專利名稱：多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，尤其是涉及一種可提升發(fā)光效率、完全避免光學(xué)組件受潮的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎。
背景技術(shù)：
按LED的發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體固有特性，它不同于以往的白熾燈管的放電、發(fā)熱發(fā)光原理，而是將電流順向流入半導(dǎo)體的PN接面時(shí)便會(huì)發(fā)出光線，所以LED被稱為冷光源(cold light)。由于LED具有高耐久性、壽命長、輕巧、耗電量低且不含水銀等有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，故可廣泛應(yīng)用于照明設(shè)備產(chǎn)業(yè)中，且其通常以LED陣列封裝方式應(yīng)用在電子廣告牌、交通號(hào)志等商業(yè)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)的多層式陣列型發(fā)光二極管的封裝方法，首先制備一基板，并使兩導(dǎo)線架定位于該基板的導(dǎo)線架容置槽中，接著射出成型一封裝模塊以將該基板與兩導(dǎo)線架包埋固定，接著將所述發(fā)光二極管晶粒配置于該基板的出光區(qū)表面上，再使所述發(fā)光二極管晶粒與該兩導(dǎo)線架形成一電性回路，在該發(fā)光二極管上依序形成絕緣保護(hù)層及熒光層，最后直接射出透鏡罩在封裝模塊上，其中所述發(fā)光二極管能用陣列排列的方式配置于該基板上，又本發(fā)明以層迭式方式的封裝方法制成多層式陣列型發(fā)光二極管。然而現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于無法長期使用于水、濕氣含量高的環(huán)境，以及如深海、太空或軍事等險(xiǎn)惡的環(huán)境，這是因?yàn)榉庋b完成后的各層結(jié)構(gòu)并非確實(shí)地密封接合，當(dāng)然無法要求其整體的氣密性，因此濕氣或水氣容易滲入于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部，導(dǎo)致發(fā)光組件及光學(xué)單元劣化甚至損毀，因此無法使用于潮濕的環(huán)境下，連帶影響整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且反光罩必須分開制作再進(jìn)行裝設(shè)，導(dǎo)致封裝效率低落，因此必須對(duì)此加以改良，并提供一種完全阻絕水氣進(jìn)入、并堅(jiān)固耐用及長期維持光學(xué)組件效能的一種發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其提供一種絕對(duì)密封及多層的防潮結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體，藉以防止熒光層及光學(xué)組件受潮變質(zhì)。為達(dá)上述目的,本發(fā)明的具體技術(shù)手段包含有一基板，該基板具有一表面及一出光部，該表面并設(shè)置有一槽縫，該槽縫環(huán)繞該出光部而設(shè)置，且該基板并具有一環(huán)周緣，所述封裝孔分布設(shè)置在該基板的該環(huán)周緣的周邊處；一封裝體，該封裝體將該基板的該環(huán)周緣及位于該環(huán)周緣的周邊上下處完全包覆起來，該封裝體亦將所述封裝孔及該槽縫一并包覆，該封裝體并圍構(gòu)出有一光學(xué)腔室，該光學(xué)腔室具有對(duì)應(yīng)于該出光部的一出光口，該光學(xué)腔室具有一內(nèi)壁面，該封裝體具有一頂面，該內(nèi)壁面與該出光部的表面相對(duì)具有一交角關(guān)系，該內(nèi)壁面的頂緣向外延設(shè)有一封合面，該封合面與該封裝體的該頂面之間具有一段面差；兩導(dǎo)線架，該兩導(dǎo)線架包埋于該封裝體之中并與該基板相距有一間隔，每一個(gè)導(dǎo)線架并具有兩端部，該兩導(dǎo)線架的該兩端部外露于該封裝體之外；多個(gè)發(fā)光二極管晶粒，所述發(fā)光二極管晶粒位于該出光部的表面上，所述發(fā)光二極管晶粒與該兩導(dǎo)線架藉構(gòu)成一電性連接；一晶粒保護(hù)層，該晶粒保護(hù)層位于所述發(fā)光二極管晶粒之上；一光學(xué)膠層，該光學(xué)膠層位于該晶粒保護(hù)層之上；一突光層，該突光層位于該光學(xué)膠層之上；一娃膠保護(hù)層，該娃膠保護(hù)層位于該熒光層之上；以及一光學(xué)透鏡組，該光學(xué)透鏡組用以與該出光口相貼合密封。其中光學(xué)膠層并具有特定范圍的折射系數(shù)，藉以提升光子射出光學(xué)腔室的機(jī)率。本發(fā)明的有益效果在于所述熒光層的設(shè)置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，提供多 一道的防潮機(jī)制藉以防止該熒光層受潮變質(zhì)。光學(xué)膠層具有至少大于I. 5的反射系數(shù)，更有利于增加提升光線反射效率。從而使本發(fā)明的多重密封結(jié)構(gòu)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)防止其內(nèi)部重要光學(xué)組件受潮失效、同時(shí)提升發(fā)光效率及亮度。


圖I為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的立體剖視圖。圖2為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第一實(shí)施例示意圖。圖3為顯示本發(fā)明的基板與封裝體的封裝成形的側(cè)視圖。圖4為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的剖面示意圖。圖5為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第二實(shí)施例示意圖。圖6為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第三實(shí)施例示意圖。圖7為顯示本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第四實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式以下配合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。參考圖1，本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的立體剖視圖。本發(fā)明涉及一種多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其可完全杜絕濕氣進(jìn)入多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的內(nèi)部，防止內(nèi)部的重要組件受潮而劣化。多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎至少包含有一基板I、一封裝體3、兩導(dǎo)線架對(duì)5、多個(gè)發(fā)光二極管晶粒5及一光學(xué)透鏡組20。該基板I具有一表面11、一出光部13及多個(gè)封裝孔15,該出光部13位于該表面11的中心部份，該表面11并設(shè)置有至少一圈槽縫111，該至少一圈槽縫111環(huán)繞該出光部13而設(shè)置，該至少一圈槽縫111的形狀可以如本實(shí)施例所示的環(huán)形，也可以是其它適當(dāng)形態(tài)，且該基板I并具有一環(huán)周緣113，所述封裝孔115分布設(shè)置在該基板I的該環(huán)周緣113的周邊處。其中該至少一圈槽縫111的斷面形狀可以設(shè)置成V型、凹型、U型或其它適當(dāng)形狀，且較佳地更可在該至少一圈槽縫111的內(nèi)緣形成有一勾部111a，如圖2所示，該勾部Illa可以朝該至少一圈槽縫ill內(nèi)的任一方向形成。參考圖3，本發(fā)明的基板與封裝體的封裝成形的側(cè)視圖。該封裝體3將該基板I的該環(huán)周緣113及位于該環(huán)周緣113的周邊上下處完全包覆起來，該封裝體3亦一并包覆所述封裝孔15及該槽縫11，該封裝體3并圍構(gòu)出有一光學(xué)腔室31，該光學(xué)腔室31具有一出光口 311其對(duì)應(yīng)于該出光部13，該光學(xué)腔室31具有一內(nèi)壁面313，該封裝體3具有一頂面33,該內(nèi)壁面313與該出光部13的表面相對(duì)具有一交角關(guān)系，即若該出光部13的表面呈現(xiàn)一水平面，該內(nèi)壁面313則設(shè)置成一斜面，以便將光線反射至多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎之外，該內(nèi)壁面313的頂緣向外延設(shè)有一封合面35，該封合面35與該封裝體3的該頂面33之間具有一段面差，其中該內(nèi)壁面313之上可配置一反光罩4。該兩導(dǎo)線架5包埋于該封裝體3之中并與該基板I相距有一間隔，每一個(gè)導(dǎo)線架5并具有兩端部，該兩導(dǎo)線架5的該兩端部須外露于該封裝體3之外。參考圖4，本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的剖面示意圖。所述發(fā)光二極管晶粒6位于該出光部13的表面上，因此當(dāng)所述發(fā)光二極管晶粒6產(chǎn)生光線·時(shí)，發(fā)出的光線可藉由該反光罩4而反射至多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎之外,有效提升發(fā)光亮度及發(fā)光效率，所述發(fā)光二極管晶粒6較佳地配置型態(tài)為陣列型的排列方式，其中所述發(fā)光二極管晶粒6之間相打線接合(wire donding)并與該兩導(dǎo)線架5的一端部構(gòu)成電性連接以形成一電路，而該兩導(dǎo)線架5的另一端部則連接至電源。所述發(fā)光二極管晶粒6之上并形成有一晶粒保護(hù)層7，該晶粒保護(hù)層7包覆保護(hù)所述發(fā)光二極管晶粒6,該晶粒保護(hù)層7之上并依序形成有一光學(xué)膠層8、一突光層9及一娃膠保護(hù)層10，其中該熒光層9介于該光學(xué)膠層8及該硅膠保護(hù)層10之間，其中該光學(xué)膠層8的反射系數(shù)至少大于I. 5。該光學(xué)透鏡組20用以與該出光口 311接合密封，以防止水氣侵入，其中該光學(xué)透鏡組20可以是由一上光學(xué)透鏡210、一間隔環(huán)220及一下光學(xué)透鏡230構(gòu)成,該間隔環(huán)220用以配置于該上光學(xué)透鏡210及該下光學(xué)透鏡230，可透過將該間隔環(huán)220配置于該封合面35之上并與該封合面35相貼合密封，其中該上光學(xué)透鏡210可以是一平板透鏡、一凹透鏡、一曲面鏡，或者如圖5所不為一凸透鏡。參考圖6，本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第三實(shí)施例示意圖，參考圖7，本發(fā)明的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎的第四實(shí)施例示意圖。其中如圖6及圖7所示，該兩導(dǎo)線架5也可封裝于對(duì)應(yīng)于該硅膠保護(hù)層10內(nèi)的該封裝體3之中，當(dāng)所述發(fā)光二極管晶粒6因發(fā)光所產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)至該兩導(dǎo)線架5時(shí)，即使其內(nèi)部萬一產(chǎn)生的熱氣或濕氣，也不會(huì)對(duì)該熒光層9造成影響而劣化變質(zhì)。其中如圖7所示，該光學(xué)透鏡組20也可使用一單一光學(xué)透鏡240。要注意的是，該晶粒保護(hù)層7、該光學(xué)膠層8、該熒光層9及該硅膠保護(hù)層10之間的相互配置厚度比例視實(shí)際需要而定，在此僅是說明用的實(shí)例而已，并非用以限制本發(fā)明的范圍。承上所述，本發(fā)明透過封裝體3將該基板I的環(huán)周緣113起來，尤其包覆范圍包含環(huán)周緣113的上下周邊部分，如此致使該封裝體3與該基板I形成一種絕對(duì)密封的結(jié)構(gòu)，且由于所述封裝孔15及該槽縫11的設(shè)立，得以讓封裝體3可非常緊密地與該基板I固定成形。再者，本發(fā)明更在光學(xué)腔室31之中，透過將該熒光層9設(shè)置于該光學(xué)膠層8及該硅膠保護(hù)層10之間，因此提供更多一道的防潮機(jī)制藉以防止該熒光層9受潮變質(zhì)，值得注意的是，該光學(xué)膠層8具有至少大于I. 5的反射系數(shù)，更有利于增加提升光線反射效率，本發(fā)明的多重密封結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)防止其內(nèi)部重要光學(xué)組件受潮失效的目的，同時(shí)也提升發(fā)光效率及亮度。 以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求的范疇。
權(quán)利要求
1.一種可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎包含 一基板，該基板具有一表面及一出光部，該表面并設(shè)置有至少一圈槽縫，該至少一圈槽縫環(huán)繞該出光部而設(shè)置，且該基板并具有一環(huán)周緣，所述封裝孔分布設(shè)置在該基板的該環(huán)周緣的周邊處； 一封裝體，該封裝體將該基板的該環(huán)周緣及位于該環(huán)周緣的周邊上下處完全包覆起來，該封裝體也將所述封裝孔及該槽縫一并包覆，該封裝體并圍構(gòu)出有一光學(xué)腔室，該光學(xué)腔室具有對(duì)應(yīng)于該出光部的一出光口，該光學(xué)腔室具有一內(nèi)壁面，該封裝體具有一頂面，該內(nèi)壁面與該出光部的表面相對(duì)具有一交角關(guān)系，該內(nèi)壁面的頂緣向外延設(shè)有一封合面，該封合面與該封裝體的該頂面之間具有一段面差； 兩導(dǎo)線架，該兩導(dǎo)線架包埋于該封裝體之中并與該基板相距有一間隔，每一個(gè)導(dǎo)線架并具有兩端部，該兩導(dǎo)線架的該兩端部外露于該封裝體之外； 多個(gè)發(fā)光二極管晶粒，所述發(fā)光二極管晶粒位于該出光部的表面上，所述發(fā)光二極管晶粒與該兩導(dǎo)線架藉構(gòu)成一電性連接； 一晶粒保護(hù)層，該晶粒保護(hù)層位于所述發(fā)光二極管晶粒之上； 一光學(xué)膠層，該光學(xué)膠層位于該晶粒保護(hù)層之上； 一突光層，該突光層位于該光學(xué)膠層之上； 一硅膠保護(hù)層，該硅膠保護(hù)層位于該熒光層之上；以及 一光學(xué)透鏡組，該光學(xué)透鏡組用以與該出光口相貼合密封。
2.如權(quán)利要求I所述的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該內(nèi)壁面之上可配置一反光罩。
3.如權(quán)利要求I所述的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該光學(xué)膠層的折射系數(shù)至少不小于I. 5。
4.如權(quán)利要求I所述的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該光學(xué)透鏡組可以是由一上光學(xué)透鏡、一間隔環(huán)及一下光學(xué)透鏡構(gòu)成，該間隔環(huán)用以配置于該上光學(xué)透鏡及該下光學(xué)透鏡，可透過將該間隔環(huán)配置于該封合面之上并與該封合面相貼合密封。
5.如權(quán)利要求I所述是可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該至少一圈槽縫的斷面形狀可以設(shè)置成V型、凹型或U型的至少其中之一。
6.如權(quán)利要求I所述的可杜絕濕氣的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其特征在于，該至少一圈槽縫的內(nèi)緣形成有一勾部。
全文摘要
一種多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎，其至少包含有基板、封裝體、兩導(dǎo)線架對(duì)、發(fā)光二極管晶粒及光學(xué)透鏡組，其中透過封裝體將基板的環(huán)周緣包覆起來，包覆范圍需涵蓋環(huán)周緣的上下周邊部分，致使封裝體與基板形成一種絕對(duì)密封的結(jié)構(gòu)體，本發(fā)明也可于封裝體的光學(xué)腔室之中，將熒光層設(shè)置于光學(xué)膠層及硅膠保護(hù)層之間，如此則形成另一道的防潮機(jī)制以防止熒光層受潮變質(zhì)，其中光學(xué)膠層并具有特定范圍的折射系數(shù)，如此可提升光子射出光學(xué)腔室的機(jī)率，藉以實(shí)現(xiàn)一種可提升發(fā)光效率、完全避免光學(xué)組件受潮的多層式陣列型發(fā)光二極管光引擎。
文檔編號(hào)H01L25/075GK102956624SQ201110235578
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者胡仲孚, 吳永富, 劉奎江 申請(qǐng)人:盈勝科技股份有限公司