TWI463706B - 燈泡、發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

燈泡、發光裝置及其製造方法
本發明係有關於一種發光裝置，特別是有關於一種可提升光輸出之發光裝置。
近年來，半導體積體電路(IC)產業快速成長。IC材料與設計於技術上的進步已發展出因應不同用途的各式ICs。其中一種包括光電元件，例如發光二極體(LED)元件。當施予一電壓時，發光二極體(LED)元件藉由電子在半導體材料中的移動而發射出光。由於例如體積小、壽命長、低耗能、耐久性及可靠性佳等受歡迎特性，發光二極體(LED)元件已日趨普及。
其他實際應用中，發光二極體(LED)元件已用來製作優於傳統燈泡(例如白熾燈泡(incandescent lamp))的燈泡。舉例來說，在相同電力下，相較於白熾燈泡，發光二極體(LED)燈泡可產生更多光線。然而，當輻射光線時，發光二極體(LED)燈泡會產生熱。當傳統發光二極體(LED)燈泡過熱時，光輸出即會下降，而降低了發光二極體(LED)燈泡的效能。
因此，雖傳統發光二極體(LED)燈泡已符合其一般預期目的，但並無法完全滿足所有需求。
本發明之一實施例，提供一種發光裝置。該發光裝置包括一基板；複數個發光二極體(LED)元件，設置於該基板上；以及一帽蓋(cap)，設置於該等發光二極體(LED)元件之至少一子集合(subset)上，其中該帽蓋藉由一距離與該等發光二極體(LED)元件之該子集合分離，以及該帽蓋包括一材料，該材料可將該等發光二極體(LED)元件所發射之一第一光譜之光轉換為一第二光譜，該第二光譜不同於該第一光譜。
本發明之一實施例，提供一種發光二極體(LED)燈泡。該發光二極體(LED)燈泡包括複數個發光二極體(LED)光源，位於一基板上，該等發光二極體(LED)光源之至少一子集合未包括一螢光塗層；一帽蓋結構，位於該等發光二極體(LED)光源之至少該子集合上，該帽蓋結構包括一螢光材料與一散光材料，其中該帽蓋結構藉由一間隙與該等發光二極體(LED)光源之該子集合形成物理性分離；以及一覆蓋結構，覆蓋並包圍該等發光二極體(LED)光源與該帽蓋結構。
本發明之一實施例，提供一種發光裝置之製造方法。該方法包括形成複數個發光二極體(LED)元件於一基板上；結合一含螢光粉之帽蓋結構於該基板上方，該帽蓋結構圍繞覆蓋該等發光二極體(LED)元件之至少一子集合，其中一間隙物理性分離該帽蓋結構與該等發光二極體(LED)元件；以及附上一覆蓋結構至該基板，該覆蓋結構至少部分包圍該等發光二極體(LED)元件。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
由於發光二極體(LED)技術的進步，近來使用發光二極體(LED)元件的發光裝置(lighting instruments)已日趨普及。該等發光裝置包括發光二極體(LED)燈泡(其為利用複數個發光二極體(LED)元件作為光源的固態燈泡)。螢光轉換型發光二極體(phosphor-converted LEDs,PCLEDs)用來執行部分該等發光二極體(LED)燈泡。該等螢光轉換型發光二極體(PCLED)燈泡利用具有相對短波長(例如藍光)的發光二極體(LED)元件並塗佈一螢光材料(phosphor material)於發光二極體(LED)元件。螢光材料吸收一部分發射光(例如藍光)進而發射不同波長的光，例如黃光。已轉換的黃光與所發射藍光未轉換的部分即形成白光。該等發光二極體(LED)燈泡提供低生產成本及高顯色能力。然而，在操作過程中，當該等發光二極體(LED)燈泡過熱時會影響其光輸出效能。
更詳細而言，由於以下二種原因，發光二極體(LED)元件的光輸出可能下降：1.　當開啟發光二極體(LED)元件的發射器時(於操作過程中)，發光二極體(LED)骰狀物(die)的溫度上升，導致光輸出下降；2.　熱流量(heat flux)可能自發光二極體(LED)骰狀物傳遞至螢光塗層，亦導致光輸出下降。換言之，發光二極體(LED)元件的光輸出效能與發光二極體(LED)元件的溫度成反比。光輸出下降將使發光二極體(LED)燈泡效能降低，因此，不為吾人所接受。基此，本發明將介紹數個實施例，以解決傳統發光二極體(LED)燈泡光輸出下降的問題。
根據本發明之一實施例，第1A圖為一發光二極體(LED)發光裝置100的簡單透視圖，第1B圖為發光二極體(LED)發光裝置100的簡單剖面圖，第1C圖為發光二極體(LED)發光裝置100的簡單上視圖。在此實施例中，發光二極體(LED)發光裝置100為一燈泡，但於其他實施例中，其可包括其他發光裝置及結構。
發光二極體(LED)發光裝置100包括一散熱槽(heat sink) 80。散熱槽80適合容納可產生一幾近均勻光圖案的發光二極體(LED)元件陣列結構。在此實施例中，散熱槽80由一導熱材料所構成。散熱槽的特定形狀設計係為提供一常見燈泡形狀的骨架，同時分散自發光二極體(LED)元件所產生的熱及輻射出儘可能多的熱至周遭大氣。為提高熱傳導，散熱槽可具有自發光二極體(LED)發光裝置100中心軸向外突出的鰭。鰭可具有許多暴露於周遭大氣的表面積，以利熱傳導。
發光二極體(LED)發光裝置100包括一基板110。基板110為一非金屬材料。在一實施例中，基板110包括一陶瓷材料。在其他實施例中，基板110可包括一矽材料或一塑膠材料。如部分實施例中，可使用以下材料作為基板110，氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2O3)、金屬基印刷電路板(metal core PCB,MCPCB)、氮化矽(Si3N4)、矽、氧化鈹(BeO)或其組合。基板110可包括主動電路，亦可建立內連線(interconnections)。
複數個發光二極體(LED)元件120形成於基板110上。每一發光二極體(LED)元件120包括一由相對摻雜層所形成的P/N接合。在一實施例中，相對摻雜層可包括相對摻雜氮化鎵(GaN)層，例如該些層的其中之一以例如碳或矽的n型摻質進行摻雜，而相對的摻雜層則以例如鎂的p型摻質進行摻雜。在其他實施例中，n型與p型摻質可包括不同材料。
在一實施例中，每一發光二極體(LED)元件120可包括一設置於相對摻雜層之間的多重量子井(multiple-quantum well,MQW)層。多重量子井(MQW)層包括氮化鎵(GaN)與氮化鎵銦(InGaN)的交替(或週期)層，例如多重量子井(MQW)層可包括數層氮化鎵(GaN)層與數層氮化鎵銦(InGaN)層，其中氮化鎵層與氮化鎵銦層以交替或週期的方式形成。
摻雜層與多重量子井(MQW)層皆可藉由習知磊晶成長製程(epitaxial growth process)形成。於完成磊晶成長製程後，藉由設置於摻雜層之間的多重量子井(MQW)層可創造出一P/N接合(或一P/N二極體)。當施予一電壓(或電荷)至摻雜層時，電流即流通發光二極體(LED)元件120，且多重量子井(MQW)層發射出例如可見光的放射線。由多重量子井(MQW)層所發射光的顏色對應光的波長。可藉由改變構成多重量子井(MQW)層材料的組成與結構調整光波長(光顏色)。根據本發明之一實施例，所安裝的發光二極體(LED)元件120發射藍光。發光二極體(LED)元件120亦可包括電極或允許發光二極體(LED)元件電性耦接至外部元件的接點。
一般來說，傳統發光二極體(LED)元件具有一塗佈於發光二極體(LED)元件周圍的螢光粉層(phosphor layer)。螢光粉層可包括磷光材料及/或螢光材料。在實際發光二極體(LED)應用中，螢光粉層可用來轉換由一發光二極體(LED)元件所發射光的顏色，例如螢光粉層可轉換由一發光二極體(LED)元件所發射的藍光至一不同波長的光。藉由改變螢光粉層的材料組成，可達到由發光二極體(LED)元件所發射預期的光顏色。然而，如上所討論，塗佈於傳統發光二極體(LED)元件周圍的螢光粉層會導致發光二極體(LED)元件光輸出下降。因此，如第1A~1C圖所示的發光二極體(LED)元件120未塗佈螢光粉層於其上。在一實施例中，發光二極體(LED)元件120包括未塗佈螢光粉層的藍光骰狀發射器(blue die emitters)。
發光二極體(LED)發光裝置100包括一設置於發光二極體(LED)元件120上的帽蓋結構(cap structure) 130。帽蓋結構130可具有複數不同層，因此，亦可視為一多層帽蓋(multilayer cap) 130。在一實施例中，帽蓋結構130具有大體圓形或環形並覆蓋下方所有發光二極體(LED)元件120。由於全數發光二極體(LED)元件120為帽蓋結構130所覆蓋，因此，自第1C圖上視圖無法視見發光二極體(LED)元件120。帽蓋結構130以一距離或間隙140與發光二極體(LED)元件120分離(請見第1B圖剖面圖)。距離140大於或等於約5mm。在一實施例中，距離140介於0.5~10mm之間。
根據數個不同實施例，帽蓋結構(cap structure) 130可加以使用。該等實施例詳述於下，請參閱第2A、2B與2C圖。根據一實施例，請參閱第2A圖，第2A圖為一帽蓋結構130A的剖面側視圖。帽蓋結構130A包括一層150、一層160與一層170，層160設置於層150與層170之間。請參閱第1A~1C圖，帽蓋結構130A的層150面向發光二極體(LED)元件120。每一層150、160與170可為一基板層、一散光層(diffuser layer)與一螢光粉層其中之一。更詳細來說，層150~170可排列為以下六種結構其中之一，如下表1所示。
例如，根據結構1，層170為基板層，層160為散光層，層150為螢光粉層。根據結構2，層170為基板層，層160為螢光粉層，層150為散光層等。
基板層提供其他層的機械支撐。在一實施例中，基板層包括一聚碳酸酯(polycarbonate,PC)材料。在另一實施例中，基板層可包括一聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)材料。在另一實施例中，基板層可包括一玻璃材料。
散光層有助於散射發光二極體(LED)元件120所發射的光，以使光分布更為均一。更詳細來說，其不致於造成某些區域特別強(亮)，而其他區域特別弱(暗)的光輸出。由於散光材料可使光散射於不同方位，因此，光輸出不太可能包含不同明亮程度的區域，藉此以提升光輸出的均一性。在一實施例中，散光層包括一分散有散光顆粒(diffuser particles)的液態矽材料。散光層可噴灑於基板層上，之後以一高溫(例如高於攝氏80度)進行烘烤一預定時間週期(例如1小時以上)。散光顆粒亦可包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
如上所討論，螢光粉層(phosphor layer)有助於將一光譜的光轉換為另一光譜的光，藉此以改變光的顏色。在一實施例中，螢光粉層包括一具有螢光顆粒的液態矽材料。帽蓋結構130A可藉由習知捲對捲(roll-to-roll)技術形成。帽蓋結構130A亦可藉由習知適合的光罩製程形成。由於帽蓋結構130A包括螢光材料與散光材料，因此，其可轉換發光二極體(LED)元件120所發射光的顏色且允許光更為均勻分佈。
根據另一實施例，請參閱第2B圖，第2B圖為一帽蓋結構130B的剖面側視圖。帽蓋結構130B包括一層180與一層190。請參閱第1A~1C圖，帽蓋結構130B的層180面向發光二極體(LED)元件120。每一層180與190可為一基板層與一混合有螢光顆粒的散光層其中之一。更詳細來說，層180~190可排列為以下兩種結構其中之一，如下表2所示。
例如，根據結構1，層190為基板層，層180為混合有螢光顆粒的散光層。根據結構2，層180為基板層，層190為混合有螢光顆粒的散光層。基板層可包括一類似第2A圖基板層的材料組成。混合有螢光顆粒的散光層可視為第2A圖散光層與螢光粉層的組合，或是以一相對均一的方式混合複數個可轉換發光光譜的螢光顆粒於類似第2A圖散光層的一散光層中，帽蓋結構130B可藉由習知捲對捲(roll-to-roll)技術形成。帽蓋結構130B亦可藉由習知適合的光罩製程形成。
根據另一實施例，請參閱第2C圖，第2C圖為一帽蓋結構130C的剖面側視圖。帽蓋結構130C包括一上述基板層、散光層與螢光粉層所組合的層200，也就是說，混合散光層、螢光顆粒與基板以製作出層200。在一實施例中，層200藉由習知射出成形(injection molding)技術所製作。在一實施例中，每一帽蓋結構130A、130B與130C可具有一介於1~300μm的厚度。
過去傳統的發光二極體(LED)元件中，螢光材料係直接塗佈於操作時會輻射熱的發光二極體(LED)骰狀物。就其本身而論，螢光材料會明顯受到發光二極體(LED)骰狀物所輸出熱的衝擊。進一步比較，第1A~1C圖所示發光二極體(LED)發光裝置的實施例利用一包含一螢光材料的帽蓋結構130，其帽蓋結構130可根據第2A~2C圖所示任一實施例加以製作。帽蓋結構130藉由距離140與發光二極體(LED)元件120形成物理性間隔。物理性間隔(physical separation)意味著由於熱能在傳播過程中會隨距離作用而降低，遂發光二極體(LED)元件120所輻射的熱(熱能)將不會如傳統發光二極體(LED)元件一般對帽蓋結構130中的螢光材料造成重大衝擊，也就是說，帽蓋結構130中螢光材料所接收(感受)的熱能實際上會低於發光二極體(LED)骰狀物所輻射的熱能。因此，相較於傳統塗佈於發光二極體(LED)骰狀物周圍的螢光材料，帽蓋結構130中的螢光材料會經歷較低溫度。
此外，由於此時未受螢光塗層阻擋，熱能可更輕易輻射，因此，相較於傳統發光二極體(LED)元件，發光二極體(LED)元件120本身會經歷一較低溫度。也就是說，發光二極體(LED)元件120與帽蓋結構的物理性間隔因未將熱侷限於發光二極體(LED)元件120內部或其附近遂可促進熱散失。
螢光材料與發光二極體(LED)元件120的下降溫度導致光輸出增加。如上所述，發光二極體(LED)元件的光輸出效率與溫度成反比。當溫度上升時，光輸出量減少。而當溫度下降時，光輸出量則增加。因此，由於本發明實施例在發光二極體(LED)元件120操作時允許一較低溫度，遂相較於傳統發光二極體(LED)元件，發光二極體(LED)元件120將具有較佳光輸出。例如傳統發光二極體(LED)元件(具有螢光塗層)的光輸出可能低於90%，其中由於熱事件(thermal heating issues)，此百分比係由相對於一未減縮的全光輸出(full light output)所量測。進一步比較，此處的發光二極體(LED)元件120的光輸出可優於95%，例如介於95%與96%之間。
螢光材料與發光二極體(LED)元件120的下降溫度亦可提升發光二極體(LED)發光裝置100的可靠度(reliability)。至少在某種程度上來說，降低的操作溫度會減少零件耗損，例如減少發光二極體(LED)發射器骰狀物的耗損。根據測試結果，發光二極體(LED)發光裝置100的發射器壽命可長於25,000小時，至少較傳統發光二極體(LED)發射器延長數千小時。
對距離140選擇一適當範圍，可最適化發光二極體(LED)發光裝置100的效能。在一實施例中，對距離140選擇介於0.5~10mm之間的範圍，以使散失足夠量的熱的目的與產生一均勻白光輸出(white light output)的目的獲得平衡。若距離140太小，帽蓋結構130的位置會太靠近發光二極體(LED)元件120，造成仍有大量熱侷限於發光二極體(LED)元件內或其附近，由於降低了光輸出及使螢光材料承受較高溫度，將是吾人所不期望的。另一方面，若距離140太大，由發光二極體(LED)元件所發射的大量藍光將自發光二極體(LED)發光裝置100散失，無法藉由帽蓋結構130中的螢光材料轉換為不同波長的光。且在光傳播至發光二極體(LED)發光裝置100外部之前，由於光未能藉由帽蓋結構130中的散光材料產生足夠散射，以至光輸出亦可能無法達到理想的均一程度。基於上述理由，吾人必須仔細選擇距離140的數值，以滿足上述兩目的而未犧牲其中一者。
發光二極體(LED)發光裝置100亦可包括一類半球狀(dome-like)覆蓋結構220，圍繞或包圍基板110、發光二極體(LED)元件120與帽蓋結構130。覆蓋結構220可為一散光帽蓋220。類似帽蓋結構130中的散光材料，散光帽蓋220為發射光提供一散射功能，以使光分佈更為均勻。對於傳統發光二極體(LED)發光裝置，僅塗佈一螢光材料(未有散光材料)於傳統發光二極體(LED)骰狀物周圍。因此，為使光分佈更為均一，對於傳統發光二極體(LED)發光裝置來說，類似散光帽蓋220的散光帽蓋可能是必要的。此處，由於帽蓋結構130已包括足夠量的散光材料以產生均勻分佈光，致可能不須散光帽蓋220。若選擇性地結合散光帽蓋220成為發光二極體(LED)發光裝置100的一部分，則相較於傳統覆蓋結構，散光帽蓋220可具有一較低散光材料含量。
現討論發光二極體(LED)發光裝置的選擇實施例。該等選擇實施例其中之一揭露於第3A~3C圖。更詳細來說，第3A圖為一發光二極體(LED)發光裝置300選擇實施例的簡單透視圖，第3B圖為發光二極體(LED)發光裝置300的簡單剖面圖，第3C圖為發光二極體(LED)發光裝置300的簡單上視圖。在所揭露的實施例中，發光二極體(LED)發光裝置300為一燈泡，其包括類似第1A~1C圖所示發光二極體(LED)發光裝置100的部分元件及特徵。為求明確及一致性，該等類似的元件及特徵在第1A~1C圖與第3A~3C圖中將有相同標示。
類似發光二極體(LED)發光裝置100，發光二極體(LED)發光裝置300包括一用來散熱的散熱槽80、複數個用來產生光的發光二極體(LED)元件120(無法由第3A圖透視圖與第3C圖上視圖視見)以及一用來散射發射光以使光分佈更為均勻的可選擇散光帽蓋220。發光二極體(LED)發光裝置300亦包括一在某些方面類似帽蓋結構130(屬於發光二極體(LED)發光裝置100)而在其他方面不同於帽蓋結構130的帽蓋結構330。帽蓋結構330與帽蓋結構130相似之處在於兩者均包括一基板材料、一螢光材料與一散光材料，且皆可根據如上第2A~2C圖所討論的不同結構加以製作。此外，類似帽蓋結構130，帽蓋結構330亦設置於發光二極體(LED)元件120上方且藉由距離140與發光二極體(LED)元件120分離。
然而，不同於帽蓋結構130，帽蓋結構330包括一環繞發光二極體(LED)元件120的側部(side portion) 350，使得發光二極體(LED)元件120為帽蓋結構330與基板110所密封或包圍。也就是說，帽蓋結構330類似一翻轉覆蓋於發光二極體(LED)元件120上的帽蓋。此”帽蓋”使發光二極體(LED)元件120得以自上部與側部觀之。揭示於第3B圖剖面圖中的發光二極體(LED)元件120僅為提供一說明，在實際應用上並無法直接視見。基於上述理由，發光二極體(LED)元件120所發射的光亦須穿過帽蓋結構330的側部350。
發光二極體(LED)發光裝置300提供上述所討論與發光二極體(LED)發光裝置100大體相同的優點，主要是較低的操作溫度與增加光輸出。此外，由於發光二極體(LED)發光裝置300完全將發光二極體(LED)元件密封，使得所有發射光在離開發光二極體(LED)發光裝置300之前，將為帽蓋結構330所散射並轉換顏色，因此，可提升光的均一性與顏色完整性。然而，由於此帽蓋結構330具有較複雜形狀，因此，發光二極體(LED)發光裝置300的製造成本可能較第1A~1C圖所示的發光二極體(LED)發光裝置100稍微增加。
發光二極體(LED)發光裝置的另一選擇實施例揭露於第4A~4C圖。更詳細來說，第4A圖為一發光二極體(LED)發光裝置400另一選擇實施例的簡單透視圖，第4B圖為發光二極體(LED)發光裝置400的簡單剖面圖，而第4C圖為發光二極體(LED)發光裝置400的簡單上視圖。在所揭露的實施例中，發光二極體(LED)發光裝置400為一燈泡(lamp)，其包括類似第1A~1C圖所示發光二極體(LED)發光裝置100的部分元件及特徵。為求明確及一致性，該等類似的元件及特徵在第1A~1C圖與第4A~4C圖中將有相同標示。
類似發光二極體(LED)發光裝置100，發光二極體(LED)發光裝置400包括一用來散熱的散熱槽80、複數個用來產生光的發光二極體(LED)元件120以及一用來散射發射光以使光分佈更為均勻的可選擇散光帽蓋220。發光二極體(LED)發光裝置400亦包括一在某些方面類似帽蓋結構130(屬於發光二極體(LED)發光裝置100)而在其他方面不同於帽蓋結構130的帽蓋結構430。帽蓋結構430與帽蓋結構130相似之處在於兩者均包括一基板材料、一螢光材料與一散光材料，且皆可根據如上第2A~2C圖所討論的不同結構加以製作。此外，類似帽蓋結構130，帽蓋結構430亦設置於發光二極體(LED)元件120上方且藉由距離140與發光二極體(LED)元件120分離。
然而，不同於帽蓋結構130，帽蓋結構430並未環繞覆蓋所有發光二極體(LED)元件120。也就是說，帽蓋結構430類似一圓盤，其直徑/圓周大體小於基板110，使得發光二極體(LED)元件120的至少一子集合(subset)露出或未受帽蓋結構430所覆蓋。就其本身而論，該等露出的發光二極體(LED)元件120所發射的光在離開發光二極體(LED)發光裝置400之前不須穿過帽蓋結構430。該等露出的發光二極體(LED)元件120可由如傳統發光二極體(LED)元件的製作方式所製作，即可具有一塗佈於其上的螢光材料。在一實施例中，基板110直徑與帽蓋結構430直徑之間的比例大約為5：3。
關於效能方面，發光二極體(LED)發光裝置400與發光二極體(LED)發光裝置100及300進行比較。一般來說，接近基板110中心區域的發光二極體(LED)元件120較接近基板110周邊區域的發光二極體(LED)元件120為熱。例如中心區域與周邊區域之間的溫度差異可能達攝氏10度之多(或超過)。此現象意味著降低接近中心區域發光二極體(LED)元件120的溫度更顯重要。在發光二極體(LED)發光裝置400中，製作帽蓋結構430所覆蓋的發光二極體(LED)元件120不須螢光塗層，因此，其溫度較低。未受帽蓋結構430所覆蓋的發光二極體(LED)元件120可由如傳統發光二極體(LED)元件的製作方式所製作(具有螢光塗層)。然而，由於該等發光二極體(LED)元件的位置接近基板110的周邊區域，遂其對溫度的增加不會有實質上貢獻。因此，發光二極體(LED)發光裝置400仍具有與發光二極體(LED)發光裝置100類似的操作溫度，而低於傳統發光二極體(LED)發光裝置。
基於上述理由，發光二極體(LED)發光裝置400提供上述所討論與發光二極體(LED)發光裝置100大體相同的優點，主要是較低的操作溫度與增加光輸出。此外，由於發光二極體(LED)發光裝置400允許露出的發光二極體(LED)元件120子集合以如傳統發光二極體(LED)元件的製作方式製作，因此，成本較便宜。而簡單的帽蓋結構430本身較帽蓋結構130(第1A~1C圖)或帽蓋結構330(第3A~3C圖)為小，因此，亦較容易製作且成本較便宜。基於上述理由，發光二極體(LED)發光裝置400的製造成本較發光二極體(LED)發光裝置100及300為低。
第5圖為根據本發明不同觀點說明一發光二極體(LED)發光裝置製造方法500的流程圖。方法500包括一步驟510，形成複數個發光二極體(LED)元件於一基板上。發光二極體(LED)元件可具有藍光骰狀發射器。方法500繼續進行步驟520，結合一含螢光粉的帽蓋結構於基板上方。帽蓋結構圍繞覆蓋發光二極體(LED)元件的至少一子集合。一間隙，物理性地分離帽蓋結構與發光二極體(LED)元件。帽蓋結構包括一螢光材料與一散光材料。方法500繼續進行步驟530，附上一覆蓋結構至基板。覆蓋結構至少部分包圍發光二極體(LED)元件。在一實施例中，覆蓋結構包括一散光材料。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此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。
80．．．散熱槽
100、300、400．．．發光二極體(LED)發光裝置
110．．．基板
120．．．發光二極體(LED)元件
130、130A、130B、130C、330、430．．．帽蓋結構
140．．．帽蓋結構與發光二極體(LED)元件之距離或間隙
150、160、170、200．．．層
220．．．類半球狀覆蓋結構
350．．．帽蓋結構之側部
500．．．發光二極體(LED)發光裝置之製造方法
510．．．形成複數個發光二極體(LED)元件於一基板上
520．．．結合一含螢光粉的帽蓋結構於基板上方，帽蓋結構圍繞覆蓋發光二極體(LED)元件的至少一子集合
530．．．附上一覆蓋結構至基板，覆蓋結構至少部分包圍發光二極體(LED)元件
第1A~1C圖係根據本發明之一實施例，一發光二極體(LED)發光裝置之透視圖、剖面圖與上視圖。
第2A~2C圖係作為第1A~1C圖發光二極體(LED)發光裝置元件的帽蓋結構(cap structure)其數個不同實施例之剖面圖。
第3A~3C圖係根據本發明之一選擇實施例，一發光二極體(LED)發光裝置(lighting apparatus)之透視圖、剖面圖與上視圖。
第4A~4C圖係根據本發明之另一選擇實施例，一發光二極體(LED)發光裝置(lighting apparatus)之透視圖、剖面圖與上視圖。
第5圖係根據本發明不同觀點說明一發光二極體(LED)發光裝置製造方法之流程圖。
100．．．發光二極體(LED)發光裝置
110．．．基板
120．．．發光二極體(LED)元件
130．．．帽蓋結構
140．．．帽蓋結構與發光二極體(LED)元件之距離或間隙
220．．．類半球狀覆蓋結構

Claims (8)

  1. 一種發光裝置，包括：一基板；複數個發光二極體(LED)元件，設置於該基板上；以及一多層帽蓋，設置於該等發光二極體(LED)元件之至少一子集合(subset)上，其中：該帽蓋藉由一距離與該等發光二極體(LED)元件之該子集合分離；以及該帽蓋包括彼此分離之三層，包括一基板層、一散光層與一螢光粉層，其中該螢光粉層包括一材料，該材料可將該等發光二極體(LED)元件所發射之一第一光譜之光轉換為一第二光譜，該第二光譜不同於該第一光譜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該帽蓋更包括一散光材料，該散光材料可散射該等發光二極體(LED)元件所發射之光，其中該散光材料設置於該散光層中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該帽蓋圍繞覆蓋該等發光二極體(LED)元件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該帽蓋包括一側部(side portion)，圍繞包圍該等發光二極體(LED)元件，其中該等發光二極體(LED)元件為該帽蓋與該基板所密封。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中：該帽蓋覆蓋該等發光二極體(LED)元件之一第一子集合，同時露出該等發光二極體(LED)元件之一第二子集合； 該等發光二極體(LED)元件之每一該第一子集合未包括一螢光塗層；以及該等發光二極體(LED)元件之每一該第二子集合包括一螢光塗層。
  6. 一種燈泡，包括：複數個發光二極體(LED)光源，位於一基板上，該等發光二極體(LED)光源之至少一子集合未包括一螢光塗層；一帽蓋結構，位於該等發光二極體(LED)光源之至少該子集合上，該帽蓋結構包括一螢光材料與一散光材料，其中該帽蓋結構藉由一間隙與該等發光二極體(LED)光源之該子集合形成物理性分離，其中自一上視得之，該帽蓋結構之所在位置使其覆蓋該等發光二極體(LED)光源之一第一子集合，並露出該等發光二極體(LED)光源之一第二子集合，該等發光二極體(LED)光源之該第一子集合為無塗佈螢光粉(non-phosphor-coated)元件，該等發光二極體(LED)光源之該第二子集合為塗佈螢光粉(phosphor-coated)元件，其中該帽蓋結構包括一基板層、一散光層與一螢光粉層，其中該基板層與該螢光粉層分離，其中該螢光材料設置於該螢光粉層內，該散光材料設置於該散光層內；以及一覆蓋結構，覆蓋並包圍該等發光二極體(LED)光源與該帽蓋結構。
  7. 一種發光裝置之製造方法，包括：形成複數個發光二極體(LED)元件於一基板上；結合一含螢光粉之帽蓋結構於該基板上方，該帽蓋結構圍繞覆蓋該等發光二極體(LED)元件之至少一子集合，其 中一間隙物理性分離該帽蓋結構與該等發光二極體(LED)元件，其中該帽蓋結構包括一基板層、一散光層與一螢光粉層，其中該基板層與該螢光粉層分離，其中該螢光材料設置於該螢光粉層內，該散光材料設置於該散光層內；以及附上一覆蓋結構至該基板，該覆蓋結構與該基板完全包圍該等發光二極體(LED)元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置之製造方法，其中該結合該帽蓋結構之方式使該帽蓋結構呈現以下相對該等發光二極體(LED)元件之結構態樣其中之一：自一上視而非一側視得之，該帽蓋結構阻擋全部該等發光二極體(LED)元件；自一上視與一側視得之，該帽蓋結構阻擋全部該等發光二極體(LED)元件；以及自一上視得之，該帽蓋結構阻擋該等發光二極體(LED)元件之一第一子集合，並露出該等發光二極體(LED)元件之一第二子集合，該等發光二極體(LED)元件之該第一子集合為無塗佈螢光粉(non-phosphor-coated)元件，該等發光二極體(LED)元件之該第二子集合為塗佈螢光粉(phosphor-coated)元件。
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