光电元件制造技术

本发明专利技术公开了一种光电元件。该光电元件包含：载体；发光元件，连结于载体之上；图案化结构，形成于载体的表面，并环绕发光元件；以及透明封装结构，形成于发光元件的上方。上述的图案化结构，可以使透明封装结构集中于发光元件的上方，并局限于图案化结构之中；同时通过控制透明封装结构的胶量，可获得具有特定结构比例的透明封装结构，明显提升光电元件的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电元件，特别是涉及具有特定结构比例的透明封装结构的发光元件。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode)在具有光电转换特性的固态元件里十分重 要。 一般而言，它具发光层(Active Layer)，被两种不同电性的半导体层所包夹而成。当施 加驱动电流于两半导体层上方的电极时，两半导体层的电子与空穴会注入发光层，并于发 光层中结合而放出光线，此时所产生的光线具有全向性，会自发光层由发光二极管的各个 表面射出。 同时，发光二极管也是一种被广泛使用的光源，相较于传统的白炽灯泡或荧光灯 管，发光二极管具有省电与使用寿命较长的优异特性，因此逐渐取代传统光源，而应用于各 种不同领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等产业。随着发光二极管光源的应 用与发展，对于亮度的需求越来越高，所以如何增加其发光效率而提高其亮度，便成为产业 界所共同努力的重要方向。 其中一个值得研究的领域是如何透过封装结构的设计来增加发光效率。目前一般 是采用碗杯结构的设计，将发光二极管置于碗杯内的中心处，利用碗杯与封装胶体的形状 设计，以调控光型分布。此外，封装胶材的选择、底部载体的反射能力与碗杯形状的设计等， 亦会影响发光效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种光电元件，包含载体；发光元件，形成于载体之上；图案化结构， 形成于载体的表面，并且环绕发光元件；以及透明封装结构，形成于发光元件的上方。上述 的图案化结构，可以使透明封装结构集中在图案化结构与发光元件之间的区域，并通过控 制透明封装结构的胶量，而产生具有特定结构比例的透明封装结构。其中，发光元件可以是 发光二极管元件，或任何具光电转换特性的元件。 本专利技术又提供一种光电元件，包含，载体；发光元件具有最大宽度z，形成于载体 之上；以及透明封装结构，形成于发光元件之上，并具有高度为y与投射于该载体的表面的 最大长度为x。其中y/x的比值是介于0. 4 0. 8之间，且其中z/x的比值是介于0. 3 0. 5之间。 本专利技术还提供一种光电元件包含，载体，具有底部宽度为b的凸部；发光元件，其 最大宽度为a，连结于凸部上方；以及高度为c的透明封装结构，包覆凸部与发光元件。其 中上述发光元件则位于c/2的位置附近，且a/b的值是小于或等于3。本专利技术透过上述各种 不同特定比例的透明封装结构设计，可以使光电元件的发光效率，获得明显的提升。附图说明图1为本专利技术第一实施例的光电元件。图2为本专利技术第二实施例的光电元件。图3为本专利技术第三实施例的光电元件。图4A为发光效率与y/'x比值的关系图。图4B为发光效率与z/'x比值的关系图。图5为本专利技术第四实施例的光电元件。图6为本专利技术第五实施例的光电元件。图7为本专利技术的背光模块装置。图8为本专利技术的照明装置。附图标记说明102反射层104载体105透明封装结构107图案化结构108荧光粉层103、123、133、143、204发光元件202载体203 凸部205透明封装结构700背光模块装置710光源装置711 光电元件720光学装置730 电源供应系统800照明装置810光源装置811 光电元件820 电源供应系统830控制元件具体实施例方式图l为本专利技术的第一实施例，其中各标号的涵义分别如下所述104表示载体；102表示反射层；103表示发光元件；105表示透明封装结构；107表示图案化结构。下述其他附图中的相同元件，将标以相同的标号，且不再赘述，合先述明。 如图1所示，本实施例主要是于平坦的载体104的表面，形成具有高反射率的反射层102，再于反射层102之上形成发光元件103 ;接着，在发光元件103周围涂布上一层具有疏水特性的图案化结构107，例如为将发光元件103包围起来的圆形图案化结构、矩形图案化结构或方形图案化结构，再将透明封装材料，利用点胶技术形成于发光元件103的上方。因图案化结构107具有疏水性，使得透明封装材料局限于图案化结构107与发光元件103之间的区域，同时于点胶时，可通过控制透明封装材料的胶量，获得如图所示的具有固定凸起形状的透明封装结构105。如上述步骤所完成的光电元件，可以透过发光元件103下方的反射层102的反射作用，使发光元件103所产生的光，经反射后由透明封装结构105出光。通过反射层102与透明封装结构105的搭配设计，可大幅提高其出光效率。 其中，发光元件103的最大宽度为z，透明封装结构105的高度为y，透明封装结构105与反射层102其接触面积的最大长度为x。当y/x的比值介于0. 4 0. 8时，其发光效率较高，且更佳为当y/x的比值约为0. 6时；另一方面，当z/x的比值介于0. 3 0. 5时，也5会有优选的发光效率，且更佳为当z/x的比值约为0. 4时。 载体104可以是印刷电路板(PCB)、软性印刷电路板(FCB)、陶瓷基板或复合基板。除了负责承载发光元件103之外，更进一步将发光元件103所产生的热导出，进而达到散热的效果。反射层102具有高反射系数，可以由金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)或以上组合的合金所形成，也可以由具有反射特性的高分子材料所形成。发光元件103可以是四元或三元系列的发光二极管，其所发出的光可以是红色、蓝色、绿色、黄色等。图案化结构107由具有疏水特性的材料组成，此材料与透明封装材料间会形成表面张力，使得点胶时该透明封装材料集中于图案化结构107与发光元件103之间的区域，而产生凸起的透明封装结构105。其中图案化结构107可为具有疏水性官能基的高分子材料，如具有甲基(methylgroup)与氟基(fluorine group)等官能基的高分子材料。其制备可以是利用溶胶-凝胶法(sol-gel method)或高分子聚合法，制成此高分子材料，并使用网版印刷(screenprinting)工艺或喷涂(injectprinting)工艺等方式，在载体104的表面形成特定图案，例如为环形、矩形或方形。透明封装结构105，是将透明封装材料利用点胶技术形成于发光元件103上，再加热硬化成型，其中该透明封装材料是具有高光穿透特性的有机绝缘材料，例如环氧树脂(印oxy)、聚亚酰胺(Poly-imides)、硅胶(silicon resin)或上述所混合形成的材料等。 图2为本专利技术的第二实施例，如第一实施例所述，在载体(图未示)上形成具有高反射率的反射层102后，在反射层102之上形成发光元件103 ;接着，利用点胶技术将透明封装材料形成于发光元件103的上方，通过控制透明封装材料的胶量，形成具有特定凸起形状的透明封装结构105。为了使本专利技术得到最佳的发光效率，此透明封装结构105的尺寸必须有一定搭配与设计。如图2所示，发光元件103的最大宽度为z，透明封装结构105的高度为y，透明封装结构105与反射层102的接触面的最大长度为x。其中发光元件103采用常见的15mil至40mil大小的芯片，变化各种点胶的条件，在发光元件103上方形成各种具有凸起形状的透明封装结构105，以获得各种y/x不同比值时所产生的发光效率，并以两者为坐标绘图，其结果如图4A所示。依图4A所示，不论芯片的大小为何，当y/x的比值是介于0. 4 0. 8之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电元件，包含：载体；发光元件，形成于该载体上；图案化结构，形成于该载体上，并且环绕该发光元件；以及透明封装结构，形成于该发光元件上，并位于该图案化结构与该发光元件之间。

【技术特征摘要】
一种光电元件，包含载体；发光元件，形成于该载体上；图案化结构，形成于该载体上，并且环绕该发光元件；以及透明封装结构，形成于该发光元件上，并位于该图案化结构与该发光元件之间。2. 如权利要求1所述的光电元件，其中该载体的表面为平坦面。3. 如权利要求1所述的光电元件，其中该图案化结构是以具有疏水特性的材料所组成，例如是具有甲基或氟基等官能基的高分子材料。4. 如权利要求1所述的光电元件，其中还包含荧光粉层覆盖于该发光元件之上。5. 如权利要求l所述的光电元件，其中该发光元件，具有最大宽度z ;该透明封装结构，具有高度y以及投射于该载体的表面的最大长度为x ;其中该y/x的比值介于0. 4 0. 8之间，优选约为0. 6，或z/x的比值介于0. 3 0. 5之间，优选约为0. 4。6. 如权利要求1所述的光电元件，其中还包含反射层位于该载体与该发光元件之间。7. —种光电元件，包含载体；发光元件，形成于该载体之上，并具有最大宽度z ;以及透明封装结构，形成于该发光元件之上，并具有高度为y及投射于该载体的表面的最大长度为x，其中该y/x的比值介于0. 4 0. 8之间。8. 如权利要求7所述的光电元件，其中该y/x的比值优选约为0. 6。9. 如权利要求7所述的光电元件，其中该z/x的比值介于0. 3 0. 5之间，且优选约为0. 4...

【专利技术属性】
技术研发人员：许嘉良，黄建富，吴俊毅，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]