CN103682068B - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种发光装置和具有该发光装置的照明系统。该发光装置包括:主体,其包括第一侧面部分和第二侧面部分、第三侧面部分和第四侧面部分,以及腔;向主体的第一侧面部分延伸的第一引线框架;向主体的第二侧面部分延伸的第二引线框架;第一和第二引线框架之间的间隙部分;以及腔内的模塑组件。第一引线框架包括具有第一深度的第一凹陷部分、以及在与主体的第一侧面部分相邻的区域中以第二深度凹陷的第二凹陷部分,并且第一凹陷部分的第一深度与第二凹陷部分的第二深度不同。第一引线框架的下表面的面积小于第一引线框架的上表面的面积。
Description
本申请要求2012年9月13日提交的韩国专利申请第10-2012-0101821号的优先权,其全部内容通过引用结合到本文中。
背景技术
本发明实施例涉及发光装置和包括该发光装置的照明系统。
发光装置,例如发光二极管(LED),是将电能转化为光的半导体装置,并作为代替传统荧光灯和辉光灯的下一代光源而被广泛应用。
由于LED通过使用半导体装置产生光,因此与通过加热钨产生光的辉光灯、或者通过激发通过高压放电产生的紫外线与荧光体碰撞产生光的荧光灯相比,LED可以表现低功耗。
另外,由于LED通过使用半导体装置的电势差产生光,因此,与传统光源相比,LED在寿命、响应特性和环保要求方面具有优势。
在这方面,已经进行了用LED取代传统光源的各种研究。LED被日益增多地用作照明装置的光源,该照明装置例如为室内和室外使用的各种灯、液晶显示器、电子标志牌、以及路灯。
发明内容
本发明实施例提供一种具有新的引线框架结构的发光装置。
本发明实施例提供一种发光装置,其包括大尺寸的发光芯片,并且,由于引线框架的阶梯式结构,该发光装置能够增强主体的下部与引线框架的耦合。
本发明实施例提供一种发光装置,其能够最大化第一引线框架和第二引线框架之间的间隙部分的下部面积。
本发明实施例提供一种发光装置,其包括至少一个引线框架,该至少一个引线框架从两个侧面沿彼此相反的方向凹陷,并且凹陷的深度彼此不同。
本发明实施例提供一种发光装置,其包括具有不同凹陷深度的第一引线框架和布置在该第一引线框架上的发光芯片。
本发明实施例提供一种发光装置,其中,第一凹陷部分从第一引线框架和第二引线框架之间的间隙部分向第一引线框架凹陷的深度是第二凹陷部分向第一引线框架的另一侧凹陷的深度的2倍或更多倍。
本发明实施例提供一种发光装置,其中,第一引线框架的第一凹陷部分的宽度等于第一引线框架的宽度。
本发明实施例提供一种具有新的腔结构的发光装置。
本发明实施例提供一种发光装置,其中,腔的第一内表面的宽度与对应于第一内表面的第二内表面的宽度不同。
本发明实施例提供一种包括腔的发光装置,该腔具有内角为钝角的内表面。
本发明实施例提供一种发光装置,其中,发光芯片更靠近腔的第一内表面,其中第一内表面的宽度大于第二内表面的宽度。
本发明实施例提供一种发光装置,其具有位于腔内的发光芯片和设置在主体内的保护芯片。
本发明实施例提供一种发光装置,其具有腔内的两对彼此相对的内表面和一对彼此不相对的内表面。
根据本发明实施例,提供一种发光装置,其包括:主体,包括彼此相对的第一侧面部分和第二侧面部分,彼此相对的第三侧面部分和第四侧面部分,以及具有开放的上部的腔;第一引线框架,其被布置在腔的下表面上,并且向主体的第一侧面部分延伸;第二引线框架,其被布置在腔的下表面上并且向主体的第二侧面部分延伸;间隙部分,其被布置在第一引线框架和第二引线框架之间;以及模塑组件,其位于腔内。第一引线框架包括第一凹陷部分和第二凹陷部分,第一凹陷部分以第一深度从间隙部分向主体的第一侧面部分凹陷,第二凹陷部分以第二深度在与主体的第一侧面部分毗邻的区域内凹陷,并且,第一凹陷部分的第一深度与第二凹陷部分的第二深度不同。
根据本发明实施例,提供一种发光装置,其包括:主体,包括彼此相对的第一侧面部分和第二侧面部分,彼此相对的第三侧面部分和第四侧面部分,以及具有开放的上部的腔;第一引线框架,其被布置在腔的下表面上并向主体的第一侧面部分延伸;第二引线框架,其被布置在腔的下表面上并且向主体的第二侧面部分延伸;发光芯片,其被布置在第一引线框架上;间隙部分,其被布置在第一引线框架和第二引线框架之间;以及模塑组件,其位于腔内。第一引线框架包括第一凹陷部分和第二凹陷部分,第一凹陷部分以第一深度从间隙部分向主体的第一侧面部分凹陷,第二凹陷部分以第二深度在与主体的第一侧面部分毗邻的区域内凹陷,并且,第一凹陷部分的第一深度与第二凹陷部分的第二深度不同。腔包括第一内表面和第二内表面,第一内表面与发光芯片毗邻,第二内表面以比第一内表面和发光芯片之间的间隔更大的间隔与发光芯片分离开,并且与第一内表面相对地布置,并且第二内表面具有比第一内表面的宽度和发光芯片的至少一个侧面的宽度更小的宽度。腔包括:第三内表面和第四内表面,第三内表面和第四内表面与第一内表面相连,并且在发光芯片的两侧彼此相对;第二内表面和第三内表面之间的第五内表面;以及第二内表面和第四内表面之间的第六内表面。第五内表面与第二内表面之间的内角是钝角,并且第五内表面与第三内表面之间的内角是钝角,并且其中,第六内表面与第二内表面之间的内角是钝角,并且第六内表面与第四内表面之间的内角是钝角。第一引线框架的下表面的面积小于第一引线框架的上表面的面积。
根据本发明实施例,提供一种发光装置,其包括:主体,包括彼此相对的第一侧面部分和第二侧面部分,彼此相对的第三侧面部分和第四侧面部分,以及具开放的上部的腔;第一引线框架,其被布置在腔的下表面上并且向主体的第一侧面部分延伸;第二引线框架,其被布置在腔的下表面上并且向主体的第二侧面部分延伸;间隙部分,其被布置在第一引线框架和第二引线框架之间;以及模塑组件,其位于腔内。腔包括第一内表面和第二内表面,第一内表面与发光芯片毗邻,第二内表面以比第一内表面和发光芯片之间的间隔更大的间隔与发光芯分离开,并且与第一内表面相对地布置,并且腔的第一内表面的宽度与腔的第二内表面的宽度不同。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光装置的立体图;
图2是示出图1的发光装置的俯视图;
图3是示出图1的发光装置的一部分的放大图;
图4是沿图2的发光装置的Y-Y线得到的截面图;
图5是沿图2的发光装置的X-X线得到的截面图;
图6至图9是示出图2的发光装置的主体的侧面的截面图;
图10是示出图2的发光装置的仰视图;
图11和图12是示出图2的发光装置的引线框架的主视图和仰视图;
图13和图14是示出在图11和图12中示出的发光装置的引线框架的其它例子的主视图和仰视图;
图15是示出根据本发明第二实施例的发光装置的俯视图;
图16是示出图15的发光装置的变型的俯视图;
图17是示出图15的发光装置的变型的俯视图;
图18是示出根据本发明第三实施例的发光装置的俯视图;
图19是示出根据本发明第四实施例的发光装置的俯视图;
图20是示出根据本发明第五实施例的发光装置的截面图;
图21是示出根据本发明第六实施例的发光装置的截面图;
图22是示出根据本发明第七实施例的发光装置的截面图;
图23是示出根据本发明第八实施例的发光装置的截面图;
图24至图26是示出根据本发明第九实施例的发光装置的视图;
图27至图28是根据本发明实施例的发光装置的方向角的分布的比较的曲线图;
图29是示出根据本发明实施例的发光装置中的发光芯片的一个例子的截面图;
图30是示出根据本发明实施例的发光装置中的发光芯片的另一个例子的截面图;
图31是示出具有根据本发明实施例的发光装置的显示设备的立体图;
图32是示出根据本发明实施例的显示设备的截面图;以及
图33是示出具有根据本发明实施例的发光装置的照明装置的分解立体图。
具体实施方式
在下面的描述中,当预定部分“包括”预定部件时,该预定部分并不排除其他部件,除非特别说明,该预定部分也可以包括其他部件。在对实施例的描述中,应当理解,当基板、框架、片、层、或图案被称为在另一基板、另一框架、另一片、另一层、或另一图案“上”时,其可以“直接地”或“间接地”在也可以存在的另一基板、另一框架、另一片、另一层、或另一图案上。相比之下,当一部分被称为“直接地”在另一部分“上”时,不存在中间层。
在下文中,根据附图和本发明实施例的描述,本领域技术人员将清楚地理解本发明实施例。出于方便或清楚地目的,附图中示出的每一层的厚度和尺寸可能被夸大、省略、或示意性画出。另外,元件的尺寸并不绝对反应实际的尺寸。在所有附图中将对相同的元件分配相同的附图标记。
在下文中,将参考附图描述根据本发明实施例的发光装置。
图1是示出根据本发明第一实施例的发光装置的立体图,图2是示出图1的发光装置的俯视图,以及图3是示出图2的发光装置的一部分的放大图。图4是沿图1的发光装置的Y-Y线取得的截面图,图5是沿图1的发光装置的X-X线取得的截面图,以及图6至图9是示出图2的发光装置的主体的侧面的截面图。图10是示出图2的发光装置的仰视图,以及图11和图12是示出图2的发光装置的引线框架的主视图和仰视图。
参看图1至图5,发光装置100包括具有腔101的主体111、多个引线框架121和131、发光芯片171、导线175、和模塑组件161。
主体111可以包括绝缘材料或导电材料。主体111可以包括树脂材料(例如聚邻苯二甲酰胺(PPA)或对苯二甲酸乙二醇酯(PCT))、硅(Si)、金属材料、光灵敏玻璃(PSG)、蓝宝石(Al2O3)以及印刷电路板(PCB)中的至少一种。例如,主体111可以通过喷射方法注模。主体111可以包括诸如环氧树脂的树脂材料或硅。
主体111包括具有环氧树脂的环氧树脂模塑料(EMC)材料、以及绝缘材料,并且EMC材料表现改良的可成形性、改良的防潮性、和改良的胶粘性。主体111可以具有填充物,该填充物包括诸如TiO2和SiO2的金属氧化物,以便提高反射效率。主体111内可以包含含量为10wt%或更多,例如15wt%或更多的填充物。
主体111可以包括用于光反射的反射材料,或者可以包括用以加宽光方向角的分布的透射材料,但本发明实施例不限于此。
当从上面看时,主体111的外部形状可以具有多边形结构,例如矩形形状或正方形形状。主体111的外转角(outer corner)可以是尖角(angulated)或圆角(curved)。
在发光装置100内,如果主体111具有正方形形状,则主体111可以包括多个侧面部分,例如,四个侧面部分61至64。侧面部分61至64的至少一个可以与主体111的下表面垂直、或者相对于主体111的下表面倾斜。下文中,将以说明为目的描述具有第一至第四侧面部分61至64的主体111。第一侧面部分61和第二侧面部分62彼此相反。第三侧面部分63和第四侧面部分64彼此相反。将穿过主体111的第一侧面部分61和第二侧面部分62的中心的轴定义为第一轴Y-Y,将穿过主体111的第三侧面部分63和第四侧面部分64的轴定义为第二轴X-X。第一轴Y-Y可以垂直于第二轴X-X。发光装置100的第一轴Y-Y表示主体111的纵向方向,而第二轴X-X可以表示横向方向。
在主体111内,第三侧面部分63或第四侧面部分64的长度Y1可以等于或大于第一侧面部分61或第二侧面部分62的宽度X1。如果第三侧面部分63或第四侧面部分64的长度Y1大于第一侧面部分61或第二侧面部分62的宽度X1,则第三侧面部分63或第四侧面部分64的长度Y1可以是第一侧面部分61或第二侧面部分62的宽度X1的1.2倍或更多倍。
主体111包括腔101,腔101具有开放的上部以及预定深度,并且腔101可以具有杯状结构或者凹槽结构,其深度比主体111的上表面低。引线框架121和131以及间隙部分115可以被布置在腔101的下表面,并且间隙部分115可以介于引线框架121和131之间。
腔101可以包括多个内表面11至16。腔101可以具有多于四个的内表面11至16,例如,五个或六个内表面。下文中,将描述根据本发明实施例的具有六个内表面11至16的腔101的例子。第一至第六内表面11至16中的至少一个可以具有曲面或者可以在预定部分连接到曲面。
内表面11至16中的至少一个相对于厚度方向Z0或发光芯片171的光轴向外倾斜。例如,内表面11至16中的至少一个可以相对于引线框架121和131的上表面或者腔101的水平下表面倾斜。虽然本发明实施例的描述中腔101的内表面11至16倾斜,但是本发明实施例不限于此。例如,腔101的内表面11至16中的至少一个可以垂直于引线框架121和131的上表面或者腔101的水平下表面,但本发明实施例不限于此。
参看图2和图3,内表面11至16的内角和是400°或更大。另外,在两个相邻的内表面中,内角形成钝角的边界区域可以是边界区域中的两个或更多,例如边界区域中的四个。
腔101的内表面11至16可以被定义为第一至第六内表面11至16。第一内表面11对应于主体111的第一侧面部分61,以及第二内表面12对应于主体111的第二侧面部分62。第三内表面13对应于主体111的第三侧面部分63,以及第四内表面14对应于主体111的第四侧面部分64。第五内表面15连接在第三内表面13和第二内表面12之间,并且与第三内表面13和第二内表面12中的至少一个一起形成钝角。第六内表面16连接在第四内表面14和第二内表面12之间,并且与第四内表面14和第二内表面12中的至少一个一起形成钝角。
第一至第四内表面11至14可以对应于发光芯片171的内表面。
第五内表面15和第三内表面13之间的内角θ2可以被形成为钝角,例如,130°至170°的角。另外,第六内表面16和第四内表面14之间的内角可以被形成为在角θ2范围内,或者可以等于角θ2。
第五内表面15和第二内表面12之间的内角θ3可以被形成为钝角,例如,140°至165°的角。另外,第六内表面16和第二内表面12之间的内角可以被形成为在角θ3范围内,或者可以等于角θ3。另外,第五内表面15可以与第三内表面13的延长线形成小于90°的角θ1,例如10°至50°的角。
另外,第一内表面11和第二内表面12彼此平行,并且第三内表面13和第四内表面14彼此平行。第六内表面16和第二内表面12被形成为彼此垂直。第五内表面15和第六内表面16被以这样的方式相对第一至第四内表面11至14倾斜地形成:第五内表面15和第六内表面16不与第一至第四内表面11至14平行。第一至第六内表面11至16的转角可以是圆角或尖角,但本发明实施例不限于此。
腔101的第二内表面12的第二宽度D2可以比第一内表面11的第一宽度D1小。第二宽度D2可以是第一宽度D1的1/1.5倍或更小,例如,可以是第一宽度D1的1/2.5倍至1/3.5倍。第二宽度D2可以小于发光芯片171的宽度X3,并且可以是主体111的宽度X1的1/3.5倍或更小。第一宽度D1可以是发光芯片171的宽度X3的1.2倍或更多倍。第二宽度D2可以在0.42mm±0.05mm范围内,并且可以根据发光芯片171的尺寸而改变。第一宽度D1和第二宽度D2可以是边界区域的长度,其中第一内表面11和第二内表面12在该边界区域内与主体111的上表面接触。
第二宽度D2是第一宽度D1的1/1.5倍或更小,例如是第一宽度D1的1/2.5倍至1/3.5倍,使得形成了相对于一个轴向呈现非对称结构的腔结构。在主体111内布置保护芯片173,从而与在腔101内布置保护芯片173的结构相比更好地防止光损失。
可以通过获得第二引线框架131的导线175的连接区域以及保护芯片173的尺寸来得到第二宽度D2和第一宽度D1之间的差。例如,如果设置了一个导线175,则可以增大第二宽度D2和第一宽度D1之间的差,但本发明实施例不限于此。
另外,提供相对另一轴向具有对称结构的腔,以便能够防止光提取效率的降低。腔101的第二内表面12的第二宽度D2被形成为小于第一内表面11的第一宽度D1,以便提供具有五个或更多内表面的腔而不是具有四个内表面的腔。相应地,能够使光损失最小化。
第一内表面11的中心与第二内表面12的中心在腔101内直线对齐。例如,第一内表面11和第二内表面12的中心可以与第一轴Y-Y直线对齐。或者,腔101内的第一内表面11和第二内表面12的中心之一可以偏离第一轴Y-Y,但本发明实施例不限于此。
腔101内的第五内表面15和第六内表面16之间的最大间隔为第三内表面13和第四内表面14之间的间隔D1,并且第五内表面15和第六内表面16之间的最小间隔可以等于第二内表面12的宽度D2。
第五内表面15或第六内表面16的宽度E1可以小于第一内表面11的宽度D1,并且大于第二内表面12的宽度D2。第一内表面11的宽度D1可以等于或不等于第三内表面13或第四内表面14的宽度A1,但本发明实施例不限于此。在这种情况下,距离A2可以是从第二内表面12沿同一水平面延伸的虚拟直线与第三内表面13和第五内表面15之间形成的拐点、或者第四内表面14和第六内表面16之间形成的拐点之间的间隔,并且可以小于宽度A1。
对应于主体111的第二侧面部分62与第二内表面12之间的空间的区域的宽度可以小于对应于第二侧面部分62与第一内表面11之间的空间的区域的宽度。
腔101在第一轴向Y-Y上的长度Y2可以大于在第二轴向X-X上的宽度D1。详细地,长度Y2可以是宽度D1的1.2倍或更多倍,例如1.4倍或更多倍。腔101关于第一轴向Y-Y具有大体上轴对称的结构,并且关于第二轴向X-X具有非对称结构。
另外,第一引线框架121的上表面的暴露到腔101的下表面的部分可以具有正方形或矩形形状。第二引线框架131的上表面的暴露到腔101的下表面的部分可以具有梯形形状。例如,关于第二引线框架131的暴露到腔101的下表面的上表面的宽度,与腔101的第二内表面12相邻的区域的宽度可以小于与第一引线框架121相对应的区域的宽度。
如图4所示,腔101的第一内表面11或者第二内表面12关于引线框架121或131的上表面或腔101的下表面的角θ4可以被形成为90°或更大的角,例如91°至120°的角。第一内表面11或第二内表面12可以具有相同的角或不同的角,但本发明实施例不限于此。
如图5所示,腔101的第三内表面13或者第四内表面14关于引线框架121或131的上表面或腔101的下表面的角θ5可以被形成为90°或更大的角,例如91°至120°的角。第三内表面13或第四内表面14可以具有相同的角或不同的角,但本发明实施例不限于此。
第一至第四内表面11、12、13和14可以相对于引线框架121和131的上表面或腔101的下表面以相同的角度倾斜。例如,角θ4和θ5可以被形成在91°至97°的范围内。另外,腔101的第五内表面15和第六内表面16可以相对于引线框架121和131的上表面或腔101的水平下表面以90°至120°的角度倾斜。例如,腔101的第五内表面15和第六内表面16可以以与第一至第四内表面11至14相同的角度倾斜。
腔101的第一内表面11与发光芯片171的第一侧面S1相邻,并且第二内表面12与发光芯片171的第二侧面S2间隔开。第三内表面13与发光芯片171的第三侧面S3相邻,并且第四内表面14与发光芯片171的第四侧面S4相邻。在本文中,发光芯片171可以具有多边形形状或曲线形状,但本发明实施例不限于此。以这样的方式设置发光芯片171:距离腔101的对应于侧面S1至S4的第一至第四内表面11至14中的第二内表面12的间隔是距离第一至第三内表面11至13的间隔的两倍或更多倍。
如图4和图5所示,主体111包括支撑体112、反射体113、和间隙部分115,支撑体112被布置在引线框架121和131的上表面下,反射体113被布置在引线框架121和131的上表面上,间隙部分115介于第一引线框架121和第二引线框架131之间。支撑体112、反射体113、和间隙部分115可以彼此连接。反射体113的厚度可以大于支撑体112的厚度。例如,反射体113的厚度可以为150μm或更大。反射体113的厚度T3可以对应于主体111的厚度T1的50%或更多。
主体111的上表面上的第一侧面部分61和腔101的第一内表面11之间的间距F1可以小于主体111的上表面的第二侧面部分62和腔101的第二内表面12之间的间距F2。间距F2比间距F1宽,以便可以支撑第二引线框架131。引线框架121和131的厚度T2可以等于支撑体112的厚度。
参考图2以及图6至图13,在引线框架的结构中,第一引线框架121的内侧区域被布置在腔101的下表面处,并且第一引线框架121的外侧区域延伸至腔101的第一内表面11、第三内表面13和第四内表面14的下部。如图4和图5所示,第一引线框架121包括至少一个在主体111的第一侧面部分61上暴露的第一突起126、在第三侧面部分63上暴露的第二突起127以及在第四侧面部分64上暴露的第三突起128。第一至第三突起126至128与主体111的下表面117分离开预定间隔G1。间隔G1可以是10μm或更大,或者是第一引线框架121的厚度T2的1/2或更少。
第二引线框架131的内侧区域被布置在腔101的下表面处,并且第二引线框架131的外侧区域延伸至第二内表面12、第五内表面15和第六内表面的下部。第二引线框架131包括至少一个在主体111的第二侧面部分62上暴露的第四突起136、在第三侧面部分63上暴露的第五突起137和在第四侧面部分64上暴露的第六突起138。
参看图11和图12,第一引线框架121的第一突起126和第二引线框架131的第四突起136可以有复数个突出。第一引线框架121的第二突起127和第三突起128彼此相反地突出,并且第二引线框架131的第五突起137和第六突起138彼此相反地突出。第一引线框架121和第二引线框架131的转角部分可以是尖角或圆角。
如图6至图9所示,第四至第六突起136、137和138与主体111的下表面117分离开预定间隔G1。间隔G1可以是10μm或更大,或者可以是第二引线框架131的厚度T2的50%或更少。
如图4、图5和图10所示,第一引线框架121和第二引线框架131包括与印刷电路板PCB的上表面接触的引线区域。第一引线框架121的第一引线区域125暴露到主体111的下表面117,并且被布置在第一凹陷部分122和第二凹陷部分123之间。第二引线框架131的第二引线区域135暴露到主体111的下表面137,并且被布置在间隙部分115和第三凹陷部分133之间。
第一引线区域125和第二引线区域135之间的间隔B5大于腔101的下表面上第一引线框架121和第二引线框架131之间的间隔。第一引线区域125的长度B2可以大于第二引线区域135的长度C2,但本发明实施例不限于此。第一引线区域125的长度B2可以在0.5mm±0.1mm的范围内,并且第二引线区域135的长度C2可以在0.4mm±0.05mm的范围内。由于第一引线区域125的面积比第二引线区域135的面积大,因此能够有效地进行热辐射。
另外,第一引线区域125和第二引线区域135之间的间隔B5是在考虑基板的电路图案之间的间隔的情况下得到的,以便能够提供通用的发光装置。相应地,第一引线框架121的下表面的面积小于第一引线框架121的上表面的面积。详细地,第一引线框架121的下表面的面积比第一引线框架121的上表面的面积小30%或更多。第一引线框架121的上表面的长度B1可以大于第二引线框架131的上表面的长度C1。详细地,第一引线框架121的上表面的长度B1可以比第二引线框架131的上表面的长度C1大30%或更多。第一引线框架121和第二引线框架131的上表面之间的长度差能够提高发光芯片171的热辐射效率。
第一引线框架121和第二引线框架131在其下部布置有多个与主体111的支撑体112接触或耦接的凹陷部分。凹陷部分可以被定义为凹陷区域。
例如,第一引线框架121包括第一凹陷部分122和第二凹陷部分123。第一凹陷部分122介于第一引线框架121的第一引线区域125和间隙部分115之间,并且其中布置有图5所示的支撑体112。第一凹陷部分122的宽度等于主体111的宽度X1或者第一侧面部分61的长度,并且第一凹陷部分122的深度B4是第二凹陷部分123的深度B3的2倍或更多倍。第一凹陷部分122被布置为在第一引线框架121的内侧区域下方凹陷的阶梯式结构,以便第一凹陷部分122与主体111的支撑体112耦合。
第一凹陷部分122的深度B4的范围是第一引线框架121的长度B1的30%至60%,并且形成相对于第一引线区域125的平面凹陷的阶梯式结构。第一凹陷部分122的高度为距离主体111的下表面117的间隔,并且可以是第一引线框架121的厚度T2的50%或更少。如果间隔G1过大,则第一引线框架121的突起可能过薄,从而可能降低热辐射效率,强度可能变弱,并且与主体112的耦合强度可能降低。另外,如果间隔G1过小,则可能降低位于主体112下部的支撑体。另外,第一凹陷部分122的深度B4和宽度可能增大间隙部分115的下部的面积。相较于没有凹陷的结构,间隙部分115的下部的面积增加两倍或更多倍,从而能够增加第一引线框架121和第二引线框架131之间的面积。另外,水分进入其上安装有发光芯片171的第一引线框架121的渗透路径能够增大两倍或更多倍。
另外,如果增大了发光芯片171,则其上安装有发光芯片171的第一引线框架121的尺寸与发光芯片171的尺寸成比例增加。另外,如果第一引线框架121暴露到腔101的上表面增大,则第一引线框架121和第二引线框架131之间的区域的强度可能会变差。因而,增加间隙部分115的宽度而不减少第一引线框架121的上表面的面积。换句话说,间隙部分115的面积是通过在第一引线框架121的下部形成第一凹陷部分121而得以保证的,从而能够提高第一引线框架121和第二引线框架131之间的强度。
第一引线框架121的第一凹陷部分122以预定深度B4从间隙部分115向主体111的第一侧面部分11凹陷。在第一凹陷部分122内,第一引线框架121的上部的厚度T5的范围可以是第一引线框架121的厚度T2的30%至70%,例如50%或更多。第一引线框架121和第二引线框架131的上部厚度T5可以等于第二突起128和第三突起138的厚度。另外,第一凹陷部分122的深度B4可以与第二突起128和第三突起138的长度相等或不同。
第一引线框架121的第二凹陷部分123与主体111的第一侧面部分61相邻,具有在第一突起126下的相对于第一引线区域125凹陷的阶梯式结构,并且与主体111的下部(即主体111的支撑体112)耦接。在第二凹陷部分123内,第二引线框架131的上部的厚度T5的范围可以是第一引线框架121的厚度T2的30%至70%,例如50%或更多。如果间隔G1过大,则第二引线框架131的突起的厚度过薄,从而可能降低热辐射效率,强度可能变差。相应地,与主体112的耦合强度可能降低。如果间隔G1过小,则可能损坏用作主体112的下部的支撑体。
第二引线框架131包括第三凹陷部分133和第四凹陷部分134,第三凹陷部分133和第四凹陷部分134具有在第四至第六突起136、137和138下凹陷的阶梯式结构。第三凹陷部分133是从第二引线框架131的第二引线区域135凹陷的阶梯式差别区域,并且与作为主体111的下部的支撑体112耦接。第二引线框架131的在第三凹陷部分133内的上部的厚度T5可以小于第二引线框架131的厚度T2。详细地,第二引线框架31的上部的厚度T5可以比第二引线框架131的厚度T2小。详细地,第二引线框架131的上部的厚度T5的范围可以是第二引线框架131的厚度T2的30%至70%,例如50%或更多。第三凹陷部分133是通过刻蚀第二引线框架131的下部区域而形成的区域。第三凹陷部分133具有与距离主体111的下表面117的间隔相对应的高度,并且具有对应于第二引线框架131的厚度T2的50%或更少的厚度。第四凹陷部分134可以具有在第五突起137和第六突起138下凹陷的阶梯式结构。
第二引线框架131的上表面的宽度或面积可以大于第二引线框架131的下表面的宽度或面积。
第一引线框架121的第二凹陷部分123的深度B3和第二引线框架131的第三凹陷部分133的深度C3可以被定义为第一引线框架121和第二引线框架131的外侧的深度,并且可以是0.8μm或更大,例如在0.8μm至30μm的范围内。第二凹陷部分123和第三凹陷部分133的深度B3和C3可以是防止主体111的支撑体112被损坏的最小厚度。
第一引线框架121的下部区域中的第一凹陷部分122的深度B4可以是第二凹陷部分123的深度B3的两倍或更多倍。相应地,由于第一凹陷部分122与主体111的下表面分离开,因此增大了到其上安装有发光芯片171的第一引线框架121的上表面的水分渗透路径。
另外,第二凹陷部分123和第三凹陷部分133的弯曲部分可以以预定曲率弯曲,并且弯曲的表面增大了支撑体112的接触面积,并增大了水分渗透路径。另外,在邻近第一引线区域125处,凹陷部分122可以以预定曲率弯曲。
间隙部分115被布置在第一引线框架121和第二引线框架131之间的区域。间隙部分115在主体111的下表面中的间隔的是腔101的下表面中的宽度(见图8的B5)的两倍或更多倍。
第一引线框架121和第二引线框架131的厚度T2可以在范围0.15mm至0.8mm内,例如,在大约0.25mm至大约0.35mm的范围内。第一引线框架121和第二引线框架131可以包括金属材料,例如钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)、和磷(P)中的至少一种。第一引线框架121和第二引线框架131可以包括单金属层或多金属层。第一引线框架121和第二引线框架121的厚度T2彼此不同,但本发明实施例不限于此。
至少一个发光芯片171被布置在第一引线框架121上。在发光芯片171和第二引线框架131之间可以布置粘附剂(未示出)。与腔101的第二内表面12相比,发光芯片171可以与腔101的第一内表面11更接近。另外,发光芯片171的中心可以偏离发光装置的中心轴Z0,并且与腔101的第一内表面11相比,发光芯片171的中心可以与腔101的第二内表面12更接近。
粘附剂可以包括导电的粘附剂或绝缘的粘附剂。根据本发明实施例,通过使用导电的粘附剂将发光芯片171粘合到第一引线框架121,并且第一引线框架121与发光芯片171电连接。发光芯片171可以通过诸如至少一根导线175的连接组件电连接到第二引线框架131。
发光芯片171可以选择性地发射可见光波段到紫外光波段的范围内的光。例如,可以从红、蓝、绿、黄绿、和白色LED芯片中选择发光芯片171。发光芯片171包括的LED芯片包括III-V族元素的化合物半导体到II-VI族元素的化合物半导体中的至少一种。在腔101内可以布置一个发光芯片171或多个发光芯片171,但本发明实施例不限于此。发光芯片171可以包括竖直芯片、倒装芯片或水平芯片,竖直芯片中阳极的电极和阴极的电极竖直布置,倒装芯片中阳极的电极和阴极的电极在一个方向上排列,水平芯片中阳极的电极和阴极的电极水平排列。发光芯片171的长度Y3可以在0.5mm至1.5mm的范围内,并且发光芯片171的宽度X3可以在0.5mm至1.5mm的范围内,但本发明实施例不限于此。发光芯片171的长度和宽度可以彼此相等或彼此不同。发光芯片171的厚度可以在100μm至300μm的范围内。
保护芯片173被布置在第二引线框架131上,并且通过连接组件比如导线176或导电图案与第一引线框架121连接。保护芯片173被嵌入主体111内并且被布置在与第五内表面15相邻的腔101的外侧。连接到保护芯片173的导线176被布置在主体111内,并且保护芯片173的一部分可以从主体111露出,但本发明实施例不限于此。
如图3所示,腔101的第五内表面15和主体111的转角之间的间隔A3可以是5mm或更大,例如在5.82mm到6.59mm的范围内。间隔A3能够提供用于结合保护芯片173的空间。
或者,保护芯片173可以被布置在另一区域。详细地,保护芯片173可以被布置在主体111内、第六内表面16外侧。另外,多个保护芯片可以与第五内表面15和第六内表面16中的至少一个相邻,并且可以嵌入主体111内。保护芯片173可以包括半导体闸流管、稳压二极管、或者瞬态电压抑制(TVS),但本发明实施例不限于此。
模塑组件161被布置在腔101内。模塑组件161覆盖发光芯片171。模塑组件161包括例如硅或环氧树脂的透射树脂层,并且可以具有单层结构或多层结构。另外,模塑组件161可以包括荧光体,用于转换从发光芯片171向上发射的光的波长。荧光体激发从发光芯片171发射的一部分光,以便光能够以不同波长发出。荧光体可以选择性地包括YAG、TAG、硅酸盐、氮化物和氮氧基材料。荧光体可以包括至少一个红色荧光体、一个黄色荧光体、和一个绿色荧光体,但本发明实施例不限于此。模塑组件161的上表面可以具有平面形状、凹陷形状或者凸起形状,并且可以作为光出射表面。可以在模塑组件161的上部布置透镜。该透镜可以包括凸透镜、凹透镜、和其中心具有用于发光芯片171的全反射表面的凸透镜,但本发明实施例不限于此。
或者,还可以在模塑组件161和发光芯片171上布置荧光体层,并且可以在腔101的内表面11至16和发光芯片171的侧面之间布置具有反射特性的模塑组件。反射材料具有反射从发光芯片171发射的波长的70%的特性。可以在具有反射率的模塑组件上布置具有透射率的模塑组件,但本发明实施例不限于此。
图13和图14示出图11和图12的其他例子,并且示出第一和第二引线框架131的以单个形式布置的第一突起126A和第四突起136A。一个突起或多个突起从第一和第二引线框架131突出,但本发明实施例不限于此。
图15是示出根据本发明实施例的发光装置的俯视图。在下面对第二实施例的描述中,与第一实施例中相同的部分将参考第一实施例。
参看图15,发光装置包括具有腔101的主体111、多个引线框架121和131、发光芯片171、导线175和模塑组件。
在腔101的第一至第六内表面11至16中,相邻内表面之间的转角中的至少一个可以是具有预定曲率的圆角。例如,第一内表面11和第三内表面13之间的转角以及第一内表面11和第四内表面14之间的转角具有预定曲率的曲面R5和R6。第一内表面11和第三内表面13之间、或第一内表面11和第四内表面14之间的内角θ7可以在88°至92°的范围内。曲面R5和R6的曲率可以在0.05±0.01mm的范围内。所述曲率可以具有相同的值。
腔101的第三内表面13和第五内表面15之间、以及第四内表面14和第六内表面16之间的转角包括具有预定曲率的曲面R1和R2。第三内表面13的虚延长线和第五内表面15的虚延长线之间或者第四内表面14的虚延长线和第六内表面16的虚延长线之间的内角θ6可以在120°至165°的范围内。曲面R1和R2的曲率可以在0.80±0.08mm的范围内,并且可以彼此相等。
腔101的第二内表面12和第五内表面15之间、以及第二内表面12和第六内表面16之间的转角包括具有预定曲率的曲面R3和R4。第二内表面12的虚延长线和第五内表面15的虚延长线之间或者第二内表面12的虚延长线和第六内表面16的虚延长线之间的内角θ8可以在110°至160°的范围内。曲面R3和R4的曲率可以比曲面R1和R2的曲率小,并且比曲面R5和R6的曲率大。
腔101的第三内表面13和第五内表面15之间的拐点和腔101的第四内表面14和第六内表面16之间的拐点可以形成在第一引线框架121上毗邻间隙部分115处。
在这种情况下,曲面R1至R6可以表现与腔101的下表面接触的轮廓线,曲面R1至R6可以是转角的中心部分,或者可以表现与主体111的上表面接触的轮廓线。
图16是示出图15的发光装置的变型的俯视图。在下面参照图16的描述中,与第一和第二实施例相同的部分将参考第一和第二实施例。
参看图16,在发光装置中,腔101的第三内表面13和第五内表面15之间的转角和腔101的第四内表面14和第六内表面16之间的转角分别作为拐点R11和R12,或者,可以是圆角或尖角。腔101的第三内表面13和第五内表面15之间、以及腔101的第四内表面14和第六内表面16之间的内角θ61可以在120°至165°的范围内。
腔101的第三内表面13和第五内表面15之间、以及第四内表面14和第六内表面16之间的拐点可以形成于第一引线框架121和间隙部分115的接触区域。
图17是示出图15的发光装置的变型的俯视图。在下面参照图17的描述中,与第一和第二实施例相同的部分将参考第一和第二实施例。
参看图17,在发光装置中,腔101的第三内表面13和第五内表面15之间的转角和腔101的第四内表面14和第六内表面16之间的转角分别作为拐点R13和R14,或者,可以是圆角或尖角。腔101的第三内表面13和第五内表面15之间、以及腔的第四内表面14和第六内表面16之间的内角θ62可以在120°至165°的范围内。
腔101的第三内表面13和第五内表面15之间的拐点R13、以及第四内表面14和第六内表面16之间的拐点R14可以被布置在第一引线框架121和第二引线框架131之间的间隙部分115的中间。拐点R13和R14与主体111的第二侧面部分62分离开预定距离A22,并且距离A22可以大于第二引线框架131的长度。或者,拐点R13和R14被布置在与间隙部分115相邻的第二引线框架131上、或者可以形成于间隙部分115和第二引线框架131之间的边界部分。
如图16和图17所示,根据本发明实施例,连接在腔101的第二内表面12与第三和第四内表面13和14之间的内表面15和16可以以一个或多个平面或曲面的形式布置,并且可以部分地具有直线部分。
图18是示出根据第三实施例的发光装置的俯视图。在下面第三实施例的描述中,与第一实施例相同的部分将参考第一实施例。
参看图18,在发光装置中,连接腔101的第二内表面12与第三和第四内表面13和14的内表面15A和16A可以只包括具有预定曲率而没有直线部分的曲面R15和R16。
图19是示出根据第四实施例的发光装置的俯视图。在下面第四实施例的描述中,与第一实施例相同的部分将参考第一实施例。
参看图19,发光装置包括在主体111的腔101处的多个内表面21至28,并且内表面21至28中的至少两个内表面对应于发光芯片171的一个侧面171A。
腔101的内表面21至28包括彼此相对布置的内表面21和22、彼此相对布置且与第一内表面21相邻的第三内表面23和第四内表面24、在第三内表面23和第二内表面22之间的具有多弯结构的第五内表面25和第六内表面26、以及在第四内表面24和第二内表面22之间的具有多弯结构的第七内表面27和第八内表面28。
从第三内表面23到第四内表面24到第二内表面22的弯曲角θ9、θ10和θ11可以彼此相等或彼此不同。弯曲角θ9、θ10和θ11中的每个可以在100°至170°的范围内。
另外,第五内表面25或第七内表面27的长度E3和第六内表面26或第八内表面28的长度E4可以彼此相等或彼此不同。第七内表面27或第八内表面28的长度E4可以大于第五内表面25或第六内表面26的长度E3,但本发明实施例不限于此。另外,腔101的内表面21至28之间的转角可以具有曲面或成角表面,但本发明实施例不限于此。
图20是示出根据第五实施例的发光装置的俯视图。在下面第五实施例的描述中,与第一实施例相同的部分将参考第一实施例。
参看图20,在发光装置中,主体111的腔101内表面31至37中的至少一个内表面具有向腔101的中心凸起的表面。例如,第一内表面31和第二内表面32彼此相对地布置,并且第三内表面33和第四内表面34彼此相对地布置。第五内表面35具有向腔101的中心凸起的曲面17,其被布置在第三内表面33和第二内表面32之间。第六内表面36具有向腔101的中心凸起的曲面18,其被布置在第四内表面34和第二内表面32之间。第五内表面35和第六内表面36可以相对主体111的厚度方向倾斜,或者垂直于主体111的厚度方向,但本发明实施例不限于此。
腔101的第五内表面35和第六内表面36以向腔11的中心的凸起形状而突出,以便腔101的第二内表面32的宽度D21可以比第一实施例大。因此,能够有效保证可以安置保护芯片173的空间。第五内表面35和第六内表面36之间的间隔逐渐减少,以便从发光芯片171发射的光能够被有效反射。
图20是示出根据第五实施例的发光装置的俯视图。在图21中示出的发光装置的腔101的结构可以包括第一至第四实施例中的结构中的一种,并且相同的部分将参考对根据对应实施例的结构的描述。
参看图21,在发光芯片171上布置荧光体物质层181。模塑组件161可以不包括荧光体物质层,或者包括与荧光体物质层181内包含的荧光体物质不同的荧光体物质。
荧光体物质层181的面积可以小于发光芯片171的上表面的面积。荧光体物质层181可以形成于发光芯片171的上表面和侧面,但本发明实施例不限于此。荧光体物质层181可以包括蓝色、红色、黄色、和绿色荧光体物质中的至少一种。
另外,在第二引线框架131中,第四凹陷部分133还可以形成在与间隙部分115相对应的区域,但本发明实施例不限于此。另外,发光芯片171的中心可以偏离发光装置的中心轴Z0。
图22是示出根据第六实施例的发光装置的俯视图。在图22中示出的发光装置的腔101的结构可以包括第一至第四实施例中的结构中的一种,并且相同的部分将参考对根据对应实施例的结构的描述。
参看图22,在发光装置中,发光芯片171被布置在第一引线框架121和第二引线框架131的至少一个上,并且发光芯片171被布置在腔101内。
腔101包括第一模塑组件161A和第二模塑组件161B,第一模塑组件161A的高度低于发光芯片171的上表面的高度,第二模塑组件161B被布置在发光芯片171和第一模塑组件161A上。第一模塑组件161A和第二模塑组件161B可以包括金属氧化物。例如,第一模塑组件161A和第二模塑组件161B的金属氧化物可以彼此一致或彼此不同。
第一模塑组件161A包括第一金属氧化物,并且第二模塑组件161B包括第二金属氧化物。第一金属氧化物包括下述之一:SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3和TiO2,并且第二金属氧化物包括下述之一:SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3和TiO2。
另外,第一模塑组件161A内可以包含7.5wt%至12.5wt%的第一金属氧化物。相应地,第一模塑组件161A用作围绕发光芯片171布置的反射层。第一模塑组件161A用作反射层来补偿从本发明实施例公开的具有非对称结构的腔101发射的光的方向角的不规则分布。
另外,第二模塑组件161B内可以包含7.5wt%至12.5wt%的第一金属氧化物。相应地,第二模塑组件161B可以用作发光芯片171上的扩散层。图27是示出当在发光装置的腔内没有布置表现反射性的第一模塑组件161A时的方向角分布的曲线图,并且图28是示出当在发光装置的腔内布置有表现反射性的第一模塑组件161A时的方向角分布的曲线图。如图27和图28中的比较所示,在侧面区域Z1处、图1的第一轴Y-Y和图1的第二轴X-X之间的方向角的差可以减小2°或更少。
虽然没有在图中示出,荧光体物质层介于如图21所示的发光芯片171和第二模塑组件161B之间,或者荧光体物质可以包含在第二模塑组件内。
图23是示出根据第七实施例的发光装置的侧视图。图23的发光装置内的腔101的结构可以包括根据第一至第四实施例的结构之一,并且相同的部分将参考对应实施例的部分。
参考图23,在发光装置中,主体111的腔101的下表面可以是平面,该平面被分成布置有发光芯片171的区域和没有配置发光芯片171的区域。例如,其上安装有发光芯片171的第一引线框架121的上表面没有直线对齐与发光芯片171分离的第二引线框架131的上表面。根据本发明实施例,第二引线框架131的上表面被布置得比第一引线框架121的上表面高预定差G2,并且通过使用第一引线框架121和第二引线框架131之间的间隙部分115来支撑第一引线框架121和第二引线框架131。
第二引线框架131的上表面和第一引线框架121的上表面之间的高度差距G2是第一引线框架121的厚度T2的50%或更少,例如第一引线框架121的厚度T2的10%至50%。
第二引线框架131包括被布置在腔的下表面上的结合部分135B和被布置在主体的下表面上的引线区域135A。可以将引线区域135A布置为使得引线区域135A可以从结合部分135B弯曲。
第一引线框架121和第二引线框架131之间的间隙部分115A具有与发光芯片171相对应的斜面115B。斜面115B能够有效反射从发光芯片171发射的光。腔101在第二内表面12处的高度H2可以低于腔101在第一内表面11处的高度H1。磷光物质层181可以被布置在发光芯片171上。
磷光物质层181可以被布置在发光芯片171的上表面或者发光芯片171的上表面和侧面,但本发明实施例不限于此。
图24至图26是示出根据第八实施例的发光装置的视图。图24是示出发光装置的俯视图,而图25是沿图24的发光装置的E-E线得到的截面图。图26是沿图24的发光装置的F-F线得到的截面图。在下面对第八实施例的描述中,与上面实施例中相同的元件将参考上述实施例。
参看图24至图26,发光装置200包括具有腔201的主体211、多个引线框架221和231、发光芯片271、导线275和模塑组件261。
主体211包括作为外表面的第一至第四侧面部分61至64,并且主体211的腔201包括多个内表面41、42、43和44。内表面41至44之间的转角为圆角或尖角,但本发明实施例不限于此。
主体211包括与第一引线框架221和第二引线框架231耦接的支撑体212,以及在第一引线框架221和第二引线框架231上布置的反射体213。
第一引线框架211延伸至腔201的第一和第二内表面41至44的下部,并且第二引线框架231延伸至第二和第四内表面42和44的下部。
第一引线框架221包括形成相对于第一引线区域225凹陷的阶梯式结构的第一凹陷部分222和第二凹陷部分223,第一引线区域225被布置在第一引线框架221的下部。对第一引线区域225和第一凹陷部分222和第二凹陷部分223的结构的描述将参考第一实施例的描述。
第一引线框架211包括第一结合部分226和第二结合部分227,第一结合部分226上布置有发光芯片,第二结合部分227延伸至腔201的第二内表面32的下部。在第二结合部分227上布置保护芯片272。
第二结合部分227具有相对于第一结合部分226凹陷的阶梯式结构。关于腔201的深度,腔201在第二结合部分227的上表面上的深度H2可以小于腔201在第一结合部分226的上表面上的深度H1。
如图26所示,第二结合部分227的厚度T6可以是第一引线框架221的厚度T2的50%或更多。
第二引线框架231包括第三结合部分233、第二引线区域236和连接部分234,其中第三结合部分233被布置在腔201的下表面上,第二引线区域236在主体211的下表面上暴露,连接部分234将第三结合部分233连接到第二引线区域236。第三结合部分233的宽度D3可以大于第二结合部分227的宽度D4。
如图25所示,间隙部分215介于第一引线框架221和第二引线框架231之间,并且间隙部分215的一部分可以突出超过第一结合部分226。相应地,间隙部分215具有相对于发光芯片271的一个侧面的斜面215A,来反射从发光芯片271入射的光。
如图26所示,在第一结合部分226和第二结合部分227之间的弯曲面226A是倾斜的,并且弯曲面226A与发光芯片271的侧面相对应。
发光芯片271通过导线275连接到第二引线框架231的第三结合部分233。保护芯片273可以通过导线276连接到第二引线框架231的第三结合部分233。
图29是示出根据本发明实施例的发光芯片的一个例子的侧截面图。
参看图29,发光芯片包括基板311、缓冲层312、发光结构310、第一电极316、和第二电极317。基板311可以包括包含透射材料或非透射材料的基板,并且可以包括导电基板或绝缘基板。
缓冲层312降低了构成基板311的材料和构成发光结构310的材料之间的晶格常数的差异,并且可以包括氮化物半导体。未使用掺杂剂掺杂的氮化物半导体层也被布置在缓冲层312和发光结构310之间,以便能够提高晶体质量。
发光结构310包括第一导电半导体层313、活性层314、和第二导电半导体层315。
第一导电半导体层313可以包括利用第一导电掺杂剂掺杂的III-V族化合物半导体。例如,第一导电半导体层313可以包括具有成分配方InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。详细地,第一导电半导体层313可以包括层堆积结构,该层堆积结构包括从下述组中选择的一种:GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP。如果第一导电半导体层313是n型半导体层,第一导电的掺杂剂包括诸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的n型掺杂剂。
第一覆层可以形成于第一导电半导体层313和活性层314之间。第一覆层可以包括GaN基半导体,并且第一覆层的带隙可以等于或大于活性层314的带隙。第一覆层具有第一导电类型,并且限制载流子。
活性层314被布置在第一导电半导体层313上,并且包括单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构或者量子点结构。活性层314具有周期重复的阱层和势垒层。阱层可以具有成分配方InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1),并且势垒层可以具有成分配方InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)。至少一个周期阱/势垒层可以通过InGaN/GaN、GaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、InAlGaN/AlGaN和InAlGaN/InAlGaN的层结构而使用。势垒层可以包括带隙大于阱层的带隙的半导体材料。
第二导电层315形成于活性层314上。第二导电层315包括利用第二导电掺杂剂掺杂的半导体,例如,包括具有成分配方InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体。详细地,第二导电半导体层315可以包括从诸如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP等化合物半导体中选择的一种。如果第二导电半导体层315是p型半导体层,半导体导电掺杂剂包括p型掺杂剂,例如Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba。
第二导电半导体层315可以包括超点阵结构,并且该超点阵结构可以包括InGaN/GaN超点阵结构或者AlGaN/GaN超点阵结构。第二导电半导体层315的超点阵结构不规则地散布电流,从而保护活性层314。
另外,发光结构310可以具有相反的导电类型。例如,第一导电半导体层313可以包括p型半导体层,而第二导电半导体层315可以包括N型半导体层。在第二导电半导体层315上可以布置极性与第二导电类型的极性相反的第一导电半导体层。
发光结构310可以通过使用下述之一来实现:n-p结结构、p-n结结构、n-p-n结结构、和p-n-p结结构。“p”表示p型半导体,“n”表示n型半导体层,而“-”表示p型半导体直接地或间接地连接到n型半导体。下文中,为了便于解释,将描述发光结构310的最上层为第二导电半导体层315的情况。
第一电极316被布置在第一导电半导体层313上,并且具有电流散布层的第二电极317被布置在第二导电半导体层315上。第一电极316和第二电极317通过导线或通过另一连接方案彼此连接。
图28是示出根据本发明实施例的发光芯片的另一例子的曲线图。下文中,在对本发明实施例的后续描述中,将省略与图27相同的部分的详细描述,或者进行简要描述。
参看图28,在根据本发明实施例的发光芯片中,在发光结构310下形成接触层321,在接触层321下形成反射层324,在反射层324下形成支撑组件325,以及可以在反射层324和发光结构310周围形成保护层323。
可以在发光结构310上形成一个或多个第一电极316,并且第一电极316包括与导线结合的垫。
通过当在第二导电半导体层315下形成接触层321、保护层323、反射层324、和支撑组件323后去除生长基板,可以形成发光芯片。
接触层321可以与发光结构310的底层(例如第二导电半导体层315)进行欧姆接触,并且可以包括金属氧化物、金属氮化物、绝缘材料、或者导电材料。例如,接触层321可以包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、及其选择性组合。接触层321可以通过使用金属材料和诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或ATO的透明材料而以多层结构形成。例如,接触层321可以具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、或者AZO/Ag/Ni的堆叠结构。也可以在对应于电极316的接触层321内形成阻挡电流的层。
保护层323可以包括金属氧化物或绝缘材料。例如,保护层323可以选择性地包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝氧化锌)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3或者TiO2。保护层323可以通过溅射方案或沉积方案形成。构成反射层324的金属可以防止发光结构310的层被短路。
反射层324可以包括诸如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf的金属,或者其选择性组合。反射层324的宽度可以大于发光结构310的宽度,从而改进光反射效率。在反射层324和支撑组件325之间还可以布置用于结合的金属层和用于热扩散的金属层,但本发明实施例不限于此。
支撑组件325用作基板,并且可以包括诸如Cu、Au、Ni、Mo、或者Cu-W的金属、和诸如Si、Ge、GaAs、ZnO和SiC的载体晶片。在支撑组件325和反射层324之间还可以形成粘合层,并且该粘合层将支撑组件325层和反射层324彼此粘合。所公开的发光芯片是出于说明的目的,但本发明实施例不限于此。发光芯片可以选择性地应用于根据本发明实施例的发光装置,但本发明实施例不限于此。
<照明系统>
根据本发明实施例的发光装置适用于照明系统。照明系统包括多个发光装置构成阵列的结构。照明系统包括图31和图32示出的显示设备、图33示出的照明设备、照明灯、闪光灯、信号灯、车辆的车头灯、和电子显示器。
图31是示出具有根据本发明实施例的发光装置的显示设备的分解立体图。
参看图31,根据本发明实施例的显示设备1000包括导光板1041、向导光板1041提供光的光源模块1031、导光板1041下的反射组件1022、导光板1041上的光学片1051、光学片1051上的显示面板1061、以及用于容纳导光片1041、光源模块1031、和反射组件1022的底盖1011,但本发明实施例不限于此。
底盖1011、反射片1022、导光板1041和光学片1051可以被定义为光单元1050。
导光板1041扩散由光源模块1031提供的光,以提供表面光线。导光板1041可以包括透明材料。例如,导光板1041可以包括下述之一:基于丙烯酸的树脂(诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂))、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、COC(环烯烃共聚物)、以及PEN(聚萘二甲酸乙二酯)树脂。
光源模块1031被布置在导光板1041的至少一侧上,以向导光板1041的至少一侧提供光。光源模块1031用作显示装置的光源。
至少一个光源模块1031被布置成直接地或间接地从导光板1041的一侧提供光。光源模块1031可以包括基板1033和根据本发明实施例的发光装置或者发光装置1035。该发光装置或发光装置1035在基板1033上排列,彼此以预定间隔隔开。
基板1033可以包括包含电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。另外,基板1033还可以包括金属核PCB(MCPCB)或柔性PCB(FPCB)以及典型PCB,但本发明实施例不限于此。如果发光装置1035安装在底盖1011的侧面或散热片上,则可以省略基板1033。散热板部分地与底盖1011的上表面接触。
另外,将发光装置1035布置为使释放发光装置1035的光的出光表面与导光板1041以预定距离在基板1033上间隔开,但本发明实施例不限于此。发光装置1035可以直接地或间接地向入光表面提供光,该入光表面为导光板1041的一侧,但本发明实施例不限于此。
反射组件1022被布置在导光板1041下。反射组件1022将通过导光板1041的下表面向下传输的光向显示面板1061反射,从而提高光单元1050的亮度。例如,反射组件1022可以包括PET、PC或者PVC树脂,但本发明实施例不限于此。反射组件1022可以用作底盖1011的上表面,但本发明实施例不限于此。
底盖1011可以在其内容纳导光板1041、光源模块1031、和反射组件1022。为此,底盖1011具有容纳部分1012,容纳部分1012具有上表面打开的盒子形状,但本发明实施例不限于此。底盖1011能够与顶盖(未示出)耦接,但本发明实施例不限于此。
底盖1011可以使用金属材料或树脂材料通过冲压过程或挤压过程生产。另外,底盖1011可以包括具有超强导热性的金属或非金属材料,但本发明实施例不限于此。
显示面板1061例如为LCD面板,其包括彼此相对的第一透明基板和第二透明基板、和介于第一基板和第二基板之间设置的液晶层。极化板能够被附接到显示面板1061的至少一个表面,但本发明实施例不限于此。显示面板1061通过允许光从其通过而显示信息。显示装置1000能够应用于各种便携式终端、笔记本式计算机的监视器、膝上型计算机的监视器、以及电视机。
光学片1051被布置在显示面板1061和导光板1041之间,并且包括至少一个透射片。例如,光学片1051包括从由下述构成的组中选择的至少一种:扩散片、水平和竖直棱镜片、以及亮度增强片。扩散片扩散入射光,水平和竖直棱镜片将入射光集中到显示面板1061上,而亮度增强片通过再利用损失的光而提高亮度。另外,保护片可以被布置在显示面板1061上,但本发明实施例不限于此。
导光板1041和光学片1051可以作为光学组件布置在光源模块1031的光路中,但本发明实施例不限于此。
图32是示出根据本发明实施例的显示设备的截面图。
参看图32,显示装置1100包括底盖1152、在其上布置有发光装置1124的基板1120、光学组件1154和显示面板1155。
基板120和发光装置1124可以构成光源模块1160。另外,底盖1152、至少一个光源模块1160、和光学组件1154可以构成光单元。底盖1151可以配置有容纳部分1153,但本发明实施例不限于此。光源模块1160包括基板1120、以及在基板1120上排列的多个发光装置或者发光装置1124。
光学组件1154可以包括从由下述构成的组中选择的至少一个:透镜、导光板、扩散片、水平和竖直棱镜片、以及亮度增强片。导光板可以包括PC或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。可以省略导光板。扩散片扩散入射光,水平和竖直棱镜片将入射光集中到显示区域上,而亮度增强片通过再利用损失的光而提高亮度。
光学元件1154被布置在光源模块1160上方,以便将从光源模块1160发射的光转换成表面光。
图33是示出根据本发明实施例的具有发光装置的照明装置的分解立体图。
参看图33,根据本发明实施例的照明装置可以包括盖2100、光源模块2200、热辐射组件2400、供电部分2600、内壳2700、和套筒2800。另外,根据本发明实施例的发光装置还可以包括组件2300和固定器2500中的至少一个。光源模块2200可以包括根据本发明实施例的发光装置。
例如,盖2100具有灯泡的形状、或半球形。盖2100可以具有空心结构,并且盖2100的一部分可以是打开的。盖2100可以光学连接到光源模块2200,并且可以与热辐射组件2400耦接。盖2100可以具有与热辐射组件2400耦接的凹陷部分。
盖2100的内表面可以涂上用作扩散剂的乳白色颜料。从光源模块2200发射的光可以通过使用该乳白色材料而散射或扩散,以便光能够被释放到外部。
盖2100可以包括玻璃、塑料、PP、PE、或PC。在这种情况下,PC表现优秀的耐光性、优秀的耐热性、以及优秀的强度。盖2100可以是透明的,以便能够在外部辨认出光源模块2200。另外,盖2100可以是不透明的。盖2100可以通过吹塑方案形成。
光源模块2200可以被布置在热辐射组件2400的一个表面处。相应地,从光源模块2200发出的热被传导到热辐射组件2400。光源模块2200可以包括发光装置2210、连接片2230、以及连接器2250。
组件2300被布置在热辐射组件2400的上表面上,并且具有导槽2310,多个发光装置2210以及连接器2250插入在导槽2310内。导槽2310与发光装置2210的基板和连接器2250相对应。
在组件2300的表面上可以应用或涂覆白颜料。组件2300向盖2100反射被盖2100的内表面反射回光源模块2200的光。相应地,能够提高根据本发明实施例的照明设备的光利用率。
组件2300可以包括绝缘材料。光源模块2200的连接片2230可以包括导电材料。相应地,热辐射组件2400可以电连接到连接片2230。组件2300包括绝缘材料来防止连接片2230和热辐射组件2400之间的电短路。热辐射组件2400接收来自光源模块2200的热以及来自供电部分2600的热,并且辐射热。
固定器2500挡住在内壳2700内布置的绝缘部分2710的容纳槽2719。相应地,在内壳2700的绝缘部分2710内容纳的供电部分2600被密封。固定器2500具有导引突起部分2510。导引突起部分2510可以包括允许供电部分2600的突起部分2610穿过的孔。
供电部分2600处理并转换从外部接收到的电信号,并且将该电信号提供给光源模块2200。供电部分2600被容纳在内壳2700的容纳槽2719内,并且被固定器2500封闭在内壳2700内。
供电部分2600可以包括突起部分2610、导引部分2630、基部2650、和延伸部分2670。
导引部分2630从基部2650的一侧向外突出。导引部分2630可以插入固定器2500内。在基部2650的一个表面上可以布置多个部分。例如,这些部分包括DC转换器、驱动光源模块220的驱动芯片、保护光源模块2200的ESD(静电放电)保护装置,但本发明实施例不限于此。
延伸部分2670从基部2650的另一侧向外突出。延伸部分2670插入内壳2700的连接部分2750,并且接收来自外部的电信号。例如,延伸部分2670可以等于或小于内壳2700的连接部分2750的宽度。延伸部分2670可以通过导线电连接到套筒2800。
模塑部分与供电部分2600可以一起布置在内壳2700内。模塑部分通过硬化成型液体而形成,以便供电部分2600可以被固定入内壳2700。
本发明实施例能够提供通用发光装置,其具有彼此分离开的引线区域,以便发光装置被安装在基板上。本发明实施例可以提供能够表现改进的热辐射效率的发光装置。根据本发明实施例,能够有效支撑引线框架之间的下部区域。本发明实施例能够以非对称结构提供发光装置的腔。
根据本发明实施例,发光装置的腔的内部部分之间的间隔逐渐减小,以便能够改进具有非对称结构的腔内的方向角的分布。
根据本发明实施例,能够改进发光装置的腔内的光利用率,以便能够提高可靠性。本发明实施例能够提供发光装置,该发光装置能够降低当安装了大面积的发光芯片的情况下由远离发光芯片的腔的内表面与发光芯片之间的间隔导致的光损失。本发明实施例能够降低发光装置的不同轴的光方向角之间的差异。本发明实施例能够提供具有非对称结构的腔的并且通用的发光装置。本发明实施例能够改进发光装置以及具有该发光装置的照明系统的可靠性。
在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何一个的使用的意思是:结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的这样的短语并不一定全是指同一实施例。另外,当结合任一实施例描述特定的特征、结构或特性时,应当认为,其在本领域技术人员结合其他实施例应用这些特征、结构或特性的范围内。
虽然参考许多说明性实施例对本发明实施例进行了描述,应当理解,本领域技术人员能够作出许多其他修改和实施,并且这些修改和实施将落入本公开内容的原理的范围和精神之内。更具体地,在说明书、附图和所附权利要求书的范围内对组件部分和/或主题组合设置的设置进行各种变形和修改是可能的。除了在组件部分和/或设置方面的变形和修改,可替换的应用对本领域技术人员来说也是显而易见的。
Claims (20)
1.一种发光装置,包括:
主体,其包括彼此相对的第一侧面部分和第二侧面部分、彼此相对的第三侧面部分和第四侧面部分、以及具有开放的上部的腔;
第一引线框架,其被布置在所述腔的下表面上,并且向所述主体的所述第一侧面部分延伸;
第二引线框架,其被布置在所述腔的下表面上,并且向所述主体的所述第二侧面部分延伸;
发光芯片,其被布置在所述第一引线框架上;
间隙部分,其被布置在所述第一引线框架和所述第二引线框架之间;以及
模塑组件,其在所述腔内;
其中,所述第一引线框架包括第一凹陷部分和第二凹陷部分,其中所述第一凹陷部分以第一深度从所述间隙部分向所述主体的所述第一侧面部分凹陷,所述第二凹陷部分以第二深度在与所述主体的所述第一侧面部分相邻的区域内凹陷;
所述第一凹陷部分的所述第一深度与所述第二凹陷部分的所述第二深度不同;
所述腔包括第一内表面和第二内表面,其中所述第一内表面与所述发光芯片相邻,所述第二内表面以大于所述第一内表面与所述发光芯片之间的间隔的间隔与所述发光芯片间隔开,并且与所述第一内表面相对布置;并且
所述第二内表面的宽度小于所述第一内表面的宽度以及所述发光芯片的至少一个侧面的宽度,
其中,所述腔包括:第三内表面和第四内表面,所述第三内表面和所述第四内表面与所述第一内表面相连,并且在所述发光芯片的两侧彼此相对;所述第二内表面和所述第三内表面之间的第五内表面;以及所述第二内表面和所述第四内表面之间的第六内表面,
其中,所述第五内表面与所述第二内表面之间的内角是钝角,并且所述第五内表面与所述第三内表面之间的内角是钝角,
其中,所述第六内表面与所述第二内表面之间的内角是钝角,并且所述第六内表面与所述第四内表面之间的内角是钝角,并且
其中,所述第一引线框架的下表面的面积小于所述第一引线框架的上表面的面积。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中,所述第五内表面的宽度小于所述第一内表面的宽度并且大于所述第二内表面的宽度。
3.如权利要求2所述的发光装置,还包括保护芯片,其被布置在所述第二引线框架上,并且被布置在所述主体的所述第一侧面部分至所述第四侧面部分中的至少一个与所述腔之间,
其中,所述保护芯片被布置在所述腔的所述第五内表面和所述第六内表面中的至少一个与所述主体的所述第二侧面部分和所述第三侧面部分中的至少一个之间。
4.如权利要求1所述的发光装置,其中,所述第五内表面和所述第六内表面相对于所述第一内表面至所述第四内表面倾斜地形成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述第一凹陷部分的所述第一深度是所述第二凹陷部分的所述第二深度的两倍或更多倍,或者所述第一深度在所述第一引线框架的长度的30%至60%的范围内,并且
其中,所述第一凹陷部分的高度为距离所述主体的下表面的间隔,并且是所述第一引线框架的厚度的50%或更少。
6.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述间隙部分延伸到所述第一凹陷部分内,并且所述间隙部分的下表面的宽度是所述间隙部分的上表面的宽度的两倍或更多倍,并且
其中,所述第一引线框架的在所述第一凹陷部分上的上部的厚度是所述第一引线框架的厚度的50%或更多。
7.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述第一引线框架与所述主体的所述第一侧面部分相邻,并且延伸至彼此相对的所述第三侧面部分和所述第四侧面部分的下部,并且所述第一凹陷部分的宽度等于所述主体的所述第三侧面部分和所述第四侧面部分之间的间隔。
8.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述第一引线框架的所述下表面的面积比所述第一引线框架的所述上表面的面积小所述第一引线框架的所述上表面的面积的30%或更多。
9.如权利要求8所述的发光装置,其中,所述第一引线框架还包括介于所述第一凹陷部分和所述第二凹陷部分之间的第一引线区域,并且所述第一引线区域暴露于所述主体的下表面,并且所述第二引线框架包括与所述间隙部分相邻的第二引线区域,并且所述第二引线区域暴露于所述主体的所述下表面。
10.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述第二引线框架还包括第三凹陷部分,所述第三凹陷部分被布置在与所述主体的所述第二侧面部分相邻的区域处、并且以朝向所述间隙部分的第三深度布置,并且所述第二凹陷部分的所述第二深度等于所述第三凹陷部分的所述第三深度。
11.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述第一引线框架还包括在所述主体的所述第一侧面部分、所述第三侧面部分和所述第四侧面部分上暴露的第一至第三突起,所述第二引线框架包括在所述主体的所述第二侧面部分、所述第三侧面部分和所述第四侧面部分上暴露的第四至第六突起,并且所述第一至第六突起与所述主体的下表面间隔开。
12.如权利要求2至4中任一项所述的发光装置,其中,所述腔的所述第二内表面的宽度是所述第一内表面的宽度的1/2.5倍至1/3.5倍。
13.如权利要求3所述的发光装置,其中,所述保护芯片被布置在所述腔的所述第五内表面的外侧。
14.如权利要求13所述的发光装置,其中,所述保护芯片通过被布置在所述主体内的导线连接至所述第一引线框架,
其中,所述发光芯片被导电的粘附剂粘合到所述第一引线框架,并且
其中,所述发光芯片通过导线连接到所述第二引线框架。
15.如权利要求12所述的发光装置,其中,所述第五内表面和所述第六内表面中的至少一个包括曲面或拐点。
16.如权利要求12所述的发光装置,其中,所述第五内表面和所述第三内表面之间的内角大于所述第五内表面和所述第二内表面之间的内角,并且所述第六内表面和所述第四内表面之间的内角大于所述第六内表面和所述第二内表面之间的内角,并且
其中,所述腔的所述第一内表面至所述第六内表面的内角和是400°或更大。
17.如权利要求12所述的发光装置,其中,所述第三内表面和所述第五内表面之间的拐点以及所述第四内表面和所述第六内表面之间的拐点被布置在所述第一引线框架和所述间隙部分中的至少一个中。
18.如权利要求12所述的发光装置,其中,所述第五内表面和所述第六内表面以凸起形状向所述腔的中心突出。
19.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,所述腔的所述第二侧面部分与所述第二内表面之间的上表面宽度大于所述第一侧面部分与所述第一内表面之间的上表面宽度。
20.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置,
其中,所述模塑组件包括:第一模塑组件,其围绕所述发光芯片;以及第二模塑组件,其在所述第一模塑组件上,
其中,所述第一模塑组件用作反射层,
所述发光装置还包括:荧光体层,其在所述发光芯片和所述第二模塑组件上。
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