TWM609712U

TWM609712U - 發光二極體光學組件

Info

Publication number: TWM609712U
Application number: TW109211175U
Authority: TW
Inventors: 邢陳震崙; 洪榮豪
Original assignee: 葳天科技股份有限公司
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-04-01

Abstract

一發光二極體光學組件，包含一載體，其具有一安裝面、複數個發光二極體晶片設置在該載體的該安裝面上、複數個透光層設置在每個該發光二極體晶片上並與該些發光二極體晶片直接接觸、一反射層圍繞在該些發光二極體晶片與該些透光層周圍，其中該些透光層從該反射層中裸露、以及一導光柱設置在該些透光層上方並與該些透光層的裸露面相隔一間距。

Description

發光二極體光學組件

本創作與一種發光二極體(light emitting diode，LED)光學組件有關，更具體言之，其係關於一種具有導光柱且不使用玻璃蓋的LED光學組件。

一般派對、舞會、夜店或演唱會等場所大多會利用舞台燈來製造燈光效果，以營造歡樂氣氛，使場面活絡。因此，舞台燈成為了歡樂場所與娛樂照明應用所不可或缺的裝置。對此，由於發光二極體(LED)具有體積小、反應快、用電省、污染低、高可靠度、適合量產等優點，故現今舞台燈逐漸利用發光二極體來作為主要燈源。

在傳統的LED舞台燈設計中，如第1圖所示，LED晶片11上方會設置一塊玻璃蓋13來提供晶片保護效果，其上會再設置一導光柱15來對各個晶片放出來的光進行收光動作，讓多種LED的色光經由導光柱獲得均勻充足的混光效果後，再經由外殼17的出光口射出。然而，此種設計的問題在於玻璃蓋13本身會遮擋住部分的光源且具有一定的厚度d1，再加上組裝後的LED晶片與玻璃蓋之間有間距d2存在，使得LED晶片放出來的光產生損耗。此外，玻璃蓋與導光柱之間也會有另一間距d3造成額外的光損。

有鑑於此，本創作人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本創作人改良之目標。

有鑑於上述習知技術之缺點，本創作特此提出了一種新穎的發光二極體光學組件，其特點在於使用透光層而不使用傳統的玻璃蓋來保護發光二極體(LED)晶片，如此可以大幅減少LED晶片與導光柱之間的間距。此外，LED晶片周圍還設置了反射層來反射LED晶片所發出的光，提升LED晶片的發光效率。

本創作的目的在於提出一種發光二極體光學組件，包含一載體，其具有一安裝面、複數個發光二極體晶片設置在該載體的該安裝面上、複數個透光層設置在每個該發光二極體晶片上並與該些發光二極體晶片直接接觸、一反射層圍繞在該些發光二極體晶片與該些透光層周圍，其中該些透光層從該反射層中裸露、以及一導光柱設置在該些透光層上方並與該些透光層的裸露面相隔一間距。

本創作的這類目的與其他目的在閱者讀過下文中以多種圖示與繪圖來描述的較佳實施例之細節說明後應可變得更為明瞭顯見。

11:發光二極體(LED)晶片

13:玻璃蓋

15:導光柱

17:外殼

100:發光二極體(LED)光學組件

101:載體

101a:安裝面

103:發光二極體晶片

105:透光層

105a:裸露面

107:反射層

109:底板

111:導光柱

111a:光入射面

113:外殼

d1,d2,d3,d4:間距

本說明書含有附圖併於文中構成了本說明書之一部分，俾使閱者對本創作實施例有進一步的瞭解。該些圖示係描繪了本創作一些實施例並連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中：第1圖為先前技術中一發光二極體(LED)光學組件的截面示意圖；以及第2圖為根據本創作較佳實施例中一LED光學組件的截面示意圖。

須注意本說明書中的所有圖示皆為圖例性質，為了清楚與方便圖示說明之故，圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現，一般而言，圖中相同的參考符號會用來標示修改後或不同實施例中對應或類似的元件特徵。

現在下文將詳細說明本創作的示例性實施例，其會參照附圖示出所描述之特徵以便閱者理解並實現技術效果。閱者將可理解文中之描述僅透過例示之方式來進行，而非意欲要限制本案。本案的各種實施例和實施例中彼此不衝突的各種特徵可以以各種方式來加以組合或重新設置。在不脫離本創作的精神與範疇的情況下，對本案的修改、等同物或改進對於本領域技術人員來說是可以理解的，並且旨在包含在本案的範圍內。

閱者應能容易理解，本案中的「在…上」、「在…之上」和「在…上方」的含義應當以廣義的方式被解讀，以使得「在…上」不僅表示「直接在」某物「上」而且還包括在某物「上」且其間有居間特徵或層的含義，並且「在…之上」或「在…上方」不僅表示「在」某物「之上」或「上方」的含義，而且還可以包括其「在」某物「之上」或「上方」且其間沒有居間特徵或層(即，直接在某物上)的含義。

此外，諸如「在…之下」、「在…下方」、「下部」、「在…之上」、「上部」等空間相關術語在本文中為了描述方便可以用於描述一個元件或特徵與另一個或多個元件或特徵的關係，如在附圖中示出的。

如本文中使用的，術語「層」是指包括具有厚度的區域的材料部分。層可以在下方或上方結構的整體之上延伸，或者可以具有小於下方或上方結構範圍的範圍。此外，層可以是厚度小於連續結構的厚度的均質或非均質連續結構的區域。例如，層可以位於在連續結構的頂表面和底表面之間或在頂表面和底表面處的任何水平面對之間。層可以水準、豎直和/或沿傾斜表面延伸。

請參照第2圖，其繪示出根據本創作較佳實施例中一發光二極體(LED)光學組件的截面示意圖。本創作的發光二極體光學組件100包含一載體101，其可為氮化鋁陶瓷基板、氧化鋁陶瓷基板或是金屬導線架，具有良好的散熱性質。載體101具有一安裝面101a，複數個發光二極體(LED)晶片103設置在安裝面101a上。在本創作實施例中，發光二極體晶片103可個別發出紅色光、綠色光、藍色光及白色光等不同色光的單控晶片，其可個別獨立驅動，且可以並聯方式彼此連接並在單一封裝中排列成多種色光組合。發光二極體晶片103可經由打線方式連接到下方的載體101。

複數個透光層105設置在每個發光二極體晶片103上並與該些發光二極體晶片103直接接觸。透光層105的材料可為石英、玻璃、藍寶石、透明陶瓷、矽膠、環氧樹酯、鐵氟龍或上述材料的組合。基本上一層透光層105會對應一個發光二極體晶片103，其可提供發光二極體晶片103保護效果。此外，在本創作實施例中，透光層105中可摻有螢光粉，其所摻之螢光粉種類可與其所接觸之發光二極體晶片103對應來達到吾人所欲之發光效果。例如，在藍光發光二極體的例子中，其透光層105中可以摻入YAG黃色螢光粉，藍光激發YAG黃色螢光粉，利用藍光與黃光是互補色光的原理來混光成為高亮度的白光。

復參照第2圖。在本創作實施例中，一反射層107會形成並圍繞在該些發光二極體晶片103與該些透光層105周圍，並使得透光層105從反射層107中裸露而出。反射層107的材料可為摻有二氧化鈦或二氧化矽的矽膠、環氧樹酯或是包含矽膠與環氧樹酯的複合材料，其可反射發光二極體晶片103向周圍發出的色光，使其往透光層105的出光方向行進，提升發光二極體晶片103的發光效率。一導光柱111設置在透光層105的上方，其具有一光入射面111a與該些透光層105的裸露面105a相隔一間距d4。導光柱111可包含透明材料。為了提升導光柱111的導光效果，其透明材料的折射係數較佳大於1.3，這類透明材料包含但不限定是石英、玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)、聚碳酸脂、聚甲基丙烯醯亞胺(poly(methyl methacrylimide),PMMI)、環烯烴共聚合體(cycloolefin copolymer,COC)或上述材料的組合。導光柱111可安裝固定在整個發光二極體光學組件100的外殼113上，而發光二極體晶片103可連同載體101固定在一底板109上，外殼113與底板109可以加以組裝將發光二極體晶片103與導光柱111容納在其中。

綜上所述，在本創作實施例中，有別於習知技術會在發光二極體晶片103上方蓋上一塊玻璃蓋的作法，本創作不使用玻璃蓋來保護發光二極體晶片103，其直接在發光二極體晶片103的頂面與周圍分別形成透光層105與反射層107來提供保護效果。此作法的優點在於，由於不具備玻璃蓋，發光二極體晶片103與導光柱111之間的間距可以大幅減小。例如，第2圖中發光二極體晶片103與導光柱111之間的間距d3約等於第1圖先前技術中玻璃蓋13到導光柱15之間的間距d3，相較於該先前技術而言，本創作之設計少了d1+d2這段間距，故減少發光二極體晶片103的光損，同時進一步提升組件微型化的潛力。此外，周圍反射層107的存在可以反射LED晶片所發出的光，提升LED晶片的發光效率。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。