台湾专利TW201300698A 發光元件的封裝結構

专利PDF首页>>台湾专利

专利附录

专利说明

权利要求

类似技术

同族专利

引用文献

法律状态

优先权

专利摘要:
一種發光元件的封裝結構，包含一封裝杯、一透明的透光膠材、至少一發光元件，及一導線架。該封裝杯可反射光並包括一底部空間，及一與該底部空間相連通且具有一出光開口的頂部空間，且該底部空間裝填有該透光膠材，該導線架穿設於該封裝杯中，並分別與該發光元件與外部電路電連接以提供電能使該發光元件發光，該發光元件固著於該底部空間之透明膠材頂面，因此，該發光元件任一方向所發出的光皆可直接出光或被該封裝杯內周面反射後出光至外界，達到集光增亮的效果。
公开号:TW201300698A
申请号:TW100123146
申请日:2011-06-30
公开日:2013-01-01
发明作者:Chang-Han Chen；Kun-Hsiung Wang；Ming-Huang Chen
申请人:Lextar Electronics Corp；
IPC主号:H01L2224-00

专利说明:
發光元件的封裝結構
本發明是有關於一種發光元件的封裝結構，特別是指一種可集光增亮的發光元件的封裝結構。
參閱圖1，目前的固態發光元件，如發光二極體的封裝結構1包含一封裝杯11、一導線架12、至少一發光二極體晶粒13，及一透光的封裝膠材14。
該封裝杯11包括一成平底碗狀並具有一出光開口112的封裝空間111，該封裝空間111供該發光二極體晶粒13與該封裝膠材14容置。
該導線架12包括二間隔相對的接腳121，每一接腳121具有一伸置於該封裝杯11中並位於該封裝空間111底部的內端部122，及一由該內端部122向外延伸並與外部電路(圖未示)電連接的外端部123。該發光二極體晶粒13固晶於其中一接腳121的內端部122上，並分別與該二接腳121的內端部122以金線100相電連接。
該透光的封裝膠材14填置於該封裝空間111中，將該發光二極體晶粒13及該二接腳121的內端部122與外界隔離，避免溼氣滲入減短元件實際工作壽命。
當自外部電路經該導線架12的該等接腳121向該發光二極體晶粒13供電時，該發光二極體晶粒13將電能轉換成光能釋出。轉換的光能，部分直接向該出光開口112方向正向行進離開該發光二極體晶粒13，並直接經該封裝膠材14、出光開口112而出光至外界；部分非直接向該出光開口112方向正向行進而離開該發光二極體晶粒的光(即由該發光二極體晶粒13側面發出的光)，一部分再經該封裝杯11內壁面反射後再經該封裝膠材14、出光開口112至外界，另一部分則於該封裝杯11中反射行進中而轉變成廢熱。
由於該發光二極體晶粒13在供電產生光時，產生的光是全域隨機行進的，也就是說，產生的光不僅正向自該發光二極體晶粒13頂面行進離開該發光二極體晶粒13，也會自側面，或底面行進離開該發光二極體晶粒13。而，目前的發光二極體封裝結構1因為該發光二極體晶粒13的底面是固晶於該導線架12上，因此，由該發光二極體晶粒13產生向底面行進的光，會被該導線架12限制遮蔽而無法離開該發光二極體晶粒13，同時，自側面離開該發光二極體晶粒13的光則因為該封裝杯11所形成的內壁面態樣而無法在經過至少一次的反射後有效地自說出光開口112射至外界。如此，不但是損失了一部分的光，而導致該發光二極體封裝結構1的發光亮度降低，同時，被限制無法離開該發光二極體晶粒13的光也會轉變為廢熱而影響到該發光二極體晶粒13的實際作動穩定與壽命。
因此，本發明之目的，即在提供一種讓發光元件產生的光全部射出而具有高發光亮度、可集光增亮的發光元件的封裝結構。
於是，本發明一種發光元件的封裝結構，包含一封裝杯、一透光膠材、至少一發光元件，及一導線架。
該封裝杯可反射光並包括一底部空間，及一與該底部空間連通且具有一出光開口的頂部空間。該透光膠材填置於該底部空間，且該發光元件固著於該透光膠材頂面並位於該頂部空間中。
該導線架穿設於該封裝杯中，並包括二接腳。每一接腳分別與另一接腳間隔設置且與該發光元件電連接，並穿出該封裝杯外和外部電路電連接。該發光元件經由該導線架與外部電路形成電連接後發光。
此外，本發明另一種發光元件的封裝結構，包含一封裝杯、一導線架及至少一發光元件。
該封裝杯可反射光並包括一底部空間，及一與該底部空間連通且具有一出光開口的頂部空間。
該導線架穿設於該封裝杯中，並包括二接腳。每一接腳分別與另一接腳間隔並伸置於該頂部空間中，並穿出該封裝杯外和外部電路電連接。該發光元件底面兩相反側分別固著於該二接腳上，並與該二接腳相電連接，而該發光元件經由該導線架與外部電路電連接後發光。
本發明之功效：該發光元件可利用固著於該透光膠材，或以底面兩端部固著於該等導線架的接腳上的方式設置於該封裝杯的底部空間上，讓供電後所產生的光，不僅可由頂面、側面離開該發光元件後出光至外界，還可讓光自該發光元件底面射出後經由該封裝杯反射而出光至外界，如此，該封裝結構的整體發光亮度便可提升，達到集光增亮的效果。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2，本發明發光元件的封裝結構的一第一較佳實施例包含一封裝杯2、一透光膠材3、至少一發光元件4，及一導線架5，及一封裝膠體6。
該封裝杯2是以習知的發光二極體封裝結構的封裝杯構成材料所製成，並包括一底部空間21、一與該底部空間21相連通且具有一出光開口221的頂部空間22，及一圍覆形成該底部空間21與頂部空間22的內周面23，該內周面23材質是不透光且可反射光線，能避免光在反射時被吸收而轉變成廢熱。較佳地，該底部空間21成碗狀且該頂部空間22成平底碗狀，如此，該封裝杯2態樣結構可讓光反射後集中朝向該出光開口221方向前進而出光至外界。
該透光膠材3填置於該封裝杯2的底部空間21中，且該發光元件4固著於該透光膠材3的頂面並位於該頂部空間22中，另外，在本實施例中，該發光元件4是以一發光二極體晶粒為說明。
該導線架5穿設於該封裝杯2中並包括二接腳51。每一接腳51具有一與另一接腳51間隔設置的內端部511，及一由該內端部511延伸並穿出該封裝杯2外用以和外部電路(圖未示)電連接的外端部512。該二接腳51的內端部511分別與該發光元件4相電連接，形成電連接的方式普遍是以如圖所示的導線200(例如，金線)個別連接該發光元件4與該二內端部511。當該發光元件4經由該導線架5的該等接腳51與外部電路相電連接後，將所接受的電能轉換為光能釋出。
該封裝膠體6填置於該頂部空間22中且可透光，能使該發光元件4及該二接腳51的內端部511與外界環境隔離，避免濕氣滲入或氧化等影響而縮短元件實際工作壽命。另外，特別要說明的是，該封裝膠體6及該透光膠材3也可摻雜螢光粉以形成不同波長範圍的光，使本發明發光元件的封裝結構發出更均勻且波域更廣的混光。
當外部電路透過該導線架向該發光元件4提供電能時，該發光元件4所產生的光是不受限制隨機朝各方向射出而離開該發光元件4，其中，自該發光元件4頂面離開的光直接向該出光開口221行進，並直接經該出光開口221射出至外界；而自該發光元件4側面、底面離開該發光元件4的光，則可不被遮蔽地直接穿經該封裝膠體6與該透光膠材3被該封裝杯2可反光的內周面23反射至少一次後朝該出光開口221前進而出光至外界。
相較於先前技術所述的發光二極體封裝結構而言，本發明第一較佳實施例不僅讓由該發光元件4在供電時產生的光可直接由該發光元件4頂面離開射出該出光開口221外，更可讓由該發光元件4產生並自其側面、底面發出的光均可不被遮蔽地射離該發光元件4，並在離開該發光元件4後，藉由該封裝杯2的反光內周面23有效地反射至該出光開口221而出光到外界，如此一來本發明發光元件的封裝結構的整體出光量就更高，發光亮度也更亮。
參閱圖3，本發明發光元件的封裝結構的一第二較佳實施例包含一封裝杯2、至少一發光元件4、一導線架5，一透明膠材3，及一封裝膠體6。
該封裝杯2與該第一較佳實施例相似，包括一底部空間21、一與該底部空間21相連通且具有一出光開口221的頂部空間22，及一圍覆形成該底部空間21與頂部空間22的可反光內周面23。較佳地，該底部空間21成碗狀並裝填有該透光膠材3，且該頂部空間22成平底碗狀並裝填有該封裝膠體6，該封裝杯2結構形狀讓光可由該反光內周面23反射後集中朝向該出光開口221方向前進且出光至外界進而提高發光亮度。
另外，在本第二較佳實施例中，該發光元件4在實施上是以一發光二極體晶粒為說明，而當然其他固態發光元件能配合本發明之結構達到集光增量的目的。
該導線架5穿設於該封裝杯2中並包括二接腳51。每一接腳51具有一與另一接腳51間隔並伸置於該頂部空間22底部的內端部511，及一由該內端部511延伸並穿出該封裝杯2外用以和外部電路(圖未示)電連接的外端部512。
不同於該第一較佳實施例的特別之處在於，該二接腳51的內端部511分別供該發光元件4底面兩側固著且相電連接，而將該發光元件4架設在該封裝杯2的頂部空間22中，該發光元件4與該二內端部511電連接方式一般可以覆晶技術直接電連接於該二內端部511，亦可與該第一實施例相同以打線技術做為連接。當該發光元件4經由該導線架5的該等接腳51與外部電路相互連接後，將所接受的電能轉換為光能釋出。
該發光元件4經由該導線架5的二接腳51與外部電路電連接後，轉換電能而產生光。該發光元件4所產生的光行進路徑與該第一較佳實施例類似)部分自該發光元件4離開的光直接朝該出光開口221行進並出光至外界；部分由該發光元件4離開而非直接射向該出光開口221的光(即從側面、底面所發出的光)則可被至少一次的反射後集中朝該出光開口221前進並射出於外界。藉此，可讓由該發光元件4產生發出的光均可不被限制地射離該發光元件4，並在離開該發光元件4後，藉由該封裝杯2的反光內周面23有效地反射至該出光開口221並出光到外界，而提昇該發光元件封裝結構的整體出光量，使得整體發光亮度更亮。
另外要特別加以說明的是，本發明之第二較佳實施例也可以在該透光膠材3與封裝膠體6中添加螢光粉以產生不同波長範圍的混光來因應不同的技術應用。
綜上所述，本發明發光元件的封裝結構將該發光元件4設置於該形成有底部空間21且可反光的封裝杯2中，利用該碗狀且可反光的封裝杯2的結構讓該發光元件4得到電能後產生的光，不僅能經由該封裝杯2的反光內周面23反射集中後增加穿出該出光開口221的出光量，特別的是，習知中被限制在該發光元件4底面而無法發出的光也可以穿經該底部空間21，並藉由該封裝杯2的內周面23反射後再穿出該出光開口221，而大幅增加該發光元件4的光取出率，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2．．．封裝杯
200．．．導線
21．．．底部空間
22．．．頂部空間
221．．．出光開口
23．．．內周面
3．．．透光膠材
4．．．發光元件
5．．．導線架
51．．．接腳
511．．．內端部
512．．．外端部
6．．．封裝膠體
圖1是一剖視平面圖，說明目前一發光二極體封裝結構；
圖2是一剖視平面圖，說明本發明發光元件的封裝結構的一第一較佳實施例；及
圖3是一剖視平面圖，說明本發明發光元件的封裝結構的一第二較佳實施例。
200．．．導線
2．．．封裝杯
21．．．底部空間
22．．．頂部空間
221．．．出光開口
23．．．內周面
3．．．透光膠材
4．．．發光元件
5．．．導線架
51．．．接腳
511．．．內端部
512．．．外端部
6．．．封裝膠體

权利要求:
Claims (11)
[1] 一種發光元件的封裝結構，包含：一封裝杯，可反射光並包括一底部空間，及一與該底部空間連通且具有一出光開口的頂部空間；一透光的膠材，填置於該底部空間；至少一發光元件，固著於該底部空間的膠材頂面，並於提供電能時發光，發出的光經由該出光開口至外界；及一導線架，包括二間隔設置並分別與該發光元件、外部電源電連接的接腳。
[2] 根據申請專利範圍第1項所述之發光元件的封裝結構，其中，該發光元件是發光晶片或發光二極體晶粒。
[3] 根據申請專利範圍第1項所述之發光元件的封裝結構，其中，該底部空間成碗狀。
[4] 根據申請專利範圍第1項所述之發光元件的封裝結構，更包含一透光並填置於該頂部空間使該發光二極體晶粒與外界隔絕的封裝膠體。
[5] 根據申請專利範圍第1項所述之發光元件的封裝結構，其中，該導線架的每一接腳具有一與另一接腳間隔並與該發光元件電連接的內端部，及一由該內端部延伸並穿出該封裝杯外用以和外部電路電連接的外端部。
[6] 根據申請專利範圍第5項所述之發光元件的封裝結構，更包含二導線，該等導線分別連接該發光元件與該二接腳的內端部以形成電連接。
[7] 一種發光元件的封裝結構，包含：一封裝杯，可反射光並包括一底部空間，和一與該底部空間連通並具有一出光開口的頂部空間；一導線架，包括二分別間隔設置並與外部電源電連接的接腳；及至少一發光元件，底面二相反側部分別固著於該二接腳上並與該二接腳相電連接。
[8] 根據申請專利範圍第7項所述之發光元件的封裝結構，其中，該底部空間成碗狀。
[9] 根據申請專利範圍第8項所述之發光元件的封裝結構，還包含一透光的膠材，該膠材容填於該底部空間。
[10] 根據申請專利範圍第9項所述之發光元件的封裝結構，其中，該發光元件是發光晶片或發光二極體晶粒。
[11] 根據申請專利範圍第10項所述之發光元件的封裝結構，還包含一透光並填置於該頂部空間使該發光元件與外界隔絕的封裝膠體。

类似技术:

公开号 | 公开日 | 专利标题

TWI677112B|2019-11-11|發光二極體裝置的製作方法

TWI517458B|2016-01-11|發光二極體封裝

TW201707186A|2017-02-16|半導體發光元件及其製作方法

JP2013062320A|2013-04-04|発光装置

JP2009141322A|2009-06-25|改良された熱循環耐性を有するｌｅｄ光源

KR20120094279A|2012-08-24|발광소자 패키지 및 그 제조방법

TWI580079B|2017-04-21|發光二極體封裝結構及發光二極體模組

JP2015198243A|2015-11-09|光学モジュール及びそのパッケージング方法

JP2008251604A|2008-10-16|発光装置及びその製造方法

TWI497770B|2015-08-21|發光二極體燈源裝置

TW201429005A|2014-07-16|具有齊納（ｚｅｎｅｒ）二極體上之整合式反射遮罩的發光二極體封裝

TWI418742B|2013-12-11|發光元件的封裝結構

TWI540771B|2016-07-01|發光二極體元件及應用其之發光二極體燈具

KR20120030475A|2012-03-28|발광다이오드 패키지

KR20130043899A|2013-05-02|발광소자 패키지 및 그 제조 방법

TWI527274B|2016-03-21|發光二極體封裝結構

CN104241502A|2014-12-24|一种led封装结构

TW201237300A|2012-09-16|Light-emitting diode lamp and package cup

TWI570352B|2017-02-11|發光二極體裝置與應用其之發光裝置

KR101443365B1|2014-10-01|발광 효율이 개선된 발광 다이오드

TW201304199A|2013-01-16|發光二極體晶片封裝體

TW201431113A|2014-08-01|發光二極體模組

TWM426144U|2012-04-01|A high brightness light-emitting diode package structure

TWI565104B|2017-01-01|發光二極體裝置

KR20120093672A|2012-08-23|발광소자 패키지 및 이의 제조방법

同族专利:

公开号 | 公开日

CN102856471A|2013-01-02|

TWI418742B|2013-12-11|

引用文献:

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

TWI483434B|2013-02-18|2015-05-01|Lextar Electronics Corp|發光二極體的轉置基材與使用該轉置基材的發光裝置製造方法|KR100665298B1|2004-06-10|2007-01-04|서울반도체 주식회사|발광장치|

CN200941394Y|2006-08-02|2007-08-29|何昆耀|发光二极管|

KR100912442B1|2007-07-19|2009-08-14|삼성전기주식회사|표면실장형 발광다이오드 소자|

WO2009075530A2|2007-12-13|2009-06-18|Amoleds Co., Ltd.|Semiconductor and manufacturing method thereof|

CN102318091A|2009-03-10|2012-01-11|株式会社纳沛斯Led|Led引线框封装、使用led引线框封装的led封装及制造led封装的方法|

EP2237328B1|2009-03-31|2017-08-02|OSRAM Opto Semiconductors GmbH|Method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor components and optoelectronic semiconductor component|

WO2011065745A2|2009-11-27|2011-06-03|서울옵토디바이스주식회사|발광다이오드 패키지|

法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

TW100123146A|TWI418742B|2011-06-30|2011-06-30|發光元件的封裝結構|TW100123146A| TWI418742B|2011-06-30|2011-06-30|發光元件的封裝結構|

CN2012101537560A| CN102856471A|2011-06-30|2012-05-11|发光元件的封装装置|

[返回顶部]