專利名稱：發(fā)光裝置與應(yīng)用其的背光裝置及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光裝置，且特別是有關(guān)于一種輝度均勻的發(fā)光 裝置。
背景技術(shù)：
用于居家照明、商業(yè)照明、辦公室照明等發(fā)光裝置、或是家用電子、 車用電子、工業(yè)用電子等發(fā)光裝置，不外乎為白熾燈、熒光燈、鹵素?zé)舻?組合。
近年來，由于發(fā)光二極管具備有驅(qū)動(dòng)電壓低、點(diǎn)燈啟動(dòng)速度快、無汞 污染、不放射紫外光、固態(tài)封裝不易破碎等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)光二極管被視為新一 代發(fā)光裝置的最佳選擇。再者，發(fā)光二極管的體積小，更能夠配合許多輕、 薄與小型化應(yīng)用產(chǎn)品的需求。
然而，大部分種類的發(fā)光裝置，包括發(fā)光二極管，多屬于點(diǎn)光源。當(dāng) 應(yīng)用于特定產(chǎn)品作為光源使用時(shí)，如何使其光源均勻散布成為所需考慮的 重點(diǎn)。
此外，無論何種類型的發(fā)光裝置于運(yùn)作時(shí)皆會(huì)產(chǎn)生高溫而影響到其外 圍的電子組件，如何有效地增加發(fā)光裝置的散熱效率亦為所需解決的問 題。
目前，由于各家廠商皆希望所制造產(chǎn)品能符合經(jīng)濟(jì)效益，如何減少發(fā) 光裝置的制作成本，而又能夠維持發(fā)光裝置的可靠度，更為一值得注意的 課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光裝置與應(yīng)用其的背光裝置及其組裝 方法。本發(fā)明提供的是一種可應(yīng)用于許多電子裝置與場合的發(fā)光裝置，不 僅具有利于組裝的優(yōu)點(diǎn)，也可解決熱量不易排除的問題，此外，更可產(chǎn)生較為均勻且輝度較低的光源以克服傳統(tǒng)發(fā)光裝置的高輝度問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的輝度均勻的發(fā)光裝置，其包括一承載 支架、 一發(fā)光單元、 一透明封裝體與一熒光膠體層。發(fā)光單元設(shè)置于承載 支架上。透明封裝體覆蓋發(fā)光單元，且透明封裝體的外側(cè)具有一凹部。透 明封裝體于其凹部并具有至少一反射面。熒光膠體層罩于透明封裝體外， 且熒光膠體層與透明封裝體的凹部系形成一氣室。其中，透明封裝體的反 射面將發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至熒光膠體層的一側(cè)壁。
本發(fā)明提供的發(fā)光裝置，其包括一承載支架、 一發(fā)光單元、 一不透光 側(cè)部組件、 一透明封裝體與一熒光膠體層。發(fā)光單元設(shè)置于承載支架上。 不透光側(cè)部組件環(huán)繞發(fā)光單元設(shè)置。透明封裝體覆蓋發(fā)光單元，并位在不 透光側(cè)部組件內(nèi)，其中，透明封裝體的上表面具有一凹部，透明封裝體于 凹部具有一反射面。熒光膠體層設(shè)置在透明封裝體的側(cè)壁，并位在不透光 側(cè)部組件與透明封裝體之間。其中，透明封裝體的反射面是將發(fā)光單元產(chǎn) 生的光線導(dǎo)引至熒光膠體層，以激發(fā)熒光膠體層，而不透光側(cè)部組件則用 以反射熒光膠體層與發(fā)光單元的光線，使之從透明封裝體的上表面出光。
本發(fā)明提供的發(fā)光裝置，其包括一承載支架、 一不透明載體、 一發(fā)光 單元、 一透明封裝體與多個(gè)熒光膠體層。不透明載體設(shè)置在承載支架底側(cè)。 發(fā)光單元設(shè)置在承載支架上。透明封裝體覆蓋發(fā)光單元，并位在不透明載 體上，其中，透明封裝體的上表面包括多個(gè)反射面。這些熒光膠體層設(shè)置 在透明封裝體的多個(gè)側(cè)壁，并鄰近該些反射面。其中，透明封裝體的該些 反射面將發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至該些熒光膠體層，以激發(fā)熒光膠體 層。
本發(fā)明提供的發(fā)光裝置，其包括一承載支架、 一發(fā)光單元、 一透明封 裝體、 一熒光膠體層、 一不透光反射層與一不透明載體。發(fā)光單元設(shè)置在 承載支架上。透明封裝體覆蓋住發(fā)光單元，其中，透明封裝體上部具有一 反射面。熒光膠體層設(shè)置在透明封裝體的反射面。不透光反射層覆蓋熒光 膠體層。不透明載體設(shè)置在承載支架底側(cè)。其中，不透光反射層用以將發(fā) 光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至熒光膠體層，以激發(fā)熒光膠體層，且不透明載體 與不透光反射層還用以控制熒光膠體層與發(fā)光單元的光線從透明封裝體 的側(cè)壁的一出光區(qū)域離開。
圖1A、圖1B各別繪示依照本發(fā)明實(shí)施例一的具組裝定位功能的發(fā)光 裝置于不同視角下的示意圖。
圖1C是繪示圖1A的定位臂上具有凸出結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖1D是繪示承載支架具有一對卡勾的示意圖。
圖1E是繪示承載支架具有可拆式薄片的示意圖。
圖1F是繪示定位臂具有凹折端的示意圖。
圖1G是繪示發(fā)光裝置具有二個(gè)承載支架的示意圖。
圖1H是繪示圖1G發(fā)光裝置與對應(yīng)一電路板的示意圖。
圖ll是繪示發(fā)光裝置可裝設(shè)到燈座上的示意圖。
圖2A 2D是繪示組裝背光裝置的連續(xù)示意圖。
圖2E、圖2F是繪示散熱座的散熱片朝相同方向凹折的剖面視圖。
圖2G是繪示散熱座與電路板電性連接的示意圖。
圖2H是繪示電路板上設(shè)置反射罩的示意圖。
圖3是繪示組裝發(fā)光裝置與電路板的方法流程圖。
圖4A是繪示依照本發(fā)明實(shí)施例二的輝度均勻的發(fā)光裝置的示意圖。
圖4B是繪示圖4A發(fā)光裝置于運(yùn)作時(shí)的放大示意圖。
圖5A、圖5B是繪示發(fā)光裝置具有透明膠體層的示意圖。
圖5C是繪示熒光膠體層頂部具有開口的示意圖。
圖5D是繪示圖5C的熒光膠體層未完全包覆住透明封裝體的示意圖。
圖5E是繪示圖5D的熒光膠體層僅覆蓋住透明封裝體的示意圖。
圖5F是繪示圖5D的熒光膠體層亦包蓋住透明封裝體其凹部的示意圖。
圖5G至圖51是繪示在發(fā)光裝置中設(shè)置反射結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5J至圖5P是繪示反射結(jié)構(gòu)具有其它變化的示意圖。
圖5Q及圖5R是分別繪示反射結(jié)構(gòu)為同心圓與平行排列的示意圖。
圖5S是繪示透明封裝體與熒光膠體層之間填補(bǔ)一間隙層材料的示意圖。
圖5T是繪示透明封裝體的反射面上設(shè)計(jì)出粗化結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5U是繪示透明封裝體與熒光膠體層的交接處具有粗化結(jié)構(gòu)的示意圖6是繪示制造圖4A發(fā)光裝置的方法流程圖。
圖7A 7D是繪示制作圖4A發(fā)光裝置的連續(xù)示意圖。 圖8A是繪示圖4A發(fā)光裝置裝設(shè)有碗狀反射罩的示意圖。 圖8B是繪示圖8A的反射罩中填滿物質(zhì)的示意圖。 圖8C 8G是繪示熒光膠體層具多層結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖8H 8M是繪示透明封裝體具有不同外觀形狀的示意圖。 圖8N是繪示熒光膠體層的高度大于透明封裝體的示意圖。 圖80是繪示熒光膠體層制作在透明封裝體中的示意圖。 圖8P是繪示透明封裝體形狀改變且熒光膠體層的高度大于透明封裝 體的示意圖。
圖8Q是繪示一染料膠體層包覆住發(fā)光單元的示意圖。
圖8R是繪示一染料層設(shè)置在結(jié)構(gòu)最外層的示意圖。
圖8S是繪示一染料熒光層設(shè)置在透明封裝體外部的示意圖。
圖8T是繪示直接將染料層設(shè)置在熒光膠體層外側(cè)的示意圖。
圖8U是繪示一擴(kuò)散層設(shè)置在透明封裝體外側(cè)的示意圖。
圖8V、圖8W是繪示發(fā)光裝置具有擴(kuò)散層與多層熒光層的示意圖。
圖9A是繪示依照本發(fā)明實(shí)施例三的堆疊式發(fā)光裝置的示意圖。
圖9B是繪示圖9A堆疊式發(fā)光裝置的分解圖。
圖9C、圖9D是繪示以套框固定的示意圖。
圖9E、圖9F是繪示以延伸片固定的示意圖。
圖9G、圖9H是繪示堆疊式發(fā)光裝置其它變形的示意圖。
圖IO是繪示發(fā)光單元交錯(cuò)排列的示意圖。
圖IIA是繪示堆疊式發(fā)光裝置系為柱狀結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖IIB是繪示圖IIA堆疊式發(fā)光裝置的側(cè)視圖。
圖12A是繪示圖IIA的主體支架的示意圖。
圖12B是繪示圖11A的散熱支架的示意圖。
圖13A是繪示依照本發(fā)明實(shí)施例二另一發(fā)光裝置的示意圖。
圖13B、圖13C是各繪示圖13A的發(fā)光裝置加設(shè)前置收光透鏡的示意圖13D、圖13E是各繪示多個(gè)熒光膠體層直立設(shè)置在發(fā)光裝置中的示 意圖。
圖13F是繪示可控制出光范圍的發(fā)光裝置的示意圖。 圖13G是繪示圖13F的發(fā)光裝置加設(shè)二次光學(xué)反射層的示意圖。 圖13H至圖13K是各繪示圖13F的熒光膠體層與不透光反射層其它 設(shè)置方式的示意圖。
圖13L是發(fā)光裝置中設(shè)置有多個(gè)發(fā)光單元的示意圖。
附圖中主要組件符號說明
100、 100,、 100":具組裝定位功能的發(fā)光裝置
102、 102，、 102"、 202、 302、 402:發(fā)光單元
104、 104，、 104"、 204:承載支架
106:板體
108、 110、 108，、 110，定位臂 108A、 110A:定位凹槽 108B、 110B:凸出結(jié)構(gòu) 108A，、 IIOA，凹折端 112、 112，、 114:電極引腳
116:導(dǎo)柱 118:卡勾 120:可拆式薄片
140、 150:電路板 140A、 150A:貫穿開口
142:燈座
152、 154:電極接點(diǎn)
156:插入型引腳 160:散熱座 160A:插槽 162、 164:散熱片 166:電源插槽 170:反射罩200:輝度均勻的發(fā)光裝置
206、 410:透明封裝體 206A:反射面 207:間隙層材料
208、 208，、 208"、 280、 280，、 280"、 412:熒光膠體層 208A:側(cè)壁
208A，開口 208B:頂部
209、 209':粗化結(jié)構(gòu)
210:氣室
220:透明膠體層
231、 233、 235、 237、 239、 241、 243、 245、 247:反射結(jié)構(gòu) 250:第一模穴 260:第二模穴 270:碗狀反射罩
281、 281，、 281":第一熒光層
282、 282，、 282":第二熒光層
283、 283":第三熒光層 290:透明間隔層
291:染料膠體層
292、 292，:染料層
293:染料熒光層
294、 294'、 294":擴(kuò)散層
300、 400:堆疊式發(fā)光裝置
304、 404:主體支架
304A:排氣槽
306、 308、 306，、 308，、 306"、 308"、 406、 408:散熱支架 310、 312:電極腳
316:固定組件 318:套框320:延伸片
500、 600、 600，、 600":發(fā)光裝置
502、 602:發(fā)光單元
504、 604:承載支架
504A、 504B:導(dǎo)線架
506、 606:透明封裝體
506A、 606A:全反射面
508、 608:熒光膠體層
510:不透光側(cè)部組件
512、 512':前置收光透鏡 512A':收光界面 604A:反射杯 610:不透光反射層 612:不透光載體 614:碗狀反射罩 616:透明間隔層
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合 附圖作詳細(xì)說明。 實(shí)施例一
請參照圖1A、 1B，其各別繪示依照本發(fā)明實(shí)施例一的具組裝定位功 能的發(fā)光裝置于不同視角下的示意圖。發(fā)光裝置100包括一發(fā)光單元102 與一承載支架104。承載支架104包括一板體106與至少一定位臂，于本 實(shí)施例中，是以承載支架104具有二個(gè)定位臂108、 IIO為例做說明。板 體106的一端連接發(fā)光單元102， 二個(gè)定位臂108、 110則連接板體106的 另一端，且定位臂108、 110是朝向發(fā)光單元102的方向延伸。較佳地， 二個(gè)定位臂108、 110是對稱于板體106設(shè)置。
由于定位臂108、 110是由板體106下方向上延伸，定位臂108、 110 二者本身具有類似于彈性卡勾的特性，使承載支架104易于組裝至其它組件上。此外，定位臂108、 110與板體106的連接處具有弧度設(shè)計(jì)，讓定
位臂108、 110與板體106間的彈性特征更為明顯，而不會(huì)因組裝承載支 架104時(shí)損害定位臂108、 110的結(jié)構(gòu)。
為使承載支架104穩(wěn)固且牢靠地定位于其它組件上，于定位臂108、 IIO上各設(shè)置有定位凹槽108A、 IIOA。定位凹槽108A、 IIOA是各別位于 定位臂108、 110鄰近于發(fā)光單元102的一端，用以與其它組件卡合。
除了由定位凹槽108A、 110A防止承載支架104朝上、下方向移動(dòng)外， 亦可于定位臂108、 110上設(shè)計(jì)出不同組件以限制承載支架104于其它方 向上移動(dòng)。例如可參照圖1C，其繪示圖1A的定位臂上具有凸出結(jié)構(gòu)的示 意圖。于定位臂108、 IIO各別的定位凹槽108A、 IIOA二側(cè)，可制作出 多個(gè)凸出結(jié)構(gòu)108B、 IIOB，這些凸出結(jié)構(gòu)108B、 IIOB用以使部分定位臂 108、 IIO的厚度增加。以定位凹槽108A與其鄰近的凸出結(jié)構(gòu)108B為例， 當(dāng)定位臂108貫穿一組件的開口 (例如是圖2A的貫穿開口 150A)且其定 位凹槽108A卡合于組件上，二個(gè)凸出結(jié)構(gòu)108B可使定位臂108緊密地 與開口內(nèi)的側(cè)壁接觸，因而可防止定位臂108因開口余隙而前后晃動(dòng)。
本實(shí)施例的發(fā)光單元102例如包括一發(fā)光二極管芯片(未標(biāo)示)，且 如圖1A、 1B所示，發(fā)光單元102的底面設(shè)置有二個(gè)電極引腳112、 114 用以將發(fā)光單元102電性連接至其它組件。另夕卜，承載支架104更具有一 導(dǎo)柱116，設(shè)置于板體106的板面上，并鄰近于發(fā)光單元102。導(dǎo)柱116 可與板體106—體成型，用以輔助承載支架104的固定。此導(dǎo)柱116亦可 為其它形式的結(jié)構(gòu)，請參照圖1D、 1E，圖1D繪示承載支架具有一對卡勾 的示意圖，圖1E繪示承載支架具有可拆式薄片的示意圖。如圖1D所示， 前述導(dǎo)柱116可被一對卡勾118所取代，卡勾118鄰近于發(fā)光單元102， 并位于板體106的二對側(cè)，亦可用于輔助承載支架104的固定。如圖1E 所示，前述的二個(gè)導(dǎo)柱116也可被結(jié)構(gòu)較為脆弱的二個(gè)可拆式薄片120所 取代?？刹鹗奖∑?20位于發(fā)光單元102下端的板體106 二側(cè)，于組裝承 載支架104的過程中，可拆式薄片120是依情形被破壞或保留于承載支架 104上以作為輔助固定承載支架104的組件。
本實(shí)施例上述的定位臂108、 110雖是由定位凹槽108A、 110A與其 它組件卡合，然并不以此為限定，定位臂108、 110亦可具有其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。請參照圖1F，其繪示定位臂具有凹折端的示意圖。定位臂108'、 110'
于鄰近發(fā)光單元102處分別向外凹折以形成凹折端108A'、 IIOA'，使定位 臂108，、 IIO，于組裝到其它組件上后具有單方向上的止擋功能。
請參照圖1G、 1H，圖1G繪示發(fā)光裝置具有二個(gè)承載支架的示意圖， 圖1H繪示圖1G發(fā)光裝置對應(yīng)一電路板的示意圖。發(fā)光裝置100'的二個(gè) 承載支架104'分設(shè)于其發(fā)光單元102'對稱的二側(cè)。承載支架104'與前述承 載支架104的結(jié)構(gòu)可相同或不相同。于此例中，承載支架104'是由單一板 件制作而成的矩形結(jié)構(gòu)。如圖1H所示，當(dāng)發(fā)光裝置100'欲裝設(shè)到一電路 板140上時(shí)，發(fā)光裝置IOO，的二個(gè)承載支架104'始向下凹折，以插入電路 板140的二個(gè)貫穿開口 140A中。另外，發(fā)光裝置100'的電極引腳112'亦 在發(fā)光裝置100'裝設(shè)到電路板140后與電路板140電性連接。
另請參照圖ll，其繪示發(fā)光裝置可裝設(shè)到燈座上的示意圖。同樣地， 發(fā)光裝置IOO"具有二個(gè)承載支架104"，分設(shè)于發(fā)光單元102"下方的二側(cè)。 二個(gè)承載支架104"所構(gòu)成的形狀與燈座142的形狀相同，如螺旋狀，使承 載支架104"可鎖入燈座142中，以將發(fā)光裝置IOO"固定在燈座142中。
上述各發(fā)光裝置具有多種用途，除了可應(yīng)用在一般照明設(shè)備中，例如 是家用燈具、路燈等，也可應(yīng)用于廣告廣告牌、店面招牌中，此外，發(fā)光 裝置還可應(yīng)用于背光裝置中作為光源使用。且由于發(fā)光裝置具有組裝定位 的功能，使背光裝置的組裝更為簡易且拆卸時(shí)更具有彈性，以下
。
請參照圖2A 圖2D，其繪示組裝背光裝置的連續(xù)示意圖。并請參照 圖3，其繪示組裝發(fā)光裝置與電路板的方法流程圖。如圖3所示，發(fā)光裝 置的組裝方法包括步驟S31 S33:首先，使發(fā)光裝置的發(fā)光單元與承載 支架對齊電路板的貫穿開口；接著，使承載支架插入貫穿開口中；然后， 持續(xù)移動(dòng)承載支架，直到承載支架的板體穿過貫穿開口并位于電路板的外 側(cè)，且承載支架的定位臂系卡合于貫穿開口內(nèi)的側(cè)壁，如此以使發(fā)光單元 固定于電路板上。
如圖2A所示，背光裝置的電路板150具有一貫穿開口 150A，此貫穿 開口 150A的形狀實(shí)質(zhì)上搭配發(fā)光裝置100的承載支架104的截面形狀。 此外，于電路板150上具有二個(gè)電極接點(diǎn)152、 154，是用以與發(fā)光裝置 110的電極引腳112、 114電性連接。于步驟S31中，當(dāng)要將發(fā)光裝置IOO組裝到電路板150上時(shí)，必須先 將承載支架104對齊貫穿開口 150A,且電極引腳112、 114的位置也必須 對齊電極接點(diǎn)152、 154，以確保發(fā)光裝置IOO與電路板150于結(jié)合后可電
性連接。
接著，如步驟S32及S33所示，將承載支架104插入貫穿開口 150A， 并持續(xù)移動(dòng)直到承載支架104的定位臂108、 110卡合于電路板150上。 由于定位臂108、 IIO具有彈性，當(dāng)組裝時(shí)，由于定位臂108、 110受到貫 穿開口 150A的箝制，具有彈性的定位臂108、 110會(huì)朝向板體106的方向 凹折，使承載支架104順利地置入貫穿開口 150A中。當(dāng)承載支架104移 動(dòng)一段距離使定位臂108、 110的定位凹槽108A、 110A (見圖1A)對應(yīng) 于貫穿開口 150A時(shí)，由于定位臂108、 IIO與電路板150間的箝制頓時(shí)消 失，因?yàn)槎ㄎ槐?08、 IIO本身的彈性作用，定位臂108、 IIO會(huì)瞬間向外 彈出，使定位凹槽108A、 IIOA卡合于貫穿開口 150A內(nèi)的側(cè)壁。如此一 來，承載支架104便可將發(fā)光單元102定位于電路板150上，如圖2B所 示。
此時(shí)，電極引腳112、 114是對齊于電極接點(diǎn)152、 154。為確實(shí)使發(fā) 光裝置100與電路板150之間產(chǎn)生電性連接，組裝背光裝置時(shí)，還可包括 焊接的步驟。
較佳地，可先于電極接點(diǎn)152、 154處設(shè)置焊料，例如是錫、鉛、銅 等金屬焊料。于發(fā)光裝置100組裝至電路板150后，如圖2B所示，可將 發(fā)光裝置IOO與電路板150設(shè)置于一加熱裝置，例如是一錫爐中加熱。由 于電極接點(diǎn)152、 154的體積非常小，電極接點(diǎn)152、 154上的焊料于受熱 后將快速融化，之后，電極接點(diǎn)152、 154便可確實(shí)與電極引腳112、 114
仕A ^口 口 o
值得一提的是，由于發(fā)光裝置100組裝于電路板150后，其外露于電 路板150外的結(jié)構(gòu)(僅為發(fā)光單元102)極少，使制作二次光學(xué)組件組裝 設(shè)計(jì)更為容易。此外，由于承載支架104的定位臂108、 IIO具有彈性， 于單一發(fā)光裝置100失效時(shí)，僅需以簡單的按壓動(dòng)作即可將發(fā)光裝置100 從電路板150上拆卸下來以更換新的發(fā)光裝置，不論于組裝或拆卸時(shí)確實(shí) 更為便利。較佳地，背光裝置還具有一散熱座160 (見圖2C)用以將發(fā)光裝置
100的熱度傳遞出去，以防止發(fā)光裝置100產(chǎn)生過熱的情形。散熱座160 具有一插槽160A，其中，插槽160A可由二個(gè)散熱片162、 164所構(gòu)成。 二個(gè)散熱片162、 164是朝相反方向凹折，例如散熱片162是朝上凹折， 而散熱片164是朝下凹折以構(gòu)成插槽160A。
發(fā)光裝置100的承載支架104是貫穿電路板150并部分位于電路板 150外，承載支架104接著可插入散熱座160的插槽160A中。較佳地， 是使承載支架104與插槽160A以緊配的方式結(jié)合，使承載支架104與二 個(gè)散熱片162、 164產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的接觸，如圖2D所示。如此，發(fā)光單元 102于運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能夠直接通過承載支架104被傳遞到散熱座160 以向外逸散，而不是傳遞至電路板150上，可避免高溫對電路板150的電 路造成損害，例如使電路板150上的其它電子組件因高溫而老化。
上述散熱座160雖是以二個(gè)朝相反方向凹折的散熱片162、 164作說 明，然并不以此為限定，請參照透過圖2E、 2F，其繪示散熱座的散熱片 朝相同方向凹折的剖面視圖。如圖2E所示，散熱片162、 164同時(shí)向下凹 折以構(gòu)成插槽160A。或是如圖2F所示，散熱片162、 164同時(shí)向上凹折 以構(gòu)成插槽160A。散熱片162、 164實(shí)質(zhì)上可由同一板件一體成型地制作 出來。
并請參照圖2G，其繪示散熱座與電路板電性連接的示意圖。散熱座 160具有一供電端是電性連接電路板150，以供電給發(fā)光裝置100。如圖 2G所示，供電端可為一電源插槽166，而電路板150可為一插入型引腳 156。于組裝發(fā)光裝置100至散熱座160時(shí)，可同時(shí)將插入型引腳156插 置到電源插槽166中，以完成散熱座160與電路板150的電性連接。
另外，請參照圖2H，其繪示電路板上設(shè)置反射罩的示意圖。較佳地， 可于電路板150上設(shè)置反射罩170，并使反射罩170位于發(fā)光裝置100的 周圍，以控制發(fā)光裝置100的出光方向。
本實(shí)施例的發(fā)光裝置100由于具有平板式承載支架104，可方便地穿 過電路板150并直接插接于電路板150下方的散熱座160中，將散熱系統(tǒng) (包括承載支架104與散熱座160)與電路系統(tǒng)(包括發(fā)光單元102與電 路板150)有效地隔絕開來，如此是可提高整個(gè)裝置的操作使用壽命。此外，承載支架104的定位臂108、 110具有彈性特征以及定位凹槽108A、 110A,可在承載支架104插入電路板150后直接與電路板150精確定位， 本實(shí)施例的發(fā)光裝置100具有更為簡單且易于生產(chǎn)制作的封裝結(jié)構(gòu)。再者， 在定位之后，還可由焊合發(fā)光裝置100與電路板150以增加電路的可靠度， 如此于應(yīng)用到中、高功率的電子產(chǎn)品時(shí)，亦可確保產(chǎn)品具有足夠的可靠度。 實(shí)施例二
請參照圖4A，其繪示依照本發(fā)明實(shí)施例二的輝度均勻的發(fā)光裝置的 示意圖。發(fā)光裝置200包括一發(fā)光單元202、 一承載支架204、 一透明封 裝體206與一熒光膠體層208。發(fā)光單元202設(shè)置于承載支架204上。透 明封裝體206覆蓋發(fā)光單元202，且透明封裝體206的外側(cè)具有一凹部。 透明封裝體206于其凹部具有至少一反射面206A。熒光膠體層208設(shè)置 于透明封裝體206外，且熒光膠體層208與透明封裝體206的凹部形成一 氣室210。其中，透明封裝體206的反射面206A用以將發(fā)光單元202產(chǎn) 生的光線導(dǎo)引至熒光膠體層208的一側(cè)壁208A。熒光膠體層208與透明 封裝體206可制作成一圓柱體，讓側(cè)壁208A呈現(xiàn)一環(huán)形發(fā)光面。
較佳地，透明封裝體206其凹部的位置是位于發(fā)光單元202上方，且 凹部呈現(xiàn)一倒錐形，而錐形的頂點(diǎn)是對應(yīng)于發(fā)光單元202。另外，反射面 206A較佳是一圓弧面。
并請參照圖4B,其繪示圖4A發(fā)光裝置于運(yùn)作時(shí)的放大示意圖。如圖 4B所示，由于透明封裝體206與氣室210內(nèi)的氣體折射率不同，因而可 產(chǎn)生全反射的效果。舉例來說，透明封裝體206的折射率例如為1.5，而 氣室210內(nèi)的空氣折射率約為1 ，當(dāng)發(fā)光單元202所產(chǎn)生的光線傳遞至反 射面206A時(shí)，由于光是由折射率較大的透明封裝體206傳遞到折射率較 小的空氣中，因而會(huì)產(chǎn)生全反射的現(xiàn)象。發(fā)光單元202產(chǎn)生的光線除了部 分穿通過透明封裝體206而到達(dá)熒光膠體層208的頂部208B，大部分是 被導(dǎo)引至熒光膠體層208的側(cè)壁208A，與熒光膠體層208中的熒光粉作 用，產(chǎn)生熒光。另外，亦可直接在反射面206A上設(shè)置具有高反射率的材 料、薄膜或金屬鍍膜。
熒光膠體層208可為一厚度均勻的膜層。然而，如圖4B所示，由于 發(fā)光單元202產(chǎn)生的光會(huì)被導(dǎo)引至熒光膠體層208的側(cè)壁208A，因此，較佳地，可使熒光膠體層208其側(cè)壁208A的厚度大于熒光膠體層208其 頂部208B的厚度；或是，使熒光膠體層208其側(cè)壁208A的熒光粉濃度 大于熒光膠體層208其頂部208B的熒光粉濃度。如此一來，不僅可增強(qiáng) 熒光轉(zhuǎn)換的效率，更能夠精確控制發(fā)光單元202產(chǎn)生的光與熒光膠體層 208轉(zhuǎn)換光之間的混光比例。
本實(shí)施例的發(fā)光單元202例如是發(fā)光二極管芯片，熒光膠體層208的 熒光粉材料種類則可根據(jù)所要調(diào)配的色光顏色決定。舉例來說，若發(fā)光裝 置200要制作出白光的效果，則可挑選一藍(lán)光發(fā)光二極管芯片作為發(fā)光單 元202，并搭配黃色熒光粉制作的熒光膠體層208，如此一來，當(dāng)藍(lán)光發(fā) 光二極管芯片產(chǎn)生的藍(lán)光導(dǎo)至熒光膠體層208時(shí)，藍(lán)光會(huì)先激發(fā)黃色熒光 粉以產(chǎn)生黃光，當(dāng)黃光再與藍(lán)光結(jié)合后，便可產(chǎn)生出白光的混光效果。另 外，亦可利用紫外光的發(fā)光單元混合具有紅、綠、藍(lán)三波長的熒光粉制作 出白光的發(fā)光裝置。
發(fā)光裝置200亦可有其它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。請參照圖5A、 5B，其繪示發(fā) 光裝置具有透明膠體層的示意圖。如圖5A所示，此透明膠體層220設(shè)置 于熒光膠體層208外，可用以保護(hù)熒光膠體層208。另外，如圖5B所示， 亦可先將透明膠體層220設(shè)置于透明封裝體206外以形成氣室210，再將 熒光膠體層208設(shè)置于透明膠體層220外。
本實(shí)施例的熒光膠體層亦可有其它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以下以圖標(biāo)說明。請 先參照圖5C，其繪示熒光膠體層頂部具有開口的示意圖。由于發(fā)光單元 202產(chǎn)生的光大多被導(dǎo)引至熒光膠體層208'的側(cè)壁，可在熒光膠體層208' 的頂部制作出開口 208A，，以節(jié)省熒光粉材料。開口 208A，對應(yīng)于透明封 裝體206的凹部位置，且較佳地，使開口 208A'的大小約等于凹部的大小。 另外請參照圖5D，其示圖5C的熒光膠體層208，未完全包覆住透明封裝 體206的示意圖。由于熒光膠體層208'僅覆蓋住透明封裝體206的部分側(cè) 壁，發(fā)光單元202部分光線會(huì)直接從透明封裝體206射出，另外部分的光 線會(huì)激發(fā)熒光膠體層208'，以制造出更多不同的混光效果。接著請參照圖 5E，其繪示圖5D的熒光膠體層僅覆蓋住透明封裝體的示意圖。圖5E的 熒光膠體層208'僅沿著透明封裝體206的部分側(cè)壁配置，使熒光膠體層 208'的開口范圍大小等于透明封裝體206的凹部范圍大小。并請參照圖5F，其繪示圖5D的熒光膠體層亦包蓋住透明封裝體其凹部的示意圖。熒光膠
體層208，同樣可直接罩設(shè)在透明封裝體206的上端，以與透明封裝體206 的凹部形成一氣室。
為增加裝置的出光效率，可在透明封裝體206上設(shè)置反射結(jié)構(gòu)，以下
。請參照圖5G至51，其繪示在發(fā)光裝置中設(shè)置反射結(jié)構(gòu)的示意 圖。如圖5G所示，于透明封裝體206的反射面上設(shè)置有一圓錐狀的反射 結(jié)構(gòu)231。由發(fā)光單元202產(chǎn)生的光線會(huì)直接由反射結(jié)構(gòu)231反射并導(dǎo)引 而從透明封裝體206的側(cè)壁出光。此外，如圖5H、 5I所示，于發(fā)光單元 202及透明封裝體206的下端可設(shè)置反射結(jié)構(gòu)233，以避免發(fā)光單元202 的光線從下方散失而造成光源的浪費(fèi)。
并請參照圖5J至圖5P，其繪示反射結(jié)構(gòu)具有其它變化的示意圖。如 圖5J所示，透明封裝體206的上下各設(shè)置有反射結(jié)構(gòu)231、 235，反射結(jié) 構(gòu)235沿著透明封裝體206下端形成一圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)。如圖5K所示， 透明封裝體206的上下各設(shè)置有圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)237、 235，然反射結(jié)構(gòu) 237、 235是凸點(diǎn)對凸點(diǎn)的配置方式。如圖5L所示，透明封裝體206的上 部設(shè)置有平板狀的反射結(jié)構(gòu)239，下部則設(shè)置有圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)235。 如圖5M所示，透明封裝體206的上部設(shè)置有圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)241，下 部則設(shè)置有圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)235，而反射結(jié)構(gòu)241、 235是凹點(diǎn)對凸點(diǎn)的 配置方式。如圖5N所示，透明封裝體206的上部設(shè)置有圓錐狀的反射結(jié) 構(gòu)243，下部則設(shè)置有圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)235。如圖50所示，透明封裝體 206的上部設(shè)置有剖面為鋸齒狀的反射結(jié)構(gòu)245。如圖5P所示，透明封裝 體206的上部設(shè)置有剖面為多個(gè)圓弧狀的反射結(jié)構(gòu)247。上述鋸齒狀或多 個(gè)圓弧狀反射結(jié)構(gòu)245、 247的配置方式請參照圖5Q及圖5R。反射結(jié)構(gòu) 245、 247可為同心圓的排列方式(如圖5Q所示)，亦可為平行排列方式 (如圖5R所示)。上述各個(gè)反射結(jié)構(gòu)系可為金屬材料制作的金屬鍍膜，另 外，亦可為高反射率材質(zhì)制作的薄膜。
以先形成熒光膠體層208的結(jié)構(gòu)，再將熒光膠體層208套設(shè)到透明封 裝體206為例，由于透明封裝體206與熒光膠體層208之間容易產(chǎn)生間隙 而對出光造成影響，因此，如圖5S所示，可在透明封裝體206與熒光膠 體層208之間填補(bǔ)一間隙層材料207，且較佳地，間隙層材料207的填補(bǔ)折射系數(shù)是接近透明封裝體206與熒光膠體層208，以避免二者之間的空 隙造成全反射。
為增加透明封裝體206其反射面206A導(dǎo)引光線至熒光膠體層208其 側(cè)面出光的效率，可于反射面206A上設(shè)計(jì)出粗化結(jié)構(gòu)209，如圖5T所示。 另外，如圖5U所示，透明封裝體206與熒光膠體層208的交接處也可制 作粗化結(jié)構(gòu)209'。粗化結(jié)構(gòu)209'可直接形成在透明封裝體206的結(jié)構(gòu)外表 面，或是先形成于熒光膠體層208的內(nèi)壁，再由熒光膠體層208套設(shè)到透 明封裝體206上。粗化結(jié)構(gòu)209、 209，的設(shè)計(jì)亦可應(yīng)用在前述圖5D 5G、 圖5J 5P中。
以下說明發(fā)光裝置200的制作方法。請參照圖6，其繪示制造圖4A 發(fā)光裝置的方法流程圖。制作發(fā)光裝置200的方法包括步驟S61 S63: 先使一發(fā)光單元固定于一承載支架上；接著，于發(fā)光單元上形成一透明封 裝體，且透明封裝體的外側(cè)具有一凹部；然后，于透明封裝體外制作一熒 光膠體層，且此熒光膠體層與透明封裝體的凹部形成一氣室。
并請參照圖7A 7D，其繪示制作圖4A發(fā)光裝置的連續(xù)示意圖。請 見圖7A，于步驟S61中，發(fā)光單元202是以固晶打線的方式制作于承載 支架204上。
接著，于步驟S62的制作透明封裝體206時(shí)，可由模穴的輔助使用， 以將透明封裝體206的材料定型于發(fā)光單元202與承載支架204上。制作 時(shí)，可先于第一模穴250 (見圖7B)中灌入透明封裝體206的材料，其中， 第一模穴250的內(nèi)穴形狀即為透明封裝體206的外部形狀。接著，使承載 支架204連同發(fā)光單元202反轉(zhuǎn)并置入第一模穴250中。然后，進(jìn)行烘烤 以將透明封裝體206的材料定型并與發(fā)光單元202及承載支架204結(jié)合。 接著，將第一模穴250脫去后(如圖7C所示)便完成步驟S62。
步驟S63的制作熒光膠體層208的方式同樣可循步驟S62完成。于第 二模穴260 (見圖7D)中可先置入熒光膠體層208的材料，然后，將圖 7C中的承載支架204、發(fā)光單元202連同透明封裝體206 —并反轉(zhuǎn)置入第 二模穴260中。此時(shí)，透明封裝體206的凹部與熒光膠體層208的材料會(huì) 自然形成氣室210。再經(jīng)過烘烤與脫模的過程后，熒光膠體層208的材料 便成型于透明封裝體206外，如圖4A所示。另外，也可以先將熒光膠體層208單獨(dú)制作完成后，再將熒光膠體層
208套到透明封裝體206上。
由于熒光膠體層208可通過模具制作以控制其厚度，因此與透明封裝 體206搭配時(shí)可有效均勻混光，以提高光色澤均勻性。再者，可適度的增 加熒光膠體層208的厚度，亦能達(dá)到降低光源輝度的效果。
若是要在發(fā)光裝置200中多設(shè)置一透明膠體層220 (見圖5A至5B)， 則可于步驟S63的制作熒光膠體層208完成后，進(jìn)一步制作出透明膠體層 220。或是可在步驟S62的制作透明封裝體206完成后，先進(jìn)行透明膠體 層220的制作以形成密閉的氣室210，再進(jìn)入步驟S63。
至于圖5C、 5D、 5E中具有開口 208A'的熒光膠體層208'的制作，其 可通過第二模穴260 (見圖7D)內(nèi)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)變化達(dá)成，例如于第二模穴 260底面制作出一突起結(jié)構(gòu)，使熒光膠體層208'的材料不填滿第二模穴260 的底面，即可于后續(xù)制作出具開口 208A'的熒光膠體層208'。
請參照圖8A，其繪示圖4A發(fā)光裝置裝設(shè)有碗狀反射罩的示意圖。當(dāng) 光線由熒光膠體層208的側(cè)壁208A出光時(shí)，可由合適的二次光學(xué)組件組 合，例如是于發(fā)光單元202下方設(shè)置一碗狀反射罩270，以調(diào)變出所需的 光形。另外，請參照圖8B，其繪示圖8A的反射罩中填滿物質(zhì)的示意圖。 于圖示的斜線處可填滿透明膠體或是熒光粉膠體。
以下
熒光膠體層與透明封裝體的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。請參照圖 8C 8G，其繪示熒光膠體層具多層結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖8C所示，熒光膠 體層280可由多個(gè)熒光層，例如是第一熒光層281、第二熒光層282與第 三熒光層283所組成，其中第二熒光層282覆蓋在第一熒光層281夕卜，第 三熒光層283覆蓋在第二熒光層282外。這些熒光層的材質(zhì)例如是紅色熒 光粉、綠色熒光粉、藍(lán)色熒光粉或是其它顏色的熒光粉。如圖8D所示， 第一熒光層281、第二熒光層282與第三熒光層283之間可設(shè)置多個(gè)透明 間隔層290。如第8E圖所示，第三熒光層283外也可設(shè)置一透明間隔層 290以保護(hù)第三熒光層283。
另外，如圖8F所示，熒光膠體層280'也可僅設(shè)置在透明封裝體206 的側(cè)面。除了上述由內(nèi)向外層迭設(shè)置的方式，如圖8G所示，熒光膠體層 280，的不同熒光層亦可由上向下(或相反的方向)依序設(shè)置在透明封裝體206的側(cè)面，不同熒光層的厚度系可相同或不相同。
請參照圖8H 8M，其繪示透明封裝體具有不同外觀形狀的示意圖。 如圖8H 8M所示，透明封裝體206其截面形狀可為圓形、橢圓形、三角 形、正方形、長方形甚或多邊形等。
熒光膠體層與透明封裝體另具有其它設(shè)計(jì)，請參照圖8N至8P。如圖 8N所示，熒光膠體層208"的高度可大于透明封裝體206的示意圖。如圖 80所示，熒光膠體層208"可制作在透明封裝體206中。另如圖8P所示， 透明封裝體206的上部形狀輪廓可更改，而熒光膠體層208"的高度更可大 于透明封裝體206。
另外，以發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)為例，由于人眼對白 光出光顏色的感知程度較高，顏色稍有不同即可以馬上判別出來，因此常 用來當(dāng)作LED出貨篩選的初步標(biāo)準(zhǔn)?？梢岳萌玖系臑V光效果，來改變 人眼對白光光源的色溫感知，使得人眼直視LED白光光源感受到的LED 出光色澤一致，而又不影響光源原始色溫。以下
。
請參照圖8Q至8T。圖8Q繪示一染料膠體層291包覆住發(fā)光單元202 的示意圖，染料膠體層291可由透明膠與染料制作，使發(fā)光單元202發(fā)出 的光(如白光)通過染料膠體層291的濾光效果以改變顏色。另外，如圖 8R所示，亦可將一染料層292設(shè)置在結(jié)構(gòu)最外層。圖8S繪示一染料熒光 層293設(shè)置在透明封裝體206外部的示意圖，此染料膠體層293可由熒光 粉與染料所構(gòu)成。另外，如圖8T所示，也可直接將染料層292'設(shè)置在熒 光膠體層208，的外側(cè)。另外，如圖8U所示，亦可直接將一擴(kuò)散層294設(shè) 置在透明封裝體206外側(cè)。擴(kuò)散層294含有擴(kuò)散劑，其可用來來改變LED 出光的指向性，使得出光較為均勻。
如圖8V所示，于最外層實(shí)質(zhì)上也可同時(shí)設(shè)置擴(kuò)散層294'、第一熒光 層281，與第二熒光層282，。假定發(fā)光單元為藍(lán)光的發(fā)光芯片，則擴(kuò)散層 294，會(huì)發(fā)出原來的藍(lán)光，則第一熒光層281'可選用黃色熒光粉制作，而第 二熒光層282"可選用綠色或紅色熒光粉制作。
不同于圖8V的設(shè)計(jì)，如圖8W所示，于最外層實(shí)質(zhì)上可使第一熒光 層281"(黃色熒光粉)的面積最大，于下部分依序設(shè)置有擴(kuò)散層294"、 第二熒光層282"與第三熒光層283"，其中，第二熒光層282"例如是以綠色熒光粉制作，而第三熒光層283"例如是以紅色熒光粉制作。
多層熒光層的顏色分布系可為規(guī)則或是不規(guī)則，且其制作方式可為灌 膠、沾粉、貼印或是噴涂方式。
由于發(fā)光二極管可視為一點(diǎn)光源，若光源的亮度過度集中于一小點(diǎn)的 區(qū)域范圍內(nèi)，光源的輝度會(huì)過高，使人眼無法直視，以致于無法有效應(yīng)用 于照明產(chǎn)品中。
然而，本實(shí)施例二的發(fā)光裝置200是將發(fā)光單元202的光線導(dǎo)引至熒 光膠體層208的側(cè)壁208A而形成側(cè)向光，此側(cè)向光部分經(jīng)熒光膠體層208 轉(zhuǎn)換成熒光，再與原側(cè)向光相混合，因而具有較大的發(fā)光面積，有效地降 低了發(fā)光單元202本身點(diǎn)光源的輝度，因而可解決前述因高輝度特性所產(chǎn) 生的問題，此外，也可避免對人眼造成的眩光或刺眼等問題。也由于透明 封裝體206將熒光膠體層208與發(fā)光單元202隔離開來，使熒光膠體層208 不與發(fā)光單元202直接接觸，如此，可避免熒光膠體層208因受到發(fā)光單 元202的高溫影響所產(chǎn)生的老化向題，有效地提升發(fā)光裝置200的使用壽 命。
此外，本實(shí)施例發(fā)光裝置200其承載支架204的設(shè)計(jì)并不局限于圖4A 所示的結(jié)構(gòu)，承載支架204亦可為圖1A的承載支架104所示的結(jié)構(gòu)，以 利于發(fā)光裝置200的組裝與散熱。且以較佳的實(shí)施方式而言，以承載支架 104取代承載支架204時(shí)，可適度放大承載支架104的面積以避免發(fā)光單 元202的光線從下方散失而造成光源的浪費(fèi)，亦可提升發(fā)光裝置200的發(fā) 光效率。
請參照圖13A，其繪示依照本發(fā)明實(shí)施例二另一發(fā)光裝置的示意圖。 發(fā)光裝置500包括發(fā)光單元502、承載支架504、透明封裝體506、熒光膠 體層508與不透光側(cè)部組件510。發(fā)光單元502設(shè)置在承載支架504上， 并電性連接承載支架504的二個(gè)導(dǎo)線架504A、 504B。不透光側(cè)部組件510 環(huán)繞發(fā)光單元502設(shè)置。透明封裝體506覆蓋住發(fā)光單元502，并位在不 透光側(cè)部組件510內(nèi)。熒光膠體層508則設(shè)置在透明封裝體506的側(cè)壁， 并位在不透光側(cè)部組件510與透明封裝體506之間。不透光側(cè)部組件510 的材質(zhì)可為塑料、陶瓷等材料。
透明封裝體506較佳是一高折射材料，舉例來說，空氣的折射率為1，而透明封裝體506的折射率為1.5，使得其內(nèi)凹的上表面可為一全反射面 506A。發(fā)光單元502產(chǎn)生的光在全反射面506A會(huì)產(chǎn)生全反射，并被導(dǎo)引 至透明封裝體506的側(cè)壁，以激發(fā)熒光膠體層508，而產(chǎn)生混光。且由于 熒光膠體層508的外圍設(shè)置有不透光側(cè)部組件510，混光會(huì)通過不透光側(cè) 部組件510而被導(dǎo)引從透明封裝體506的頂部出光。此外，未激發(fā)熒光膠 體層508的光線會(huì)再次經(jīng)過熒光膠體層508，進(jìn)而增加混光的強(qiáng)度。
以制作出白光的效果為例。在此可挑選一藍(lán)光發(fā)光二極管芯片作為發(fā) 光單元502,并搭配黃色熒光粉制作的熒光膠體層508。當(dāng)藍(lán)光發(fā)光二極 管芯片產(chǎn)生的藍(lán)光導(dǎo)至熒光膠體層508時(shí)，藍(lán)光會(huì)先激發(fā)黃色熒光粉以產(chǎn) 生黃光，當(dāng)黃光再與藍(lán)光結(jié)合后，便可產(chǎn)生出白光的混光效果。此白光會(huì) 經(jīng)由不透光側(cè)部組件510反射，并從頂部出光。也由于透明封裝體506的 頂部沒有任何封閉區(qū)間，因此可有效地提高出光效率。
接著請參照圖13B、 13C，其各繪示圖13A的發(fā)光裝置加設(shè)前置收光 透鏡的示意圖。如圖13B所示，前置收光透鏡512裝設(shè)在透明封裝體506 的頂部，用以控制出光的方向。此前置收光透鏡512可由一光學(xué)透鏡制作， 其截面形狀可為多個(gè)相連的四分之一圓。另外，如圖13C所示，前置收光 透鏡512，亦可為一凸透鏡，從透明封裝體506的頂部出光的光線會(huì)經(jīng)由前 置收光透鏡512'的收光界面512A'與前置收光透鏡512'，達(dá)到調(diào)制光線角 度的效果。
請參照圖13D、 13E各繪示多個(gè)熒光膠體層直立設(shè)置在發(fā)光裝置中的 示意圖。如圖13D所示，發(fā)光裝置600包括發(fā)光單元602、承載支架604、 透明封裝體606、多個(gè)熒光膠體層608與一不透明載體612。發(fā)光單元602 設(shè)置在承載支架604上，并較佳地設(shè)置在承載支架604的一反射杯604A， 反射杯604A用以將光線向上導(dǎo)引，防止光線直接從透明封裝體606的側(cè) 邊或下面出光。透明封裝體606具有多個(gè)不連續(xù)的全反射面606A,在這 些全反射面606A的一側(cè)皆設(shè)置一直立的熒光膠體層608，由此，當(dāng)發(fā)光 單元602的光源從透明封裝體606上不同位置的反射面606A被導(dǎo)引至其 鄰側(cè)的熒光膠體層608時(shí)，會(huì)直接激發(fā)熒光膠體層608。
如圖13E所示，部分的熒光膠體層608也可內(nèi)嵌至透明封裝體606中。 透明封裝體606中設(shè)置有多圈環(huán)形的熒光膠體層608，其中，內(nèi)圈的熒光膠體層608是內(nèi)嵌至該透明封裝體606中。發(fā)光單元602發(fā)出的光線從全 反射面606A反射后，部分會(huì)直接射到外圈的熒光膠體層608，并激發(fā)外 圈的熒光膠體層608。另外，部分的光線則會(huì)射至內(nèi)圈的熒光膠體層608， 之后，再傳遞到外圈的熒光膠體層608。于圖13D、 13E中的全反射面606A 上亦可設(shè)置不透光反射層。這些熒光膠體層608亦可為相同或不相同激發(fā) 波長的熒光層。
請參照圖13F，其繪示可控制出光范圍的發(fā)光裝置的示意圖。發(fā)光裝 置600'包括發(fā)光單元602、承載支架604、透明封裝體606、熒光膠體層 608與不透光反射層610。發(fā)光單元602設(shè)置在承載支架604上，并較佳 地設(shè)置在承載支架604的一反射杯604A，反射杯604A用以將光線向上導(dǎo) 引，防止光線直接從透明封裝體606的側(cè)邊或下面出光。發(fā)光裝置600還 可包括一不透明載體612，其設(shè)置在承載支架604底側(cè)，而透明封裝體606 則覆蓋住發(fā)光單元602。透明封裝體606的上表面向內(nèi)凹，熒光膠體層608 設(shè)置在透明封裝體606的上表面，而不透光反射層610覆蓋住熒光膠體層 608。不透光反射層610可以是金屬或是塑料制作的不透光層。
發(fā)光單元602產(chǎn)生的光會(huì)先經(jīng)由反射杯604A收光，以向上集中打到 熒光膠體層608，激發(fā)出其它波長的色光，并與發(fā)光單元602原先產(chǎn)生的 色光產(chǎn)生混光，如白光，進(jìn)而通過不透光反射層610，從透明封裝體606 的側(cè)壁出光。此外，由于底側(cè)的不透明載體612，使得混光的出光角度被 限制住，混光僅可從出光區(qū)域I離開。
并請參照圖13G，其繪示圖13F的發(fā)光裝置加設(shè)二次光學(xué)反射層的示 意圖。二次光學(xué)反射層例如是由一碗狀反射罩614所提供。碗狀反射罩614 設(shè)置在發(fā)光裝置600，底側(cè)的周邊。傳統(tǒng)上，聚光燈(如車用燈)的前置光 區(qū)(例如對應(yīng)不透光反射層610的位置)由于沒有設(shè)置不透光反射層610， 使光線非常集中，而容易造成炫光的問題。本實(shí)施例的發(fā)光裝置600，由于 具有不透光反射層610用以阻擋發(fā)光單元602的正向出光，使發(fā)光單元602 改為橫向出光，再加上設(shè)置有碗狀反射罩614后，便可使橫向出光改由正 向出光(如圖式中的向上方向)。由于發(fā)光裝置600，并無前光區(qū)，故可解 決炫光的問題，因此非常適用于聚光燈。此外，通過加設(shè)二次光學(xué)反射層， 使原本的出光面增加，也更容易達(dá)成配光的目的，且可有效降低過高的輝度。
請參照圖13H至13K，其各繪示圖13F的熒光膠體層與不透光反射層 其它設(shè)置方式的示意圖。如圖13H所示，透明封裝體606的上表面是一多 段式表面，其可區(qū)分為數(shù)個(gè)區(qū)段，其中，熒光膠體層608僅設(shè)置在幾個(gè)區(qū) 段上，如對應(yīng)區(qū)域Il的區(qū)段上，對應(yīng)另一區(qū)域I2則未設(shè)置任何熒光粉。 因此，當(dāng)發(fā)光單元602的部分光線從區(qū)域I2射出時(shí)，區(qū)域I2為發(fā)光單元 602原始色光的顏色。至于區(qū)域II處，發(fā)光單元602的光線會(huì)激發(fā)熒光膠 體層608，其激發(fā)的色光會(huì)通過不透光反射層610反射，并使區(qū)域II呈現(xiàn) 該色光的顏色。
如圖13I所示，熒光膠體層608設(shè)置在透明封裝體606的側(cè)壁。不透 光反射層610除了整個(gè)覆蓋在透明封裝體606上，更稍微向外凸設(shè)，以將 透明封裝體606上緣出射的光線阻擋住，因而可減少正向出光的情形。發(fā) 光單元602產(chǎn)生的光源會(huì)先被不透光反射層610反射并導(dǎo)引到透明封裝體 606的側(cè)壁后，才激發(fā)熒光膠體層608。
如圖13J所示，于透明封裝體606上可同時(shí)設(shè)置多個(gè)熒光膠體層608， 而于二個(gè)熒光膠體層608之間可設(shè)置一透明間隔層616。由熒光膠體層608 與透明間隔層616交迭設(shè)置的多層結(jié)構(gòu)可使光擴(kuò)散的效果增加。另外，這 些熒光膠體層608可為相同或不相同激發(fā)波長的熒光層。
如圖13K所示，透明封裝體606的反射面可具有弧度。透明封裝體 606例如為一個(gè)四分之一球體，熒光膠體層608是沿著透明封裝體606其 球體的外表面設(shè)置，而不透光反射層610則覆蓋住熒光膠體層608。發(fā)光 單元602的光源以及與熒光膠體層608其色光的混光會(huì)被不透光反射層 610所反射，并從透明封裝體606其一側(cè)(如附圖右側(cè)的垂直面)出射。
請參照圖13L，是發(fā)光裝置中設(shè)置有多個(gè)發(fā)光單元的示意圖。發(fā)光裝 置中設(shè)置多個(gè)發(fā)光單元，將可使光源的集成瓦數(shù)增加。如圖13L所示，發(fā) 光裝置600"例如具有二個(gè)發(fā)光單元602，各設(shè)置在一個(gè)承載支架604的反 射杯604A中。透明封裝體606具有內(nèi)凹的上表面，二個(gè)發(fā)光單元602較 佳是位在透明封裝體606其上表面凹點(diǎn)的二側(cè)。透明封裝體606其上表面 依序設(shè)置有熒光膠體層608、透明間隔層616與不透光反射層610。發(fā)光 單元602發(fā)出的光線穿通過熒光膠體層608后，會(huì)經(jīng)過不透光反射層610反射回?zé)晒饽z體層608。亦即，熒光膠體層608內(nèi)的熒光粉會(huì)并作用兩次，
產(chǎn)生的混光將較為均勻。也由于透明間隔層616的設(shè)置，可增加混光的區(qū)
域，也有助于均勻性的提升。
實(shí)施例三
本實(shí)施例的堆疊式發(fā)光裝置包括一主體支架、至少一散熱支架與至少 一發(fā)光單元，其中，散熱支架是設(shè)置于主體支架的一側(cè)面，而發(fā)光單元是 設(shè)置于散熱支架上，并電性連接至主體支架上的一對電極腳。由于主體支 架與承載有發(fā)光單元的散熱支架是以堆疊的方式組合，各個(gè)組件可以在單 獨(dú)加工后再行組裝，如此不僅可提升結(jié)構(gòu)尺寸的加工精度，且可達(dá)到電熱 分離的目的。以下舉例說明。
請參照圖9A、圖9B，圖9A繪示依照本發(fā)明實(shí)施例三的堆疊式發(fā)光 裝置的示意圖，圖9B繪示圖9A堆疊式發(fā)光裝置的分解圖。堆疊式發(fā)光 裝置300包括多個(gè)發(fā)光單元302 (為使圖標(biāo)清晰，僅標(biāo)示三個(gè)發(fā)光單元 302)、 一主體支架304、 二散熱支架306、 308。于主體支架304上設(shè)有一 對電極腳310、 312。散熱支架306、 308分別設(shè)置于主體支架304的二個(gè) 相對側(cè)面。發(fā)光單元302則區(qū)分為二群以分別設(shè)置于散熱支架306、 308 上，并電性連接至電極腳310、 312。此外，散熱支架306、 308上的發(fā)光 單元302是成排設(shè)置，且散熱支架306上的每一發(fā)光單元302皆對應(yīng)于散 熱支架308上的另一發(fā)光單元302設(shè)置。
主體支架304上可為一絕緣體不導(dǎo)電材料。主體支架304除了用以固 定二個(gè)散熱支架306、 308的位置，并可使二個(gè)電極腳310、 312與其它組 件絕緣。如圖9B所示，散熱支架306、 308為片狀結(jié)構(gòu)，是整片抵靠于主 體支架304的二個(gè)側(cè)面上，因而有利于發(fā)光單元302的散熱。二個(gè)電極腳 310、 312是由主體支架304的底面向外延伸出來，使整個(gè)堆疊式發(fā)光裝置 300呈現(xiàn)一直立可插接的狀態(tài)。另外，于主體支架304上設(shè)計(jì)有一排氣槽 304A，是從電極腳310、 312的鄰近位置朝主體支架304內(nèi)的方向延伸， 排氣槽304A用以排除制備過程中不必要的氣體。
散熱支架306、 308是分別由主體支架304的二側(cè)裝設(shè)到主體支架304 上，而散熱支架306、 308與主體支架304之間可由至少一固定組件316 結(jié)合。此固定組件316可以是任何形式的扣件，例如是鉚釘或螺絲。另外，主體支架304可采用塑料、橡膠等多分子材料制作，也可由熱壓成型方式，
使散熱支架306、 308與主體支架304結(jié)合。
散熱支架306、 308與主體支架304之間亦可由焊接的方式結(jié)合，或 是通過其它組件。請參照圖9C、 9D，繪示以套框固定的示意圖。當(dāng)散熱 支架306、 308組裝到主體支架304上之后，套框318再套設(shè)到上述組裝 完成的裝置上。套框的材質(zhì)例如是與散熱支架306、 308類似的金屬。另 外，請參照圖9E、 9F，其繪示以延伸片固定的示意圖。如圖9E所示，于 散熱支架306、 308上設(shè)計(jì)出二個(gè)延伸片320，將延伸片320向主體支架 304的方向凹折后，延伸片320便會(huì)夾持住主體支架304的二對側(cè)(如圖 9F所示)，由此使散熱支架306、 308固定到主體支架304上。
并請參照圖9G、 9H，其繪示堆疊式發(fā)光裝置其它變形的示意圖。如 圖9G所示，散熱支架306'、 308'邊緣延伸出來的部分可為弧形且將主體 支架304的邊緣整個(gè)包覆起來。另外，如圖9H所示，散熱支架306"、 308" 的邊緣亦可具有折角。
本實(shí)施例的發(fā)光單元302例如是一發(fā)光二極管芯片，其可由打線(wire bonding)的方式與電極腳310、 312完成電性連接。所使用的打線平臺可 用兩層迭加的方式形成4或8引腳(pin)，此外，打線點(diǎn)可配置于發(fā)光單 元302的二側(cè)或?qū)ν獾囊粋?cè)。若要產(chǎn)生不同顏色的色光，可于發(fā)光二極管 芯片的表面涂布熒光粉，以制造出所需的混光色彩。
上述發(fā)光單元302雖是以一對一方式設(shè)置于散熱支架306、 308上， 然并不以此為限定，請參照圖10，其繪示發(fā)光單元交錯(cuò)排列的示意圖。散 熱支架306上的發(fā)光單元302與散熱支架308上的發(fā)光單元302系交錯(cuò)設(shè) 置，且排成一列，如此可減少整個(gè)堆疊式發(fā)光裝置300的厚度。
請參照圖IIA、 IIB，圖IIA繪示堆疊式發(fā)光裝置系為柱狀結(jié)構(gòu)的示 意圖，圖IIB繪示圖11A堆疊式發(fā)光裝置的側(cè)視圖。并請參照圖12A、12B， 圖12A繪示圖11A的主體支架的示意圖，圖12B繪示圖11A的散熱支架 的示意圖。堆疊式發(fā)光裝置400的二個(gè)散熱支架406、 408各為一具有弧 度的片狀結(jié)構(gòu)(如圖12B所示)，從主體支架404 (見圖12A)的二對側(cè) 將主體支架404夾住，而發(fā)光單元402是呈環(huán)狀設(shè)置在散熱支架406、 408 的上表面。發(fā)光單元402上設(shè)置有透明封裝體410，而于透明封裝體410外可設(shè)置一熒光膠體層412。
本實(shí)施例的堆疊式發(fā)光裝置是將主體支架與散熱支架以堆疊的方式 組合，且散熱支架位于主體支架的二側(cè)，使得電性傳導(dǎo)是于結(jié)構(gòu)中進(jìn)行， 而導(dǎo)熱路徑則位于外側(cè)，本實(shí)施例的堆疊式發(fā)光裝置充分實(shí)現(xiàn)電走內(nèi)、熱 走外的目的。另外，電極腳是由主體支架底面向外延伸，使堆疊式發(fā)光裝 置呈現(xiàn)一直立可插接的狀態(tài)，堆疊式發(fā)光裝置因而能夠藉由簡易插拔的動(dòng) 作進(jìn)行與其它組件的組裝步驟。
再者，較高瓦數(shù)的發(fā)光裝置必須搭配熱載能力較佳的散熱支架(一般
為較厚的結(jié)構(gòu))。本實(shí)施例的堆疊式發(fā)光裝置300其各組件可先各別加工 后再進(jìn)行組裝，不僅于尺寸調(diào)整時(shí)更具有彈性，且可以強(qiáng)化結(jié)構(gòu)尺寸精度 以利于量產(chǎn)化所需的精度需求，并可降低其它封裝組件在制造過程中的干 涉現(xiàn)象，以應(yīng)付未來可應(yīng)用于照明或需集成瓦數(shù)高的發(fā)光裝置相關(guān)應(yīng)用技 術(shù)。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例描述如上，然其并非用以限定 本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的 更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以申請的權(quán)利要求范圍所界定 的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光裝置，包括一承載支架；一發(fā)光單元，設(shè)置于該承載支架上；一透明封裝體，覆蓋該發(fā)光單元，且該透明封裝體的外側(cè)具有一凹部，該透明封裝體于該凹部具有至少一反射面；以及一熒光膠體層，罩于該透明封裝體外，且該熒光膠體層與該透明封裝體的該凹部形成一氣室；其中，該透明封裝體的該反射面將該發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至該熒光膠體層的一側(cè)壁。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，該熒光膠體層環(huán)設(shè)于該透 明封裝體的外側(cè)。
3、 一種發(fā)光裝置，包括 一承載支架；一發(fā)光單元，設(shè)置在該承載支架上； 一不透光側(cè)部組件，環(huán)繞該發(fā)光單元設(shè)置；一透明封裝體，覆蓋該發(fā)光單元，并位在該不透光側(cè)部組件內(nèi)，其中， 該透明封裝體的上表面具有一凹部，且于該凹部中具有一反射面；以及一熒光膠體層，設(shè)置在該透明封裝體的側(cè)壁，并位在該不透光側(cè)部組 件與該透明封裝體之間；其中，該透明封裝體的該反射面將該發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至該熒 光膠體層，以激發(fā)該熒光膠體層，該不透光側(cè)部組件則用以反射該熒光膠 體層與該發(fā)光單元的光線，使之從該透明封裝體的上表面出光。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中，該承載支架具有二個(gè)導(dǎo)線 架，電性連接該發(fā)光單元。
5、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中，包括一前置收光透鏡，對 應(yīng)該透明封裝體的上表面設(shè)置，用以控制出光的方向。
6、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，該前置收光透鏡包括一凸 透鏡。
7、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，該前置收光透鏡的截面形 狀具有復(fù)數(shù)個(gè)相連的四分之一圓。
8、 一種發(fā)光裝置，包括 一承載支架；一不透明載體，設(shè)置在該承載支架底側(cè)； 一發(fā)光單元，設(shè)置在該承載支架上；-一透明封裝體，覆蓋該發(fā)光單元，并位在該不透明載體上，其中，該 透明封裝體的上表面包括復(fù)數(shù)個(gè)反射面；以及復(fù)數(shù)個(gè)熒光膠體層，設(shè)置在該透明封裝體的復(fù)數(shù)個(gè)側(cè)壁，并鄰近該些 反射面；其中，該透明封裝體的該些反射面將該發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至該 些熒光膠體層，以激發(fā)該些熒光膠體層。
9、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中，該些熒光膠體層直立地設(shè) 置在透明封裝體上。
10、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中，包括復(fù)數(shù)個(gè)不透光反射層， 設(shè)置在該些反射面。
11、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中，部分的該些熒光膠體層內(nèi) 嵌至該透明封裝體中。
12、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中，該承載支架具有一反射杯， 用以容置該發(fā)光單元。
13、 一種發(fā)光裝置，包括 一承載支架；一發(fā)光單元，設(shè)置在該承載支架上；一透明封裝體，覆蓋住該發(fā)光單元，其中，該透明封裝體上部具有一 反射面；一熒光膠體層，設(shè)置在該透明封裝體的該反射面； 一不透光反射層，覆蓋該熒光膠體層；以及 一不透明載體，設(shè)置在該承載支架底側(cè)；其中，該不透光反射層用以將該發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至該熒光膠 體層，以激發(fā)該熒光膠體層，且該不透明載體與該不透光反射層用以控制該熒光膠體層與該發(fā)光單元的光線從該透明封裝體的側(cè)壁的一出光區(qū)域 離開。
14、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，該承載支架具有一反射杯，用以容置該發(fā)光單元。
15、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，該反射面是一多段式表 面，該熒光膠體層設(shè)置在該多段式表面的部分表面上。
16、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，包括另一熒光膠體層，設(shè)置在該不透光反射層與該透明封裝體之間；以及 至少一透明間隔層，設(shè)置在該些熒光膠體層之間。
17、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，該透明封裝體的該反射 面為一弧面。
18、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，該不透光反射層從該透 明封裝體的邊緣向外凸出。
19、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，包括一反射罩，設(shè)置在 該發(fā)光單元的外側(cè)。
20、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其中，該透明封裝體具有一凹 部，該反射面位在該凹部，該發(fā)光裝置包括另一發(fā)光單元，該些發(fā)光單元 是以該凹部的一凹點(diǎn)為對稱中心設(shè)置在該承載支架上。
全文摘要
一種發(fā)光裝置，其包括一承載支架、一發(fā)光單元、一透明封裝體與一熒光膠體層。發(fā)光單元設(shè)置于承載支架上。透明封裝體覆蓋發(fā)光單元，且透明封裝體的外側(cè)具有一凹部，透明封裝體于凹部具有至少一反射面。熒光膠體層罩于透明封裝體外，且熒光膠體層與透明封裝體的該凹部形成一氣室。其中，透明封裝體的反射面將發(fā)光單元產(chǎn)生的光線導(dǎo)引至熒光膠體層的一側(cè)壁。
文檔編號F21V21/00GK101551077SQ20091012823
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者戴光佑, 林明德, 林明耀 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院