TWI551822B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI551822B
TWI551822B TW101118100A TW101118100A TWI551822B TW I551822 B TWI551822 B TW I551822B TW 101118100 A TW101118100 A TW 101118100A TW 101118100 A TW101118100 A TW 101118100A TW I551822 B TWI551822 B TW I551822B
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許明祺
王志銘
姚久琳
黃苡叡
王誌賢
趙光平
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晶元光電股份有限公司
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Description

發光裝置
本發明係關於一種具有均勻光場之發光裝置。
發光二極體是半導體元件中一種被廣泛使用的光源。相較於傳統的白熾燈泡或螢光燈管，發光二極體具有省電及使用壽命較長的特性，因此逐漸取代傳統光源而應用於各種領域，如交通號誌、背光模組、路燈照明、醫療設備等產業。
近年來，隨著發光二極體應用的增加，各種增加發光二極體光摘出效率的方法一一被提出。欲增進光摘出效率所面臨的問題之一，為發光二極體電極間傳輸電流分布不均勻，所造成局部區域中電流密度過高(current crowding)問題。因為兩電極間電流分布不均，使得操作電流增加而導致特定區域的電流密度過高，使發光二極體的總體發光效率降低。
所述特定區域電流密度過高的情形導致發光二極體的出光呈現集中的現象，即使在發光二極體上做表面粗化或加上反射結構等改良，也僅能提昇一定程度的出光效率，而發光二極體結合到封裝基板進而應用於燈具時，則需要在燈具的結構上形成可使光線均勻分佈的透鏡。
一種發光裝置，包含：一基座，具有一上表面；複數發光單元形成於基座上表面且排列成一環狀圖案；複數導光單元分別形成於各發 光單元之上，其中各導光單元具有一第一弧面及一第二弧面，以將光線摘出。
100‧‧‧發光裝置
102‧‧‧基座
102a‧‧‧上表面
102b‧‧‧第一排熱孔
104‧‧‧發光單元
106‧‧‧導光單元
106a‧‧‧第一弧面
106b‧‧‧第二弧面
106c‧‧‧開口
108‧‧‧開口
110‧‧‧柱狀散熱單元
110a‧‧‧第三排熱孔
112‧‧‧電路板
112a‧‧‧第二排熱孔
112b‧‧‧裝設口
114‧‧‧封裝基板
118‧‧‧藍光發光二極體晶粒
120‧‧‧紅光發光二極體晶粒
122‧‧‧封裝膠體
124‧‧‧波長轉換單元
C‧‧‧環繞中心
第1A圖係顯示本發明發光裝置之一具體實施例之側視剖面圖。
第1B圖係本發明發光裝置之上視剖面圖。
第1C圖係本發明發光裝置之導光單元示意圖。
第1D圖係本發明發光裝置之發光單元示意圖。
如圖1A及圖1B所示，係本發明發光裝置之一具體實施例。發光裝置100可例如為一燈泡裝置，包括一基座102具有一上表面102a、一電路板112形成於基座102之上表面102a上、複數發光單元104形成於電路板112上且排列成一環狀圖案、以及複數導光單元106分別形成於複數發光單元104上。發光單元104可例如為一發光二極體封裝元件，而導光單元106包括一用以反射光線之第一弧面106a及一可使光線穿透之第二弧面106b。複數導光單元106之側面可彼此相接或交錯而包圍成一容置空間，頂端則排列成一開口108。各導光單元106係根據一環繞中心C環繞排列，而第一弧面106a係較第二弧面106b接近環繞中心。
基座102內部可具有一驅動單元(圖未示)可將外部的交流電轉化為直流電以供應給電路板112。基座102之上表面102a約略中央位置可另具有一大致位於開口108下方之柱狀散熱單元110，如圖1B所示，電路板112之概略中央位置可具有對應容納柱狀散熱單元110之裝設口112b，柱狀散熱單元110可一體設置於基座102之上表面102a。基座102可具有貫通上表面102a之複數第一排熱孔102b，而電路板112可具有分別對應複數第一排熱孔102b之複數第二排熱孔112a，柱狀散熱單元110亦具有縱向貫通之第三排熱孔110a。基座102內部之驅動單元所產生的熱可藉由第一排熱孔102b、第二排熱孔112a以及第三排熱孔110a 往開口108流動而排出發光裝置100外，而發光單元104所產生的熱也可透過電路板112及柱狀散熱單元110排出發光裝置100外。
如圖1C所示，導光單元106可為一中空體，底部具有一開口106c以容納發光單元104，第一弧面106a上可藉由塗佈反射材料、研磨或鍍膜等方式形成一高反射面。高反射面可形成於導光單元106的內部或外部。第一弧面106a的面積係較第二弧面106b小，發光單元104的光線可直接由第二弧面106b出光，或藉由第一弧面106a一次反射至第二弧面106b出光，或可於第一弧面106a、第二弧面106b間來回反射而由第二弧面106b出光。發光單元104所產生的光線可以各種角度由第二弧面106b出光，使得發光裝置100產生廣域之光場分布。本實施例中的導光單元106之中空體結構僅為舉例說明，導光單元106亦可為一透明的實心體。
如圖1D所示，發光單元104可包括一封裝基板114、一或複數藍光發光二極體晶粒118、一或複數紅光發光二極體晶粒120、覆蓋於藍光發光二極體晶粒118及紅光發光二極體晶粒120上之一封裝膠體122、以及形成於封裝膠體122表面上之一層波長轉換單元124。藉由藍光發光二極體晶粒118、紅光發光二極體晶粒120以及波長轉換單元124之混光可產生用以照明之白光。
雖然本發明已說明如上，然其並非用以限制本發明之範圍、實施順序、或使用之材料與製程方法。對於本發明所作之各種修飾與變更，皆不脫本發明之精神與範圍。
100‧‧‧發光裝置
102‧‧‧基座
102a‧‧‧上表面
102b‧‧‧第一排熱孔
104‧‧‧發光單元
106‧‧‧導光單元
106a‧‧‧第一弧面
106b‧‧‧第二弧面
108‧‧‧開口
110‧‧‧柱狀散熱單元
112‧‧‧電路板
112a‧‧‧第二排熱孔
C‧‧‧環繞中心

Claims (9)

  1. 一種發光裝置，包含：一基座，具有一上表面；複數個發光單元，位於該上表面上，並可發出一光線；複數個導光單元，位於該些發光單元之上，且大體上圍繞一環繞中心排列，其中該些導光單元中至少其一具有一第一弧面及一第二弧面，該光線的至少一部分會射入該導光單元之中，並由該第二弧面離開該導光單元。
  2. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第一弧面上形成有一反射材料以反射該發光單元之光線，該第二弧面係接收來自該第一弧面之該光線，並將該光線自該第二弧面摘出於該導光單元。
  3. 如請求項1所述之發光裝置，各該導光單元之該第一弧面係較該第二弧面接近該環繞中心。
  4. 如請求項3所述之發光裝置，其中複數該發光單元係圍繞該環繞中心。
  5. 如請求項1所述之發光裝置，其中該導光單元之厚度於一水平截面呈中央往兩端漸縮。
  6. 如請求項3所述之發光裝置，復包括一柱狀散熱單元被複數該導光單元環繞。
  7. 如請求項1所述之發光裝置，其中各該導光單元之厚度自接近該發光單元之一側向遠離該發光單元之一側漸縮。
  8. 如請求項1所述之發光裝置，其中該發光單元包括一封裝基板、一紅光發光二極體晶粒及一藍光發光二極體晶粒於該封裝基板上、一封裝膠體覆 蓋該紅光發光二極體晶粒及該藍光發光二極體晶粒、以及一波長轉換單元形成在該封裝膠體的表面上。
  9. 如請求項3所述之發光裝置，複數該導光單元之頂端係排列形成一開口。
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