TW201413167A - 發光裝置 - Google Patents

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TW201413167A
TW201413167A TW102128562A TW102128562A TW201413167A TW 201413167 A TW201413167 A TW 201413167A TW 102128562 A TW102128562 A TW 102128562A TW 102128562 A TW102128562 A TW 102128562A TW 201413167 A TW201413167 A TW 201413167A
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light
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TW102128562A
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Sok-Hyun Jo
Sang-Ho Yoon
Wook-Pyo Lee
Hyung-Jin Kim
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
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Abstract

一種發光裝置包含：基底，具有耦接緣邊及支撐板；以及外殼，耦接至耦接緣邊以使得支撐板被覆蓋。外殼包含用以導引入空氣的通道部分以及用以將所導引的空氣引入至外殼的內部空間中的空氣引入孔。冷卻風扇包含且安置於由外殼覆蓋的支撐板的上表面上，其中冷卻風扇將經由空氣引入孔而引入的空氣吸入至外殼的內部空間中，且經由基底中的空氣排放孔而向外排放所吸入的空氣。光源模組包含且安裝於支撐板的下表面上，其中通道部分沿著外殼的外表面提供以階梯方式凹陷的區域。

Description

發光裝置 【相關申請案的交叉參考】
本申請案主張2012年8月10日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2012-0087933號以及2013年6月26日申請的韓國專利申請案第10-2013-0073701號的優先權及權益，所述專利申請案的全部揭露內容以引用的方式併入本文中。
根據例示性實施例的裝置及方法是關於發光裝置，且更特定言之，是關於包含基底、外殼、冷卻風扇以及光源的發光裝置。
將發光二極體(light emitting diode,LED)用作光源的發光裝置可經由基板而將自光源產生的熱傳遞至散熱片，且將熱發散至周圍空氣中。經由自然對流而將熱傳遞至周圍空氣展現極低的效率，且因此，極大的散熱片安裝在光源上以冷卻光源。作為改良此限制的方法，已考慮各種方法，諸如，增加光源與基板之間的接觸以增強熱傳導的方法、用金屬材料形成基板以增強熱傳 導的方法及其類似者。
例示性實施例的一態樣提供一種發光裝置，所述發光裝置可能夠藉由顯著提高熱輻射效率來克服根據自然對流的有限熱輻射效率而延長光源的使用壽命且改良光輸出。
例示性實施例的另一態樣提供一種發光裝置，所述發光裝置具有落入美國國家標準學會(American National Standards Institute,ANSI)標準範圍內的尺寸且相對於高輸出而具有增強的熱輻射。
例示性實施例的另一態樣提供一種發光裝置，所述發光裝置具有落入由美國國家標準學會(ANSI)設定的範圍內的尺寸且相對於其高輸出而具有增強的熱輻射。
根據例示性實施例的一態樣，提供一種發光裝置，包含：基底，包含耦接緣邊以及位於耦接緣邊的內側上的支撐板；外殼，經組態以耦接至耦接緣邊，以使得支撐板被覆蓋，外殼包括經組態以導引空氣的引入的通道部分以及經組態以將經由通道部分而導引的空氣引入至外殼的內部空間中的空氣引入孔；冷卻風扇，位於由外殼覆蓋的支撐板的上表面上，其中冷卻風扇經組態以將經由空氣引入孔而引入的空氣吸入至外殼的內部空間中，且經由基底中的空氣排放孔而排放所吸入的空氣；以及光源模組，安裝於支撐板的下表面上，其中通道部分沿著外殼的外表面提供以階 梯方式凹陷的區域。
空氣引入孔可在通道部分內以階梯方式凹陷的區域內沿著外殼的圓周而具有環狀形狀，且其中通道部分可自外殼的下端沿著外殼的外側向上延伸，以與空氣引入孔連通。
空氣引入孔可沿著外殼的圓周而具有環狀形狀，且通道部分可包含：第一通道，在對應於空氣引入孔的位置中沿著外殼的圓周，以與空氣引入孔連通；以及第二通道，自第一通道延伸至外殼的下端以向外部暴露。
通道部分可包含多個通道，且多個通道中的至少一者可在外殼的外表面中凹進以與空氣引入孔連通。
耦接緣邊可包含具有對應於通道部分的形狀及位置的凹槽，以使得耦接緣邊可與外殼的通道部分連接。
耦接緣邊可包含自其下端向外突起的凸緣部分，且凸緣部分可具有形成於耦接緣邊的圓周中的多個通氣孔。
基底可在支撐板的外圓周表面與耦接緣邊的內表面之間包含空氣排放孔以徑向排放經引入至外殼的內部空間中的空氣。
基底可在支撐板的中央部分中包含空氣排放孔以排放經引入至外殼的內部空間中的空氣。
基底可在面向冷卻風扇的支撐板的上表面上包含多個熱輻射鰭片。
根據例示性實施例的另一態樣，提供一種光源模組，包含：基底，具有空氣排放孔；外殼，包含沿著外殼的外表面以階 梯方式由凹陷區域所提供的通道部分，及經組態以將經由通道部分而導引的空氣引入至外殼的內部空間中的空氣引入孔，其中外殼經組態以安置於基底的上側上；冷卻風扇，經組態以安置於外殼內，且經組態以將空氣吸入至外殼的內部空間中，且經由空氣排放孔而向外排放所吸入的空氣；以及光源模組，經組態以安置於基底的下側上，且包含至少一個發光元件及安置於發光元件上的至少一個透鏡。
至少一個透鏡可具有面向至少一個發光元件的第一表面及與第一表面相對的第二表面，至少一個透鏡可包含中央入射表面及反射部分，所述中央入射表面經組態以使得來自至少一個發光元件的光入射於中央入射表面上，所述反射部分經組態以沿著中央入射表面的圓周而朝向至少一個發光元件突起，其中反射部分基於中心光軸而對稱，其中中央入射表面及反射部分設置於第一表面中，且其中折射部分設置於第二表面中，且經組態以在與至少一個發光元件相反的方向上突起，且經組態以基於光軸而對稱。
反射部分可包含第一反射部分及第二反射部分，第一反射部分及第二反射部分相對於光軸具有不同旋轉半徑且同心的，其中第一反射部分及第二反射部分可具有不同尺寸。
第一反射部分及第二反射部分可各自具有：側入射表面，來自至少一個發光元件的光入射至側入射表面；以及反射表面，將入射光反射至第二表面。
折射部分可經組態以安置為緊鄰至少一個發光元件之上，且所述折射部分可具有：第一折射部分，具有將光軸作為頂點的彎曲表面；以及第二折射部分，相對於光軸而形成多個同心圓，且具有沿著第一折射部分的圓周而形成的凸凹結構。
反射部分可經組態以相對於光軸而安置於折射部分的外部，以使得反射部分圍繞折射部分。
1‧‧‧天花板
2‧‧‧孔
3‧‧‧固定單元
10‧‧‧發光裝置
10'‧‧‧發光裝置
10"‧‧‧發光裝置
100‧‧‧基底
100'‧‧‧基底
100"‧‧‧基底
110‧‧‧耦接緣邊
110'‧‧‧耦接緣邊
110"‧‧‧耦接緣邊
111‧‧‧凸緣部分
111'‧‧‧凸緣部分
112‧‧‧凹槽
112"‧‧‧凹槽
113'‧‧‧通氣孔
120‧‧‧支撐板
120'‧‧‧支撐板
120"‧‧‧支撐板
120a‧‧‧表面
120a'‧‧‧表面
120b‧‧‧另一表面
120b'‧‧‧另一表面
121‧‧‧熱輻射鰭片
121'‧‧‧熱輻射鰭片
121"‧‧‧熱輻射鰭片
122‧‧‧固定部分
122'‧‧‧固定部分
123‧‧‧側壁
123'‧‧‧側壁
130‧‧‧空氣排放孔
130'‧‧‧空氣排放孔
130"‧‧‧空氣排放孔
200‧‧‧外殼
200'‧‧‧外殼
200"‧‧‧外殼
210‧‧‧端子部分
210'‧‧‧端子部分
210"‧‧‧端子部分
220‧‧‧通道部分
220'‧‧‧通道部分
220"‧‧‧通道部分
221‧‧‧第一通道a
222‧‧‧第二通道
230‧‧‧空氣引入孔
230'‧‧‧空氣引入孔
230"‧‧‧空氣引入孔
300‧‧‧冷卻風扇
300'‧‧‧冷卻風扇
300"‧‧‧冷卻風扇
400‧‧‧光源模組
400'‧‧‧光源模組
400"‧‧‧光源模組
410‧‧‧基板
410'‧‧‧基板
410"‧‧‧基板
420‧‧‧發光元件
420'‧‧‧發光元件
420"‧‧‧發光元件
430'‧‧‧通孔
440"‧‧‧透鏡單元
440"-1‧‧‧第一表面
440"-2‧‧‧第二表面
450"‧‧‧透鏡
451"‧‧‧中央入射表面
452"‧‧‧反射部分
452a"‧‧‧第一反射部分
452b"‧‧‧第二反射部分
453"‧‧‧側入射表面
454"‧‧‧反射表面
455"‧‧‧折射部分
455a"‧‧‧第一折射部分
455b"‧‧‧第二折射部分
456"‧‧‧凹陷部分
500‧‧‧回流防止部分
500'‧‧‧回流防止部分
510‧‧‧環狀本體
511‧‧‧中央孔
520‧‧‧導銷
600‧‧‧蓋子
600'‧‧‧蓋子
610‧‧‧透鏡
620'‧‧‧排放管道
700"‧‧‧間隔物
710"‧‧‧中央孔
800"‧‧‧電力供應單元
810"‧‧‧驅動電路
820"‧‧‧電極插腳
830"‧‧‧插腳固持器
1100‧‧‧板
1110‧‧‧絕緣基板
1111‧‧‧電路圖案
1112‧‧‧電路圖案
1130‧‧‧絕緣薄膜
1140‧‧‧上方熱擴散板
1150‧‧‧通孔
1160‧‧‧下方熱擴散板
1200‧‧‧板
1200'‧‧‧金屬板
1210‧‧‧第一金屬層
1210'‧‧‧第一金屬層
1220‧‧‧絕緣層
1220'‧‧‧絕緣層
1230‧‧‧第二金屬層
1230'‧‧‧第二金屬層
1300‧‧‧板
1310‧‧‧金屬支撐基板
1320‧‧‧RCC膜
1321‧‧‧絕緣層
1322‧‧‧銅箔片
1330‧‧‧保護層
1340‧‧‧焊料
1341‧‧‧焊料
1400‧‧‧陽極氧化金屬板
1410‧‧‧金屬板
1420‧‧‧陽極氧化膜
1430‧‧‧金屬配線
1500‧‧‧板
1510‧‧‧金屬基板
1520‧‧‧絕緣樹脂
1530‧‧‧電路圖案
1600‧‧‧板
1610‧‧‧FPCB
1611‧‧‧通孔
1620‧‧‧支撐基板
1630‧‧‧金屬配線
1640‧‧‧熱耗散黏著劑
2000‧‧‧發光元件
2001‧‧‧基板
2002‧‧‧緩衝層
2004‧‧‧第一導電類型半導體層
2005‧‧‧主動層
2006‧‧‧第二導電類型半導體層
2008‧‧‧歐姆接觸層
2009a‧‧‧第一電極
2009b‧‧‧第二電極
2100‧‧‧LED晶片
2101‧‧‧基板
2102‧‧‧絕緣層
2104‧‧‧第一導電類型半導體層
2105‧‧‧主動層
2106‧‧‧第二導電類型半導體層
2107‧‧‧第二電極層
2108‧‧‧第一電極層
2109‧‧‧電極襯墊單元
2200‧‧‧奈米LED晶片
2201‧‧‧基板
2202‧‧‧基底層
2203‧‧‧光罩層
2204‧‧‧第一導電類型奈米核心
2205‧‧‧主動層
2206‧‧‧第二導電類型半導體層
2207‧‧‧填料材料
2208‧‧‧歐姆接觸層
2209a‧‧‧第一電極
2209b‧‧‧第二電極
2300‧‧‧半導體發光元件
2301‧‧‧基板
2303‧‧‧絕緣層
2304‧‧‧第一導電類型半導體層
2305‧‧‧主動層
2306‧‧‧第二導電類型半導體層
2308a‧‧‧第一電極
2308b‧‧‧第二電極
2309a‧‧‧電連接單元
2309b‧‧‧電連接單元
2310‧‧‧LED晶片
2311‧‧‧基板本體
2312a‧‧‧第一上方電極層
2312b‧‧‧第一下方電極層
2313‧‧‧穿孔
2313a‧‧‧第二上方電極層
2313b‧‧‧第二下方電極層
2319a‧‧‧第一電極襯墊
2319b‧‧‧第二電極襯墊
2320‧‧‧安裝基板
10000‧‧‧發光系統
10000'‧‧‧發光系統
10000"‧‧‧發光系統
10010‧‧‧感測單元
10011‧‧‧溫度感測器
10012‧‧‧濕度感測器
10020‧‧‧控制單元
10030‧‧‧驅動單元
10040‧‧‧發光單元
10041‧‧‧第一發光元件
10042‧‧‧第二發光元件
10100‧‧‧無線感測模組
10110‧‧‧運動感測器
10120‧‧‧發光強度感測器
10130‧‧‧第一ZigBee通信單元
10200‧‧‧無線發光控制裝置
10210‧‧‧第二ZigBee通信單元
10220‧‧‧感測信號分析單元
10230‧‧‧操作控制單元
11000‧‧‧運動感測器單元
12000‧‧‧發光強度感測器單元
13000‧‧‧發光單元
14000‧‧‧控制單元
A‧‧‧空氣
A'‧‧‧空氣
C‧‧‧不平整結構
E‧‧‧暴露區域
H‧‧‧接觸孔
h‧‧‧深度
h1‧‧‧厚度
h2‧‧‧厚度
I‧‧‧絕緣距離
L‧‧‧發光層壓片
M1‧‧‧模具
M2‧‧‧模具
N‧‧‧奈米發光結構
P‧‧‧頂出銷
O‧‧‧中心軸
R‧‧‧階梯部分
s‧‧‧螺釘
S10~S60、S110~S130、S200~S240、S310~S350‧‧‧操作
T1‧‧‧尺寸
T2‧‧‧尺寸
TL‧‧‧高度(或厚度)
TT‧‧‧尺寸
W1‧‧‧暴露寬度
W2‧‧‧寬度
Z‧‧‧光軸
δ1‧‧‧斜角
結合附圖，自以下詳細描述，將較清楚地理解上述及其他態樣、特徵以及其他優點。
圖1為示意性地說明根據一例示性實施例的發光裝置的分解透視圖。
圖2為示意性地說明根據一例示性實施例的發光裝置的橫截面圖。
圖3為示意性地說明圖1的發光裝置中的基底的透視圖。
圖4為示意性地說明冷卻風扇安置於圖3的基底上的狀態的透視圖。
圖5為示意性地說明回流防止部分安置於圖4的冷卻風扇上的狀態的透視圖。
圖6為示意性地說明根據一例示性實施例的發光裝置安裝於天花板上的狀態的橫截面圖。
圖7為圖6的透視圖。
圖8為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的分解透視圖。
圖9為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的橫截面圖。
圖10為示意性地說明圖8的發光裝置中的基底的透視圖。
圖11為示意性地說明冷卻風扇安置於圖10的基底上的狀態的透視圖。
圖12為示意性地說明回流防止部分安置於圖11的冷卻風扇上的狀態的透視圖。
圖13為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置安裝於天花板上的狀態的橫截面圖。
圖14為圖13的透視圖。
圖15為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的分解透視圖。
圖16為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的橫截面圖。
圖17為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置安裝於天花板上的狀態的橫截面圖。
圖18為示意性地說明圖15的發光裝置的光源模組的透視圖。
圖19為示意性地說明圖18的光源模組的透鏡單元的透視圖。
圖20A及圖20B為示意性地說明圖19的透鏡單元的透鏡的剖視透視圖。
圖21為示意性地說明圖18的光源模組的光學路徑的橫截面圖。
圖22為說明透鏡的光分佈曲線的曲線圖。
圖23A至圖23C為示意性地說明使用模具來製造具有透鏡的透鏡單元的程序的橫截面圖。
圖24A及圖24B為示意性地說明具有一般結構的聚光透鏡及根據一或多個例示性實施例的輕薄透鏡的橫截面圖。
圖25為示意性地說明可用於發光元件中的基板的一例示性實施例的橫截面圖。
圖26為示意性地說明基板的另一實施例的橫截面圖。
圖27為示意性地說明根據圖26的修改的基板的橫截面圖。
圖28至圖31為示意性地說明基板的各種例示性實施例的橫截面圖。
圖32為示意性地說明根據各種例示性實施例的可用於發光元件中的發光元件(LED晶片)的一實例的橫截面圖。
圖33為示意性地說明圖32的發光元件(LED晶片)的另一實例的橫截面圖。
圖34為示意性地說明圖32的發光元件(LED晶片)的另一實例的橫截面圖。
圖35為說明安裝於安裝基板上的LED晶片的一實例的橫截面圖，所述LED晶片是作為根據各種例示性實施例的可用於發光元件中的發光元件(LED晶片)。
圖36為國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)1931色度圖。
圖37為示意性地說明根據一實例實施例的發光系統的方塊圖。
圖38為示意性地說明根據一例示性實施例的圖37所說明的發光系統的發光單元的詳細組態的方塊圖。
圖39為說明根據一例示性實施例的用於控制圖37所說明的發光系統的方法的流程圖。
圖40為示意性地說明根據一例示性實施例的圖37所說明的發光系統的使用的視圖。
圖41為根據另一例示性實施例的發光系統的方塊圖。
圖42為說明根據一例示性實施例的ZigBee信號的格式的視圖。
圖43為說明根據一例示性實施例的感測信號分析單元及操作控制單元的視圖。
圖44為說明根據一例示性實施例的無線發光系統的操作的流程圖。
圖45為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光系統的構成部件的方塊圖。
圖46為說明根據一例示性實施例的用於控制發光系統的方法的流程圖。
圖47為說明根據另一例示性實施例的用於控制發光系統的 方法的流程圖。
圖48為說明根據另一例示性實施例的用於控制發光系統的方法的流程圖。
提供以下詳細描述以輔助研讀者獲得對本文所述的方法、裝置及/或系統的全面理解。因此，將向一般熟習此項技術者建議本文所述的方法、裝置及/或系統的各種改變、修改及等效物。所述的處理步驟及/或操作的進程為實例；然而，操作的序列不限於本文所闡述的序列，且可如此項技術中所知而改變，而不是步驟及/或操作必須以特定次序發生。此外，為了清楚及簡潔起見，可能省略了熟知功能以及構造的個別描述。
現將參看附圖來詳細描述例示性實施例。下文中，將參看附圖來詳細描述例示性實施例。然而，例示性實施例可按照許多不同形式來體現且不應解釋為限於本文所闡述的例示性實施例。實情為，提供此等例示性實施例，使得本揭露將為全面且完整的，且將向熟習此項技術者傳達範疇。在附圖中，為了清楚起見，可能誇示了部件的形狀及尺寸，且相同參考數字將在全文用於表示相同或類似部件。
雖然本文所使用的術語為當前廣泛使用且考慮到其功能而選擇的通用術語，但所述術語的含義可根據一般熟習此項技術者的意圖、司法先例或新技術的出現而變化。此外，一些特定術 語可由本申請人隨意選擇，在此狀況下，所述術語的含義可具體定義於例示性實施例的描述中。因此，所述術語應並非由其簡單名稱來定義，而是基於其含義及例示性實施例的描述的上下文來定義。如本文所使用，諸如「......中的至少一者」的表達在部件的清單之前時修飾部件的整個清單，而不是修飾清單的個別部件。
應理解，術語「包含」及/或「包括」在用於本說明書中時指定所敍述的部件及/或組件的存在，但不排除一或多個部件及/或組件的存在或添加。如本文所使用，術語「模組」指可執行至少一個功能或操作且可利用任何形式的硬體、軟體或其組合來實施的單元。
將參看圖1及圖2來描述根據一例示性實施例的發光裝置。
圖1為示意性地說明根據一例示性實施例的發光裝置的分解透視圖，且圖2為示意性地說明根據一例示性實施例的發光裝置的橫截面圖。
參看圖1及圖2，根據一例示性實施例的發光裝置10可包含基底100、外殼200、冷卻風扇300及光源模組400。
基底100、具有冷卻風扇300的框架構件及光源模組400(框架構件及光源模組400安裝於基底100上以固定至基底100)可由耦接緣邊110及設置於耦接緣邊100的內側上的支撐板120耦接。
耦接緣邊110具有垂直於中心軸(O)的環狀形狀，且可 包含自所述耦接緣邊的下端向外突起的凸緣部分111。如圖6及圖7所說明，當發光裝置10安裝於一結構(例如，天花板1)上時，凸緣部分111可插入至設置於天花板1中的孔2中，藉此用以將發光裝置10固定至天花板1。
耦接緣邊110可設有朝向其中央部分凹陷的凹槽112。凹槽112可具有下文將描述的對應於外殼200的通道部分220的形狀，且可安置於對應於外殼200的通道部分220的位置中。藉此，通道部分220可連接至凹槽112以經由耦接緣邊110的下方部分而向外部暴露。
本說明書所使用的術語(諸如，「上方部分」、「下方部分」、「上表面」、「下表面」及其類似者)是基於附圖而提供，且實際上，所述術語可根據發光裝置的安置方向而變化。
可參看圖3來詳細描述本例示性實施例所使用的基底100。如圖3所示，支撐板120可在垂直於中心軸(O)方向的水平方向上設置於耦接緣邊110的內圓周表面上，且可部分連接至耦接緣邊110。支撐板120可具有彼此相對的一平坦表面(上表面)120a及另一表面(下表面)120b，且多個熱輻射鰭片121可設置於表面120a上。多個熱輻射鰭片121徑向配置於自支撐板120的中心朝向其邊緣的方向上。在此狀況下，多個熱輻射鰭片121分別具有彎曲表面且可整體以螺旋形狀配置。圖3的例示性實施例說明，具有彎曲表面的多個熱輻射鰭片121以螺旋形狀配置。然而，應理解，一或多個其他例示性實施例不限於此，且熱輻射鰭 片121可具有各種形狀，例如，線性形狀。
表面120a可具有自其突起預定高度的固定部分122。固定部分122可設有螺紋孔，以使得下文將描述的外殼200及冷卻風扇300可由諸如螺釘s之固定機構固定。
下文將描述的光源模組400可安裝於支撐板120的另一表面120b上。另一表面120b可具有沿著其邊緣且向下突起預定深度的側壁123。具有預定尺寸的空間設置於側壁123的內側內以在其中容納光源模組400。
基底100可包含空氣排放孔130，其在支撐板120的外圓周表面與耦接緣邊110的內表面之間具有狹縫形狀。空氣排放孔130可充當使空氣在自表面120a至另一表面120b的方向上穿過的通路，以使得空氣不在表面120a的一側停滯，且維持所述空氣的連續流動。
基底100可為直接接觸作為熱源而設置的光源模組400的部分，且因此可包含具有優良熱導率以便執行與散熱片類似的熱輻射功能的材料。舉例而言，耦接緣邊110及支撐板120整體形成的基底100可藉由使用具有優良熱導率的金屬或樹脂或其類似者進行射出成型而形成。此外，耦接緣邊110及支撐板120可個別地製造為個別組件且接著組裝。在此狀況下，支撐板120可由具有優良熱導率的金屬或樹脂形成，而耦接緣邊110(即，在諸如發光裝置替換的工作操作期間由使用者直接握取的部分)可由具有相對低的熱導率以防止燒毀損壞的材料形成。
如圖1及圖2所示，外殼200可耦接至基底100的一側，特定言之，耦接至耦接緣邊110以覆蓋支撐板120。外殼200具有向上凸起的抛物線形狀，且可包含：端子部分210，位於外殼200的上端上以便與外部電源(例如，插座)連接；以及開口，形成於外殼200的下端中，耦接至基底100。特定言之，外殼200包含：通道部分220，形成相對於外殼200的外表面以階梯方式凹陷的區域以便自外部導引空氣的引入；以及空氣引入孔230，將經由通道部分220而經導引的空氣引入至外殼200的內部空間中。
空氣引入孔230可鄰近於外殼200的上端，且形成為沿著外殼200的圓周而具有環狀形狀。通道部分220可包含多個通道，且通道部分220可按一種方式設置，所述方式使得至少一個通道在外殼200的外表面中凹進，且自外殼200的下端沿著外殼200的外側向上延伸，以與空氣引入孔230連通。
具體言之，通道部分220可包含：第一通道221，在對應於空氣引入孔230的位置沿著外殼200的圓周，以與空氣引入孔230連通；以及第二通道222，自第一通道221延伸至外殼200的下端以向外部暴露。第二通道222可連續連接至經耦接至外殼200的下端的耦接緣邊110的凹槽112，且可延伸至耦接緣邊110的下方部分以向外部暴露。因此，自外部引入的空氣可沿著外殼200的外表面的一部分(亦即，通道部分220)自耦接緣邊110的下方部分導引至耦接緣邊110的上方部分，且可接著經由空氣引入孔230而引入至外殼200的內部空間中。本例示性實施例說明，第二 通道222可成對設置，所述成對的通道222面向彼此。然而，應理解，一或多個其他例示性實施例不限於此，且第二通道222的數目及位置可按各種方式修改。
圖4示意性地說明基底100上的冷卻風扇300的安置狀態。如圖4所說明，冷卻風扇300可設置於外殼200中。冷卻風扇300可安置於支撐板120表面120a上，且可強制性地將空氣(自外部引入的空氣)吸入至外殼200的內部空間中，且經由空氣排放孔130而將所吸入的空氣排放至外部。經由此強制性空氣流動，自安裝於基底100上的光源模組400產生的熱可迅速發散至外部，從而降低發光裝置10的溫度。
冷卻風扇300可安置於支撐板120的固定部分122上，以可支撐地固定至固定部分122。冷卻風扇300(具體言之，冷卻風扇300的上表面)可定位為與外殼200的空氣引入孔230共面，或可安置於低於空氣引入孔230的位置中。藉此，經由空氣引入孔230而吸入至外殼200的內部空間中的空氣可穿過冷卻風扇300，且移動至基底100以實現簡化的空氣移動路徑，進而空氣流動可平穩地進行以改良熱輻射效率。
圖5示意性地說明冷卻風扇300上的回流防止部分500的安置。如圖5所說明，回流防止部分500可安置於冷卻風扇300上且防止經由冷卻風扇300吸入至外殼200的內部空間中的空氣反向流動。回流防止部分500可包含環狀本體510，環狀本體510具有中央孔511及延伸至中央孔511的多個導銷520。本例示性實 施例說明，多個導銷520彎曲以具有彎曲表面且以螺旋形狀配置。然而，應理解一或多個其他例示性實施例不限於此。
環狀本體510可經設置以使得其外表面接觸外殼200的內表面，進而冷卻風扇300與外殼200之間的間隙可得以阻塞。中央孔511可具有對應於冷卻風扇300的形狀的形狀。環狀本體510可定位為與外殼200的空氣引入孔230至少共面，或可安置於低於空氣引入孔230的位置中。在此狀況下，冷卻風扇300可安置於低於回流防止部分500的位置中。因此，經由空氣引入孔230而吸入至外殼200的內部空間中的空氣可經由環狀本體510的中央孔511而流動至冷卻風扇300。
同時，如圖1及圖2所示，光源模組400可安裝於經設置了多個熱輻射鰭片121的支撐板120的第一表面120a相對的另一表面120b上，且發出光。光源模組400可包含基板410及安裝於基板410上的至少一個發光元件420。
基板410可為一般FR4型印刷電路板(PCB)，且可包含含有環氧樹脂(epoxy)、三氮雜苯(triazine)、矽(silicon)、聚醯亞胺(polyimide)或其類似者的有機樹脂材料以及其他有機樹脂材料。或者，基板410可包含陶瓷材料(諸如，氮化鋁(AIN)、三氧化二鋁(Al2O3)或其類似者)或金屬及金屬化合物材料，且可為金屬核心印刷電路板(metal core printed circuit board,MCPCB)。
發光元件420可安裝於基板410上且可電性連接至基板410。發光元件420(即，由於外部電力而產生預定波長的光的半 導體元件)可包含發光二極體(LED)。發光元件420可根據其中所含有的材料而發射藍光、綠光或紅光，且可發射白光。
發光元件420可按複數形式來設置，且多個發光元件420可配置於基板410上。在此狀況下，多個發光元件420可按各種方式組態，諸如，組態為產生相同波長的光的相同類型的元件或產生不同波長的光的不同類型的元件。發光元件420可為LED晶片，或可為其中包含LED晶片的單個封裝。
同時，覆蓋基板410及發光元件420的蓋子600可安裝於基底100上。蓋子600可包含透明或半透明材料(例如，樹脂，諸如，矽、環氧樹脂或其類似者)，以便向外發出自光源模組400產生的光，且亦可包含玻璃。
蓋子600可包含透鏡610以對應於個別發光元件420。透鏡610可經安置以面向個別發光元件420，且控制自發光元件420產生的光的方向角(orientation angle)。本例示性實施例說明，蓋子600具有設置於其上的透鏡610以對應於個別發光元件420。然而，應理解，一或多個例示性實施例不限於此。蓋子600可按凸透鏡形狀突起，以使得蓋子600可自身充當透鏡。
蓋子600可含有光擴散劑。光擴散劑可具有奈米級粒子尺寸，且包含自SiO2、TiO2、Al2O3及其類似者選擇的至少一種材料。
圖6及圖7示意性地說明根據本例示性實施例的發光裝置10安裝於天花板1上的方式。固定單元3可安裝於天花板1上， 且可將發光裝置10耦接並固定至天花板1。固定單元3可將電力供應至發光裝置10。發光裝置10可由固定單元3以密封狀態固定至天花板1的上方部分。
如圖6及圖7所說明，發光裝置10可按一種方式耦接至天花板1，所述方式使得耦接緣邊110插入至天花板1的孔2中。天花板1的孔2可設置為對應於耦接緣邊110，且因此，除對應於耦接緣邊110的凹槽112的空間之外，間隙可未產生於耦接緣邊110與孔2之間。本例示性實施例說明，發光裝置10插入至天花板1的孔2中。然而，應理解，一或多個其他例示性實施例不限於此。亦即，固定單元3可插入且安裝於天花板1的孔2中，且發光裝置10可經由耦接緣邊110而插入且耦接至固定單元3。即使在此狀況下，除對應於耦接緣邊110的凹槽112的空間之外，間隙可未產生於耦接緣邊110與凹槽112之間。
當安置於外殼200中的冷卻風扇300經由供應至冷卻風扇300的電力而操作時，空氣A經由凹槽112(即，設置於耦接緣邊110與天花板1之間的空間)而自外部引入，且所引入的空氣A可在自外殼200的下端至其上端的方向上沿著外殼200的外表面中的通道部分220而導引。此外，空氣A可經由外殼200的空氣引入孔230而吸入至外殼200的內部空間中。吸入至外殼200的內部空間中的空氣A可經由冷卻風扇300而轉移至基底100的支撐板120，沿著設置於支撐板120上的熱輻射鰭片121而徑向分散至支撐板120的邊緣，且經由空氣排放孔130而排放至外部。 在此狀況下，支撐板120上的所加熱的空氣A'可被強制性地吸入至外殼200中，且與排放至外部的空氣A的流動一起排放至外部，進而支撐板120及安裝於支撐板120上的光源模組400可冷卻。此外，外殼200的內部可由於連續吸入至外殼200中且具有低溫的空氣A而冷卻。特定言之，根據本例示性實施例的發光裝置10可在外殼200的外表面中包含通道部分220以便實現空氣A的流動。因此，即使在發光裝置10安裝於覆蓋外殼200的密封固定單元3(例如，具有對應於外殼的形狀的形狀且緊密附著至外殼的外表面的插座結構)內的狀況下，自外部引入的空氣A可經由由於通道部分220而形成的空間吸入至外殼200中。如上所述，自外部引入且具有低溫的空氣A可被強制性地吸入以冷卻發光裝置10，進而熱輻射效率可顯著提高以改良發光效率且延長光源模組400的使用壽命。
參看圖8及圖9，將描述根據另一例示性實施例的發光裝置。
圖8為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的分解透視圖，且圖9為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光裝置的橫截面圖。
組態根據圖8及圖9所說明的另一例示性實施例的發光裝置的組件就其基本結構而言，實質上與圖1至圖7所說明的例示性實施例的發光裝置的組件相同或類似。然而，因為根據另一例示性實施例的基底及光源模組具有與根據圖1至圖7所說明的 例示性實施例的基底及光源模組不同的結構，所以將省略與前述例示性實施例的組件的描述重疊的組件的描述，且將主要描述基底及光源模組的組態。
參看圖8及圖9，根據另一例示性實施例的發光裝置10'可包含基底100'、外殼200'、冷卻風扇300'及光源模組400'。
基底100'可包含耦接緣邊110'及設置於耦接緣邊110'的內側上的支撐板120'。
耦接緣邊110'具有安置為平行於中心軸(O)的環狀形狀，且可包含自其下端向外突起的凸緣部分111'。如圖13及圖14所說明，當發光裝置10'安裝於一結構(例如，天花板1)上時，凸緣部分111'可插入至形成於天花板1中的孔2中，藉此用以將發光裝置10'固定至天花板1。
凸緣部分111'可具有位於耦接緣邊110'的圓周中的多個通氣孔113'。多個通氣孔113'可連接至外殼200'的通道部分220'，以使得空氣A可穿過通氣孔113'且移動至通道部分220'。
將在下文參看圖10來詳細描述本例示性實施例所使用的基底100'。如圖10所說明，支撐板120'可設置於耦接緣邊110'的內圓周表面上，以使得支撐板120'垂直於中心軸(O)且其外圓周表面整體可連接至耦接緣邊110'。
支撐板120'可具有彼此相對的一表面(上表面)120a'及另一表面(下表面)120b'，且多個熱輻射鰭片121'可設置於第一表面120a'上。多個熱輻射鰭片121'徑向配置於自支撐板120'的中 心朝向其邊緣的方向上。在此狀況下，多個熱輻射鰭片121'分別具有彎曲表面且可整體以螺旋形狀配置。本例示性實施例說明，具有彎曲表面的多個熱輻射鰭片121'以螺旋形狀配置。然而，應理解，一或多個其他例示性實施例不限於此，且熱輻射鰭片121'可具有各種形狀，例如，線性形狀。
表面120a'可具有自其突起預定高度的固定部分122'。固定部分122'可設有螺紋孔，以使得外殼200'及冷卻風扇300'可由諸如，螺釘s之固定機構固定。
光源模組400'可安裝於支撐板120'的另一表面120b'上。另一表面120b'可設有沿著其邊緣且向下突起預定深度的側壁123'。具有預定尺寸的空間設置於側壁123'的內側內以在其中容納光源模組400'。
基底100'可在支撐板120'的中央部分中包含空氣排放孔130'。空氣排放孔130'可充當使空氣A'在自表面120a'至另一表面120b'的方向上穿過的通路，以使得空氣A未在表面120a'一側停滯，且維持空氣的連續流動。
圖11示意性地說明冷卻風扇300'安置於基底100'上的狀態。如圖11所說明，冷卻風扇300'安置於支撐板120'的表面120a'上。冷卻風扇300'可固定至固定部分122'。
如圖12所說明，回流防止部分500'可安置於冷卻風扇300'的上方部分中。
外殼200'可耦接至基底100'的耦接緣邊110'以覆蓋支撐 板120'。外殼200'具有向上凸起的抛物線形狀，且可包含：端子部分210'，位於外殼200'的上端上以便與插座連接；以及開口，位於外殼200'的下端中，耦接至基底100'。外殼200'包含：通道部分220'，形成相對於外殼200'的外表面以階梯方式凹陷的區域以便自外部導引空氣A的引入；以及空氣引入孔230'，將經由通道部分220'而導引的空氣A引入至外殼200'的內部空間中。
空氣引入孔230'可鄰近於外殼200'的上端，且可沿著外殼200'的圓周而具有環狀形狀。通道部分220'可包含多個通道，且通道部分220'可按一種方式設置，所述方式使得至少一個通道在外殼200'的外表面中凹進以與空氣引入孔230'連通，且自外殼200'的下端沿著外殼200的外側向上延伸，以與空氣引入孔230'連通。
通道部分220'可連續連接至經耦接至外殼200'的下端的耦接緣邊110'的通氣孔113'，且可經由通氣孔113'而向外部暴露。因此，自外部引入的空氣A可沿著外殼200'的外表面的一部分(亦即，通道部分220')自耦接緣邊110'的下方部分穿過通氣孔113'而導引至耦接緣邊110'的上方部分，且可接著經由空氣引入孔230'而引入至外殼200'的內部空間中。圖8所說明的例示性實施例與圖1的例示性實施例的不同之處在於，圖8的通道部分220'可佔用外殼200'的表面積的較大部分。本例示性實施例說明，通道部分220'可包含面向彼此的多對通道，但通道部分220'的通道的數目及其形成位置可按各種方式修改。
光源模組400'可安裝於與設置了多個熱輻射鰭片121'的支撐板120'的表面120a'相對的另一表面120b'上，且發出光。光源模組400'可包含基板410'及安裝於基板410'上的至少一個發光元件420'。
基板410'可為一般FR4型印刷電路板(PCB)，且可包含含有環氧樹脂、三氮雜苯、矽、聚醯亞胺或其類似者的有機樹脂材料以及其他有機樹脂材料。或者，基板410'可包含陶瓷材料(諸如，AIN、Al2O3或其類似者)或金屬及金屬化合物材料，且可為金屬核心印刷電路板(MCPCB)。
基板410'可在其對應於支撐板120'的空氣排放孔130'的位置中包含通孔430'。發光元件420'可沿著通孔430'的圓周而配置。
發光元件420'可安裝於基板410'上。發光元件420'(即，由於施加至發光元件420'的外部電力而產生預定波長的光的半導體元件)可包含發光二極體(LED)。發光元件420'可根據其中所含有的材料而發射藍光、綠光或紅光，且可發射白光。
發光元件420'可按複數形式來設置，且多個發光元件420'可配置於基板410'上。在此狀況下，多個發光元件420'可按各種方式組態，諸如，組態為產生相同波長的光的相同類型的元件或產生不同波長的光的不同類型的元件。發光元件420'可為LED晶片，或可為其中包含LED晶片的單個封裝。
同時，覆蓋基板410'及發光元件420'的蓋子600'可安裝 於基底100'上。蓋子600'可包含透明或半透明材料(例如，樹脂，諸如，矽、環氧樹脂或其類似者)，以便向外發出自光源模組400'產生的光，且亦可包含玻璃。
蓋子600'可在其中央部分中包含排放管道620'，排放管道620'連接至基板410'的通孔430'。因此，外殼200'內存在的空氣A'可穿過支撐板120'的空氣排放孔130'及基板410'的通孔430'以經由排放管道620'而排放至外部。
圖13及圖14示意性地說明根據本例示性實施例的發光裝置10'安裝於天花板1上的狀態。如圖所說明，發光裝置10'可按一種方式耦接至天花板1，所述方式使得耦接緣邊110'插入至天花板1的孔2中。天花板1的孔2可設置為對應於耦接緣邊110'，且因此，間隙可未產生於耦接緣邊110'與孔2之間。
在安置於外殼200'中的冷卻風扇300'經由供應至冷卻風扇300'的電力而操作時，周圍空氣A經由設置於凸緣部分111'中的多個通氣孔113'而引入，且在自外殼200'的下端至其上端的方向上沿著外殼200'的外表面中的通道部分220'而導引。此外，空氣A可經由外殼200'的空氣引入孔230'而吸入至外殼200'的內部空間中。吸入至外殼200'的內部空間中的空氣A可經由冷卻風扇300'而轉移至基底100'的支撐板120'，可穿過支撐板120'的氣體排放孔130'及基板410'的通孔430'，且可經由排放管道620'而排放至外部。在此狀況下，支撐板120'上的所加熱的空氣A'可被強制性地吸入至外殼200'中，且與排放至外部的空氣的流動一起排放 至外部，藉此冷卻支撐板120'及安裝於支撐板120'上的光源模組400'。
雖然根據一例示性實施例的發光裝置10'插入且固定，以使得無間隙產生於天花板1的孔2與耦接緣邊110'之間，但周圍空氣A可經由設置於凸緣部分111'中的通氣孔113'而吸入，且即使在發光裝置10'緊固至類似於插座結構的氣密固定單元3時，周圍空氣A仍可經由設置於外殼200'的表面中的通道部分220'所形成的空間而被強制性地引入以冷卻發光裝置10'。
將參看圖15及圖21來描述根據另一例示性實施例的發光裝置。
構成根據圖15至圖21所說明的例示性實施例的發光裝置的組件就其基本結構而言，實質上與圖1至圖7所說明的例示性實施例的發光裝置的組件相同或類似，不同之處在於光源的結構。因此，將省略與前述例示性實施例的組件相同的組件的描述，且將主要描述光源模組的組態。
如圖15及圖16所說明，根據本例示性實施例的發光裝置10"可包含基底100"、外殼200"、冷卻風扇300"及光源模組400"。
基底100"可包含耦接緣邊110"及設置於耦接緣邊110"的內側中的支撐板120"，且可更包含氣體排放孔130"，氣體排放孔130"形成為支撐板120"的外圓周表面與耦接緣邊110"的內表面之間的狹縫。
外殼200"可安置於基底100"的一側上，且耦接至耦接緣 邊110"以覆蓋支撐板120"。外殼200"包含：通道部分200"，形成相對於外殼200"的外表面以階梯方式凹陷的區域以便導引空氣的引入；以及空氣引入孔230"，將經由通道部分220"而導引的空氣引入至外殼200"的內部空間。
設置於外殼200"內的冷卻風扇300"將空氣強制性地吸入至外殼200"的內部空間中，且經由設置於基底100"中的空氣排放孔130"而將所吸入的空氣排放至外部。
基底100"、外殼200"及冷卻風扇300"與根據圖1的例示性實施例的發光裝置10的構成構件及結構相同，因此將省略其詳細描述。
同時，間隔物700"可設置於冷卻風扇300"上以便擋止冷卻風扇300"與外殼200"之間的間隙。間隔物700"可具有環狀形狀，其中形成了中央孔710"，且間隔物700"的外圓周表面與外殼200"的內表面接觸。中央孔710"可具有對應於冷卻風扇300"的尺寸及形狀。因此，經由外殼200"的空氣引入孔230"吸入至內部中的空氣整體經由中央孔710"而流動至冷卻風扇300"。
如圖15及圖16所示，電力供應單元(power supply unit,PSU)800"可容納於外殼200"的端子部分210"中以將外部電力供應至光源模組400"。電力供應單元800"可包含：驅動電路810"，包含電容器或其類似者；以及電極插腳820"，連接至驅動電路810"且自端子部分210"向外突起。電極插腳820"可經由插腳固持器830"而固定。
電力供應單元800"可安置於高於外殼200"的空氣引入孔230"的位置中，且因此，經由空氣引入孔230"吸入至外殼200"的內部空間中的空氣立即經由冷卻風扇300"而流動至基底100"。在此狀況下，由電力供應單元800"產生的熱可由吸入空氣A向外輻射。
光源模組400"安裝於支撐板120"中，且經由電力而發光，所述電力是經由電力供應單元800"而施加。根據本例示性實施例的光源模組400"可包含：至少一個發光元件420"；以及透鏡單元440"，安置於發光元件420"上且具有透鏡450"。光源模組400"可更包含基板410"，發光元件420"安裝於基板410"上。
透鏡單元440"可安置於基底100"的另一側上以覆蓋基板410"及多個發光元件420"。透鏡單元440"可保護發光元件420"免受周圍環境的影響，或為了改良自發光元件420"向外發出的光的光提取效率(light extraction efficiency)，透鏡單元440"可由透光材料製成。舉例而言，透光材料可包含聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、丙烯酸樹脂(acryl)及其類似者。同樣地，根據一或多個例示性實施例，透鏡單元440"可由玻璃材料製成。
圖18示意性地說明光源模組400"，且圖19示意性地說明光源模組400"的透鏡單元440"。
如圖18及圖19所說明，透鏡單元440"可具有：第一表面440"-1，面向發光元件420"；以及第二表面440"-2，與第一表 面440"-1相對。透鏡單元440"可包含多個透鏡450"，透鏡450"經安置以分別與發光元件420"相對。多個透鏡450"可分別安置於發光元件420"上，以調整由發光元件420"產生的光向外發出的區域。多個透鏡450"可整體連接以形成透鏡單元440"。
將參看圖20及圖21來更詳細描述本例示性實施例所使用的透鏡450"。如圖20及圖21所說明，透鏡450"可設置於第一表面440"-1上，且具有：中央入射表面451"，來自發光元件420"的光入射至中央入射表面451"；以及反射部分452"，沿著中央入射表面451"的圓周朝向發光元件420"突起，且相對於中心光軸Z而對稱。透鏡450"可具有折射部分455"，折射部分455"設置於第二表面440"-2上，且在發光元件420"的相反方向上突起，且相對於光軸Z而對稱。
中央入射表面451"可安置為緊鄰發光元件420"之上，以使得其垂直於穿過中心的光軸Z，且可整體具有平坦平面形狀或緩和彎曲形狀。中央入射表面451"可具有凹陷部分456"，凹陷部分456"具有階梯結構。凹陷部分456"可具有對應於如下所述的頂出銷的形狀，且與頂出銷接觸。
反射部分452"可沿著中央入射表面451"的邊緣的圓周具有環狀形狀，以使得其圍繞中央入射表面451"，且可具有第一反射部分452a"及第二反射部分452b"，第一反射部分452a"及第二反射部分452b"為同心的，且相對於光軸Z具有不同旋轉半徑。舉例而言，第一反射部分452a"是沿著中央入射表面451"的邊緣的圓 周而設置以覆蓋中央入射表面451"，且第二反射部分452b"可沿著第一反射部分452a"的邊緣的圓周而設置以覆蓋第一反射部分452a"。第一反射部分452a"及第二反射部分452b"可具有相對於光軸Z具有不同直徑的環狀形狀。
第一反射部分452a"及第二反射部分452b"可分別具有：側入射表面453"，來自發光元件420"的光入射至側入射表面453"；以及反射表面454"，其將入射光反射至第二表面440"-2。
側入射表面453"可接收在橫向方向上發出的光，所述光包含於來自發光元件420"的光中，且因此，側入射表面453"可自第一表面440"-1朝向發光元件420"突起，以沿著光軸Z延伸預定距離。
反射表面454"朝向第二表面440"-2反射經由側入射表面453"而接收的光，且因此，反射表面454"可具有連接側入射表面453"的延伸端及第一表面440"-1的抛物面形狀。
在本例示性實施例中，說明了反射表面454"具有抛物面形狀，但所有例示性實施例不限於此。舉例而言，反射表面454"可具有線性傾斜形狀，且可自由地修改成具有一種形狀，只要其可朝向第二表面440"-2反射經由側入射表面453"而接收的光。
同時，反射部分452"可具有一種結構，在所述結構中，其自第一表面440"-1突起的長度在遠離光軸Z的方向上增大。即，第二反射部分452b"朝向發光元件420"突起的量大於第一反射部分452a"，且因此，第二反射部分452b"的尺寸可整體大於第一 反射部分452a"。
在本實施例中，反射部分452"具有包含第一反射部分452a"及第二反射部分452b"的雙環結構，但所有例示性實施例不限於此。舉例而言，反射部分452"可更包含第三反射部分(未圖示)而第三反射部分的尺寸及直徑大於第二反射部分452b"，從而具有三環結構或三環以上的結構。
與第一表面440"-1相對的第二表面440"-2為光輸出表面，所述光輸出表面將入射至第一表面440"-1的光發射至外部。第二表面440"-2包含折射部分455"，折射部分455"在與發光元件420"相反的方向上突起，且相對於光軸Z而對稱。
折射部分455"可包含第一折射部分455a"及圍繞第一折射部分455a"的第二折射部分455b"。
第一折射部分455a"可安置為緊鄰發光元件420"之上，且可具有將光軸Z用作頂點的凸起彎曲表面。第二折射部分455b"相對於光軸Z形成多個同心圓，且可具有沿著第一折射部分455a"的圓周形成的凸凹結構。舉例而言，第二折射部分455b"的凸凹形式可包含菲涅耳(Fresnel)圖案。
折射部分455"可藉由對平坦第二表面440"-2執行凹版印刷製程(intaglio process)而形成。即，第一折射部分455a"的彎曲表面及第二折射部分455b"的凸凹形狀可與至少第二表面440"-2共面，或可低於第二表面440"-2。因此，折射部分455"可並不自第二表面440"-2突起，且透鏡450"的高度(或厚度)TL 可定義為自第一表面440"-1突起的反射部分452"的末端與第二表面440"-2之間的距離。
在本例示性實施例中，說明了折射部分455"未自第二表面440"-2突起的狀況，但所有例示性實施例不限於此。舉例而言，折射部分455"可部分自第二表面440"-2向上突起。然而，折射部分455"突起的程度僅為相對於透鏡450"的總高度(或厚度)TL的一部分，因此，不會影響透鏡450"的高度TL。
同時，透鏡450"可具有一種結構，在所述結構中，反射部分452"相對於光軸Z安置於折射部分455"的外部，以圍繞折射部分455"。詳言之，與形成於第二表面440"-2上的折射部分455"相對的中央入射表面451"形成為具有對應於折射部分455"的尺寸，且因此，反射部分452"可安置於折射部分455"的外部，以圍繞折射部分455"。
圖22為展示透鏡450"的光分佈曲線的曲線圖。如圖所說明，可見，集中的光的光束擴展角的範圍為約24°至25°。此意謂相比具有約24.4°的光束擴展角的先前技術的聚光透鏡，透鏡450"的集中能力不具有任何顯著差異。
透鏡450"可藉由將流體溶劑注射至模具中並使其凝固而與透鏡單元440"整體形成。舉例而言，其可包含諸如射出成型、轉移成型、壓縮成型及其類似者的方案。
圖23A至圖23C示意性地說明使用模具來製造具有透鏡的透鏡單元的程序。圖23A至圖23C為示意性地說明根據本例示 性實施例的製造透鏡單元的依序程序的橫截面圖。
首先，如圖23A所說明，製備具有透鏡形狀的模具M1及M2，且將流體溶劑(例如，樹脂)注射至模具M1及M2中且使其固化以完成具有透鏡450"的透鏡單元440"。
接著，如圖23B所說明，分離模具M1及M2以使完成的透鏡單元440"與模具M1及M2部分分離。
接著，如圖23C所說明，經由設置在模具M1及M2中的頂出銷P而使透鏡單元440"與模具M1及M2完全分離。可設置至少三個或三個以上頂出銷P，進而，可將分離透鏡單元440"的過程中的透鏡單元440"的變形減到最少。舉例而言，頂出銷P可經組態以與透鏡450"的邊緣區域及透鏡450"的中央區域兩者接觸，以使得施加至透鏡450"的力均勻地分佈。在此狀況下，經設置以與透鏡450"的中央區域接觸的頂出銷P可與形成於透鏡450"的中央入射表面451"中的凹陷部分456"接觸。
即，在先前技術的聚光透鏡的狀況下，因為透鏡具有某一程度的厚度(例如，約10毫米)，所以頂出銷可在射出成型的情況下安置於透鏡的外部。然而，在透鏡450"如在本例示性實施例中具有小厚度(亦即，高度)的狀況下，透鏡450"可能變形。因此，頂出銷P甚至安置於中央部分中以使施加至透鏡450"的力均勻地分佈以防止透鏡單元440"的變形。
因此製造的根據本例示性實施例的透鏡450"可具有範圍為約2毫米至4.5毫米的厚度(或高度)，如圖20所說明。即，根 據本例示性實施例的透鏡450"可具有等於現有聚光透鏡(厚度等於約10毫米，請參見圖24A)的厚度的約一半的厚度，從而實施適用於緊湊性的小的尺寸，且當根據本例示性實施例的透鏡450"用於發光裝置中時，所述發光裝置可具有落入由美國國家標準學會(American National Standards Institute,ANSI)(ANSI C78.24-2001)設定的範圍內的尺寸。
舉例而言，ANSI所規定的燈標準(ANSI C78.24-2001)要求具有圖16所說明的結構的燈遵循最大為尺寸T1：46毫米、尺寸T2：4.5毫米、尺寸TT：50.5毫米的標準。
在難以以自然熱輻射(或熱耗散)方案實施足夠冷卻的高輸出燈(諸如，當前50瓦特的MR 16產品)中，使用冷卻風扇是必須的。在此狀況下，由於冷卻風扇的安裝，產品的尺寸增大而超過ANSI標準。
在限於T1的尺寸的外殼的狀況下，所述外殼具有標準化結構以供緊固至插座及其類似者。因此，在本例示性實施例中，限於尺寸T2的透鏡的厚度減小以避免超過ANSI標準。圖24A及圖24B展示一般聚光透鏡與根據本例示性實施例的輕薄型透鏡之間的比較。如自所述圖式可見，可實施符合ANSI標準的燈，所述燈在維持相同光學特性的同時，高度(或厚度)減小約一半。
同時，基板410"對應於構成電路板(作為電子元件的發光元件420"將安裝於所述電路板上)的基底構件，且基板410"可為所謂的印刷電路板(PCB)。且，基板410"可為作為基底構件支 撐發光元件420"的封裝本體。
基板410"可由(例如)諸如FR-4、CEM-3或其類似者的材料製成，但所有例示性實施例不限於此。舉例而言，基板410"亦可由玻璃或環氧樹脂材料、陶瓷材料或其類似者製成。且，基板410"可由金屬或金屬化合物製成，或可包含金屬核心印刷電路板(MCPCB)、金屬覆銅層壓片(metal copper clad laminate,MCCL)或其類似者。
圖17示意性地說明根據本例示性實施例的發光元件10"安裝於天花板1上的狀態。固定單元3可安裝於天花板1上以緊固或固定發光裝置10"，且電力可供應至發光裝置10"。發光裝置10"可由固定單元3以氣密狀態固定至天花板1的上方部分。
如圖所說明，發光裝置10"可緊固至天花板1，以使得耦接緣邊110"插入至天花板1的孔2中。天花板1的孔2可設置為對應於耦接緣邊110"，且因此，除對應於耦接緣邊110"的凹槽112"的空間之外，間隙可未產生於耦接緣邊110"與孔2之間。
當安置於外殼200"中的冷卻風扇300"經由供應至冷卻風扇300"的電力而操作時，空氣A經由凹槽112"(即，設置於耦接緣邊110"與天花板1之間的空間)而自外部引入，且所引入的空氣A可在自外殼200"的下端至其上端的方向上沿著外殼200"的外表面中的通道部分220"而導引。此外，空氣A可經由外殼200"的空氣引入孔230"而吸入至外殼200"的內部空間中。吸入至外殼200"的內部空間中的空氣A可經由間隔物700"及冷卻風扇300"而 流動至基底100"的支撐板120"，沿著設置於支撐板120"上的熱輻射鰭片121"而徑向分散至支撐板120"的邊緣，且經由空氣排放孔130"而排放至外部。在此狀況下，支撐板120"上的所加熱的空氣A'可被強制性地吸入至外殼200"中，且與排放至外部的空氣A的流動一起排放至外部，進而支撐板120"及安裝於支撐板120"上的光源模組400"可冷卻。此外，外殼200"的內部可由於連續吸入至外殼20中且具有相對低的溫度的空氣A而冷卻。特定言之，根據本例示性實施例的發光裝置10"可在外殼200"的外表面中包含通道部分220"以便實現空氣A的流動。因此，即使在發光裝置10"安裝於覆蓋外殼200"的氣密固定單元3(例如，具有對應於外殼的形狀的形狀且緊密附著至外殼的外表面的插座結構)內的狀況下，自外部引入的空氣A可經由由於通道部分220"而形成的空間吸入至外殼200"中。如上所述，自外部引入且具有相對低的溫度的空氣A可被強制性地吸入以冷卻發光裝置10"，從而將熱輻射效率最大化，且因此，可延長光源模組400"的使用壽命且可增強發光效率。
下文中，將描述可用於根據如上所述的各種例示性實施例的光源模組中的各種基板結構。
如圖25所說明，板1100可包含：絕緣基板1110，具有形成於其一表面上的預定電路圖案1111及1112；上方熱擴散板1140，形成於絕緣基板1110上，以使得上方熱擴散板1140與電路圖案1111及1112接觸，且耗散由發光元件420產生的熱；以及 下方熱擴散板1160，形成於絕緣基板1110的另一表面上，且向外擴散由上方熱擴散板1140傳遞的熱。上方熱擴散板1140及下方熱擴散板1160可由穿透絕緣基板1110且具有電鍍內壁的至少一個通孔1150連接。
絕緣基板1110的電路圖案1111及1112可藉由在陶瓷或環氧樹脂基FR4核心(epoxy resin-based FR4 core)上塗佈銅箔片且對所得結構執行蝕刻製程來形成。絕緣薄膜1130可塗佈於板1100的下表面上。
圖26說明板的另一實例。如圖26所說明，板1200可包含：絕緣層1220，形成於第一金屬層1210上；以及第二金屬層1230，形成於絕緣層1220上。基板1200可具有階梯部分「R」，階梯部分「R」形成於所述基板的至少一個末端部分中，且使絕緣層1220暴露。
第一金屬層1210可由具有優良放熱特性的材料製成。舉例而言，第一金屬層1210可由諸如鋁(Al)、鐵(Fe)或其類似者的金屬或合金製成，且可形成為單層或多層結構。絕緣層1220可由具有絕緣特性的材料製成，且可由無機或有機材料形成。舉例而言，絕緣層1220可由環氧樹脂基絕緣樹脂製成，且為了增強熱導率，絕緣層1220可包含諸如鋁(Al)粉末或其類似者的金屬粉末，以便加以使用。第二金屬層1230可大體上形成為銅(Cu)薄膜。
如圖26所說明，在金屬板中，絕緣層1220的一末端部 分的暴露區域的距離(亦即，絕緣距離)可大於絕緣層1220的厚度。在本揭露中，絕緣距離指第一金屬層1210與第二金屬層1230之間的絕緣層1220的暴露區域的距離。當俯視金屬板時，絕緣層1220的暴露區域的寬度稱為暴露寬度W1。圖26中的區域「R」為在製造金屬板的製程期間經由研磨製程或其類似者而移除的區域。金屬板的末端部分可具有對應於自第二金屬層1230的表面至絕緣層1220(其中，絕緣層1220暴露達暴露寬度W1)的距離的深度「h」，從而形成階梯結構。若未移除金屬板的末端部分，則絕緣距離對應於絕緣層1220的厚度(h1+h2)，且藉由移除末端部分的一部分，可進一步確保大致上對應於距離W1的絕緣距離。因此，在對金屬板進行耐受電壓試驗的狀況下，可提供具有一種結構的金屬板，在所述結構中，其末端部分中的兩個金屬層1210與1230之間的接觸可能性減到最少。
圖27示意性地說明根據圖26的修改的金屬板的結構。參看圖27，金屬板1200'可包含：絕緣層1220'，形成於第一金屬層1210'上；以及第二金屬層1230'，形成於絕緣層1220'上。絕緣層1220'及第二金屬層1230'包含以預定斜角δ1移除的區域，且甚至第一金屬層1210'亦可包含以預定斜角δ1移除的區域。
此處，斜角δ1可為絕緣層1220'與第二金屬層1230'之間的界面與絕緣層1220'的末端部分之間的角度，且可經選擇以在考慮到絕緣層1220'的厚度的情況下確保絕緣距離I。斜角δ1可選擇為處於0<δ1<90(度)的範圍內。隨著斜角δ1增大，絕緣層1220' 的暴露區域的絕緣距離I及寬度W2增大。因此，為了確保較大的絕緣距離，斜角δ1可選擇為較小。舉例而言，斜角δ1可選擇為處於0<δ1<45(度)的範圍內。
圖28示意性地說明板的另一實例。參看圖28，板1300是藉由在金屬支撐基板1310上層壓樹脂塗佈銅箔(resin coated copper,RCC)膜1320(其包含絕緣層1321及層壓於絕緣層1321上的銅箔片1322)而形成，且RCC膜1320的一部分可被移除以形成使發光元件420安裝於其中的至少一個凹處。在金屬板中，因為RCC膜1320自發光元件420的下方區域移除，所以發光元件420與金屬支撐板1310直接接觸，進而由發光元件420產生的熱直接傳遞至金屬支撐板1310，從而增強發光元件420的熱輻射(或熱耗散)效能。發光元件420可經由焊接(焊料1340及1341)而電性連接或固定。由液化PSR製成的保護層1330可形成於銅箔片1322上。
圖29示意性地說明板的另一實例。在此實施例中，板包含陽極氧化金屬板，其具有優良的熱耗散特性且導致低製造成本。參看圖29，陽極氧化金屬板1400可包含：金屬板1410；陽極氧化膜1420，形成於金屬板1410上；以及金屬配線1430，形成於陽極氧化膜1420上。
金屬板1410可由可容易在相對低的成本下獲得的鋁(Al)或鋁合金製成。此外，金屬板1410可由任何其他可陽極氧化的金屬(例如，鈦、鎂或其類似者)製成。
藉由對鋁進行陽極氧化而獲得的鋁陽極氧化膜(Al2O3)1420具有相對高的熱傳遞特性，範圍為約10至30瓦特/公尺克爾文(W/mK)。因此，陽極氧化金屬板相對於習知聚合物板的印刷電路板(PCB)、金屬核心印刷電路板(MCPCB)或其類似者具有優良的熱耗散特性。
圖30示意性地說明板的另一實例。如圖30所說明，板1500可包含：絕緣樹脂1520，塗佈於金屬基板1510上；以及電路圖案1530，形成於絕緣樹脂1520上。此處，絕緣樹脂1520可具有等於或小於200微米的厚度。絕緣樹脂1520可作為固體膜而層壓於金屬基板1510上或可根據使用旋塗或刮刀的澆鑄方法而作為液體來塗佈。同樣地，電路圖案1530可藉由以金屬(諸如，銅(Cu)或其類似者)填充在絕緣樹脂1520上凹版印刷的電路圖案的設計來形成。發光元件420可經安裝以連接至電路圖案1530。
同時，板可包含可自由變形的可撓性印刷電路板(flexible printed circuit board,FPCB)。如圖31所說明，板1600可包含：FPCB 1610，具有一或多個通孔1611；以及支撐基板1620，FPCB 1610安裝於支撐基板1620上。耦接發光元件420的下表面及支撐基板1620的上表面的熱耗散黏著劑1640可設置於通孔1611中。此處，發光元件420的下表面可為晶片封裝的下表面、安裝有晶片的引線框架的下表面或金屬區塊。FPCB 1610包含金屬配線1630，因此FPCB 1610可藉此電性連接至發光元件420。
以此方式，藉由使用FPCB 1610，厚度及重量可減小， 且製造成本可降低。同樣地，因為發光元件420藉由熱耗散黏著劑1640而直接結合至支撐基板1620，從而增強熱耗散效率，所以由發光元件420產生的熱可容易輻射。
前述板可形成為具有平板形狀。然而，板的尺寸及結構可根據將使用根據本例示性實施例的光源模組的裝置(例如，發光裝置)的結構而按各種方式修改。
發光元件可安裝於板上且電性連接至板。任何光電元件可用作發光元件420，只要所述光電元件可藉由自外部施加至所述光電元件的電力而產生預定波長的光，且通常，發光元件420可包含半導體層磊晶生長於生長基板上的半導體發光二極體(LED)。發光元件420可根據其中所含有的材料而發射藍光、綠光或紅光，且亦可發射白光。
舉例而言，發光元件420可具有層壓結構，包含n型半導體層及p型半導體層以及安置於n型半導體層與p型半導體層之間的主動層。同樣地，此處，主動層可由具有單量子井或多量子井結構的包含InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)的氮化物半導體形成。
同時，可用於根據前述實施例的發光裝置中的發光元件可使用具有各種結構的LED晶片或包含此等LED晶片的各種類型的LED封裝。下文中，將描述可用於根據前述實施例的發光裝置中的各種LED晶片及LED封裝。
<發光元件一第一實例>
圖32為示意性地說明作為發光二極體(LED)晶片的發光元件的一實例的側視截面圖。
如圖32所說明，發光元件2000可包含形成於基板2001上的發光層壓片L。發光層壓片L可包含第一導電類型半導體層2004、主動層2005及第二導電類型半導體層2006。
同樣地，歐姆接觸層2008可形成於第二導電類型半導體層2006上，且第一電極2009a及第二電極2009b可分別形成於第一導電類型半導體層2004及歐姆接觸層2008的上表面上。
在本揭露中，諸如「上方部分」、「上表面」、「下方部分」、「下表面」、「側表面」及其類似者的術語是基於附圖而判定，且實務上，所述術語可根據安置發光元件的方向而改變。
下文中，將詳細描述發光元件的主要組件。
【基板】
構成發光元件的基板為用於磊晶生長的生長基板。作為基板2001，可使用絕緣基板、導電基板或半導體基板。舉例而言，基板2001可由藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN或其類似者製成。為了磊晶地生長GaN材料，可使用作為同質基板的GaN基板，但GaN基板可由於難以製造而導致較高製造成本。
作為異質基板，通常使用藍寶石基板、碳化矽基板或其類似者，且在此狀況下，相對於相對昂貴的碳化矽基板，較頻繁利用藍寶石基板。在使用異質基板的狀況下，由於基板材料與薄 膜材料之間的晶格常數之間的差異，缺陷(諸如，錯位或其類似者)可能增加。同樣地，由於基板材料與薄膜材料之間的熱膨脹係數之間的差異，可能在溫度改變的狀況下發生翹曲，從而導致薄膜出現裂紋。此可藉由使用在基板2001與基於GaN的發光層壓片L之間形成的緩衝層2002來減少。
為了在LED結構的生長之前或之後增強LED晶片的光或電特性，可在晶片製造製程期間完全或部分移除或圖案化基板2001。
舉例而言，在藍寶石基板的狀況下，可藉由經由基板將雷射照射至藍寶石基板與半導體層之間的界面上來分離基板，且在矽基板或碳化矽基板的狀況下，可根據諸如拋光/蝕刻或其類似者的方法來移除基板。
同樣地，在移除基板的過程中，可使用不同支撐基板，且在此狀況下，支撐基板可藉由使用折射金屬而附著至原始生長基板的相對側，或折射結構可插入至結合層的中間部分中以增強LED晶片的光效率。
在基板圖案化的狀況下，在LED結構的生長之前或之後，凹陷部及突起部(或不平整部分)或傾斜部分形成於基板的主表面(一個表面或兩個表面)上或側表面上，因此增強光提取效率。
參考基板圖案化，不平整表面或傾斜表面可形成於基板的主表面(一個表面或兩個表面)上或側表面上，以增強光提取 效率。圖案的尺寸可選自5奈米至500微米的範圍，且任何圖案可得以使用，只要所述圖案可作為規則圖案或不規則圖案增強光提取效率。圖案可具有各種形狀，諸如，柱狀形狀、尖峰形狀、半球狀形狀、多邊形形狀及其類似者。
在藍寶石基板的狀況下，藍寶石為具有六角菱形(Hexa-Rhombo)R3c對稱的晶體，其在c軸方向及a軸方向上的晶格常數分別為約13.001埃及4.758埃，且具有C平面(0001)、A平面(1120)及R平面(1102)及其類似者。在此狀況下，氮化物薄膜可相對容易生長在藍寶石晶體的C平面上，且因為藍寶石晶體在高溫下穩定，所以藍寶石基板通常用作氮化物生長基板。
亦可使用矽(Si)基板。因為矽(Si)基板較適用於增大直徑且價格相對低，所以矽(Si)基板可用於促進大量生產。具有(111)平面作為基板平面的Si基板相對於GaN的晶格常數相差17%。因此，需要用於抑制因晶格常數之間的差異而產生晶體缺陷的技術。同樣地，矽與GaN的熱膨脹係數之間的差異為約56%，因此，需要用於抑制因熱膨脹常數之間的差異而造成晶圓的翹曲的技術。翹曲的晶圓可能在GaN薄膜中導致裂紋且使得難以控制製程，從而導致同一晶圓或其類似者中的發光波長的分佈的增大。
矽(Si)基板吸收在基於GaN的半導體中產生的光，以降低發光元件的外部量子效率。因此，可移除基板，且可額外形成包含折射層的支撐基板(Si、Ge、SiAl、陶瓷或金屬基板或其 類似者)以加以使用。
【緩衝層】
在GaN薄膜生長於類似於Si基板的異質基板上時，錯位密度可能因基板材料與薄膜材料之間的晶格常數失配而增大，且裂紋及翹曲可能因為熱膨脹係數之間的差異而產生。
在此狀況下，為了防止發光層壓片L的錯位及裂紋，緩衝層2002可安置於基板2001與發光層壓片L之間。緩衝層2002可用以在主動層生長時調整基板的翹曲的程度，以減小晶圓的波長分佈。
緩衝層可由AlxInyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)製成，特定言之，由GaN、AlN、AlGaN、InGaN或InGaNAlN製成，且亦可使用諸如ZrB2、HfB2、ZrN、HfN、TiN或其類似者的材料。同樣地，可藉由組合多個層或藉由逐漸改變組成來形成緩衝層。
矽基板相對於GaN具有顯著的熱膨脹係數差異。因此，為了在矽基板上生長基於GaN的薄膜，當在高溫下生長GaN薄膜且在室溫下冷卻時，由於基板與薄膜的熱膨脹係數之間的差異，拉伸應力施加至GaN薄膜，從而產生裂紋。為了防止裂紋的產生，藉由使用生長薄膜以使得壓縮應力施加至正生長的薄膜的方法來補償拉伸應力。
矽(Si)與GaN的晶格常數之間的差異增大了在矽基板中產生缺陷的可能性。因此，在使用矽基板的狀況下，可使用具 有複合結構的緩衝層以便控制用於約束翹曲且控制缺陷的應力。
舉例而言，首先，在基板2001上形成AlN層。在此狀況下，可使用不包含鎵(Ga)的材料以便防止矽(Si)與鎵(Ga)之間的反應。除AlN之外，亦可使用諸如SiC或其類似者的材料。藉由使用鋁(Al)源及氮(N)源而在範圍為400℃至1,300℃的溫度下生長AlN層。可將AlGaN中間層插入至多個AlN層之間的GaN的中間以控制應力。
【發光層壓片】
將詳細描述具有III族氮化物半導體的多層結構的發光層壓片L。第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可分別由n型及p型雜質摻雜的半導體形成。
然而，所有例示性實施例不限於此，且相反，第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可由p型及n型雜質摻雜的半導體形成。舉例而言，第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可由III族氮化物半導體(例如，組成為AlxInyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)的材料)製成。當然，例示性實施例不限於此，且第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006亦可由諸如AlGaInP基半導體或AlGaAs基半導體的材料製成。
同時，第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可具有單層結構，或者，第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可具有多層結構，所述多層結構包 含具有不同組成、厚度及其類似者的層。舉例而言，第一導電類型半導體層2004及第二導電類型半導體層2006可具有用於改良電子及電洞注入效率的載流子注入層，或可分別具有各種類型的超晶格結構。
第一導電類型半導體層2004可在鄰近於主動層2005的區域中更包含電流擴散層。電流擴散層可具有不同組成或不同雜質濃度的多個InxAlyGa(1-x-y)N層相繼層壓的結構或可具有部分形成於其中的絕緣材料層。
第二導電類型半導體層2006可在鄰近於主動層2005的區域中更包含電子阻擋層。電子阻擋層可具有不同組成的多個InxAlyGa(1-x-y)N層層壓的結構或可具有包含AlyGa(1-y)N的一或多個層。電子阻擋層具有比主動層2005的帶隙寬的帶隙，因此防止電子在第二導電類型(p型)半導體層上轉移。
可藉由使用金屬有機化學氣相沈積(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)來形成發光層壓片L。為了製造發光層壓片L，將有機金屬化合物氣體(例如，三甲基鎵(trimethyl gallium,TMG)、三甲基鋁(trimethyl aluminum,TMA))及含氮氣體(氨氣(ammonic,NH3)或其類似者)作為反應氣體供應至安裝了基板2001的反應容器，將基板維持於範圍為900℃至1,100℃的高溫下，且在生長氮化鎵基化合物半導體的同時，供應雜質氣體以層壓作為未摻雜n型或p型半導體的基於氮化鎵的化合物半導體。矽(Si)為熟知的n型雜質，且p型雜質包含鋅 (Zn)、鎘(Cd)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鋇(Ba)及其類似者。其中，可主要使用鎂(Mg)及鋅(Zn)。
同樣地，安置於第一導電類型半導體層2004與第二導電類型半導體層2006之間的主動層2005可具有多量子井(multi-quantum,MQW)結構，其中量子井層及量子阻障層交替層壓。舉例而言，在氮化物半導體的狀況下，可使用GaN/InGaN結構，或亦可使用單量子井(single quantum well,SQW)結構。
【歐姆接觸層及第一電極與第二電極】
歐姆接觸層2008可具有相對高的雜質濃度以具有低歐姆接觸電阻，從而降低部件的操作電壓且增強部件特性。歐姆接觸層2008可由GaN層、InGaN層、ZnO層或石墨烯層形成。
第一電極2009a或第二電極2009b可由諸如銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)或其類似者的材料製成，且可具有包含諸如Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al、Ni/Ag/Pt或其類似者的兩層或兩層以上的結構。
圖32所說明的LED晶片具有第一電極2009a及第二電極2009b面向作為光提取表面的同一表面的結構，但LED晶片亦可實施為具有各種其他結構，諸如，第一電極及第二電極面向與光提取表面相對的表面的覆晶結構、第一電極及第二電極形成於相互相對的表面上的垂直結構、藉由在晶片中形成若干穿孔作為用 於增強電流散佈效率及熱耗散效率的結構而使用電極結構的垂直且水平的結構及其類似者。
<發光元件一第二實例>
在製造高輸出的大型發光元件的狀況下，可提供促進電流散佈效率及熱耗散效率的圖33所說明的LED晶片。
如圖33所說明，LED晶片2100可包含依序層壓的第一導電類型半導體層2104、主動層2105、第二導電類型半導體層2106、第二電極層2107、絕緣層2102、第一電極層2108及基板2101。此處，為了電性連接至第一導電類型半導體層2104，第一電極層2108包含一或多個接觸孔H，接觸孔H自第一電極層2108的一個表面延伸至第一導電類型半導體層2104的至少部分區域，且與第二導電類型半導體層2106及主動層2105電性絕緣。然而，第一電極層2108並非本實施例中的基本部件。
接觸孔H自第一電極層2108的界面延伸，穿過第二電極層2107、第二導電類型半導體層2106及主動層2105，直至第一導電類型半導體層2104的內部。接觸孔H延伸至至少主動層2105與第一導電類型半導體層2104之間的界面，且可延伸至第一導電類型半導體層2104的一部分。然而，接觸孔H是為了電連接性及電流散佈而形成，因此在接觸孔H與第一導電類型半導體層2104接觸時，可達成接觸孔H的存在的目的。因此，不需要接觸孔H延伸至第一導電類型半導體層2104的外表面。
考慮到光反射功能及歐姆接觸功能與第二導電類型半導 體層2106，形成於第二導電類型半導體層2106上的第二電極層2107可由選自銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)及其類似者的材料製成且可藉由使用諸如濺鍍、沉積或其類似者的製程形成。
接觸孔H可具有穿透第二電極層2107、第二導電類型半導體層2106及主動層2105的形式以便連接至第一導電類型半導體層2104。接觸孔H可經由蝕刻製程(例如，感應耦合電漿-反應性離子蝕刻(inductively coupled plasma-reactive ion etching,ICP-RIE))或其類似者而形成。
絕緣層2102形成為覆蓋接觸孔H的側壁及第二導電類型半導體層2106的表面。在此狀況下，可暴露對應於接觸孔H的底部的第一導電類型半導體層2104的至少一部分。絕緣層2102可藉由沉積諸如SiO2、SiOxNy或SixNy的絕緣材料而形成。絕緣層2102可經由化學氣相沈積(chemical vapor deposition,CVD)製程在等於或低於500℃的溫度下沉積為具有範圍為約0.01微米至3微米的厚度。
包含藉由填充導電材料而形成的導電穿孔的第一電極層2108形成於接觸孔H中。多個導電穿孔可形成於單個發光元件區域中。穿孔的量及其接觸面積可經調整以使得多個穿孔在其與第二導電類型半導體層2104接觸的區域的平面上佔據的面積的範圍為發光元件區域的面積的1%至5%。穿孔與第一導電類型半導體 層2104接觸的區域的平面上的穿孔的半徑的範圍可為(例如)5微米至50微米，且穿孔的數目根據發光區域的寬度可為每一發光元件區域1至50個。雖然根據發光元件區域的寬度而不同，但可設置三個或三個以上穿孔。穿孔之間的距離的範圍可為100微米至500微米，且穿孔可具有包含列及行的矩陣結構。此外，穿孔之間的距離的範圍可為150微米至450微米。若穿孔之間的距離小於100微米，則穿孔的量可相對增加而減小發光面積，而降低發光效率，且若穿孔之間的距離大於500微米，則可能難以散佈電流而使發光效率降級。接觸孔H的深度的範圍可為0.5微米至5.0微米，但接觸孔H的深度可根據第二導電類型半導體層及主動層的厚度而不同。
隨後，在第一電極層2108之下形成基板2101。在此結構中，基板2101可藉由導電穿孔而電連接至第一導電類型半導體層2104。
基板2101可由包含Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se、GaAs、SiAl、Ge、SiC、AlN、Al2O3、GaN及AlGaN中的任一者的材料製成，且可經由諸如電鍍、濺鍍、沉積、結合或其類似者的製程而形成。但所有實施例不限於此。
為了減小接觸電阻，可適當地調節接觸孔H的量、形狀、間距、與第一導電類型半導體層2104及第二導電類型半導體層2106的接觸面積，及其類似者。接觸孔H可按照列及行配置為具有各種形狀以改良電流流動。此處，第二電極層2107可在第二電 極層2017與第二導電類型半導體層2106之間的界面中具有一或多個暴露區域(亦即，暴露區域E)。將外部電源連接至第二電極層2107的電極襯墊單元2109可設置於暴露區域E上。
以此方式，圖33所說明的LED晶片2100可包含發光結構，所述發光結構具有彼此相對的第一主表面及第二主表面且具有分別提供第一主表面及第二主表面的第一導電類型半導體層2104及第二導電類型半導體層2106，以及第一導電類型半導體層2104與第二導電類型半導體層2106之間的主動層2105，接觸孔H自第二主表面經由主動層2105連接至第一導電類型半導體層2104的區域，第一電極層2108形成於發光結構的第二主表面上且經由接觸孔H而連接至第一導電類型半導體層2104的區域，且第二電極層2107形成於發光結構的第二主表面上且連接至第二導電類型半導體層2106。此處，第一電極2108及第二電極2107中的任一者可在發光結構的橫向方向上引出。
<發光元件一第三實例>
LED發光元件提供改良的熱耗散特性，且就總熱耗散效能而言，具有低熱值的LED晶片較佳用於發光元件。作為滿足此等要求的LED晶片，可使用其中包含奈米結構的LED晶片(下文中，稱為「奈米LED晶片」)。
此種奈米LED晶片包含最近開發的核心/外殼型奈米LED晶片(core/shell type nano-LED chip)，其具有低黏合密度以產生相對低的熱度，且藉由利用奈米結構來增大發光面積而具有提 高的發光效率，藉由獲得非極化主動層而防止因極化而引起的效率的降級，因此改良下降特性，以使得發光效率隨著所注入的電流的量增加而降低。
圖34說明作為可用於前述發光元件中的LED晶片的另一實例的奈米LED晶片。
如圖34所說明，奈米LED晶片2200包含形成於基板2201上的多個奈米發光結構N。在此實例中，說明奈米發光結構N具有作為杆狀結構的核心-外殼結構，但例示性實施例不限於此，且奈米發光結構N可具有諸如稜錐結構(pyramid structure)的不同結構。
奈米LED晶片2200包含形成於基板2201上的基底層2202。基底層2202為提供奈米發光結構N的生長表面的層，其可為第一導電類型半導體。具有用於奈米發光結構N(特定言之，核心)的生長的開放區域的光罩層2203可形成於基底層2202上。光罩層2203可由諸如SiO2或SiNx的介電材料製成。
在奈米發光結構N中，第一導電類型奈米核心2204是藉由使用具有開放區域的光罩層2203來選擇性地生長第一導電類型半導體而形成，且主動層2205及第二導電類型半導體層2206作為外殼層而形成於奈米核心2204的表面上。因此，奈米發光結構N可具有核心-外殼結構，其中第一導電類型半導體為奈米核心，且圍繞奈米核心的主動層2205及第二導電類型半導體層2206為外殼層。
奈米LED晶片2200包含填充奈米發光結構N之間的空間的填料材料2207。填料材料2207可得以使用以便在結構上使奈米發光結構N穩定且在光學上改良奈米發光結構N。填料材料2207可由諸如SiO2的透明材料製成，但所有例示性實施例不限於此。歐姆接觸層2208可形成於奈米發光結構N上，且連接至第二導電類型半導體層2206。奈米LED晶片2200包含：基底層2202，由第一導電類型的半導體形成；以及第一電極2209a及第二電極2209b，分別連接至基底層2202及歐姆接觸層1608。
藉由形成奈米發光結構N以使得其具有不同直徑、組件及摻雜密度，兩種或兩種以上不同波長的光可自單個部件發射。藉由適當地調整具有不同波長的光，可在單個部件中在不使用磷光體的情況下實施白光，且可藉由將不同LED晶片組合至前述部件或組合諸如磷光體的波長轉換材料來實施具有各種顏色的光或具有不同色溫的白光。
<發光元件一第四實例>
圖35說明具有安裝於安裝基板2320上的LED晶片2310的半導體發光元件2300，所述半導體發光元件2300是作為可用於前述發光元件中的光源。
圖35所說明的半導體發光元件2300包含LED晶片2310。LED晶片2310呈現為形式與上述實例不同的LED晶片。
LED晶片2310包含：發光層壓片L，安置於基板2301的一個表面上；以及第一電極2308a及第二電極2308b，基於發光 層壓片L而安置於基板2301的相對側上。且，LED晶片2310包含覆蓋第一電極2308a及第二電極2308b的絕緣層2303。
第一電極2308a及第二電極2308b可包含第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b，第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b藉由電連接單元2309a及2309b而電性連接至第一電極2308a及第二電極2308b。
發光層壓片L可包含依序安置於基板2301上的第一導電類型半導體層2304、主動層2305及第二導電類型半導體層2306。第一電極2308a可設置為經由第二導電類型半導體層2306及主動層2305而連接至第一導電類型半導體層2304的導電穿孔。第二電極2308b可連接至第二導電類型半導體層2306。
多個導電穿孔可形成於單個發光元件區域中。穿孔的量及其接觸面積可經調整以使得多個穿孔在其與第二導電類型半導體層2304接觸的區域的平面上佔據的面積的範圍為發光元件區域的面積的1%至5%。穿孔與第一導電類型半導體層2304接觸的區域的平面上的穿孔的半徑的範圍可為(例如)5微米至50微米，且穿孔的數目根據發光區域的寬度可為每一發光元件區域1至50個。雖然根據發光元件區域的寬度而不同，但可設置三個或三個以上穿孔。穿孔之間的距離的範圍可為100微米至500微米，且穿孔可具有包含列及行的矩陣結構。此外，穿孔之間的距離的範圍可為150微米至450微米。若穿孔之間的距離小於100微米，則穿孔的量增加而相對減小發光面積，而降低發光效率，且若穿 孔之間的距離大於500微米，則可能難以散佈電流而使發光效率降級。穿孔的深度的範圍可為0.5微米至5.0微米，但穿孔的深度可根據第二導電類型半導體層2306及主動層2305的厚度而不同。
第一電極2308a及第二電極2308b是藉由在發光層壓片L上沈積導電歐姆材料而形成。第一電極2308a及第二電極2308b可包含Ag、Al、Ni、Cr、Cu、Au、Pd、Pt、Sn、Ti、W、Rh、Ir、Ru、Mg、Zn及其合金中的至少一者。舉例而言，第二電極2308b可形成為相對於第二導電類型半導體層2306層壓的銀(Ag)歐姆電極層。銀(Ag)歐姆電極層亦可充當光反射層。由鎳(NI)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎢(W)製成的單層或其合金的層可交替選擇性地層壓於銀(Ag)層上。詳言之，Ni/Ti層、TiW/Pt層或Ti/W層可層壓於銀(Ag)層上，或此等層可交替層壓於銀(Ag)層上。
第一電極2308a可藉由層壓鉻(Cr)層及相對於第一導電類型半導體層2304在鉻(Cr)層上依序層壓Au/Pt/Ti層而形成，或可藉由層壓Al層及相對於第二導電類型半導體層2306在Al層依序層壓Ti/Ni/Au層而形成。除前述實施例之外，第一電極2308a及第二電極2308b可使用各種材料或層壓結構以便增強歐姆特性或反射特性。
絕緣層2303可具有暴露第一電極2308a及第二電極2308b的至少部分的開放區域，且第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b可連接至第一電極2308a及第二電極2308b。絕緣層2303可經由CVD製程在等於或低於500℃的溫度下沈積為具有範 圍為0.01微米至3微米的厚度。
第一電極2308a及第二電極2308b可安置於相同方向上，且可如下所述按照所謂的覆晶安裝於引線框架上。
特定言之，第一電極2308a可藉由導電穿孔而連接至第一電連接單元2309a，所述導電穿孔在發光層壓片L內經由第二導電類型半導體層2306及主動層2305而連接至第一導電類型半導體層2304。
可適當地調節導電穿孔的量、形狀、間距、與第一導電類型半導體層2304的接觸面積及其類似者以及第一電連接單元2309a以便降低接觸電阻，且導電穿孔及第一電連接單元2309a可配置成列及行以改良電流流動。
另一電極結構可包含：第二電極2308b，直接形成於第二導電類型半導體層2306上；以及第二電連接單元2309b，形成於第二電極2308b上。除了具有形成與第二導電類型半導體層2306的電歐姆連接的功能之外，第二電極2308b可由反光材料製成，進而，如圖35所說明，在LED晶片2310安裝為所謂的覆晶結構的狀態下，自主動層2305發射的光可在基板2301的方向上有效地發射。當然，第二電極2308b可根據主發光方向而由透光導電材料(諸如，透明導電氧化物)製成。
如上所述的雙電極結構可由絕緣層2303電性分離。絕緣層2303可由任何材料製成，只要所述材料具有電性絕緣性質。即，絕緣層2303可由具有電絕緣性質的任何材料製成，且此處，使用 具有低光吸收度的材料。舉例而言，可使用氧化矽或氮化矽，諸如，SiO2、SiOxNy、SixNy或其類似者。反光填料可分散於透光材料中以形成反光結構。
第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b可連接至第一電連接單元2309a及第二電連接單元2309b以分別充當LED晶片2310的外部端子。舉例而言，第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b可由金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鎢(W)、銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、NiSn、TiW、AuSn或其共熔金屬製成。在此狀況下，當LED晶片2310安裝於安裝基板2320上時，第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b可藉由使用共熔金屬而結合，以使得可不使用覆晶結合一般所需的焊料凸塊。與使用焊料凸塊的狀況相比，使用共熔金屬在安裝方法中有利地獲得優良熱耗散效果。在此狀況下，為了獲得優良熱耗散效果，第一電極襯墊2319a及第二電極襯墊2319b可形成為佔用相對大的面積。
除非另有描述，否則可參考上文參看圖32所述的內容來理解基板2301及發光層壓片L。同樣地，雖然未展示，但緩衝層可形成於發光層壓片L與基板2301之間。緩衝層可用作由氮化物或其類似者製成的未摻雜的半導體層，以減輕在緩衝層上生長的發光層壓片L的晶格缺陷。
基板2301可具有彼此相對的第一主表面及第二主表面，且不平整結構C(亦即，凹陷部及突起部)可形成於第一主表面 及第二主表面中的至少一者上。形成於基板2301的一表面上的不平整結構C可藉由蝕刻基板2301的一部分而形成以便由與基板的材料相同的材料製成。或者，不平整結構C可由與基板2301的材料不同的異質材料製成。
在例示性實施例中，因為不平整結構C形成於基板2301與第一導電類型半導體層2304之間的界面上，自主動層2305發射的光的路徑可廣泛變化，且因此，半導體層內吸收的光的光吸收比可減小，且光散射比可增大，從而提高光提取效率。
詳言之，不平整結構C可形成為具有規則或不規則形狀。用於形成不平整結構C的異質材料可為透明導體、透明絕緣體或具有優良反射率的材料。此處，作為透明絕緣體，可使用諸如SiO2、SiNx、Al2O3、HfO、TiO2或ZrO的材料。作為透明導體，可使用諸如ZnO的透明導電氧化物(TCO)、含有添加劑(例如，Mg、Ag、Zn、Sc、Hf、Zr、Te、Se、Ta、W、Nb、Cu、Si、Ni、Co、Mo、Cr、Sn)的氧化銦或其類似者。作為反射材料，可使用銀(Ag)、鋁(Al)或包含具有不同折射率的多層的分散式布拉格反射器(distributed Bragg reflector,DBR)。然而，例示性實施例不限於此。
可自第一導電類型半導體層2304移除基板2301。為了移除基板2301，可使用以雷射進行的雷射剝離(laser lift-off,LLO)製程、蝕刻或拋光製程。同樣地，在移除基板2301之後，可在第一導電類型半導體層2304的表面上形成凹陷部及突起部。
如圖35所說明，LED晶片2310安裝於安裝基板2320上。安裝基板2320包含形成於基板本體2311的上表面及下表面上的第一上方電極層2312a、第一下方電極層2312b、第二上方電極層2313a及第二下方電極層2313b，以及穿透基板本體2311以連接所述上方電極層及所述下方電極層的穿孔2313。基板本體2311可由樹脂、陶瓷或金屬製成，且所述上方電極層2312a、2313a及所述下方電極層2312b、2313b可為由金(Au)、銅(Cu)、銀(Ag)或鋁(Al)製成的金屬層。
當然，安裝了前述LED晶片2310的基板不限於圖35所說明的安裝基板2320的組態，且可使用具有用於驅動LED晶片2310的配線結構的任何基板。舉例而言，基板可為圖25至圖31的基板中的任一者，且可設置為LED晶片安裝於具有一對引線框架的封裝本體上的封裝結構。
<發光元件的其他實例>
亦可使用具有除上文所述的前述LED晶片的結構的各種結構的LED晶片。舉例而言，亦可有利地使用一種LED晶片，其中表面電漿極化子(surface-plasmon polaritons,SPP)形成於LED晶片的金屬-介電質邊界中以與量子阱激子交互作用，因此獲得顯著改良的光提取效率。
同時，發光元件420可經組態以包含藉由組合綠色、紅色及橙色磷光體與藍色LED晶片而發射白光的發光元件與紫光、藍光、綠光、紅光及紅外光發光元件中的至少一者。在此狀況下， 發光元件420可具有調整為範圍為鈉汽燈(演色指數：40)至太陽光等級(演色指數：100)或其類似者的演色指數(color rendering index,CRI)，且具有範圍為2000克爾文至20000克爾文等級的色溫以產生各種類型的白光。發光元件420可產生具有紫色、藍色、綠色、紅色、橙色的可見光或紅外光以根據周圍氛圍或情境而調整照明色。同樣地，光源裝置可產生具有刺激植物生長的特殊波長的光。
藉由將黃色、綠色、紅色磷光體塗覆至藍光LED晶片且將綠光LED及紅光LED中的至少一者組合至此而產生的白光具有兩個或兩個以上峰值波長，且可定位於連接圖36所說明的CIE1931色度圖的(x,y)坐標(0.4476,0.4074)、(0.3484,0.3516)、(0.3101,0.3162)、(0.3128,0.3292)、(0.3333,0.3333)的區段中。或者，白光可定位於由黑體輻射的光譜及所述區段圍繞的區域中。白光的色溫對應於2000克爾文至20000克爾文的範圍。
磷光體可具有以下實驗式及顏色。
氧化物系統：黃色及綠色Y3Al5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、Lu3Al5O12：Ce
矽化物系統：黃色及綠色(Ba,Sr)2SiO4：Eu、黃色及橙色(Ba,Sr)3SiO5：Ce
氮化物系統：綠色β-SiAlON：Eu、黃色L3Si6O11：Ce、橙色α-SiAlON：Eu、紅色CaAlSiN3：Eu、Sr2Si5N8：Eu、SrSiAl4N7：Eu
氟化物系統：KSF系統紅色K2SiF6：Mn4+
磷光體組成應基本上符合化學計量(Stoichiometry)，且各別元素可取代為元素周期表的各別族的不同元素。舉例而言，鍶(Sr)可取代為鹼土金屬中的鋇(Ba)、鈣(Ca)、鎂(Mg)或其類似者，且釔(Y)可取代為鋱(Tb)、鑥(Lu)、鈧(Sc)、釓(Gd)或其類似者。且，銪(EU)(即，活化劑)可根據能階而取代為鈰(Ce)、鋱(Tb)、鐠(Pr)、鉺(Er)、鐿(Yb)或其類似者，且活化劑可獨立應用，或共活化劑或其類似者可另外應用以改變特性。
同樣地，諸如量子點或其類似者的材料可作為替換磷光體的材料來應用，且磷光體及量子點可組合地或獨立地用於LED中。
量子點可具有包含諸如CdSe、InP或其類似者的核心(3至10奈米)、諸如ZnS、ZnSe或其類似者的外殼(0.5至2奈米)及使核心與外殼穩定的配位子(ligand)的結構，且可根據尺寸來實施各種顏色。
下文表1展示使用藍光LED(440奈米至460奈米)的白光發光元件的應用領域中的磷光體的類型。
磷光體或量子阱可藉由使用以下方法中的至少一者來塗 覆：將其噴射於發光元件上的方法、作為膜來覆蓋的方法及作為陶瓷磷光體薄片來附著的方法，或其類似者。
作為噴射方法，通常使用噴灑、噴塗或其類似者，且噴灑包含氣動方法及機械方法，諸如，螺釘緊固方案、線性類型緊固方案或其類似者。經由噴射方法，可經由極少量的排放來控制點(dotting)的量，且可藉此控制色坐標(或色度)。在晶圓級或在安裝了LED的安裝板上集體地塗覆磷光體的方法的狀況下，可提高生產率且可容易控制厚度。
直接將磷光體或量子點作為膜來覆蓋發光元件的方法可包含電泳、網版印刷(screen printing)或磷光體成型方法，但此等方法可根據是否需要塗佈晶片的側表面而具有差異。
同時，為了在具有不同發光波長的兩種類型的磷光體中控制長波長發光磷光體再吸收以短波長發射的光的效率，可設置具有不同發光波長的兩種類型的磷光體層，且為了將晶片及兩種或兩種以上波長的再吸收及干擾減到最少，可在各別層之間包含DBR(ODR)層。為了形成均勻塗佈的膜，將磷光體製造為膜或陶瓷形式，且附著至晶片或發光元件。
為了區別光效率及光分佈特性，光轉換材料可按遠端形式來定位，且在此狀況下，光轉換材料可根據耐久性及耐熱性而與諸如光透射聚合物、玻璃或其類似者的材料一起定位。
磷光體塗覆技術對判定LED元件的光特性起最重要的作用，因此已按各種方式研究控制磷光體塗覆層的厚度、均勻磷光 體分佈及其類似者的技術。
量子點(quantum dot,QD)亦可按照與磷光體相同的方式而定位於發光元件中，且可定位於玻璃或透光聚合物材料中以執行光學轉換。
在本例示性實施例中，將發光元件說明為其中包含LED晶片的單個封裝單元，但所有例示性實施例不限於此。舉例而言，發光元件120可為LED晶片自身。在此狀況下，LED晶片可為COB型晶片，且可安裝於板上，且經由覆晶結合方法或線結合方法而直接電連接至板。
同樣地，多個發光元件可配置於板上。在此狀況下，發光元件可為產生具有相同波長的光的相同類型的發光元件或可為產生不同波長的光的各種類型的發光元件。在本例示性實施例中，說明配置了多個發光元件，但所有例示性實施例不限於此，且可設置單個發光元件。
使用如上所述的LED的發光裝置可根據其用途而分類為室內發光裝置及室外發光裝置。室內LED發光裝置可包含燈、螢光燈(LED燈管)、替換現有發光燈具的平板型發光裝置(改裝)，且室外LED發光裝置可包含路燈、安全燈、泛光燈、景觀燈、交通燈及其類似者。
同樣地，使用LED的發光裝置可用作車輛的內部或外部光源。作為內部光源時，使用LED的發光裝置可用作車輛的車內燈、閱讀燈或作為各種儀錶板光源。作為外部光源時，使用LED 的發光裝置可用作諸如頭燈、刹車燈、轉向燈、霧燈、行駛燈及其類似者的車輛發光燈具的光源。
此外，LED發光裝置亦可適用作用於機器人或各種機械設施中的光源。特定言之，使用特定波長帶的LED發光可加速植物生長，且使使用者的情緒穩定或使用敏感度(或情緒化)發光(illumination或lighting)來治療疾病。
將參看圖37至圖40來描述使用如上所述的發光元件的發光系統。根據本例示性實施例的發光系統可能夠提供具有敏感度(或情緒化)發光的發光元件，而不是充當簡單的發光元件，具有敏感度(或情緒化)發光的發光元件能夠根據周圍環境(例如，溫度及濕度條件)來自動地調整色溫且滿足人類需要。
圖37為示意性地說明根據本揭露的一實施例的發光系統的方塊圖。
參看圖37，根據本揭露的一實施例的發光系統10000可包含感測單元10010、控制單元10020、驅動單元10030及發光單元10040。
感測單元10010可安裝於室內或室外區域中，且可具有溫度感測器10011及濕度感測器10012以量測周圍溫度及濕度中的至少一個空氣條件。感測單元10010將所量測的至少一個空氣條件(亦即，溫度及濕度中的至少一者)傳輸至電性連接至感測單元10010的控制單元10020。
控制單元10020可比較所量測的空氣的溫度及濕度與使 用者預先設定的空氣條件設定(溫度及濕度範圍)，且根據比較結果而判定對應於所述空氣條件的發光單元10040的色溫。控制單元10020電性連接至驅動單元10030，且控制驅動單元10030以驅動發光單元10040。
發光單元10040根據由驅動單元1003供應的電力來操作。發光單元10040可包含圖1、圖8及圖15所說明的至少一個發光元件。舉例而言，如圖38所說明，發光單元10040可包含具有不同色溫的第一發光元件10041及第二發光元件10042，且發光元件10041及10042中的每一者可包含發射相同白光的多個發光元件。
第一發光元件10041可發射具有第一色溫的白光，且第二發光元件10042可發射具有第二色溫的白光。在此狀況下，第一色溫可低於第二色溫。相反，第一色溫可高於第二色溫。此處，具有相對低的色溫的白光對應於暖白光，且具有相對高的色溫的白光對應於冷白光。當電力供應至第一發光元件10041及第二發光元件10042時，第一發光元件10041及第二發光元件10042分別發射具有第一色溫及第二色溫的白光，且各別白光光束經混合以實施具有由控制單元10020判定的色溫的白光。
詳言之，在第一色溫低於第二色溫的狀況下，若由控制單元10020判定的色溫相對高，則第一發光元件10041的光的量可減少且第二發光元件10042的光的量可增加以實施具有預定色溫的混合白光。相反，當預定色溫相對低時，第一發光元件10041 的量可增加且第二發光元件10042的量可減少以實施具有預定色溫的混合白光。此處，各別發光元件10041及10042的光的量可藉由調節電力而調整全部發光元件的光的量來實施，或可藉由調整所驅動的發光元件的量而實施。
圖39為說明用於控制圖37所說明的發光系統的方法的流程圖。參看圖39，首先，使用者經由控制單元10020根據溫度及濕度範圍而設定色溫(S10)。所設定的溫度及濕度資料儲存於控制單元10020中。
一般而言，當色溫等於或大於6000克爾文時，可產生提供冷感覺的顏色(諸如，藍色)，且當色溫小於4000克爾文時，可產生提供暖感覺的顏色(諸如，紅色)。因此，在本實施例中，當溫度及濕度分別超過20℃及60%時，使用者可經由控制單元10020將發光單元10040設定為接通的以具有高於6000克爾文的色溫，當溫度及濕度的範圍分別為10℃至20℃及40%至60%時，使用者可經由控制單元10020將發光單元10040設定為接通的以具有範圍為4000克爾文至6000克爾文的色溫，且當溫度及濕度分別低於10℃及40%時，使用者可經由控制單元10020將發光單元10040設定為接通的以具有低於4000克爾文的色溫。
接著，感測單元10010量測周圍溫度及濕度中的至少一個條件(S20)。由感測單元10010量測的溫度及濕度被傳輸至控制單元10020。
隨後，控制單元10020比較自感測單元10010傳輸的量 測值與預先設定值(S30)。此處，量測值為由感測單元10010量測的溫度及濕度資料，且預先設定值為由使用者預先設定且儲存於控制單元10020中的溫度及濕度值。即，控制單元10020比較所量測的溫度及濕度等級與預先設定的溫度及濕度等級。
控制單元10020判定量測值是否滿足預先設定值範圍(S40)。當量測值滿足預先設定值範圍時，控制單元10020維持當前色溫，且繼續量測溫度及濕度(S20)。同時，當量測值不滿足預先設定值範圍時，控制單元10020偵測對應於量測值的預先設定值且判定對應的色溫(S50)。此後，控制單元10020控制驅動單元10030以驅動發光單元10040來具有預定色溫。
接著，驅動單元10030驅動發光單元10040以具有預定色溫(S60)。即，驅動單元10030供應所需電力以驅動發光單元10040來實施預定色溫。因此，發光單元10040可經調整以具有對應於由使用者根據周圍溫度及濕度預先設定的溫度及濕度的色溫。
以此方式，發光系統能夠根據周圍溫度及濕度的改變而自動地調節室內發光單元的色溫，藉此滿足根據周圍自然環境的改變而變化的人類情緒且提供心理穩定性。
圖40為示意性地說明圖37所說明的發光系統的使用的視圖。如圖40所說明，發光單元10040可安裝於天花板上作為室內燈。此處，感測單元10010可實施為獨立元件且安裝於外牆上，以便量測室外溫度及濕度。控制單元10020可安裝於室內區域中， 以允許使用者容易地執行設定及確定操作。然而，根據例示性實施例的發光系統不限於此，且可安裝於位於內部發光元件的位置中的牆壁上或可適用於可在室內及室外區域中使用的燈，諸如，檯燈或其類似者。
將參看圖41至圖44來描述使用前述發光元件的發光系統的另一實例。根據本實施例的發光系統可藉由偵測所監視的目標的運動及在所監視的目標的位置處的發光強度而自動地執行預定控制，且自動地執行預定控制。
圖41為根據另一例示性實施例的發光系統的方塊圖。
參看圖41，根據本實施例的發光系統10000'包含無線感測模組10100及無線發光控制裝置10200。
無線感測模組10100可包含運動感測器10100、感測照明強度的照明強度感測器10120及產生無線信號且傳輸所述無線信號的第一無線通信單元，所述無線信號包含來自運動感測器10110的運動感測信號及來自照明強度感測器10120的照明強度感測信號且符合預定通信協定。第一無線通信單元可組態為產生符合預先設定的通信協定的ZigBee信號且傳輸所述ZigBee信號的第一ZigBee通信單元10130。
無線發光控制裝置10200可包含自第一無線通信單元接收無線信號且復原感測信號的第二無線通信單元、分析來自第二無線通信單元的感測信號的感測信號分析單元10220及基於來自感測信號分析單元10220的分析結果而執行預定控制的操作控制 單元10230。第二無線通信單元可組態為自第一ZigBee通信單元接收ZigBee信號且復原感測信號的第二ZigBee通信單元10210。
圖42為說明根據一例示性實施例的ZigBee信號的格式的視圖。
參看圖33，來自第一ZigBee通信單元10130的ZigBee信號可包含定義通信頻道的頻道資訊(CH)、定義無線網路的無線網路識別(ID)資訊(PAN_ID)、表示目標元件的元件位址(Ded_Add)及包含運動及照明強度信號的感測資料。
同樣地，來自第二ZigBee通信單元10210的ZigBee信號可包含定義通信頻道的頻道資訊(CH)、定義無線網路的無線網路識別(ID)資訊(PAN_ID)、表示目標元件的元件位址(Ded_Add)及包含運動及照明強度信號的感測資料。
基於所感測的運動及所感測的照明強度，感測信號分析單元10220可分析來自第二ZigBee通信單元10210的感測信號以偵測多個條件中的已滿足條件。
此處，操作控制單元10230可基於由感測信號分析單元10220預先設定的多個條件而設定多個控制，且執行對應於由感測信號分析單元10220偵測的條件的控制。
圖43為說明根據一例示性實施例的感測信號分析單元及操作控制單元的視圖。參看圖43，舉例而言，基於所感測的運動及所感測的發光強度，感測信號分析單元10220可分析來自第二ZigBee通信單元10210的感測信號且偵測第一、第二及第三條件 (條件1、條件2及條件3)中的已滿足條件。
在此狀況下，操作控制單元10230可設定對應於由感測信號分析單元10220預先設定的第一、第二及第三條件(條件1、條件2及條件3)的第一、第二及第三控制(控制1、控制2及控制3)，且執行對應於由感測信號分析單元10220偵測的條件的控制。
圖44為說明根據一例示性實施例的無線發光系統的操作的流程圖。
在圖44中，在操作S110中，運動感測器10110偵測運動。在操作S120中，照明強度感測器10120偵測照明強度。操作S200為傳輸及接收ZigBee信號的處理程序。操作S200可包含藉由第一ZigBee通信單元10130傳輸ZigBee信號的操作S130，及藉由第二ZigBee通信單元10210接收ZigBee信號的操作S210。在操作S220中，感測信號分析單元10220分析感測信號。在操作S230中，操作控制單元10230執行預定控制。在操作S240中，判定是否終止發光系統。
將參看圖41至圖44來描述根據一例示性實施例的無線感測模組及無線發光控制裝置的操作。
首先，將參看圖41、圖42及圖44來描述根據例示性實施例的無線發光系統的無線感測模組10100。根據例示性實施例的無線發光系統10100安裝於安裝發光元件的位置，以偵測發光元件的電流的當前照明強度且偵測發光元件附近的人類運動。
即，無線感測模組10100的運動感測器10110組態為能夠感測人類的紅外線感測器或其類似者。運動感測器10100感測運動且將其提供至第一ZigBee通信單元10130(圖44中的S110)。無線感測模組10100的照明強度感測器10120感測照明強度且將其提供至第一ZigBee通信單元10130(S120)。
因此，第一ZigBee通信單元10130產生ZigBee信號且無線地傳輸所產生的ZigBee信號，所述ZigBee信號包含來自運動感測器10100的運動感測信號及來自照明強度感測器10120的照明強度感測信號且符合預先設定的通信協定(S130)。
參看圖42，來自第一ZigBee通信單元10130的ZigBee信號可包含定義通信頻道的頻道資訊(CH)、定義無線網路的無線網路識別(ID)資訊(PAN_ID)、表示目標元件的元件位址(Ded_Add)及感測資料，且此處，感測資料包含運動值及照明強度值。
接著，將參看圖41至圖44來描述根據一例示性實施例的無線發光系統的無線發光控制裝置10200。根據一例示性實施例的無線發光系統的無線發光控制裝置10200可根據包含於來自無線感測模組10100的ZigBee信號中的照明強度值及運動值而控制預定操作。
即，根據例示性實施例的無線發光控制裝置10200的第二ZigBee通信單元10210自第一ZigBee通信單元10130接收ZigBee信號，自所述ZigBee信號復原感測信號，且將所復原的感 測信號提供至感測信號分析單元10200(圖44中的S210)。
參看圖42，來自第二ZigBee通信單元10210的ZigBee信號可包含定義通信頻道的頻道資訊(CH)、定義無線網路的無線網路識別(ID)資訊(PAN_ID)、表示目標元件的元件位址(Ded_Add)及感測資料。無線網路可基於頻道資訊(CH)及無線網路ID資訊(PAN_ID)而識別，且所感測的元件可基於元件位址而辨識。感測信號包含運動值及照明強度值。
且，參看圖41，感測信號分析單元10220分析包含於來自第二ZigBee通信單元10210的感測信號中的照明強度值及運動值，且將分析結果提供至操作控制單元10230(圖44中的S220)。
因此，操作控制單元10230可根據來自感測信號分析單元10220的分析結果而執行預定控制(S230)。
基於所感測的運動及所感測的照明強度，感測信號分析單元10220可分析來自第二ZigBee通信單元10210的感測信號且偵測多個條件中的已滿足條件。此處，操作控制單元10230可設定對應於由感測信號分析單元10220預先設定的多個條件的多個控制，且執行對應於由感測信號分析單元10220偵測的條件的控制。
舉例而言，參看圖43，感測信號分析單元10220可藉由分析來自第二ZigBee通信單元10210的感測信號基於所感測的人類運動及所感測的照明強度而偵測第一、第二及第三條件(條件1、條件2及條件3)中的已滿足條件。
在此狀況下，操作控制單元10230可設定對應於由感測信號分析單元10220預先設定的第一、第二及第三條件(條件1、條件2及條件3)的第一、第二及第三控制(控制1、控制2及控制3)，且執行對應於由感測信號分析單元10220偵測的條件的控制。
舉例而言，當第一條件(條件1)對應於在前門處感測到人類運動且前門處的照明強度不低(不暗)的狀況時，第一控制可切斷所有預定燈。當第二條件(條件2)對應於在前門處感測到人類運動且前門處的照明強度低(昏暗)的狀況時，第二控制可接通一些預先設定的燈(亦即，前門處的一些燈及起居室中的一些燈)。當第三條件(條件3)對應於在門擋處感測到人類運動且前門處的照明強度極低(極暗)的狀況時，第三控制可接通所有的預先設定的燈。
不同於前述狀況，除接通或切斷燈的操作以外，第一、第二及第三控制可根據預先設定的操作按各種方式應用。舉例而言，第一、第二及第三控制可在夏天與燈及空調的操作相關聯，或可在冬天與燈及暖氣的操作相關聯。
將參看圖45至圖48來描述使用前述發光元件的發光系統的另一實例。
圖45為示意性地說明根據另一例示性實施例的發光系統的構成部件的方塊圖。根據本實施例的發光系統10000"可包含運動感測器單元11000、照明強度感測器單元12000、發光單元13000 及控制單元14000。
運動感測器單元11000感測物件的運動。舉例而言，發光系統可附接至可移動物件(諸如，集裝箱(container)或車輛)，且運動感測器單元11000感測移動的物件的運動。當感測到被附接發光系統的物件的運動時，運動感測器單元11000將信號輸出至控制單元14000且發光系統啟動。運動感測器單元11000可包含加速度計、地磁感測器，或其類似者。
照明強度感測器單元12000(一種類型的光學感測器)量測周圍環境的照明強度。當運動感測器單元11000感測到被附接照明發光系統的物件的運動時，照明強度感測器單元12000根據由控制單元14000輸出的信號而啟動。發光系統在夜間工作期間或在黑暗環境中發光以使工人或操作者注意其周圍環境，且使司機在夜間確保可見度。因此，甚至當感測到被附接發光系統的物件的運動時，若高於預定等級的照明強度得以確保(在白天期間)，則發光系統不需要發光。且，甚至在白天，若下雨，則照明強度可能相當低，因此需要向工人或操作者告知集裝箱的移動，且因此，發光單元需要發射光。因此，是否接通發光單元13000是根據由照明強度感測器單元12000量測的照明強度值而判定。
照明強度感測器單元12000量測周圍環境的照明強度，且將量測值輸出至如下所述的控制單元14000。同時，當照明強度值等於或高於預先設定值時，發光單元13000不需要發射光，因此整個系統終止。
當由照明強度感測器單元12000量測的照明強度值低於預先設定值時，發光單元13000發射光。工人或操作者可辨識來自發光單元1300的光發射，以辨識集裝箱或其類似者的移動。作為發光單元13000，可使用前述發光元件。
且，發光單元13000可根據周圍環境的照明強度值而調整其光發射的強度。當周圍環境的照明強度值低時，發光單元13000可提高其光發射的強度，且當周圍環境的照明強度值相對高時，發光單元13000可降低其光發射的強度，因此防止電力浪費。
控制單元14000總體控制運動感測器單元1100、照明強度感測器單元12000及發光單元13000。當運動感測器單元11000感測到被附接發光系統的物件的運動且將信號輸出至控制單元14000時，控制單元14000將操作信號輸出至照明強度感測器單元12000。控制單元14000接收由照明強度感測器單元12000量測的照明強度值，且判定是否接通(操作)發光單元13000。
圖46為說明用於控制發光系統的方法的流程圖。下文中，將參看圖46來描述用於控制發光系統的方法。
首先，感測被附接發光系統的物件的運動且輸出操作信號(S310)。舉例而言，運動感測器單元11000可感測安裝有發光系統的集裝箱或車輛的運動，且當感測到集裝箱或車輛的運動時，運動感測器單元11000輸出操作信號。操作信號可為用於啟動總電力的信號。即，當感測到集裝箱或車輛的運動時，運動感測器單元11000將操作信號輸出至控制單元14000。
接著，基於操作信號，量測周圍環境的照明強度且輸出照明強度值(S320)。當操作信號施加至控制單元14000時，控制單元14000將信號輸出至照明強度感測器單元12000，且照明強度感測器單元12000接著量測周圍環境的照明強度。照明強度感測器單元12000將周圍環境的所量測的照明強度值輸出至控制單元14000。此後，是否接通發光單元是根據照明強度值而判定，且發光單元根據所述判定而發射光。
首先，照明強度值與預先設定值比較以用於判定。當照明強度值輸入至控制單元14000時，控制單元14000比較所接收的照明強度值與所儲存的預先設定值且判定所接收的照明強度值是否低於所儲存的預先設定值。此處，預先設定值為用於判定是否接通照明元件的值。舉例而言，預先設定值可為工人或司機可能難以用裸眼辨識物件或可能在一情形(例如，開始日落的情形)下犯錯誤時的照明強度值。
當由照明強度感測器單元12000量測的照明強度值高於預先設定值時，發光單元的發光為不需要的，因此控制單元14000使整個系統停機。
同時，當由照明強度感測器單元12000量測的照明強度值高於預先設定值時，發光單元的發光為需要的，因此控制單元14000將信號輸出至發光單元13000且發光單元13000發射光(S340)。
圖47為說明根據另一例示性實施例的用於控制發光系統 的方法的流程圖。下文中，將描述根據另一例示性實施例的用於控制發光系統的方法。然而，將省略與如上文參看圖46所述的用於控制發光系統的方法的程序相同的程序。
如圖47所說明，在根據本實施例的用於控制發光系統的方法的狀況下，發光單元的光發射的強度可根據周圍環境的照明強度值而調節。
如上所述，照明強度感測器單元12000將照明強度值輸出至控制單元14000(S320)。當照明強度值低於預先設定值(S330)時，控制單元14000判定照明強度值的範圍(S340-1)。控制單元14000具有細分的照明強度值的範圍，基於此，控制單元14000判定所量測的照明強度值的範圍。
接著，當照明強度值的範圍得以判定時，控制單元14000判定照明單元的光發射的強度(S340-2)，且因此，發光單元13000發射光(S340-3)。發光單元的光發射的強度可根據照明強度值而劃分，且此處，照明強度值根據天氣、時間及周圍環境而變化，因此發光單元的光發射的強度亦可被調節。藉由根據照明強度值的範圍而調節光發射的強度，可防止電力浪費且可將工人或操作者的注意力吸引至其周圍環境。
圖48為說明根據另一例示性實施例的用於控制發光系統的方法的流程圖。下文中，將描述根據另一例示性實施例的用於控制發光系統的方法。然而，將省略與如上文參看圖46及圖47所述的用於控制發光系統的方法的程序相同的程序。
根據本實施例的用於控制發光系統的方法更包含判定被附接發光系統的物件的運動是否維持於發光單元13000發射光的狀態的操作S350，及判定是否維持光發射。
首先，當發光單元13000開始發射光時，可基於被安裝發光系統的集裝箱或車輛是否移動而判定光發射的終止。此處，當集裝箱的運動停止時，可判定其操作已終止。另外，當車輛在行人穿越道處暫時停止時，發光單元的光發射可停止以防止干擾迎面而來的司機的視野。
當集裝箱或車輛再次移動時，運動感測器單元11000操作且發光單元14000可開始發射光。
是否維持光發射可基於被附接發光系統的物件的運動是否由運動感測器單元11000感測到而判定。當物件的運動由運動感測器單元11000連續地感測到時，再次量測照明強度且判定是否維持光發射。同時，當未感測到物件的運動時，系統終止。
使用如上文所述的LED的發光裝置可根據產品類型、位置及用途在其光學設計方面被更改。舉例而言，關於前述敏感度照明，除控制發光的顏色、溫度、亮度及色調的技術之外，亦可提供用於藉由使用利用諸如智慧電話的攜帶型元件的無線(遠端)控制技術來控制發光的技術。
同樣地，另外，旨在達成LED光源的獨特目的及藉由將通信功能添加至LED發光裝置及顯示元件而作為通信單元的目的的可見光無線通信技術可為可用的。此是因為，與現有光源相比， LED光源有利地具有較長的壽命及優良的電力效率，實施各種顏色，支援用於數位通信的高切換速率，且可用於數位控制。
可見光無線通信技術為藉由使用具有可由人眼辨識的可見光波長帶的光而無線地傳送資訊的無線通信技術。可見光無線通信技術與有線光學通信技術的不同之處在於其使用具有可見光波長帶的光，且與有線光學通信技術的不同之處在於通信環境是基於無線方案。
同樣地，不同於RF無線通信，可見光無線通信技術具有優良的便利性及實體安全性質在於：其可自由地得以使用而無需在頻率使用方面進行調節或准許；不同之處在於：使用者可用其眼睛檢查通信鏈路，且綜上所述，可見光無線通信技術的特徵在於獲得作為光源的獨特自的及通信功能的融合技術(或會聚技術)。
如上文所闡述，根據例示性實施例，可提供發光裝置，所述發光裝置能夠藉由克服根據自然對流的有限的熱輻射效率以顯著地提高熱輻射效率而延長光源的使用壽命且改良光輸出。
另外，可提供發光裝置，所述發光裝置具有落入ANSI標準內的尺寸，同時具有增強的熱耗散效率。
例示性實施例的各種優點及效應不限於以上描述，且將經由特定例示性實施例的解釋而更容易理解。
儘管已結合實施例展示且描述了本發明，但熟習此項技術者將顯而易見的是，在不脫離如由隨附申請專利範圍界定的本 發明的精神及範疇的情況下，可進行修改及變化。
10‧‧‧發光裝置
100‧‧‧基底
110‧‧‧耦接緣邊
111‧‧‧凸緣部分
112‧‧‧凹槽
120‧‧‧支撐板
120a‧‧‧表面
121‧‧‧熱輻射鰭片
122‧‧‧固定部分
123‧‧‧側壁
130‧‧‧空氣排放孔
200‧‧‧外殼
210‧‧‧端子部分
220‧‧‧通道部分
221‧‧‧第一通道
222‧‧‧第二通道
230‧‧‧空氣引入孔
300‧‧‧冷卻風扇
400‧‧‧光源模組
410‧‧‧基板
420‧‧‧發光元件
500‧‧‧回流防止部分
510‧‧‧環狀本體
511‧‧‧中央孔
520‧‧‧導銷
600‧‧‧蓋子
610‧‧‧透鏡
O‧‧‧中心軸
s‧‧‧螺釘

Claims (10)

  1. 一種發光裝置，包括：基底，包括耦接緣邊以及設置於所述耦接緣邊的內側上的支撐板；外殼，經組態以耦接至所述耦接緣邊，以使得所述支撐板被覆蓋，所述外殼包括經組態以導引空氣的引入的通道部分以及經組態以將經由所述通道部分而導引的所述空氣引入至所述外殼的內部空間中的空氣引入孔；冷卻風扇，安置於由所述外殼覆蓋的所述支撐板的上表面上，其中所述冷卻風扇經組態以將經由所述空氣引入孔而引入的所述空氣吸入至所述外殼的所述內部空間中，且經由所述基底中的空氣排放孔而向外排放所述所吸入的空氣；以及光源模組，安裝於所述支撐板的下表面上，其中所述通道部分沿著所述外殼的外表面提供以階梯方式凹陷的區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述空氣引入孔在所述通道部分內以所述階梯方式凹陷的所述區域內沿著所述外殼的圓周而包括環狀形狀，且其中所述通道部分自所述外殼的下端沿著所述外殼的外側向上延伸，以與所述空氣引入孔連通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述空氣引入孔沿著所述外殼的圓周而包括環狀形狀， 且其中所述通道部分包括：第一通道，在對應於所述空氣引入孔的位置中沿著所述外殼的所述圓周，以與所述空氣引入孔連通；以及第二通道，自所述第一通道延伸至所述外殼的下端以向外部暴露。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述通道部分包括多個通道，且所述多個通道中的至少一者在所述外殼的所述外表面中凹進以與所述空氣引入孔連通。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述耦接緣邊包括具有對應於所述通道部分的形狀及位置的凹槽，以使得所述耦接緣邊可操作以與所述外殼的所述通道部分連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述耦接緣邊包括：凸緣部分，自所述耦接緣邊的下端向外突起，其中所述凸緣部分包括形成於所述耦接緣邊的圓周中的多個通氣孔。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述基底在所述支撐板的外圓周表面與所述耦接緣邊的內表面之間更包括空氣排放孔以徑向排放經引入至所述外殼的所述內部空間中的所述空氣。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述基底在所述支撐板的中央部分中更包括空氣排放孔以排放經引入至所 述外殼的所述內部空間中的所述空氣。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中所述基底在面向所述冷卻風扇的所述支撐板的所述上表面上包括多個熱輻射鰭片。
  10. 一種發光裝置，包括：基底，包括空氣排放孔；外殼，包括：通道部分，沿著所述外殼的外表面以階梯方式由凹陷區域所提供；及空氣引入孔，經組態以將經由所述通道部分而導引的空氣引入至所述外殼的內部空間中，其中所述外殼經組態以安置於所述基底的上側上；冷卻風扇，經組態以安置於所述外殼內，且經組態以將所述空氣吸入至所述外殼的所述內部空間中，且經由所述空氣排放孔而向外排放所述所吸入的空氣；以及光源模組，經組態以安置於所述基底的下側上，且包括至少一個發光元件及安置於所述發光元件上的至少一個透鏡。
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