專利名稱：反射式光電半導體組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種反射式光電半導體組件，尤指一種結合反射面與光譜轉(zhuǎn)換層的反射式光電半導體組件。
背景技術：
發(fā)光二極管依照其構造不同，大致上可以分為透鏡型發(fā)光二極管與反射型發(fā)光二極管兩種。透鏡型發(fā)光二極管，是將發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線直接由光學面向外部發(fā)射。相對于此，反射型發(fā)光二極管，是將發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線以凹面狀反射面反射之后向外部發(fā)射。
反射型發(fā)光二極管發(fā)出的光線，是通過凹面狀反射面反射后由發(fā)射面向外部發(fā)射。因此，發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光線可以有效的向前方發(fā)射，所以反射型發(fā)光二極管比透鏡型發(fā)光二極管更具有高外部發(fā)射效率。
世界最早的發(fā)光二極管商品早在1968年已經(jīng)問世，之后許多顏色陸續(xù)被開發(fā)出來，但是直到1993年日本化學日亞公司成功開發(fā)出較高效率的藍光發(fā)光二極管后，方使全彩化的發(fā)光二極管產(chǎn)品得以實現(xiàn)。由于藍光發(fā)光二極管開發(fā)完成后，白光發(fā)光二極管即成為業(yè)界追求的對象。
而目前以商品化成熟的產(chǎn)品是由日本日亞化學公司所研發(fā)出的無機白光發(fā)光二極管(公告于公元1999年12月7日的美國專利US5,998,925號，及臺灣專利TW383508號之中)，如圖1所示，為透鏡型無機白光發(fā)光二極管結構示意圖。在藍光發(fā)光二極管芯片40的外圍填充有黃光熒光粉50，利用藍光發(fā)光二極管芯片40所發(fā)出的光線激發(fā)黃光熒光粉50以產(chǎn)生黃色光，在此同時，也會有部分的藍色光發(fā)射出來，此藍色光配合黃色光即形成藍-黃混合的二波長的白光，并經(jīng)由透鏡向外部散射出來。
然而，于透鏡型無機白光發(fā)光二極管中，藍光發(fā)光二極管芯片40所發(fā)射出的光線發(fā)射出去后，無法有效的控制其光線路徑，因此這些光線可能直接激發(fā)黃光熒光粉50或者是直接散射到外部，而無法有效的達成藍-黃混合的二波長的白光，進而降低其發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的反射式光電半導體組件利用拋物曲面或橢圓曲面狀的反射面反射發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線，反射后的光線有效的向前方發(fā)射到光譜轉(zhuǎn)換層，用以進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出更有效率的熒光。
本發(fā)明提供一種反射式光電半導體組件，至少包含至少一個發(fā)光二極管芯片，同時設置在至少一個芯片載體上，該芯片載體為一第一導線部；至少一個第二導線部，通過連接線分別連接到上述發(fā)光二極管芯片；一封裝體，密封上述發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、上述第二導線部的一部分；一反射面，設置于上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，圍繞該封裝體的一第一表面；及一光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方的一第二表面，其中該光譜轉(zhuǎn)換層接收從該反射面所反射出來的光線。
根據(jù)上述構想，其中該芯片載體為一不透明導體或一透明導體。
根據(jù)上述構想，其中該反射面是以該發(fā)光二極管芯片為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。
根據(jù)上述構想，其中該第一導線部與該第二導線部的另一部分，顯露于該封裝體外部，用以連接一外部電路。
根據(jù)上述構想，其中該封裝體為光線可以穿透的一透明封裝體。
根據(jù)上述構想，其中該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體及一擴散劑。
根據(jù)上述構想，其中該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體或一擴散劑。
根據(jù)上述構想，其中該發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的一一次光線，會通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，以產(chǎn)生一二次光線，結合該一次光線與該二次光線，進而發(fā)出一混合光。
本發(fā)明提供另一中反射式光電半導體組件，至少包含至少一個發(fā)光二極管芯片，同時設置在至少一個芯片載體上，該芯片載體為一第一導線部；至少一個第二導線部，分別連接到上述發(fā)光二極管芯片；一封裝體，密封上述發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、上述第二導線部的一部分；一反射面，設置于上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，圍繞該封裝體的一第一表面；一光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方的一第二表面，其中該光譜轉(zhuǎn)換層接收從該反射面所反射出來的光線；及一透鏡，置于該光譜轉(zhuǎn)換層上，以改變光線的向量。
根據(jù)上述構想，其中該芯片載體為一不透明導體或一透明導體。
根據(jù)上述構想，其中該反射面是以上述發(fā)光二極管芯片為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。
根據(jù)上述構想，其中該第一導線部與上述第二導線部的另一部分，顯露于該封裝體外部，用以連接一外部電路。
根據(jù)上述構想，其中該封裝體為光線可以穿透的一透明封裝體。
根據(jù)上述構想，其中該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體及一擴散劑。
根據(jù)上述構想，其中該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體或一擴散劑。
根據(jù)上述構想，其中上述發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的光線，會通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出一混合光。
本發(fā)明反射式光電半導體組件，是將一發(fā)光二極管芯片設置在一芯片載體上，通過一發(fā)光面發(fā)射一次光線，該芯片載體為一第一導線部。同時，利用一第二導線部通過一連接線，連接到該發(fā)光二極管芯片。并且，使用一封裝體密封該發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、該第二導線部的一部分。還有一反射面，設置于該發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，其圍繞該封裝體的一第一表面。另外，一光譜轉(zhuǎn)換層涂布于該封裝體上方，其為一第二表面，該光譜轉(zhuǎn)換層可以有效調(diào)和光源均勻性，且可調(diào)變至發(fā)光的光譜。
如上述說明中，由該發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的一次光線，會通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，以產(chǎn)生一二次光線，結合該一次光線與該二次光線，使得光線的向量匹配達到完全作用，進而發(fā)出一混合光，并可于該混合光行進方向上置一透鏡，以改變混合光的發(fā)光分布。
本發(fā)明反射式光電半導體組件，還可以利用至少一發(fā)光二極管芯片設置在一芯片載體上，其為一第一導線部。同時利用一第二導線部連接到這些發(fā)光二極管芯片。還利用一封裝體密封上述發(fā)光二極管芯片和上述第一導線部、該第二導線部的一部分。于該封裝體上，圍繞一反射面，該反射面設置于上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向。另外，一光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方，其為一第二表面，該光譜轉(zhuǎn)換層可以有效調(diào)和光源均勻性，且可調(diào)變至發(fā)光的光譜。
借此，由上述發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的光線，會通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出更有效率的熒光。并且還可以利用上述發(fā)光二極管芯片所發(fā)射不同顏色的光線加以進行調(diào)色，進而達到全彩化的發(fā)光，并可于該發(fā)光行進方向上置一透鏡，以改變光線的發(fā)光分布。


圖1為公知技術的透鏡型無機白光發(fā)光二極管結構示意圖；圖2A為本發(fā)明第一實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖；圖2B為本發(fā)明第一實施例的概略正面圖；圖3A為本發(fā)明第二實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖；圖3B為本發(fā)明第二實施例的概略正面圖；圖4A為本發(fā)明第三實施例的反射式，光電半導體組件概略剖面圖；圖4B為本發(fā)明策三實施例的概略正面圖；圖5A為本發(fā)明第四實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖；及圖5B為本發(fā)明第四實施例的概略正面圖。
其中，附圖標記說明如下10、20、30、40 反射式光電半導體組件102、202、302、402 發(fā)光二極管芯片103、203、303、403 第一導線部104、204、304、404 第二導線部105、205、305、405 連接線106、206、306、406 反射面107、207、307、407 光譜轉(zhuǎn)換層108、208、308、408 封裝體409透鏡
具體實施例方式
請參考圖2A，為本發(fā)明第一實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖。圖2B，為本發(fā)明第一實施例的概略正面圖。
參考圖2，反射式光電半導體組件10包括有一發(fā)光二極管芯片102、一第一導線部103、一第二導線部104、一連接線105、一反射面106、一光譜轉(zhuǎn)換層107及一封裝體108。
再參考圖2，發(fā)光二極管芯片102被裝載于一芯片載體上，該芯片載體為該第一導線部103，并且，該發(fā)光二極管芯片102通過該連接線105連接到該第二導線部104。此外，發(fā)光二極管芯片102和第一導線部103、第二導線部104的一部分及連接線105，通過該封裝體108密封固定為一體。同時，反射面106設置于該發(fā)光二極管芯片102發(fā)光面的相對方向并圍繞該封裝體108，其通過電鍍或金屬蒸鍍等鏡面加工而成的。另一方面，該光譜轉(zhuǎn)換層107被涂布于該封裝體108上方，為一第二表面，于該封裝108上方形成一發(fā)射面。
上述說明中，該芯片載體，為一不透明導體或一透明導體。該反射面106是以該發(fā)光二極管芯片102為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。該第一導線部103與該第二導線部104的另一部分，顯露于該封裝體108外部，用以連接一外部電路(未標示)。并且，該封裝體108為光線可以穿透的一透明封裝體。同時，該光譜轉(zhuǎn)換層107，含有一熒光體及一擴散劑或兩者其中之一。
再參考圖2，發(fā)光二極管芯片102通過第一導線部103與該第二導線部104顯露于該封裝體108外部的另一部分，用以連接到外部電路(未標示)，以取得發(fā)光所需的電力。發(fā)光二極管芯片102所發(fā)出的光線，通過拋物曲面或橢圓曲面形狀的反射面106進行光線反射，反射后的光線有效的向前方發(fā)射到光譜轉(zhuǎn)換層107，用以進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出更有效率的熒光。
請參考圖2B，此圖為圖2A的俯視圖，第一導線部103插入于封裝體108之中，在第一導線部103的尾端放置發(fā)光二極管芯片102，而第二導線部104也插入封裝體108之中，以連接線105連接發(fā)光二極管芯片102。依照本發(fā)明的一較佳實施例，發(fā)光二極管芯片102的位置位于圖2A的反射面106的焦點，以期發(fā)光二極管芯片102所發(fā)出的光線能夠有效地被反射面106所反射，而光線經(jīng)由反射面106反射后，從光譜轉(zhuǎn)換層107平行射出。
如上述說明中，由該發(fā)光二極管芯片102所發(fā)射的一次光線，通過該反射層106，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層107，并于該光譜轉(zhuǎn)換層107進行光線激發(fā)作用，以產(chǎn)生一二次光線，結合該一次光線與該二次光線，使得光線的向量匹配達到完全作用，進而發(fā)出一混合光。
如此，當發(fā)光二極管芯片102使用藍光發(fā)光二極管芯片，同時搭配具黃光熒光體的光譜轉(zhuǎn)換層107使用，可以于發(fā)射面形成藍-黃混合的二波長的白光，并經(jīng)由發(fā)射面向外部平行發(fā)射出來。
請參考圖3A，為本發(fā)明第二實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖。圖3B，為本發(fā)明第二實施例的概略正面圖。
再參考圖3，反射式光電半導體組件20，設置三個發(fā)光二極管芯片202在一芯片載體203上，該芯片載體203，為一第一導線部203。并且，設置有三個相對應第二導線部204分別通過連接線205連接到上述發(fā)光二極管芯片202。此外，上述發(fā)光二極管芯片202和第一導線部203、上述第二導線部204的一部分及連接線205，通過一封裝體208密封固定為一體。同時，一反射面206，設置于上述發(fā)光二極管芯片202發(fā)光面的相對方向并圍繞該封裝體208的一第一表面，其通過電鍍或金屬蒸鍍等鏡面加工而成的。另一方面，一光譜轉(zhuǎn)換層207被涂布于該封裝體208上方，其為一第二表面，于該封裝體208上方形成一發(fā)射面。
請參考圖3B，此圖為圖3A的俯視圖，第一導線部203插入于封裝體208之中，并在尾端承載三個發(fā)光二極管芯片202，三個第二導線部204從各個不同方向插入封裝體208，并分別以三條連接線205連接三個發(fā)光二極管芯片202。第一導線部203與第二導線部204分別突出于封裝體208之外，以形成反射式發(fā)光半導體組件的外部電極。
上述說明中，該芯片載體203，為一不透明導體或一透明導體。該反射面206，是以上述發(fā)光二極管芯片202為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。該第一導線部203與上述第二導線部204的另一部分，顯露于該封裝體208外部，用以連接一外部電路(未標示)。并且，該封裝體208，為光線可以穿透的一透明封裝體。同時，該光譜轉(zhuǎn)換層207，含有一熒光體及一擴散劑或兩者其中之一。
上述發(fā)光二極管芯片202所發(fā)出的光線，通過拋物曲面或橢圓曲面形狀的反射面206進行光線反射，并且在封裝體208內(nèi)進行光線的調(diào)利，反射后的光線有效的向前方發(fā)射到光譜轉(zhuǎn)換層207，用以進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出更有效率的熒光。同時，通過調(diào)整多種色系的發(fā)光二極管芯片202，還可以利用上述發(fā)光二極管芯片所發(fā)射不同顏色的光線加以進行調(diào)色，并配合光譜轉(zhuǎn)換層207進行光線激發(fā)作用，而達到全彩化的發(fā)光效果。
請參考圖4A，為本發(fā)明第四實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖。圖4B，為本發(fā)明第四實施例的概略正面圖。
配合圖3，再參考圖4，其中反射式光電半導體組件30和圖3所示的相同之處是都利用三個發(fā)光二極管芯片302以進行發(fā)射不同顏色的光線。同樣地，通過拋物曲面或橢圓曲面形狀的反射面306進行光線反射，并且在封裝體308內(nèi)進行光線的調(diào)和，反射后的光線一樣向前方發(fā)射到光譜轉(zhuǎn)換層307，以進行光線激發(fā)作用發(fā)出更有效率的熒光。
再配合圖3，參考圖4，其中反射式光電半導體組件30和圖3所示差異處，在于上述發(fā)光二極管芯片302設置位置及其連接線路方式的不同。其中，上述發(fā)光二極管芯片302，分別設置在一芯片載體303上，該芯片載體303，為一第一導線部303。并且，上述發(fā)光二極管芯片302，分別通過一連接線305同時連接到一第二導線部304。此外，上述發(fā)光二極管芯片302和上述第一導線部303、該第二導線部304的一部分及連接線305，通過一封裝體308密封固定為一體。
再配合圖3，參考圖4，反射式光電半導體組件30的發(fā)光工作原理，與上述說明中圖3的反射式光電半導體組件20所述的工作原理相同，在此不加贅述。
請參考圖5A，為本發(fā)明第四實施例的反射式光電半導體組件概略剖面圖。圖5B，為本發(fā)明第四實施例的概略正面圖。
再配合圖2，參考圖5，其中反射式光電半導體組件40和圖2所示差異處在于增加一透鏡409于光譜轉(zhuǎn)換層407上，其余工作原理相同，在此不加贅述。
綜上所述，本發(fā)明利用拋物曲面或橢圓曲面狀的反射面反射發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線，并將反射后的光線有效的向前方發(fā)射到光譜轉(zhuǎn)換層，用以進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出更有效率的熒光。并且，本發(fā)明的第一至第四較佳具體實施例揭示了各種不同的第一導線部與第二導線部的配置方式，可以在一個第一導線部上放置多個發(fā)光二極管芯片，或者使用多個第一導線部放置多個發(fā)光二極管芯片；可以使用一個第二導線部連接多個發(fā)光二極管芯片，或者可以使用多個第二導線部，連接多個發(fā)光二極管芯片。本發(fā)明所舉的具體實施例僅用以說明但不限于所舉的具體實施例，只要類似于本發(fā)明的設計原理皆屬于本發(fā)明的發(fā)明范圍。
同時，可利用上述相同的反射原理及效果，通過多種發(fā)光二極管芯片所發(fā)射不同顏色的光線再加以進行調(diào)色，并配合光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，進而達到全彩化的發(fā)光，并可于該發(fā)光行進方向上置一透鏡，以改變光線的發(fā)光分布。
上述所揭示的附圖、說明，僅為本發(fā)明的實施例而已，本領域的普通技術人員可依據(jù)上述說明作其它種種的改良，而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及所界定的專利范圍中。
權利要求
1.一種反射式光電半導體組件，包含至少一個發(fā)光二極管芯片，同時設置在至少一個芯片載體上，該芯片載體為一第一導線部；至少一個第二導線部，通過連接線分別連接到上述發(fā)光二極管芯片；一封裝體，密封上述發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、上述第二導線部的一部分；一反射面，設置于上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，圍繞該封裝體的一第一表面；及一光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方的一第二表面，其中該光譜轉(zhuǎn)換層接收從該反射面所反射出來的光線。
2.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該芯片載體為一不透明導體或一透明導體。
3.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該反射面是以該發(fā)光二極管芯片為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。
4.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該第一導線部與該第二導線部的另一部分顯露于該封裝體外部，用以連接一外部電路。
5.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該封裝體為光線可以穿透的一透明封裝體。
6.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體及一擴散劑。
7.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體或一擴散劑。
8.如權利要求1所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的一一次光線，通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，以產(chǎn)生一二次光線，結合該一次光線與該二次光線，進而發(fā)出一混合光。
9.一種反射式光電半導體組件，包含至少一個發(fā)光二極管芯片，同時設置在至少一個芯片載體上，該芯片載體為一第一導線部；至少一個第二導線部，分別連接到上述發(fā)光二極管芯片；一封裝體，密封上述發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、上述第二導線部的一部分；一反射面，設置于上述發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，圍繞該封裝體的一第一表面；一光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方的一第二表面，其中該光譜轉(zhuǎn)換層接收從該反射面所反射出來的光線；及一透鏡，置于該光譜轉(zhuǎn)換層上，以改變光線的向量。
10.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該芯片載體為一不透明導體或一透明導體。
11.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該反射面，是以上述發(fā)光二極管芯片為焦點所形成的一拋物曲面或一橢圓曲面。
12.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該第一導線部與上述第二導線部的另一部分顯露于該封裝體外部，用以連接一外部電路。
13.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該封裝體為光線可以穿透的一透明封裝體。
14.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體及一擴散劑。
15.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于該光譜轉(zhuǎn)換層含有一熒光體或一擴散劑。
16.如權利要求9所述的反射式光電半導體組件，其特征在于上述發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的光線，通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，進而發(fā)出一混合光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反射式光電半導體組件，其包括有發(fā)光二極管芯片，設置在第一導線部；第二導線部，其通過一連接線，連接到該發(fā)光二極管芯片；封裝體，密封該發(fā)光二極管芯片和該第一導線部、該第二導線部的一部分；反射面，設置于該發(fā)光二極管芯片的發(fā)光面的相對方向，圍繞該封裝體；光譜轉(zhuǎn)換層，涂布于該封裝體上方；通過發(fā)光二極管芯片所發(fā)射的一次光線通過該反射層，將光線反射到該光譜轉(zhuǎn)換層，并于該光譜轉(zhuǎn)換層進行光線激發(fā)作用，以產(chǎn)生二次光線，結合該一次光線與該二極光線，進而發(fā)出所需的混合光，并可于該混合光行進方向上置一透鏡，以改變混合光的發(fā)光分布。借此，上述發(fā)光二極管芯片可發(fā)出更有效率的熒光。
文檔編號H01L33/00GK1716648SQ200410060090
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權日2004年6月28日
發(fā)明者黃道恒, 蘇宏元 申請人:光寶科技股份有限公司