TWM619981U - 封裝發光元件 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種封裝發光元件，包含一發光元件，以及一螢光材料層，包覆該發光元件，其中從一剖面方向來看，該螢光材料層包含有一V型頂面。本創作的特徵在於，將螢光材料層的頂面設計成V型，可以降低發光元件所發出的光線在螢光材料層內的反射次數，提高發光元件的出光率。

Description

封裝發光元件

本創作係有關於光學領域，尤其是關於一種具有V型底面的反射層的封裝發光元件，其中反射層的V型底面可以降低光線的上下反射次數，提高發光效率。

發光二極體(LED)背光源的演進，從側入式到直下式，現已進入區域調光(local dimming)，其目地不外乎獲得更精緻鮮豔的畫面，以及追求更薄型化的螢幕顯示器，但對於製造商而言仍需兼顧成本。

隨著科技進步，LED亮度不斷提升，在符合亮度與均勻性規格為前題下，如何減少LED的使用數量以降低成本，已成為各面板製造商的重要課題。其中一種做法是將LED的封裝體正面蓋上反射層，使正向出光比例下降，因此發光角度得以增大，相鄰的LED之間的距離(又稱為LED pitch)即可放大，從而減少LED用量。

然而，上述方法因正向光受到遮蔽，因此光線容易因重複的上下反射而耗損，使得LED亮度與光效皆大幅降低。

因此，為了兼顧降低成本與提高發光效能的功效，本創作提供一種改良的封裝發光元件。

本創作提供一種封裝發光元件，包含一發光元件，以及一螢光材料層，包覆該發光元件，其中從一剖面方向來看，該螢光材料層包含有一V型頂面。

本創作的封裝發光元件包含有V型底面的反射材料層，其中反射材料層的V型底面可以降低光線的上下反射次數。因此在無需增加封裝發光元件的數量下，即可增加整體發光元件的發光效率。

為使熟習本創作所屬技術領域之一般技藝者能更進一步瞭解本創作，下文特列舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本創作的構成內容及所欲達成之功效。

為了方便說明，本創作之各圖式僅為示意以更容易瞭解本創作，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。在文中所描述對於圖形中相對元件之上下關係，在本領域之人皆應能理解其係指物件之相對位置而言，因此皆可以翻轉而呈現相同之構件，此皆應同屬本說明書所揭露之範圍，在此容先敘明。

請參考第1圖，第1圖繪示根據本創作的一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。首先，封裝發光元件1包含有一載板10，載板例如為一反射板等，在載板10上包含有一發光元件20，例如為發光二極體或是雷射二極體等。發光元件可包含不同顏色光源的發光單元，例如紅色發光二極體(Light-emitting diode，LED)、綠色發光二極體與藍色發光二極體，或是紅色雷射二極體(Laser diode)、綠色雷射二極體與藍色雷射二極體。

請繼續參考第1圖，形成一螢光材料層30覆蓋住發光元件20，其中螢光材料層30的作用在於可以吸收從發光元件所發出的光線後，再由螢光材料發出光線，此外螢光材料層30本身也具有封裝的作用。本創作中，所使用的螢光材料層30例如為KSF(含四價錳離子的氟矽酸鉀)螢光粉與膠體(矽膠或是環氧樹脂)的混和物，一般具有可透光性。值得注意的是，從剖面方向來看，本創作中的螢光材料層30包含有一平坦底面30A、兩垂直側壁30B以及一V型頂面30C。

一般來說，在螢光材料層30的頂部還可以包含有一反射材料層40，反射材料層40可以將發光元件的正面進行光線隔絕，而留下側面發光，這種封裝發光元件可稱為四面封裝發光元件，具有通常的的封裝發光元件更大的發光角度(因為正面不出光，因此有部分的光線被反射而從側邊出光)。四面出光的封裝發光元件由於發光角度更大，因此應用於製作顯示器時可以減少發光元件的用量。然而由於四面出光的封裝發光元件正面不出光，因此其亮度相較於通常的封裝發光元件更小。

在習知技術中，反射材料層40是一平坦結構，當光線從發光元件20發出時，碰到反射材料40較容易朝下反射，而碰到下方的載板10時又再次向上反射，因此光線會在螢光材料層30內部多次產生反射(也就是在反射材料層40與載板10之間來回反射)，此多次反射並不利於將光線的傳遞，且會減少發光效能。為瞭解決上述問題，本創作將反射材料層40的底面以及螢光材料層30的頂面設計成V型，以減少光線的來回反射次數。

更詳細而言，請參考第1圖，反射材料層40的材質例如是膠材(矽膠或是環氧樹脂等)混和高濃度的二氧化矽或二氧化鈦，以阻絕並反射光線。反射材料層40的底面與螢光材料層30的頂面呈現錐狀，其中錐狀可能包含圓錐狀、三角錐狀、四角錐狀(即金字塔狀)、多角錐狀等，因此從剖面圖來看(第1圖)，反射材料層40的底面與螢光材料層30的頂面具有V型剖面輪廓。當光線L從發光元件20發出時，部分的光線L碰到反射材料層40的V型底面時，較可能會朝向側邊反射，而減少向下反射的機率。如此一來有助於光線L更直接且快速地從封裝發光元件1的側壁發出，減少光線在螢光材料層30內傳遞的次數，並且提高發光效率。

第2圖繪示根據本創作的一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。在本實施例中，封裝發光元件2可以不形成載板，而將發光元件直接形成於例如PCB電路板上。由於已經將反射材料層40的底面設計成錐狀(V型)，因此可以大幅度減少光線的反射，故本實施例將底下用於反射的載板省略，如此可以減少一道製作程式，並且節省成本。

第3圖繪示根據本創作的一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。本實施例中，提供封裝發光元件3，可以在發光元件20旁形成反射膠50，反射膠50也具有反射光線的功能，且本實施例中反射膠50的頂面可與發光元件20的頂面切齊，以提高光線的反射效率。此結構也屬於本創作的涵蓋範圍內。

綜合以上說明書與圖式，本創作提供一種封裝發光元件，包含一發光元件20，以及一螢光材料層30，包覆發光元件20，其中從一剖面方向來看，螢光材料層30包含有一V型頂面30C。

在本創作的一些實施例中，其中從剖面方向來看，螢光材料層30具有一水平底面30A、兩垂直側壁30B以及V型頂面30C。

在本創作的一些實施例中，其中V型頂面30C包含有兩條直線相交於一點，且兩直線之間的夾角A大於90度。

在本創作的一些實施例中，其中更包含有一載板10，且發光元件20與螢光材料層30位於載板上。

在本創作的一些實施例中，其中更包含有一反射材料層40，位於螢光材料層30上，且反射材料層40具有一V型底面。

在本創作的一些實施例中，其中更包含有一反射膠50，位於發光元件旁，且部分螢光材料層30位於反射膠50上。

在本創作的一些實施例中，其中發光元件包含有發光二極體(LED)。

綜上所述，為了兼顧降低成本與提高發光效能的功效，本創作提供一種改良的封裝發光元件。其中本創作所提供的封裝發光元件包含有V型底面的反射材料層，其中反射材料層的V型底面可以降低光線的上下反射次數。因此在無需增加封裝發光元件的數量下，即可增加整體發光元件的發光效率。

1:封裝發光元件 2:封裝發光元件 3:封裝發光元件 10:載板 20:發光元件 30:螢光材料層 30A:平坦底面 30B:垂直側壁 30C:V型頂面 40:反射材料層 50:反射膠 A:角度 L:光線

第1圖繪示根據本創作的一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。 第2圖繪示根據本創作的一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。 第3圖繪示根據本創作的另一實施例提出的一封裝發光元件的剖面示意圖。

1:封裝發光元件

10:載板

20:發光元件

30:螢光材料層

30A:平坦底面

30B:垂直側壁

30C:V型頂面

40:反射材料層

A:角度

L:光線

Claims (7)

1. 一種封裝發光元件，包含: 一發光元件；以及 一螢光材料層，包覆該發光元件，其中從一剖面方向來看，該螢光材料層包含有一V型頂面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的封裝發光元件，其中該從該剖面方向來看，該螢光材料層具有一水平底面、兩垂直側壁以及該V型頂面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的封裝發光元件，其中該V型頂面包含有兩條直線相交於一點，且該兩直線之間的夾角大於90度。
4. 如申請專利範圍第1項所述的封裝發光元件，其中更包含有一載板，且該發光元件與該螢光材料層位於該載板上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的封裝發光元件，其中更包含有一反射材料層，位於該螢光材料層上，且該反射材料層具有一V型底面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的封裝發光元件，其中更包含有一反射膠，位於該發光元件旁，且部分該螢光材料層位於該反射膠上。
7. 如申請專利範圍第1項所述的封裝發光元件，其中該發光元件包含有發光二極體(LED)。

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