TWI651869B - 發光二極體 - Google Patents

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Abstract

一種發光二極體，包括發光二極體晶片、圍設于所述發光二極體晶片周圍的第一反射層、覆蓋于所述發光二極體晶片之上的第一透光層、第二透光層，所述發光二極體晶片具有一主主出光面及位於所述主出光面相對一側的第一電極和第二電極，還包括位於所述第一反射層和第一透光層之間且圍設于所述發光二極體晶片的第二反射層，所述第二反射層的折射率小於所述第一反射層的折射率，所述第一電極和第二電極的底面外露與所述第一反射層的底面。

Description

發光二極體
本發明涉及一種發光二極體，特別涉及一種光指向性強、色溫均勻的發光二極體。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
習知的發光二極體具是通過將發光二極體晶片晶片固定在一基板上，然後在所述發光二極體晶片周緣形成反射杯並在反射杯內填充封裝材料及螢光粉來調節發光二極體的出光光效，甚至會在發光二極體封裝結構上的設置透鏡來擴大發光二極體的出光角度。所述發光二極體底部出射的光線往往會被封裝材料的吸收以及基板的阻擋而不能出射，所述發光二極體晶片產生的光線從形成在基板之上的反射杯頂部出射，最終經過透鏡或者其它擴光元件使得發光二極體的出光角度進一步增加。
然而這種結構發光二極體出光時，因反射杯的內壁對光線的反射使得自發光二極體晶片出射的光線的角度被擴大，同時光線經過封裝材料以及螢光粉的作用後使得自反射杯頂部出射光線的光指向性不強，所述反射杯頂部周緣各處的出光色溫不均勻。因此，有必要對發光二極體的結構進行改進，使得其能夠滿足光指向性更強、出光色溫更加均勻。
有鑑於此，本發明提供一種光指向性強、發光色溫色溫均勻的發光二極體。
一種發光二極體，包括發光二極體晶片、圍設于所述發光二極體晶片周圍的第一反射層、覆蓋于所述發光二極體晶片之上的第一透光層、第二 透光層，所述發光二極體晶片具有一主主出光面及位於所述主主出光面相對一側的第一電極和第二電極，還包括位於所述第一反射層和第一透光層之間且圍設于所述發光二極體晶片之間的第二反射層，所述第二反射層的折射率小於所述第一反射層的折射率，所述第一電極和第二電極的底面外露與所述第一反射層的底面。
進一步地，所述第二反射層具有一第一表面及與所述第一表面相對的一第二表面，所述第一表面與所述第一反射層無縫貼合，所述第二表面與所述發光二極體的主出光面共面。
進一步地，所述第二反射層的反射率小於40%，所述第二反射層的厚度大於100nm。
進一步地，所述第一反射層的厚度與所述第二反射層的厚度之和等於所述發光二極體晶片的高度。
進一步地，所述第一反射層的底部與所述第一電極、第二電極的底面共面設置。
進一步地，所述第一透光層由透光性、導熱性能良好的材料組成。
進一步地，所述第一透光層與所述發光二極體晶片的主出光面、所述第二反射層的第二表面之間無縫貼合。
進一步地，所述第二透光層由封裝膠體組成，所述第二透光層的厚度大於所述第一透光層的厚度。
進一步地，所述第二透光層中包含有螢光粉。
進一步地，所述發光二極體進一步具有一中心軸線，所述發光二極體晶片、所述第一反射層、第二反射層、第一透光層、第二透光層均關於所述中心軸線對稱設置，所述第一反射層、第二反射層、第一透光層、第二透光層的外周緣共面設置。
在本發明所述發光二極體中，自所述發光二極體晶片主出光面出射的靠近所述中心軸線方向角度較小、光強度較大的光線直接透過所述第一透光層、第二透光層後出射。自所述發光二極體晶片周緣出射的遠離所述中心軸線出光角度較大、光強度較小的光線經過所述第一反射層反射後朝向第一透光層一側，被反射的光線位於所述主出光面周緣處被所述第二反射層進行阻擋、吸收，防止該被反射的光線的出光角度增加，同時減小了光線在第二反射層處 進一步被大量反射後在靠近所述中心軸線周緣區域出現光暈，從而造成所述發光二極體出光色溫不均勻的現象，從而使得本發明所述發光二極體光指向性強、出光色溫均勻。
100‧‧‧發光二極體
110‧‧‧中心軸線
10‧‧‧發光二極體晶片
101‧‧‧主出光面
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
20‧‧‧第一反射層
30‧‧‧第二反射層
21、31‧‧‧第一表面
22、32‧‧‧第二表面
40‧‧‧第一透光層
50‧‧‧第二透光層
圖1係本發明所述發光二極體的剖視圖。
圖2係圖1所示發光二極體的光路圖。
如圖1所示，本發明實施例所述發光二極體100包括發光二極體晶片10、圍設于所述發光二極體晶片10周圍的第一反射層20、第二反射層30、以及覆蓋于所述發光二極體晶片10之上的第一透光層40、第二透光層50。
所述發光二極體具有一中心軸線110，所述發光二極體晶片10、第一反射層20、第二反射層30、第一透光層40以及所述第二透光層50均關於所述中心軸線110對稱設置。進一步地，所述第一反射層20、第二反射層30、第一透光層40和第二透光層50的外周緣均共面設置。
所述發光二極體晶片10具有一主出光面101、以及位於所述主出光面101相對一側間隔設置的第一電極11和第二電極12。所述發光二極體晶片10的數量可為多個，且所述發光二極體晶片10根據需要可選擇為藍光、紅光、綠光發光二極體晶片中的一種或者多種。
在本發明實施例中，所述第一電極11和第二電極12的底部均外露於所述第一反射層20。
進一步地，所述第一電極11為P電極，所述第二電極12為N電極。可以理解地，所述第一電極11為N電極，所述第二電極12為P電極。
進一步地，所述發光二極體晶片10的高度為H，所述第一反射層的厚度為H1，所述第二反射層的厚度為H2，那麼滿足：H=H1+H2。
所述第一反射層20由高反射率不透光材料組成。所述第一反射層20圍設于所述發光二極體晶片10的周緣。所述第一反射層20具有一第一表面21以及與所述第一表面21相對的一第二表面22。所述第一表面21與所述發光二極體晶片10的第一電極11、第二電極12的底部共面。所述第二表面22低於所述發光二極體晶片10的主出光面101設置。
所述第二反射層30由低反射率材料組成，例如鉻。所述第二反射層30位於所述第一反射層20與所述第一透光層40之間且圍設于所述發光二極體晶片10的周緣。
所述第二反射層30具有第一表面31以及與所述第一表面31相對的一第二表面32。所述第二反射層30的第一表面31與所述第一反射層20的第二表面22無縫貼合。所述第二反射層30的第二表面32與所述發光二極體晶片 10的主出光面101共面設置。所述第二反射層30的反射率小於所述第一反射層20的反射率。
在本發明實施例中，所述第二反射層30的反射率小於40%，所述第二反射層的厚度H2>100nm。所述第二反射層30可以阻擋、吸收所述發光二極體晶片10的主出光面101周緣處的部分光線，防止該處的光線被進一步大量反射而增加發光二極體晶片10的出射光線的出光角度。
所述第一透光層40由透光性、導熱性能良好的材料組成。所述第一透光層40覆蓋于所述發光二極體晶片10及所述第二反射層30之上且與所述發光二極體晶片10的主出光面101以及所述第二反射層30的第二表面32無縫貼合。所述第一透光層40對自發光二極體晶片10出射的光線進行大量透射，同時可以吸收所述發光二極體晶片10產生的部分熱量並散發至外界，輔助增加所述發光二極體晶片10的散熱性。
所述第二透光層50由封裝膠體組成，所述第二透光層50設置於所述第一透光層40的之上。所述第二透光層50的厚度大於所述第一透光層40的厚度。在本發明實施例中，所述第二透光層50中包含有螢光粉。
請同時參附圖2所示，在本發明所述發光二極體100中，自所述發光二極體晶片10主出光面101出射的靠近所述中心軸線110方向角度較小、光強度較大的光線直接透過所述第一透光層40、第二透光層50後出射。自所述發光二極體晶片10周緣出射的遠離所述中心軸線110出光角度較大、光強度較小的光線經過所述第一反射層20反射後朝向第一透光層40一側，被反射的光線位於所述主出光面101周緣處被所述第二反射層30進行阻擋、吸收，防止該被反射的光線的出光角度增加，同時減小了光線在第二反射層30處進一步被大量反射後在靠近所述中心軸線110周緣區域出現光暈，從而造成所述發光二極體100出光色溫不均勻的現象。如此本發明所述發光二極體100實現了出光指向性強、出光色溫均勻。
可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。

Claims (10)

  1. 一種發光二極體，包括發光二極體晶片、圍設于所述發光二極體晶片周圍的第一反射層、覆蓋于所述發光二極體晶片之上的第一透光層、第二透光層，所述發光二極體晶片具有一主出光面及位於所述主出光面相對一側的第一電極和第二電極，其改良在於：還包括位於所述第一反射層和第一透光層之間且圍設于所述發光二極體晶片周緣的第二反射層，所述第二反射層與所述發光二極體晶片周緣接觸，所述第二反射層的反射率小於所述第一反射層的反射率，所述第一電極和第二電極的底面外露與所述第一反射層的底面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第二反射層具有一第一表面及與所述第一表面相對的一第二表面，所述第一表面與所述第一反射層無縫貼合，所述第二表面與所述發光二極體的主出光面共面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第二反射層的反射率小於40%，所述第二反射層的厚度大於100nm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第一反射層的厚度與所述第二反射層的厚度之和等於所述發光二極體晶片的高度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第一反射層的底部與所述第一電極、第二電極的底面共面設置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第一透光層由透光性、導熱性能良好的材料組成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第一透光層與所述發光二極體晶片的主出光面、所述第二反射層的第二表面之間無縫貼合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第二透光層由封裝膠體組成，所述第二透光層的厚度大於所述第一透光層的厚度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述第二透光層中包含有螢光粉。
  10. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體，其中：所述發光二極體進一步具有一中心軸線，所述發光二極體晶片、所述第一反射層、第二反射層、第一透光層、第二透光層均關於所述中心軸線對稱設置，所述第一反射層、第二反射層、第一透光層、第二透光層的外周緣共面設置。
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