[發明專利]具非對稱性光形的發光裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201610075824.4
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN107039572B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陳杰;王琮璽
• 申請（專利權）人: 行家光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/60
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭蔚

本發明提出一種具非對稱性光形的單色光芯片級封裝發光裝置，其包含一覆晶式LED芯片及一反射結構，其亦可更包含一熒光結構形成一具非對稱性光形的白光芯片級封裝發光裝置。該熒光結構包括一熒光層及一透光層，且其底面至少覆蓋LED芯片的上表面，而反射結構至少局部地遮蔽LED芯片的立面及熒光結構的側面。本發明另提出一上述發光裝置的制造方法。借此，芯片級封裝發光裝置的發光角度可于特定方向上被有效地限制，進而提供一非對稱性的光形，故，可在不需使用額外的光學透鏡下符合非對稱性照明或光源的應用需求，且同時保有體積小的應用優勢。

【技術領域】

本發明有關一種發光裝置及其制造方法，特別關于一種包含覆晶式LED芯片的芯片級封裝(chip scale packaging，CSP)發光裝置及其制造方法。

【背景技術】

LED(light emitting device)芯片是普遍地被使用來提供照明光源或配置于電子產品中做為背光光源或指示燈，而LED芯片通常會置于一封裝結構中，且被一熒光材料或反射材料包覆或覆蓋，以成為一發光裝置。

其中，廣泛被使用的支架型(PLCC-type)LED依發光方向可分為正向式(top-view)與側向式(side-view)兩大類。正向式LED被大量地應用于一般照明的光源或直下式液晶電視的背光光源，而側向式LED則被大量地應用于側入式液晶電視與行動裝置的背光光源。先前技術所揭露的正向式LED與側向式LED各自皆具有一個出光面，該LED的光學軸通常位于該出光面(例如一矩形)的中心點，為簡單說明起見，于此定義一組皆與光學軸垂直的長度方向與寬度方向，其中，長度方向與寬度方向彼此亦互相垂直；沿著正向式LED(或側向式LED)的長度方向與寬度方向分別進行量測時，可量測到相同(或近似)的發光光形(radiation pattern)，因先前技術所揭露的正向式LED與側向式LED在其長度方向與寬度方向皆具有相同或近似的光形，故廣泛被使用的支架型(PLCC-type)LED屬于對稱性光形。

此對稱性光形的LED無法滿足部分需要非對稱性光源的應用，例如路燈照明，其需蝠翼型(batwing)的非對稱性光源。而側入式液晶電視與行動裝置的背光模塊的光源，其需在一長度方向(背光模塊的長度方向)上提供較大角度的光形，如此在長度方向上大角度的光形可提供較均勻的光分布，因而減少導光板暗區的產生，或減少LED光源的使用顆數；側入式光源亦需在一寬度方向(背光模塊的厚度方向)上提供較小角度的光形，可使LED光源所發出的光線更有效率地傳遞至背光模塊，因而減少光能量損耗。

對支架型LED而言，無論是正向式或側向式，皆是由具凹槽(或反射杯)設計的支架為主體結構，搭配LED芯片與熒光膠體封裝而成，其中，支架乃通過模造成型(molding)進行制作。若支架型LED要產生非對稱性的光形，傳統上通常采用額外的一次光學透鏡或二次光學透鏡來達成所需的最終光形，這無可避免地會大幅增加制造成本，且大幅增加整體上所占據的使用空間而不利終端產品的設計；若不采用光學透鏡來調整光形，則需將支架的凹槽結構制作成部分區域具有可透光的特性，使光線可穿透此可透光結構向外傳遞，進而改變光形，但具有部分可透光結構的凹槽結構在制作上具有很高的困難度而不易實現。因此，支架型LED尚無簡易且低成本的方法來達成非對稱性光形。

由于液晶電視與行動裝置在尺寸上不斷地朝輕薄短小發展，因此，做為背光光源的支架型LED亦持續地縮小尺寸，而在此趨勢下，具有小尺寸外形的芯片級封裝(chipscale packaging，CSP)LED便一躍而成為產業界的發展主力之一，例如，LED業界已推出CSPLED用來取代正向式的支架型LED于直下式背光液晶電視的應用，借此可進一步縮小LED光源的尺寸，同時又可獲得更高的發光密度(light intensity)，更小的尺寸有利于二次光學透鏡的設計，而更高的發光密度則有利于減少LED的使用數量。