TWI423484B - 發光二極體組合 - Google Patents

Description

發光二極體組合

本發明涉及一種二極體組合，特別是指一種發光二極體組合。

發光二極體憑藉其高光效、低能耗、無污染等優點，已被應用於越來越多的場合之中，大有取代傳統光源的趨勢。

目前大部分的照明設備中所使用的發光二極體均為白光發光二極體，其通常是由基座、設於基座上的藍色發光晶片以及固定於基座上並摻雜有黃色螢光粉的封裝體所組成。當發光晶片被點亮時，黃色螢光粉受激發而產生的黃光與晶片所發出的藍光相混合，從而向外輻射出白光。

然而，傳統的發光二極體的封裝體一旦固定於基座上之後，其出光特性(如顏色、色溫、出光角度等)就無法更改，靈活性不高，無法適應多種不同場合的出光需求。

本發明旨在提供出光特性可變的發光二極體組合。

一種發光二極體組合，包括一發光二極體及一光調節設備，該發光二極體包括一基座、一固定於基座上的發光晶片、一 包覆晶片的封裝體及一固定在基座上的第一磁體，該光調節設備包括一光調整層及一固定於光調整層上的第二磁體，該第二磁體與第一磁體相互吸引而將光調節設備固定於發光二極體上。

本發明的發光二極體組合使用第一磁體與第二磁體相互吸引的特性將光調節設備與發光二極體相互固定，由於磁體與磁體之間易相互剝離的特性，光調節設備可方便地從基座上拆卸下來而替換為另外的光調節設備，從而將發光二極體的出光調整為所需的特性。

10、10a‧‧‧發光二極體

100、100a‧‧‧第一磁體

12、12a‧‧‧基座

13‧‧‧金線

14‧‧‧引腳

142‧‧‧接線部

144‧‧‧連通部

146‧‧‧接觸部

16、16a‧‧‧發光晶片

18、18a‧‧‧封裝體

20、20a‧‧‧光調節設備

200、200a‧‧‧第二磁體

22、22a‧‧‧光調整層

24、24a‧‧‧螢光粉

26a‧‧‧透鏡

圖1為本發明第一實施例的發光二極體組合的剖面圖。

圖2為圖1的發光二極體組合的分解圖。

圖3為圖1的發光二極體組合的俯視圖。

圖4為本發明第二實施例的發光二極體組合中的光調節設備的剖面圖。

圖5為本發明第三實施例的發光二極體組合中的光調節設備的剖面圖。

圖6為本發明第四實施例的發光二極體組合的剖面圖。

圖7為圖6的發光二極體組合的分解圖。

圖8為圖6的發光二極體組合的俯視圖。

圖9為本發明第五實施例的發光二極體組合中的光調節設備 的剖面圖。

請參閱圖1-3，示出了本發明第一實施例的發光二極體組合。該發光二極體組合包括一發光二極體10及一可拆卸地固定於發光二極體10上的光調節設備20。該發光二極體10包括一基座12、貼設於基座12上的二引腳14、電連接至二引腳14的一發光晶片16、包覆發光晶片16的一封裝體18及固定於基座12頂面的一第一磁體100。該基座12由環氧樹脂、矽膠等絕緣材料製成。優選地，本實施例中採用陶瓷作為基座12的材料，以在絕緣的同時起到良好的散熱作用。基座12在其頂面開設一碗狀的凹槽，以收容發光晶片16。二引腳14分別設於基座12的相對兩側且彼此隔開，以避免造成短路。每一引腳14包括一接線部142、一平行接線部142的接觸部146及一垂直連接接線部142及接觸部146的連通部144。接線部142穿設於基座12內並暴露在凹槽中，用於與發光晶片16電性連接。接觸部146位於基座12底面，用於與外界電路結構(圖未示)連接。連通部144貼設於基座12的外側面，以將經由接觸部146輸入的電流傳輸至接線部142。該發光晶片16固定於其中一引腳14的接線部142頂面。根據所需的出光顏色，發光晶片16可由不同的半導體材料製成，如可發出紅光的GaAsP，可發出黃光的InGaAlP，可發出藍光的GaN，可發出綠光的GaP等等。優選地，為了使最終的出光呈現白色，本實施例中的發光晶片16可由發藍光的半導體材料製成。發光晶片16的二電極(圖未示)通過二金線13電連接至二引腳14的接線部 142的頂面，以將發光晶片16與引腳14導通。一環形的第一磁體100通過黏膠固定於基座12的頂面，其具有朝上的第一磁極及朝下的第二磁極。封裝體18填充於凹槽內且與第一磁體100的頂面齊平，其用於保護發光晶片16，防止受到外界環境的干擾。封裝體18可由環氧樹脂、矽膠、玻璃等透明材料所製成，以使發光晶片16發出的光能透射至外部。

該光調節設備20由一光調整層22及一第二磁體200所組成。該第二磁體200亦為一環狀結構，其包括一朝上的第一磁極及一朝下的第二磁極。第二磁體200的第二磁極與第一磁體的第一磁極的極性相反，由此當第二磁體200置於第一磁體100上時將由於磁性相互吸引，而將光調節設備20固定在發光二極體10上。同時，由於光調節設備20與發光二極體10之間的磁性連接，二者可較為方便地彼此分開，無需借助其他工具。該第二磁體200的外徑與第一磁體100的外徑相同，內徑與第一磁體100的內徑也大致相同。該光調整層22被第二磁體200所環繞，其亦由環氧樹脂、矽膠、玻璃等透明材料所製成。該光調整層22為一圓形的板狀結構，其上下表面均為平面且相互平行。光調整層22通過其下表面與封裝體18的頂面直接接觸，以避免由於二者之間存在氣隙而影響出光特性。光調整層22內部摻雜有螢光粉24，其採用石榴石(garnet)結構的氮化物、硫化物、氮氧化物或矽酸鹽(silicate)等適合的材料製成，以將發光晶片16的初始光轉換為不同波長的光線，從而混合成多波段的白光或其他所需 的顏色。

可以理解地，該光調整層22還可以變化為其他類型的光學結構，以將發光二極體10的光線調整為所需的特定光型。比如圖4中所示，光調整層22的上表面可向外凸出而形成一凸透鏡，以使光調整層22兼具會聚光線的功能；或者如圖5中所示，光調整層22的上表面還可形成不規則的粗糙面，以使光調整層能起到漫射光線的作用，使出光更為均勻。當然，光調整層22的形狀並不僅限於上述所列出的幾種，可根據具體需求作相應變換。

還可以理解地，光調整層22內還可不摻雜螢光粉24，而僅僅是作為光路調整的工具設於發光二極體10上方；或者是僅摻雜有散射微粒(圖未示)，以使發光二極體10出光均勻。

此外，光調整層22的下表面還可形成一凸起(圖未示)，發光二極體10的封裝體18頂面相應地形成一尺寸與凸起相當的凹孔(圖未示)。由此，通過將凸起插設於凹孔內，光調節設備20可方便且精準地定位於發光二極體10表面，有利於簡化組裝工序。

圖6-8示出了一種多晶片封裝的發光二極體10a及與其配合使用的光調節設備20a。該發光二極體10a的基座12a為矩形，其上表面固定有多個發光晶片16a。這些發光晶片16a可以為發出相同顏色光線的晶片，也可以為發出不同顏色光線的晶片，具體取決於實際需求。一矩形的封裝體18a將這些發光 晶片16a包裹於其中，以將發光晶片16a與外界環境隔絕。一環狀的第一磁體100a通過黏膠固定於基座12a頂面並環繞封裝體18a，其具有朝上的第一磁極及朝下的第二磁極。該第一磁體100a的厚度小於封裝體18a的厚度以使封裝體18a部分暴露在外。

該光調節設備20a亦包括一第二磁體200a及一被第二磁體200a圍繞的光調整層22a。該光調整層22a內摻雜有螢光粉24a以調整發光二極體10a的出光顏色。該第二磁體200a的厚度大於光調整層22a的厚度，其具有一朝上的第一磁極及一朝上的第二磁極。該第二磁體200a的第二磁極與第一磁體100a的第一磁極相反，第一磁體100a在磁力作用下與第二磁體200a相吸，從而將光調節設備20a固定於發光二極體10a上，此時第二磁體200a向下超出光調整層22a的部分與封裝體18a暴露在外的部分相貼合，方便光調節設備20a定位於發光二極體10a上。

可以理解地，光調整層22a上還可如圖9所示在其頂面形成多個凸出的透鏡26a，以分別針對每一發光晶片16a發出的光線進行進一步的調整，使輸出光具有較高的亮度。當然，光調整層22a也可如圖4-5般形成相應的光學結構，具體取決於實際需求。

由於光調節設備20、20a是通過磁力吸附在發光二極體10、10a上的，當需要對發光二極體10、10a的出光特性進行變更時，只需將原光調節設備20、20a從發光二極體10、10a上拆 下然後再替換為新的光調節設備20、20a即可。因此，本發明的發光二極體組合可具有多種出光特性，能適應各種場合的出光需求。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧發光二極體

100‧‧‧第一磁體

12‧‧‧基座

13‧‧‧金線

14‧‧‧引腳

142‧‧‧接線部

144‧‧‧連通部

146‧‧‧接觸部

16‧‧‧發光晶片

18‧‧‧封裝體

20‧‧‧光調節設備

200‧‧‧第二磁體

22‧‧‧光調整層

24‧‧‧螢光粉

Claims (10)

1. 一種發光二極體組合，包括一發光二極體及一光調節設備，該發光二極體包括一基座、一固定於基座上的發光晶片及一包封發光晶片的封裝體，其改良在於：該發光二極體還包括一固定於基座上的第一磁體，該光調節設備包括一光調整層及一固定於光調整層的第二磁體，該第一磁體與第二磁體相互吸引而將光調節設備固定於發光二極體上，第一磁體與第二磁體可相互分離而將光調節設備從發光二極體上拆下。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體組合，其中該第一磁體環設於封裝體周圍。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體組合，其中該光調整層被第二磁體所環繞。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體組合，其中封裝體沿發光晶片的出光方向延伸超出第一磁體，第二磁體沿朝向發光二極體的方向延伸超出光調整層，第二磁體延伸超出光調整層的部分與封裝體延伸超出第一磁體的部分相互貼合。
5. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中光調整層朝向發光二極體形成一凸起，封裝體表面形成一凹孔，該凸起嵌入凹孔內。
6. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中光調整層的底面與封裝體表面直接接觸。
7. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中 光調整層內設有螢光粉。
8. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中光調整層頂面向外凸出形成凸透鏡。
9. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中光調整層頂面為不規則的粗糙面。
10. 如申請專利範圍第1至4任一項所述之發光二極體組合，其中光調整層由透明材料製成。