TWI557370B

TWI557370B - Light emitting device

Info

Publication number: TWI557370B
Application number: TW102131658A
Authority: TW
Inventors: zong-ze Wu; qin-hua Hong; Bo-Ren Su; Guo-Jun Xu; Yun-Li Li
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2016-11-11
Also published as: TW201510436A

Description

發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置，特別是指一種能提高正向出光率的發光裝置。

參閱圖1，現有的發光裝置1包含一基板11、一設置於該基板11上的發光二極體晶片12，及一環設於該發光二極體晶片12周緣的擋牆13。該擋牆13的作用在於提供一容置空間14以供灌膠形成封裝膠體，使封裝膠體固定在該容置空間14中，該擋牆13的高度通常等於封裝膠體的高度。然而上述設置方式，會導致側向出光的光線被該擋牆13的垂直側壁15反射回該容置空間14內，如此一來，不但出光角度狹小，該發光二極體晶片12的側向出光也無法被有效利用，導致出光效率不佳。

因此，本發明之目的，即在提供一種能提高正向出光率之發光裝置。

本發明之發光裝置，包含一具有一上表面與至少一第一側表面的基板、一設置於該基板的該上表面上且具有多個第二側表面的發光單元、一設置於該基板上的反射體，及一透鏡。該反射體環繞該發光單元並包括一貼設於該基板的該上表面上的底面、一由該底面之外緣往遠離該基板之該上表面方向延伸且與該第一側表面形成一側平面的第三側表面，及一由該第三側表面往該發光單元的方向延伸並環繞接觸所述第二側表面的反射面。該透鏡覆蓋該發光單元及至少局部該反射體。

本發明之功效在於：透過該反射體是內低外高的形態，可以將側向出光的光線經由該反射面反射至正向出光，有效利用側向出光的光線，達到提高該發光裝置的正向出光率的功效。

2‧‧‧發光裝置

21‧‧‧基板

22‧‧‧發光單元

221‧‧‧發光二極體晶片

222‧‧‧螢光膠層

23‧‧‧擋牆

231‧‧‧底面

232‧‧‧外壁面

233‧‧‧傾斜內壁面

235‧‧‧反射層

24‧‧‧透鏡

241‧‧‧螢光粒子

h‧‧‧最大垂直高度

H‧‧‧最大垂直高度

θ‧‧‧夾角

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一側視示意圖，說明現有的發光裝置；圖2是一側視示意圖，說明本發明發光裝置的一第一較佳實施例；圖3是一側視示意圖，說明該第一較佳實施例中，於一擋牆上設置一反射層的態樣；圖4是一側視示意圖，說明本發明發光裝置的一第二較佳實施例；圖5是一側視示意圖，說明該第二較佳實施例中，一傾斜內壁面的另一種態樣；圖6是一側視示意圖，說明該第二較佳實施例中，該擋牆上設置該反射層的態樣；圖7是一側視示意圖，說明本發明發光裝置的一第三較佳實施例；圖8是一側視示意圖，說明本發明發光裝置的一第四較佳實施例；及圖9是一側視示意圖，說明本發明發光裝置的一第五較佳實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明發光裝置2之一第一較佳實施例，包含一基板21、一設置於該基板21上的發光單元22、一設置於該基板21上並環繞該發光單元22的擋牆23，及一透鏡24。

該發光單元22包括一設置於該基板21上的發光二極體晶片221，該擋牆23包括一貼設於該基板21上的底面231、一由該底面231之外緣往遠離該基板21之方向延伸的外壁面232，及一由該外壁面232往該發光二極體晶片221的方向傾斜延伸且連接該底面231的傾斜內壁面233。因此，該擋牆23整體是一外高內低的態樣。於本實施例中，該透鏡24覆蓋該發光單元22及局部該擋牆23，而該擋牆23的垂直截面的形狀是三角形。另外，於本實施例中，該透鏡24是設置於該擋牆23上，然而，若該發光單元22與該擋牆23之間形成有空隙時，該透鏡24亦能與該基板21接觸，不以本實施例所揭露者為限。另外，該發光單元22也可以是包括複數個設置於該基板21上的發光二極體晶片221，使用者可依需求選擇多個單色光的發光二極體晶片221，或是多個多色光的發光二極體晶片221自行搭配使用，不以本實施例所揭露者為限。

其中，該傾斜內壁面233與該底面231之間的夾角θ小於90度，較佳地，夾角θ的角度介於1度到50度之間，可有效的提高正向出光量，當夾角θ的角度大於50度，較多的光線會在該擋牆的該傾斜內壁面233上來回反射而造成光損耗，導致提升正向出光的效率不佳。最佳地，該夾角θ的角度介於15度到25度之間，相較於沒有設置該擋牆23的該發光裝置2，出光量可提升至少20%。另外要說明的是，該擋牆23可以是以反射率大於90%的材質製成，亦可以是如圖3所示，透過一設置於該傾斜內壁面233上的反射層235，來達到增強反射的效果。

值得一提的是，如圖2所示，該擋牆23的最大垂直高度h是小於該透鏡24的最大垂直高度H，原因在於若該擋牆23的最大垂直高度h太大，則大部分經由該透鏡24光學作用後射出的光，反而會因為該傾斜內壁面233的阻擋而在該傾斜內壁面233上來回反射，造成光損耗，導致提升正向出光的效率不佳。

本發明透過該傾斜內壁面233使該擋牆23之整體為外高內低的形態，並搭配該擋牆23的高度限制，可以將側向出光的光線經由該擋牆23之該傾斜內壁面233或該反射層235進行反射，而能提高正向出光率。另外，透過改變該夾角θ的角度，還能對於所需之出光光型進行調整，有效利用發光光源，以達成提高正向出光之功效。

參閱圖4，本發明發光裝置2之一第二較佳實施例，大致與該第一較佳實施例相同，不同處在於：該擋牆23的該傾斜內壁面233上具有複數個微結構。於本實施例中，所述微結構的表面形狀是尖角狀，以使該傾斜內壁面233的表面形成連續尖角狀的態樣，但不以此為限，所述微結構的外型輪廓也可是如圖5所示的弧狀，使該傾斜內壁面233形成連續的弧狀表面，或者使該傾斜內壁面233的表面為尖角狀與弧狀的組合，不以此為限。本實施例除了能達成與該第一較佳實施例相同的功效外，透過所述微結構亦能對於所需之出光光型進行調整，可達到勻光的功效，尤其是弧狀表面的微結構可以對側向出光的光線進行更細微的修正，若再配合改變該夾角θ的角度，對於出光光型之調整更有彈性，也更為便利。另外要說明的是，於圖4中，該擋牆23可以是以反射率大於90%的材質製成，亦可以是如圖6所示，於所述微結構上塗佈有該反射層235，以達到增強反射的效果。

參閱圖7，本發明發光裝置2之一第三較佳實施例，大致與該第一較佳實施例相同，不同處在於：該發光單元22還包括一覆蓋於該發光二極體晶片221上的螢光膠層222。透過該螢光膠層222的設置，可以使該發光二極體晶片221所散發的光線產生混光的效果，增添光線之顏色變化性。如果是使用藍色的發光二極體晶片221搭配黃色的螢光膠層222的應用，本實施例的發光裝置2還可改善其所形成的白光的黃暈現象。當然，於此實施例中，該擋牆23的該傾斜內壁面233也可以是如圖4所示地具有複數個微結構，如此不但可調整出光光形，也可以使混光後的光色分布均勻。

參閱圖8，本發明發光裝置2之一第四較佳實施例，大致與第一較佳實施例相同，不同處在於：該透鏡24內還摻雜有複數個螢光粒子241，且各個螢光粒子241的粒徑介於3微米到50微米之間。該發光二極體晶片221所射出的單色光線通過所述螢光粒子241後會產生混光的效果，增添光線之顏色變化性，粒徑介於3微米到50微米之間的螢光粒子具有較佳的螢光轉換效率。當然，於此實施例中，該擋牆23的該傾斜內壁面233也可以是如圖6所示地具有複數個微結構，如此可視該透鏡24內的螢光粒子241分布狀況，搭配該傾斜內壁面233之微結構的設計來調整出光光形，並使混光後的光色分布均勻，如果是使用藍色的發光二極體晶片221搭配複數個黃色螢光粒子241的應用，本實施例的發光裝置2還可改善其所形成的白光的黃暈現象。

參閱圖9，本發明之發光裝置2之一第五較佳實施例，大致與該第一較佳實施例相同，不同處在於：該透鏡24是設置於該基板21上且完全覆蓋該發光單元22及該擋牆23。藉此，除了提供該發光裝置2另一種使用態樣之外，於本實施例中，該透鏡24不但對於所有經由該傾斜內壁面233反射的光線都具有聚光效果，進一步提高正向出光量，也兼具保護該擋牆23之功效，還能增加該透鏡24與該基板21的黏著性，提升該發光裝置2的可靠度。

綜上所述，本發明之發光裝置2，透過該擋牆23是內低外高的形態，可以將側向出光的光線經由該擋牆23之該傾斜內壁面233進行反射，而能提高正向出光率，再配合改變該擋牆23之該傾斜內壁面233與該底面231之夾角，以及於該傾斜內壁面233上形成複數個微結構，對於出光光型之調整更有彈性，更可達到勻光之功效，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。