專利名稱：發(fā)光裝置及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置及其封裝方法，特別是涉及一種可簡(jiǎn)化封裝工藝且能精 準(zhǔn)對(duì)位的發(fā)光裝置及其封裝方法。
背景技術(shù)：
隨著光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)光元件例如發(fā)光二極管(LED)已被廣泛地運(yùn)用于各種電 子產(chǎn)品的顯示應(yīng)用上。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，已知的LED發(fā)光裝置1是于基板10上設(shè)置絕緣層11，發(fā)光元件 12則設(shè)置于絕緣層11上，再以引線接合(wire bonding)方式與設(shè)置于絕緣層11上的金屬 層13形成電性連接，最后以封裝層14包覆發(fā)光元件12，以保護(hù)發(fā)光元件12不受到機(jī)械、 熱、水氣或其它因素影響而破壞。然而，已知作法以封裝層14包覆發(fā)光元件12時(shí)需考慮定位的問(wèn)題，形成封裝層14 時(shí)需盡量讓發(fā)光元件12的位置設(shè)置于中央，如果發(fā)光元件12未如預(yù)期設(shè)置在封裝層14的 中央，便會(huì)影響發(fā)光元件12的出光效率、光均勻度、光型、色溫等。然而若要將發(fā)光元件12 精準(zhǔn)定位在封裝層14中央，則需要利用機(jī)械治具進(jìn)行對(duì)位，但如此一來(lái)會(huì)增加生產(chǎn)的復(fù)雜 度及效率，而提高生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可簡(jiǎn)化封裝工藝且能精準(zhǔn)對(duì)位的發(fā)光裝置及其封裝 方法。緣是，為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括基板、發(fā)光元件、至少一擋塊及 至少一覆蓋層。發(fā)光元件設(shè)置于基板上，該擋塊突出于基板表面，以連續(xù)或非連續(xù)方式繞 設(shè)于發(fā)光元件周圍，形成第一容置區(qū)，該至少一覆蓋層設(shè)置于第一容置區(qū)，并覆蓋該發(fā)光元 件。其中該第一擋塊以等距離或非等距離圍繞該發(fā)光元件，該第一容置區(qū)或該第二容 置區(qū)優(yōu)選為環(huán)狀、圓形、橢圓形、三角形、矩形、多邊形或不規(guī)則形的封閉或非封閉區(qū)域，該 基板的材料優(yōu)選為銅、鋁、陶瓷或高導(dǎo)熱性材料，該基板表面可為平面、凸面或凹面，其表面 優(yōu)選為具有光反射性材料。該發(fā)光裝置還包括第二擋塊，以連續(xù)或非連續(xù)方式繞設(shè)于第一擋塊周圍，并于第 一擋塊及第二擋塊之間形成環(huán)狀的第二容置區(qū)，該第一擋塊或該第二擋塊優(yōu)選為具有彈 性，以緩沖應(yīng)力。該至少一覆蓋層的高度優(yōu)選為低于、等于或高于該第一擋塊或第二擋塊的尚度。該第一擋塊或該第二擋塊優(yōu)選為球體、橢圓體、環(huán)狀、圓弧狀、錐體、立方體、多邊 形體或不規(guī)則體，該第一擋塊或該第二擋塊為透光或不透光材料，其材料包括硅膠、橡膠、 樹脂、玻璃、壓克力、UV膠或絕緣材料，該第一擋塊或第二擋塊優(yōu)選以點(diǎn)膠、壓膜成型或網(wǎng)版 印刷方式設(shè)置于基板上，可用以反射發(fā)光元件所發(fā)出的光線。每一該第一擋塊或該第二擋塊分別具有接近該發(fā)光元件的第一端，和相對(duì)于該第一端遠(yuǎn)離該發(fā)光元件的第二端，該第 一端和第二端分別涂布或僅其中一端涂布轉(zhuǎn)變光折射率材料，以提高該發(fā)光裝置的出光效率。該至少一覆蓋層可為僅設(shè)置于第一容置區(qū)，或同時(shí)設(shè)置于第一容置區(qū)及第二容 置區(qū)，該至少一覆蓋層的表面為凹面、凸面、平面、鏡面或粗糙表面，其材料為透光材料，該 至少一覆蓋層包括光學(xué)透鏡層、填充膠層或混合材料層，該光學(xué)透鏡層可設(shè)置于該填充膠 層、該混合材料層、該第一擋塊或該第二檔塊上，該擋塊可提供支撐與固定該光學(xué)透鏡層的 功能，該混合材料層可設(shè)置于該填充膠層或該發(fā)光元件上。該光學(xué)透鏡層可為玻璃、壓克 力、UV膠、石英或高透光性材料所構(gòu)成，該混合材料層包括填充膠和混合材料，該混合材料 優(yōu)選為熒光材料、轉(zhuǎn)換光波長(zhǎng)材料或非晶體材料，該混合材料分布于該填充膠的狀態(tài)為均 勻散布、不均勻散布、濃度漸層變化、分布于下方或分布于上方。該填充膠優(yōu)選為環(huán)氧樹脂 (印oxy)、硅樹脂(silicone)、樹脂(resin)或絕緣材料。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置封裝方法包括提供基板；設(shè)置發(fā)光元件 于該基板上；設(shè)置至少一第一擋塊于基板表面，該至少一第一擋塊以連續(xù)或非連續(xù)方式繞 設(shè)于發(fā)光元件周圍，形成第一容置區(qū)；以及設(shè)置至少一覆蓋層于該第一容置區(qū)，以覆蓋該發(fā) 光元件。





圖1為顯示已知發(fā)光裝置的剖面圖2A 2F為顯示依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖；以及 圖3A 3C為顯示依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
10 基板
12 發(fā)光元件 14 封裝層 221 第一擋塊
23覆蓋層
232 光學(xué)透鏡層
24基板
Al 第一容置區(qū) el 第一端
11 絕緣層 13 金屬層 21 發(fā)光元件 222 第二擋塊 231 填充膠層 233 混合材料層 25 轉(zhuǎn)變光折射率材料 A2 第二容置區(qū) e2 第二端
具體實(shí)施例方式以下將參照相關(guān)附圖，以說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中相同的元件將以相 同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2A，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括基板24、發(fā)光元件21、至少一第一擋塊 221和至少一覆蓋層23，該第一擋塊221突出于基板24表面，繞設(shè)于發(fā)光元件21周圍，以 形成第一容置區(qū)Al，該覆蓋層23設(shè)置于第一容置區(qū)Al，并覆蓋該發(fā)光元件21。其中該基板24的材料為銅、鋁、陶瓷或高導(dǎo)熱性材料，其具有導(dǎo)熱及電路連接功能，該基板表面可為平面、凸面或凹面，其表面優(yōu)選為具有光反射性材料。該第一擋塊221 以等距離圍繞發(fā)光元件21，使發(fā)光元件21位于第一容置區(qū)Al的中央，但第一擋塊221亦可 以非等距離圍繞發(fā)光元件21。該覆蓋層23的表面為凸面，但并不以此為限，亦可為凹面、平 面、鏡面或粗糙表面，而覆蓋層23的高度高于第一擋塊221的高度，但覆蓋層亦可設(shè)置為低 于或等于第一擋塊221的高度。第一擋塊221可以連續(xù)方式繞設(shè)于發(fā)光元件21周圍，如圖3A所示；亦可以非連續(xù) 方式繞設(shè)于發(fā)光元件21周圍，如圖3B所示。該第一擋塊221以非連續(xù)方式設(shè)置，可避免覆 蓋層23填入該第一容置區(qū)Al時(shí)，在第一容置區(qū)Al內(nèi)產(chǎn)生氣泡，亦可提供覆蓋層23在固化 時(shí)的應(yīng)力釋放途徑。該第一容置區(qū)Al優(yōu)選為圓形，如圖3A和圖3B所示，但亦可為橢圓形、三角形、矩 形、多邊形或不規(guī)則形。該發(fā)光裝置可進(jìn)一步包括第二擋塊222，如圖3C所示，繞設(shè)于第一擋塊221周圍， 并于第一擋塊221及第二擋塊222之間形成環(huán)狀的第二容置區(qū)A2，該第二擋塊222可以非 連續(xù)方式繞設(shè)于第一擋塊221周圍，但不以此為限，亦可以連續(xù)方式繞設(shè)于第一擋塊221周圍。該第一擋塊或該第二擋塊優(yōu)選為具有彈性的透光或不透光材料，優(yōu)選為硅膠、橡 膠、樹脂、玻璃、壓克力、UV膠或絕緣材料，該第一擋塊或該第二擋塊為球體、橢圓體、環(huán)狀、 圓弧狀、錐體、立方體、多邊形體或不規(guī)則體，該第一擋塊或第二擋塊可以點(diǎn)膠、壓膜成型或 網(wǎng)版印刷方式設(shè)置于基板上。請(qǐng)參閱圖2F，每一該第一擋塊221或該第二擋塊分別具有接近該發(fā)光元件21的第 一端el，和相對(duì)于該第一端el遠(yuǎn)離該發(fā)光元件21的第二端e2，該第一端el或第二端e2 可分別涂布有轉(zhuǎn)變光折射率材料25，或僅其中一端涂布有該轉(zhuǎn)變光折射率材料25，用以提 高該發(fā)光裝置的出光效率，其光折射率的變化可依實(shí)際需要而定，另外，該第一擋塊221或 該第二擋塊亦可用以反射該發(fā)光元件21所發(fā)出的光線。本發(fā)明的發(fā)光裝置中的該覆蓋層可為光學(xué)透鏡層、填充膠層或混合材料層，亦可 為其任意結(jié)合的多層結(jié)構(gòu)，如圖2B所示，填充膠層231設(shè)置于第一容置區(qū)Al，該填充膠層 231的高度等于該第一擋塊221的高度，光學(xué)透鏡層232則設(shè)置于填充膠層231上。另外， 在雙層擋塊的結(jié)構(gòu)中，填充膠層231可同時(shí)設(shè)置在第一容置區(qū)Al和第二容置區(qū)A2，其高度 等于第二擋塊222的高度，光學(xué)透鏡層232則設(shè)置在填充膠層231上，如圖2C所示，而填充 膠層231亦可僅設(shè)置在第一容置區(qū)Al，而混合材料層233由填充膠層231上方延伸設(shè)置在 第二容置區(qū)A2內(nèi)，如圖2D所示。再者，混合材料層233可設(shè)置在發(fā)光元件21上，填充膠層231設(shè)置在混合材料層 233上，并覆蓋混合材料層233及發(fā)光元件21，如圖2E所示，而光學(xué)透鏡層232則設(shè)置在填 充膠層231上，此時(shí)，填充膠層231僅設(shè)置于第一容置區(qū)Al，第二容置區(qū)A2不填充任何材 料，該填充膠層231的高度高于第一擋塊221的高度，第二擋塊222則與填充膠層231共同 支撐光學(xué)透鏡層232。該光學(xué)透鏡層232的材料包括玻璃、壓克力或UV膠，該混合材料層233包括填充 膠和混合材料，該混合材料分布于該填充膠的狀態(tài)為均勻散布、不均勻散布、濃度漸層變 化、分布于下方或分布于上方，該混合材料優(yōu)選為熒光材料、轉(zhuǎn)換光波長(zhǎng)材料或非晶體材料，該填充膠優(yōu)選為環(huán)氧樹脂、硅樹脂、樹脂或絕緣材料。本發(fā)明的發(fā)光裝置及其封裝方法通過(guò)第一與第二擋塊結(jié)合覆蓋層可達(dá)到簡(jiǎn)化封 裝工藝并能精準(zhǔn)對(duì)位的目的，而透過(guò)填充膠層、光學(xué)透鏡層和混合材料層不同排列組合變 化，可進(jìn)一步達(dá)到改變出光效率、控制色溫變異及控制不同視角光線的均勻性等光學(xué)效果。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其 進(jìn)行的等同修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
一種發(fā)光裝置，包括基板；發(fā)光元件，設(shè)置于該基板上；至少一第一擋塊，突出于該基板表面，該至少一第一擋塊以連續(xù)或非連續(xù)方式繞設(shè)于該發(fā)光元件周圍，形成第一容置區(qū)；以及至少一覆蓋層，設(shè)置于該第一容置區(qū)，并覆蓋該發(fā)光元件。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該至少一第一擋塊以等距離或非等距離圍繞該 發(fā)光元件。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其還包括至少一第二擋塊，以連續(xù)或非連續(xù)方式繞 設(shè)于該至少一第一擋塊周圍，并于該至少一第一擋塊及該至少一第二擋塊之間形成第二容 置區(qū)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該第一容置區(qū)或該第二容置區(qū)為環(huán)狀、圓 形、橢圓形、三角形、矩形、多邊形或不規(guī)則形。
5.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一覆蓋層的高度低于、等于或高于該 至少一第一擋塊或該至少一第二擋塊的高度。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一覆蓋層同時(shí)設(shè)置于該第一容置區(qū)及該 第二容置區(qū)。
7.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一第一擋塊或該至少一第二擋塊為 球體、橢圓體、環(huán)狀、圓弧狀、錐體、立方體、多邊形體或不規(guī)則體。
8.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一第一擋塊或該至少一第二擋塊為 彈性或非彈性體，其材料包括硅膠、橡膠、樹脂、玻璃、壓克力、UV膠、透光、不透光或絕緣材 料。
9.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一第一擋塊或該至少一第二擋塊以 點(diǎn)膠、粘著、壓膜成型或網(wǎng)版印刷方式設(shè)置于該基板上。
10.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中該至少一第一擋塊或該至少一第二擋塊反 射該發(fā)光元件所發(fā)出的光線。
11.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光裝置，其中每一該第一擋塊或該第二擋塊分別具有接 近該發(fā)光元件的第一端，和相對(duì)于該第一端遠(yuǎn)離該發(fā)光元件的第二端，該第一端和該第二 端分別涂布有轉(zhuǎn)變光折射率材料，或僅其中一端涂布有該轉(zhuǎn)變光折射率材料。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該至少一覆蓋層的表面為凹面、凸面、平面、鏡 面或粗糙表面。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該至少一覆蓋層包括光學(xué)透鏡層、填充膠層或 混合材料層。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中該光學(xué)透鏡層的材料包括玻璃、壓克力、UV 膠、石英或高透光性材料，該填充膠層包括環(huán)氧樹脂、硅樹脂、樹脂或絕緣材料。
15.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中該混合材料層包括填充膠和混合材料，該混 合材料分布于該填充膠的狀態(tài)為均勻散布、不均勻散布、濃度漸層變化、分布于下方或分布 于上方。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置，其中該填充膠包括環(huán)氧樹脂、硅樹脂、樹脂或絕緣材料，該混合材料包括熒光材料、轉(zhuǎn)換光波長(zhǎng)材料或非晶體材料。
17.如權(quán)利要求3或13所述的發(fā)光裝置，其中該光學(xué)透鏡層設(shè)置于該填充膠層、該混合 材料層、該第一擋塊或該第二擋塊上。
18.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中該混合材料層設(shè)置于該填充膠層或該發(fā)光元 件上。
19.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該基板的材料為銅、鋁、陶瓷或高導(dǎo)熱性材料， 其表面為平面、凸面或凹面。
20.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該基板表面具有光反射性材料。
21.一種發(fā)光裝置封裝方法，包括提供基板；設(shè)置發(fā)光元件于該基板上；設(shè)置至少一第一擋塊于該基板表面，該至少一第一擋塊以連續(xù)或非連續(xù)方式繞設(shè)于該 發(fā)光元件周圍，形成第一容置區(qū)；以及設(shè)置至少一覆蓋層于該第一容置區(qū)，以覆蓋該發(fā)光元件。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置封裝方法，其還包括設(shè)置至少一第二擋塊于該基板 表面，以連續(xù)或非連續(xù)方式繞設(shè)于該至少一第一擋塊周圍，并于該至少一第一擋塊及該至 少一第二擋塊之間形成第二容置區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光裝置及其封裝方法。發(fā)光裝置包括基板、發(fā)光元件、至少一擋塊及至少一覆蓋層。發(fā)光元件設(shè)置于基板上，該擋塊突出于基板表面，以連續(xù)或非連續(xù)方式繞設(shè)于發(fā)光元件周圍，形成第一容置區(qū)，該至少一覆蓋層設(shè)置于第一容置區(qū)，并覆蓋該發(fā)光元件。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101929614SQ20091014999
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者吳享珍, 薛清全, 鄭春皇, 陳俊郎 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司