專利名稱:發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(LED)能夠組成光源以通過使用GaAs、AlGaAs、GaN, InGaN以及 InGaAlP基化合物半導(dǎo)體材料來產(chǎn)生光。LED被封裝以組成發(fā)光器件以表示各種顏色,并且發(fā)光器件已經(jīng)被用作諸如產(chǎn)生各種顏色的照明指示器、字符指示器以及圖像指示器的各種領(lǐng)域中的光源。
發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供一種能夠減少發(fā)光器件之間的熱干擾的發(fā)光器件封裝。實(shí)施例提高一種能夠通過設(shè)置在預(yù)定范圍內(nèi)的、在一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光器件之間的距離來提高熱輻射效率的發(fā)光器件封裝。根據(jù)實(shí)施例,發(fā)光器件封裝包括主體;第一引線框架,所述第一引線框架在主體上;多個(gè)發(fā)光二極管,所述多個(gè)發(fā)光二極管在第一引線框架上;以及制模構(gòu)件,所述制模構(gòu)件在發(fā)光二極管上。發(fā)光二極管之間的距離包括等于或者小于所述發(fā)光二極管的第一發(fā)光二極管的側(cè)面的第一側(cè)的長度。根據(jù)實(shí)施例,發(fā)光器件封裝包括主體,所述主體包括具有開口的上部的腔體;第一和第二引線框架,所述第一和第二引線框架在主體的腔體中;第一發(fā)光二極管,所述第一發(fā)光二極管在第一引線框架上;第二發(fā)光二極管,所述第二發(fā)光二極管在第一引線框架上, 第二發(fā)光二極管以第一距離與第一發(fā)光二極管隔開;以及制模構(gòu)件,所述制模構(gòu)件覆蓋第一和第二發(fā)光二極管。所述第一距離等于或者小于所述第一發(fā)光二極管的較短側(cè)的長度。根據(jù)實(shí)施例,照明系統(tǒng)包括多個(gè)發(fā)光器件封裝;板,在其上設(shè)置發(fā)光器件封裝; 以及光學(xué)構(gòu)件,所述光學(xué)構(gòu)件被設(shè)置在發(fā)光器件封裝的光學(xué)路徑上。該發(fā)光器件封裝的至少一個(gè)包括主體;第一引線框架,所述第一引線框架在主體上;多個(gè)發(fā)光二極管,所述多個(gè)發(fā)光二極管在第一引線框架上;以及制模構(gòu)件,所述制模構(gòu)件在發(fā)光二極管上。所述發(fā)光二極管之間的距離等于或者小于所述第一發(fā)光二極管的至少一側(cè)的長度。
圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的側(cè)截面圖;圖2是圖1的平面圖;圖3是在圖1的第一引線框架上安裝的兩個(gè)發(fā)光二極管的距離的視圖;圖4示出根據(jù)第二實(shí)施例的在一個(gè)引線框架上布置的三個(gè)發(fā)光二極管之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離;圖5是示出根據(jù)第三實(shí)施例的三個(gè)發(fā)光二極管被安裝在兩個(gè)引線框架上的視圖;圖6是示出根據(jù)第四實(shí)施例的在一個(gè)引線框架上安裝的具有不同的尺寸的發(fā)光
4二極管之間的距離的視圖;圖7是示出根據(jù)第五實(shí)施例的在一個(gè)引線框架上安裝的三個(gè)發(fā)光二極管之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離的視圖;圖8是示出根據(jù)第六實(shí)施例的具有不同的尺寸并且在兩個(gè)引線框架上安裝的發(fā)光二極管之間的距離的視圖;圖9是示出根據(jù)第七實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的平面圖;圖IOA至圖14B是示出根據(jù)圖1的發(fā)光器件封裝中的發(fā)光二極管的操作的引線框架的熱分布的視圖;圖15是示出圖1的發(fā)光器件封裝中的發(fā)光二極管之間的距離和溫度分布的圖;圖16是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光二極管的視圖;圖17是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光二極管的示例的視圖;圖18是示出根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖;圖19是示出根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的另一示例的視圖;以及圖20是示出根據(jù)實(shí)施例的照明設(shè)備的視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中,將會(huì)理解的是,當(dāng)層(或者膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為是在另一基板、另一層(或)膜、另一區(qū)域、另一襯墊或者另一圖案“上”或者“下”時(shí),它能夠“直接地”或者“間接地”在另一基板、層(或)膜、區(qū)域、襯墊或者圖案上方,或者還可以存在一個(gè)或者多個(gè)插入層。已經(jīng)參考附圖描述了層的這樣的位置。為了方便或者清楚起見,附圖中所示的每個(gè)層的厚度和尺寸可以被夸大、省略或者示意性地繪制。另外,元件的尺寸沒有完全地反映真實(shí)尺寸。圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的側(cè)截面圖,并且圖2是圖1的平面圖。參考圖1和圖2,發(fā)光器件封裝10包括主體12、腔體14、多個(gè)引線框架21和23以及多個(gè)發(fā)光二極管31和33。主體12可以包括硅材料、陶瓷材料以及樹脂材料中的一個(gè)。例如,主體12可以包括從由硅、SiC(碳化硅)、A1N(氮化鋁)、PPA(聚鄰苯二甲酰胺)以及LCP(液晶聚合體) 組成的組中選擇的至少一個(gè),但是實(shí)施例不限于此。主體12可以包括單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)的基板,并且可以被注射制模,但是實(shí)施例不限于此。主體12包括具有開口的上部的腔體14。腔體14可以具有包含預(yù)定曲率的凹陷杯形狀或者凹陷管形狀。腔體14的表面可以具有圓形形狀或者多邊形形狀,但是實(shí)施例不限于此。腔體14的側(cè)部可以是由不同于主體12的材料來形成。腔體14的外圍表面可以相對(duì)于與腔體14的底表面相垂直的軸傾斜,但是實(shí)施例不限于此。在腔體14中引線框架21和23的第一部分可以彼此隔開,并且引線框架21和23 的第二部分可以被暴露于主體12之外。引線框架21和23的第一部分的下表面可以與主體12的下表面隔開。引線框架21和23可以具有引線框架型、金屬薄膜型或者銅層型的PCB (印制電路板)。在下文中,為了便于解釋,將代表性地描述具有引線框架型的引線框架21和23。引線框架21和23的厚度可以處于大約0. Imm至大約0. 5mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,引線框架21 和23的厚度可以處于大約0. Imm至大約0. 2mm的范圍內(nèi)。根據(jù)熱輻射效率和封裝類型,引線框架21和23可以具有各種厚度。發(fā)光二極管31和33通過粘合劑被附著到第一引線框架21,并且通過使用引線37 被電連接到引線框架21和23。根據(jù)另一實(shí)施例,通過引線結(jié)合方案、管芯結(jié)合方案或者倒裝結(jié)合方案,可以安裝發(fā)光二極管31和33,但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光二極管31和33可以并聯(lián)或者串聯(lián)連接到引線框架21和23。根據(jù)芯片類型、 引線框架的數(shù)目以及發(fā)光二極管31和33的布置,發(fā)光二極管31和33的連接方案可以變化。另外,通過使用管芯漿(die paste),可以將發(fā)光二極管31和33安裝在第一引線框架 21上,并且管芯漿可以包括導(dǎo)電材料。發(fā)光二極管31和33可以包括包含III和V族元素的化合物半導(dǎo)體的LED芯片。 例如,發(fā)光二極管 31 和 33 可以包括包含 AUnGaN、InGaN、GaN、GaAs、InGaP, AllnGaP, InP 或者InGaAs基半導(dǎo)體的LED芯片。發(fā)光二極管31和33中的至少一個(gè)可以包括藍(lán)色LED芯片、黃色LED芯片、綠色 LED芯片、紅色LED芯片、UV LED芯片、琥珀色LED芯片或者藍(lán)綠LED芯片。在腔體14中提供的發(fā)光二極管31和33的數(shù)目和類型可以變化。發(fā)光二極管31和33可以包括用以發(fā)射具有不同顏色波長帶的光的LED芯片或者用以發(fā)射具有相同顏色波長帶的光的LED芯片, 但是實(shí)施例不限于此。制模構(gòu)件16被設(shè)置在腔體14中并且覆蓋發(fā)光二極管31和33。制模構(gòu)件16可以包括諸如硅或者環(huán)氧的透射樹脂。制模構(gòu)件16的表面可以具有平坦的形狀、凹形形狀或者凸形形狀。制模構(gòu)件16可以包括至少一種類型的發(fā)光材料。發(fā)光材料可以包括YAG、TAG、硅酸鹽、氮化物以及氮氧化物基材料中的至少一個(gè)。透鏡(未示出)可以被形成在制模構(gòu)件16上。根據(jù)功能和光分布,透鏡可以選擇性地包括凹透鏡和/或凸透鏡。發(fā)光器件封裝10包括發(fā)光二極管31和33以提高光強(qiáng)度。發(fā)光二極管31和33 可以被安裝在引線框架21和23的第一引線框架21上。在發(fā)光器件封裝10中,發(fā)光二極管31和33被安裝在第一引線框架21上,使得應(yīng)該有效地執(zhí)行從發(fā)光二極管31和33發(fā)射的熱輻射。根據(jù)實(shí)施例,被安裝在第一引線框架上的發(fā)光二極管31和33之間的距離被最佳化。通過考慮LED芯片的類型和管芯漿,可以設(shè)計(jì)距離D1。發(fā)光二極管31和33可以彼此相鄰,并且發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl可以被設(shè)置成通過發(fā)光二極管31和33發(fā)射的光引起的相互干擾沒有施加在發(fā)光二極管31和 33中的每一個(gè)的操作上的程度,或者可以被設(shè)置為最小距離以平滑地輻射從發(fā)光二極管 31和33中的每一個(gè)發(fā)射的熱。通過從發(fā)光二極管31和33發(fā)射的熱,在發(fā)光二極管31和 33之間的區(qū)域Rl上產(chǎn)生大多數(shù)相互干擾。根據(jù)實(shí)施例,發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl可以是處于大約250 μ m士 50 μ m 的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,距離Dl可以是處于大約220μπι至大約280μπι的范圍內(nèi)。發(fā)光二極管 31和33之間的距離Dl允許發(fā)光二極管31和33表現(xiàn)與在一個(gè)引線框架21上安裝的一個(gè)發(fā)光二極管31基本上相同或者相類似的溫度特性。發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl可以是最小距離,所述最小距離被設(shè)置為通過從兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱引起的相互干擾沒有施加在發(fā)光二極管31和33中的每一個(gè)的操作上的程度。通過發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl來減少在發(fā)光二極管31和33之間的區(qū)域Rl中產(chǎn)生的相互干擾。如果發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl被增加,那么主體12必須被擴(kuò)大或者腔體14的空間可以被擴(kuò)大。另外,在其中提供多個(gè)發(fā)光器件封裝的發(fā)光模塊上色分離會(huì)出現(xiàn)或者不規(guī)則的亮度。如果發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl比最小距離窄,那么發(fā)光二極管31和33的熱輻射效率會(huì)被劣化,并且發(fā)光二極管31和33的操作特性會(huì)由于發(fā)光二極管31和33之間的熱干擾被劣化,從而會(huì)劣化用于發(fā)光器件封裝10的可靠性。如圖2中所示,第一發(fā)光二極管31的一側(cè)表面被提供成對(duì)應(yīng)于第二發(fā)光二極管33 的一側(cè)表面,但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)另一實(shí)施例,第一和第二發(fā)光二極管31和33的頂點(diǎn)(或者拐角)可以被布置成彼此對(duì)應(yīng)。另外,第一發(fā)光二極管31的頂點(diǎn)(或者拐角)會(huì)被布置成對(duì)應(yīng)于第二發(fā)光二極管33的一側(cè),或者第二發(fā)光二極管33的頂點(diǎn)(或者拐角) 可以被布置成對(duì)應(yīng)于第一發(fā)光二極管31的一側(cè)。在此布置結(jié)構(gòu)中,第一和第二發(fā)光二極管 31和33之間的距離可以滿足大約250 μ m士50 μ m的范圍。滿足范圍條件的距離可以是距離的最小值。圖3是示出在圖1的第一引線框架21上安裝的兩個(gè)發(fā)光二極管31和33的布置的視圖。參考圖3,在第一引線框架21上安裝的發(fā)光二極管31和33可以具有相同的尺寸或者不同的尺寸。在下文中,將代表性地描述具有相同尺寸的發(fā)光二極管31和33。另外, 發(fā)光二極管31和33可以具有寬度B和長度A,并且寬度B可以與長度A相同或者不同,但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl可以小于發(fā)光二極管31和33的寬度B 和/或長度A的尺寸。例如,如果發(fā)光二極管31和33在(長度A) X (寬度B)上具有 300 μ mX 300 μ m,那么距離Dl可以至少小于大約300 μ m。如果發(fā)光二極管31和33在(長度A) X (寬度B)上具有500 μ mX 400 μ m或者500 μ mX 300 μ m,那么距離Dl可以至少小于長度和寬度側(cè)的較短側(cè)的尺寸。如果發(fā)光二極管31和33在(長度A) X (寬度B)上具有250 μ mX300 μ m,那么距離Dl可以不同于長度和寬度側(cè)的較短側(cè)的尺寸,S卩,可以大于或者小于較短側(cè)的尺寸。圖4示出其中三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35被布置在第一引線框架21上的情況。 三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35可以布置成兩行。第一和第二發(fā)光二極管31和33可以被布置在第一方向中,并且第三發(fā)光二極管35可以以與第一和第二發(fā)光二極管31和33的布置行隔開的行來布置。第一發(fā)光二極管31的側(cè)面基本上面向第二發(fā)光二極管33的側(cè)面。 第三發(fā)光二極管35的中心可以被提供在第一和第二發(fā)光二極管31和33之間。三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35可以具有矩形結(jié)構(gòu),但是實(shí)施例不限于此。三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35可以具有相同的尺寸,并且可以發(fā)射具有相同顏色的波長帶的光或者具有不同顏色的波長帶的光。三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D1、D2以及D3 可以被設(shè)置在臨界范圍內(nèi)。例如,距離D1、D2以及D3可以被設(shè)置在大約250 μ m士 50 μ m的范圍內(nèi)。在這樣的情況下,距離Dl可以被設(shè)置在第一和第二發(fā)光二極管31和33之間,并
7且距離D2可以被設(shè)置在第一 和第三發(fā)光二極管31和35之間。距離D3可以被設(shè)置在第二和第三發(fā)光二極管33和35之間。盡管為了便于解釋,每個(gè)距離被設(shè)置在根據(jù)實(shí)施例的兩個(gè)發(fā)光二極管的側(cè)表面之間,但是實(shí)施例不限于此。三個(gè)發(fā)光二極管31、33以及35可以在寬度B和長度A上具有相同的尺寸或者不同的尺寸,但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光二極管31、33以及35之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D1、D2以及D3可以比發(fā)光二極管31、33以及35的一側(cè)(A或者B)的長度短。換言之, 距離Dl、D2以及D3可以至少短于較短側(cè)的長度。距離D2或者D3與根據(jù)第一實(shí)施例的第一和第二發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl相同或者相類似。優(yōu)選地,發(fā)光二極管31、33 以及35之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D1、D2以及D3彼此相同或者相類似。圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的三個(gè)發(fā)光二極管被安裝在兩個(gè)引線框架上的視圖。參考圖5,第一和第二發(fā)光二極管31和33被設(shè)置在第一引線框架21上,同時(shí)與被彼此隔開預(yù)定距離Dl,并且第三發(fā)光二極管34被設(shè)置在第二引線框架23上。盡管第三發(fā)光二極管34 被附加地設(shè)置在第二引線框架23上,但是在第一引線框架21上安裝的第一和第二發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl可以處于大約250 μ m士 50 μ m的范圍內(nèi)。在這樣的情況下,第二和第三發(fā)光二極管33和34之間的距離可以至少比距離Dl 覓ο圖6是示出根據(jù)第四實(shí)施例的具有不同尺寸的發(fā)光二極管被安裝在一個(gè)引線框架上的視圖。參考圖6,第一和第二發(fā)光二極管36和38被安裝在第一引線框架21上。第一發(fā)光二極管36的寬度A2和長度Al至少比第二發(fā)光二極管38的寬度B2和長度Bl短1mm。 第一發(fā)光二極管36的寬度A2可以不同于第一發(fā)光二極管36的長度Al。例如,長度A2可以比寬度Al大至少Ιμπι。第一發(fā)光二極管36和第二發(fā)光二極管38之間的距離D3可以是兩個(gè)發(fā)光二極管 36和38的較小發(fā)光二極管的較短側(cè)的長度的至少1/4。距離D3可以被設(shè)置在Α1/4至Al 的范圍內(nèi)。D3可以被設(shè)置在使第一和第二發(fā)光二極管36和38之間的熱干擾最小化或者使對(duì)第一和第二發(fā)光二極管36和38的操作施加的影響最小化的范圍內(nèi)。在這樣的情況下, 長度Α2可以被設(shè)置為至少250 μ m,并且長度Al可以被設(shè)置為小于距離D3的四倍。圖7是示出根據(jù)第五實(shí)施例的在一個(gè)引線框架上安裝的三個(gè)發(fā)光二極管之間的距離的視圖。參考圖7,在三個(gè)發(fā)光二極管36、38A以及38A之中,第一發(fā)光二極管36是最小的發(fā)光二極管。第一發(fā)光二極管36的長度A2和長度Al分別可以比第二發(fā)光二極管38A的長度 B2和長度Bl至少小于1mm,并且可以比第三發(fā)光二極管38的長度C2和長度Cl至少小于 1mm。第一發(fā)光二極管36的長度A2可以不同于第一發(fā)光二極管36的長度Al。例如,長度 A2可以大于長度Al至少1 μ m。第一和第二發(fā)光二極管36和38A之間的距離D4可以至少比第一發(fā)光二極管36 的長度Al小。例如,距離D4可以滿足A1/4至Al的范圍。第一至第三發(fā)光二極管36、38A以及38B之中的兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D4可以彼此相同或者彼此不同。優(yōu)選地,距離D4可以滿足A1/4至Al的范圍。在這樣的情況下,長度Al可以被設(shè)置為至少250 μ m,或者可以被設(shè)置為距離D4的至少四倍。圖8是示出根據(jù)第六實(shí)施例的具有不同尺寸并且被安裝在兩個(gè)引線框架上的發(fā)光二極管之間的距離的視圖。參考圖8,第一發(fā)光二極管36被安裝在第一引線框架21上,并且第二發(fā)光二極管 38C被安裝在第二引線框架23上。第一發(fā)光二極管36的長度A2和長度Al可以至少比第二發(fā)光二極管38C的長度B2和長度Bl短。第一發(fā)光二極管36的長度A2可以不同于第一發(fā)光二極管36的長度Al。例如,長度A2可以比長度Al大至少1 μ m。第一和第二發(fā)光二極管36和38C之間的距離D4可以比第一發(fā)光二極管36的較短側(cè)(長度Al)的尺寸小。優(yōu)選地,距離D5可以滿足A1/3至Al的范圍。在這樣的情況下, 長度Al可以被設(shè)置為至少250 μ m,或者可以被設(shè)置為距離D5的至少三倍。
另外,因?yàn)榈谝缓偷诙l(fā)光二極管36和38C分別被安裝在不同的引線框架21和 23上,所以當(dāng)?shù)谝缓偷诙l(fā)光二極管36和38C被安裝在一個(gè)引線框架上時(shí),兩個(gè)發(fā)光二極管36和38C之間的熱干擾可以比兩個(gè)發(fā)光二極管36和38C之間的熱干擾低。因此,距離 D5可以比圖6的距離D3長。圖9是示出根據(jù)第七實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的平面圖。在下文中,將描述第七實(shí)施例,同時(shí)關(guān)注于與第一實(shí)施例的不同,并且將不會(huì)進(jìn)一步描述與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和組件相同的結(jié)構(gòu)和組件。參考圖9,多個(gè)發(fā)光二極管31A和33A被設(shè)置在第一引線框架21A上,并且被串聯(lián)連接到第一引線框架21A和第二引線框架23A。通過使用引線37,第一發(fā)光二極管31A被連接到第一引線框架21A和第二發(fā)光二極管33A。通過使用引線37,第二發(fā)光二極管33A 被連接到第一發(fā)光二極管31A和第二引線框架23A。第一和第二發(fā)光二極管31A和33A之間的距離Dl是通過考慮兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管之間的熱特性而設(shè)置的最小距離。例如,距離Dl可以被設(shè)置在250 μ m士50 μ m的范圍內(nèi)。盡管示出并且描述根據(jù)實(shí)施例的頂視圖型發(fā)光器件封裝,但是能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)視圖型發(fā)光器件封裝以提高熱特性。另外,提高具有多個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光器件封裝的光強(qiáng)度。此夕卜,當(dāng)多個(gè)發(fā)光二極管的多個(gè)發(fā)光器件封裝被布置在板上時(shí),發(fā)光器件封裝之間的間隔可以比具有發(fā)光二極管的發(fā)光器件封裝的間隔寬。圖IOA至圖14B是示出圖1的發(fā)光器件封裝的結(jié)構(gòu)中的熱特性的視圖。圖10A、 圖11A、圖12A、圖13A以及圖14A呈現(xiàn)在引線框架下方測(cè)量的熱特性,并且圖10B、圖11B、 圖12B、圖13B以及圖14B呈現(xiàn)在引線框架上方測(cè)量的熱特性。在這些情況下,為了測(cè)量熱特性數(shù)據(jù),發(fā)光二極管具有至少300 μ mX 300 μ m的尺寸,電流是適合于發(fā)光二極管的額定電流(例如,至少20mA),并且主體和引線框架具有圖1的結(jié)構(gòu)。圖IOA和圖IOB示出其中發(fā)光二極管的距離dl大約100 μ m的情況。如圖IOA和圖IOB中所示,在從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管31和33發(fā)射的熱之間出現(xiàn)相互干擾。圖IlA和圖IlB示出引線框架的距離d2大約200 μ m的情況。如圖IlA和圖IlB 中所示,在從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱之間出現(xiàn)相互干擾。
圖12A和圖12B示出其中發(fā)光二極管的距離d3是大約250 μ m的情況。如圖12A 和圖12B中所示,與圖IOA至圖IlB的情況相比較,在從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管 31和33發(fā)射出的熱之間出現(xiàn)的相互干擾被減少。關(guān)于發(fā)光二極管31和33的熱特性,隨著溫度被增加,在從發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱之間出現(xiàn)的相互干擾被減少。距離d3被設(shè)置為呈現(xiàn)從發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱的溫度特性與從一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)射出的熱的熱特性基本上相同的距離。因此,能夠有效地實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管31和33中的 熱輻射。與圖12A至圖12B的情況相比較,通過發(fā)光二極管31和33之間的距離d3減少在發(fā)光二極管 31和33之間的區(qū)域中產(chǎn)生的相互干擾。圖13A和圖13B示出其中發(fā)光二極管的距離d4是大約300 μ m的情況。如圖13A 和圖13B中所示,隨著溫度上升,在從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱之間很少出現(xiàn)相互干擾。與圖12A至圖12B的情況相比較,在從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱之間出現(xiàn)的相互干擾被進(jìn)一步減少。圖14A和圖14B示出其中發(fā)光二極管的距離d5是大約500 μ m的情況。如圖14A 和圖14B中所示,隨著溫度上升,從一個(gè)引線框架上提供的發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱之間很少出現(xiàn)相互干擾。圖15是示出作為在根據(jù)實(shí)施例的LED (發(fā)光二極管)之間的距離D的函數(shù)的溫度 T的圖。參考圖15,在根據(jù)實(shí)施例的多個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D1被設(shè)置在 250 μ m士50 μ m的范圍內(nèi),并且通過多個(gè)發(fā)光二極管之間的距離D1,從發(fā)光二極管發(fā)射出的熱的溫度分布(Tl)與從引線框架上安裝的一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)射出的熱的溫度分布相同或者相類似。根據(jù)實(shí)施例,發(fā)光二極管31和33之間的距離Dl被最優(yōu)化,使得能夠提高針對(duì)于從發(fā)光二極管31和33發(fā)射出的熱的發(fā)光器件封裝的可靠性。透鏡可以被設(shè)置在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝上。透鏡可以包括凹透鏡、凸透鏡、 菲涅耳透鏡或者凹透鏡和凸透鏡的選擇性組合。發(fā)光器件封裝可以與透鏡集成,或者可以與透鏡分離,但是實(shí)施例不限于此。圖16是示出根據(jù)實(shí)施例的圖1的LED的視圖。將描述實(shí)施例,同時(shí)關(guān)注第一 LED, 并且為了避免重復(fù)將省略其他的LED的描述。參考圖16,第一 LED 31包括襯底110、發(fā)光結(jié)構(gòu)145、電流擴(kuò)展層160、第一電極 131以及第二電極161。襯底110可以包括藍(lán)寶石仏1203)、5丨、6315比或6&48,并且襯底110的折射率可以包括具有小于氮化物半導(dǎo)體的折射率(2.4)的折射率的材料。例如,藍(lán)寶石的折射率可以是處于大約1.75至1.76的范圍內(nèi)。襯底110可以包括導(dǎo)電材料或者絕緣材料。凹凸結(jié)構(gòu)可以被形成在襯底110的頂表面上。多個(gè)化合物半導(dǎo)體層可以被形成在襯底110上?;衔锇雽?dǎo)體層可以包括III-V 族化合物半導(dǎo)體。例如,化合物半導(dǎo)體可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1,0彡y彡1, 并且0 < x+y < 1)的組成式的化合物半導(dǎo)體材料。未摻雜的半導(dǎo)體層(未示出)可以被形成在襯底110上。因?yàn)槲磽诫s的半導(dǎo)體層沒有被摻雜有導(dǎo)電摻雜劑,所以未摻雜的半導(dǎo)體層具有的導(dǎo)電性顯著地低于第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和150的導(dǎo)電性。例如,未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1,0彡y彡1,0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如,未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括11^16316&14163111^3141111^或4111^,但是實(shí)施例不限于此。緩沖層(未示出)可以被附加地形成在未摻雜的半導(dǎo)體層和襯底110之間,以減少兩個(gè)層之間的晶格常數(shù)差。緩沖層(未示出)的晶格常數(shù)可以是襯底110的晶格常數(shù)和未摻雜的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)之間的中間值。另外,緩沖層(未示出)可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1,0彡y彡1,0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如,緩沖層 (未示出)可以包括11^1631631六1631111631六1111^或六111^,但是實(shí)施例不限于此。 緩沖層(未示出)可以包括II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體,但是實(shí)施例不限于此。緩沖層(未示出)和未摻雜的半導(dǎo)體層可以不被形成,或者緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)可以形成。然而,實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)145具有其中第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、有源層140以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150被順序地堆疊的結(jié)構(gòu)。第一電極131可以被設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上,并且第二電極161可以被設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150上。發(fā)光結(jié)構(gòu)145接收來自于第一和第二電極131和161的電力以產(chǎn)生光。發(fā)光結(jié)構(gòu)145可以反射藍(lán)、綠或具有可見射線帶的藍(lán)光或者可以發(fā)射具有UV帶的光。 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以被設(shè)置在襯底110、緩沖層以及未摻雜的半導(dǎo)體層中的一個(gè)上。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的III-V族化合物半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括N型半導(dǎo)體層。N型半導(dǎo)體層可以包括具有 InxAlyGa1^yN (0彡χ彡1,0彡y彡1,并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、A1N、InN或AlInN。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以被摻雜有諸如Si、Ge、Sn、C、Se或Te的N型摻雜劑。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括具有不同的厚度或者不同的摻雜濃度的至少兩個(gè)層,但是實(shí)施例不限于此。有源層140被形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上。有源層140通過經(jīng)由第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130注入的電子(或者空穴)和經(jīng)由第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150注入的空穴(或者電子)的復(fù)合、根據(jù)組成有源層140的材料、基于能帶的帶隙差來發(fā)射光。有源層140可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或量子線結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。有源層140可以具有其中多個(gè)量子阱層被交替地堆疊有多個(gè)量子勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)。量子阱層和量子勢(shì)壘層具有不同的能帶隙。有源層140可以包括具有 InxAlyGa1^yN (0彡χ彡1,0彡y彡1,并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。被摻雜有N型摻雜劑的包覆層(未示出)可以被設(shè)置在有源層140下方,并且被摻雜有P型摻雜劑的包覆層(未示出)可以被設(shè)置在有源層140上方。包覆層(未示出) 可以包括具有比有源層140的量子勢(shì)壘層和/或量子阱層的帶隙更高的帶隙的、諸如AlGaN 層或者InAlGaN層的半導(dǎo)體。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以被形成在有源層140上。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的III-V族化合物半導(dǎo)體層。例如,第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150 可以包括P型半導(dǎo)體層。P型半導(dǎo)體層可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1,0彡y彡1, 并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。P型半導(dǎo)體層可以包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、A1N、InN或AlInN。P型半導(dǎo)體層可以被摻雜有P型摻雜劑。同時(shí),第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括P型摻雜劑,并且第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括N 型摻雜劑,但是實(shí)施例不限于此。另外,具有N型摻雜劑或者P型摻雜劑的第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以被形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150上。因此,LED可以具有N-P、P-N、N-P-N以及P-N-P 結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。在這樣的情況下,在“N-P、P-N、N-P-N以及P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)”中措詞中, “N”和“P”分別表示N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體,并且“_”表示其中兩個(gè)層被直接地或者間接地堆疊的結(jié)構(gòu)。
通過第一 LED 31的頂表面和側(cè)向表面放出從有源層140產(chǎn)生并且發(fā)射的光。盡管未示出,凹凸結(jié)構(gòu)或者粗糙部可以被形成在第一 LED 31的頂表面和/或側(cè)向表面上,以便提高光提取效率。為了提高電流的擴(kuò)展,電流擴(kuò)展層160可以被附加地插入在第二電極161和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150之間。諸如粗糙部的光提取結(jié)構(gòu)可以被附加地形成在襯底110的頂表面和每個(gè)層上,但是實(shí)施例不限于此。實(shí)施例提供具有圖16中所示的襯底的LED。LED之間的距離是處于大約 250 μ m士 50 μ m的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,LED之間的距離可以是處于大約220 μ m至大約280 μ m 的范圍內(nèi)。從LED產(chǎn)生的熱的溫度分布與從一個(gè)LED產(chǎn)生的熱的溫度分布相同或者相類似。 根據(jù)實(shí)施例,LED之間的距離被最優(yōu)化,使得能夠提高針對(duì)于從LED產(chǎn)生的熱的發(fā)光器件封裝的可靠性。圖17是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光二極管的視圖。將描述實(shí)施例,同時(shí)關(guān)注第一 LED, 并且為了避免重復(fù)將省略其他LED的描述。參考圖17,第一 LED 31A包括具有多個(gè)化合物半導(dǎo)體層210、220以及230的發(fā)光結(jié)構(gòu)235、保護(hù)層240、多個(gè)導(dǎo)電層250、支撐構(gòu)件260、絕緣層290以及電極211。第一 LED 31A是包括III-V族元素的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層的LED。LED可以包括發(fā)射藍(lán)、紅或綠光的具有可視射線的彩色LED或者UVLED。在實(shí)施例的技術(shù)范圍內(nèi),LED可以包括各種LED。發(fā)光結(jié)構(gòu)235包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210、有源層220以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層 230。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210可以包括被摻雜有第一導(dǎo)電類型摻雜劑的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210可以包括6&1411六16&1 InGaN、InN、 InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 或 AlGalnP。如果第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 210 是 N 型半導(dǎo)體,那么第一導(dǎo)電摻雜劑可以包括諸如Si、Ge、Sn、C、Se或Te的N型摻雜劑。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu),但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210在其頂表面上被設(shè)置有用于光提取效率的目的的諸如粗糙部和/或圖案212的光提取結(jié)構(gòu)或者提供有用于電流擴(kuò)展和光提取的目的的透明電極層或者絕緣層,但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210包括多個(gè)半導(dǎo)體層,并且半導(dǎo)體層可以包括不同的摻雜濃度、不同的厚度或不同的組成式。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210可以具有超晶格結(jié)構(gòu)(SLS)并且可以包括從由GaN、InN、A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN, SiO2, SiOx, SiN2, SiNx, SiOxNy 以及金屬材料組成的組中選擇的一個(gè)。超晶格結(jié)構(gòu)包括其中至少兩個(gè)層被交替地重復(fù)的至少兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。例如,超晶格結(jié)構(gòu)包括InGaN/GaN的堆疊結(jié)構(gòu)。超晶格結(jié)構(gòu)的每一層可以具有至少幾個(gè)A的厚度。電極211可以被形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210上。電極211可以包括被連接到焊盤的具有分支圖案的電極圖案或者焊盤,但是實(shí)施例不限于此。粗糙圖案可以被形成在電極211的頂表面上,但是實(shí)施例不限于此。在形成電極211之處的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210 的頂表面的一部分可以是平坦的,但是實(shí)施例不限于此。
電極211可以歐姆接觸第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210的頂表面,并且可以具有包括從由 Cr、Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Cu和Au以及其合金組成的組中選擇的一種的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。通過考慮到與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210的歐姆接觸、金屬層之間的粘合性能、反射特性以及導(dǎo)電特性,電極211可以包括從上述材料中選擇的一種。有源層220可以被形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210和多量子阱結(jié)構(gòu)下方。另外,有源層220可以具有量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。通過使用III至V族元素的化合物半導(dǎo)體材料,有源層220可以具有阱/勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如,有源層220可以具有InGaN阱/ GaN勢(shì)壘層、InGaN阱/AlGaN勢(shì)壘層或InGaN阱/InGaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu),但是實(shí)施例不限于此。例如,有源層120可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1,0彡y彡1,并且 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的量子阱層和具有InxAlyGai_x_yN(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,并且 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的勢(shì)壘層。導(dǎo)電包覆層可以被形成在有源層220上和/或下方,并且可以包括氮化物基半導(dǎo)體。勢(shì)壘層的帶隙比阱層的帶隙更高,并且導(dǎo)電包覆層的帶隙可以比勢(shì)壘層的帶隙更高。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230被形成在有源層220下方,并且可以包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如,第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230可以包括從由GaN、 AlN, AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 組成的組中選擇的一種。如果第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體,那么第二導(dǎo)電摻雜劑包括諸如Mg和 Zn的P型摻雜劑。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu),但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)235可以進(jìn)一步包括第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230下方的第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層。 第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以具有與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的極性相反的極性。另外,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210包括P型半導(dǎo)體,并且第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層210包括N型半導(dǎo)體。因此,發(fā)光結(jié)構(gòu) 235可以包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。保護(hù)層240和多個(gè)導(dǎo)電層250可以被形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230或者第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層下方。在下文中,為了解釋的目的,將描述發(fā)光結(jié)構(gòu)235的最下層是第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230的情況。保護(hù)層240被設(shè)置在作為芯片的外部區(qū)域處的溝道區(qū)域。溝道區(qū)域用作形成芯片的邊界的芯片外圍區(qū)域。保護(hù)層240的頂表面的外部可以被暴露在外部或者可以通過例如絕緣層290的另一材料來覆蓋。粗糙部或者圖案可以被形成在保護(hù)層240的頂表面上。保護(hù)層240和粗糙部或者圖案能夠提高溝道區(qū)域中的光提取效率。在保護(hù)層240的頂表面的外部處,粗糙部或者圖案可以包括與保護(hù)層240不同的材料或者具有與保護(hù)層240的折射率不同的折射率的材料。粗糙部或者圖案可以包括III-V族化合物半導(dǎo)體。例如,粗糙部或者圖案可以包括從由 GaN、A1N、AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN, AlInN、AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP以及AlGaInP組成的組中選擇的一種。通過用于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的隔離蝕刻工藝, 可以形成粗糙部或者圖案。保護(hù)層240的頂 表面的內(nèi)部部分通過預(yù)定寬度來接觸第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230的下表面的外部部分。在這樣的情況下,接觸寬度是處于幾個(gè)μ m至幾十個(gè)μ m的范圍內(nèi),并且可以根據(jù)芯片尺寸而變化。在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230的下表面的外圍部處,保護(hù)層240可以被形成有回路形狀、環(huán)形或框架形狀。保護(hù)層240可以具有連續(xù)的圖案形狀或者非連續(xù)的圖案形狀。保護(hù)層240可以包括具有比III-V族化合物半導(dǎo)體的折射率更低的折射率的材料。例如,保護(hù)層240可以包括透射的氧化物材料、透射的氮化物材料、透射的絕緣材料或透射的導(dǎo)電材料。保護(hù)層240可以包括從由ITO (銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)、IZTO (銦鋅錫氧化物)、IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物)、AZO (鋁鋅氧化物)、ΑΤ0 (銻錫氧化物)、GZ0 (鎵鋅氧化物)、Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203以及TiO2 組成的組中選擇的一種。如果保護(hù)層240包括SiO2,那么保護(hù)層240的折射率是大約2. 3。另外,如果保護(hù)層240包括ITO或者GaN,那么保護(hù)層240的折射率分別是大約2. 1或者大約2. 4。通過第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230入射到保護(hù)層240的光可以被提取到外部,從而能夠提高光提取效率。即使發(fā)光結(jié)構(gòu)235的外壁被暴露于濕氣,保護(hù)層240也保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)235免受短路。因此,能夠提高強(qiáng)烈地預(yù)防大量濕氣的LED。如果保護(hù)層240包括透射材料,那么在激光劃片工藝中通過保護(hù)層240透射激光束。因此,溝道區(qū)域防止由于激光束而創(chuàng)建金屬碎片。因此,能夠防止在發(fā)光結(jié)構(gòu)235的側(cè)壁上出現(xiàn)層間短路問題。保護(hù)層240將發(fā)光結(jié)構(gòu)235的每個(gè)層210、220或230的外壁與第一導(dǎo)電層251隔開。保護(hù)層240可以具有處于大約0.02μπι至大約5μπι的范圍內(nèi)的厚度。保護(hù)層240的厚度可以根據(jù)芯片尺寸而變化。導(dǎo)電層250包括第一至第三導(dǎo)電層251、252以及253,并且第一導(dǎo)電層251歐姆接觸第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230。第一導(dǎo)電層251可以具有包括從由ΙΤ0、IZO(In-ZnO), GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au以及Ni/IrOx/Au/ITO組成的組中選擇的導(dǎo)電氧化物材料的多層結(jié)構(gòu),或者可以具有 IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZO/Ag/Ni 或 AZO/Ag/Ni 的堆疊結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電層251可以附加地包括從由Si02、SiOx, SiOxNy> Si3N4, Al2O3以及TiO2組成的組中選擇的一種。第一導(dǎo)電層251可以被插入在第一導(dǎo)電層251和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層 230之間。第一導(dǎo)電層251可以被設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230的最下面的表面上。另外, 第一導(dǎo)電層251可以覆蓋保護(hù)層240的下表面的一部分。換言之,第一導(dǎo)電層251可以在保護(hù)層240的下表面的一部分處具有與保護(hù)層240的寬度的至多80%相對(duì)應(yīng)的面積。第二導(dǎo)電層252被設(shè)置在第一導(dǎo)電層251下方。第二導(dǎo)電層252可以延伸到保護(hù)層240的下表面。第一導(dǎo)電層251可以包括反射金屬和/或種子金屬,并且種子金屬被用于鍍工藝。因此,第一導(dǎo)電層251可以選擇性地包括歐姆層、種子層或反射層,但是實(shí)施例不限于此。第二導(dǎo)電層252 可以具有 包括從由 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf 以
及其組合組成的組中選擇的一種的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。第三導(dǎo)電層253被形成在第二導(dǎo)電層252下方。第三導(dǎo)電層253包括阻擋金屬或者結(jié)合金屬。例如,第三導(dǎo)電層253可以包括從由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta組成的組中選擇的至少一個(gè)。第三導(dǎo)電層253用作結(jié)合層,使得第三導(dǎo)電層253的下表面被結(jié)合到支撐構(gòu)件 260。在沒有形成第三導(dǎo)電層253的情況下,通過使用薄片(sheet)或者通過鍍覆工藝,支撐構(gòu)件260可以被附著到第二導(dǎo)電層252。支撐構(gòu)件260用作基底基板,并且可以包括由銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、 銅-鎢(Cu-W)以及諸如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe以及GaN的載體晶片。支撐構(gòu)件260可以被電連接到圖1的第一引線框架,并且電極211可以通過引線被電連接到第二引線框架。從支撐構(gòu)件260傳輸?shù)臒岜粋鬏數(shù)降谝灰€框架21A,從而能夠提高熱輻射效率。因此,能夠提高用于發(fā)光二極管31A的可靠性。發(fā)光結(jié)構(gòu)235的外表面可以被傾斜并且可以包括絕緣層290。絕緣層290的下端可以部分地接觸保護(hù)層240的頂表面或者可以覆蓋保護(hù)層240的頂表面的整個(gè)部分。絕緣層290可以包括具有比化合物半導(dǎo)體的折射率更低的折射率(例如,在GaN的情況下為 2. 4)的材料。例如,絕緣層290可以包括從由SiO2, SiOx、SiOxNy> Si3N4, Al2O3以及TiO2組成的組中選擇的一種。如圖17中所示,實(shí)施例提供具有支撐構(gòu)件的LED。LED之間的距離是處于 250μπι士50μπι的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,通過導(dǎo)電支撐構(gòu)件,LED之間的距離可以是處于大約 200 μ m至大約250 μ m的范圍內(nèi)。從在第一引線框架上安裝的LED產(chǎn)生的熱的溫度分布與從在引線框架上安裝的一個(gè)LED產(chǎn)生的熱的溫度分布相同或者相類似。根據(jù)實(shí)施例,LED之間的距離被最優(yōu)化,使得能夠提高針對(duì)于從LED產(chǎn)生的熱的發(fā)光器件封裝的可靠性?!凑彰飨到y(tǒng)〉根據(jù)實(shí)施例的多個(gè)發(fā)光器件封裝可以被排列在板上。組成光學(xué)構(gòu)件的導(dǎo)光板、棱鏡片以及擴(kuò)散片可以被設(shè)置在發(fā)光器件封裝的光的路徑上。發(fā)光器件封裝、板以及光學(xué)構(gòu)件可以組成燈單元。燈單元被實(shí)現(xiàn)為頂視圖型或者側(cè)視圖型并且被設(shè)置在便攜式終端和膝上型計(jì)算機(jī)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝可以被應(yīng)用于燈單元。燈單元可以包括其中多個(gè)發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝被排列的結(jié)構(gòu),并且可以包括照明、交通燈、車輛前燈以及電子顯示板。除了照明燈、信號(hào)燈、車輛前燈、電子顯示器等之外,照明系統(tǒng)可以包括圖18和圖 19中所示的顯示設(shè)備、圖20中所示的照明單元。圖18是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖。參考圖18,根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041 ;發(fā)光模塊 1031,該發(fā)光模塊1031將光提供給導(dǎo)光面板1041 ;在導(dǎo)光面板1041下方的反射構(gòu)件1022 ; 在導(dǎo)光面板1041上的光學(xué)片1051 ;在光學(xué)片1051上的顯示面板1061 ;以及底蓋1011,該底蓋1011容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031以及反射構(gòu)件1022,但是本公開不限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光面板1041以及光學(xué)片可以被限定為照明單元1041。
導(dǎo)光面板1041用于通過擴(kuò)散線性光來將線性光轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婀?。?dǎo)光面板1041可以由透明材料制成,并且可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸類樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、C0C以及聚萘二甲酸乙二酯樹脂中的一種。發(fā)光模塊1031將光至少提供給導(dǎo)光面板1041的側(cè)表面,并且最后用作顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1031可以包括至少一個(gè)發(fā)光模塊,并且從導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面直接或者間接地提供光。發(fā)光模塊1031可以包括板1033以及根據(jù)上述的實(shí)施例的發(fā)光器件封裝10,并且發(fā)光器件封裝10可以被布置成在板1033上以預(yù)定間隔彼此隔開。板1033可以是包括電路圖案的印制電路板(PCB)(未示出)。板1033可以包括金屬核心PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等以及普通PCB,但是本發(fā)明不限于此。在發(fā)光器件封裝10被安裝在側(cè)表面或散熱板上的情況下,板1033可以被去除。在此,一些散熱板可以接觸底蓋1011的上表面。多個(gè)發(fā)光器件封裝10可以被安裝在板1033上,使得多個(gè)發(fā)光器件封裝10的發(fā)光表面與導(dǎo)光面板1041隔開預(yù)定距離,但是本公開不限于此。發(fā)光器件封裝10可以將光直接或者間接地提供給作為導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面的光入射部分,但是本公開不限于此。
反射構(gòu)件1022可以被提供在導(dǎo)光面板1041下方。發(fā)射構(gòu)件1022反射從導(dǎo)光面板1041的下表面入射的光,以允許反射光直接導(dǎo)向上方向,由此能夠增強(qiáng)照明單元1050的亮度。反射構(gòu)件1022可以由例如PET、PC、PVC樹脂等來形成,但是本公開不限于此。底蓋1011可以容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、反射構(gòu)件1022等。為此,底蓋 1011可以具有以其頂表面被開口的盒子形狀形成的容納部分1012,但是本公開不限于此。 底蓋1011可以耦合到頂蓋,但是本公開不限于此。底蓋1011可以由金屬材料或者樹脂材料來形成,并且可以通過使用諸如按壓制?;蛘咦⑸渲颇5墓に噥碇圃?。而且,底蓋1011可以包括具有高導(dǎo)熱性的金屬或者非金屬材料,但是本公開不限于此。例如,顯示面板1061是IXD面板,并且包括彼此面對(duì)的第一和第二透明基板以及在第一和第二基板之間插入的液晶層。偏振板可以附著在顯示面板1061的至少一個(gè)表面上,但是本公開不限于此。顯示面板1061通過使用經(jīng)過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯示設(shè)備1000可以被應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、用于筆記本計(jì)算機(jī)的監(jiān)控器、用于膝上型計(jì)算機(jī)的監(jiān)控器、電視等。光學(xué)片1051被布置在顯示面板1061和導(dǎo)光面板1041之間,并且包括至少一個(gè)透明片。光學(xué)片1051可以包括例如擴(kuò)散片、水平和/或垂直棱鏡片以及增亮片中的至少一個(gè)。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光,水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上,并且增亮片通過重新使用損失的光來增強(qiáng)亮度。而且,保護(hù)片可以被設(shè)置在顯示面板1061上,但是本公開不限于此。在此,顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041和光學(xué)片1051作為設(shè)置在發(fā)光模塊1031的光路徑上的光學(xué)構(gòu)件,但是本公開不限于此。圖19是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的橫截面圖。參考圖19,顯示設(shè)備1100包括底蓋1152 ;板1120,在其上排列上面所公開的發(fā)光器件封裝10 ;光學(xué)構(gòu)件1154以及顯示面板1155。板1120和發(fā)光器件封裝10可以被限定為發(fā)光模塊1060。底蓋1152、至少一個(gè)發(fā)光模塊1060以及光學(xué)構(gòu)件1154可以被限定為照明單元。底蓋1152可以被提供有容納部分,但是本公開不限于此。在此,光學(xué)構(gòu)件1154可以包括透鏡、導(dǎo)光面板、擴(kuò)散片、水平和垂直棱鏡片以及增亮片中的至少一個(gè)。導(dǎo)光面板可以由聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)來形成, 并且可以被去除。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光,水平和垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上,并且增亮片通過重新使用損失的光來增強(qiáng)亮度。光學(xué)構(gòu)件1154被設(shè)置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件1154將從發(fā)光模塊1060發(fā)射出的光變?yōu)槠矫婀猓⑶覉?zhí)行擴(kuò)散、聚光等。圖20是根據(jù)實(shí)施例的照明裝置的透視圖。 參考圖20,照明單元1500可以包括外殼1510 ;發(fā)光模塊1530,該發(fā)光模塊1530被裝配在外殼1510中;以及連接端子1520,該連接端子1520被裝配在外殼1510中并且被提供有來自于外部電源的電力。外殼1510可以優(yōu)選地由例如金屬材料或者樹脂材料的具有良好的熱屏蔽特性的材料來形成。發(fā)光模塊1530可以包括板1532以及在板1532上安裝的根據(jù)實(shí)施例的至少一個(gè)發(fā)光器件封裝10。發(fā)光器件封裝10可以包括多個(gè)發(fā)光器件封裝,其以矩陣構(gòu)造被排列為彼此隔開預(yù)定距離。板1532可以是在其上印制電路圖案的絕緣體基板,并且可以包括例如印制電路板(PCB)、金屬核心PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等。而且,板1532可以由有效反射光的材料來形成,并且其表面可以以例如白色或銀色的、能夠有效反射光的顏色來形成。至少一個(gè)發(fā)光器件封裝10可以安裝在板1532上。發(fā)光器件封裝10中的每一個(gè)可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。LED芯片可以包括發(fā)射紅、綠、藍(lán)或者白色光的彩色LED,和發(fā)射紫外線(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可以具有各種發(fā)光器件封裝的組合,以便獲得想要的顏色和亮度。 例如,發(fā)光模塊1530可以具有白色LED、紅色LED以及綠色LED的組合,以便獲得高顯色指數(shù)(CRI)。連接端子1520可以電連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。連接端子1520可以旋擰耦合到插座類型的外部電源,但是本公開不限于此。例如,連接端子1520可以是插頭型并且被插入到外部電源中,或者可以通過電源線被連接到外部電源。根據(jù)實(shí)施例,能夠提高具有LED的發(fā)光器件封裝中的熱輻射特性。根據(jù)實(shí)施例,能夠提高用于具有多個(gè)LED的封裝的可靠性。在本說明書中對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中, 在各處出現(xiàn)的這類短語不必都表示相同的實(shí)施例。此外,當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時(shí),都認(rèn)為結(jié)合實(shí)施例中的其他實(shí)施例中的另外一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的特征、 結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施例,但是應(yīng)該理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到多個(gè)其他修改和實(shí)施例,這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更加具體地,在本說明書、附圖和所附權(quán)利要求的 范圍內(nèi)的主要內(nèi)容組合布置的組成部件和/ 或布置中,各種變化和修改都是可能的。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,替代使用也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件封裝,包括 主體;第一引線框架,所述第一引線框架在所述主體上;多個(gè)發(fā)光二極管,所述多個(gè)發(fā)光二極管在所述第一引線框架上;以及制模構(gòu)件,所述制模構(gòu)件在所述發(fā)光二極管上,其中,所述發(fā)光二極管之間的距離包括等于或者小于所述發(fā)光二極管的第一發(fā)光二極管的第一側(cè)的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述發(fā)光二極管之間的距離包括大約250 μ m士 50 μ m的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,其中, 所述發(fā)光二極管的側(cè)面彼此面對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,其中,至少三個(gè)發(fā)光二極管被設(shè)置在所述第一引線框架上,以及所述三個(gè)發(fā)光二極管之中的在所述兩個(gè)發(fā)光二極管之間的距離彼此相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述三個(gè)發(fā)光二極管之中的所述兩個(gè)發(fā)光二極管的距離包括大約250 μ m士50 μ m的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,進(jìn)一步包括第二引線框架,所述第二引線框架在所述主體上與所述第一引線框架隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件封裝,進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三發(fā)光二極管,所述至少一個(gè)第三發(fā)光二極管在所述第二引線框架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光器件封裝,其中,在所述第一引線框架上設(shè)置的所述發(fā)光二極管之間的距離窄于所述第一和第二引線框架上的相面對(duì)的所述發(fā)光二極管之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述第一發(fā)光二極管比另一發(fā)光二極管小。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述發(fā)光二極管之間的距離對(duì)應(yīng)于所述第一發(fā)光二極管的較短側(cè)的長度的至少1/4。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述主體包括上部,所述上部具有包含開口的上部的腔體,并且所述第一引線框架、所述發(fā)光二極管以及所述制模構(gòu)件被設(shè)置在所述腔體上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件,其中,所述第一發(fā)光二極管的一側(cè)具有至少250 μ m的長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件,進(jìn)一步包括第二引線框架,所述第二引線框架在所述腔體中與所述第一引線框架隔開,以及第二發(fā)光二極管,所述第二發(fā)光二極管在所述腔體內(nèi)以所述距離與所述第一發(fā)光二極管隔開,其中,所述第一和第二發(fā)光二極管被設(shè)置在所述第一引線框架上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述第一側(cè)是所述第一發(fā)光二極管的所述側(cè)的較短側(cè),所述第一和第二發(fā)光二極管之間的距離處于大約200 μ m至大約(300 μ m的范圍內(nèi)。
15. 一種照明系統(tǒng),包括 多個(gè)發(fā)光器件封裝;板,在所述板上設(shè)置所述發(fā)光器件封裝;以及光學(xué)構(gòu)件,所述光學(xué)構(gòu)件被設(shè)置在所述發(fā)光器件封裝的光學(xué)路徑上,其中,所述發(fā)光器件封裝是根據(jù)權(quán)利要求1至14中的一項(xiàng)所述的發(fā)光器件封裝。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)。該發(fā)光器件封裝包括主體;主體上的第一引線框架;第一引線框架上的多個(gè)發(fā)光二極管;以及發(fā)光二極管上的制模構(gòu)件。發(fā)光二極管之間的距離包括等于或者小于發(fā)光二極管的第一發(fā)光二極管的第一側(cè)的長度。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102214648SQ20111008663
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者金庚夋 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司