專利名稱：發光源封裝體的制作方法
技術領域：
概括地說，本發明涉及一種發光源封裝體，具體地說，本發明涉及一種亮度提升的 發光源封裝體。
背景技術：
近年來，諸如發光二極管之類的發光源取代現有發光源作為電子裝置、照明設備 等等的發光源已越來越普及。因此，人們期望能進一步提升現有發光晶元的亮度。
發明內容
本發明的目的是提供一種亮度提升的發光源封裝體。 根據本發明之一特征，提供了一種發光源封裝體，該封裝體的特征在于包括一個 基座，該基座具有一個元件安裝表面、一個設置于該表面上的反射杯、和數個設置于該表面 上的導電觸點，該反射杯具有一個曝露該基座元件安裝表面的貫孔；一個第一發光晶元，將 該第一發光晶元安裝于該基座的元件安裝表面上位于該反射杯的貫孔內，從而使該第一發 光晶元的導電觸點與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電氣連接；一個第二發 光晶元，將該第二發光晶元疊置在該第一發光晶元上，從而使該第二發光晶元的導電觸點 經由導線來與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電氣連接；及一個設置在該貫 孔內以覆蓋這些發光晶元的熒光粉層，該熒光粉層適于由這些發光晶元所發射出來的光線 激發來產出期望的顏色的光線。 根據本發明的另一特征，提供了一種發光源封裝體，該封裝體的特征在于包括一 個基座，該基座具有一個元件安裝表面、一個設置于該表面上的反射杯、和數個設置于該表 面上的導電觸點，該反射杯具有一個曝露該基座的元件安裝表面的貫孔；一個第一發光晶 元，將該第一發光晶元安裝于該基座的元件安裝表面上位于該反射杯的貫孔內，從而使該 第一發光晶元的導電觸點與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電氣連接；一個 第二發光晶元，將該第二發光晶元與該第一發光晶元并列地安裝于該基座的元件安裝表面 上，從而使該第二發光晶元的導電觸點與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電 氣連接；及一個設置在該貫孔內以覆蓋這些發光晶元的熒光粉層，該熒光粉層適于由這些 發光晶元所發射出來的光線激發來產出期望的顏色的光線。 根據本發明的再一特征，提供了一種發光源封裝體，該封裝體的特征在于包括 一個基座，該基座具有一個元件安裝表面和一個設置于該表面上的反射杯，該反射杯具有 一個曝露該基座的元件安裝表面的貫孔；一個設置在該基座外部的發光晶元；至少一條光 纖，這些光纖從該發光晶元延伸到該基座的貫孔以傳輸由該發光晶元所發射出來的光線； 及一個設置在該貫孔內的熒光粉層，該熒光粉層適于由該發光晶元所發射出來的光線激發來產出期望的顏色的光線。 根據本發明的又一特征，提供了一種發光源封裝體，該封裝體的特征在于包括一 個第一基座，該第一基座具有一個元件安裝表面、一個設置在該元件安裝表面上的反射杯、 和數個設置在該元件安裝表面上的導電觸點，該反射杯具有一個曝露該基座的元件安裝表 面的貫孔；一個第一發光晶元，將該第一發光晶元是安裝于該第一基座的元件安裝表面上 位于該反射杯11的貫孔內，從而使該第一發光晶元的導電觸點與在該基座的元件安裝表 面上的對應的導電觸點電氣連接；一個設置在該貫孔內以覆蓋該第一發光晶元的熒光粉 層；一個第二基座，該第二基座是置于該反射杯上方的且是由透明的材料制成的，該第二基 座具有一個元件安裝表面和一個安裝于該元件安裝表面上的反射凸體；及一個第二發光晶 元，將該第二發光晶元是設置在該第二基座的元件安裝表面上，從而使由它所發出的光線 經由該反射凸體反射到該熒光粉層以與該熒光粉層的熒光粉激發來發出期望的顏色的光 線。 根據本發明的又另一特征，提供了一種發光源封裝體，該封裝體的特征在于包括 一個發光晶元，該發光晶元包括一個第一半導體層，該第一半導體層是一個第一導電類型 半導體層；一個第二半導體層，該第二半導體層是一個第二導電類型半導體層且是疊置在 該第一半導體層上的；以及一個疊置在該第二半導體上的工業藍寶石層，該工業藍寶石層 的與該第二半導體層相對的表面上以適當的方式形成有數個微孔洞，在每個微孔洞內，形 成了熒光粉層或者任何能夠提升亮度的材料層。
面圖；
視圖；
以及
圖l是一 圖2是一 圖3是一
圖4是一 圖5是一 圖6是一 圖7是一 圖8是一 圖9是一
圖10是-圖ll是-圖12是-
個顯示本發明的第一優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； 個顯示不同發光晶片的亮度水平的圖表；
個顯示本發明的第一優選實施例的發光源封裝體的應用的示意頂視平
個顯示本發明的第二優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； 個顯示本發明的第三優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； 個顯示本發明的第四優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； 個顯示不同波長的波形的圖示；
個顯示本發明的第五優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； 個顯示本發明的第五優選實施例的發光源封裝體的應用的示意部份剖
-個顯示本發明的第六優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； -個顯示本發明的第七優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖； -個顯示本發明的第八優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖13是一個顯示本發明的第九優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖。
具體實施例方式
在開始本發明的優選實施例的描述之前，應要注意的是，為了清楚揭示本發明的特征，圖式中的元件并非按實際比例描繪。
圖1是顯示本發明的第一優選實施例的發光源封裝體的示意剖視圖。 請參閱圖1所示，該發光源封裝體包括一個基座1、一個安裝于該基座1上的第一
發光晶元2、和一個安裝于該第一發光晶元2上的第二發光晶元3。 該基座1由散熱良好的材料制成，而且在其元件安裝表面10上設置有一個反射 杯11和數個導電觸點12。該反射杯11具有一個曝露該基座1的元件安裝表面10的貫孔 110。該貫孔110在接近該基座1的元件安裝表面10的孔直徑比在遠離該基座1的元件安 裝表面IO的孔直徑要小。 在本實施例中，該第一發光晶元2是發光二極管晶元而且是以現有適當的方式安 裝于該基座1的元件安裝表面10上位于該反射杯11的貫孔110內的，從而使該第一發光 晶元2的導電觸點(圖中未示)與在該基座1的元件安裝表面10上的對應的導電觸點12 電氣連接。 在本實施例中，該第二發光晶元3是激光晶元而且是疊置在該第一發光晶元2上 的，從而使該第二發光晶元3的導電觸點(圖中未示)經由導線20來與在該基座1的元件 安裝表面10上的對應的導電觸點12電氣連接。 —個熒光粉層4設置在該貫孔110內以覆蓋這些發光晶元2和3。在本實施例中， 該熒光粉層4適于由這些發光晶元2和3所發射出來的光線激發來產出期望的顏色的光 線。 應要注意的是，在該基座1的元件安裝表面10上的導電觸點12適于透過任何現 有適當的方式來與外部電路電氣連接，由于這些方式是眾所周知的，于此恕不再贅述。
請配合參閱圖2所示，由于在本實施例中該第一發光晶元2是發光二極管晶元而 該第二發光晶元3是激光晶元，該熒光粉層4摻雜有分別適合該第一發光晶元2與該第二 發光晶元3的不同波長的熒光粉，從而使第二發光晶元3能夠在第一發光晶元2 —次激發 其中 一種合適的熒光粉時二次激發另 一種合適的熒光粉以達成兩段能階激發來提升亮度。 當然，該第一發光晶元2亦可以是激光晶元以激發更高能階發出更高亮度效果。
此外，波長258-980nm的激光光線可以與波長370_650nm的LED光線混光合成白 光，且激發熒光粉效率與轉換效率。 請參閱圖3所示，將數個本發明的發光源封裝體安裝于一個長條狀載體6上以作 為液晶顯示器的背光源或者室內照明來使用。 圖4是一個顯示本發明的第二優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖。
與第一優選實施例不同，這些發光晶元2和3是并列地安裝于該基座1的元件安 裝表面IO上的。 圖5顯示本發明的第三優選實施例的發光源封裝體。 在本實施例中，將該第二發光晶元3置于外部，而由該第二發光晶元3所發出的光 線經由從該第二發光晶元3延伸到該反射杯11的貫孔110內的光纖30來傳輸到該熒光粉 層4以激發該熒光粉層4的熒光粉來產生期望的顏色的光線。 應要注意的是，在光纖30內可以填注像磷般的材料以造成向外折射，達到光纖發 光的結果。 圖6顯示本發明的第四優選實施例的發光源封裝體。
與第三優選實施例不同，本實施例僅包括位于外部的第二發光晶元3。 圖7是紅、綠和藍三色的波長圖。由圖可知，紅色、綠色和藍色熒光粉受到UV光線
(258-980nm)波長激發成白光。 圖8顯示本發明的第五優選實施例的發光源封裝體。 如在圖中所示，第五優選實施例的發光源封裝體包括一個第一基座1、一個第一發 光晶元2、一個第二發光晶元3、一個熒光粉層4、和一個第二基座5。 與第一優選實施例相同，該第一基座1由散熱良好的材料制成，而且在其元件安 裝表面10上設置有一個反射杯11和數個導電觸點12。該反射杯11具有一個曝露該基座 1的元件安裝表面10的貫孔110。該貫孔110在接近該基座1的元件安裝表面10的孔直 徑比在遠離該基座1的元件安裝表面10的孔直徑要小。 該第一發光晶元2是發光二極管晶元而且是以現有適當的方式安裝于該第一基 座1的元件安裝表面10上位于該反射杯11的貫孔110內的，從而使該第一發光晶元2的 導電觸點(圖中未示)是與在該基座1的元件安裝表面IO上的對應的導電觸點12電氣連接。 將一個熒光粉層4設置在該貫孔110內以覆蓋該第一發光晶元2。在本實施例中， 該熒光粉層4適于受這些發光晶元2，3激發來產出預定顏色的光線。 該第二基座5是置于該反射杯11上方的且是由透明的材料制成的。該第二基座
5具有一個元件安裝表面50和一個安裝于該元件安裝表面50上的反射凸體51。 該第二發光晶元3是激光晶元而且是設置在該第二基座5的元件安裝表面50上
的，從而使由它所發出的光線是經由該反射凸體51反射到該熒光粉層4以與該熒光粉層4
的熒光粉激發來發出期望的顏色的光線。 圖9是一個顯示數個第五實施例的發光源封裝體是如在圖3中所示一樣安裝在一 個長條形載體6上的示意側視圖。 圖10顯示本發明的第六優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖。 請參閱圖10所示，該發光源封裝體包括一個載體6、數個基座1、和一個發光晶元3。 該載體6具有一個元件安裝表面60和數個自其底面延伸到該元件安裝表面60的 安裝孔61。 將這些基座1安裝在該載體6的元件安裝表面60上且對準對應的安裝孔61 。每 個基座1的結構與第一實施例中的基座的結構相同。 該發光晶元3是設置于外部的而由該發光晶元3所發出的光線是透過數條自該發 光晶元3經由該載體6的對應的安裝孔61延伸到對應的基座1的熒光粉層4的光纖30來 傳輸到該熒光粉層4以與該熒光粉層4的熒光粉激發來發出期望的顏色的光線。
圖11顯示本發明的第七優選實施例的發光源封裝體。 該發光源封裝體包括一個發光晶元。該發光晶元包括一個第一半導體層70、一個 第二半導體層71、和一個工業藍寶石層72。 在本實施例中，該第一半導體層70是一個P型(第一導電類型)半導體層，而該 第二半導體層71是一個N型(第二導電類型)半導體層且是疊置在該第一半導體層70上 的。
該工業藍寶石層72是疊置在該第二半導體層72上而且其與該第二半導體層72 相對的表面上以適當的方式形成數個微孔洞720。這些微孔洞720的大小是若干ym到若 干nm以達到微孔效應。在每個微孔洞720內，熒光粉層721或者任何能夠提升亮度的材料 層能夠被形成以達到增光亮度。 應要注意的是，增亮熒光粉加上CrTi02或者Cr02或者其他增光的熒光粉或者光 子量晶體等材料經UV LED的波長及激光藍光的波長造成第二態以上熒光激發。
第一態激發是借著LED UV或者藍光的作用來完成的。CrTi02對340_360nm激發 波峰提高UV或者藍光對熒光粉的增益激發。 第二態激發是借著激光320-450nm波長脈沖的波峰對混合熒光粉或光子量晶體 產生第二態熒光激發。 此外，在該工業藍寶石層72的表面上亦可布設一層散熱透明金屬，諸如IT0之類， 以增進該發光源封裝體的上層及四個邊的熱傳導出去到其他金屬。 另一方面，在該工業藍寶石層72的表面上亦可布設一層約500A厚的薄膜層從而 可由于非線性光學折射而產生藍移(Blue Shift)現象，使得波長520nm中有70nm波長藍 移到450nm波長。 此外，由發光晶元所發射的光線只要配合在微孔洞720內的適當的熒光粉材料便 能夠達成發出白光的結果。 圖12是一個描繪本發明的第八優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖。
如在圖式中所示，與第七實施例不同，該發光源封裝體還包括一個形成于該第一 半導體層70的與第二半導體層71相對的表面上的反射層73。 應要注意的是，在該第一半導體層70的形成有反射層73的表面上亦可形成有在 第七實施例中所述的微孔洞以提高65%反射增益。 圖13是一個描繪本發明的第九優選實施例的發光源封裝體的示意部份剖視圖。
如在圖式中所示，與第七實施例不同，該發光源封裝體還包括一個第二發光晶元。 該第二發光晶元具有一個第一半導體層80和一個第二半導體層81。 該第二發光晶元的第一半導體層80是一個P型(第一導電類型)半導體層且是 經由適于與外部電路(圖中未示)電氣連接的導體82來疊置在該第一發光晶元的第一半 導體層70的與該第二半導體層71相對的表面上的，而該第二半導體層81是一個N型(第 二導電類型)半導體層且是疊置在該第一半導體層80的與該第一發光晶元的第一半導體 層70相對的表面上的。該第二發光晶元的第二半導體層81經由適于與外部電路電氣連接 的導體82來與該第一發光晶元的第二半導體層71電氣連接。 應要注意的是，在本實施例中，該第一發光晶元和該第二發光晶元可以分別是發 光二極管晶元和激光晶元，或者，該第一發光晶元和該第二發光晶元可以是相同的類型的
曰； 綜上所述，本發明之『發光源封裝體』，確能通過上述所揭露的構造、裝置，達到預 期的目的與功效，且申請前未見于刊物亦未公開使用，符合發明專利的新穎、進步等要求。
上述所披露的圖式以及說明，僅為本發明的實施例而已，非為限定本發明的實施 例；本領域普通技術人員，其所依本發明的特征范疇，所作的其他等效變化或修飾，皆應涵 蓋在本案的申請專利范圍內。
權利要求
一種發光源封裝體，其特征在于包括一個發光晶元，該發光晶元包括一個第一半導體層，該第一半導體層是一個第一導電類型半導體層；一個第二半導體層，該第二半導體層是一個第二導電類型半導體層且是疊置在該第一半導體層上的；一個疊置在該第二半導體上的工業藍寶石層，該工業藍寶石層的與該第二半導體層相對的表面上以適當的方式形成有數個微孔洞，在每個微孔洞內，形成了熒光粉層或者任何能夠提升亮度的材料層。
2. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其中，該熒光粉層被摻雜有CrTi02或者Cr02或 者其他增光的熒光粉或者光子量晶體等材料。
3. 如權利要求l所述的發光源封裝體，其中，這些微孔洞的大小是若干ym到若干nm 的范圍之間以達到微孔效應。
4. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其中，該第一半導體層是N型半導體層而該第二 半導體層是P型半導體層。
5. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其特征在于還包括一層布設于該工業藍寶石層 的表面上的散熱透明金屬。
6. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其特征在于還包括一層布設在該工業藍寶石層的表面上的約500A厚的薄膜層從而由于非線性光學折射而產生藍移現象，使得波長 520nm中有70nm波長藍移到450nm波長。
7. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其特征在于還包括一個形成于該第一半導體層 的與第二半導體層相對的表面上的反射層。
8. 如權利要求7所述的發光源封裝體，其特征在于在該第一半導體的形成有反射層的 表面上還形成有數個微孔洞以提高65%反射增益。
9. 如權利要求1所述的發光源封裝體，其特征在于還包括一個第二發光晶元，該第二 發光晶元具有一個第一半導體層，該第一半導體層是一個第一導電類型半導體層且是經由適于與外 部電路電氣連接的導體來疊置在該第一發光晶元的第一半導體層的與該第二半導體層相 對的表面上的；以及一個第二半導體層，該第二半導體層是一個第二導電類型半導體層且是疊置在該第一 半導體層的與該第一發光晶元的第一半導體層相對的表面上的，該第二發光晶元的第二半 導體層經由適于與外部電路電氣連接的導體來與該第一發光晶元的第二半導體層電氣連 接。
10. 如權利要求9所述的發光源封裝體，其中，由這些發光晶元所發射出來的光線具有 不同的波長。
11. 如權利要求io所述的發光源封裝體，其中，摻雜在該熒光粉層內的熒光粉包括適于由不同波長的光線激發的熒光粉。
全文摘要
一種發光源封裝體包括一個基座，該基座具有一個設置于其元件安裝表面上的反射杯和數個導電觸點，該反射杯具有一個暴露該基座元件安裝表面的貫孔；一個第一發光晶元，將該第一發光晶元安裝于該基座的元件安裝表面上位于該反射杯的貫孔內，從而使該第一發光晶元的導電觸點與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電氣連接；一個第二發光晶元，將該第二發光晶元疊置在該第一發光晶元上，從而使該第二發光晶元的導電觸點經由導線來與在該基座的元件安裝表面上的對應的導電觸點電氣連接；及一個設置在該貫孔內以覆蓋這些發光晶元的熒光粉層，該熒光粉層適于由這些發光晶元所發射出來的光線激發來產出期望的顏色的光線。
文檔編號H01L25/00GK101740688SQ20091022175
公開日2010年6月16日 申請日期2007年3月22日 優先權日2007年3月22日
發明者沈育濃 申請人:沈育濃