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TWI871647B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI871647B
TWI871647B TW112120231A TW112120231A TWI871647B TW I871647 B TWI871647 B TW I871647B TW 112120231 A TW112120231 A TW 112120231A TW 112120231 A TW112120231 A TW 112120231A TW I871647 B TWI871647 B TW I871647B
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楊亦展
王文勳
王德忠
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隆達電子股份有限公司
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Abstract

提出一種發光裝置。發光裝置包含電路板及連接板，連接板設置於電路板之上並具有第一接墊、第二接墊及第三接墊。發光裝置也包含第一發光元件及第二發光元件，第一發光元件設置於連接板之上並具有第一電極與第二電極，第二發光元件與第一發光元件相鄰並具有第三電極與第四電極。發光裝置更包含光轉換層，光轉換層設置於第一發光元件與第二發光元件之上。連接板的熱膨脹係數小於電路板的熱膨脹係數。

Description

發光裝置及其製造方法
本揭露是關於一種發光裝置及其製造方法，特別是關於一種可獨立控制各發光元件及/或具有高出光效率的發光裝置及其製造方法。
發光二極體(light-emitting diode, LED)之發光原理和結構與傳統光源並不相同，其具有耗電量低、元件壽命長、無須暖燈時間、反應速度快等優點。此外，發光二極體的體積小、耐震動、適合量產，容易配合應用需求製成極小或陣列式的元件，在市場上的應用頗為廣泛。舉例來說，發光二極體可應用於發光裝置、顯示裝置、交通號誌、指示裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫療裝置等各種領域中。
然而，現今使用發光二極體的發光裝置並非在各方面皆令人滿意。舉例來說，在一般的車燈中，通常是直接串並所有的發光二極體並同時控制開/關(ON/OFF)狀態，所以只能控制車燈中的發光二極體全亮與不全亮。
本揭露實施例提出一種包含電路板與連接板的發光裝置與其製造方法。在根據本揭露實施例的發光裝置中，發光元件可獨立地被控制，藉此達到節能並可應用於更多不同的領域(例如，自適應式智慧頭燈(adaptive driving beam, ADB))中。此外，根據本揭露實施例的發光裝置的製造方法具有低成本、低複雜性等優勢。
本揭露的一些實施例包含一種發光裝置，發光裝置包含電路板及連接板，連接板設置於電路板之上並具有第一接墊、第二接墊及第三接墊。發光裝置也包含第一發光元件及第二發光元件，第一發光元件設置於連接板之上並具有第一電極與第二電極，第二發光元件與第一發光元件相鄰並具有第三電極與第四電極。發光裝置更包含光轉換層，光轉換層設置於第一發光元件與第二發光元件之上。連接板的熱膨脹係數小於電路板的熱膨脹係數。
在一些實施例中，第一電極與第三電極電性連接於第一接墊，第二電極電性連接於第二接墊，而第四電極電性連接於第三接墊。
在一些實施例中，電路板具有第一導電線路、第二導電線路及第三導電線路，第一接墊電性連接於第一導電線路，第二接墊電性連接於第二導電線路，且第三接墊電性連接於第三導電線路。
在一些實施例中，發光裝置更包含多個第一發光元件及多個第二發光元件，第一發光元件及第二發光元件排列為一列或一陣列。
在一些實施例中，連接板具有多個第一接墊、多個第二接墊及多個第三接墊。
在一些實施例中，電路板具有至少一第一導電線路、複數個第二導電線路及複數個第三導電線路，每個第一接墊電性連接於第一導電線路，每個第二接墊電性連接於對應的第二導電線路，且每個第三接墊電性連接於對應的第三導電線路。
在一些實施例中，電路板為銅箔基板，而連接板為陶瓷基板。
在一些實施例中，發光裝置更包含第一隔絕結構，第一隔絕結構圍繞第一發光元件與第二發光元件並設置於第一發光元件與第二發光元件之間。
在一些實施例中，發光裝置更包含第二隔絕結構，第二隔絕結構將光轉換層區分為多個光轉換區段，光轉換區段分別對應於第一發光元件與第二發光元件。
在一些實施例中，在一剖面圖中，第一隔絕結構被區分為多個第一隔絕區段，第二隔絕結構被區分為多個第二隔絕區段，第二隔絕區段對應於第一隔絕區段，且每個第二隔絕區段的寬度小於或等於每個第一隔絕區段的寬度。
在一些實施例中，第一隔絕結構及第二隔絕結構包含吸光材料。
在一些實施例中，第一隔絕結構包含反射或散射材料，而第二隔絕結構包含吸光材料。
本揭露的一些實施例包含一種發光裝置，發光裝置包含電路板及連接板，連接板設置於電路板之上。發光裝置也包含第一發光元件及第二發光元件，第一發光元件設置於連接板之上，第二發光元件與第一發光元件相鄰。發光裝置更包含第一隔絕結構及光轉換層，第一隔絕結構圍繞第一發光元件與第二發光元件並設置於第一發光元件與第二發光元件之間，光轉換層設置於第一發光元件與第二發光元件之上。此外，發光裝置包含第二隔絕結構，第二隔絕結構圍繞光轉換層。第一隔絕結構包含反射或散射材料，而第二隔絕結構包含吸光材料。
在一些實施例中，至少部分第二隔絕結構位於光轉換層中，並將光轉換層區分為多個光轉換區段，光轉換區段分別對應於第一發光元件與第二發光元件。
在一些實施例中，在一剖面圖中，第二隔絕結構被區分為多個第二隔絕區段，位於光轉換層中的第二隔絕區段的高度小於或等於光轉換層的厚度。
在一些實施例中，第二隔絕結構進一步延伸至第一發光元件與第二發光元件之間。
在一些實施例中，光轉換層為螢光玻璃。
在一些實施例中，第一發光元件及第二發光元件發出藍色光，而光轉換層將部分第一發光元件及第二發光元件所發出的光轉換為黃色光。
本揭露的一些實施例包含一種發光裝置的製造方法，且發光裝置的製造方法包含以下步驟。在連接板之上形成第一發光元件與第二發光元件。在第一發光元件與第二發光元件之間以及周圍形成第一隔絕結構。在第一發光元件與第二發光元件之上形成光轉換層。切割光轉換層以形成對應於第一發光元件與第二發光元件的多個光轉換區段。在光轉換區段之間以及周圍形成第二隔絕結構。將連接板與電路板連接。其中連接板的熱膨脹係數小於電路板的熱膨脹係數。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露實施例敘述了第一特徵部件形成於第二特徵部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例，亦可能包含了有其他的特徵部件形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間，而使上述第一特徵部件與第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。
應理解的是，額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後，且在所述方法的其他實施例中，部分的操作步驟可被取代或省略。
此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如「在… 之下」、「在… 的下方」、「下」、「在… 之上」、「在… 的上方」、「上」及類似的用詞，這些空間相關用詞係為了便於描述圖式中一個(些)元件或特徵部件與另一個(些)元件或特徵部件之間的關係，這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位)，則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
在說明書中，「約」、「大約」、「實質上」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，或10%之內，或5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
以下所揭露之不同實施例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
第1圖至第7圖是根據本揭露一些實施例繪示製造發光裝置100的各階段的部分立體圖。要特別注意的是，為了簡便起見，第1圖至第7圖中已省略發光裝置100的一些部件。
參照第1圖，在一些實施例中，提供連接板20，連接板20具有多個第一接墊20N、多個第二接墊20P1及多個第三接墊20P2。舉例來說，如第1圖所示，一個第一接墊20N可與一個第二接墊20P1及一個第三接墊20P2相鄰排列並形成為一組電連接結構，而連接板20可包含排列為一列(或一陣列)的多組電連接結構，但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中，連接板20為陶瓷基板，而第一接墊20N、第二接墊20P1及第三接墊20P2包含導電材料，例如金屬、金屬矽化物、類似的材料或前述之組合。舉例來說，金屬可包含金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、類似的材料、前述之合金或前述之組合。在一些實施例中，第一接墊20N、第二接墊20P1及第三接墊20P2可透過物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、蒸鍍(evaporation)、濺鍍(sputtering)、類似的製程或前述之組合所形成，但本揭露實施例並非以此為限。
參照第2圖，在一些實施例中，在連接板20之上形成第一發光元件31與第二發光元件32，第二發光元件32與第一發光元件31相鄰。在本實施例中，在連接板20之上具有多個第一發光元件31與多個第二發光元件32，且這些第一發光元件31及第二發光元件31排列為一列或一陣列。如第2圖所示，在一些實施例中，每個第一發光元件31具有第一電極31N與第二電極31P，而每個第二發光元件32具有第三電極32N與第四電極32P(繪示於第8圖)。
在一些實施例中，第一發光元件31與第二發光元件32為微型發光二極體(micro LED)晶片。微型發光二極體晶片可包含N型半導體層、發光層與P型半導體層(未詳細繪出)，發光層設置於N型半導體層與P型半導體層之間。N型半導體層、發光層與P型半導體層可透過磊晶生長製程所形成，但本揭露實施例並非以此為限。微型發光二極體晶片所發出的光是由發光層所決定。在本實施例中，第一發光元件31與第二發光元件32皆發出藍色光。亦即，第一發光元件31的發光層與第二發光元件32的發光層可發出藍色光，但本揭露實施例並非以此為限。
N型半導體層可包含Ⅱ-Ⅵ族材料(例如，硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ族材料(例如，氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN))，且N型半導體層可包含矽(Si)或鍺(Ge)等摻雜物，但本揭露實施例並非以此為限。
發光層可包含至少一無摻雜(undoped)半導體層或是至少一低摻雜層。舉例來說，發光層可為量子井(quantum well, QW)層，其可包含氮化銦鎵(indium gallium nitride, InxGa1-xN)、氮化鎵(gallium nitride, GaN)、氮化鋁鎵(aluminum gallium nitride, AlGaN)或氮化鋁銦鎵(aluminum indium gallium nitride, AlInGaN)，但本揭露實施例並非以此為限。或者，發光層也可為多重量子井(multiple quantum well, MQW)層。
P型半導體層可包含Ⅱ-Ⅵ族材料(例如，硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ族材料(例如，氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN))，且P型半導體層可包含鎂(Mg)、碳(C)等摻雜物，但本揭露實施例並非以此為限。此外，N型半導體層與P型半導體層可為單層或多層結構。
此外，第一發光元件31的第一電極31N與第一發光元件31的N型半導體層電性連接，第一發光元件31的第二電極31P與第一發光元件31的P型半導體層電性連接。類似地，第二發光元件32的第三電極32N與第二發光元件32的N型半導體層電性連接，第二發光元件32的第四電極32P與第二發光元件32的P型半導體層電性連接。舉例來說，第一發光元件31的第一電極31N與第二電極31P及第二發光元件32的第三電極32N與第四電極32P包含導電材料，其範例如前所述，在此將不再重複。
如第1圖與第2圖(及後方的第8圖)所示，在一些實施例中，第一發光元件31的第一電極31N與第二發光元件32的第三電極32N電性連接於第一接墊20N，第一發光元件31的第二電極31P電性連接於第二接墊20P1，而第二發光元件32的第四電極32P電性連接於第三接墊20P2。換言之，第一發光元件31的第一電極31N與對應的(即，相鄰的)第二發光元件32的第三電極32N可共用同一接墊。
參照第3圖，在一些實施例中，在第一發光元件31與第二發光元件32之間以及周圍形成第一隔絕結構51。換言之，第一隔絕結構51圍繞於多個第一發光元件31與第二發光元件32的外圍並設置於第一發光元件31與第二發光元件32之間。在一些實施例中，第一隔絕結構51包含反射或散射材料與透明膠材。反射或散射材料例如包含二氧化鈦(TiO 2)或氧化矽(SiO x)，透明膠材例如包含矽氧樹脂(silicone)、環氧樹脂(Epoxy)或是B-stage膠材(B-stage resin)，但本揭露實施例並非以此為限。在此，B-stage膠材是一種二階段熱固性膠材，需要經二次烘烤才能完全固化。B-stage是指樹脂和固化劑發生反應，形成一種半固化的固體，當再經過加熱固化後可變為完全固化的狀態。在一些實施例中，第一隔絕結構51透過使用重量百分比wt%＞20%且粒徑＜1 μm的TiO 2微粒與矽氧樹脂均勻混合所形成，以形成白色的膠材，但本揭露實施例並非以此為限。
在此，第一隔絕結構51(例如，白色的膠材)可將第一發光元件31與第二發光元件32所發出的光(例如，藍色光)反射/散射，並盡可能地往上方單向出光，藉此大幅提升第一發光元件31與第二發光元件32往上方的出光效率。
在一些其他的實施例中，第一隔絕結構51包含吸光材料，以減少各別發光元件往側向出光的串擾(crosstalk)，例如減少第一發光元件31選擇點亮而第二發光元件32選擇關閉時，第一發光元件31的側向出光洩漏進第二發光元件32，造成暗區不夠暗的現象。舉例來說，吸光材料例如包含黑色碳粉，但本揭露實施例並非以此為限。第一隔絕結構51可為黑色膠材。在一些實施例中，第一隔絕結構51透過使用重量百分比wt%＞1%且粒徑＜5 μm的黑色碳粉與矽氧樹脂均勻混合所形成，以形成黑色的膠材。
在一些其他的實施例中，第一隔絕結構51包含吸光材料及反射/散射材料，兼具有反射及吸收第一發光元件31與第二發光元件32側面發出的光，以增強各別發光元件往上方的出光效率及減少各別發光元件往側向出光的串擾。
參照第4圖，在一些實施例中，在第一發光元件31與第二發光元件32之上形成光轉換層40。在本實施例中，光轉換層40為螢光玻璃(phosphor glass)。螢光玻璃是使用低熔製溫度的技術將螢光粉均勻分散於玻璃中，其可有效改善螢光粉的螢光熱淬滅(thermal quenching of fluorescence)。在一些實施例中，光轉換層40將部分第一發光元件31及第二發光元件32所發出的光(例如，藍色光)轉換為黃色光，第一發光元件31及第二發光元件32未被吸收的光(例如，藍色光)與光轉換層40的光(例如，黃色光)可混成白色光，但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中，在第一發光元件31與第二發光元件32之上形成光轉換層40的方法，更包含使用透明的矽氧樹脂(未繪製於圖式中)將光轉換層40接著於第一發光元件31與第二發光元件32之上。
第一發光元件31及第二發光元件32所發出的光的顏色，以及光轉換層40的光的顏色(或者將第一發光元件31及第二發光元件32所發出的光所轉換的顏色)可依據實際需求進行調整。
在一些實施例中，如第2圖所示，在將第一發光元件31及第二發光元件32與連接板20電性連結之後，可以先使用透明的矽氧樹脂(未繪製於圖式中)將光轉換層40接著於第一發光元件31及第二發光元件32的頂面，再使用射出壓縮成型(injection compression molding)製程將第一發光元件31及第二發光元件32的側面及底面填滿白色膠材或黑色膠材(即，第一隔絕結構51)，以完成類似第4圖所示的結構。
參照第5圖，在一些實施例中，切割光轉換層40以形成對應於第一發光元件31與第二發光元件32的多個光轉換區段40S。舉例來說，可以極小的間距(例如，小於50 μm)將光轉換層40切開並形成溝槽，以形成多個分離(或部分連接)的光轉換區段40S。
接著，參照第6圖，在一些實施例中，在這些光轉換區段40S之間以及周圍形成第二隔絕結構52。換言之，在本實施例中，第二隔絕結構52圍繞光轉換層40，且部分第二隔絕結構52位於光轉換層40中，並將光轉換層40區分為分別對應於第一發光元件31與第二發光元件32的多個光轉換區段40S。
在一些實施例中，第二隔絕結構52包含吸光材料。舉例來說，吸光材料例如包含黑色碳粉，但本揭露實施例並非以此為限。第二隔絕結構52可為黑色膠材。在一些實施例中，第二隔絕結構52透過使用重量百分比wt%＞1%且粒徑＜5 μm的黑色碳粉與矽氧樹脂均勻混合所形成，以形成黑色的膠材。
第二隔絕結構52可吸收掉在光轉換區段40S裡往側向散射的光，形成往上方的單向出光，藉此大幅提升光(例如，白色光)的明暗段差，並減少相鄰的兩個第一發光元件31、相鄰的兩個第二發光元件32或相鄰的第一發光元件31與第二發光元件32彼此發生串擾(cross talk)。
參照第7圖，在一些實施例中，將連接板20與電路板10連接，以形成發光裝置100。更詳細而言，將電路板10設置於與第一發光元件31及第二發光元件32相對的一側之上。在一些實施例中，連接板20的熱膨脹係數(thermal expansion coefficient)小於電路板10的熱膨脹係數。在一些實施例中，電路板10為銅箔基板，而連接板20為陶瓷基板，但本揭露實施例並非以此為限。由於連接板20(例如，陶瓷基板)及電路板10(例如，銅箔基板)可形成向下的散熱路徑，藉此有效提升發光裝置100的整體散熱表現。
如第1圖至第7圖所示，在一些實施例中，發光裝置100包含電路板10及連接板20，連接板20設置於電路板之上並具有第一接墊20N、第二接墊20P1及第三接墊20P2。發光裝置100也包含第一發光元件31及第二發光元件32，第一發光元件31設置於連接板20之上並具有第一電極31N與第二電極31P，第二發光元件32與第一發光元件31相鄰並具有第三電極32N與第四電極32P。發光裝置100更包含光轉換層40，光轉換層40設置於第一發光元件31與第二發光元件32之上。在本揭露的實施例中，連接板20的熱膨脹係數小於電路板10的熱膨脹係數。
第8圖是根據本揭露的一些實施例繪示第7圖的發光裝置100的部分分解視圖。第9圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板10的一部分與連接板20的部分上視圖。第10圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板10的部分上視圖。第11圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板10的上視圖。類似地，為了簡便起見，第8圖至第11圖中已省略一些部件。
參照第8圖至第11圖，在一些實施例中，電路板10具有至少一第一導電線路10N(在第9圖至第11圖中繪示兩條第一導電線路10N)、多個第二導電線路10P1及多個第三導電線路10P2。此外，在一些實施例中，每個第一接墊20N電性連接於第一導電線路10N，每個第二接墊20P1電性連接於對應的第二導電線路10P1，且每個第三接墊20P2電性連接於對應的第三導電線路10P2。在一些實施例中，第一接墊20N、第二接墊20P1、第三接墊20P2分別穿過連接板20(例如包含絕緣陶瓷基板)，這三個接墊的俯視形狀配置分別迎合對應的第一發光元件31及第二發光元件32的四個電極，而這三個接墊的仰視形狀配置分別迎合電路板10上對應的三個導電線路。
更詳細而言，為了能夠達到可以容置更多發光元件以形成陣列，第一接墊20N在連接板20的上方為縱向(例如，第8圖中的Y方向)延伸且同時與對應的一對第一發光元件31及第二發光元件32(電性)連接(即，第8圖所示的第一接墊20N_1)，而在連接板20的下方橫向(例如，第8圖中的X方向)延伸以將橫向擴展的發光元件陣列的所有第一接墊20N連接共極，並與電路板10的第一導電線路10N(電性)連接(即，第8圖所示的第一接墊20N_2)。
多個第二接墊20P1、多個第三接墊20P2在連接板20的上方分別與對應的第一發光元件31及對應第二發光元件32(電性)連接(即，第8圖所示的第二接墊20P1_1及第三接墊20P2_1)，而在連接板20的下方分別與對應的第二導電線路10P1及對應的第三導電線路10P2(電性)連接(即，第8圖所示的第二接墊20P1_2及第三接墊20P2_2)。在一些實施例中，至少一第一導電線路10N往電路板10的橫向(例如，第8圖中的X方向)延伸，多個第二導電線路10P1、多個第三導電線路10P2往電路板10的縱向(例如，第8圖中的Y方向)延伸。
如第8圖至第11圖所示，在本實施例中，連接板20利用導通孔的設計，將多個第一發光元件31的第一電極31N與多個第二發光元件32的第三電極32N透過對應的第一接墊20N共極在一起，經由連接板20的下方橫向延伸，並與電路板10的第一導電線路10N(電性)連接。相對地，多個第一發光元件31的第二電極31P與多個第二發光元件32的第四電極32P則分別連接對應的第二接墊20P1與第三接墊20P2，經由連接板20的下方縱向延伸，並分別與電路板10的第二導電線路10P1及第三導電線路10P2(電性)連接。然而，本揭露實施例並非以此為限。
在一些其他的實施例中，也可將所有的發光元件的電極極性反轉，使得多個第一發光元件31的第二電極31P與多個第二發光元件32的第四電極32P共極在一起，而多個第一發光元件31的第一電極31N及多個第二發光元件32的第三電極32N分別連接對應的接墊。
在前述的實施例中，經由連接板20的第一接墊20N、第二接墊20P1與第三接墊20P2以及電路板10的第一導電線路10N、第二導電線路10P1與第三導電線路10P2，可將橫向/縱向的電路如第11圖所示向外延伸。此外，在多個第一發光元件31與多個第二發光元件32所形成的陣列中，每個第一發光元件31及每個第二發光元件32可被獨立地控制。
第12圖是根據本揭露的一些實施例繪示第7圖的發光裝置100的部分剖面圖。第13圖是根據本揭露的一些其他的實施例繪示第7圖的發光裝置100的部分剖面圖。第14圖是根據本揭露的一些其他的實施例繪示第7圖的發光裝置100的部分剖面圖。類似地，為了簡便起見，第12圖至第14圖中已省略發光裝置100的一些部件。
如第12圖至第14圖所示，在一些實施例中，在一剖面圖中，第一隔絕結構51被區分為多個第一隔絕區段51S，第二隔絕結構52被區分為多個第二隔絕區段52S，第二隔絕區段52S對應於第一隔絕區段51S。
參照第12圖，在本實施例中，每個第二隔絕區段52S的寬度W52S小於每個第一隔絕區段51S的寬度W51S，且位於光轉換層40中的第二隔絕區段52S的高度H52S等於光轉換層40的厚度H40S。
參照第13圖，在本實施例中，每個第二隔絕區段52S的寬度W52S小於每個第一隔絕區段51S的寬度W51S，且位於光轉換層40中的第二隔絕區段52S的高度H52S小於光轉換層40的厚度H40S。
參照第14圖，在本實施例中，每個第二隔絕區段52S的寬度W52S小於或等於每個第一隔絕區段51S的寬度W51S，且第二隔絕結構52進一步延伸至第一發光元件31與第二發光元件32之間。
綜上所述，根據本揭露實施例的發光裝置包含電路板及設置於電路板之上的連接板，因而發光元件可獨立地被控制，並具有良好的散熱路徑，藉此達到節能並可應用於更多不同的領域(例如，自適應式智慧頭燈(ADB))中。此外，根據本揭露實施例的發光裝置的製造方法具有低成本、低複雜性等優勢。
以上概述數個實施例的部件，以便在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本揭露實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的結構並無悖離本揭露的精神與範圍，且他們能在不違背本揭露之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。
整份說明書對特徵、優點或類似語言的引用，並非意味可以利用本揭露實現的所有特徵和優點應該或者可以在本揭露的任何單個實施例中實現。相對地，涉及特徵和優點的語言被理解為其意味著結合實施例描述的特定特徵、優點或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因而，在整份說明書中對特徵和優點以及類似語言的討論可以但不一定代表相同的實施例。
再者，在一個或多個實施例中，可以任何合適的方式組合本揭露的所描述的特徵、優點和特性。根據本文的描述，相關領域的技術人員將意識到，可在沒有特定實施例的一個或多個特定特徵或優點的情況下實現本揭露。在其他情況下，在某些實施例中可辨識附加的特徵和優點，這些特徵和優點可能不存在於本揭露的所有實施例中。
100:發光裝置 10:電路板 10N:第一導電線路 10P1:第二導電線路 10P2:第三導電線路 20:連接板 20N:第一接墊 20P1:第二接墊 20P2:第三接墊 31:第一發光元件 31N:第一電極 31P:第二電極 32:第二發光元件 32N:第三電極 32P:第四電極 40:光轉換層 40S:光轉換區段 51:第一隔絕結構 51S:第一隔絕區段 52:第二隔絕結構 52S:第二隔絕區段 H40S:光轉換層的厚度 H52S:第二隔絕區段的高度 W51S:第一隔絕區段的寬度 W52S:第二隔絕區段的寬度
以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是，各種特徵部件並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，元件的尺寸可能經放大或縮小，以清楚地表現出本揭露實施例的技術特徵。 第1圖至第7圖是根據本揭露一些實施例繪示製造發光裝置的各階段的部分立體圖。 第8圖是根據本揭露的一些實施例繪示第7圖的發光裝置的部分分解視圖。 第9圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板的一部分與連接板的部分上視圖。 第10圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板的部分上視圖。 第11圖是根據本揭露的一些實施例繪示電路板的上視圖。 第12圖是根據本揭露的一些實施例繪示第7圖的發光裝置的部分剖面圖。 第13圖是根據本揭露的一些其他的實施例繪示第7圖的發光裝置的部分剖面圖。 第14圖是根據本揭露的一些其他的實施例繪示第7圖的發光裝置的部分剖面圖。
100:發光裝置 10:電路板 20:連接板 31:第一發光元件 31N:第一電極 31P:第二電極 40:光轉換層 40S:光轉換區段 51:第一隔絕結構 52:第二隔絕結構

Claims (8)

  1. 一種發光裝置，包括：一電路板；一連接板，設置於該電路板之上；一第一發光元件，設置於該連接板之上；一第二發光元件，與該第一發光元件相鄰；一第一隔絕結構，圍繞該第一發光元件與該第二發光元件並設置於該第一發光元件與該第二發光元件之間；一光轉換層，設置於該第一發光元件與該第二發光元件之上；以及一第二隔絕結構，圍繞該光轉換層；其中該第一隔絕結構包括反射或散射材料，而該第二隔絕結構包括吸光材料。
  2. 如請求項1之發光裝置，其中至少部分該第二隔絕結構位於該光轉換層中，並將該光轉換層區分為複數個光轉換區段，該些光轉換區段分別對應於該第一發光元件與該第二發光元件。
  3. 如請求項2之發光裝置，其中在一剖面圖中，該第二隔絕結構被區分為複數個第二隔絕區段，位於該光轉換層中的該些第二隔絕區段的高度小於或等於該光轉換層的厚度。
  4. 如請求項2之發光裝置，其中該第二隔絕結構進一步延伸至該第一發光元件與該第二發光元件之間。
  5. 如請求項1之發光裝置，其中該光轉換層為一螢光玻璃。
  6. 如請求項1之發光裝置，其中該第一發光元件及該第二發光元件發出藍色光，而該光轉換層將部分該第一發光元件及該第二發光元件所發出的光轉換為黃色光。
  7. 一種發光裝置的製造方法，包括：在一連接板之上形成一第一發光元件與一第二發光元件；在該第一發光元件與該第二發光元件之間以及周圍形成一第一隔絕結構；在該第一發光元件與該第二發光元件之上形成一光轉換層；切割該光轉換層以形成對應於該第一發光元件與該第二發光元件的複數個光轉換區段；在該些光轉換區段之間以及周圍形成一第二隔絕結構；以及將該連接板與一電路板連接；其中該連接板的熱膨脹係數小於該電路板的熱膨脹係數。
  8. 如請求項7之發光裝置的製造方法，其中該第一隔絕結構包括反射或散射材料，而該第二隔絕結構包括吸光材料。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200921943A (en) * 2007-11-14 2009-05-16 Univ Nat Central Light emitting diode and light source composed of light emitting diode array
TWI345040B (en) * 2007-08-24 2011-07-11 Huga Optotech Inc Led package and applications of led as light source
CN102263180A (zh) * 2010-05-24 2011-11-30 Lg伊诺特有限公司 发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装
TWI422006B (zh) * 2008-10-07 2014-01-01 璨圓光電股份有限公司 An alternating current emitting device and a manufacturing method thereof
CN102339918B (zh) * 2010-07-16 2015-04-22 Lg伊诺特有限公司 发光器件
CN218032756U (zh) * 2022-08-19 2022-12-13 北方发展投资有限公司 一种新型led强光驱离装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013042099A (ja) * 2011-07-15 2013-02-28 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置を搭載するための回路基板、発光モジュール、照明器具、及び照明システム
KR20170003102A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR102514851B1 (ko) * 2016-04-06 2023-03-28 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자 패키지
CN118712183A (zh) * 2018-02-01 2024-09-27 晶元光电股份有限公司 发光装置及其制造方法
JP7249787B2 (ja) * 2018-02-28 2023-03-31 シャープ株式会社 表示素子及び表示装置
KR102742940B1 (ko) * 2019-03-05 2024-12-17 주식회사 루멘스 Led 어레이 패키지 및 그 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI345040B (en) * 2007-08-24 2011-07-11 Huga Optotech Inc Led package and applications of led as light source
TW200921943A (en) * 2007-11-14 2009-05-16 Univ Nat Central Light emitting diode and light source composed of light emitting diode array
TWI422006B (zh) * 2008-10-07 2014-01-01 璨圓光電股份有限公司 An alternating current emitting device and a manufacturing method thereof
CN102263180A (zh) * 2010-05-24 2011-11-30 Lg伊诺特有限公司 发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装
CN102339918B (zh) * 2010-07-16 2015-04-22 Lg伊诺特有限公司 发光器件
CN218032756U (zh) * 2022-08-19 2022-12-13 北方发展投资有限公司 一种新型led强光驱离装置

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