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    发光 元件
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010142960.3

    申请日:

    2010.03.19

    公开号:

    CN102192420A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 2/00申请日:20100319|||公开
    IPC分类号: F21S2/00; F21V23/00; H01L27/15 主分类号: F21S2/00
    申请人: 晶元光电股份有限公司
    发明人: 陈昭兴; 王希维; 许嘉良
    地址: 中国台湾新竹市
    优先权:
    专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 史新宏
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010142960.3

    授权公告号:

    102192420B||||||

    法律状态公告日:

    2013.06.12|||2011.11.23|||2011.09.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明关于一种发光元件,包含一绝缘载体;以及形成于绝缘载体之上的一发光单元阵列,其包含具第一发光单元的一第一发光单元电路、具第二发光单元的一第二发光单元电路、一第一导电层、一第二导电层、及一第三导电层;其中第一发光单元电路及第二发光单元电路分别为一单向电路;第一发光单元电路介于第一导电层及第二导电层之间,并分别与两者形成电连接;第二发光单元电路介于第二导电层及第三导电层之间,并分别与两者形成电连接;其中,第二导电层的面积大于或等于1.9×103μm2。

    权利要求书

    1.一种阵列式发光元件,包含:一绝缘载体;以及一发光单元阵列,形成于该绝缘载体之上,包含:一第一发光单元电路,包含一第一发光单元,其中该第一发光单元电路为一单向电路;一第二发光单元电路,包含一第二发光单元,其中该第二发光单元电路为一单向电路;一第一导电层;一第二导电层;以及一第三导电层;其中该第一发光单元电路介于该第一导电层及该第二导电层之间形成一电连接;该第二发光单元电路介于该第二导电层及该第三导电层之间形成一电连接;其中,该第二导电层的面积大于或等于1.9×103μm2。2.如权利要求1所述的阵列式发光元件,其中该发光单元阵列还包括一第一导线及一第二导线,该第一导电层与该第三导电层分别以该第一导线连接至一电源供应器的一第一接点;该第二导电层以该第二导线连接至该电源供应器的一第二接点。3.如权利要求1所述的阵列式发光元件,其中该第一发光单元电路及该第二发光单元电路为顺向或逆向串联。4.如权利要求1所述的阵列式发光元件,其中该第一导电层或第三导电层的面积大于或等于1.9×103μm2。5.如权利要求1所述的阵列式发光元件,其中,该第一发光单元电路的电路方向由该第一导电层指向该第二导电层;该第二发光单元电路的电路方向由该第三导电层指向该第二导电层,且还包含一第四导电层,以及一第三发光单元电路,介于该第二导电层及该第四导电层之间形成一电连接;其中该第三发光单元电路包含一第三发光单元形成于该载体之上,该第三发光单元电路为由该第二导电层指向该第四导电层的一单向电路。6.如权利要求5所述的阵列式发光元件,还包含一第五导电层,一第四发光单元电路介于该第四导电层及该第五导电层之间形成一电连接;其中该第四发光单元电路包含一第四发光单元形成于该载体之上,该第四发光单元电路为由该第四导电层指向该第五导电层的一单向电路。7.如权利要求6所述的阵列式发光元件,还包含一第六导电层,一第五发光单元电路介于该第四导电层及该第六导电层之间形成一电连接;其中该第五发光单元电路包含一第五发光单元形成于该载体之上,该第五发光单元电路为由该第四导电层指向该第六导电层的一单向电路。8.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第三发光单元电路还包含一第六发光单元形成于该载体之上;该第一导电层与该第五导电层分别以一第一导线连接至一交流电源供应器的一第一接点,该第三导电层与该第六导电层分别以一第二导线连接至该交流电源供应器的一第二接点。9.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第三发光单元电路还包含一第六发光单元形成于该载体之上;该第一导电层与该第五导电层以一第一导线连接,该第三导电层与该第六导电层以一第二导线连接;该第二导电层以一第三导线连接至一交流电源供应器的一第一接点,该第四导电层以一第四导线连接至该交流电源供应器的一第二接点。10.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第一导电层与该第三导电层分别以一第一导线连接至一直流电源供应器的一第一接点,该第五导电层与该第六导电层分别以一第二导线连接至该直流电源供应器的一第二接点。11.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第三发光单元电路还包含一第六发光单元形成于该载体之上;该第一导电层与该第五导电层以一第一导线连接至一交流电源供应器的一第一接点,该第三导电层与该第六导电层分别以一第二导线连接至该交流电源供应器的一第二接点。12.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第四导电层、该第五导电层、或该第六导电层的材料包含金属、或导电金属氧化材料。13.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第四导电层、该第五导电层、或该第六导电层的面积大于或等于1.9×103μm2。14.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中该第二导电层与该第四导电层之间还包含一第六发光单元电路,该第六发光单元电路包含一第六发光单元,该第六发光单元电路与该第三发光单元电路并联。15.如权利要求7所述的阵列式发光元件,还包含一第七导电层,一第八导电层,以及一第九导电层;其中该第七导电层及该第八导电层之间包含一第六发光单元电路,该第六发光单元电路包含一第六发光单元形成于该载体之上,该第六发光单元电路为一单向电路;该第七导电层及该第九导电层之间包含一第七发光单元电路,该第七发光单元电路包含一第七发光单元形成于该载体之上,该第七发光单元电路为一单向电路,其中该第四导电层与该第七导电层之间以一导线相连接。16.如权利要求7所述的阵列式发光元件,其中,该第一导电层与该第五导电层以一第一打线垫连接,该第一打线垫部分形成于该第一导电层上,部分形成于该第五导电层上;该第三导电层与该第六导电层以一第二打线垫连接,该第二打线垫部分形成于该第三导电层上,部分形成于该第六导电层上。17.如权利要求16所述的阵列式发光元件,还包含一第五导线形成于该第一打线垫上,该第五导线连接至一交流电源供应器的一第一接点;以及一第六导线形成于该第二打线垫上,该第六导线连接至该交流电源供应器的一第二接点。18.如权利要求5所述的阵列式发光元件,还包含:一第五导电层,形成于该载体之上;一第六导电层,形成于该载体之上;一第七导电层,形成于该载体之上;以及一第八导电层,形成于该载体之上;一第四发光单元电路,包含一第四发光单元形成于该载体之上,介于该第五导电层及该第六导电层之间;一第五发光单元电路,包含一第五发光单元形成于该载体之上,介于该第六导电层及该第七导电层之间;一第六发光单元电路,包含一第六发光单元形成于该载体之上,介于该第七导电层及该第八导电层之间;其中该第一发光单元电路、第二发光单元电路、第三发光单元电路串联为顺向电路;该第四发光单元电路、第五发光单元电路、第六发光单元电路串联为反向电路;一第三导线连接该第二导电层及该第六导电层;一第四导线连接该第三导电层及该第七导电层。19.如权利要求18所述的阵列式发光元件,其中该第一导电层与该第五导电层以一第一导线连接至一交流电源供应器的一第一接点,该第四导电层与该第八导电层分别以一第二导线连接至该交流电源供应器的一第二接点。20.一种阵列式发光元件,包含一绝缘载体;一第一发光单元电路,包含一第一发光单元形成于该载体之上,其中该第一发光单元电路为一单向电路;一第二发光单元电路,包含一第二发光单元形成于该载体之上,其中该第二发光单元电路为一单向电路;一第一导电层;一第二导电层;以及一第三导电层,分别形成于该载体之上;其中该第一发光单元电路介于该第一导电层及该第二导电层之间形成一电连接;该第二发光单元电路介于该第二导电层及该第三导电层之间形成一电连接;其中,该第二导电层的面积大小可供于打线的面积大小。21.一种发光???,包含:一基板;以及一光源产生装置形成于该基板上,该光源产生装置包含多个如权利要求1~20其中之一所述的阵列式发光元件。22.如权利要求21所述的发光???,其中该光源产生装置包含一发红光的第一阵列式发光元件、一发蓝光的第二阵列式发光元件、一发绿光的第三阵列式发光元件、以及一发黄光的第四阵列式发光元件。23.如权利要求22所述的发光???,其中该各阵列式发光元件连接成为一直流电路,且该发光??榛拱唤涣鞯缭从牍庠床爸么?;一整流元件串接于该光源产生装置及该电源之间;及一电阻与该光源产生装置串接。24.如权利要求22所述的发光???,其中该发黄光的第四阵列式发光元件于一发蓝光或紫外光的发光单元,其外围涂布有与黄色荧光粉混合的胶材。25.如权利要求22所述的发光???,其中该各发光单元连接成为一交流电路,且该发光??榛拱唤涣鞯缭从牍庠床爸么蛹耙坏缱栌敫霉庠床爸么?。26.一种发光???,包含:一承载件;一第一发光元件,包含:一第一绝缘载体,设于该承载件上;一第一发光单元电路,设于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于一第一导电层及一第二导电层,该第一发光单元电路还包含由该第一导电层指向该第二导电层的至少一第一发光单元;一第二发光单元电路,设于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第三导电层,该第二发光单元电路并包含由该第三导电层指向该第二导电层的至少一第二发光单元;一第三发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第四导电层,该第三发光单元电路并包含由该第二导电层指向该第四导电层的至少一第三发光单元;一第四发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第五导电层,该第四发光单元电路并包含由该第四导电层指向该第五导电层的至少一第四发光单元;一第五发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第六导电层,该第五发光单元电路并包含由该第四导电层指向该第六导电层的至少一第五发光单元;其中,该第二导电层及该第四导电层的面积大于或等于1.9×103μm2;以及一第二发光元件,包含有:一第二绝缘载体;以及一第六发光单元电路,设于该第二绝缘载体上且至少具有一第六发光单元,该第六发光单元电路两端并分别电连接于一第七导电层及一第八导电层,该第七导电层及一第八导电层的面积大于1.9×103μm2,且该第六发光单元由该第七导电层指向该第八导电层。27.如权利要求26所述的发光???,还包括一光转换物质以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于该第一发光元件或第二发光元件中,其中该光转换物质为一黄绿色荧光粉,而该第一发光元件的第一至第五发光单元为发蓝光的发光单元,该第二发光元件的第六发光单元为发红光的发光单元;或该第一发光元件的第一至第五发光单元为发红光的发光单元,该第二发光元件的第六发光单元为发蓝光的发光单元。28.如权利要求26所述的发光???,其中该第七导电层与该第二导电层间、及该第八导电层与该第四导电层间分别以一导线相连,以将该第六发光单元电路并联于该第三发光单元电路。29.如权利要求26所述的发光???,其中该第三发光单元电路于该第三发光单元及该第四导电层间设有面积大于或等于1.9×103μm2的一第九导电层,该第八导电层与该第四导电层间、及该第七导电与该第九导电层间分别以一导线相连,以将该第六发光单元电路串联于该第三发光单元电路。30.如权利要求26所述的发光???,其中该第一导电层及该第五导电层的面积大于或等于1.9×103μm2,且分别以一导线连接至一交流电源的一第一接点;该第三导电层及该第六导电层的面积大于或等于1.9×103μm2,且分别以一导线连接至该交流电源的一第二接点。31.如权利要求26所述的发光???,还包括与该第一发光元件大致相同的一第三发光元件,该第八导电层连接导线至该第三发光元件的该第一导电层及该第五导电层,而该第一发光元件的该第五导电层及该第一导电层以一导线连接至一交流电源的第一接点,而该第三发光元件的该第三导电层及该第六导电层以一导线连接至一交流电源的第二接点;该第二发光元件还包含一第七发光单元电路其两端分别电连接于该第七导电层及该第八导电层,且该第七发光单元电路具有由该第八导电层指向该第七导电层的至少一第七发光单元,该第七导电层连接导线至该第一发光元件的该第三导电层及该第六导电层;该第一发光元件及该第三发光元件的工作电压小于100伏特,且该第二发光元件的工作电压介于5伏特至100伏特间。32.如权利要求26所述的发光???,其中该第一导电层及该第五导电层的面积大于或等于1.9×103μm2且彼此接近,以被同一导线连接至一交流电源的一第一接点;该第三导电层及该第六导电层的面积大于或等于1.9×103μm2且彼此接近,以被同一导线连接至该交流电源的一第二接点。33.一种发光???,包含:一承载件;一第一发光元件,包含:一第一绝缘载体,设于该承载件上;一第一发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于一第一导电层及第二导电层,该第一发光单元电路并包含至少由该第一导电层指向该第二导电层的一第一发光单元;一第二发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第三导电层,该第二发光单元电路并包含至少由该第三导电层指向该第二导电层的一第二发光单元;一第三发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于一第四导电层及一第五导电层,该第三发光单元电路并包含至少由该第四导电层指向该第五导电层的一第三发光单元;一第四发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第六导电层,该第四发光单元电路并包含至少由该第四导电层指向该第六导电层的一第四发光单元;其中,该第二导电层及该第四导电层的面积大于或等于1.9×103μm2;以及一第二发光元件,包含:一第二绝缘载体,设于该承载件上;及一第五发光单元电路,其设于该第二绝缘载体上且两端分别连接于面积大于或等于1.9×103μm2的一第七导电层及一第八导电层,该第五发光单元电路复具有一第六发光单元其由该第七导电层指向该第八导电层,其中该第七导电层与该第三导电层间、及该第八导电层与该第四导电层间分别以一导线相连。34.如权利要求33所述的发光???,还包括一光转换物质其为一黄绿色荧光粉,以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于该第一和/或第二发光元件中,该第一发光元件的第一、二、三、及第四发光单元为发红光的发光单元,该第二发光元件的第五发光单元为发蓝光的发光单元。35.如权利要求34所述的发光???,其中该第一发光单元、第二发光单元、第三发光单元及第四发光单元的波长大于该第五发光单元的波长50nm以上。36.如权利要求33所述的发光???,其中该第一导电层及该第五导电层的面积大于或等于1.9×103μm2且彼此接近,以被同一导线共同连接至一交流电源的一第一接点;该第三导电层及该第六导电层的面积大于或等于1.9×103μm2且彼此接近,以被同一导线共同连接至该交流电源的一第二接点。37.一种发光???,包含:一承载件;一第一发光元件,包含:一绝缘载体,设于该承载件上;一第一发光单元电路,设于该绝缘载体上且两端分别电连接于一第一导电层及一第二导电层,该第一发光单元电路并包含由该第一导电层指向该第二导电层的至少一第一发光单元;一第二发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第三导电层,该第二发光单元电路并包含由该第三导电层指向该第二导电层的至少一第二发光单元;一第三发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第四导电层,该第三发光单元电路并包含由该第二导电层指向该第四导电层的至少一第三发光单元;一第四发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第五导电层,该第四发光单元电路并包含至少一由该第四导电层指向该第五导电层的第四发光单元;一第五发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第六导电层,该第五发光单元电路并包含由该第四导电层指向该第六导电层的至少一第五发光单元;其中,该第一导电层、该第五导电层、该第三导电层、及该第六导电层的面积大于或等于1.9×103μm2;一第二发光元件,包含一第六发光单元电路其至少具有一第六发光单元,其中该第六发光单元电路两端分别电连接于一第七导电层及一第八导电层以供串联或并联于该第三发光单元电路;至少一通道区形成于该第一发光元件及该第二发光元件间之间隔区域,且于该通道区中填满有一粘性胶材;一第一金属导线,设于该粘性胶材上并电连接该第七导电层及该第三发光单元电路;以及一第二金属导线,设于该粘性胶材上并连接该第八导电层及该第三发光单元电路。38.如权利要求37所述的具发光??榈姆庾霸?,还包括一光转换物质其为一黄绿色荧光粉,以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于该第一和/或第二发光元件中,该第一发光元件的第一至第五发光单元为发蓝光的发光单元,该第二发光元件的第六发光单元为发红光的发光单元;该第一发光元件的第一至第五发光单元为发红光的发光单元,该第二发光元件的第六发光单元为发蓝光的发光单元。39.如权利要求37所述的发光???,其中该第一金属导线复连接于该第二导电层,该第二金属导线复连接于该第四导电层,以将该第六发光单元电路并联于该第三发光单元电路。40.如权利要求37所述的发光???,其中该第三发光单元电路于该第三发光单元及该第四导电层间复设有一第九导电层,该第一金属导线复连接于该第九导电层,该第二金属导线复连接于该第四导电层,以将该第六发光单元电路串联于该第三发光单元电路。41.一种发光???,包含:一承载件;一第一发光元件,包含:一第一绝缘载体,设于该承载件上;一第一发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于一第一导电层及第二导电层,该第一发光单元电路并包含由该第一导电层指向该第二导电层的至少一第一发光单元;一第二发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第二导电层及一第三导电层,该第二发光单元电路并包含由该第三导电层指向该第二导电层的至少一第二发光单元;一第三发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于一第四导电层及一第五导电层,该第三发光单元电路并包含由该第四导电层指向该第五导电层的至少一第三发光单元;一第四发光单元电路,形成于该第一绝缘载体上且两端分别电连接于该第四导电层及一第六导电层,该第四发光单元电路并包含由该第四导电层指向该第六导电层的至少一第四发光单元;其中,该第一导电层、该第三导电层、该第五导电层、及该第六导电层的面积分别大于或等于1.9×103μm2;一第二发光元件,包含:一第二绝缘载体,设于该承载件上;及一第五发光单元电路,其设于该第二绝缘载体上且两端分别连接于一第七导电层及一第八导电层,该第五发光单元电路复具有一第六发光单元其由该第七导电层指向该第八导电层;至少一通道区形成于该第一发光元件及该第二发光元件间之间隔区域,且该通道区中填满有一粘性胶材;一第一金属导线,设于该粘性胶材上并连接该第七导电层及该第二导电层;以及一第二金属导线,设于该粘性胶材上并连接该第八导电层及该第四导电层。42.如权利要求41所述的发光???,还包括一光转换物质其为一黄绿色荧光粉,以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于该第一或第二发光元件中,该第一发光元件的第一、二、三、及第四发光单元为发红光的发光单元,该第二发光元件的第五发光单元为发蓝光的发光单元。43.如权利要求42所述的发光???,其中该第一、二、三、及第四发光单元的波长大于该第五发光单元的波长50nm以上。44.如权利要求27、34、38或42所述的发光???,其中该发蓝光的发光单元的工作电压与该发红光的发光单元的工作电压大于约3∶1的比例;和/或该发蓝光的发光单元的功率与该发红光的发光单元的功率大于约2∶1的比例;和/或该发蓝光的发光单元的总发光面积与该发红光的发光单元的总发光面积大于约2∶1的比例。45.如权利要求37或41所述的发光???,其中该粘性胶材的材料包括硅橡胶(silicone?rubber)、硅树脂(silicone?resin)、弹性PU、多孔PU、丙烯酸橡胶(acrylic?rubber)、蓝膜或UV胶。46.如权利要求37或41所述的发光???,其中该第一导电层及该第五导电层分别以一导线连接至一交流电源的一第一接点;该第三导电层及该第六导电层分别以一导线连接至该交流电源的一第二接点。

    说明书

    发光元件

    技术领域

    本发明涉及一种阵列式发光元件。

    背景技术

    固态发光元件中的发光二极管(Light?Emitting?Diode;LED)具有低耗电量、低发热量、操作寿命长、耐撞击、体积小、反应速度快、以及可发出稳定波长的色光等良好光电特性,因此常应用于家电、仪表的指示灯及光电产品等领域。随着光电科技的进步,固态发光元件在提升发光效率、使用寿命以及亮度等方面已有长足的进步。

    然而,已知LED必须以直流电(DC)驱动,所以一般在与交流电(AC)之间必须要有一个转换器,但转换器体积大、重量重,不但增加成本,在电力转换时亦多有耗损,在价格上更无法与现有的光源竞争。

    交流发光二极管的出现解决了上述的缺点,由于不需要转换器,不但缩小LED整体的体积和重量,提升了应用空间,同时减少了因转换器所需的成本,并减少已知LED在直流、交流电之间转换时所造成15~30%的电力耗损,提升了LED整体的发光效率。

    发明内容

    本发明提出一阵列式发光元件,包含一绝缘载体;以及一发光单元阵列,其形成于绝缘载体上,包含:一第一发光单元电路,包含一第一发光单元,其中第一发光单元电路为一单向电路;一第二发光单元电路,包含一第二发光单元,其中第二发光单元电路为一单向电路;一第一导电层;一第二导电层;以及一第三导电层;其中第一发光单元电路介于第一导电层及第二导电层之间,并分别与两者形成电连接;第二发光单元电路介于第二导电层及第三导电层之间,并分别与两者形成电连接;其中,第二导电层的面积大于或等于1.9×103μm2。

    附图说明

    图1显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图2A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图2B显示图2A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图3A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图3B显示图3A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图4A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图4B显示图3A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图5显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图6A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图6B显示图6A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图7A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图7B显示图7A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图8A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图8B显示图8A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图9显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图10A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图10B显示图10A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图11A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图11B显示图11A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图12显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图13A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图13B显示图13A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图14A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图14B显示图14A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图15显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图16A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图16B显示图16A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图17A显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图17B显示图17A的阵列式发光元件的相对电路图;

    图18显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图19显示图18的阵列式发光元件的相对电路图;

    图20显示依本发明实施例的阵列式发光元件的示意图;

    图21显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图22显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图23显示依本发明实施例的阵列式发光元件的俯视图;

    图24显示依本发明实施例的阵列式发光元件封装结构示意图;

    图25显示依本发明实施例的阵列式发光元件封装结构示意图;

    图26A显示依本发明实施例的一发光??榈南呗肥疽馔?;

    图26B显示依本发明实施例的一发光??榈南呗肥疽馔?;

    图26C显示依本发明实施例的又一发光??榈南呗肥疽馔?;以及

    图27显示依本发明实施例的再一发光??榈南呗肥疽馔?。

    【主要元件符号说明】

    110发光元件;210发光元件;310发光元件;410发光元件;510发光元件;610发光元件;600发光元件封装结构;611第一发光元件;612第二发光元件;613第三发光元件;614第四发光单元;700发光元件封装结构;711第一发光元件;712第二发光元件;713第三发光元件;714第四发光元件;10绝缘载体;12第一发光单元电路;121第一发光单元;13第二发光单元电路;131第二发光单元;24第三发光单元电路;241第三发光单元;35第四发光单元电路;351第四发光单元;54第六发光单元电路;541第六发光单元;36第五发光单元电路;361第五发光单元;161第一导电层;162第二导电层;163第三导电层;264第四导电层;365第五导电层;366第六导电层;191导线;151第一接点;192导线;152第二接点;391打线垫;392打线垫;193导线;194导线;70封装基板;74交流电源;73电阻;82第一发光单元电路;83第二发光单元电路;84第三发光单元电路;85第四发光单元电路;861第一导电层;862第二导电层;863第三导电层;864第四导电层;865第五导电层;891导线;60封装基板;64交流电源;62整流元件;63电阻;800发光???;810承载件;820第一发光元件;840第二发光元件;821第一绝缘载体;822第一发光单元电路;823第一导电层;824第二导电层;822a第一发光单元;825第二发光单元电路;826第三导电层;825a第二发光单元;827第三发光单元电路;828第四导电层;827a第三发光单元;829第四发光单元电路;830第五导电层;829a??第四发光单元;831第五发光单元电路;832第六导电层;831a第五发光单元;841第二绝缘载体;842第六发光单元电路;843第七导电层;844第八导电层;842a??第六发光单元;811、812、813、814、815、816、817、818、819导线;833第九导电层;860、960交流电源;860a、960a第一接点;860b、960b第二接点;870通道区;890粘性胶材;891介电质;820’第三发光元件;846第七发光单元电路;846a第七发光单元;823’第一导电层;830’第五导电层;826’第三导电层;832’第六导电层;900发光???;910承载件;920第一发光元件;940第二发光元件;921第一绝缘载体;922第一发光单元电路;923第一导电层;924第二导电层;922a??第一发光单元;925第二发光单元电路;926第三导电层;925a第二发光单元;928第四导电层;929第三发光单元电路;930第五导电层;929a第三发光单元;931第四发光单元电路;932第六导电层;931a第四发光单元;941第二绝缘载体;942第六发光单元电路;943第七导电层;944第八导电层;942a第六发光单元;911、912导线。

    具体实施方式

    请参照图1,其揭示一符合本发明一第一实施例的阵列式发光元件110的线路示意图,包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路12,包含一第一发光单元121形成于载体10之上,其中第一发光单元电路12为一单向电路;一第二发光单元电路13,包含一第二发光单元131形成于载体10之上,其中第二发光单元电路13为一单向电路;一第一导电层161,形成于载体10之上;一第二导电层162,形成于载体10之上;以及一第三导电层163,形成于载体10之上;其中第一发光单元电路12介于第一导电层161及第二导电层162之间,并分别与两者形成电连接;第二发光单元电路13介于第二导电层162及第三导电层163之间,并分别与两者形成电连接。在本实施例中,形成电连接的方法包含以黄光蚀刻方式于发光单元及导电层之间以一导电薄膜连接,或以打线的方式将一导线一端附着于发光单元之一打线电极上,另一端附着于导电层上,通过导电薄膜或导线形成电连接。发光元件110可经由打线方式以导线连接导电层与外部电源,使其串接成使用者所需的电路型式。因此第一导电层161、第二导电层162、及第三导电层163的面积需足够使得用于打线工艺中的导线能够接附于其上,使得电流能顺利传输至发光元件。在本实施例中,第一导电层161、第二导电层162、及第三导电层163的面积须大于或等于1.9×103μm2。在本实施例中,第一导电层161、第二导电层162、及第三导电层163的面积分别为3.8×103μm2、3.8×103μm2、3.8×103μm2。以下作详细的说明。

    参考图2A、图2B,阵列式发光元件110可依使用者的需求,串接发光元件110的导电层形成使用者要求的发光单元电路。在本实施例中,第一发光单元电路12的电路方向由第一导电层161指向第二导电层162;第二发光单元电路13的电路方向由第三导电层163指向第二导电层162。将第一导电层161、第三导电层163分别以一导线191连接外部电源的一第一接点151,第二导电层162以另一导线192连接外部电源的第二接点152,由外部电源供给电流后,电流自第一接点151流入第一发光单元121及第二发光单元131后,再自第二导电层162输出,使得第一发光单元121及第二发光单元131产生光。此时第一发光单元121及第二发光单元131形成并联。图2B为本实施例的对应电路图。

    参考图3A、图4A,在另一实施例中,将第一导电层161或第三导电层163以导线191连接外部电源的第一接点151,第二导电层162以另一导线192连接外部电源的第二接点152,由外部电源供给电流后,电流自第一接点151流入第一发光单元121或第二发光单元131后,再自第二导电层162输出,使得第一发光单元121或第二发光单元131产生光。图3B、图4B分别为为图3A、图4A的对应电路图。在图3A所示的实施例中,第一导电层161、及第二导电层162的面积需足够大,使得导线191、192能以打线方式接附于其上。

    请参照图5,其揭示一符合本发明一第二实施例的阵列式发光元件210的线路示意图,包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路12,包含一第一发光单元121形成于载体10之上,其中第一发光单元电路12为一单向电路;一第二发光单元电路13,包含一第二发光单元131形成于载体10之上,其中第二发光单元电路13为一单向电路;一第三发光单元电路24,包含一第三发光单元241形成于载体10之上,其中第三发光单元电路24为一单向电路;一第一导电层161,形成于载体10之上;一第二导电层162,形成于载体10之上;一第三导电层163,形成于载体10之上;以及一第四导电层264,形成于载体之上;其中第一发光单元电路12介于第一导电层161及第二导电层162之间,并分别以黄光蚀刻方式形成的导电薄膜或打线方式以导线与第一导电层161及第二导电层连接形成电连接。第二发光单元电路13介于第二导电层162及第三导电层163之间,并分别与第二导电层162及第三导电层163以导电薄膜或导线接形成电连接;第三发光单元电路24介于第二导电层162及第四导电层264之间,并分别与第二导电层162及第四导电层264以导电薄膜或导线接形成电连接;其中,第四导电层264的面积为3.8×103μm2。发光元件210可经由打线方式与外部电源串接成使用者所需的电路型式,以下作详细的说明。

    参考图6A、图6B,阵列式发光元件210可依使用者的需求,串接发光元件210的导电层形成使用者要求的发光单元电路。在本实施例中,第一发光单元电路12的电路方向由第一导电层161指向第二导电层162;第二发光单元电路13的电路方向由第三导电层163指向第二导电层162;第三发光单元电路24的电路方向由第二导电层162指向第四导电层264。将第一导电层161、第三导电层163分别以导线191连接外部电源的一第一接点151,第四导电层264以另一导线192连接外部电源的第二接点152,由外部电源供给电流后,电流自第一接点151分别流入第一发光单元121及第二发光单元131后,再自第二导电层162输出,形成第一发光单元121及第二发光单元131并联,再与第三发光单元241串联,使得第一发光单元121、第二发光单元131及第三发光单元241产生光。图6B为本实施例的对应电路图。

    参考图7A、图8A,在另一实施例中,将第一导电层161或第三导电层163以导线191连接外部电源的第一接点151,第四导电层264以另一导线192连接外部电源的第二接点152,由外部电源供给电流后,电流自第一接点151流入第一发光单元121或第二发光单元131后,再流经第二导电层162、第三发光单元241,最后自第四导电层264输出,使得第一发光单元121及第三发光单元241或第二发光单元131及第三发光单元241产生光。图7B、图8B分别为图7A、图8A的对应电路图。

    请参照图9,其揭示一符合本发明第三实施例的阵列式发光元件310的线路示意图,包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路12,包含一第一发光单元121形成于载体10之上,其中第一发光单元电路12为一单向电路;一第二发光单元电路13,包含一第二发光单元131形成于载体10之上,其中第二发光单元电路13为一单向电路;一第三发光单元电路24,包含一第三发光单元241形成于载体10之上,其中第三发光单元电路24为一单向电路;一第四发光单元电路35,包含一第四发光单元351形成于载体10之上,其中第四发光单元电路35为一单向电路;一第一导电层161、一第二导电层162、一第三导电层163、一第四导电层264以及一第五导电层365分别形成于载体10之上;其中第一发光单元电路12介于第一导电层161及第二导电层162之间形成一电连接;第二发光单元电路13介于第二导电层162及第三导电层163之间形成一电连接;第三发光单元电路24介于第二导电层162及第四导电层264之间形成一电连接;第四发光单元电路35介于第四导电层264及第五导电层365之间形成一电连接;其中,第五导电层365的面积为3.8×103μm2。发光元件310可经由导线与外部电源串接成使用者所需的电路型式,以下作详细的说明。

    参考图10A、图10B,阵列式发光元件310可依使用者的需求,串接发光元件310的导电层形成使用者要求的发光单元电路。在本实施例中,第一发光单元电路12的电路方向由第一导电层161指向第二导电层162;第二发光单元电路13的电路方向由第三导电层163指向第二导电层162;第三发光单元电路24的电路方向由第二导电层162指向第四导电层264;第四发光单元电路35的电路方向由第四导电层264指向第五导电层365。将第一导电层161、第三导电层163分别以一导线191连接外部电源的一第一接点151相接;第五导电层365以另一导线192连接外部电源的第二接点152。外部电源供给电流后,电流自第一接点151分别流入第一发光单元121及第二发光单元131后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、第四导电层264、第四发光单元电路35的第四发光单元351、最后自第五导电层365流出,形成第一发光单元121及第二发光单元131并联,第三发光单元241及第四发光单元351串联的电路设计。图10B为本实施例的对应电路图。

    参考图11A、图11B,在另一实施例中,将第一导电层161、第五导电层365分别以一导线191连接外部电源的第一接点151;第三导电层163、第四导电层264分别以另一导线192连接外部电源的第二接点152。以一交流电源供给电流后,当顺向电流时,电流自第一接点151流入第一发光单元121后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、自第四导电层264流出。当逆向电流时,电流自第二接点152流入第二发光单元131后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、第四导电层264、第四发光单元电路35的第四发光单元351,最后自第五导电层365流出。形成一如图11B所示的交流电路设计。

    请参照图12,其揭示一符合本发明一第四实施例的阵列式发光元件410的示意图,包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路12,包含一第一发光单元121形成于载体10之上,其中第一发光单元电路12为一单向电路;一第二发光单元电路13,包含一第二发光单元131形成于载体10之上,其中第二发光单元电路13为一单向电路;一第三发光单元电路24,包含一第三发光单元241形成于载体10之上,其中第三发光单元电路24为一单向电路;一第四发光单元电路35,包含一第四发光单元351形成于载体10之上,其中第四发光单元电路35为一单向电路;一第五发光单元电路36,包含一第五发光单元361形成于载体10之上,其中第五发光单元电路36为一单向电路;一第一导电层161、一第二导电层162、一第三导电层163、一第四导电层264、一第五导电层365、以及一第六导电层366分别形成于载体10之上;其中第一发光单元电路12介于第一导电层161及第二导电层162之间形成一电连接;第二发光单元电路13介于第二导电层162及第三导电层163之间形成一电连接;第三发光单元电路24介于第二导电层162及第四导电层264之间形成一电连接;第四发光单元电路35介于第四导电层264及第五导电层365之间形成一电连接;第五发光单元电路36介于第四导电层264及第六导电层366之间形成一电连接;其中,第五导电层365及第六导电层366的面积为3.8×103μm2。发光元件410可经由导线与外部电源串接成使用者所需的电路型式,以下作详细的说明。

    参考图13A、图13B,阵列式发光元件410可依使用者的需求,串接发光元件410的导电层形成使用者要求的发光单元电路。在本实施例中,第一发光单元电路12的电路方向由第一导电层161指向第二导电层162;第二发光单元电路13的电路方向由第三导电层163指向第二导电层162;第三发光单元电路24的电路方向由第二导电层162指向第四导电层264;第四发光单元电路35的电路方向由第四导电层264指向第五导电层365;第五发光单元电路36的电路方向由第四导电层264指向第六导电层366。将第一导电层161、第三导电层163分别以一导线191连接外部电源的一第一接点151相接;第五导电层365、第六导电层366分别以另一导线192连接外部电源的第二接点152;外部电源供给电流后,电流自第一接点151分别流入第一发光单元121及第二发光单元131后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、第四导电层264、再分别流经第四发光单元电路35的第四发光单元351、第五发光单元电路36的第五发光单元361,最后自第五导电层365及第六导电层366流出。形成第一发光单元121及第二发光单元131并联,第四发光单元351及第五发光单元361并联,再与第三发光单元241串联的电路设计。图13B为本实施例的对应电路图。

    参考图14A、图14B,在另一实施例中,将第一导电层161、第五导电层365分别以一导线191连接外部电源的第一接点151;第三导电层163、第六导电层366分别以另一导线192连接外部电源的第二接点152。以一交流电源做为外部电源供给电流后,当顺向电流时,电流自第一接点151流入第一发光单元121后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、第四导电层264、第五发光单元电路36的第五发光单元361,最后自第六导电层366流出;当逆向电流时,电流自第二接点152流入第二发光单元131后,再流经第二导电层162、第三发光单元电路24的第三发光单元241、第四导电层264、第四发光单元电路35的第四发光单元351,最后自第五导电层365流出。形成一如图14B所示的交流桥式电路设计。

    参考图15,本实施例的交流桥式电路的发光元件中,原先连接第一导电层161及第五导电层365的导线191可以省略,以一金属材料的打线垫(bonding?pad)391取代;同样的,连接第三导电层163及第六导电层366的导线192可以一金属材料的打线垫392取代。参考图15所示的电路设计,第一导电层161及第五导电层365在设计时是形成于绝缘载体10上相邻的位置,第一导电层161及第五导电层365相邻的间距以打线垫391能同时形成于两者上的间距为佳。同样的,第三导电层163及第六导电层366相邻的间距以打线垫392能同时形成于两者上的间距为佳。上述的打线垫用于打线工艺中承载与外界电源连接的导线用途。

    参考图16A、图16B,在另一实施例中,将第一导电层161及第五导电层365以一导线193相连接;第三导电层163及第六导电层366以另一导线194连接;第二导电层162以导线191连接外部电源的第一接点151;第四导电层264以导线192连接外部电源的第二接点152。以一交流电源供给电流后,在顺向电流时,电流自第一接点151流入,经第二导电层162流入第三发光单元241后,最后自第四导电层264流出;在逆向电流时,电流自第二接点152经第四导电层264,分流成两条电流,第一条电流流入第四发光单元电路35的第四发光单元351后,再流经第五导电层365,再经由导线193进入第一导电层161,流入第一发光单元电路12的第一发光单元121,最后自第二导电层162流出;分流后的第二条电流流入第五发光单元电路36的第五发光单元361后,再流经第六导电层366,再经由导线194进入第三导电层163,流入第二发光单元电路13的第二发光单元131,最后自第二导电层162流出。由图16B所示的电路图可知,本实施例是一反向并联的交流电路设计。

    上述各实施例中所包含的发光单元电路可同时转向,与上述任一实施例中的所有发光单元电路方向相反,所供应的直流电源方向也与原实施例相反,以第二实施例为例,参考第17A、17B图可知当改变发光单元电路方向,第一发光单元电路12的电路方向由第二导电层162指向第一导电层161;第二发光单元电路13的电路方向由第二导电层162指向第三导电层163;第三发光单元电路24的电路方向由第四导电层264指向第二导电层162。将第一导电层161、第三导电层163分别以导线192连接外部电源的第二接点152相接,第四导电层264以导线191连接外部电源的第一接点151,由外部电源供给电流后,电流自第一接点151流入第三发光单元241,再经由第二导电层162输出,分别流入第一发光单元121及第二发光单元131。图17B为本实施例的对应电路图。

    请参照图18,其揭示一符合本发明一第五实施例的阵列式发光元件510的线路示意图,发光元件510的结构与前述发光元件410类似,包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路12,包含一第一发光单元121形成于载体10之上,其中第一发光单元电路12为一单向电路;一第二发光单元电路13,包含一第二发光单元131形成于载体10之上,其中第二发光单元电路13为一单向电路;一第三发光单元电路24,包含一第三发光单元241形成于载体10之上,其中第三发光单元电路24为一单向电路;一第四发光单元电路35,包含一第四发光单元351形成于载体10之上,其中第四发光单元电路35为一单向电路;一第五发光单元电路36,包含一第五发光单元361形成于载体10之上,其中第五发光单元电路36为一单向电路;一第一导电层161、一第二导电层162、一第三导电层163、一第四导电层264、一第五导电层365以及一第六导电层366分别形成于载体10之上;其中第一发光单元电路12介于第一导电层161及第二导电层162之间形成一电连接;第二发光单元电路13介于第二导电层162及第三导电层163之间形成一电连接;第三发光单元电路24介于第二导电层162及第四导电层264之间形成一电连接;第四发光单元电路35介于第四导电层264及第五导电层365之间形成一电连接;第五发光单元电路36介于第四导电层264及第六导电层366之间形成一电连接;其中,第五导电层365及第六导电层366的面积3.8×103μm2。发光元件510与发光元件410的差别在于发光元件510的第二导电层162及第四导电层264之间包含一第六发光单元电路54,第六发光单元电路54包含一第六发光单元541形成于载体10之上,其中第六发光单元电路35为一单向电路,介于第二导电层162及第四导电层264之间形成一电连接,且与第三发光单元电路24并联。

    上述各实施例中,各发光单元电路与各导电层之间电连接的方式包括以金属或导电氧化金属材料,例如氧化铟锡、氧化锡、或是氧化铟,以镀膜方式形成一导电薄膜于载体上,再以黄光蚀刻方式定义出导电薄膜位置,使得导电薄膜分别与发光单元电路的发光单元及导电层接触,在形成导电薄膜之前,可预先形成一绝缘薄膜于至少发光单元的侧壁与导电薄膜之下方,以避免发光单元因短路造成元件损害。另一种形成电连接的方式为预先于发光单元上形成一打线电极,以打线方式将导线分别附着于打线电极及导电层上,此时导线附着的导电层面积需足够大使得打线用的导线能附着其上。

    发光元件510的电路设计实施例与前述发光元件410相似,其中,当外接电源为交流电时,其中一实施例为图19的桥式电路,第二导电层162及第四导电层264之间电连接第三发光单元电路24以及第六发光单元电路54的并联电路。当外加一交流电源时,由于第二导电层162及第四导电层264之间的电路在顺向电流或逆向电流都是导通的,因此通过并联第三发光单元241及第六发光单元541,以减低第三发光单元241及第六发光单元541的电流负荷,使得第三发光单元241及第六发光单元541的寿命与其他发光单元接近。

    请参照图20,其揭示一符合本发明一第六实施例的阵列式发光元件610的示意图,发光元件610的结构包含一绝缘载体10;一第一发光单元电路82,包含多个第一发光单元形成于载体10之上;一第二发光单元电路83,包含多个第二发光单元形成于载体10之上;一第三发光单元电路84,包含多个第三发光单元形成于载体10之上;一第四发光单元电路85,包含多个第四发光单元形成于载体10之上;一第一导电层861、一第二导电层862、一第三导电层863、一第四导电层864、一第五导电层865分别形成于载体10之上;其中第一发光单元电路82介于第一导电层861及第二导电层862之间;第二发光单元电路83介于第二导电层862及第三导电层863之间;第三发光单元电路84介于第三导电层863及第四导电层864之间;第四发光单元电路85介于第四导电层864及第五导电层865之间,各发光单元电路的各发光单元串接形成一单向电路,各导电层的面积大小需能承载与外界电源连接的导线,供做打线的用途。在本实施例中各导电层的面积为3.8×103μm2。

    参考图21,阵列式发光元件610中,以一导线891自第一导电层861及第五导电层865外接一直流电源后,即形成四组发光单元电路串联的电路设计。

    参考图22,阵列式发光元件610中,以第一导线891自第二导电层862及第四导电层864外接至一交流电源的第一接点851,再以第二导线892自第一导电层861、第三导电层863及第五导电层865外接至交流电的第二接点852,即形成发光单元交流电路设计。

    参考图23,在载体10上,可再形成第二组的第一发光单元电路82、第二发光单元电路83、第三发光单元电路84、第四发光单元电路85、第一导电层861、第二导电层862、第三导电层863、第四导电层864、以及第五导电层865,以一第三导线893连接第一组第二导电层862及第二组第四导电层864,一第四导线894连接第一组第三导电层863及第二组第三导电层863、一第五导线895连接第一组第四导电层864及第二组第二导电层862;再以第一导线891连接第一组第一导电层861及第二组第五导电层865至外接交流电源的第一接点851,再以第二导线892连接第一组第五导电层865及第二组第一导电层861至外接交流电的第二接点852,即完成发光单元交流电路设计。此设计可应用于反向并联阵列式发光元件中,当直接以交流电源驱动时,如果其中的各发光电路中存在有缺陷的发光元件时,可避免整串的阵列式发光元件共同承受总逆偏压时,因少数有缺陷的发光元件失效,造成整体失效的风险。

    上述各实施例发光元件中的各发光单元所发出的光可以是相同波长或是经由晶圆接合方法形成各发光单元发出不同波长光的发光元件。各发光元件可经由封装形成一单一波长光源或混光光源。请参照图24,其揭示一本发明实施例的阵列式发光元件封装结构600的示意图。封装结构包含一发红光的第一发光元件611、一发蓝光的第二发光元件612、一发绿光的第三发光元件613、以及一发黄光的第四发光单元614。各发光单元置于一封装基板60上。各发光单元的内部电路是一直流电路的设计,外部电源是一交流电源64,因此于封装基板上包含一整流元件62将交流电转换为可供各发光单元使用的直流电,以及一电阻63,整流元件62及电阻63以串联方式与发光元件串接。发黄光的第四发光单元614于一发蓝光或紫外光的发光二极管上以胶材混黄色荧光粉的方法涂布在发光二极管的外围,当发光二极管通电驱动发出蓝光或紫外光后激发黄色荧光粉产生黄光,再与发红光的第一发光元件611、发蓝光的第二发光元件612、发绿光的第三发光元件613所发出的红光、蓝光、绿光混色产生白光。发光元件611、612、612、614可以是多个颗配置于封装基板60上。

    请参照图25,其揭示一本发明实施例的阵列式发光元件封装结构700的示意图。封装结构包含一发红光的第一发光元件711、一发蓝光的第二发光元件712、一发绿光的第三发光元件713、以及一发黄光的第四发光元件714。各发光单元置于一封装基板70上。各发光单元的内部电路是一如图14B或图19适用交流电源的电路设计,外部电源是一交流电源74与发光元件串接,交流电源74与发光元件之间还包含一被动元件,例如电阻73。发黄光的第四发光元件714于一发蓝光或紫外光的发光单元,例如发光二极管上以胶材混黄色荧光粉的方法涂布在发光二极管的外围,当发光二极管通电驱动发出蓝光或紫外光后激发黄色荧光粉产生黄光,再与发红光的第一发光元件711、发蓝光的第二发光元件712、发绿光的第三发光元件713所发出的红光、蓝光、绿光混色产生白光。发光元件711、712、712、714可以是多个颗配置于封装基板70上。

    请参照图26A,其揭示一本发明实施例的发光??榈南呗肥疽馔?,发光???00包含一承载件810、一设于承载件810上的第一发光元件820、及一设于承载件810上的第二发光元件840。上述承载件810是一可设置多个发光元件的次载体(sub-mount),可以是导线架(lead?frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting?substrate)。以本实施例而言,承载件810上设有第一发光元件820及第二发光元件840,可在承载件810上进行两发光元件的电路规划。

    第一发光元件820包含一第一绝缘载体821。第一绝缘载体821上具有一第一发光单元电路822其两端并分别电连接于一第一导电层823及一第二导电层824,第一发光单元电路822并包含由第一导电层823指向第二导电层824的至少一第一发光单元822a。第一绝缘载体821上复具有一第二发光单元电路825其两端分别电连接于第二导电层824及一第三导电层826,第二发光单元电路825并包含由第三导电层826指向第二导电层824的至少一第二发光单元825a。第一绝缘载体821上复具有一第三发光单元电路827其两端分别电连接于第二导电层824及一第四导电层828,第三发光单元电路827并包含由第二导电层824指向第四导电层828的至少一第三发光单元827a。第一绝缘载体821上复具有一第四发光单元电路829其两端分别电连接于第四导电层828及一第五导电层830,第四发光单元电路829并包含由第四导电层828指向第五导电层830的至少一第四发光单元829a。第一绝缘载体821上复具有一第五发光单元电路831其两端分别电连接于第四导电层828及一第六导电层832,第五发光单元电路831并包含由第四导电层828指向第六导电层832的至少一第五发光单元831a。

    第二发光元件840包含一第二绝缘载体841,第二绝缘载体841上设有至少一第六发光单元电路842其两端连接于一第七导电层843及一第八导电层844,且第六发光单元电路842包含由第七导电层843指向第八导电层844的至少一第六发光单元842a。

    发光???00还可包括一光转换物质(图未示)散布于第一发光元件820和/或第二发光元件840中,其中光转换物质可为一黄绿色荧光粉,以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于元件中。而第一发光元件820的第一发光单元822a、第二发光单元825a、第三发光单元827a、第四发光单元829a、及第五发光单元831a为发蓝光的发光单元,第二发光元件840的第六发光单元842a为发红光的发光单元,而通过红、蓝、绿三原色可混合出照明用的白光。当然第一发光元件820及第二发光元件840的发光颜色也可对调。

    较佳地,以上所述的发蓝光的发光单元的工作电压与发红光的发光单元的工作电压间大于约3∶1的比例;和/或发蓝光的发光单元的功率与发红光的发光单元的功率间大于约2∶1的比例;和/或发蓝光的发光单元的总发光面积与发红光的发光单元的总发光面积间大于约2∶1的比例。

    第七导电层843可连接一导线811至第二导电层824,而第八导电层844可连接一导线812至第四导电层828,藉此将第六发光单元电路842并联于第三发光单元电路827。

    第三发光单元电路827与第四导电层828间复可设有一第九导电层833,可将上述连接于第七导电层843的导线811连接至第九导电层833,再搭配导线812连接于第四导电层828,藉此将第六发光单元电路842串联于第三发光单元电路827。

    第一导电层823及第五导电层830可分别连接一导线813及814至一交流电源860的第一接点860a,而第三导电层826及第六导电层832可分别连接一导线815及816至交流电源860的第二接点860b。第一导电层823、第二导电层824、第四导电层828、第五导电层830、第三导电层826、第六导电层832、第七导电层843、或第八导电层844的面积可大于或等于1.9×103μm2,从而通过打线方式分别形成导线811、812、813、814、815、816。在本实施例中各导电层的面积较佳地分别为约3.8×103μm2。此外,与前述实施例相同地,第一导电层823、第五导电层830可彼此靠近,以被同一导线同时连接至交流电源860的第一接点860a;第三导电层826、第六导电层832可彼此靠近,以被同一导线同时连接至交流电源860的第二接点860b。

    请搭配参照图26B,第一发光元件820及第二发光元件840间之间隔区域具有至少一填满有粘性胶材890的通道区870,其中粘性胶材890的材料包括硅橡胶(silicone?rubber)、硅树脂(silicone?resin)、弹性PU、多孔PU、丙烯酸橡胶(acrylic?rubber)、或晶粒切割胶其可为蓝膜或UV胶??衫糜谡承越翰?90上进行黄光及沉积等工艺以形成导线使第一发光元件820与第二发光元件840电连接。如图所示,前述导线811的形成方式可先于填满有粘性胶材890的通道区870上通过黄光及沉积等工艺形成一介电质891,而导线811则可接续形成于介电质891上且两端分别连接第七导电层843及第二导电层824。同样地,图26A中的导线812除了可用打线方式形成外也可由黄光及沉积等工艺形成。导线811、812可分别为一金属导线。

    请参照图26C,本实施例的发光???00可包括结构与第一发光元件820大致相同的一第三发光元件820’,且第二发光元件840的第二绝缘载体841上复可设有一第七发光单元电路846,其两端亦分别连接于第七导电层843及第八导电层844,第七发光单元电路846具有由第八导电层844指向第七导电层843的至少一第七发光单元846a,通过此反向并联于第六发光单元电路842。第七导电层843可连接一导线817至第一发光元件820的第六导电层832及第三导电层826,第八导电层844则可连接一导线818至第三发光元件820’的第一导电层823’及第五导电层830’。第三发光元件820’的第三导电层826’及第六导电层832’则可共同连接一导线819至前述交流电源860的第二接点860b,再搭配第一发光元件820的第一导电层823及第五导电层830连接于交流电源860的第一接点860a而完成供电的连接。导线817的形成方式可由打线方式连接至第一发光元件820的彼此相近的第三导电层826及第六导电层832;导线818、819也可用相同方式形成。然而导线817、818、819的形成方式并不限于此,也可通过前述黄光工艺的方式形成,例如可用导电焊球将第一发光元件820中彼此接近的第三导电层826及第六导电层832焊结后,再利用黄光工艺形成导线817连接至第六导电层832或第三导电层826即可。

    第一发光元件820及第三发光元件820’的工作电压较佳地分别小于100伏特,且第二发光元件840的工作电压较佳地介于5伏特至100伏特间,通过较小的工作电压以提升第一发光元件820、第二发光元件840、及第三发光元件820’所分别具有的发光单元的发光效率。此外,前述的光转换物质可均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于第一发光元件820、第二发光元件840、及第三发光元件820’中。

    请参照图27,其揭示一本发明实施例的发光??橄呗肥疽馔?,发光???00包含一承载件910、一设于承载件910上的第一发光元件920、及一设于承载件910上的第二发光元件940。第一发光元件920包含一第一绝缘载体921。第一绝缘载体921上具有一第一发光单元电路922其两端并分别电连接于一第一导电层923及一第二导电层924,第一发光单元电路922并包含由第一导电层923指向第二导电层924的至少一第一发光单元922a。第一绝缘载体921上复具有一第二发光单元电路925其两端分别电连接于第二导电层924及一第三导电层926,第二发光单元电路925并包含由第三导电层926指向第二导电层924的至少一第二发光单元925a。第一绝缘载体921上复具有一第三发光单元电路929其两端分别电连接于一第四导电层928及一第五导电层930,第三发光单元电路929并包含至少一由第四导电层928指向第五导电层930的第三发光单元929a。第一绝缘载体921上复具有一第四发光单元电路931其两端分别电连接于第四导电层928及一第六导电层932,第四发光单元电路931并包含至少一由第四导电层928指向第六导电层932的第四发光单元931a。

    第二发光元件940包含一第二绝缘载体941,第二绝缘载体941上设有至少一第五发光单元电路942其两端电连接有一第七导电层943及一第八导电层944,且第五发光单元电路942并包含由第七导电层943指向第八导电层944的至少一第六发光单元942a。

    第七导电层943可连接一导线911至第二导电层924,而第八导电层944可连接一导线912至第四导电层928,再加上将第一导电层923及第五导电层930连接至一交流电源960的第一接点960a,且将第三导电层926及第六导电层932连接至交流电源960的第二接点960b,以构成一桥式连接电路。关于第一发光元件920与交流电源的连接方式、及第一发光元件920与第二发光元件940的连接方式可参考前述实施例。与前述实施例相同地,本实施例的所有导电层面积均可大于约1.9×103μm2,较佳地等于约3.8×103μm2以方便作打线连接,而若是第一发光元件920与第二发光元件940间的导线是采用黄光工艺者,则用以连接的导电层可具有较小的面积。

    发光???00还可包括一光转换物质(图未示)散布于第一发光元件920和/或第二发光元件940中,其中光转换物质可为一黄绿色荧光粉,以均匀、非均匀或浓度渐变方式散布于元件中。而第一发光元件920的第一发光单元922a、第二发光单元925a、第三发光单元929a、及第四发光单元931a较佳地可为发红光的发光单元,第二发光元件940的第五发光单元942a为发蓝光的发光单元,而通过红、蓝、绿三原色可混合出照明用的白光。发红光的第一发光单元922a、第二发光单元925a、第三发光单元929a、及第四发光单元931a的波长大于发蓝光的第五发光单元942a?50nm以上,而发红光的发光单元可较发蓝光的发光单元承受较大的逆向电压,因此将第一发光单元922a、第二发光单元925a、第三发光单元929a、及第四发光单元931a等发红光的发光单元配置于桥式电路的外围可减少其使用的发光单元数量,以增加发光??橹型狈⒐獾姆⒐獾ピ壤?。当然第一发光元件920及第二发光元件940的发光颜色也可对调。

    较佳地,以上所述的发蓝光的发光单元的工作电压与发红光的发光单元的工作电压间大于约3∶1的比例;和/或发蓝光的发光单元的功率与发红光的发光单元的功率间大于约2∶1的比例;和/或发蓝光的发光单元的总发光面积与发红光的发光单元的总发光面积间大于约2∶1的比例。

    上述各实施例中,各发光单元依磊晶方法先将III-V材料磊晶成长于绝缘载体之上,再以蚀刻方式形成沟渠,将各发光单元隔绝开,再于各发光单元之上形成电极。各发光单元之间是以一金属线作连接,各导电层的形成方法是先以黄光蚀刻方式蚀刻掉磊晶层,暴露出绝缘载体,再以镀膜方式将导电层形成于绝缘载体之上。

    上述各实施例中,各发光单元也可以用晶圆接合的方式,先以磊晶方式于另一成长基板(图未示)上磊晶成长半导体发光迭层,形成一磊晶晶圆,迭层的成长材料为半导体材料,包含III-V族材料,如氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等,或是II-VI族材料;再将迭层与一永久载体以一接合层进行粘结,或以直接升温加压方式进行接合;再以蚀刻方法将各发光单元定义出并以蚀刻形成的沟渠隔绝各发光单元。成长基板于发光迭层与永久载体结合后可选择性薄化或移除。

    上述的永久载体的材料包含导电材料或绝缘材料;永久载体的导电材料包含Si、GaAs、SiC、GaP、GaAsP、AlGaAs、AlN或金属;永久载体的绝缘材料包含蓝宝石、玻璃、或石英。

    当选择导电材料作为晶圆接合的永久载体时,其接合的接合层需选择绝缘材料,例如聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、旋涂玻璃、或氧化硅,作为接合材料上述各实施例中,各发光单元包含发光二极管;接合层包含金属、SiOx、胶材、或金属氧化物;金属材料包含银、金、铝、或铟;胶材包含聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、或过氟环丁烷(PFCB);导电材料的永久载体与绝缘材料接合层构成一可承载及具有绝缘特性的绝缘载体;在接合后,再以蚀刻方式部分蚀刻磊晶晶圆至绝缘材料接合层,以蚀刻形成的沟渠隔绝各发光单元。

    当永久载体为绝缘载体时,其接合层可选择绝缘材料或导电材料作为接合材料;选择绝缘材料作为接合层时,在晶圆接合后,再以蚀刻方式部分蚀刻磊晶晶圆至绝缘材料接合层或永久载体,以蚀刻形成的沟渠隔绝各发光单元。当选择导电材料作为接合层时,在晶圆接合后,须以蚀刻方式部分蚀刻磊晶晶圆至永久载体,以蚀刻形成的沟渠隔绝各发光单元。

    上述接合层的导电材料包含金属、或导电金属氧化物;金属包含金、银、锡、铟、铅、铜、或铂;导电金属氧化物包含氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、或氧化锌锡。

    在上述各实施例中,各发光元件在不同电路设计时,通过导线将发光元件与外部电源连接,因此各导电层的功用是用于承载导线,因此各导电层的面积需要足够承载导线,进行打线步骤的面积。各导电层的面积需可容纳用于打线工艺中的导线,面积须大于或等于1.9×103μm2;上述各发光单元电路中可包含多个发光单元;上述各实施例的阵列式发光元件可再串接多个阵列式发光元件;第一导电层、第二导电层、第三导电层、第四导电层、第五导电层及第六导电层的材料包含金属、或导电金属氧化材料;绝缘载体10的材料包含蓝宝石、玻璃、或石英。

    本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明,并非用以限制本发明的范围。任何人对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更皆不脱离本发明的精神与范围。

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