[发明专利]发光二极管单元及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管单元及发光装置，特别是涉及一种具有特殊电极设计的发光二极管单元及发光装置。

背景技术

发光二极管(light emitting diode，简称为LED)是目前常见的半导体照明组件，已广泛运用于各式应用领域。作为不同程度的点光源(point light)，发光二极管的晶粒(die)可分为小尺寸晶粒(例如边长数百微米的晶粒)与大尺寸晶粒(例如边长超过一毫米的晶粒)，晶粒尺寸增加虽能提供较大的发光面积，但伴随而来的是大尺寸晶粒的合格率、散热及光效问题。因此，目前虽然已有边长约1.5毫米(即60mil，1mil约为25微米)的晶粒，但边长超过2毫米(即80mil)的发光二极管晶粒则较为少见。

虽然单一大尺寸晶粒属于较难实现的技术，但目前还有不同于此的技术方案，借以实现较大尺寸的单一点光源。例如，借由阵列的概念，可将多颗小尺寸的发光二极管晶粒组成一个较大的发光二极管阵列，其有效发光面积与单一颗大尺寸的发光二极管晶粒相仿，而且也能当作单一个点光源使用。中国台湾公开号第201145563号申请案提出的覆晶发光二极管晶粒阵列即属于此种技术。该申请案是在发光二极管的晶粒制作阶段，由金属图案层连接磊晶基板上的多个晶粒结构，使设置于同一个磊晶基板上的发光二极管晶粒连接为一个晶粒阵列。经由晶圆切割制程后，将发光二极管晶粒以晶粒阵列为单位切分，即可获得作为单一光源的发光二极管晶粒阵列。

但是上述申请案的缺点在于，其晶粒阵列中的每一颗晶粒的电极都采用相同的设计，未针对「单一发光源」的应用进行特别设计。举例来说，该申请案的发光二极管晶粒阵列是设计为覆晶封装，且将每个发光二极管的晶粒都电连接于电路板。但如果将上述晶粒阵列视为单一发光源使用，则应该不需要将每个晶粒的电极都电连接于电路板，只需将部分晶粒的电极电连接于到电路板即可，其他晶粒可由晶粒之间的金属图案层提供所需的电力。由于覆晶制程中，连接到电路板的电极需要一定程度的面积，以设置尺寸足够的焊料，该申请案将每个晶粒的电极都连接到电路板的设计会导致电极面积的增加，减少发光二极管晶粒的发光面积，并使发光二极管晶粒阵列的线路配置步骤过于繁复。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对单一大尺寸发光应用进行特殊电极设计的发光二极管单元。

本发明发光二极管单元，包含一可透光的基板、一第一晶粒结构、至少一个第二晶粒结构及一第三晶粒结构。

该第一晶粒结构形成于该基板上，包括一第一发光体、一第一正电极及一第一负电极。该第一正电极与该第一负电极相互间隔且至少部分设于该第一发光体上，以传输该第一发光体所需的电力。

该第二晶粒结构形成于该基板上，且间隔于该第一晶粒结构，并包括一第二发光体、一第二正电极及一第二负电极。该第二正电极与该第二负电极间隔地设于该第二发光体上，以传输该第二发光体所需的电力。

该第三晶粒结构，形成于该基板上，且间隔于该第一晶粒结构及该第二晶粒结构，并包括一第三发光体、一第三正电极及一第三负电极。该第三正电极与该第三负电极相互间隔且至少部分设于该第三发光体上，以传输该第三发光体所需的电力。

其中，该第一晶粒结构、该第二晶粒结构与该第三晶粒结构依序形成串联连接，且该第三正电极的面积远大于该第二正电极及该第一正电极的面积，该第一负电极的面积远大于该第三负电极及该第二负电极的面积。

较佳地，该第二晶粒结构的数量为多个，所述第二晶粒结构彼此相互间隔且间隔于该第一晶粒结构与该第三晶粒结构，且所述第二晶粒结构彼此串联连接，并串接于该第一晶粒结构与该第三晶粒结构之间。

更佳地，该第三正电极的面积至少为该第二正电极或该第一正电极的面积的2倍，且该第一负电极的面积至少为该第三负电极或该第二负电极的面积的2倍。

进一步来说，该第三正电极与该第一负电极的面积均不小于0.4平方毫米，该第三正电极与该第一负电极的材质选自铜、锡、金、镍、钛、铬、铝、铂、银及其群组，且该第一晶粒结构、所述第二晶粒结构与该第三晶粒结构的面积总和大于4平方毫米。

较佳地，该发光二极管单元还包含一可透光的第一绝缘结构，该第一绝缘结构至少设置于该第一晶粒结构、该第二晶粒结构与该第三晶粒结构之间，并至少覆盖该第一晶粒结构的第一正电极及第一负电极以外的表面、至少覆盖该第二晶粒结构的第二正电极及第二负电极以外的表面，以及至少覆盖该第三晶粒结构的第三正电极及第三负电极以外的表面。