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      發(fā)光裝置的制作方法

      文檔序號:11810047閱讀:313來源:國知局
      發(fā)光裝置的制作方法

      本發(fā)明關(guān)于一種發(fā)光裝置。



      背景技術(shù):

      發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)本身所發(fā)出來的光是偏向一種指向性的光源,并不是像一般市場出售的燈泡為一種發(fā)散型的光源,因此在應(yīng)用上會受到限制。舉例說明,在一般室內(nèi)外照明的燈具上的應(yīng)用并無法達(dá)到所需要的光型。另外,已知發(fā)光二極管芯片僅可單面發(fā)光,因此具有較低的發(fā)光效率。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的一目的在于提供一發(fā)光裝置,以提升發(fā)光效率、發(fā)光效果,改善光型并節(jié)省成本。

      為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:

      一種發(fā)光裝置,包括:

      發(fā)光二極管芯片,包括:

      透明基板,具有成長面與側(cè)面;

      設(shè)置于所述成長面上的第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu);以及

      波長轉(zhuǎn)換層,覆蓋所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),但不覆蓋所述側(cè)面;以及

      承載座,連接所述發(fā)光二極管芯片,所述承載座與所述透明基板形成一非90度的夾角。

      作為本發(fā)明的進一步改進,還包括設(shè)置于所述成長面上的第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述波長轉(zhuǎn)換層連續(xù)性地覆蓋所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)以及所述第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)以及所述第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)以串聯(lián)方式連接。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述波長轉(zhuǎn)換層直接接觸所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述透明基板還包括未被所述波長轉(zhuǎn)換層覆蓋的第一部分。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述發(fā)光二極管芯片還包括設(shè)置于所述第一部分上的連接電極。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述透明基板還包括與所述成長面彼此相對的主表面,所述波長轉(zhuǎn)換層覆蓋所述主表面。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所發(fā)出的至少部分光線可射入所述透明基板并從所述主表面出光。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所發(fā)出的至少部分光線可射入所述透明基板并從所述側(cè)面出光。

      本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)設(shè)置于透明基板上,而發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所發(fā)出的光線可穿透透明基板。因此本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片可至少多方向或全方向發(fā)光、提高發(fā)光效率并可改善過去發(fā)光二極管芯片光型不佳的問題。另外,本發(fā)明的述承載座與所述透明基板形成一非90度的夾角,可提升發(fā)光效果。

      附圖說明

      圖1A與圖1B為本發(fā)明的一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖2A、圖2B與圖2C為本發(fā)明的一較佳實施例的不同形式的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)耦接于導(dǎo)線的示意圖。

      圖3A與圖3B為本發(fā)明的一較佳實施例的波長轉(zhuǎn)換層的布置示意圖。

      圖4為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片的剖面示意圖。

      圖5為本發(fā)明的另一較佳實施例的一變化實施例的發(fā)光二極管芯片的等效電路圖。

      圖6為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片的示意圖。

      圖7A為本發(fā)明的一較佳實施例的承載座的示意圖。

      圖7 B為本發(fā)明的一較佳實施例的電路基板的示意圖。

      圖7C為本發(fā)明的一較佳實施例的反射鏡的示意圖。

      圖7D為本發(fā)明的一較佳實施例的類金剛石碳膜的示意圖。

      圖8為本發(fā)明的一較佳實施例的發(fā)光裝置的示意圖。

      圖9為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的示意圖。

      圖10A、圖10B與圖10C為本發(fā)明的一較佳實施例的透明基板插接或黏接于承載座的示意圖。

      圖11A與圖11B為本發(fā)明的一較佳實施例的透明基板黏接于具支架的承載座的示意圖。

      圖12為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的立體示意圖。

      圖13為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的裝置基座的立體示意圖。

      圖14為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的立體示意圖。

      圖15A、圖15B、圖15C與圖15D為本發(fā)明的一較佳實施例以點對稱或線對稱排列透明基板于承載機構(gòu)上的俯視示意圖。

      圖16為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的示意圖。

      圖17A與第17B圖為本發(fā)明的一較佳實施例的燈殼的示意圖。

      圖17C為本發(fā)明的一較佳實施例的廣告牌式燈殼的俯視剖面示意圖。

      圖17D、圖17E、圖17F與圖17G為本發(fā)明的一較佳實施例的球泡燈式的實施示意圖。

      圖18為本發(fā)明的另一較佳實施例的燈條的示意圖。

      圖19為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的立體示意圖。

      圖20為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的示意圖。

      具體實施方式

      以下將結(jié)合附圖所示的具體實施方式對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

      請參照圖1A與圖1B所示,圖1A與圖1B為本發(fā)明的一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片或發(fā)光板的結(jié)構(gòu)示意。如圖1A與圖1B所示,發(fā)光二極管芯片1包括:一透明基板2;一成長面210;一第一主表面21A;一第二主表面21B以及至少一多方向出光發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3。其中,透明基板2本身為平板薄片狀并具有兩個主要面體,其中任一主要面體為成長面210,具有發(fā)光功能的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3設(shè)置于該成長面210上,且發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3未被透明基板2遮蔽的一發(fā)光面34,與未設(shè)置發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的部分成長面210共同形成可發(fā)光的第一主表面21A。透明基板2未設(shè)有發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的另一主要面體則為第二主表面21B。上述布置方式順序相反同樣可以達(dá)到效果,且也可于透明基板2兩個面均設(shè)置發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3,其中兩個面上的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3可對應(yīng)交錯排列,使各面上的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3發(fā)光時,光線可順利穿透透明基板2并從另一面出光,而不被另一面上的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)遮蔽,增加單位面積的發(fā)光強度。透明基板2的材質(zhì)可為氧化鋁(Al2O3)、含有氧化鋁的藍(lán)寶石、碳化硅(SiC)、玻璃、塑料或是橡膠,其中,本發(fā)明的一種較佳實施例是采用藍(lán)寶石基板,因為這種材料大體上為單晶結(jié)構(gòu),不但具有較好的透光率,且散熱能力佳,可延長發(fā)光二極管芯片1的壽命;但使用傳統(tǒng)藍(lán)寶石基板于本發(fā)明中有易碎裂的問題,故本發(fā)明經(jīng)實驗驗證,本發(fā)明的透明基板2較佳選用厚度大于或等于200微米(um)的藍(lán)寶石基板,這樣可達(dá)成較佳的可靠度,并有較佳的承載以及透光功能。同時本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3較佳可選用出光角度大于180度者,即設(shè)置于透明基板2上的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3除發(fā)光面34可發(fā)出往遠(yuǎn)離基板方向離開的光線外,發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3也可發(fā)出至少部分進入透明基板2的光線,而進入透明基板2的光線除從透明基板2上對應(yīng)第一主表面21A的第二主表面21B出光外,也可從透明基板2的未設(shè)置發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的部分成長面210與其他表面出光,使發(fā)光二極管芯片1可以至少達(dá)成雙面出光或全方向出光等多方向出光效果。在本發(fā)明中,第一主表面21A或第二主表面21B的面積為發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的發(fā)光面34的總和面積的五倍以上,這樣設(shè)計為兼顧到發(fā)光效率以及散熱等條件的最佳配置比例。

      另外,本發(fā)明的另一較佳實施例是發(fā)光二極管芯片1的第一主表面21A與第二主表面21B發(fā)出的色溫差異等于或小于1500K,使發(fā)光二極管芯片1有更全面一致的發(fā)光效果。而在透明基板2的透光特性上,當(dāng)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3發(fā)出光線的波長范圍大于或等于420納米,和/或當(dāng)該光線的波長范圍小于或等于470納米時,在上述透明基板2厚度條件下,透明基板2的光穿透率大于或等于70%。

      本發(fā)明并不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發(fā)明的其它較佳實施例,且為了便于比較各實施例的相異處并簡化說明,在下文的各實施例中使用相同的符號標(biāo)注等同的組件,且主要針對各實施例的相異處進行說明,而不再對重復(fù)部分進行贅述。

      請參照圖2A、圖2B與圖2C,本發(fā)明為了獲得供電以進行發(fā)光,發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3本身包括一第一電極31A與一第二電極31B,該第一電極31A與第二電極31B則分別與位于透明基板2上的一第一連接導(dǎo)線23A以及一第二連接導(dǎo)線23B電性連接。其中,圖2A、圖2B與圖2C分別揭示了不同形式的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3以及與導(dǎo)線的耦接方式。圖2A為橫式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),其中發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3形成于透明基板2的成長面210上,第一電極31A與第二電極31B以打線方式分別電性耦接于第一連接導(dǎo)線23A與第二連接導(dǎo)線23B;第2B圖為覆晶式發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3為倒置并通過第一電極31A與第二電極31B與透明基板2耦接,其中第一電極31A與第二電極31B以焊接或黏接方式分別電性耦接于第一連接導(dǎo)線23A與第二連接導(dǎo)線23B; 圖2C則是在發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的兩端設(shè)置第一電極31A與第二電極31B,并將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3以直立設(shè)置的方式使第一電極31A與第二電極31B分別與第一連接導(dǎo)線23A以及第二連接導(dǎo)線23B相連接。

      請參照圖3A與圖3B,本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片1還包括一波長轉(zhuǎn)換層4,其設(shè)置于第一主表面21A和/或第二主表面21B上,或是直接設(shè)置于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3上,且其可直接接觸發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3,或是與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3相鄰一段距離而不直接接觸。波長轉(zhuǎn)換層4含有至少一種熒光粉,如石榴石系、硫酸鹽系或硅酸鹽系等等無機或有機材質(zhì)的熒光粉,以接收至少部分發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3發(fā)出光線并轉(zhuǎn)換為另一種波長范圍的光。例如,當(dāng)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3發(fā)出藍(lán)光,波長轉(zhuǎn)換層4轉(zhuǎn)換部分藍(lán)光為黃光,而使發(fā)光二極管芯片1在藍(lán)光與黃光混合之下最后發(fā)出白光。另外由于第一主表面21A光源主要是發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的發(fā)光面直接出光,而第二主表面21B光源則是發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的光線穿透透明基板2發(fā)出的光,發(fā)光二極管芯片1的兩個表面的光線強度不同,所以本發(fā)明的另一較佳實施例是發(fā)光二極管芯片1在第一主表面21A與第二主表面21B上的波長轉(zhuǎn)換層4的熒光粉含量相應(yīng)配置,其中第一主表面21A對第二主表面21B上的熒光粉(或發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)上的熒光粉對第二主表面21B上的熒光粉)含量比例范圍較佳的可從1比0.5至1比3,使發(fā)光二極管芯片1的光線強度或光形可以符合應(yīng)用需求,以及使發(fā)光二極管芯片1的第一主表面21A與第二主表面21B發(fā)出的色溫差異等于或小于1500K,提升發(fā)光二極管芯片1的波長轉(zhuǎn)換效率與發(fā)光效果。

      請參照圖4。圖4為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片的剖面示意圖。如圖4所示,本實施例的發(fā)光二極管芯片10包括一透明基板2、若干個發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14、一絕緣層20與一導(dǎo)電圖案22。透明基板2具有一成長面210與一第二主表面21B彼此相對設(shè)置。若干個發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14設(shè)置或形成于透明基板2的成長面210上,且各發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14包括一第一電極16與一第二電極18。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14未被透明基板2遮蔽的一發(fā)光面34,與未設(shè)置發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14的部分成長面210共同形成一第一主表面21A。絕緣層20至少設(shè)置于部分若干個發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14上。導(dǎo)電圖案22設(shè)置于絕緣層20上并與至少部分第一電極16與至少部分第二電極18電性連接。導(dǎo)電圖案22可為例如金屬線路布局或一般打線所構(gòu)成圖案,但不以此為限而可為其它材質(zhì)所構(gòu)成的導(dǎo)電圖案。

      發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14可包括一第一半導(dǎo)體層141、一主動層142與一第二半導(dǎo)體層143,依序形成于透明基板2上。第一半導(dǎo)體層141較佳可為一N型半導(dǎo)體層,而第二半導(dǎo)體層143較佳可為一P型半導(dǎo)體層,但不以此為限。第一半導(dǎo)體層141、主動層142與第二半導(dǎo)體層143的材料包括三A族的氮化物,例如氮化鋁(AlN)或氮化鎵(GaN),但不以此為限。發(fā)光二極管芯片10可進一步包括一緩沖層13,形成于第一半導(dǎo)體層141與透明基板2之間。緩沖層13的材料可包括三A族的氮化物,例如氮化鋁或氮化鎵(GaN),但不以此為限。第一電極16與第二電極18分別與第二半導(dǎo)體層143以及第一半導(dǎo)體層141電性連接。第一電極16與第二電極18可為金屬電極,但不以此為限。

      另外,發(fā)光二極管芯片10還包括一波長轉(zhuǎn)換層4設(shè)置于透明基板2及發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14上。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14所發(fā)出的光線(圖未示)可為一特定波長,而波長轉(zhuǎn)換層4可至少部分轉(zhuǎn)換該特定波長,通過這種轉(zhuǎn)換可使發(fā)光二極管芯片10發(fā)出其它特定波長或波長范圍較大的光線。

      在本實施例中,發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14借助導(dǎo)電圖案22而以串聯(lián)方式電性連接,但不以此為限。另外,在本實施例中,絕緣層20、導(dǎo)電圖案22、發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14(包括第一半導(dǎo)體層141、主動層142與第二半導(dǎo)體層143)以及緩沖層13為一并制作,即緩沖層13、第一半導(dǎo)體層141、主動層142與第二半導(dǎo)體層143依序設(shè)置于透明基板2上后,再進一步依序設(shè)置絕緣層20與導(dǎo)電圖案22并進行切割。絕緣層20與導(dǎo)電圖案22可利用例如微影暨蝕刻制程設(shè)置,但不以此為限。本實施例的發(fā)光二極管芯片10的絕緣層20、導(dǎo)電圖案22與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14利用晶圓級制作方法加以制作,可大量節(jié)省制作成本并具有較佳的可靠度。

      本發(fā)明中,為了增加光線從透明基板2離開的出光量并使出光的分布均勻,第二主表面21B可選擇性地具有一非平面結(jié)構(gòu)12M。非平面結(jié)構(gòu)12M可為各式凸出或凹陷的幾何結(jié)構(gòu),例如金字塔、圓錐體、半球體或三角柱等,且非平面結(jié)構(gòu)12M的排列可為規(guī)則性排列或隨機性排列。另外,第二主表面21B上可選擇性地設(shè)置有一類金剛石碳膜(diamond-like carbon, DLC)25,用以增加導(dǎo)熱及散熱效果。另外,第二主表面21B與類金剛石碳膜25之間可設(shè)置一光學(xué)膜28。在材料的選擇上,光學(xué)膜28的折射率較佳可介于透明基板2的折射率與類金剛石碳膜25的折射率或波長轉(zhuǎn)換層4的折射率之間,通過這種轉(zhuǎn)換可增加出光量。

      請參照圖5,并請一并參照圖4及其他上述圖式。圖5為本發(fā)明的一變化實施例的發(fā)光二極管芯片的等效電路圖。如圖5所示,在本變化實施例中,發(fā)光二極管芯片10’的若干個發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14可借助導(dǎo)電圖案22以串聯(lián)/并聯(lián)混合方式電性連接并透過連接導(dǎo)線與外部電源電性耦接。

      請參照圖6,圖6為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光二極管芯片的立體示意圖。如圖6所示,本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片310包括透明基板2、至少一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3、一第一連接電極311A、一第二連接電極311B與至少一波長轉(zhuǎn)換層4。其中發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3設(shè)置于透明基板2的成長面210上,而形成發(fā)光的一第一主表面21A。在該實施例中,發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3的一出光角度大于180度,且發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3所發(fā)出的至少部分光線可射入透明基板2,而射入光線至少部分可從對應(yīng)第一主表面21A的一第二主表面21B出光,部分從透明基板2其他表面出光,進而達(dá)到多面或六面發(fā)光的發(fā)光效果。第一連接電極311A以及第二連接電極311B分別設(shè)置于透明基板2上兩端或同側(cè)(圖未示),并分別為透明基板2上的一第一連接導(dǎo)線與一第二連接導(dǎo)線所延伸的芯片對外電極,所以第一連接電極311A與第二連接電極311B分別與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3電性連接。波長轉(zhuǎn)換層4至少覆蓋發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3和/或第二主表面21B并暴露至少部分第一連接電極311A與第二連接電極311B,其中波長轉(zhuǎn)換層4至少部分吸收發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3和/或透明基板2所發(fā)出的光線,并轉(zhuǎn)換成另一波長的光線,然后與未被吸收的光線混光,增加發(fā)光二極管芯片310的發(fā)光波長范圍與發(fā)光效果。也就是說波長轉(zhuǎn)換層4可不覆蓋第一連接電極311A與第二連接電極311B。由于本實施例的發(fā)光二極管芯片310具有分別設(shè)置于透明基板2上相對兩端的第一連接電極311A與第二連接電極311B,所以發(fā)光二極管芯片310可獨自完成制作后再與適合的承載座進行結(jié)合,而不需使用傳統(tǒng)發(fā)光二級管封裝制程,因此可達(dá)到提升整體制造良率、簡化結(jié)構(gòu)以及增加所配合的承載座設(shè)計變化等效果。

      請參照圖7A,本發(fā)明的一實施例為使用上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光裝置11,其中發(fā)光裝置11還包括一承載座5,使發(fā)光二極管芯片的透明基板2除可平放于該承載座5,也可立設(shè)于其上并耦接于該承載座5,使透明基板2與承載座5之間具有一第一夾角θ1,該第一夾角θ1角度可為固定或根據(jù)發(fā)光裝置光形需要調(diào)動,其中較佳實施例的第一夾角θ1角度范圍介于30度至150度之間。

      請參照圖7B,本發(fā)明的發(fā)光裝置11的承載座5還包括一電路基板6與外部電源耦接,并電性耦接于透明基板2上的第一連接導(dǎo)線以及第二連接導(dǎo)線(圖未示),而與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3電性連接,使外部電源透過電路基板供應(yīng)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3發(fā)光所需電源。若無設(shè)置該電路基板6,發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3也可直接透過第一連接導(dǎo)線以及第二連接導(dǎo)線(圖未示)電性連接于承載座5,使外部電源可經(jīng)由承載座5對該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3供電。

      請參照圖7C,本發(fā)明的發(fā)光裝置11還包括一反射鏡或濾波器8設(shè)置于第二主表面21B上或成長面上210,所述反射鏡或濾波器8可反射所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3所發(fā)出至少部分光線,并使部分射入所述透明基板2的光線改由所述第一主表面21A射出。該反射鏡8可包括至少一金屬層或一布拉格反射鏡(Bragg reflector),但不以此為限。其中,布拉格反射鏡可由多層具有不同折射率的介電薄膜所堆棧而構(gòu)成,或是由多層具有不同折射率的介電薄膜與多層金屬氧化物所堆棧而構(gòu)成。

      請參照圖7D,本發(fā)明的發(fā)光裝置11的透明基板2還包括一類金剛石碳膜(diamond-like carbon, DLC) 9,其中該類金剛石碳膜9設(shè)置于透明基板2的成長面210和/或第二主表面21B上,以增加導(dǎo)熱及散熱效果。

      請參照圖8。圖8為本發(fā)明的一較佳實施例的發(fā)光裝置示意圖。如圖8所示,本實施例的發(fā)光裝置100包括一發(fā)光二極管芯片10與一承載座26,其中該發(fā)光二極管芯片10嵌入該承載座26內(nèi),并透過連接導(dǎo)線與該承載座的電極30、32電性連接,一電源可通過該電極30、32提供驅(qū)動電壓V+, V-以驅(qū)動該發(fā)光二極管芯片10發(fā)出光線L。在本實施例發(fā)光裝置100中,發(fā)光二極管芯片10的結(jié)構(gòu)可如上述實施例所述,且導(dǎo)電圖案22與至少部分發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14的第一電極16與第二電極18電性連接,使至少部分發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14形成串聯(lián)或其他如并聯(lián)或串并聯(lián)等電路,其中導(dǎo)電圖案22可為例如金屬線路布局或一般打線構(gòu)成圖案,但不以此為限,還可為其它材質(zhì)或形式所構(gòu)成的導(dǎo)電圖案;而未與該導(dǎo)電圖案22連接的第一電極16與第二電極18則通過連接導(dǎo)線分別與承載座26的電極30、32電性連接。另外發(fā)光二極管芯片10的至少一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14所發(fā)出光線L的出光角大于180度或具有多個發(fā)光面,使得該發(fā)光二極管芯片10的出光方向包括從第一主表面21A及第二主表面21B出光,且部分光線也可由發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14和/或透明基板2的四個側(cè)壁射出,使發(fā)光二極管芯片10具有六面發(fā)光或全方向等多方向出光特性。

      另外,本實施例的發(fā)光二極管芯片10還包括波長轉(zhuǎn)換層4、類金剛石碳膜25與光學(xué)膜28依次設(shè)置于透明基板2的第二主表面21B上,且波長轉(zhuǎn)換層4還可進一步設(shè)置于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14或第一主表面21A上。其中波長轉(zhuǎn)換層4可轉(zhuǎn)換至少部分發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14所發(fā)出的光線為另一波長范圍的光,使發(fā)光二極管芯片10發(fā)出特定光色或波長范圍較大的光線,例如發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14產(chǎn)生的部分藍(lán)光在照射到波長轉(zhuǎn)換層4后可轉(zhuǎn)換成為黃光,而發(fā)光二極管芯片10即可發(fā)出由藍(lán)光與黃光混合成的白光。其中發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14與發(fā)光二極管芯片10因設(shè)置類金剛石碳膜25與光學(xué)膜28提升了散熱與發(fā)光效率,且發(fā)光二極管芯片10的透明基板2具有良好的熱傳導(dǎo)特性的材料,可將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)至承載座26,所以本發(fā)明的發(fā)光裝置可使用高功率的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),但較佳實施例的發(fā)光裝置是在同樣功率條件下,在基板12上形成并散布多個較小功率的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),以充分利用基板12的熱傳導(dǎo)特性,如本實施例的各發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)14的功率小于或等于例如0.2瓦特,但不以此為限。

      請參照圖9。圖9為本發(fā)明的一較佳實施例的發(fā)光裝置示意圖。如圖9所示,本實施例的發(fā)光裝置200還包括一支架51,用以連接發(fā)光二極管芯片10與承載座26,其中發(fā)光二極管芯片10通過一接合層52固定于支架51的一側(cè),而支架51的另一側(cè)可設(shè)于承載座26上。另外支架51為可彈性調(diào)整角度θ1,使發(fā)光二極管芯片10與承載座26的夾角θ1介于30度至150度之間。支架51的材質(zhì)可包括選自鋁金屬、復(fù)合式金屬材料、銅導(dǎo)線、電線、陶瓷基板或印刷電路板之任一。

      請參照圖10A、圖10B與圖10C,當(dāng)本發(fā)明中的透明基板2設(shè)置于承載座5上時,較佳實施例為可通過插接或是黏接的方式來達(dá)成兩者的接合。

      如圖10A所示,透明基板2為布置于承載座5上,并插接于承載座5的單孔式插槽61,使發(fā)光二極管芯片通過連接導(dǎo)線與該插槽61電性耦接。這時透明基板2上的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)(圖未示)與承載座5的電源供應(yīng)相耦接,且透明基板2上的導(dǎo)電圖案或連接導(dǎo)線延伸至透明基板2邊緣并整合為具有若干個導(dǎo)電觸片的金手指結(jié)構(gòu)或如連接電極311A和311B,也就是電性端口。插槽61可讓透明基板2插入,使發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)(圖未示)在獲得承載座5供電的同時,透明基板2也被固定于承載座5的插槽61。

      請參照圖10B,其為通過插接透明基板2于承載座5上多孔式插槽的結(jié)構(gòu)示意圖。在此實施例中,透明基板2具有至少一雙插腳結(jié)構(gòu),其中一個插腳可為電性正極,另一個則可為電性負(fù)極,兩處皆具有導(dǎo)電觸片作為端口。也就是說,上述的插腳上至少設(shè)有一電性端口。而對應(yīng)地,在承載座5則具有至少兩個與插腳插入面尺寸相符的插槽61,使透明基板2可與承載座5順利接合,并讓發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)獲得供電。

      請參照圖10C,其為將透明基板2與承載座5接合。在接合的過程中,可以透過金、錫、銦、鉍、銀等金屬做焊接輔助而接合,或是使用具導(dǎo)電性的硅膠或是環(huán)氧樹脂輔助固定透明基板2,并可使發(fā)光二極管芯片的導(dǎo)電圖案或連接導(dǎo)線借助接合層與承載座上的電極電性連接。

      請參照圖11A與圖11B,本實施例的發(fā)光裝置11主要組成同上述實施例所述,其中承載座5可為一金屬基板如可彎折的鋁質(zhì)金屬、復(fù)合式含鋁材料、銅導(dǎo)線或電線構(gòu)成,也可為陶瓷基板或印刷電路板。承載座5的表面或是側(cè)邊具有至少一支架62,該支架62為與承載座5分離或一體化的機構(gòu)件。發(fā)光二極管芯片可通過黏接或焊接的方式與支架62相耦接,也就是借助接合層63將透明基板2固定于承載座5,并與承載座5無支架的部分的表面維持具有第一夾角θ1,且承載座5無支架的部分的表面也可設(shè)置發(fā)光二極管芯片以提升發(fā)光裝置11的發(fā)光效果;另外,發(fā)光二極管芯片也可透過插接(圖未示)的方式與支架62相連接,也就是借助連接器結(jié)合芯片與支架和/或支架與承載座,而將透明基板2固定于承載座5。由于承載座5與支架62可彎折,因此增加了發(fā)光裝置11在應(yīng)用時的靈活性,同時可使用若干個不同發(fā)光波長的發(fā)光二極管芯片組合出不同光色,使發(fā)光裝置11具有變化性以滿足不同需求。

      請參照圖12。如圖12所示,本實施例的發(fā)光裝置包括至少一發(fā)光二極管芯片1及一承載座5,其中該承載座5包括至少一支架62以及至少一電路圖案P。發(fā)光二極管芯片1的主要組成可如之前實施例所述,并以透明基板的一端與支架62相耦接,以避免或減少支架62對發(fā)光二極管芯片1出光的遮蔽效果。承載座5可為鋁質(zhì)金屬基板、復(fù)合式鋁質(zhì)金屬基板、銅導(dǎo)線或電線構(gòu)成,也可為陶瓷基板或印刷電路板,支架62可自承載座5的一部分加以切割并彎折一角度(如上述圖11A與圖11B之第一夾角θ1)而成。電路圖案P設(shè)置于承載座5上,并具有至少1組電性端點與一電源電性連接,且有一部分延伸至支架62與發(fā)光二極管芯片1上的連接導(dǎo)線電性連接,使該發(fā)光二極管芯片1可通過承載座5的電路圖案P與電源電性連接。承載座5還包括至少一孔洞H或至少一缺口G,使固定件如螺絲、釘子或插銷等等可通過該孔洞H或缺口G將承載座5與其他組件依發(fā)光裝置應(yīng)用情形作進一步構(gòu)裝或安裝,同時孔洞H或缺口G也增加承載座5的散熱面積,提升發(fā)光裝置的散熱效果。

      請參照圖13。圖13為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的裝置基座的立體示意圖。如圖13所示,本實施例的裝置基座322包括一承載座5以及至少一支架62,與圖12的實施例相較,本實施例的支架62還包括至少一條狀部342與一缺口330,其中電極30、32分別設(shè)置于缺口330的兩側(cè)或同側(cè)(圖13未示),條狀部342至少構(gòu)成該缺口330的一邊墻。一發(fā)光二極管芯片對應(yīng)該缺口330與該支架62耦接,且該發(fā)光二極管芯片的連接導(dǎo)線與電極30、32電性連接,使該發(fā)光二極管芯片可通過支架62及承載座上的電路圖案與一電源電性耦接而被驅(qū)動。其中缺口330尺寸需不小于發(fā)光二極管芯片的一主要出光面,使發(fā)光二極管芯片面對支架62方向的出光不被支架62遮蔽。支架62與承載座5之間的連接處可為一可活動設(shè)計,以使支架62與承載座5之間夾角可視需要進行調(diào)整。

      請參照圖13與圖14。圖14為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的立體示意圖。與圖13的實施例相較,圖14所示的發(fā)光裝置302還包括至少一有若干個缺口330的支架62,其中該若干個缺口330分別設(shè)置于支架62的兩邊,使條狀部342至少同時構(gòu)成該若干個缺口330的一邊墻。若干個發(fā)光二極管芯片310與該若干個缺口330對應(yīng)設(shè)置,且各發(fā)光二極管芯片310的導(dǎo)電圖案或連接電極(圖未示)分別與電極30以及電極32對應(yīng)設(shè)置并電性連結(jié)。本實施例的發(fā)光裝置302還進一步可包括若干個支架62,各設(shè)置有發(fā)光二極管芯片310的支架62與承載座5之間夾角可視需要各自進行調(diào)整,換句話說,至少部分的支架62與承載座5之間的夾角可彼此相異以達(dá)到所需的發(fā)光效果,但并不以此為限。另外也可在相同支架或不同支架設(shè)置不同發(fā)光波長范圍的發(fā)光二極管芯片組合,使發(fā)光裝置之色彩效果更豐富。

      為了提高亮度與改善發(fā)光效果,本發(fā)明的另一實施例的發(fā)光裝置將若干個透明基板所形成的發(fā)光二極管芯片同時布置于如上述實施例的承載座或其他承載機構(gòu)上,此時可采對稱或非對稱排列的形式做布置,較佳的對稱布置方式也就是將多個透明基板所形成的發(fā)光二極管芯片以點對稱或線對稱的形式設(shè)置于承載機構(gòu)上。請參照圖15A、圖15B、圖15C與圖15D,各實施例的發(fā)光裝置在各種不同形狀的承載機構(gòu)60上設(shè)置若干個發(fā)光二極管芯片,并且以點對稱或線對稱的形式讓整體發(fā)光裝置11的出光能夠均勻(發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)省略示意),這些發(fā)光裝置11的出光效果還可通過改變上述的第一夾角的大小而再做進一步的調(diào)整與改善。如圖15A所示,發(fā)光二極管芯片之間以點對稱方式夾90度角,此時從發(fā)光裝置四面的任一面往發(fā)光裝置內(nèi)看均正對至少2個發(fā)光二極管芯片;圖15B所示的發(fā)光裝置的發(fā)光二極管芯片之間夾角小于90度;圖15D所示的發(fā)光裝置的發(fā)光二極管芯片之間夾角大于90度。另一實施例則以非對稱布置方式將多個發(fā)光二極管芯片至少部分集中或分散設(shè)置,以達(dá)成發(fā)光裝置于不同應(yīng)用時的光形需要(圖未示)。

      請參照圖16。圖16為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的剖面示意圖。如圖16所示,發(fā)光裝置301包括發(fā)光二極管芯片310以及一支架321。支架321包括一缺口330,且發(fā)光二極管芯片310與缺口330對應(yīng)設(shè)置。其中,本實施例的支架321 的延伸部可當(dāng)作插腳或彎折成表面焊接所需接墊,用以固定和/或電性連接于其他電路組件。由于發(fā)光二極管芯片310的一出光面設(shè)置于缺口330內(nèi),所以不論支架321是否為透光材料,發(fā)光裝置301都可保有六面發(fā)光的多方向發(fā)光效果。

      請參照圖17A,為本發(fā)明具體實施例的一的發(fā)光裝置,該發(fā)光裝置包括一長管形的燈殼7、至少一發(fā)光二極管芯片1以及一承載機構(gòu)60,其中發(fā)光二極管芯片1設(shè)置于承載機構(gòu)60上并至少一部分位于長管形的燈殼7所形成之空間內(nèi)。再請參照圖17B,此實施例包括兩個以上發(fā)光二極管芯片1設(shè)置于燈殼7內(nèi),這些發(fā)光二極管芯片1的第一主表面21A之間是以不互相平行的方式做排列。另外,發(fā)光二極管芯片1至少部分置于燈殼7所形成空間內(nèi),且不緊貼燈殼7的內(nèi)壁,較佳的實施例為發(fā)光二極管芯片1與燈殼7之間有一大于或等于500微米(μm)的距離D;但也可設(shè)計以灌膠方式形成燈殼7,并使該燈殼7至少部分包覆并直接接觸于該發(fā)光二極管芯片1。

      請參照圖17C,本發(fā)明的另一具體實施例的發(fā)光裝置,其中該發(fā)光裝置的燈殼7具有至少一個罩面71,該罩面71可為印刷有廣告的版面或其他需要背光源的顯示設(shè)備,且本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片1的第一主表面21A和第二主表面21B所提供的光照形成罩面71的背光,其中,發(fā)光二極管芯片1與罩面71之間形成的第二夾角的角度范圍介于0度~45度(第二夾角于圖中為0度,故未示)。為了確保透明基板以及多方向出光的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所組合成的發(fā)光二極管芯片或發(fā)光板/發(fā)光片所產(chǎn)生的光能均勻的穿透燈殼7,發(fā)光二極管芯片1至少部分置于燈殼7所形成的空間內(nèi),且基本上不緊貼燈殼7的內(nèi)壁,較佳的實施例為發(fā)光二極管芯片1與燈殼7之間有一大于或等于500微米的距離D;但也可設(shè)計以灌膠方式形成燈殼7,并使燈殼7至少部分包覆并直接接觸于透明基板2。

      請參照圖17D、圖17E、圖17F與圖17G,為本發(fā)明的另一系列具體實施例,發(fā)光裝置進一步包括一球形的燈殼7以及底座64。在圖17D中,與之前實施例相較,本實施例的發(fā)光裝置還包括一球形的燈殼7,一承載座5進一步設(shè)置于一底座64上,其中該底座64可為傳統(tǒng)燈泡底座,該燈殼7可與底座64耦接并包覆發(fā)光二極管芯片與承載座5,或燈殼7可直接與承載座5耦接而包覆發(fā)光二極管芯片。底座64的形式不拘,可為平臺或是另有承載突部,如圖17E所示。在圖17F中,燈殼7的內(nèi)側(cè)涂布有波長轉(zhuǎn)換層4,可讓發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)3所產(chǎn)生的光線至少有部分在離開燈殼7之前可被轉(zhuǎn)換成另一波長范圍的光。而在圖17G中,則揭示了使用雙層之燈殼7與燈殼7’的設(shè)計,燈殼7與燈殼7’之間具有一空間S,利用燈殼7、燈殼7’以及兩者之間的空間S可使發(fā)光裝置在花紋和色彩等發(fā)光效果上做進一步變化。

      請參照圖18與圖19,圖18為本發(fā)明的另一較佳實施例的燈條的示意圖,圖19為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的立體示意圖。如圖18所示,本實施例的燈條323包括若干個缺口330。燈條323具有一延伸方向X,且缺口330沿延伸方向X排列設(shè)置。若干個多方向出光的發(fā)光二極管芯片對應(yīng)燈條323的缺口330設(shè)置而形成一發(fā)光燈條,但并不以此為限。另外,燈條323還包括若干個不同電性的電極30和32、與一第一連外電極350A以及一第二連外電極350B。電極30和32分別設(shè)置于各缺口330的兩側(cè)或同側(cè)(圖未示)。第一連外電極350A以及第二連外電極350B分別與各電極30和32電性連接并設(shè)置于燈條323的兩側(cè)。如圖19所示,發(fā)光裝置303包括上述實施例的燈條323以及一裝置框架360。其中,設(shè)置有發(fā)光二極管芯片310的燈條323可視需要以垂直、水平或斜放的方式設(shè)置于裝置框架360上,燈條323可借助位于兩側(cè)的第一連外電極350A以及第二連外電極350B通過裝置框架360與一電源電性連結(jié),但并不以此為限。另外,發(fā)光裝置303也可視需要搭配適合的光學(xué)膜(例如擴散膜)以調(diào)整裝置框架360中發(fā)光二極管芯片310所形成的發(fā)光效果。

      請參照圖20,圖20為本發(fā)明的另一較佳實施例的發(fā)光裝置的示意圖。如圖20所示,發(fā)光裝置304包括若干個發(fā)光二極管芯片310以及一承載座324。承載座324包括若干個缺口330,缺口330以一矩陣方式排列設(shè)置,且各發(fā)光二極管芯片310與缺口330對應(yīng)設(shè)置。本實施例的各發(fā)光二極管芯片310與缺口330的連接方式與上述實施例相似,故不再贅述。在本實施例中,承載座324還包括第一連外電極350A以及第二連外電極350B,用以與其他外部組件電性連接。另外,本實施例的發(fā)光裝置304可用于廣告牌或直下式背光模塊,且承載座324較佳實施方式為具有透光性質(zhì),但并不以此為限。

      綜上所述,本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片使用透明基板以及出光經(jīng)過透明基板的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),因此具有六面發(fā)光或全方向發(fā)光等的多方向發(fā)光效果,且可提升發(fā)光效率并改善現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片光型不佳的問題。另外,透明基板包括選擇自具有良好的熱傳導(dǎo)特性的材料,使該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的熱能可快速通過透明基板進行散熱。同時,本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片的絕緣層、導(dǎo)電圖案與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可利用晶圓級制作方法加以制作,可大量節(jié)省制作成本并具有較佳的可靠度。

      本發(fā)明所揭示的發(fā)光二極管芯片或發(fā)光板/發(fā)光片,為通過將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)設(shè)置于透明基板上而形成的,故本發(fā)明的發(fā)光二極管芯片可被有效且充分的靈活運用;并且發(fā)光二極管芯片的兩個主要面都可出光,因此能在最少的供電下獲得最大的出光效率,并有均勻的出光效果,而無論是應(yīng)用于燈泡、燈管、廣告牌等領(lǐng)域,都可展現(xiàn)其發(fā)光效果佳、低耗電量以及出光均勻等優(yōu)點,確實為一具有經(jīng)濟和實用價值的發(fā)光二極管芯片。

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