发光二极管封装 【技术领域】
本发明涉及一种发光二极管封装(light-emitting diode package，LEDpackage)，且特别涉及一种发光效率良好的发光二极管封装。
背景技术
发光二极管(LED)属于半导体元件，其材料主要使用III-V族化学元素，如：磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等化合物半导体，其发光原理是将电能转换为光，也就是对化合物半导体施加电流，透过电子与空穴的结合，将过剩的能量以光的形式释出，而达成发光的效果。由于发光二极管的发光现象不是通过加热发光或放电发光，因此发光二极管的寿命长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管更具有反应速度快(约为10-9秒)、体积小、用电省、污染低、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管所能应用的领域十分广泛，如大型看板、交通号志灯、手机、扫描器、传真机的光源以及照明装置等。
由于发光二极管的发光亮度与发光效率持续地提升，同时白光的发光二极管也被成功地量产，所以逐渐有发光二极管被应用在照明器具、显示器的背光源或其他产品中。
图1A是已知发光二极管封装的侧视图，而图1B是已知发光二极管芯片的剖面示意图。请参照图1A，已知的发光二极管封装100包括电路板110、发光二极管芯片120、多条焊线(bonding wires)130以及封装胶体(encapsulant)140。发光二极管120配置于电路板110上，并且透过焊线130与电路板110电性连接。此外，封装胶体130配置于电路板110上，以包覆发光二极管芯片120以及焊线130。
请参照图1B，发光二极管芯片120包括基板122、N型掺杂层124、发光层126、P型掺杂层128、N型电极E1以及P型电极E2。N型掺杂层124配置于基板122上，发光层126配置于N型掺杂层124上，并且将部分的N型掺杂层124暴露，P型掺杂层128配置于发光层126上。此外，N型电极E1配置于未被发光层126覆盖的N型掺杂层124上，且N型电极E1与N型掺杂层124之间形成良好的欧姆接触(ohmic contact)，而P型电极E2则配置于P型掺杂层128，且P型电极E2与P型掺杂层128之间形成良好的欧姆接触。
由图1A可知，在已知的发光二极管封装100中，发光二极管芯片120的背面(rear surface)会与电路板110接合，而发光二极管芯片120所发出的部分光线会往电路板110的方向传递，这些光线通常需要透过多次的反射后才能够离开发光二极管芯片120内部，在各些光线被反射的过程中，大量的光损失是难以避免的。因此，已知的发光二极管封装100的发光效率仍有改进的空间。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提供一种具有良好发光效率的发光二极管封装。
本发明另提供一种具有多个发光二极管芯片且发光效率良好的发光二极管封装。
本发明提供一种发光二极管封装，其包括承载器、发光二极管芯片以及多个导体。发光二极管芯片具有正面、背面及多个连接于正面与背面之间的侧壁，且发光二极管芯片的其中一个侧壁会朝向承载器，并与承载器连接。导体电性连接于承载器与发光二极管芯片之间。
在本发明的实施例中，上述的承载器包括电路板或导线架。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管芯片具有多个电极，且这些电极配置于发光二极管芯片的正面上。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管芯片具有多个电极，且这些电极分布于发光二极管芯片的正面与背面上。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管封装还包括配置于承载器上的胶体，以覆盖住发光二极管芯片。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管封装还包括配置于胶体中的荧光材料，其中荧光材料受发光二极管芯片所发出的光线激发，而产生二次光线。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管芯片包括蓝光发光二极管芯片，而荧光材料包括钇铝石榴石(YAG)荧光材料。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管封装还包括配置于承载器上的反射器，以反射出发光二极管芯片所发出的光线。
本发明提出一种发光二极管封装，其包括承载器、多个发光二极管芯片以及多个导体。各个发光二极管芯片分别具有正面、背面以及多个连接于正面与背面之间的侧壁，其中各发光二极管芯片的其中一个侧壁朝向承载器，并与承载器连接。导体电性连接于承载器与发光二极管芯片之间。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管芯片适于发出不同颜色的光线。
在本发明的实施例中，上述地发光二极管芯片包括红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片以及蓝光发光二极管芯片。
在本发明的实施例中，上述的发光二极管芯片适于发出相同颜色的光线。
基于上述，本发明的发光二极管封装可有效地降低光线在发光二极管芯片内部反射的机率与次数，进而增进发光二极管封装的发光效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图，作详细说明如下。
【附图说明】
图1A是已知发光二极管封装的侧视图。
图1B是已知发光二极管芯片的剖面示意图。
图2A为依照本发明第一实施例的发光二极管封装的侧视图。
图2B为依照本发明第一实施例的发光二极管封装的立体示意图。
图3为依照本发明第二实施例的发光二极管封装的侧视图。
图4为依照本发明第三实施例的发光二极管封装的侧视图。
附图标记说明
100：发光二极管封装 110：电路板
120：发光二极管芯片 130：焊线
140：封装胶体 122：基板
124：N型掺杂层 126：发光层
128：P型掺杂层 E1：N型电极
E2：P型电极 200、300、400：发光二极管封装
210：承载器 212：接垫
220、320：发光二极管芯片 220a、320a：正面
220b、320a：背面 220c、320c：侧面
222、224、322、324：电极 230：导体
240：胶体 250：荧光材料
260：反射器
【具体实施方式】
第一实施例
图2A为依照本发明第一实施例的发光二极管封装的侧视图，而图2B为依照本发明第一实施例的发光二极管封装的立体示意图。请参照图2A与图2B，本实施例的发光二极管封装200包括承载器210、发光二极管芯片220以及多个导体230。发光二极管芯片220具有正面220a、背面220b及多个连接于正面220a与背面220b之间的侧壁220c，且发光二极管芯片220的其中一个侧壁220c会朝向承载器210，并与承载器210连接。此外，导体电性230电性连接于承载器210与发光二极管芯片220之间。
在本实施例中，承载器210可为具有多个接垫212的电路板，而发光二极管芯片220是透过导体230与电路板上的接垫212电性连接。然而，发光二极管芯片220可透过粘着层(如银胶或其他导热性质良好的胶材)、机构夹持或是直接透过导体230的焊接而固定于电路板上。不论是上述的何种芯片固定方式，都以不让导体230之间相互短路为原则。除了前述的电路板外，承载器210亦可以是具有多个引脚的导线架。
由图2A与图2B可知，本实施例所采用的发光二极管芯片220具有多个电极222、224，且这些电极222、224配置于发光二极管芯片220的正面220a上。换言之，在发光二极管芯片220中，其电极222、224是呈水平分布。由于发光二极管芯片220上的电极222、224皆位于正面220a上，为了使发光二极管芯片220能够顺利地与接垫212电性连接，电极222、224的分布位置以能够与导体230接触为原则，在本实施例中，靠近发光二极管芯片220角落处的电极222、224能够透过导体230与接垫212电性连接。承上述，导体230大多采用焊接材料(solder material)，如锡-铅合金等。
在本实施例中，为了有效保护发光二极管芯片220以及导体230，发光二极管封装200可进一步包括配置于承载器210上的胶体240，此胶体240会覆盖住发光二极管芯片220，以避免发光二极管芯片220受外力而遭受损坏。此外，胶体240亦会覆盖住导体230，以确保发光二极管芯片220与承载器210之间的电性连接更为稳固，进而有效提升发光二极管封装200的可靠性(reliability)。
本实施例的发光二极管封装200可以应用于不同的产品中，而因应不同的产品需求，发光二极管封装200可选择性地将荧光材料250掺杂于胶体240内，其中荧光材料250受发光二极管芯片220所发出的光线激发，而产生二次光线。此时，发光二极管芯片220所发出的光线会与荧光材料250所发出的二次光线混合，使得发光二极管封装200呈现出所需颜色。举例而言，当发光二极管芯片220为蓝光发光二极管芯片，而荧光材料250为钇铝石榴石(YAG)荧光材料或其他适于受蓝光激发而发出黄色光线的荧光材料时，发光二极管封装200能够呈现出适当色温(color temperature)的白光。
承上述，胶体240除了有助于提升发光二极管封装200的可靠性之外，亦有助于提升发光二极管封装200的发光效率。详言之，透过胶体240的材料选择以及胶体240的外表面设计，胶体240可被视为能够调整光形(光线分布)的透镜。
在本实施例中，发光二极管封装200还可进一步包括配置于承载器210上的反射器260，以将发光二极管芯片220所发出的光线反射至特定方向。值得注意的是，反射器260的外型与设置位置端视设计需求而定，本发明不以图2B中所绘示出的形状以及设置位置为限。
在本实施例中，由于发光二极管芯片220是以其侧面220c与承载器210连接，当发光二极管芯片220被通以正向偏压(forward bias)而发光时，其大部分光线可以直接被导引出发光二极管芯片220，仅有少部分往承载器210方向传递的光线会被反射。因此，与已知的发光二极管封装100相较，本实施例的发光二极管封装200具有优选的发光效率。
第二实施例
图3为依照本发明第二实施例的发光二极管封装的侧视图。请参照图3，本实施例的发光二极管封装300与第一实施例的发光二极管封装200类似，惟二者主要差异之处在于：本实施例所使用的发光二极管芯片320与发光二极管芯片220。详言之，发光二极管芯片320具有多个电极322、324，且这些电极322、324分别分布于发光二极管芯片320的正面320a与背面320b上。此外，电极322、324则分别透过位于发光二极管芯片320两侧的导体230与承载器210电性连接。
第三实施例
图4为依照本发明第三实施例的发光二极管封装的侧视图。请参照图4，本实施例的发光二极管封装400与第二实施例的发光二极管封装300类似，惟二者主要差异之处在于：本实施例所使用的发光二极管芯片320的个数为多个(图4中绘示为3个)。详言之，由于发光二极管芯片320皆是透过其侧壁320c与承载器210连接，因此发光二极管芯片320之间的间距(两发光二极管芯片320中心至中心的距离)可以有效缩短，具有良好的混光效率。换言之，在相同的面积的承载器210上，本实施例可以容纳较多数量的发光二极管芯片320，以轻易达到高亮度输出的需求。
值得注意的是，本实施例可以选择性地于发光二极管芯片320之间或外围设置混光用或反射光线用的光学元件(如导光元件、反射元件等)，以期获得预期的光学效果。
在本实施例中，发光二极管芯片320适于发出相同或是不同颜色的光线。举例而言，若要获得白光输出，本实施例可采用红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片以及蓝光发光二极管芯片。
虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。