TW201511370A - 發光二極體裝置 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體裝置，包含一高導熱載體、至少一發光二極體晶粒及一光學透鏡。高導熱載體包含一支撐件；發光二極體晶粒設置於高導熱載體上；支撐件係將光學透鏡撐立於發光二極體晶粒上方，使一光學腔室形成於發光二極體晶粒及光學透鏡之間。光學腔室內填注有空氣。

Description

發光二極體裝置

本發明係有關於一種發光裝置，尤指一種以發光二極體作為發光源之發光二極體發光裝置。

配合參閱第一圖，為習知之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置包含一晶粒黏著層110、一第一電極120、一第二電極130、一連接件140、一支撐件150、複數發光二極體晶粒160、一黏著膠170及一光學透鏡180。連接件140係設置於晶粒黏著層110、第一電極120及第二電極120之間，用以連接晶粒黏著層110、第一電極120及第二電極130。發光二極體晶粒160設置於晶粒黏著層110，並通過複數導線190以與第一電極120及第二電極130形成電性連接。支撐件150設置於第一電極120及第二電極130上，用以將光學透鏡180撐立於發光二極體晶粒160上方，光學透鏡180係與晶粒黏著層110、第一電極120、第二電極130及發光二極體晶粒160共同界定用以填充黏著膠170的區域，黏著膠170完全地填滿於光學透鏡180與晶粒黏著層110、第一電極120、第二電極130及發光二極體晶粒160共同界定的區域中，如此一來，發光二極體裝置可以具有較大的發光角度(view angle)，如第二圖所示。由第二圖所示之配光曲線C1可知，發光二極體裝置在0度兩側分別各55度位置的照度可以達到20勒克斯(lux)以上，藉以提供具有大出光角度的光束。

然而，當發光二極體裝置需要被應用在窄光源提供的領域，例如聚光燈、投光燈、探照燈、MR16、PAR燈、GU10、AR111、洗牆燈或手電筒時，則必須在發光二極體裝置之光學透鏡180前端額外裝設一二次光學透鏡或反射元件來縮小發光二極體裝置的發光角度，如此一來，將擴大發光二極體裝置的幾何體積。

再者，當發光二極體裝置被應用於具特定收光角度之導光元件(如導光板、導光柱)上，例如:投影機光源裝置、導光元件型光源裝置，發光二極體裝置將受限於導光元件本身特定的有效收光角度(例如+/-35度)，而使得發光二極體裝置的有效光利用率大幅地降低。

鑒於先前技術所述，本揭示內容之一技術態樣，在於提供一種發光二極體發光裝置。

為達上述目的，本技術態樣之一實施方式提供一種發光二極體發光裝置，發光二極體裝置包含一高導熱載體、至少一發光二極體晶粒及一光學透鏡。高導熱載體包含一支撐件，發光二極體晶粒設置於高導熱載體上；支撐件將光學透鏡撐立於發光二極體晶粒上方，使一光學腔室形成於發光二極體晶粒及光學透鏡之間，光學腔室內填注有空氣。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一高導熱基板，支撐件及高導熱基板為一體成型。

在本技術態樣其他實施方式中，光學透鏡及支撐件為一體成型。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含一覆蓋層，覆蓋層包覆發光二極體晶粒。

在本技術態樣其他實施方式中，覆蓋層的材質為矽膠、環氧樹脂、矽膠與環氧樹脂混合物、高分子材料或玻璃。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含設置於覆蓋層內之光學擴散粒子。

在本技術態樣其他實施方式中，光學擴散粒子為二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈦粒子、氟化鈣粒子、碳酸鈣粒子或硫酸鋇粒子。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含設置於覆蓋層內之光波長轉換粒子。

在本技術態樣其他實施方式中，光波長轉換粒子為釔鋁石榴石螢光粉、矽酸鹽螢光粉、鋱鋁石榴石螢光粉、氧化物螢光粉、氮化物螢光粉或鋁氧化物螢光粉。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一高導熱基板、一第一電極及一第二電極，第一電極及第二電極設置於高導熱基板上，發光二極體晶粒電連接於第一電極及第二電極。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一絕緣層及一防焊漆層，絕緣層設置於高導熱基板上，第一電極及第二電極設置於絕緣層上，防焊漆層設置於第一電極及第二電極上，支撐件設置於防焊漆層上。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含一膠材，所述膠材設置於支撐件及防焊漆層之間，用以將支撐件固定於防焊漆層上。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體晶粒為覆晶晶粒。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含至少一導線，發光二極體晶粒通過導線與第一電極及第二電極形成電性連接。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱基板包含一上表面、一相對於上表面之下表面，以及貫穿上表面及下表面之複數穿孔部，第一電極及第二電極分別設置於上表面、下表面及穿孔部。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體晶粒為垂直電極結構的發光二極體晶粒。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體晶粒為同側電極結構的發光二極體晶粒。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一晶粒黏著層，設置於第一電極及第二電極之間，發光二極體晶粒設置於晶粒黏著層，並通過導線與第一電極及第二電極形成電性連接。

在本技術態樣其他實施方式中，晶粒黏著層係使用銅、鋁、金、銀、鐵、鎳及其合金之其中之一者所構成。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一連接件，設置於晶粒黏著層、第一電極及第二電極之間，用以連接晶粒黏著層、第一電極及第二電極。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱基板具有一凹部，晶粒黏著層設置於凹部，發光二極體設置於晶粒黏著層，並通過導線與第一電極及第二電極形成電性連接。

在本技術態樣其他實施方式中，高導熱載體更包含一連接件，設置於第一電極、第二電極及絕緣層之間，連接件用以將第一電極及第二電極固定於絕緣層上。

在本技術態樣其他實施方式中，支撐件為聚鄰苯二甲醯胺、液晶聚合物、聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯、矽樹脂、環氧樹脂、玻璃、高分子材料、陶瓷材料、油墨防焊材料或金屬所構成。

在本技術態樣其他實施方式中，光學透鏡為平凸透鏡、凹凸透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平板透鏡及菲涅耳透鏡之其中之一者。

在本技術態樣其他實施方式中，光學透鏡的材質為矽膠、環氧樹脂、矽膠與環氧樹脂混合物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、高分子材料之其中之一者。

在本技術態樣其他實施方式中，發光二極體裝置更包含一結合件，結合件係結合支撐件及光學透鏡。

100、20、30、40、50、60、70、80、90‧‧‧高導熱載體

1000、400、500、600、700、800、900‧‧‧高導熱基板

1002、601‧‧‧凹部

1004、9060‧‧‧穿孔部

1006、9004‧‧‧下表面

1008、120、202、302、408、508、608、708、808、908‧‧‧第一電極

1010、130、204、304、410、510、610、710、810、910‧‧‧第二電極

1014、150、208、308、414、514、614、714、814、914‧‧‧支撐件

102、160、22、32、42、52、62、72、82、92‧‧‧發光二極體晶粒

1020a、1020b、222a、222b、720‧‧‧導電電極

1022、220‧‧‧半導體層

104、180、24、34、44、54、64、74、84、94‧‧‧光學透鏡

106、190、26、36、46、56、66、86、96‧‧‧導線

107、27、37、47、57、67、77、87、97‧‧‧光學腔室

108、38、48、58、68、78、88、98‧‧‧覆蓋層

110、200、300、406、506、606、806、906‧‧‧晶粒黏著層

140、206、306、412、512、612、812‧‧‧連接件

170‧‧‧黏著膠

2020、2040‧‧‧卡槽部

2060‧‧‧卡合部

28‧‧‧結合件

380‧‧‧光學擴散粒子

402、502、602、702、802‧‧‧絕緣層

404、504、604、704、804‧‧‧防焊漆層

4140‧‧‧卡合部

480‧‧‧光波長轉換粒子

59、69、79、89、99‧‧‧膠材

9002‧‧‧上表面

C1、C2‧‧‧配光曲線

I‧‧‧光軸

第一圖為習知之發光二極體裝置之剖視圖。

第二圖為對應第一圖之發光二極體裝置之配光曲線圖。

第三圖為本發明第一實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第四圖為本發明第一實施方式之發光二極體裝置之局部放大圖。

第五圖為對應第三圖之發光二極體裝置之配光曲線圖。

第六圖為本發明第二實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第七圖為本發明第三實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第八圖為本發明第四實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第九圖為本發明第五實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第十圖為本發明第六實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第十一圖為本發明第七實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第十二圖為本發明第八實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第十三圖為本發明第九實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

第十四圖為本發明第十實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。

請參考隨附圖示，本發明之以上及額外目的、特徵及優點將透過本發明之較佳實施方式之以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。

配合參閱第三圖，為本發明第一實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置具有一光軸I，其中光軸I為係為發光二極體裝置發出之光線在空間中光強度分佈的對稱軸。發光二極體裝置包含一高導熱載體20、至少一發光二極體晶粒22、一光學透鏡24及複數導線26。

高導熱載體20包含一晶粒黏著層200、一第一電極202、一第二電極204、一連接件206及一支撐件208。第一電極202位於晶粒黏著層200之一側(例如為圖中右側)，第二電極204位於晶粒黏著層200之另一側(例如為圖中左側)，連接件206設置於晶粒黏著層200、第一電極202及第二電極204之間，用以連接晶粒黏著層200、第一電極202及第二電極204。晶粒黏著層200係(但不限定)為銅、鋁、金、銀、鐵、鎳或由上述至少二金屬組合之合金所構成，第一電極202及第二電極204係由金屬所構成；晶粒黏著層200、第一電極202及第二電極204可使用相同材料所構成，並藉由沖壓製程使形成分離之晶粒黏著層200、第一電極202及第二電極204；當然，晶粒黏著層200、第一電極202及第二電極也可以使用不相同材料所構成。

支撐件208設置於第一電極202及第二電極204上，且呈環狀設置。於本實施方式中，支撐件208包含一卡合部2060，卡合部2060卡接於形成於第一電極202及第二電極204上之卡槽部2020、2040中。支撐件208可為聚鄰苯二甲醯胺(Polyphthalamide，PPA)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚碳酸脂 (Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）、矽樹脂(silicone)、環氧樹脂(epoxy)、玻璃、高分子材料、陶瓷材料、油墨防焊材料或金屬材料所構成。其中當支撐件208為聚鄰苯二甲醯胺、液晶聚合物、聚碳酸脂 、聚甲基丙烯酸甲酯、矽樹脂、環氧樹脂、玻璃或高分子材料所構成時，支撐件208可例如使用包覆射出等方式使成型於第一電極202及第二電極204上。

發光二極體晶粒22設置於晶粒黏著層200，並通過導線26電連接於第一電極202及第二電極204。於本實施方式中，發光二極體裝置包含二發光二極體晶粒22，各發光二極體晶粒22為同側電極結構(lateral electrode structure)的發光二極體晶粒，如第四圖所示。第四圖為第三圖中虛線繪示處的放大圖，其中發光二極體晶粒22具有一半導體層220及設置於半導體層220上之二導電電極222a、222b，其中半導體層220的組成係決定發光二極體晶粒22的發光光色。再者，發光二極體裝置包含三條導線26，其中之一導線26係跨設於第一電極202及其中之一發光二極體22之導電電極222b之間，其中之另一導線26係跨設於第二電極204於另一發光二極體22之導電電極222a之間，另一導線26係跨設於其中之一發光二極體22之導電電極222a及另一發光二極體22之導電電極222b之間，藉以使發光二極體晶粒22、第一電極202及第二電極204形成串聯連接。實際實施時，發光二極體晶粒22、第一電極202及第二電極204也可以為並聯連接。

復參閱第一圖，光學透鏡24係用以改變發光二極體晶粒22發出之光束的光強度分佈。支撐件206係將光學透鏡24撐立於發光二極體晶粒20上方，使一光學腔室(optical cavity)27形成於發光二極體晶粒22及光學透鏡24之間。光學腔室27內填充有折射率(index of refraction)等於1之物質，意即光學腔室27內填充有空氣。光學透鏡24可以為平凸透鏡、凹凸透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平板透鏡或菲涅耳(fresnel)透鏡。於本實施方式中，光學透鏡24以平凸透鏡為例，光學透鏡24之一入光面240為平面，光學透鏡24之一出光面242為凸面，入光面240鄰接於出光面242。

此外，發光二極體裝置更包含一結合件28，所述結合件28設置於支撐件208及出光面242之間，藉以將光學透鏡24固定於支撐件208上。於實際實施時，結合件28也可以設置於支撐件208及入光面242之間。

當發光二極體裝置被點亮時，發光二極體晶粒22發出的光束係通過光學腔室27後進入光學透鏡24，之後再由光學透鏡24而向外界出射。由於光學腔室27內填充空氣，因此由發光二極體晶粒22發出的光束在進入光學腔室27時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束，如第五圖所示。由第五圖所示之配光曲線C2可知，發光二極體裝置在0度(對合於光軸I)兩側分別各35度的位置的照度可以達到20勒克斯(lux)以上，藉以提供小出光角度的光束。

其次，發光二極體裝置出射之光束的出光角度變小，係使得出光角度所對應之照度提高，可應用於需要高集中性且高照度之照明領域，如聚光燈、投光燈、探照燈、MR16、PAR燈、GU10、AR111、洗牆燈或手電筒。再者，發光二極體裝置發出之具有小發光角度之光束可以直接地耦光至具特定收光角度之導光元件，以提高光利用率。

配合參閱第六圖，為本發明第二實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱導體30、至少一發光二極體晶粒32、一光學透鏡34、複數導線36及一覆蓋層38。

高導熱載體30包含一晶粒黏著層300、一第一電極302、一第二電極304、一連接件306及一支撐件308。第一電極302位於晶粒黏著層300之一側(如第六圖右側)，第二電極304位於晶粒黏著層300之另一側(如第六圖中側)，連接件306連接晶粒黏著層300、第一電極302及第二電極304。支撐件308呈環狀地設置於第一電極302及第二電極304上。

發光二極體晶粒32設置於晶粒黏著層300，並通過導線36電連接於第一電極302及第二電極304。發光二極體晶粒32、第一電極302及第二電極304可呈串聯連接或並聯連接。

覆蓋層38包覆發光二極體晶粒32及導線36，可避免水氣滲入發光二極體晶粒32，以及導線36受外力影響而斷裂。覆蓋層38係呈透光狀，可供發光二極體晶粒32發出的光束通過，覆蓋層38的材質可為矽膠(silicone)、環氧樹脂(epoxy)、矽膠與環氧樹脂混合物、高分子材料、玻璃或其他透光的材質。覆蓋層38內部更可以包含光學擴散粒子380，光學擴散粒子380用以散射發光二極體晶粒32發出的光線，藉以提高由發光二極體裝置出射之光束的均勻度。光學擴散粒子380的成分為二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁(Al2O3)粒子、氧化鈦(TiO2)粒子、氟化鈣(CaF2)粒子、碳酸鈣(CaCO3)粒子、硫酸鋇(BaSO4)粒子或其它可使光束產生散射現象的粒子。

支撐件308係將光學透鏡34撐立於發光二極體晶粒32上方，使一光學腔室37形成於發光二極體晶粒32及光學透鏡34之間，光學腔室37中係填充有空氣。於本實施方式中，光學透鏡34為凹凸透鏡。發光二極體晶粒32發出的光束在通過光學腔室37時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第七圖，為本發明第三實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱載體40、至少一發光二極體晶粒42、一光學透鏡44、複數導線46及一黏著層48。

高導熱載體40包含一高導熱基板400、一絕緣層402、一防焊漆層404、一晶粒黏著層406、一第一電極408、一第二電極410、一連接件412及一支撐件414。絕緣層402設置於高導熱基板400上方。晶粒黏著層406、第一電極408及第二電極410分別設置於絕緣層402上方，防焊漆層404設置於第一電極408及第二電極410上方。連接件412設置於晶粒黏著層406、第一電極408及第二電極410之間，用以連接晶粒黏著層406、第一電極408及第二電極410。支撐件414設置於防焊漆層404上，且支撐件414之一卡合部4140貫穿防焊漆層404、第一電極408、第二電極410、絕緣層402及高導熱基板400。

發光二極體晶粒42設置於晶粒黏著層406上，並通過導線46以與第一電極408及第二電極410形成電性連接。發光二極體晶粒42、第一電極408及第二電極410可以為串聯連接或並聯連接，在本實施方式中，發光二極體晶粒42、第一電極408及第二電極410係通過導線46而為串聯連接。

覆蓋層48包覆發光二極體晶粒42及導線46，用以避免水氣滲入發光二極體晶粒42，以及導線46受外力衝擊而斷裂。覆蓋層48內部更可以包含光波長轉換粒子480。光波長轉換粒子480用以與發光二極體晶粒42發出的部分光束發生波長轉換，藉以改變發光二極體裝置出射之光束的光色。光波長轉換粒子480可為釔鋁石榴石(YAG)螢光粉、矽酸鹽(Silicate)螢光粉、鋱鋁石榴石(TAG)螢光粉、氧化物(Oxide)螢光粉、氮化物(Nitride)螢光粉、鋁氧化物螢光粉或其它可提供光波長轉換之螢光粉與材料。

支撐件414係將光學透鏡44撐立於發光二極體42上方，使一光學腔室47形成於發光二極體晶粒42及光學透鏡44之間，光學腔室47內填充有空氣。於本實施方式中，光學透鏡44為雙凸透鏡。發光二極體晶粒42發出的光束在通過光學腔室47時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第八圖，為本發明第四實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱載體50、至少一發光二極體晶粒52、一光學透鏡54、複數導線56及一覆蓋層58。

高導熱載體50包含一高導熱基板500、一絕緣層502、一防焊漆層504、一晶粒黏著層506、一第一電極508、一第二電極510、一連接件512及一支撐件514。絕緣層502設置於高導熱基板500上方，晶粒黏著層506、第一電極508及第二電極510設置於絕緣層502上方，連接件512設置於晶粒黏著層506、第一電極508及第二電極510之間，用以連接晶粒黏著層506、第一電極508及第二電極510。防焊漆層504設置於第一電極508及第二電極510上方。

支撐件514設置於防焊漆層504上，支撐件514可以使用貼合、壓合或黏合等方式設置於防焊漆上504。一膠材59設置於支撐件514及防焊漆層504之間，用以將支撐件514固定於防焊漆層504上。膠材59可例如為雙面膠或膠水。

發光二極體晶粒52設置於晶粒黏著層506上，並通過導線56以與第一電極508及第二電極510形成電性連接。發光二極體晶粒52、第一電極508及第二電極510可以為串聯連接或並聯連接，在本實施方式中，發光二極體晶粒52、第一電極508及第二電極510係通過導線56而為串聯連接。

覆蓋層58包覆發光二極體晶粒52及導線56，用以避免水氣滲入發光二極體晶粒52，以及導線56受外力衝擊而斷裂。當然，覆蓋層58內部更可以包含有光學擴散粒子(未圖示)或光波長轉換粒子(未圖示)，其中光學擴散粒子可以提高由發光二極體裝置出射之光束得均勻度，光波長轉換粒子可以改變發光二極體裝置出射之光束的光色。

支撐件514係將光學透鏡54撐立於發光二極體晶粒52上，使一光學腔室57形成於發光二極體晶粒52及光學透鏡54之間，光學腔室57中填注有空氣。於本實施方式中，光學透鏡54為雙凹透鏡。發光二極體晶粒52發出的光束在通過光學腔室57時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第九圖，為本創作第五實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱載體60、至少一發光二極體晶粒62、一光學透鏡64、複數導線66及一覆蓋層68。

高導熱載體60包含一高導熱基板600、一絕緣層602、一防焊漆層604、一晶粒黏著層606、一第一電極608、一第二電極610、一連接件612及一支撐件614。高導熱基板600上形成有一凹部601，晶粒黏著層606設置於凹部601。絕緣層602設置高導熱基板600上並環繞凹部601，第一電極608及第二電極610分別設置絕緣層602上方並位於凹部601兩側，第一電極608及第二電極610在絕緣層602上的設置面積小於絕緣層602在高導熱基板600上的設置面積。防焊漆層604設置於第一電極608及第二電極610上並環繞凹部601，防焊漆層604在第一電極608及第二電極610上的設置面積小於第一電極608及第二電極610在絕緣層602上的設置面積。連接件612將第一電極608及第二電極610連接於絕緣層602上。支撐件614呈環型的設置於防焊漆層604上，且支撐件614及防焊漆層604之間更設置有一膠材69，膠材69用以將支撐件614固定於防焊漆層604上。

發光二極體晶粒62設置於晶粒黏著層606上，並通過導線66以與第一電極608及第二電極610形成電性連接。覆蓋層68包覆發光二極體晶粒62及導線66，用以避免水氣滲入發光二極體晶粒62，以及導線66受外力衝擊而斷裂。

支撐件614用以將光學透鏡64撐立於發光二極體晶粒62上方，使一光學腔室67形成於發光二極體晶粒62及光學透鏡64之間，光學腔室67中填注有空氣。於本實施方式中，光學透鏡64為平板透鏡。發光二極體晶粒62發出的光束在通過光學腔室67時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第十圖，為本創作第六實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱載體70、至少一發光二極體晶粒72、一光學透鏡74及一覆蓋層78。

高導熱載體70包含一高導熱基板700、一絕緣層702、一防焊漆層704、一晶粒黏著層706、一第一電極708、一第二電極710及一支撐件714。絕緣層702設置於高導熱基板700上，第一電極708及第二電極708設置於絕緣層702上，防焊漆層704設置於第一電極708及第二電極710上。支撐件714呈環型的設置於防焊漆層704上，且支撐件714及防焊漆層704之間更設置有一膠材79，膠材79用以將支撐件714固定於防焊漆層704上。

發光二極體晶粒72設置於第一電極708及第二電極710上並與第一電極708及第二電極710形成電性連接。於本實施方式中，發光二極體晶粒72為覆晶晶粒，且發光二極體晶粒72之二導電電極720分別連接至第一電極708及第二電極710，藉以與第一電極708及第二電極710形成電性連接。

覆蓋層78包覆發光二極體晶粒72，用以避免水氣滲入發光二極體晶粒72中，而影響發光二極體裝置的發光特性。其中覆蓋層78可填注於第一電極708及第二電極708之間所形成之空缺中並呈弧狀地包覆發光二極體晶粒72(如第十圖所示)，或者覆蓋層78也可以僅圍繞於發光二極體晶粒72周圍(如第十一圖所示)。

支撐件714用以將光學透鏡74撐立於發光二極體晶粒72上方，使一光學腔室77形成於發光二極體晶粒72及光學透鏡74之間，光學腔室77中填注有空氣。於本實施方式中，光學透鏡74為菲涅耳透鏡。發光二極體晶粒72發出的光束在通過光學腔室77時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第十二圖，為本發明第八實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置主要用以提供一具有小發光角度的光束。發光二極體裝置包含一高導熱載體80、至少一發光二極體晶粒82、一光學透鏡84、複數導線86及一覆蓋層88。

高導熱載體80包含一高導熱基板800、一絕緣層802、一防焊漆層804、一晶粒黏著層806、一第一電極808、一第二電極810、一連接件812及一支撐件814。絕緣層802設置高導熱基板800上，晶粒黏著層806、第一電極808及第二電極808設置於絕緣層802上。連接件812設置於晶粒黏著層806、第一電極808及第二電極810之間，用以連接晶粒黏著層806、第一電極808及第二電極810。防焊漆層804設置於第一電極808及第二電極810上。

發光二極體晶粒82晶粒黏著層806上，並通過導線86以於第一電極808及第二電極810形成電性連接。覆蓋層88包覆發光二極體晶粒82及導線86，用以避免水氣滲入發光二極體晶粒82中，以及導線86受外力衝擊而斷裂。

支撐件814設置於防焊漆層804上，支撐件814可以藉由網印製程使設置於防焊漆層804上。支撐件814及防焊漆層804之間更設置有一膠材89，膠材89用以將支撐件814固定於防焊漆層804上。

光學透鏡84設置於支撐件814上，且於本實施方式中，光學透鏡84及支撐件814為一體成型。支撐件814係將光學透鏡84撐立於發光二極體晶粒82上，使一光學腔室87形成於發光二極體晶粒82及光學透鏡84之間，光學腔室87中填注有空氣。發光二極體晶粒82發出的光束在通過光學腔室87時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第十三圖，為本發明第九實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置包含一高導熱載體90、至少一發光二極體晶粒92、一光學透鏡94、複數導線96及一覆蓋層98。高導熱載體90包含一高導熱基板900、一晶粒黏著層906、一第一電極908、一第二電極910及一支撐件914。高導熱基板900上形成有至二少穿孔部9060，晶粒黏著層906設置於高導熱基板900之一上表面9002，第一電極908及第二電極910分別設置於高導熱基板900之上表面9002，並分別通過穿孔部9060形成於高導熱基板900之一下表面9004，所述下表面9004相對於上表面9002。

發光二極體晶粒92設置於晶粒黏著層906，並通過導線96與第一電極908及第二電極910形成電性連接。覆蓋層98包覆發光二極體晶粒92及導線96。

支撐件914設置於高導熱基板900上，且支撐件914及高導熱基板900間設置有一膠材99，用以將支撐件914固定於高導熱基板900上。支撐件914係將光學透鏡94撐立於發光二極體晶粒92上方，使一光學腔室97形成於發光二極體晶粒92及光學透鏡94之間，光學腔室97中填充有空氣。於本實施方式中，光學透鏡94及支撐件914為一體成型。發光二極體晶粒92發出的光束在通過光學腔室97時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

配合參閱第十四圖，為本發明第十實施方式之發光二極體裝置之剖視圖。發光二極體裝置包含一高導熱載體100、至少一發光二極體晶粒102、一光學透鏡104、一導線106及一覆蓋層108。高導熱載體100包含一高導熱基座1000、一第一電極1008、一第二電極1010及一支撐座1014。高導熱基座1000具有一凹部1002及二穿孔部1004，第一電極1008及第二電極1010分別形成於凹部1002，並分別通過穿孔部1004延伸至高導熱基座1000之一下表面1006。支撐座1014設置於高導熱基座1000上，於本實施方式中，支撐座1014與高導熱基座1000為一體成型，支撐座1014及高導熱基座1000可使用陶瓷材料所構成，且藉由燒結而為一體成型。

發光二極體晶粒102設置於第一電極1008上。於本實施方式中，發光二極體晶粒102為垂直電極結構(vertical electrode structure)的發光二極體晶粒。發光二極體晶粒102包含二導電電極1020a、1020b及一半導體層1022，電極1020a位於半導體層1022上方，並通過導線106與第二電極1010形成電性連接，電極1020b位於半導體層1022的下方並直接地與第一電極1008形成電性連接。覆蓋層108設置於凹部1002中並包覆發光二極體晶粒102及導線108。

支撐件1014係將光學透鏡104撐立於發光二極體晶粒102上方，使一光學腔室107形成於發光二極體晶粒102及光學透鏡104之間。發光二極體晶粒102發出的光束在通過光學腔室107時，係因空氣之小折射率而使得光束往光軸I的方向集中，如此一來，就可以縮小發光二極體裝置發出的光束的發光角度，進而提供具有小發光角度之光束。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施方式，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

20‧‧‧高導熱載體

200‧‧‧晶粒黏著層

202‧‧‧第一電極

2020、2040‧‧‧卡槽部

204‧‧‧第二電極

206‧‧‧連接件

2060‧‧‧卡合部

208‧‧‧支撐件

22‧‧‧發光二極體晶粒

24‧‧‧光學元件

240‧‧‧入光面

242‧‧‧出光面

26‧‧‧導線

27‧‧‧光學腔室

28‧‧‧結合件

I‧‧‧光軸

Claims (26)

1. 一種發光二極體裝置，包含:
   一高導熱載體，包含一支撐件；
   
   至少一發光二極體晶粒，設置於該高導熱載體上；
   
   一光學透鏡，該支撐件係將該光學透鏡撐立於該發光二極體晶粒上方，使一光學腔室形成於該發光二極體晶粒及該光學透鏡之間，該光學腔室內填注有空氣。
   
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含一高導熱基板，該支撐件及該高導熱基板為一體成型。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該光學透鏡及該支撐件為一體成型。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，更包含一覆蓋層，該覆蓋層包覆該發光二極體晶粒。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體裝置，其中該覆蓋層的材質為矽膠、環氧樹脂、矽膠與環氧樹脂混合物、高分子材料或玻璃。
6. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體裝置，更包含設置於該覆蓋層內之光學擴散粒子。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體裝置，其中各該光學擴散粒子為二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈦粒子、氟化鈣粒子、碳酸鈣粒子或硫酸鋇粒子。
8. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體裝置，更包含設置於該覆蓋層內之光波長轉換粒子。
9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體裝置，其中各該光波長轉換粒子為釔鋁石榴石螢光粉、矽酸鹽螢光粉、鋱鋁石榴石螢光粉、氧化物螢光粉、氮化物螢光粉或鋁氧化物螢光粉。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含一高導熱基板、一第一電極及一第二電極，該第一電極及該第二電極設置於該高導熱基板上，該發光二極體晶粒電連接於該第一電極及該第二電極。
11. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含:
    一絕緣層，設置於該高導熱基板上，該第一電極及該第二電極設置於該絕緣層上；以及
    
    一防焊漆層，設置於該第一電極及該第二電極上，該支撐件設置於該防焊漆層上。
    
12. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體裝置，更包含一膠材，設置於該支撐件及該防焊漆層之間，用以將該支撐件固定於該防焊漆層上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之發光二極體裝置，其中該發光二極體晶粒為覆晶晶粒。
14. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體裝置，更包含至少一導線，該發光二極體晶粒通過該導線與該第一電極及該第二電極形成電性連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱基板包含一上表面、一相對於該上表面之下表面，以及貫穿該上表面及該下表面之複數穿孔部，該第一電極及該第二電極分別設置於該上表面、該下表面及該穿孔部。
16. 如申請專利範圍第14項或第15項所述之發光二極體裝置，其中該發光二極體晶粒為垂直電極結構的發光二極體晶粒。
17. 如申請專利範圍第14項或第15項所述之發光二極體裝置，其中該發光二極體晶粒為同側電極結構的發光二極體晶粒。
18. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含一晶粒黏著層，設置於該第一電極及該第二電極之間，該發光二極體晶粒設置於該晶粒黏著層，並通過該導線與該第一電極及該第二電極形成電性連接。
19. 如申請專利範圍第18項所述之發光二極體裝置，其中該晶粒黏著層係使用銅、鋁、金、銀、鐵、鎳及其合金之其中之一者所構成。
20. 如申請專利範圍第18項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含一連接件，設置於該晶粒黏著層、該第一電極及該第二電極之間，用以連接該晶粒黏著層、該第一電極及該第二電極。
21. 如申請專利範圍第18項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱基板具有一凹部，該晶粒黏著層設置於該凹部，該發光二極體設置於該晶粒黏著層，並通過該導線與該第一電極及該第二電極形成電性連接。
22. 如申請專利範圍第21項所述之發光二極體裝置，其中該高導熱載體更包含一連接件，設置於該第一電極、該第二電極及該絕緣層之間，該連接件用以將該第一電極及該第二電極固定於該絕緣層上。
23. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該支撐件為聚鄰苯二甲醯胺、液晶聚合物、聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯、矽樹脂、環氧樹脂、玻璃、高分子材料、陶瓷材料、油墨防焊材料或金屬所構成。
24. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該光學透鏡為平凸透鏡、凹凸透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平板透鏡及菲涅耳透鏡之其中之一者。
25. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，其中該光學透鏡的材質為矽膠、環氧樹脂、矽膠與環氧樹脂混合物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、高分子材料之其中之一者。
26. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體裝置，更包含一結合件，該結合件係結合該支撐件及該光學透鏡。