CN102646784A - 发光二极管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管装置，其包含一基材、至少一发光二极管晶粒、一反射体及一光学镜体。其中，发光二极管晶粒固晶于基材上。再者，反射体位于基材上且环设于发光二极管晶粒的侧边，光学镜体可同时覆盖基材并包覆反射体且反射体在与基材接合处具有一小于80度的倾角。因此，光学镜体的光学焦点可配合发光二极管晶粒的发光中心而设置，倘若光学焦点能与发光中心重叠，则本发明的发光二极管装置的照明亮度即能够优化。

Description

发光二极管装置
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，尤其特别是涉及一种具有小于80度倾角的反射体及同时覆盖基材并包覆封装结构与反射体的光学镜体的发光二极管装置。
背景技术
目前，所知有关于提高发光二极管发光率的封装技术，可细分为：1.基材的设计(包含取光与散热)；2.芯片的选择与排列方式；3.固晶的方式；4.金线线型与粗细；5.荧光体种类与涂布结构；6.光学镜体的曲率与折射率。如上所述，每一道关键制程都对发光二极管的散热性能、光通量、发光效率、相对温色(CCT)、演色性(CRI)、光色的均匀性及寿命等特性影响很深。因此，欲将发光二极管封装技术发挥至淋漓尽致，则必须着重于每一个细节。本发明于是提供一种发光二极管装置，通过改善反射体与光学镜体的设置方式，以优化发光二极管装置的照明亮度。
发明内容
为优化发光二极管的照明亮度，本发明提供一种发光二极管装置，此装置具有小于80度倾角的反射体及同时覆盖基材并包覆封装结构与反射体的光学镜体。
根据本发明的目的，本发明提出一种发光二极管装置，其包含：一基材、至少一发光二极管晶粒、一封装结构、一反射体及一光学镜体。其中，发光二极管晶粒固晶设置于基材上，且发光二极管晶粒还以至少一导电线与基材电性连接。另外，本发明还可以进一步包含封装结构，所述的封装结构用以封装发光二极管晶粒于基材上，封装结构由硅胶或树脂胶所组成。实际上，封装结构可以两种模态呈现，一种封装结构为包含荧光层与封装层的双层结构，其中荧光层位于封装层上，荧光层具有荧光体，此双层结构即为远程荧光体结构(Remote Phosphor)，其功效着重于增进白光发光二极管的光输出；另一种即是在封装结构中掺杂荧光体，此单层结构即为共型涂布结构(Conformal Distribution)，其功效着重改善白光颜色均匀性。
承上所述，反射体设在基材上且环设于发光二极管晶粒的侧边，反射体在与基材接合处具有一小于80度的倾角。具体的说，反射体的结构外观不仅可是单阶结构，还可为阶梯状的多阶结构。
此外，本发明的发光二极管装置还通过光学镜体以强化发光二极管的照明亮度，所述光学镜体同时覆盖基材并包覆反射体。因此，光学镜体的光学焦点可配合发光二极管晶粒的发光中心而设置，发光二极管装置中可包含一个或多个发光二极管晶粒。另外强调，光学镜体可为半正圆球体或半椭圆球体的平凸透镜或凹凸透镜，通过光学镜体的透镜结构可以减少全反射的发生，并增加其出光率。
本发明的发光二极管装置，其可具有一或多个下述特色及优点：
(1)本发明的发光二极管装置，通过光学镜体的光学焦点配合发光二极管晶粒的发光中心，可以优化发光二极管晶粒的照明亮度。
(2)本发明的发光二极管装置，通过光学镜体的透镜结构可以减少全反射的发生，并增加其出光率。
(3)本发明的发光二极管装置，掺杂有荧光体的封装结构具有高度的色彩控制能力。
(4)本发明的发光二极管装置，由硅胶所组成的封装结构具有高折射率、高耐温性、绝缘性、化学稳定性及高透光性等特性。
附图说明
图1A为本发明的发光二极管装置的第一实施例的示意图；
图1B为本发明的发光二极管装置的第二实施例的示意图；
图1C为本发明的发光二极管装置的第三实施例的示意图；
图2A为本发明的发光二极管装置的第四实施例的示意图；
图2B为本发明的发光二极管装置的第五实施例的示意图；
图2C为本发明的发光二极管装置的第六实施例的示意图。
附图标记说明：
100：基材，200：发光二极管晶粒，300：封装结构，310：封装层，320：荧光层，330：荧光体，400：反射体，500：光学镜体，600：导电线，a：倾角，H：光学镜体的高度，R：光学镜体的半径。
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明本发明的发光二极管装置的实施例，为便于理解，下述实施例中的相同组件是以相同的符号标示来说明的。
请同时参看图1A、图1B及图1C，其分别为本发明的发光二极管装置的第一实施例的示意图、本发明的发光二极管装置的第二实施例的示意图及本发明的发光二极管装置的第三实施例的示意图，其中，为了便于理解，图中仅绘示出一个发光二极管200，实际上，也可以有若干个发光二极管200固晶于基材100上。如图1A中的第一实施例，所述的发光二极管装置包含一基材100、一发光二极管晶粒200、一封装结构300、一反射体400及一光学镜体500。其中，发光二极管晶粒200设置于基材100上，且发光二极管晶粒200还以至少一导电线600与基材100电性连接。另外，所述的封装结构300用以封装发光二极管晶粒200于基材100上，封装结构300由硅胶或树脂胶所组成。在第一实施例中封装结构300还包含一荧光层320与一封装层310，其中荧光层320位于封装层310上，荧光层320具有荧光体330，此双层结构即为远程荧光体结构(Remote Phosphor)。如此将封装结构300区分为荧光层320与封装层310，其功效着重于增进白光发光二极管晶粒200的光输出。再者，反射体400位于基材100上且环设于发光二极管晶粒200的侧边，反射体400在与基材100接合处具有一小于80度的倾角a，所述倾角a可大于10度。除此之外，反射体400的结构外观不仅可如图1A所示，还可为图1B中第二实施例所示的阶梯状的反射体400，当然在此仅为举例并不具限制性。
本发明的发光二极管装置还通过光学镜体500以强化发光二极管晶粒200的照明亮度，所述光学镜体500可以由玻璃、硅胶或透明树脂所组成。所述光学镜体500同时覆盖基材100并包覆反射体400。换言之，光学镜体500的覆盖范围扩及整个基材100及承载于基材100上的各构件。如此一来，光学镜体500的光学焦点可配合发光二极管晶粒200的发光中心而设置，倘若光学焦点能与发光中心重叠，则本发明的发光二极管装置的照明亮度即能够优化。
在此第一实施例中光学镜体500的高度H与其半径R相同，光学镜体500为一半正圆球体，因此发光二极管的出光率会高于平板式发光二极管。反之，在图1C的第三实施例中的光学镜体500的高度H与其半径R不相同，光学镜体500为一半椭圆球体，故发光二极管的出光率会低于平板式发光二极管。总而言之，光学镜体500为一透镜体的平凸透镜或凹凸透镜，其出光率与透镜结构有关，而透镜的曲率也会影响全反射的多少。当光从高折射率介质进入低折射率介质时，即会发生全反射，通过光学镜体500的透镜结构可以减少全反射的发生，并增加其出光率。
请参看图2A、图2B及图2C，其分别为本发明的发光二极管装置的第四实施例的示意图、本发明的发光二极管装置的第五实施例的示意图及本发明的发光二极管装置的第六实施例的示意图。基本上，第四实施例对应第一实施例，第五实施例对应第二实施例，第六实施例对应第三实施例，其中所存在的差异在于封装结构300的设计。具体的说，为了追求高颜色均匀性与高输出流明等特性，传统的荧光粉涂布方式已无法达成此需求，因此许许多多推陈出新的荧光粉涂布技术陆续诞生。鉴于前述，第一实施例至第三实施例所述结构是着重增进白光输出的远程荧光体结构(Remote Phosphor)，而第四实施例至第六实施例所述结构则是着重改善白光颜色均匀性的共型涂布方式(ConformalDistribution)。简而言之，共型涂布方式的实际结构设计即是在封装结构300掺杂有荧光体330，并借以与远程荧光体结构(Remote Phosphor)的双层结构设计做区分，所述掺杂有荧光体330的封装结构300具有高度的色彩控制能力。
综上所述，依据本发明的主要技术特征的实施方式不仅只在于这六个实施例，以上所述仅为最佳实施例的说明，而非用以限定本发明。任何未脱离本发明的精神与范畴，而进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求中。

Claims (11)

1.一种发光二极管装置，其特征在于，包含：
一基材；
至少一发光二极管晶粒，其固晶于所述基材上；
一反射体，其位于所述基材上且环设于所述发光二极管晶粒的侧边；以及
一光学镜体，其同时覆盖所述基材并包覆所述反射体。
2.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，所述反射体在与所述基材接合处具有一倾角，所述倾角小于80度。
3.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，还包含一封装结构，其封装所述发光二极管晶粒于所述基材上。
4.如权利要求3所述的发光二极管装置，其特征在于，所述封装结构还包含一荧光层与一封装层，所述荧光层位于所述封装层上。
5.如权利要求3所述的发光二极管装置，其特征在于，所述封装结构掺杂有一荧光体。
6.如权利要求3所述的发光二极管装置，其特征在于，所述封装结构由一硅胶或一树脂胶所组成。
7.如权利要求2所述的发光二极管装置，其特征在于，所述倾角大于10度。
8.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，所述光学镜体为一透镜体。
9.如权利要求8所述的发光二极管装置，其特征在于，所述透镜体为一半正圆球体或一半椭圆球体。
10.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，所述光学镜体为一平凸透镜或一凹凸透镜。
11.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，所述光学镜体由一玻璃、一硅胶或一透明树脂所组成。
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