TWI392121B - 發光二極體元件的外殼,以及發光二極體元件 - Google Patents
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Description
本專利申請主張優先權,德國專利申請號碼10 2006 005 299.4,於此提供其揭露內容作為參考。
本發明係關於一種發光二極體元件之外殼,其係依據申請專利範圍第1項之前言,同時亦關於一種包含外殼的發光二極體元件。尤其係關於可發出燈光之頭燈外殼元件。
習知技術中,已有發射電磁輻射的光電元件,其包含基本主體以定義外殼缺口。該外殼缺口之底部,可連接發光二極體晶片。內壁可側向劃定外殼缺口,可將其形狀設計為反射器,藉以利用內壁,將發光二極體晶片所發射的一部份電磁輻射,反射至所需的單一光束角度。具有此種外殼的元件,舉例而言揭露於德國專利DE 297 24 543 U1。
上述文件所述之發光半導體元件,具有螢光轉換元素。該元件的發光二極體晶片發射具有第一波長範圍的電磁輻射,其藉由螢光轉換元素,部分轉換為第二波長範圍的電磁輻射。若第一波長範圍包含藍光,而第二波長範圍包含黃光,則可藉由例如附加色彩混合的方式產生白光。
如前所述,該發光二極體晶片所發射的電磁輻射中,會有一部份被螢光轉換元素轉換其波長。故若發光二極體晶片所發射的電磁輻射的射束中,其途經螢光轉換元素的路徑長度若因發射角度之不同而有所差異時,則各角度之第一波長電磁輻射轉換成第二波長電磁輻射的比例亦會產生差異,以致造成光錐色澤之不均勻。舉例而言,採用黃色磷光物時,光錐束的邊緣區域可能較光錐束的中央區域,具有更高的黃光組成。
德國專利DE 297 23 543 U1揭露螢光轉換元素,其為薄層型態,具有均勻厚度。該薄層可直接安排於發光二極體晶片上,或安排在元件光束路徑上,與發光二極體晶片具有一定距離。將該種螢光轉換元素施放於薄層中,可將大幅減低色光不均勻之現象。
發光二極體元件越來越常被應用於頭燈與投影裝置中。德國專利DE 103 151 31 A1揭露一種可發射電磁輻射之發光二極體晶片作為頭燈的範例。此係關於機動車輛頭燈,而其中複數發光二極體晶片安排使用共同輸出路徑(cut-out)。該輸出路徑在面對光發射方向一邊具有一邊緣,其係對應發光二極體晶片之空間安排,藉此於該邊緣區域中,形成頭燈光分佈所需的發光梯度。光錐係利用投影透鏡等光學元件,投影於所需平面之上。
尤其在機動車輛的頭燈應用之中,實現預先決定的光錐分佈以及盡可能一致的顏色均相當重要,而頭燈光錐色光不均則會對此造成干擾。
由此產生研究目標,希望尋求前述發光二極體元件之外殼,其可利用螢光轉換材料,以技術上較為簡單的方法使發射的光錐之色光均勻分佈。其中,該外殼需特別適用於頭燈或投影應用。此外,亦必須找出可以對應此種外殼以及此類性質的元件。
一種外殼,其外殼缺口具有至少一部份區域,在側向方向上為外殼材料所覆蓋,並在側向方向上劃定外殼缺口。較佳者,該部分區域相對於輸出開口具有側向突出。『側向』係指平行於晶片連接區域之晶片連接平面的方向。
外殼缺口的部分區域受到外殼材料之覆蓋。利用發光轉換材料,可以利用較為簡單的技術造成具有高度均質色光的元件。此外,覆蓋部分區域亦可能將元件所發射的光錐,設定成所需特定發光分佈。由此,亦可以較佳之方式達成特殊不對稱發光分佈。
較為簡便之方式中,外殼缺口受到側向覆蓋的部分區域,連接外殼的晶片連接平面。
前述發光二極體元件的外殼於此揭露,該外殼到晶片連接區域具有至少一垂直距離,以及複數內壁,側向限制外殼缺口,同時由晶片連接區域到該內壁的最大側向距離小於或等於500 μm。外殼可能額外具有以上或以下所揭露的一種或多種額外特性。
尤其,該複數內壁側向包圍外殼缺口。換句話說,外殼缺口具有到晶片連接區域的一距離,一個側向方向上非常狹窄的段落,而其側向幅度些微大於晶片連接區域;此即表示亦些微大於外殼之發光二極體晶片的側向幅度。
在一種範例中,複數晶片連接區域係在外殼之中呈線性安排,同時該外殼缺口具有平面型態的延伸,得以使得外壁至最近晶片連接區域,僅在長軸方向上有最大距離。在橫截面上,內壁至最近晶片連接區域亦可能具有較大側向距離。
已知可藉由外殼或外殼缺口之組態設定,使發光二極體元件之色彩不均勻度降低,縱使外殼缺口之中不具有均勻薄層的發光轉換材料,而是具有大量陶瓷型態的發光轉換材料時亦同。尤其,陶瓷可用以封裝發光二極體晶片。
此外,已知此種外殼可適用於頭燈應用,特別是可視需求達成不均勻之光度分佈。利用該外殼,特別可以製作包含發光轉換材料的元件,其可具有高的色彩均勻度,同時亦可預先設定光錐分佈,藉以產生不均勻之光度分佈。
較佳實施例中,外殼缺口之內壁方向大致垂直於晶片連接平面,至少垂直於最窄段落的區域之中。
內壁到晶片連接區域有微小側向距離,其本身到晶片連接平面至少具有大於或等於300 μm的一垂直距離,較佳實施例中大於或等於500 μm。依據一種較佳實施例,限制輸出開口的外殼邊緣,到晶片連接區域的最大側向距離,係小於或等於500μm。
內壁之間或者邊緣以及晶片連接區域之間的最大側向距離,在較佳實施例中係小於或等於350μm。沿著至少一主面,該內壁或者該邊緣到晶片連接區域的側向距離,最大值為200μm,較佳實施例中最大距離為150μm。外殼通常具有四個主面,在某些實施例中外殼大致為正方形或長方形。
依據本發明之一種較佳實施例,外殼缺口包含電性接觸區域,以和發光二極體晶片產生電性傳導接觸;該接觸區域少部分為外殼材料所覆蓋,藉以側向劃定外殼缺口。此種電性接觸區域,可能利用諸如打線之方式,作為發光二極體晶片之電性傳導接觸之用。利用將電性接觸區域之至少一部份安排於受到覆蓋之區域中,外殼缺口之中的可用空間即可進行巧妙運用,同時可在剩餘外殼缺口之中,實現微小側向幅度。
依據本發明之另一種實施例,晶片連接區域之部分在側向方向上被外殼材料所覆蓋,藉以側向劃定外殼缺口。在此種應用中,晶片連接區域應理解為一區域,其目的係供元件中的發光二極體晶片所用。部分覆蓋晶片連接區域,藉以形成具有部分覆蓋發光二極體晶片的元件,由此,通常發光二極體晶片之發光層的一部份,亦被側向覆蓋於元件之中。由此即可在發光二極體遭受覆蓋的一面上,形成具有特別高亮度之光錐,同時造成非常陡峭的發光梯度。此種特性特別適用於機動車輛的頭燈應用。
較佳實施例中,外殼具有複數晶片連接區域,相互成線性排列。其中空缺係為溝槽型態,同時在平面視圖上為延伸型態。此種外殼,可讓元件發射特性優良的輻射光錐,適於多種應用。輻射光錐在截面上可能具有較大的長度與較小的寬度,此種特性有利於動力車輛的頭燈應用;舉例而言,其中在垂直方向上僅有小範圍的照射角度,但是在水平面上的寬度足以全面涵蓋道路,換句話說,由此可以照明相對較大的角度。
外殼具有外框,在側向方向上劃定該外殼缺口,其中外框係為燈光集中(light-tight)型態,尤其可包含燈光集中材料。然而,在另一較佳實施例中,亦可採用不同之實施方式,其外殼之外框可側向劃定外殼缺口,同時該外框至少可穿透部分光線。如此,外殼之內所產生的光線,即可同樣地發射穿越外殼外框,使得元件之輻射光錐,具有較為和緩的明暗轉換,縱使在外殼缺口相對較窄時亦同。
外框在側向方向上的光穿透率大於或等於20%。此外,較佳實施例中外框之光穿透率小於或等於80%。依據本發明之另一種實施例,外殼具有外殼部分,其在側向方向上覆蓋外殼缺口之部分區域,同時在垂直方向上的光傳透率大於或等於20%和/或小於或等於80%。原則上,得使用幾乎可讓光線完全穿透的材料作為外框,例如透光玻璃,使外框在側向方向上的光穿透率高於80%。
外殼的一種較佳實施例,係在外殼的外部區域提供過濾層,而該過濾層係連接外殼缺口的輸出開口。過濾層可過濾電磁輻射,尤其可過濾外部電磁輻射,確保電磁輻射均產生於外殼之內。利用具有此種外殼的對應光電元件,即可大幅減低或完全避免外殼產生之電磁輻射射向非預設角度的情況。
利用過濾層,尤其可在採用光穿透外框的情況下,使外殼具備預設的光線遮蔽(light shaded)。利用此種外殼,即可在輻射光錐的至少一個截面上產生顯著的明暗變化。
過濾層尤其可以過濾發光二極體晶片所發射電磁輻射之光譜範圍,而元件中之發光二極體晶片具有外殼。
較佳實施例中,過濾層尤其可完全過濾電磁輻射,換言之,過濾層尤其無法讓所欲過濾的電磁輻射穿透。較佳實施例中,所欲過濾的波長範圍可為元件所發射完整電磁輻射波長範圍,而該元件具有外殼。然而,過濾層亦可能得讓電磁輻射部分穿透。舉例而言,可讓無須過濾的電磁輻射波長部分穿透,僅過濾特定電磁輻射。較佳實施例中,應過濾之電磁輻射為可見光。
較佳實施例中,過濾層可過濾之波長範圍,係為具有外殼的元件所發射的電磁輻射範圍,總透光率小於或等於0.2,而另一較佳實施例小於或等於0.1。在最佳實施例中,可見光輻射範圍的總光穿透率幾近於0。
本發明中,『過濾層』並未包含外殼的電性連接導體或者電性傳導軌跡。相對地,外殼之外部區域可能沒有電性傳導軌跡或者電性連接導體,或者外殼亦可能在外部區域上,除了電性連接導體或者電性傳導軌跡之外,另外又含有至少一過濾層。
外殼之外部區域具有部分區域背對外殼缺口,同時其具有過濾層。該部分區域相對傾斜於外殼的晶片連接平面。
本發明之較佳實施例具有過濾層,連接輸出開口的一部份外部區域則未被覆蓋,由此,利用該外殼,輻射光錐之截面可同時具有明顯銳利的明暗變化以及和緩的明暗變化。此種輻射光錐之特性對於機動車輛頭燈相當重要,尤其向上方向需要明顯銳利的明暗變化,而向下或向側邊之方向則需要較為和緩的明暗變化。
較佳實施例中,外殼缺口具有較小深度。外殼缺口之深度在較佳實施例中小於或等於500 μm。
此外,圍繞外殼缺口的外殼外框,在側向方向上具有相對較小的側向厚度,較佳實施例中小於或等於1.5 mm,最佳實施例中小於或等於1.1 mm。較佳實施例中,外殼外框具有部分區域,其側向方向上的厚度小於或等於0.7 mm。
依據本發明之一種較佳實施例,外殼適用於頭燈元件,尤其為機動車輛之頭燈元件。
所揭露發光二極體元件具有外殼,同時至少具有一個發光二極體晶片連接於晶片連接區域之上。較佳實施例中,外殼包含許多發光二極體晶片,亦含有多數晶片連接區域。
較佳實施例中,外殼缺口之中設有發光轉換材料,其至少包含一種螢光物質,該螢光物質可被發光二極體晶片發射之電磁輻射所激發。最佳實施例中,螢光物質係混入陶瓷複合材料中,並依序填入外殼缺口。陶瓷複合材料至少部分填充外殼缺口。
依據本發明之一種較佳實施例,發光二極體元件為一頭燈元件,尤其適用於機動車輛之用。
其他特徵功能、特性、及本發明延伸之實施例,請參照以下實施方式與圖式共同說明。
圖式所示的發光二極體元件2個別具有外殼1,其具有外殼缺口11;其中發光二極體晶片3個別依據可用的晶片連接區域33數量,與之建立機械連接與電性傳導連接。舉例而言,各元件2具有五個發光二極體晶片3。
第2圖、第4圖、與第6圖分別顯示第1圖、第3圖、與第5圖中的元件平面示意圖的剖面示意圖。剖面圖乃是沿著第1圖、第3圖、與第5圖中的線段AB個別製作。
依據範例實施例的元件,個別的外殼缺口11具有輸出開口12。這些外殼缺口11之中完全填充發光轉換材料6,即填充至輸出開口12為止。另一方面,外殼缺口11亦可能僅部分填充發光轉換材料6,如此則不會如同前一實施例,填充直至外殼缺口11的輸出開口12。
發光轉換材料6具有一陶瓷複合材料62,舉例而言,其基材係採用環氧樹脂、矽樹脂、或包含環氧樹脂和/或矽樹脂等兩種以上材料的混成材料。陶瓷複合材料62之中摻有至少一磷光物質61,舉例而言,其可藉由藍光激發,並發射黃光。
舉例而言,Ce活化的深紅色螢光物質,如Ce活化的Tb3Al5O12或Ce活化的Y3Al5O12均為適當的螢光物質。基本上習知技術中,作為發光二極體晶片組合的所有有機與無機螢光物質均可適用。此外,亦可能採用複數螢光物質;如此不僅可以藉由複數螢光物質發射不同色光,同時亦可能讓螢光物質發射同樣的色光但具有不同的色澤。舉例而言,可包含複數螢光物質,發射不同的黃光色澤。由此,螢光物質的發射光譜可具有良好的重疊。
發光二極體晶片,舉例而言為半導體發光二極體晶片。在一種實施例中,其係採用氮化合物半導體材料。氮化物化合物半導體材料是含有氮元素的化合物半導體材料,例如INxAlyGal-x-yN系列材料,其中0≦x≦1,0≦y≦1,x+y=1。發光二極體晶片磊晶成長於半導體層序列之上,並具有包含氮化合物半導體材料的至少一獨立薄層。舉例而言,半導體層可能具有傳統pn接面、雙重異質結構、單一量子井結構(SQW結構)、或複數量子井結構(MQW結構)。習知技藝之人均瞭解此一結構,故不在此贅述。
此外發光二極體晶片3亦可採用不同的材料系統。基本上,可於元件中採用有機發光二極體。
在所有實施例中,外殼1均具有載體18。第1圖至第4圖所示實施例中,發光二極體晶片3藉由電性傳導黏接或者焊接等方法,藉其面對外殼載體18的一面,與外殼載體18具有機械連接或電性傳導連接。在這些實施例中,發光二極體晶片3在面對輸出開口12的一面上,具有電性接觸區域(未顯示)。該電性接觸區域與外殼1中對應的電性接觸區域32,藉由打線31之方式進行電性連接。
電性接觸區域32安排於外殼缺口11的底部之上。其係貼近外殼載體18,其上又有外殼框架17。各外殼載體18與外殼框架17包含一分離部分,但該部分亦可能由一單一部份共同形成。
第2圖所示的實施例中,框架17的一部份側向延伸(projects)於外殼缺口11的部分區域13之上。此部分的框架同時側向延伸於電性接觸區域32的一部份之上。部分區域13位於之上,外殼框架17側向延伸,同時電性接觸區域32亦對應於外殼缺口11的輸出開口12側向突出(offset)。
外殼缺口11的其餘部分,完全重疊於輸出開口12之上;由此連接外殼框架17的內壁,其係大致垂直於外殼1的晶片連接平面34。該外殼缺口11的內壁到晶片連接區域33的距離,舉例而言具有最大側向距離14為350 μm。到晶片連接區域33的最大側向距離14,與到發光二極體晶片3的最大距離14相同。
例如,內壁與晶片連接區域33以及發光二極體晶片3具有的最小距離15為150 μm。此外,舉例而言,最小距離的大小可以僅約為50 μm。在一種實施例中,外殼缺口11的深度16為500 μm。
舉例而言,外殼框架17在一種實施例中可包含一材料,其非透明,但可穿透可見光。在最厚的區域中,外殼框架17可在側向方向上具有約為40%的透光率。外殼框架17在側向方向的最大厚度19,舉例而言可為1.05 mm。外殼框架17側向延伸於外殼缺口11之部分區域13上的一部份,舉例而言可在垂直方向上穿透大約70%的可見光。
在最薄的位置,外殼框架17具有厚度190,舉例而言,其在側向方向的厚度約為500 μm。
在一種實施例中,外殼框架17包含陶瓷材料。舉例而言,適當的材料為氧化鋁(Al2O3)。此外,框架17在多種實施例中可為氮化鋁、玻璃陶瓷、玻璃、或至少一種塑膠。
框架17尤其可包含塑膠,或者是熱延展係數類似於載體18之塑膠。舉例而言,外殼載體18可能為金屬或包含金屬。在一種實施例中,銅因為具有良好的導熱性質而適用於此。此外,外殼載體18可能包含例如與外殼框架17相同的材料。
發光二極體晶片3與外殼1係為線性連接,其係沿一直線配置。此外,線性配置亦可沿著任意形狀的線型而為,舉例而言可為曲線或彎折線。沿著彎折線安排時,發光二極體晶片具有特別優良之特性,其中線段相互對應之安排,具有約為165°的夾角。換句話說,線段包含兩段直線,其相對傾斜之角度約為15°。
外部區域5相鄰於外殼缺口11的輸出開口12,外殼框架17具有過濾層4。過濾層4係位在外殼框架17之外部區域5的一邊。而在相對的另一邊,外部區域5之上無過濾層4。
含有過濾層4的外部區域5,具有部分區域51,對應外殼缺口11向外傾斜。較佳實施例中,該部分區域51與外殼缺口11具有間隙。此種型態的實施例,對於過濾層之設計以及應用過濾層之效果均具有助益。
過濾層4包含一反射材料,舉例而言,具有例如銀等金屬材料。為形成過濾層,在一種實施例中可在外殼1的對應層上,施放一層足夠厚度的銀薄層。對於很大一個範圍之內的可見光譜,銀具有高反射率。依據需求,銀薄層可能只有幾個單層的厚度,藉以部分穿透電磁輻射。若要完全過濾,則必須增加相當厚度;若欲如此,其厚度舉例而言必須為10 μm。
此外,舉例而言,過濾層4亦可能具有吸收材料。例如,具有預先決定可見光範圍吸收性質的金屬材料,即可作為此項用途。就吸收材料而言,如果想要大幅過濾外殼材料之內所產生的電磁輻射,則不可讓該材料層過薄。舉例而言,對於所欲過濾的波長範圍,過濾層之總透射率小於或等於0.05。在其他實施例中,亮漆或者塑膠亦為適合的吸收材料。
依據本發明之又一種實施例,過濾層4具有施放於外部區域5之上的反射層,之後再於其上施放吸收層。舉例而言,吸收層可為黑色亮漆或者黑色塑膠。這些吸收物質特別可吸收可見光電磁輻射。此外,過濾層4亦可能僅包含相當厚度的黑色亮漆層或者黑色塑膠層。
依據第3圖與第4圖之範例實施例,外殼缺口11具有兩個部分區域13,側向方向上為外殼材料所覆蓋。發光二極體晶片3的一部份安排於該部分區域13之中,由此晶片連接區域亦相對於側向方向上為外殼材料所覆蓋。圖式實施例中,該部分區域13、該發光二極體晶片之部分、或者該晶片連接區域33之部分,在側向方向上亦為過濾層4所覆蓋。
外殼邊緣圍繞輸出開口12的一部份,完全重疊於晶片連接區域33之上,此即表示,該部分安排於晶片連接區域33之上。該邊緣的另一區域,到晶片連接區域33或者發光二極體晶片3的最大距離14,舉例而言為300 μm。
第5圖與第6圖所示的實施例中,晶片連接區域33在側向方向上,同樣地為框架之部分所覆蓋。相較於第1圖至第4圖所示之範例,第5圖與第6圖所示之外殼1,沿晶片連接區域33之方向上沒有安排電性連接區域32。在相對邊上,形成外殼缺口11的內壁,由此其係為直線,同時大致垂直於晶片連接平面34。在此實施例中,由發光二極體晶片3的最大距離14甚至可更小;舉例而言,可為150 μm或100 μm。
第5圖與第6圖所示的實施例,尤其適用於兩個電性接點位於同一邊的發光二極體晶片,舉例而言,稱為覆晶(flip-chips)技術。此種發光二極體晶片3中,兩電性接點均可與晶片載體18之上的對應接點直接具有電性接觸,該晶片載體18安排於晶片連接區域33之中,發光二極體晶片3再安排於其上。隨後,可形成整體外殼缺口11,其在晶片連接平面34之方向上更為狹窄。
本發明之範疇不限於本發明說明書中所載之實施方式以及實施例。即是,舉例而言,並非必須將複數個發光二極體晶片安排在同一排上。相反地,在其他實施例中,亦可將之安排於例如兩排之上。本發明包含任何由本發明之申請專利範圍所衍生的新特徵功能或者特徵功能組合,縱該新特徵功能或其組合未載明引用申請專利範圍或本發明之實施例者亦同。
1...外殼
2...發光二極體元件
3...發光二極體晶片
4...過濾層
5...外部區域
6...發光轉換材料
11...外殼缺口
12...輸出開口
13...部分區域
14...最大側向距離
15...最小距離
16...深度
17...外殼框架
18...載體
19...最大厚度
31...打線
32...電性接觸區域
33...晶片連接區域
34...晶片連接平面
51...部分區域
61...螢光物質
62...陶瓷複合材料
A-B...剖面線段
第1圖顯示元件與外殼第一實施例的平面示意圖。
第2圖顯示第1圖之元件與外殼的剖面示意圖。
第3圖顯示元件與外殼第二實施例的平面示意圖。
第4圖顯示第3圖之元件與外殼的剖面示意圖。
第5圖顯示元件與外殼第三實施例的平面示意圖。
第6圖顯示第5圖之元件與外殼的剖面示意圖。
在實施例與圖式之中,獨立或獨立作用之元件,係在不同的範例之中採用相同的參考編號。圖式中所顯示的元件並非確為全真比例,同時可能為了理解之便,以較為誇張的比例顯示特定部分。
3...發光二極體晶片
4...過濾層
5...外部區域
6...發光轉換材料
11...外殼缺口
12...輸出開口
13...部分區域
14...最大側向距離
15...最小距離
16...深度
17...外殼框架
18...載體
19...最大厚度
31...打線
32...電性接觸區域
33...晶片連接區域
34...晶片連接平面
51...部分區域
Claims (17)
- 一種發光二極體元件的外殼,包含一外殼缺口,所述外殼缺口內含至少一晶片連接區域,用以承載一發光二極體晶片,所述外殼缺口並具有一輸出開口,其特徵在於該外殼:距該晶片連接區域至少有一垂直距離;具有複數內壁,其於側向方向上限制該外殼缺口;至該晶片連接區域具有一最大側向距離,其中該最大側向距離小於或等於500 μm;具有一外部區域,該外部區域相鄰於該外殼缺口之該輸出開口,其中連接該輸出開口的一部份該外部區域具有一過濾層,用以過濾電磁輻射;以及連接該輸出開口之另一部分該外部區域不具有該過濾層。
- 如申請專利範圍第1項之外殼,其特徵在於該外殼缺口具有至少一部份區域,其在側向方向上為外殼材料所覆蓋,並藉此劃定該外殼缺口。
- 如申請專利範圍第2項所述之外殼,其特徵在於該部分區域對應於該輸出開口側向突出。
- 如申請專利範圍第2項所述之外殼,其特徵在於該部分區域連接該外殼的一晶片固定平面。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於該外殼缺口中具有一電性接觸區域,藉以和該發光二極體晶片產生電性 傳導,其中該電性接觸區域的至少一部份在側向方向上為一外殼材料所覆蓋,藉以側向劃定該外殼缺口。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於該晶片連接區域的一部份對應於該輸出開口側向突出。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於包含複數個晶片連接區域,其係相互對應而成一線性配置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於包含一框架,側向劃定該外殼缺口之範圍,而該框架至少可部分穿透光線。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於包含一框架,在側向方向上限制該外殼缺口,其在一垂直的側向方向上,具有20%至80%的光穿透率。
- 如申請專利範圍第1項所述之外殼,其特徵在於該外殼之該外部區域具有背對該外殼缺口的一部份區域,此外該部分區域具有該過濾層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於該外殼缺口具有一深度小於或等於500 μm。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於具有側向圍繞該外殼缺口的一外殼框架,其具有一厚度小於或等於1.5 mm。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之外殼,其特徵在於適於作為一頭燈元件。
- 一種發光二極體元件,其特徵在於具有如專利申請範圍第1項所述的一外殼,同時至少具有一發光二極體晶片,連接於所述晶片連接區域之上。
- 如申請專利範圍第14項所述之發光二極體元件,其特徵在於包含一發光轉換材料,其具有至少一螢光物質,該螢光物質可被安排於該外殼缺口中之該發光二極體晶片所發射的電磁輻射所激發。
- 如申請專利範圍第15項所述之發光二極體元件,其特徵在於該外殼缺口至少部分填充一陶瓷複合材料,其中該陶瓷複合材料摻有該螢光物質。
- 如申請專利範圍第14項、第15項或第16項所述之發光二極體元件,其特徵在於可作為一頭燈元件。
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JP5572013B2 (ja) | 2010-06-16 | 2014-08-13 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
US8455907B2 (en) | 2010-06-16 | 2013-06-04 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having an optical plate including a meniscus control structure and method of manufacturing |
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JP5622494B2 (ja) | 2010-09-09 | 2014-11-12 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
US8581287B2 (en) | 2011-01-24 | 2013-11-12 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having a reflective material, wavelength converting layer and optical plate with rough and plane surface regions, and method of manufacturing |
DE102012207854A1 (de) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches bauelement undverfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements |
JP6097084B2 (ja) | 2013-01-24 | 2017-03-15 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置 |
DE102013207111B4 (de) * | 2013-04-19 | 2021-07-01 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronisches Bauelement |
WO2017086251A1 (ja) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | 株式会社小糸製作所 | 灯具ユニット |
DE102017112076A1 (de) * | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements |
JP6806023B2 (ja) | 2017-09-29 | 2020-12-23 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP7066963B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-05-16 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP7044990B2 (ja) * | 2020-12-03 | 2022-03-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
DE102023106274A1 (de) | 2023-03-14 | 2024-09-19 | Ams-Osram International Gmbh | Leuchtvorrichtung und verfahren zum herstellen einer leuchtvorrichtung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040032728A1 (en) * | 2002-08-19 | 2004-02-19 | Robert Galli | Optical assembly for LED chip package |
CN1583465A (zh) * | 2003-08-20 | 2005-02-23 | 斯坦雷电气株式会社 | 车辆前照灯用光源装置和车辆前照灯 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3780357A (en) * | 1973-02-16 | 1973-12-18 | Hewlett Packard Co | Electroluminescent semiconductor display apparatus and method of fabricating the same |
JPS56112771A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-05 | Hitachi Ltd | Electronic component for light communication |
JP2000294831A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Omron Corp | 半導体発光装置、半導体発光装置アレイ、フォトセンサおよびフォトセンサアレイ |
DE10055680A1 (de) * | 2000-11-03 | 2002-05-08 | Sli Miniature Lighting Gmbh | Universell einsetzbares oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement, insbesondere eines SMD - LED |
JP4665205B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-04-06 | スタンレー電気株式会社 | 灯具用線状光源 |
US6670648B2 (en) * | 2001-07-19 | 2003-12-30 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device having a reflective case |
ITTO20020142A1 (it) * | 2002-02-19 | 2003-08-19 | Fraen Corp Srl | Unita' integrata di proiezione, in particolare per la proiezione di immagini e-o di fasci luminosi a geometria prestabilita. |
JP4294295B2 (ja) * | 2002-11-06 | 2009-07-08 | 株式会社小糸製作所 | 車両用前照灯 |
JP2004273690A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Stanley Electric Co Ltd | 極小光源用led素子およびその製造方法 |
DE10315131A1 (de) * | 2003-04-03 | 2004-10-14 | Hella Kg Hueck & Co. | Scheinwerfer für Fahrzeuge |
DE10315133A1 (de) * | 2003-04-03 | 2004-10-14 | Hella Kg Hueck & Co. | Beleuchtungseinheit für Kraftfahrzeuge |
JP4024721B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-12-19 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具及び光源モジュール |
JP4140042B2 (ja) * | 2003-09-17 | 2008-08-27 | スタンレー電気株式会社 | 蛍光体を用いたled光源装置及びled光源装置を用いた車両前照灯 |
JP2005209795A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Koito Mfg Co Ltd | 発光モジュール及び灯具 |
DE102004036157B4 (de) * | 2004-07-26 | 2023-03-16 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektromagnetische Strahlung emittierendes optoelektronisches Bauelement und Leuchtmodul |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040032728A1 (en) * | 2002-08-19 | 2004-02-19 | Robert Galli | Optical assembly for LED chip package |
CN1583465A (zh) * | 2003-08-20 | 2005-02-23 | 斯坦雷电气株式会社 | 车辆前照灯用光源装置和车辆前照灯 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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