TWI447973B - 發光二極體封裝、發光二極體模組與發光二極體燈 - Google Patents

發光二極體封裝、發光二極體模組與發光二極體燈 Download PDF

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Description

發光二極體封裝、發光二極體模組與發光二極體燈
本發明是有關於一種發光二極體封裝、發光二極體模組與發光二極體燈。
由於發光二極體(light emitting diode,LED)具有壽命長、尺寸小、發熱量小及功耗低等優點，因此LED已廣泛地在各種家用電器及儀器中作為指示器或光源。隨著近來朝多色(multicolor)及高照度發展，LED的應用已擴展至大尺寸戶外看板、交通信號燈等。將來，LED可能會取代鎢絲燈(tungsten filament lamp)及水銀蒸氣燈(mercury vapor lamp)而成為節能且環保的光源。LED晶片主要由III-V族化合物製成，例如由磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)或其他半導體化合物製成。為增強LED的光學性能及可靠性，已提出各種用於包覆LED晶片的封裝技術。
本發明的一實施例提出一種發光二極體(light emitting diode，LED)模組，其包括支撐構件以及與支撐構件組裝於一起的多個LED封裝。每一個LED封裝包括晶片載體、反射構件、LED晶片、透鏡及螢光層。反射構件安裝於晶片載體上並具有凹槽，此凹槽用於暴露出部分的晶片載體。LED晶片設置於凹槽中。透鏡包覆此LED晶片。透鏡具有發光面、與反射構件連接的第一反射面、以及第二反射面，其中LED晶片面朝透鏡的發光面。螢光層設置於透鏡的發光面上。
本發明的一實施例提出一種LED燈，其包括插座、設置於插座上的LED模組、以及組裝至插座上並包覆LED模組的燈罩。此LED模組包括支撐構件及與支撐構件組裝於一起的多個LED封裝。每一個LED封裝包括晶片載體、反射構件、LED晶片、透鏡及螢光層。反射構件安裝於晶片載體上並具有凹槽，且凹槽用於暴露出部分的晶片載體。LED晶片設置於凹槽中。透鏡包覆LED晶片。透鏡具有發光面、與反射構件連接的第一反射面、以及第二反射面，其中LED晶片面朝透鏡的發光面。螢光層設置於透鏡的發光面上。
本發明的一實施例提出一種LED封裝，其包括載體、LED晶片、透鏡及螢光層。LED晶片設置於載體上。包覆LED晶片的透鏡具有環繞LED晶片的多個鰭片(fin)並具有圓錐形凹陷。鰭片放射狀地自LED晶片向外延伸。鰭片中的每一者均具有至少一個發光面以及鄰接此發光面的至少一個反射面。圓錐形凹陷的底面為全反射面。
本發明的一實施例提出一種LED封裝，其包括載體、LED晶片、透鏡及圖案化螢光層。LED晶片設置於載體上。包覆LED晶片的透鏡具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部。各子透鏡部均具有圓錐形凹陷以及至少一個發光面，且發光面鄰接圓錐形凹陷的邊緣。圓錐形凹陷的庇面為全反射面。圖案化螢光層設置於發光面上，且子透鏡部藉由圖案化螢光層而在空間上相互分開。
本發明的一實施例提出一種LED模組，其包括外殼、多個LED封裝、至少一透鏡、以及圖案化螢光層。設置於外殼中的LED封裝用以發光。包覆LED封裝的透鏡具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部。各子透鏡部均具有圓錐形凹陷以及至少一個發光面，且發光面鄰接圓錐形凹陷的邊緣。圓錐形凹陷的底面為全反射面。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明一實施例的LED模組的立體圖。圖2是圖1的LED模組的俯視圖。圖3是圖2的LED模組的剖視圖。請參考圖1至圖3，本實施例的LED模組100包括支撐構件110以及與支撐構件110組裝於一起的多個LED封裝120。各LED封裝120包括晶片載體121、反射構件123、LED晶片125、透鏡127及螢光層129。在本實施例中，晶片載體121是例如導線架(lead frame)，以使LED晶片125能夠安裝在晶片載體121上。反射構件123安裝在晶片載體121上並具有凹槽123a，且此凹槽123a暴露出部分的晶片載體121。換句話說，反射構件123的凹槽123a在晶片載體121上界定晶片容置空間。LED晶片125設置於凹槽123a中，並電連接至晶片載體121，且LED晶片125適合在透過晶片載體121對LED晶片125施加驅動電流時發光。透鏡127是與反射構件123及晶片載體121結合在一起，並設置於反射構件123的凹槽123a中以包覆LED晶片125。透鏡127具有發光面127a、與反射構件123結合在一起的第一反射面127b、以及第二反射面127c，其中LED晶片125朝向透鏡127的發光面127a。此外，螢光層129設置於透鏡127的發光面127a上。
當LED封裝120中的LED晶片125接收到由晶片載體121傳送的驅動電流時，LED晶片125發出具有特定波長的光。然後，LED晶片125發出的光朝透鏡127的發光面127a傳播，以激發發光面127a上的螢光層129。舉例而言，LED晶片125發出的光是藍光。在螢光層129受到自LED晶片125發出的光的照射和激發後會產生二次光(例如，黃光)，此二次光的波長不同於由LED晶片125發出的光的波長。LED晶片125發出的光與螢光層129產生的二次光相混合而獲得白光。在本實施例中，並不對LED晶片125發出的光的波長與螢光層129產生的二次光的波長作任何限制。但為利於LED晶片125發出的光激發螢光層129並順利地產生二次光，LED晶片125發出的光的波長通常應小於二次光的波長。
參見圖3，本實施例的LED晶片125透過膠體，例如銀膠(silver paste)或其他導熱性膠體、導電性膠體，而安裝於晶片載體121的支撐面121a上，且第一反射面127b及第二反射面127c分別自晶片載體121的支撐面121a沿橫向朝發光面127a延伸，其中第一反射面127b與第二反射面127c彼此相對。換句話說，LED晶片125被第一反射面127b及第二反射面127c環繞。此外，第一反射面127b及第二反射面127c為全反射面，用於反射由LED晶片125發出的部分光。因此，朝第一反射面127b傳播的光被實質上反射回透鏡127的發光面127a，且朝第二反射面127c傳播的光被反射回透鏡127的發光面127a。這樣，便會增加由LED晶片125發出並朝發光面127a傳播的光的量，進而提高LED模組100的發光效率。
圖4a繪示圖1的LED模組的發光示意圖。圖4b繪示圖4a中LED模組的藍光漏光。圖5a繪示傳統的LED模組的發光示意圖。圖5b繪示圖5a中LED模組的藍光漏光。請參考圖4a、圖4b、圖5a及圖5b，在LED模組100的頂側發生的藍光漏光的百分比為約0.2%，而在傳統LED模組的頂側發生的藍光漏光的百分比為約1.5%。與傳統LED模組相比，在本實施例的LED模組100中發生的藍光漏光可忽略不計。換句話說，本實施例的LED模組100可有效地減少藍光漏光。
圖6a至圖6f繪示LED封裝的製造過程。請先參考圖6a，將LED晶片125安裝於晶片載體121上，並透過至少一條焊線(bonding wire)126而電連接至晶片載體121。之後，透過射出成形工藝(mold-injection process)而在晶片載體121上形成具有凹槽123a的反射構件123。接著，請參考圖6b及圖6c，透過射出成形工藝而形成透鏡127。具體而言，透鏡127直接覆蓋晶片載體121及反射構件123，並包覆LED晶片125。此後，請參考圖6d至圖6e，藉由射出成形工藝而在透鏡127上形成螢光層129。最後，請參考圖6f，在形成螢光層129之後，視需要在螢光層129上形成保護層122，以防止螢光層129剝離(peeling-off)或被劃傷。
請再參考圖1至圖3，在本實施例中，LED封裝120組裝於支撐構件110上並排列成圓形。詳細地說，這些LED封裝120的透鏡127一同構成柱狀結構(pillar architecture)。在支撐構件110上組裝LED封裝120的透鏡127後，在柱狀結構的頂上形成凹陷(indentation)124。凹陷124的深度沿支撐構件110至發光面127a的方向逐漸減小。此外，各透鏡127均具有粘合表面127d，且不同透鏡127的粘合表面127d相互連接，從而使透鏡127組裝到彼此上並一體地形成為柱狀結構。此外，延伸軸線A1的正交平面與每一發光面127a的交叉線是等於1/3個圓的圓弧，惟在本實施例中並不限制LED封裝120的透鏡127的數量。在其他實施例中，延伸軸線的正交平面與每一發光面的交叉線是等於n分之一個圓的圓弧，其中n是透鏡的數量。這樣，LED模組100便可透過發光面127a朝多個方向發出光。
此外，本實施例並不限制透鏡的形狀及排列。圖7a是根據本發明另一實施例的LED模組。圖7b是圖7a中的LED模組的俯視圖。請參考圖7a及圖7b，LED模組200類似於LED模組100，只是本實施例中的LED模組200包括與支撐構件210組裝在一起的四個LED封裝220。這些LED封裝220的透鏡227一同構成柱狀結構，但此柱狀結構的延伸軸線A2的正交平面與每一發光面的交叉線是圓的一部分。換句話說，當與支撐構件210組裝在一起時，這些封裝220的透鏡在實體上處於分離狀態。
圖8a是根據本發明又一實施例的LED模組的側視圖。圖8b是圖8a的LED模組的俯視圖。參見圖8a及圖8b，在本實施例中，LED封裝320被劃分成第一組LED封裝F1與第二組LED封裝F2。這兩組LED封裝F1、F2沿延伸軸線A2分別位於不同的高度上，而第一組LED封裝F1位於第二組LED封裝F2之上。具體而言，自第一組LED封裝F1發出的光的傳播方向不同於自第二組LED封裝F2發出的光的傳播方向。這樣，包含第一組LED封裝F1與第二組LED封裝F2的LED模組便會提供良好的照明均勻度。
此外，第一組LED封裝F1的LED封裝320的排列比第二組LED封裝F2的LED封裝320的排列更為集中。然而，在本實施例中並不限制第一組LED封裝F1的LED封裝320的排列以及第二組LED封裝F2的LED封裝320的排列。可根據設計需要而恰當地修改LED封裝320的排列。
圖9a是根據本發明一實施例的LED燈的側視圖。圖9b是圖9a中的LED燈的爆炸圖。圖9c是圖9a中的LED燈的局部剖視圖。圖9d是圖9c中的支撐構件的局部剖視圖。參見圖9a至圖9d，本實施例的LED燈10包括插座410、LED模組100、電路板420及燈罩430。由於LED燈10中的LED模組100已在上文予以說明，故在此不再贅述。插座410選自E10插座、E11插座、E12插座、E14插座、E17插座、E27插座、E39插座及E40插座等類型。E10插座、E11插座、E12插座、E14插座、E17插座、E27插座、E39插座及E40插座的詳細規範已為所屬領域的一般技術人員眾所周知，故不再予以贅述。LED模組100設置於插座410上。電路板420組裝至LED模組100，並電連接至晶片載體121及插座410。燈罩430組裝至插座410並包覆LED模組100。此外，LED燈10還包括整合於支撐構件110中的散熱器440、組裝至散熱器440上的風扇450、以及設置於燈罩430的內壁上的過濾構件460。散熱器440可以是沿延伸軸線A1具有多個空氣流動槽442的結構並連接至晶片載體121。過濾構件460用於阻擋LED燈10外部的昆蟲或其他物體。此外，風扇450產生空氣流，此空氣流穿過空氣流動槽442及過濾構件460，以耗散LED模組100所產生的熱量，從而使空氣流所攜帶的熱量可被帶至燈罩430的外部。
圖10是根據本發明一實施例的LED封裝的立體圖。圖11是圖10中的LED封裝的俯視圖。圖12是圖10中的LED封裝的剖視圖。參見圖10至圖12，本實施例的LED封裝600包括載體610、LED晶片620、透鏡630及螢光層640。LED晶片620設置於載體610上並電連接至載體610。在本實施例中，載體610是例如導線架，從而使LED晶片620能夠安裝在載體610上。當LED晶片620接收到由載體610傳送的驅動電流時，LED晶片620會發出具有特定波長的光。
與載體610結合在一起並包覆LED晶片620的透鏡630具有多個鰭片632，這些鰭片632環繞LED晶片620。鰭片632放射狀地從LED晶片620向外延伸。每一鰭片632均具有發光面632a及與發光面632a鄰接的一對反射面632b。該對反射面632b位於第一發光面632a的兩個相對側，且其中一個反射面632b與發光面632a的夾角實質上等於其中另一反射面632b與發光面632a的夾角。螢光層640設置於鰭片632的發光面632a上。對於大多數由LED晶片620發出並朝反射面632b傳播的光，鰭片632的反射面632b均為全反射面。因此，由LED晶片620發出的部分光朝發光面632a傳播，而朝反射面632b傳播的其餘部分光則被反射面632b反射而穿過鰭片632的發光面632a。
在本實施例中，由朝發光面632a傳播的光照射和激發發光面632a上的螢光層640。例如，由LED晶片620發出的光是藍光。在螢光層640受到由LED晶片620發出的光的照射和激發後，產生二次光(例如，黃光)，此二次光的波長不同於由LED晶片620發出的光的波長。LED晶片620發出的光與螢光層640產生的二次光相混合而獲得白光。在本實施例中，並未對LED晶片620發出的光的波長與螢光層640產生的二次光的波長作任何限制。但為利於LED晶片620發出的光激發螢光層640並順利地產生二次光，LED晶片620發出的光的波長通常應小於二次光的波長。
在本實施例中，透鏡630還可包括圓錐形凹陷634，且圓錐形凹陷634的頂點位於LED晶片620的中心上方。螢光層640是設置於鰭片632的發光面632a上的多個條紋圖案的形式，且這些條紋圖案中的每一者進一步延伸於圓錐形凹陷634的底面634a上。對於大部分由LED晶片620發出並朝底面634a傳播的光，圓錐形凹陷634的底面634a均為全反射面。因此，由LED晶片620發出並朝圓錐形凹陷634的底面634a傳播的部分光被反射回鰭片632的發光面632a。儘管圖12中所繪示的底面634a的曲率是固定的，然而在本申請案中，圓錐形凹陷634的底面634a並不限於單一曲率表面。在其他實施例中，圓錐形凹陷具有多個為不同曲率的底面，從而使LED晶片620發出的光可更有效率地被底面反射。
因此，在LED封裝600中，由於光受到鰭片632的反射面632b以及圓錐形凹陷634的底面634a的反射，由鰭片632的發光面632a發出的光的量增加。如此一來，LED封裝600的發光效率便得到提高，且需要塗覆於發光面632a上的螢光層的量減少。
圖13是根據本申請案另一實施例的LED封裝的剖視圖。參見圖13，圖13與上述實施例(圖10至圖12)之間的區別在於，鰭片732中的每一者均具有一個第一發光面732a、一個第二發光面732b以及一個反射面732c，其中反射面732c及第二發光面732b鄰接第一發光面732a，且反射面732c及第二發光面732b位於第一發光面732a的兩個相對側上。第一發光面732a與第二發光面732b的夾角不等於第一發光面732a與反射面732c的夾角。如此一來，透鏡730的發光面732a便相對大，以使LED封裝700獲得良好的發光效率。在本實施例中，反射面732c的角度α的計算可參見“用於螢光轉換白光LED的環形遠端螢光體結構(Ring Remote Phosphor Structure for Phosphor-Converted White LEDs)”(IEEE光子技術通訊(IEEE PHOTONIC TECHNOLOGY LETTERS)，第22卷，第8期，2101年4月15日)”。
圖14是根據本申請案又一實施例的LED封裝的俯視圖。圖15是圖5中的LED封裝的剖視圖。參見圖14及圖15，本實施例的LED封裝800包括載體810、LED晶片820、透鏡830及圖案化螢光層840。LED晶片820設置於載體810上並電連接至載體810。由於載體810及LED晶片820與上述載體610及LED晶片620相同，故不再予以贅述。在本實施例中，透鏡830是與載體810結合在一起並包覆LED晶片820。另外，透鏡830具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部832。這些子透鏡部832中的每一者均具有圓錐形凹陷832a以及與圓錐形凹陷832a的邊緣鄰接的多個發光面832b。對於朝圓錐形凹陷832a傳播的光，圓錐形凹陷832a的底面832c為全反射面。圖案化螢光層840設置於子透鏡部832的發光面832b上，且子透鏡部832透過圖案化螢光層840而在空間上彼此分開。換句話說，朝子透鏡部832的圓錐形凹陷832a的底面832c傳播的光被底面832c反射而穿過子透鏡部832的發光面832b。具有排列成陣列或矩陣形式的子透鏡部832的透鏡830可提高LED封裝800的發光效率。
參見圖15，本實施例的載體810包括反射構件812及導線架814。反射構件812具有容置空間812a，以用於容置LED晶片820以及容置透鏡830的至少某些部分。朝反射構件812傳播的部分光被反射回發光面832b，而朝反射構件812傳播的其餘部分光被反射回子透鏡部832的圓錐形凹陷832a的底面832c。
如圖14所示，圖案化螢光層840具有對稱圖案，且位於透鏡830上的。例如，本實施例的圖案化螢光層840是具有蜂窩狀圖案的螢光層。但在本申請案中，並不限制圖案化螢光層840的圖案。圖16A、圖16B、圖17A、圖17B、圖18A及圖18B分別是本申請案不同實施例中的LED封裝的俯視圖及側視圖。在這些實施例中，在圖16A及圖16B中，圖案化螢光層包含多個同心圓形螢光體圖案。在圖17A及圖17B中，圖案化螢光層是網狀螢光層。在圖18A及圖18B中，圖案化螢光層是具有漩渦狀圖案的螢光層。
圖19是根據本申請案的實施例的LED模組的俯視圖。圖20是圖19中的LED模組的剖視圖。參見圖19及圖20，LED模組90包括外殼900、多個LED封裝(或LED晶片)910、透鏡920及圖案化螢光層930。LED封裝910設置於外殼900中並能夠發出光，其中LED封裝910與上述實施例中該的LED封裝相同，故不再予以贅述。透鏡920是與外殼900結合在一起並包覆LED封裝910。透鏡920具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部922。另外，子透鏡部922透過圖案化螢光層930而在空間上相互分開。這些子透鏡部922中的每一者均具有圓錐形凹陷922a以及與圓錐形凹陷922a的邊緣鄰接的多個發光面922b。對於傳播至圓錐形凹陷922a的底面922c的光，圓錐形凹陷922a的底面922c為全反射面，從而使傳播至底面922c的光被反射回發光面922b並可激發發光面922b上的圖案化螢光層930。外殼900具有多個反射面950，朝反射面950傳播的部分光被反射回子透鏡部922的發光面922b，而朝反射面950傳播的其餘部分光則被反射回子透鏡部922的圓錐形凹陷922a的底面922c，然後該光被反射回發光面922b。如上述透鏡810的類似結構一般，透鏡920與圖案化螢光層930在這些實施例中形成網狀的及對稱的圖案。在其他替代實施例中，圖案化螢光層是多個同心圓形螢光圖案、具有蜂窩狀圖案的螢光層、或具有漩渦狀圖案的螢光層。
此外，透鏡920還包括多個光入射面924，這多個光入射面924與子透鏡部922的圓錐形凹陷922a的底面922c相對。換句話說，光入射面924位於子透鏡部922的圓錐形凹陷922a之下。本實施例中的光入射面924是凸面，但在本申請案中並不限制光入射面924的形狀。在其他替代實施例中，光入射面是凹面、或平面，此可根據設計需要而進行恰當修改。
參見圖20，LED模組90還包括連接於光入射面924與LED封裝910之間的介質940。在本實施例中，介質940例如是折射率不同於透鏡920的折射率的空氣、惰性氣體或其他包覆材料(encapsulation material)。具體而言，透鏡920及介質940可使用不同的材料製成，且在其之間形成介面。介質940直接包覆LED封裝(或LED晶片)910，並用作包覆體。
圖21是根據本申請案再一實施例的LED模組的剖視圖。介質540是用於包覆LED封裝的光學透明包覆體。透鏡520組裝於外殼900中以覆蓋介質540及LED封裝910，且在入射面524與介質540之間存在氣隙(air gap)。在其他實施例，透鏡520與介質540可由同一材料製成，且在其之間不存在介面。
綜上該，由於LED晶片面朝透鏡的發光面且朝第一反射面及第二反射面傳播的光被反射回透鏡的發光面，因而該LED模組能減輕漏光現象。因此，本申請案的LED模組及LED燈具有良好的發光效率。
此外，由於透鏡使各子透鏡部透過圖案化螢光層而在空間上相互分開，故LED封裝或LED模組的發光效率得到提高。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．LED燈
90．．．LED模組
100．．．LED模組
110．．．支撐構件
120．．．LED封裝
121．．．晶片載體
121a．．．支撐面
122．．．保護層
123．．．反射構件
123a．．．凹槽
124．．．凹陷
125．．．LED晶片
126．．．焊線
127．．．透鏡
127a．．．發光面
127b．．．第一反射面
127c．．．第二反射面
127d．．．粘合表面
129．．．螢光層
200．．．LED模組
210．．．支撐構件
220．．．LED封裝
227．．．透鏡
320．．．LED封裝
410．．．插座
420．．．電路板
430．．．燈罩
440．．．散熱器
442．．．空氣流動槽
450．．．風扇
460．．．過濾構件
520．．．透鏡
524．．．入射面
540．．．介質
600．．．LED封裝
610．．．載體
620．．．LED晶片
630．．．透鏡
632．．．鰭片
632a．．．發光面
632b．．．反射面
634．．．圓錐形凹陷
634a．．．圓錐形凹陷的底面
640．．．螢光層
700．．．LED封裝
730．．．透鏡
732a．．．第一發光面
732b．．．第二發光面
732c．．．反射面
800．．．LED封裝
810．．．載體
812．．．反射構件
812a．．．容置空間
814．．．引線框架
820．．．LED晶片
830．．．透鏡
832．．．子透鏡部
832a．．．圓錐形凹陷
832b．．．發光面
832c．．．圓錐形凹陷的底面
840．．．圖案化螢光層
900．．．外殼
910．．．LED封裝(或LED晶片)
920．．．透鏡
922．．．子透鏡部
922a．．．圓錐形凹陷
922b．．．發光面
922c．．．圓錐形凹陷的底面
924．．．光入射面
930．．．圖案化螢光層
940．．．介質
950．．．反射面
A1．．．延伸軸線
A2．．．延伸軸線
F1．．．第一組LED封裝
F2．．．第二組LED封裝
α．．．角度
圖1是依照本發明一實施例的LED模組的立體圖。
圖2是圖1的LED模組的俯視圖。
圖3是圖2的LED模組的剖視圖。
圖4a繪示圖1的LED模組的發光示意圖。
圖4b繪示圖4a中LED模組的藍光漏光。
圖5a繪示傳統的LED模組的發光示意圖。
圖5b繪示圖5a中LED模組的藍光漏光。
圖6a至圖6f繪示LED封裝的製造過程。
圖7a是根據本發明另一實施例的LED模組。
圖7b是圖7a中的LED模組的俯視圖。
圖8a是根據本發明又一實施例的LED模組的側視圖。
圖8b是圖8a的LED模組的俯視圖。
圖9a是根據本發明一實施例的LED燈的側視圖。
圖9b是圖9a中的LED燈的爆炸圖。
圖9c是圖9a中的LED燈的局部剖視圖。
圖9d是圖9c中的支撐構件的局部剖視圖。
圖10是根據本發明一實施例的LED封裝的立體圖。
圖11是圖10中的LED封裝的俯視圖。
圖12是圖10中的LED封裝的剖視圖。
圖13是根據本申請案另一實施例的LED封裝的剖視圖。
圖14是根據本申請案又一實施例的LED封裝的俯視圖。
圖15是圖5中的LED封裝的剖視圖。
圖16A、圖16B、圖17A、圖17B、圖18A及圖18B分別是本申請案不同實施例中的LED封裝的俯視圖及側視圖。
圖19是根據本申請案的實施例的LED模組的俯視圖。
圖20是圖19中的LED模組的剖視圖。
圖21是根據本申請案再一實施例的LED模組的剖視圖。
100．．．LED模組
110．．．支撐構件
120．．．LED封裝
121．．．晶片載體
123．．．反射構件
124．．．凹陷
125．．．LED晶片
127．．．透鏡
129．．．螢光層
A1．．．延伸軸線

Claims (49)

  1. 一種發光二極體(light emitting diode，LED)模組，包括：一支撐構件；多個LED封裝，與該支撐構件組裝於一起，每一LED封裝包括：一晶片載體，安裝於該支撐構件上；一反射構件，安裝於該晶片載體上並具有一凹槽，該凹槽用於暴露出部分的該晶片載體；一LED晶片，設置於該凹槽中；一透鏡，包覆該LED晶片，該透鏡具有一發光面、與該反射構件連接的一第一全反射面、以及一第二全反射面，該LED晶片面朝該透鏡的該發光面，該透鏡填充於該反射構件的該凹槽中；以及一螢光層，設置於該透鏡的該發光面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的LED模組，更包括整合於該支撐構件中的一散熱器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的LED模組，更包括組裝至該散熱器的一風扇。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的LED模組，其中該LED封裝的該透鏡構成一柱狀體，且該柱狀體的一延伸軸線的一正交平面與每一發光面的交叉線是一圓弧，而該圓弧是n分之一個圓，其中n是該透鏡的數量。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的LED模組，其中該延伸軸線的該正交平面與該些發光面的交叉線是圓。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的LED模組，其中該透鏡具有一凹陷，該凹陷的深度沿著該延伸軸線自該發光面朝該LED晶片增大。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的LED模組，其中該LED封裝包括：一第一組LED封裝；以及一第二組LED封裝，其中該第一組LED封裝與該第二組LED封裝沿該延伸軸線而處於兩個不同的高度上。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的LED模組，其中該透鏡具有一對粘合表面，該對粘合表面位於該第一全反射面與該第二全反射面的相對側處，不同透鏡的該粘合表面相互連接而使得該些透鏡形成為一體。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的LED模組，其中各該LED封裝的該LED晶片被該第一全反射面與該第二全反射面環繞。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的LED模組，其中朝該第一全反射面傳播的光被反射回該透鏡的該發光面，且朝該第二全反射面傳播的光被反射回該透鏡的該發光面。
  11. 一種發光二極體(LED)燈，包括：一插座；一LED模組，設置於該插座上，包括：一支撐構件；多個LED封裝，與該支撐構件組裝於一起，每一LED封裝包括： 一晶片載體，安裝於該支撐構件上；一反射構件，安裝於該晶片載體上並具有一凹槽，該凹槽用於暴露出部分該晶片載體；一LED晶片，設置於該凹槽中；一透鏡，用於包覆該LED晶片，該透鏡具有一發光面、與該反射構件連接的一第一全反射面、以及一第二全反射面，該LED晶片面朝該透鏡的該發光面；以及一螢光層，設置於該透鏡的該發光面上；以及一燈罩，用於包覆該LED模組，其中該些LED封裝的該些透鏡相互連接而使得該些發光面連成為一體。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，更包括一過濾構件，該過濾構件設置於該燈罩的內壁上。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，其中該LED封裝的該透鏡構成一柱狀體，且該柱狀體的一延伸軸線的一正交平面與每一發光面的交叉線是一圓弧，而該圓弧是n分之一個圓，其中n是該透鏡的數量。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的LED燈，其中該延伸軸線的該正交平面與該些發光面的交叉線是圓。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的LED燈，其中該透鏡具有一凹陷，該凹陷的深度沿著該延伸軸線自該發光面朝該LED晶片增大。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的LED燈，其中該 LED封裝包括：多組LED封裝，其中每一組LED封裝中的該LED晶片均沿該延伸軸線而處於不同的高度上。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，其中該透鏡具有一對粘合表面，該對粘合表面位於該第一全反射面與該第二全反射面的相對側處，不同透鏡的該粘合表面相互連接而使得該透鏡一體地形成為柱的形式。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，其中該LED晶片安裝於該晶片載體的一支撐面上，且該第一全反射面自該晶片載體的該支撐面朝該發光面延伸。
  19. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，其中該LED晶片被該第一全反射面與該第二全反射面環繞。
  20. 如申請專利範圍第11項所述的LED燈，其中朝該第一全反射面傳播的光被反射回該透鏡的該發光面，且朝該全第二反射面傳播的光被反射回該透鏡的該發光面。
  21. 一種發光二極體(LED)封裝，包括：一載體；一LED晶片，設置於該載體上；一透鏡，用於包覆該LED晶片，該透鏡具有環繞該LED晶片的多個鰭片並具有一圓錐形凹陷，該些鰭片放射狀地自該LED晶片向外延伸，該些鰭片中的每一者均具有至少一個發光面以及鄰接該發光面的至少一個反射面，該圓錐形凹陷的底面為全反射面；以及一螢光層，設置於該透鏡的該發光面上。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中朝該反射面傳播的光被該反射面反射而穿過該透鏡的該發光面。
  23. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中該些鰭片中的每一者均具有一個發光面及鄰接該發光面的一對反射面，其中該對反射面位於該發光面的兩個相對側處。
  24. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中各該鰭片的反射面為全反射面。
  25. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中該些鰭片中的每一者均具有一個第一發光面、一個第二發光面及一個反射面，該反射面與該第二發光面鄰接該第一發光面並位於該第一發光面的兩個相對側處。
  26. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中該圓錐形凹陷具有多個底面，該些底面具有不同的曲率。
  27. 如申請專利範圍第21項所述的LED封裝，其中該螢光層包括多個條紋圖案，該些條紋圖案設置於該些鰭片的該些發光面上。
  28. 一種發光二極體(LED)封裝，包括：一載體；一LED晶片，設置於該載體上；一透鏡，用於包覆該LED晶片，該透鏡具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部，該些子透鏡部中的每一者均具有一圓錐形凹陷以及至少一個發光面，該至少一個發 光面鄰接該圓錐形凹陷的邊緣，該圓錐形凹陷的底面為全反射面；以及一圖案化螢光層，設置於該些發光面上，該些子透鏡部透過該圖案化螢光層而在空間上相互分開。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中朝該子透鏡部的該圓錐形凹陷的該底面傳播的光被該底面反射而穿過該些子透鏡部的該些發光面。
  30. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該圖案化螢光層是網狀螢光層。
  31. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該圖案化螢光層是多個同心圓形螢光圖案。
  32. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該圖案化螢光層是具有蜂窩狀圖案的螢光層。
  33. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該圖案化螢光層是具有漩渦狀圖案的螢光層。
  34. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該圓錐形凹陷具有多個表面，該些表面具有不同的曲率。
  35. 如申請專利範圍第28項所述的LED封裝，其中該載體具有一容置空間，以用於容置該LED晶片及該透鏡。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的LED封裝，其中該載體包括：一反射構件，具有該容置空間，朝該反射構件傳播的部分光被反射回該發光面，且朝該反射構件傳播的其餘部 分光被反射回該子透鏡部的該圓錐形凹陷的該底面。
  37. 如申請專利範圍第35項所述的LED封裝，其中該圖案化螢光層是設置於該透鏡上的對稱圖案。
  38. 一種發光二極體(LED)模組，包括：一外殼；多個LED封裝，設置於該外殼中；至少一個透鏡，用於包覆該LED封裝，該透鏡具有排列成陣列或矩陣形式的多個子透鏡部，該些子透鏡部中的每一者均具有一圓錐形凹陷以及至少一個發光面，該至少一個發光面鄰接該圓錐形凹陷的邊緣，該圓錐形凹陷的底面為全反射面；以及一圖案化螢光層，設置於該發光面上，該些子透鏡部透過該圖案化螢光層而在空間上相互分開。
  39. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中朝該子透鏡部的該圓錐形凹陷的該底面傳播的光被該底面反射而穿過該子透鏡部的該發光面。
  40. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圖案化螢光層是網狀螢光層。
  41. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圖案化螢光層是多個同心圓形螢光圖案。
  42. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圖案化螢光層是具有蜂窩狀圖案的螢光層。
  43. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圖案化螢光層是具有漩渦狀圖案的螢光層。
  44. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圓錐形凹陷具有多個表面，該些表面具有不同的曲率。
  45. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該圖案化螢光層是設置於該透鏡上的對稱圖案。
  46. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該外殼具有至少一個反射面，朝該反射面傳播的部分光被反射回該子透鏡部的該發光面，且朝該反射面傳播的其餘部分光被反射回該子透鏡部的該圓錐形凹陷的該底面。
  47. 如申請專利範圍第38項所述的LED模組，其中該透鏡還具有至少一個光入射面，與該子透鏡部的該圓錐形凹陷的該底面相對。
  48. 如申請專利範圍第47項所述的LED模組，還包括：一介質，連接於該光入射面與該LED封裝之間。
  49. 如申請專利範圍第47項所述的LED模組，其中該光入射面是凸面、凹面、或平面。
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