TW201236217A - LED device - Google Patents

Description

201236217 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關發光二極體，特別是有關於具 80度傾角之反射體及同時覆蓋基材並包覆封裝姓 反射體之光學鏡體之發光二極體裝置。 、、是、 【先前技術】 目前，所知有關於提高發光二極體發光率之封裝技 術，可細分為.1.基材的設計（包含取光與散熱）；2晶 的選擇與排列方式；3.固晶之方式；4.金線線型與粗細阳5. 螢光體種類與塗佈結構；6.光學鏡體的曲率與折射率。如上 所述，每一道關鍵製程皆對發光二極體的散熱性能、光通 量、發光效率、相對溫色（CCT)、演色性（CRI)、光色的 均勻性及壽命等特性影響甚深。故，欲將發光二極體封裝 技術發揮至淋漓盡致，則必須著重於每一個細節。準此， 本發明遂提供一種發光二極體裝置，藉由改善反射體與光 學鏡體之設置方式，俾最佳化發光二極體裝置之照明亮度。 【發明内容】 首先陳明，為最佳化發光二極體之照明亮度，本發 明提供一種發光二極體裝置，其特性在於此裝置具有小 於80度傾角之反射體及同時覆蓋基材並包覆封裝結構 與反射體之光學鏡體。 201236217 準此，根據本發明之目的 極體裝置，其包含··一A好、$ =月人鐽出一種發光二 一封裝結構、& Μ _ ^ 發光二極體晶粒、 m 夂射體及一光學鏟锕杜丄 體晶粒係固晶設置於基材上 ：：，發光二極 更以至少-導電線與基材電性連接先;;體::⑽例如 如進一步包合 另外’本發明係例 光二極體晶’所述之封裝結構係用以封裝發 組成。實；上：二2,裝結構係由矽膠或樹脂膠所 1 ^裝、、、°構可以兩種樣態呈現，一則封铲 :於封I；!?光層與封裝層之雙層結構，其中螢光層係 於封裝層上，螢光層具有螢光體，此雙層結 人所稱之遠端螢光體& iR p 、、口 係著重於增進=:先=二。，〇’其功效 «疋日尤勢九一極體的光輸出；另一則即是在 封裝結構中摻雜螢光體，此單層結構即為吾人所稱之共 ，塗佈結構（Conformal Distributi〇n )，其功效係著重改 善白光顏色均勻性。 曰承續所言，反射體係於基材上且環設於發光二極體 B曰粒之侧邊，反射體在與基材接合處具有一小於⑼度之 傾角。具體而言，反射體之結構外觀不僅可是單階結構， 更可為階梯狀之多階結構。 此外’本發明之發光二極體裝置更藉由光學鏡體以 強化發光二極體之照明亮度，該光學鏡體係同時覆蓋基 材並包覆反射體。緣是，光學鏡體之光學焦點可配合發 光二極體晶粒之發光中心而設置，發光二極體裴置中可 包含一個或多個發光二極體晶粒。另外強調，光學鏡體 201236217 可為半正圓球體或半橢圓球體之平凸透鏡或凹凸透鏡， 爰藉由光學鏡體之透鏡結構以減少全反射的發生，並增 加其出光率。 s 依前揭說明，依本發明之發光二極體裝置，其可具 有一或多個下述特色及優點： 〃 (1) 本發明之發光二極體裝置，藉由光學鏡體之光學 焦點配合發光二極體晶粒之發光中心而設置，俾最佳化 發光一極體晶粒之照明亮度。 (2) 本發明之發光二極體裝置，爰藉由光學鏡體之透 鏡結構以減少全反射的發生，並增加其出光率。 (3) 本發明之發光二極體裝置，摻雜有螢光體之封裝 結構具有高度的色彩控制能力。 (4) 本發明之發光二極體裝置，由矽膠所組成之封裝 結構具有高折射率、高耐溫性、絕緣性、化學穩定性及 高透光性等特性。 【實施方式】 ^以下將參照相關圖式，說明依本發明之發光二極體 裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元 件係以相同之符號標示來說明之。 首先，懇請鈞審同時參閱第i A圖、第1B圖及第 1C圖，其係分別為本發明之發光二極體裝置之第一實施 例之示意圖、本發明之發光二極體裝置之第二實施例之 201236217 不意圖及本發明之發光二極财置之第三實施例之示意 圖，其中」為了便於理解，圖中僅綠示出一個發光二極 體200，實際上，亦可以有複數個發光二極體⑽固晶 於基材100上。衡酌第1A圖中的第一實施例，所述之 發光二極體農置係包含—基材⑽、—發光二極體晶粒 2〇〇、一封裝結構300、一反射體4〇〇及一光學鏡體5〇〇。 其中，發光二極體晶粒2〇〇係設置於基材1〇〇上，且發 光二極體晶粒200更以至少一導電線_與基材1〇〇電 性連接。另外，所述之封裝結構300係用以封裝發光二 極體晶粒200於基材100上，封裝結構3〇〇係由石夕膠或 樹脂膠所組成。在第__實施例中封裝結構更包含一 螢光層320與-封裝層31〇，其中勞光層32()係位於封 裝層310上，螢光層320具有榮光體330，此雙層結構 即為吾人所稱之遠端螢光體結構（Rem〇te ph〇sph〇r)。 如此將封裝結構3〇〇區分為螢光層320與封裝層31 〇之 功效，係著重於增進白光發光二極體晶粒2〇〇曰的光輸 出再者，反射體400係位於基材1〇〇上且環設於發光 二極體晶粒200之侧邊，反射體4〇〇在與基材1〇〇接合 處具有一小於80度之傾角a，該傾角a舉例可大於1〇 度。除此之外，反射體400之結構外觀不僅可若第ia 圖所繪之，更可似第1B圖中第二實施例所示之階梯狀 之反射體400，當然在此僅為舉例並不具限制性。 要言之，本發明之發光二極體裝置更藉由光學鏡體 50〇以強化發光二極體晶粒200之照明亮度，其中該光 學鏡體500係例如由玻璃、矽膠或透明樹脂所組成。該 201236217 光學鏡體500係同時覆蓋基材100並包覆反射體400。 換。之光子鏡體500之覆蓋範圍擴及整個基材1〇〇及 承載於基材100上之各構件。如此一來，光學鏡體谓 之光學焦點可配合發光二極體晶粒之發光中心而設 置’倘右^學焦點能與發光中心、重疊，則本發明之發光 二極體裝置之照明亮度即能夠最佳化。 復次，在此第一實施例中光學鏡體500之高度H與 其半徑R相同，光學鏡體5〇〇為一半正圓球體，因此發 •光二極體之出光率會高於平板式發光二極體。反之，在 第1C圖之第三實施例中的光學鏡體5〇〇之高度H與其 半徑R不相同，光學鏡體500為一半橢圓球體，故發光 二極體之出光率會低於平板式發光二極體。總而言之， 光學鏡體500係一透鏡體之平凸透鏡或凹凸透鏡，其出 光率與透鏡結構有關，而透鏡之曲率也會影響全反射的 多养。當光從高折射率介質進入低折射率介質時，即會 發生全反射，爰藉由光學鏡體500之透鏡結構以減少全 # 反射的發生，並增加其出光率。 請接續參閱第2Α圖、第2Β圖及第2C圖，其係分 別為本發明之發光二極體裝置之第四實施例之示意圖、 本發明之發光二極體裝置之第五實施例之示意圖及本發 明之發光二極體裝置之第六實施例之示意圖。基本上， 第四實施例對應第一實施例，第五實施例對應第二實施 例，第六實施例對應第三實施例，其中所存乎之差異乃 在於封裝結構300之設計。具體而言，為了追求高顏色 201236217 均勻性與尚輸出流明等特性，傳統的螢光粉塗佈方式已 無法達成此需求，因此許許多多推陳出新的螢光粉塗佈 技術陸續誕生。鑑於前述，第一實施例至第三實施例所 呈現者乃是著重增進白光輸出之遠端螢光體結構 (Remote Phosphor)，而第四實施例至第六實施例所呈 現者則是著重改善白光顏色均勻性之共型塗佈方式 (Conformal Distribution )。簡而言之，共型塗佈方式之 實際結構設計即是在封裝結構3〇〇摻雜有螢光體33〇， 並藉以與运&榮光體結構（Rem〇te ph〇Sph〇r )之雙層結 構設計做區隔，該摻雜有螢光體33〇之封裝結構3〇〇具 有向度的色彩控制能力，合此述明。 紅合所述，依據本發明之主要技術特徵之實施樣態 不僅只在於此六個實施例，以上所述僅為最佳實施例的 揭示，而非用以限定本發明。任何未脫離本發明之精神 與範疇，而進行之等效修改或變更，均應包含於後附之 申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1A圖係為本發明之發光二極體裝置之第一實施 例之示意圖。 第1B圖係為本發明之發光二極體裝置之第二實施 例之示意圖。 第1C圖係為本發明之發光二極體裝置之第三實施 例之示意圖。 201236217 第2A圖係為本發明之發光二極體裝置之第四實施 例之示意圖。 第2B圖係為本發明之發光二極體裝置之第五實施 例之示意圖。 第2C圖係為本發明之發光二極體裝置之第六實施 例之示意圖。 φ 【主要元件符號說明】 100 :基材 200 :發光二極體晶粒 300 :封裝結構 310 :封裝層 320 :螢光層 330 :螢光體 • 400 :反射體 500 :光學鏡體 600 :導電線 a :傾角 Η :光學鏡體之高度 R :光學鏡體之半徑

Claims (1)

1. 201236217 七、申請專利範圍： 1.一種發光二極體裝置，包含： 一基材； 至少一發光二極體晶粒，其係固晶於該基材上； 一反射體，其係位於該基材上且環設於該發光二 極體晶粒之側邊；以及 -光學鏡體，其係同時覆蓋該基材並包覆該反射 體裝置，其中 該傾角係小於 2.如申請專利範圍第i項所述之 该反射體在與該基材接合處具有一傾° 80度。 巧 裝置，其更 粒於該基材 =申請專利範圍第1項所述之發光二極骨 一封裝結構，其係封裝該發光二極體， =申請專利範圍第3項所述 该封裝結構更包含置，其 係位於該封裝層上。 一于哀0，其中該螢光, 5. 如申請專利範圍第3項 該封褒結構摻雜有螢光體;^之發光二極體裝置，其1 6. 如申請專利範圍第3 該封裝結構係切㈣光。二極财置… 7·如申請專利範圍帛 貝所述之發光二極體裝置，其今 201236217 該傾角係大於ίο度。 8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中 該光學鏡體係為一透鏡體。 9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體裝置，其中 該透鏡體係為一半正圓球體或一半橢圓球體。 10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中 該光學鏡體係平凸透鏡或凹凸透鏡。 Φ 11.如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中 該光學鏡體係由玻璃、矽膠或透明樹脂所組成。