128通过一条导线160与相邻的一个发光二极管芯片120的第一电极126电性连接。最靠近第一供电电极112的一个发光二极管芯片120的第一电极126通过一条导线160与第一供电电极112电性连接。而最靠近第二供电电极114的一个发光二极管芯片120的第二电极128通过一条导线160与第二供电电极114电性连接。简言之，每一发光二极管芯片列R的多个发光二极管芯片120是彼此串联。此外，如图2A所示，多个发光二极管芯片列R是彼此并联的。然而，本实用新型不限于此，在其他实施例中，多个发光二极管芯片120也可其他适当的方式电性连接。
第一封装层130配置于透光基板110的第一表面110a上且覆盖发光二极管芯片120。更进一步地说，在本实施例中，第一封装层130可全面性覆盖透光基板110的第一表面110a上且覆盖每一发光二极管芯片120的顶面120b与侧面120c以及导线160。第一封装层130包括第一封装材料132以及混入第一封装材料132的第一荧光粉134。在本实施例中，第一荧光粉134例如为黄磷，但本实用新型不以此为限。
当第一供电电极112以及第二供电电极114供应一电流至每一发光二极管芯片120的第一电极126以及第二电极128时，每一发光二极管芯片120可发出光束L。在本实施例中，光束L未经过第一封装层130或第二封装层140之前，例如为蓝光。部分的光束L1经过第一封装层130的第一荧光粉134后可转换为与光束L颜色不同的第一色光，例如白光。
第二封装层140配置于透光基板110的第二表面110b上且在垂直于透光基板110的方向z上与发光二极管芯片120重叠。更进一步地说，第二封装层140可全面性覆盖透光基板110的第二表面110b，而透光基板110的第二表面110b被第二封装层140覆盖处可完全地覆盖每一发光二极管芯片120的底面120a。在本实施例中，第二封装层140包括第二封装材料142以及混入第二封装材料142的第二荧光粉144。在本实施例中，第二荧光粉144例如为黄磷，但本实用新型不以此为限。
当第一供电电极112以及第二供电电极114供应一电流至每一发光二极管芯片120的第一电极126以及第二电极128时，每一发光二极管芯片120可发出光束L。在本实施例中，光束L未经过第一封装层130或第二封装层140之前，例如为蓝光。部分的光束L2经过第二封装层140的第二荧光粉144后可转换为与光束L颜色不同的第二色光，例如白光。
需说明的是，上述的光束L未经过第一封装层130或第二封装层140之前的颜色、第一荧光粉134的用料、第二荧光粉144的用料是用以举例说明本实用新型，而非用以限制本实用新型。光束L未经过第一封装层130或第二封装层140之前的颜色、第一荧光粉134的用料、第二荧光粉144的用料皆可视发光二极管封装100最终所要呈现的发光形态而定。更进一步地说，在其他实施例中，若发光二极管封装最终要呈现多种色光，则第一荧光粉134、第二荧光粉144也可选用不同的用料。
值得一提的是，当利用透光基板110来封装发光二极管芯片120时，除了从发光二极管芯片120的顶面120b、侧面120c发出的光束L可传递至发光二极管封装100外，从发光二极管芯片120的底面120a发出的光束L也可经过透光基板110以及第二封装层140而传递至发光二极管封装100外，进而为使用者所运用。即，利用透光基板110封装发光二极管芯片120可提升发光二极管封装100的光提取效率。
另一提的是，本实施例的发光二极管封装100可选用价格低廉的多个发光二极管芯片120作为发光源。多个发光二极管芯片120彼此相隔开，且任一个发光二极管芯片120暴露出其余的每一个发光二极管芯片120的底面120a、顶面120b及侧面120c。因此，发光源的总发光面积可极大化，是以成本低廉且具有高亮度的发光二极管封装100可实现。
图3为本实用新型一实施例的照明装置的示意图。请参照图3，照明装置1000包括灯罩200、灯头300以及发光二极管封装100。灯罩200与灯头300围出容置空间X。发光二极管封装100配置于容置空间X中。由于从发光二极管芯片120的顶面120b、侧面120c以及底面120a所发出的光束L皆可传递至发光二极管封装100外，因此采用发光二极管封装100的照明装置1000可实现一向四面八方发光的光源。
综上所述，在本实用新型一实施例的发光二极管封装及照明装置中，是利用透光基板来封装发光二极管芯片，因此除了从发光二极管芯片的顶面、侧面发出的光束可传递至发光二极管封装外，从发光二极管芯片的底面发出的光束亦可穿过透光基板而为使用者所运用。如此一来，发光二极管封装以及照明装置的光提取效率便可提高。
虽然本实用新型已以实施例公开揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰变化，故本实用新型的保护范围当视后附的应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种发光二极管封装，其特征在于，包括：
一透光基板，具有相对的一第一表面以及一第二表面；
至少一发光二极管芯片，配置于该透光基板的该第一表面上；
一第一封装层，配置于该透光基板的该第一表面上且覆盖该发光二极管芯片；以及
一第二封装层，配置于该透光基板的该第二表面上且在垂直于该透光基板的一方向上与该发光二极管芯片重叠，该发光二极管芯片用以发出一光束，部分的该光束经过该透光基板以及该第二封装层而离开该发光二极管封装。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装，该透光基板为一玻璃基板。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装，该至少一发光二极管芯片为多个发光二极管芯片，每一该发光二极管芯片包括一第一半导体层、与该第一半导体层连接的一第二半导体层、配置于该第一半导体层上的一第一电极以及配置于该第二半导体层上且与该第一电极分离的一第二电极。
4.如权利要求3所述的发光二极管封装，该透光基板更设有一第一供电电极以及与该第一供电电极分离的一第二供电电极，该发光二极管芯片由该第一供电电极向该第二供电电极排成至少一发光二极管芯片列，该发光二极管封装更包括多条导线，该发光二极管芯片列中除了最靠近该第一供电电极的一该发光二极管芯片以外，部分的该发光二极管芯片的每一该发光二极管芯片的该第二电极通过该导线与相邻的该发光二极管芯片的该第一电极电性连接，而最靠近该第一供电电极的该发光二极管芯片的该第一电极通过另一该导线与该第一供电电极电性连接，且最靠近该第二供电电极的该发光二极管芯片的该第二电极通过又一该导线与该第二供电电极电性连接。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装，该发光二极管芯片排成多个发光二极管芯片列，而该发光二极管芯片列彼此并联。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装，该至少一发光二极管芯片为多个发光二极管芯片，每一该发光二极管芯片具有面向该透光基板的一底面、相对于该底面的一顶面以及连接该底面与该顶面的一侧面，该发光二极管芯片彼此相隔开。
7.一种照明装置，其特征在于，包括：
一灯罩；
一灯头，该灯罩与该灯头围出一容置空间；以及
如权利要求1至6中任意一项所述的该发光二极管封装，配置于该容置空间中。
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