CN102097572B - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置。发光装置包括：衬底；衬底上的发光器件；荧光层，该荧光层形成在衬底和发光器件上以包围发光器件；包封树脂层，该包封树脂层形成在衬底和荧光层上以包围荧光层；以及透镜，该透镜被布置在发光器件上并且由衬底支撑，其中透镜包括透镜主体，该透镜主体具有形成在透镜主体的顶表面的中心处的第一凹陷和形成在透镜主体的底表面的中心处的第二凹陷；和透镜支撑件，该透镜支撑件被提供在透镜主体的底表面处以支撑透镜主体使得透镜主体与衬底隔开。

Description

发光装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年11月20日提交的韩国专利申请No.10-2009-0112479的优先权，其内容在此通过引用合并在此。
技术领域
本公开涉及一种发光装置。
背景技术
诸如发光二极管的发光器件具有低功耗、长使用寿命周期、以及环保的优点。因此，发光器件被用于诸如用于电子设备的背光单元、电子显示器、以及照明设备的各种发光装置。
在这样的发光装置中，以各种透镜形状形成包封树脂层以包围发光器件，从而调节从发光器件发射的光的分布特性。
发明内容
实施例提供具有新颖的结构的发光装置。
实施例还提供包括具有新颖的结构的透镜的发光装置。
实施例还提供在横向方向上具有优异的发光特性的发光装置。
在一个实施例中，发光装置包括：衬底；衬底上的发光器件；荧光层，该荧光层形成在衬底和发光器件上以包围发光器件；包封树脂层，该包封树脂层形成在衬底和荧光层上以包封荧光层；以及透镜，该透镜被布置在发光器件上并且由衬底支撑，其中透镜包括透镜主体，该透镜主体具有形成在透镜主体的顶表面的中心处的第一凹陷和形成在透镜主体的底表面的中心处的第二凹陷；和透镜支撑件，该透镜支撑件被提供在透镜主体的底表面处以支撑透镜主体使得透镜主体与衬底隔开。
在另一实施例中，发光装置包括：衬底；衬底上的发光器件；荧光包封层，该荧光包封层形成在衬底和发光器件上以包围发光器件；以及透镜，该透镜被布置在发光器件上并且由衬底来支撑，其中透镜包括透镜主体，该透镜主体具有形成在透镜主体的顶表面的中心处的第一凹陷和形成在透镜主体的底表面的中心处的第二凹陷；和透镜支撑件，该透镜支撑件被提供在透镜主体的底表面处以支撑透镜主体使得透镜主体与衬底隔开。
在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从描述和附图，以及从权利要求中，其它的特征将是显而易见的。
附图说明
图1和图2是根据第一实施例的发光装置的截面图。
图3是根据第二实施例的发光装置的截面图。
图4是根据第三实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
图5是根据第四实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
图6是根据第五实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
图7和图8是示出根据第一实施例的发光装置的光分布特性的视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或者膜)、区域、图案或者结构被称为是在另一层(或者膜)、区域、垫或者图案“上”时，“上”和“下”的术语包括“直接地”和“间接地”的含义。
在附图中，为了便于描述和清楚，每层的厚度或者尺寸被夸大、省略、或者示意性地示出。而且，每个元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
图1和图2是根据第一实施例的发光装置的截面图。
参考图1和图2，根据第一实施例的发光装置包括衬底10；发光器件封装20，该发光器件封装20被布置在衬底10上；以及透镜30，该透镜30被布置衬底10上发光器件封装20上方同时由衬底10支撑。
衬底10可以是印制电路板(PCB)。电路图案(未示出)被布置在衬底10上，并且电路图案和发光器件封装20相互电气地连接。
发光器件封装20包括封装主体21、被布置在封装主体21上的至少一个发光器件22、包围发光器件22的荧光层23、以及封装主体21上包围荧光层23的包封树脂层24。
电极层(未示出)被布置在封装主体21上。电极层可以穿过封装主体21或者可以被布置在封装主体21的表面上以将发光器件22电气地连接到衬底10的电路图案。封装主体21可以由各种材料形成。例如，封装主体21可以由陶瓷材料、树脂材料、以及硅材料中的一个形成。
发光器件22可以包括发光二极管。发光器件22可以被提供在多个封装主体21中。在本实施例中，提供了三个发光器件22。多个发光器件22可以相互并联或者串联地连接。而且，使用倒装芯片方法或者引线键合方法可以将多个发光器件22电气地连接到电极层。
发射红光、绿光、以及蓝光中的至少一个的发光二极管可以被用作发光器件22。在本实施例中，示出了发射蓝光的发光二极管作为示例。
荧光层23可以包围封装主体21上的发光器件22。例如，荧光层23可以包含黄色荧光材料。荧光层23可以具有平顶表面和封装主体21上的恒定的高度。
包封树脂层24被布置在封装主体21上以包围荧光层23。包封树脂层24可以由透明树脂材料，例如环氧树脂或者硅树脂形成。
包封树脂层24可以在其顶表面的中心处具有凸结构。而且，包封树脂层24可以在其顶表面的外围处是平的。
透镜30包括透镜主体31和支撑透镜主体31的透镜支撑件34。使用注入成型可以使透镜主体31和透镜支撑件34相互成为一体。或者，透镜主体31和透镜支撑件34可以被提供为单独的部分，并且然后使用粘合剂相互耦接。
当在平面图中看时，透镜主体31可以具有近似圆形状。凹凸或者粗糙部分可以形成在透镜主体31的底表面上。凹凸部分或者粗糙部分可以形成在除了其中形成第二凹陷33的区域之外的透镜主体31的底表面上。
在透镜主体31的底表面上可以提供多个透镜支撑件34。尽管在本实施例中仅示出两个透镜支撑件34，但是本公开不限于此。例如，可以布置三个或者更多透镜支撑件34并且使之相互隔开以稳定地支撑透镜主体31。透镜支撑件34的构造或者数目可以根据它的设计进行各种修改。
透镜主体31可以由透明树脂材料形成。而且，透镜主体31可以通过透镜支撑件34与衬底10隔开预定的距离。使用粘合剂可以将透镜支撑件34稳固地附接到衬底10。
透镜主体31整体上具有突起的顶表面。向下凹的第一凹陷部分32被布置在透镜主体31的顶表面的中心部分处。而且，透镜主体31具有平底表面。向上凹的第二凹陷部分33被布置在透镜主体31的底表面的中心部分处。第一凹陷部分32和第二凹陷部分33竖直地相互重叠。
由于第一凹陷部分32和第二凹陷部分33被布置在透镜主体31的中心部分处，所以透镜主体31在其中心部分处具有薄的厚度。透镜主体31具有从中心部分朝着边缘部分逐渐变厚并且然后再次变薄的厚度。而且，透镜主体31的顶表面的外围可以是平的，并且与透镜主体31的底表面相邻的横向表面可以垂直于透镜主体31的底表面。
第一凹陷部分32可以具有大约0.3mm至大约0.4mm的最大深度(a)。第二凹陷部分33可以具有大约2.5mm至大约3mm的最大深度(b)。而且，第一凹陷部分32可以具有大约3.5mm至大约4mm的最大深度(c)。第二凹陷部分33可以具有大约2.8mm至大约3.3mm的最大深度(d)。
透镜支撑件34可以具有大约0.5mm至大约0.8mm的最大厚度(e)。
透镜主体31可以具有大约4mm至大约5mm的最大厚度(h)。从透镜主体31的底表面到平顶表面的最大厚度(f)可以处于从大约1.8mm到大约2mm的范围内。从透镜主体31的平顶表面到顶表面的厚度(g)可以处于大约2.2mm到大约2.8mm的范围内。
透镜主体31可以具有大约13mm到大约19mm的最大宽度(j)。透镜主体在其中透镜主体31的顶表面弯曲的部分处可以具有大约12mm到大约18mm的最大宽度(i)。
在发光器件封装20中，封装主体21可以具有大约0.3mm至大约0.4mm的最大厚度，并且从封装主体21的顶表面到包封树脂层24的顶表面的最大高度可以处于从大约1.1mm到大约1.5mm的范围内。
在本实施例中，第一凹陷部分32的最大深度(a)与透镜主体31的最大厚度(h)的比率(a/h)可以处于从大约0.06到大约0.1的范围内。第二凹陷部分33的最大深度(b)与透镜主体31的最大厚度(h)的比率(b/h)可以处于从大约0.5到大约0.75的范围内。第二凹陷部分33的最大深度(b)与第一凹陷部分32的最大深度(a)的比率(b/a)可以处于从大约6.25至大约10的范围内。
第一凹陷部分32的最大宽度(c)与透镜主体31的最大宽度(j)的比率(c/j)可以处于从大约0.18到大约0.3的范围内。第二凹陷部分33的最大宽度(d)与透镜主体31的最大宽度(j)的比率(d/j)可以处于从大约0.14到大约0.25的范围内。第二凹陷部分33的最大宽度(d)与第一凹陷部分32的最大宽度(c)的比率(d/c)可以处于从大约0.7至大约0.94的范围内。
包封树脂层24的至少一部分被布置在第二凹陷部分33内。封装主体21的最大厚度小于透镜支撑件34的最大厚度。透镜主体31的底表面可以与发光器件22或者荧光层23同高或者与包封树脂层24同高。包封树脂层24可以与透镜主体31完全分离。
如上所述，发光装置在横向方向上具有优异的发光效率。从发光器件22发射的光被包封树脂层24反射和折射并且由第二凹陷部分33反射和折射以在横向方向上发射大量光。具体地，第一凹陷部分32和第二凹陷部分33减少在上方向上发射的光的量。
图7和图8是示出根据第一实施例的发光装置的光分布特性的视图。
参考图7和图8，当垂直于衬底10的角被定义为0°时，根据第一实施例的发光装置在大约70°至大约80°或者大约-70°至大约-85°的角度处发射峰值光。即，可以看到主要在横向方向上发射从发光装置发射的光。
下面将会描述的根据第二至第七实施例的发光装置具有与图7和图8中所示的发光装置的光分布特性相类似的光分布特性。
图3是根据第二实施例的发光装置的截面图。
在根据第二实施例的发光装置的描述中，将会省略对于根据第一实施例的发光装置的重复描述。
参考图3，通过COB(板上芯片)方法形成根据第二实施例的发光装置。发光器件22被直接地安装在衬底10上，并且荧光层23形成在衬底10上以包围发光器件22。另外，包封树脂层24形成在衬底10上以包围荧光层23。包封树脂层24接触衬底10并且包封树脂层24的一部分被布置在第二凹陷部分33中。
不同于根据第一实施例的发光装置，根据第二实施例，在没有使用封装主体21进行封装的情况下，发光器件22被直接地安装在衬底20上。因此，能够以宽的取向角发射从发光器件22产生的光并且能够将从发光器件22产生的热有效地散发到外部。
图4是根据第三实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
在根据第三实施例的发光装置的描述中，将会省略对于根据第一和第二实施例的发光装置的重复描述。在图4中省略了透镜。
参考图4，通过COB方法形成根据第三实施例的发光装置。发光器件22被直接地安装在衬底10上，并且荧光层23形成在衬底10和发光器件22上以包围发光器件22。另外，包封树脂层24形成在衬底10和荧光层23上以包围荧光层23。包封树脂层24的一部分被布置在第二凹陷部分33中。
凹部分10a形成在衬底10中并且包封树脂层24被填充在凹部分10a中。因此，包封树脂层24和衬底10之间的接触面积增加，使得包封树脂层24能够被稳固地耦接到衬底10和荧光层23。
图5是根据第四实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
在根据第四实施例的发光装置的描述中，将会省略对于根据第一和第二实施例的发光装置的重复描述。
参考图5，通过COB方法形成根据第四实施例的发光装置。发光器件22被直接地安装在衬底10上，并且荧光包封层25形成在衬底10和发光器件22上以包围发光器件22。
通过实施(dispense)其中分布有发光材料的包封树脂层来以凸形状制备荧光包封树脂层25。荧光包封树脂层25具有荧光层和包封层的功能。因此，能够简化用于根据第四实施例的发光装置的制造工艺。
图6是根据第五实施例的发光装置中的发光器件封装的截面图。
在根据第五实施例的发光装置的描述中，将会省略对于根据第一和第二实施例的发光装置的重复描述。在图6中省略了透镜。
参考图6，通过COB方法形成根据第五实施例的发光装置。发光器件22被直接地安装在衬底10上，并且具有预定的厚度的荧光层23形成在衬底10和发光器件22上以包围发光器件22。另外，包封树脂层24形成在衬底10和荧光层23上以包围荧光层23。荧光层23的一部分被布置在第二凹陷部分33中。
荧光层23对应于发光器件22的构造而起伏(corrugated)。即，被布置在衬底10上的荧光层23的高度低于被布置在发光器件22上的荧光层23的高度。根据第五实施例的发光装置，具有预定的厚度的荧光层23包围发光器件22，使得能够减少从发光装置发射的光的色差。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中，在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域的技术人员可以想到的多个其它修改和实施例也将落入本发明原理的精神和范围内。更加具体地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中，各种变化和修改都是可能性。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种发光装置，包括：
具有凹部分的衬底；
被直接安装在所述衬底上的发光器件；
荧光层，所述荧光层被构造为接触所述衬底和所述发光器件，以包围所述发光器件；
包封树脂层，所述包封树脂层被构造为接触所述衬底和所述荧光层上，以包围所述荧光层，并且所述包封树脂层形成在所述凹部分中；以及
透镜，所述透镜布置在所述发光器件上，并且由所述衬底支撑，
其中，所述透镜包括透镜主体和透镜支撑件，所述透镜主体具有形成在所述透镜主体的顶表面的中心处的第一凹陷和形成在所述透镜主体的底表面的中心处的第二凹陷；所述透镜支撑件设置在所述透镜主体的底表面，以支撑所述透镜主体，从而所述透镜主体与所述衬底隔开，其中，所述第一凹陷的最大深度与所述透镜主体的最大厚度的比率是0.06至0.1，并且所述第二凹陷的最大深度与所述透镜主体的最大厚度的比率是0.5至0.75。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第二凹陷的最大深度与所述第一凹陷的最大深度的比率是6.25至10。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一凹陷的最大宽度与所述透镜主体的最大宽度的比率是0.18至0.3，并且所述第二凹陷的最大宽度与所述透镜主体的最大宽度的比率是0.14至0.25。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第二凹陷的最大宽度与所述第一凹陷的最大宽度的比率是0.7至0.94。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述包封树脂层的至少一部分布置在所述第二凹陷中。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一凹陷与所述第二凹陷在竖直方向上重叠。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中，设置多个透镜支撑件，且所述多个透镜支撑件相互隔开。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中，设置至少三个透镜支撑件。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述透镜主体的顶表面的外围部分是平的。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述透镜支撑件结合到所述衬底。
11.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在所述透镜主体的底表面上的、除了形成所述第二凹陷的区域之外的区域上形成凹凸部分或者粗糙部分。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中，取决于所述发光器件的构造来弯曲所述荧光层的顶表面。
13.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述荧光层的顶表面是平的。
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