发光装置的制造方法_2

文档序号:8316470阅读:来源:国知局
,同时光学层8并未接触第一区601。本实施例中,光学层8的最大宽度WL大于出光面24的宽度WD,同时大于发光元件2的宽度。此外,光学层8可以覆盖整个第二区602,或是延伸到第一区601。在别的实施例中光学层8的最大宽度WL小于或等于出光面24的宽度WD。在本实施例中,光学层8对入射到光学层8的光线所具有的波长的波峰值范围在450-475nm之间时,具有大于85%的反射率;或在所入射的光线波长的波峰值介于400-600nm的范围间时具有大于80%的反射率。在别的实施例中,光学元件6之上不具有凹陷部,此时将覆盖有光学层8的区域定义为第二区602,并且第二区602依然在发光元件2的正上方。在其他实施例中,光学元件6不仅在表面上具有第一区601、第二区602与光学层8,也可以运用制作工艺方法在两侧形成如图1b中的斜边64与66,由此达到需要的光学特性,例如光场。
[0103]上述实施例中,光学层8可以是一单层结构或是多层结构。单层结构例如为一金属层,包含例如银或者铝,或是一氧化物层,包含例如氧化钛,利用材料的反射性改变发光元件2所发出来的光的行进路线。其中,金属材料选择在制作工艺中较不会与环境中其他材料发生反应的金属,例如制作工艺环境中含有硫的情况下就避免选择银,以免产生硫化银等包含硫与银的化合物。多层结构可以是分散式布拉格反射镜(Distributed Braggreflector ;DBR),例如氧化钛(T12)与(S12)的叠层,或是金属与金属氧化物的叠层,例如铝与氧化铝的叠层,以达到反射的效果。在其他实施例中,光学层8还可以包含有波长转换材料。在本实施例中,不论是单层结构或者多层结构,都不会完全反射光线,因此至少有部分的光线会直接穿过光学层8。在别的实施例中,可以通过增加厚度或者多层结构的层数使光线不直接穿过光学层8以增加反射的效果。
[0104]参考图2a_图2b,其中发光元件2发出的第一光线,经过透明支撑元件4与光学元件6之后成为第二光线。当透明支撑元件4内不包含波长转换材料的情况下,第一光线的波长的波峰值与第二光线的波长的波峰值相同。当第一光线经过透明支撑元件4之后,部分的第一光线受到光学层8影响,或是在经过第二区602的时候因为光学元件6与外在环境折射率的不同影响,进而改变了光线的行进方向,使得第二光线与第一光线具有不同的光场分布。在别的实施例中,光学兀件6还同时具有图1b中的斜边64与66以及图2b中的光学层8,使得部分被光学层8反射的第一光线会从斜边64与66侧离开光学元件6而成为第二光线的一部分。由于斜边64与66的尺寸、位置与倾斜角度(相对于光学元件6的表面)的不同,会影响到第一光线的行进路线。在其他实施例中,透明支撑元件4及/或光学元件6内部包含有波长转换材料时,第一光线的行进路线将会影响第一光线被波长转换材料所转换的量,例如原本50%的第一光线的行进路线会接触到波长转换材料,但是当斜边64与66的尺寸、位置与倾斜角度有所改变时,可能仅有30%的第一光线会接触到波长转换材料,此时第二光线的光学特性,例如色温、亮度、CIEXY色度坐标点或波长分布范围,会因此有所改变。在一实施例中,发光元件2发出的第一光线为蓝光,并且在透明支撑元件4内具有将蓝光转换为黄绿光的波长转换材料,在这个实施例中当斜边64与66的尺寸较大与位置较低时(侧边62较窄或较短),原本没碰触到波长转换材料便离开光学元件6的第一光线在斜边产生反射,使得更多第一光线接触到波长转换材料并激发产生更多的黄绿光,第二光线的波长分布范围因而会往波长较长的范围移动。具体而言,第二光线的波长的波峰值会偏向红光的波长范围,或是说第二光线的色度坐标往CIE色度坐标的左下方移动。
[0105]在上述的实施例中,发光元件2与透明支撑元件4的尺寸具有相同、相近或相异的长度及/或宽度的比例,并具有相似的高度,也就是透明支撑元件4的顶面44与发光元件2的出光面24之间的距离很近。对发光装置100与200而言,在水平面上的第一方向上发光元件2与透明支撑元件4的尺寸具有一个第一比例,而在水平面上的第二方向上具有一个第二比例,其中第一方向垂直于第二方向,并且第一比例可以是大于、等于或者小于第二比例。当发光元件2为长方形时,第一方向与第二方向分别代表发光元件2长边的方向与发光元件2短边的方向。在一实施例中,第一比例与第二比例大约是介于1:1.04?1:7.1之间。此外,当本发明实施例中的两个发光装置具有相同或者相近的第一比例及/或第二比例,并且其水平面上的边长中的较短边长的长度大于某个限制值,此二发光装置具有大致相同的发光强度。举例而言,发光装置A具有一第一比例为1:2.11以及一第二比例为1:1.83,以及一发光装置B具有一第一比例为1:1.81以及一第二比例为1: 1.57,两个发光装置的发光强度之间的差值小于发光装置A的发光强度的百分之一。在这个实施例中,两个发光装置具有相近的第一比例及第二比例,第一比例的比值为1.16(2.11/1.81 = 1.16),而第二比例的比值为1.65(1.83/1.57 = 1.65),两个发光装置之间对应的两个比例之间的比值都小于2,而两个发光装置的发光强度差也小于百分之一。若是两个发光装置具有相近的尺寸比例(两个尺寸比例的比值小于2,例如1.1、1.2、1.4与1.6)时,在发光装置水平面上的边长中的最短长度低于某个限制值,例如1.4mm时,发光装置的发光强度会受到前述较短边的长度的影响。举例来说,当两个发光装置包含有同样的发光元件2并具有相同的第一比例及/或第二比例,例如约为1:2的时候,当两个发光装置的短边长度大于一限制值,例如1.4_,两个发光装置的发光强度近似。但是在同样比例下,水平面上的最短长度低于限制值的时候,例如两个发光装置的短边长分别为1.3mm与1.0mm时,边长为1.3mm的发光装置的发光强度大约比边长为1.0mm的发光装置的发光强度多了至少百分之一。也就是具有同样长短边比例的两个发光装置,只要边长都大于限制值的时候会具有近似的发光强度,例如两个装置的发光强度相差小于发光强度较大者的百分之一,但若是有其中一个发光装置的边长低于限制值时,两个发光装置的发光强度就有较为明显的差异。
[0106]图3为根据本发明实施例所公开的发光装置300发出的第二光线的光场分布示意图,图上的两个曲线代表的是从两个不同的方向量测光场分布的情况,在这两个方向上光场的分布范围约略介于-90°?+90°之间,而在其他实施例中,分布范围约略介于178°?190°。两个光场各自具有两个峰部以及一个谷部,并且光场约略以谷部为中心往两侧对称分布。其中,两个峰部大致对应第一区601且谷部大致对应第二区602。在其他实施例中,因第二区602凹陷的深度不同,影响发光元件2所发出的光行进方向,造成峰部的位置对应到发光装置的位置会往远离发光装置中心的方向移动,甚至由原本对应到的第一区601向外移动到超出侧边62的范围。但整体来说,发光装置发出的第二光线的光场分布具有一最大值对应于第一区601以及一最小值对应于第二区602。在本实施例中,两个光场各自的最大值与最小值的比值介于1.05?2倍之间。在本实施例中,因为没有设置波长转换材料,例如荧光粉,所以第一光线的波长的波峰值与第二光线的波长的波峰值相同。而在别的实施例中,不论是在发光元件2与透明支撑元件4之间设置有波长转换材料,或者是在透明支撑元件4内有波长转换材料存在,又或者光学元件6的内部、第一区601、第二区602与光学层8的任一或全部包含有波长转换材料,都会使得第二光线与第一光线的波长的波峰值不同,而波长转换材料可以是一层或多层相同或者相异的材料。同样地,在别的实施例中波长转换材料还包含有黏着层与具有增加亮度用途的增亮剂,例如二氧化硅。
[0107]图4a_图4e为根据本发明实施例所公开的光学元件6的上视图,光学元件6为一个长方形并具有由第一区601与第二区602所形成的各种不同样态。本实施例中,第一区601为平面区域,而第二区602则包含有凹陷区,并且选择性地有光学层位于其上。参考图4a,光学元件6的表面上有着位于两个第一区601之间的第二区602,其中两个第一区601是位于平行于光学元件6的长边的方向上。参考图4b,光学元件6的表面有着位于两个第一区601之间的第二区602,其中两个第一区601是位于平行于光学元件6的短边的方向上。在图4a-图4b的实施例中,第二区602都从光学元件6的一边延伸到另一边,例如图4a中第二区602是沿着光学元件6的短边从一长边延伸到另一长边,在图4b中则是沿着光学元件6的长边从一短边延伸至另一短边。而在别的实施例中,第二区602可以仅接触到光学元件6的单一边,或者并未接触到光学元件6的任一边。参考图4c,在光学元件6的表面上具有一个呈十字型的第二区602以及位于四个角落上的第一区601。第二区602包含一个沿着光学元件6长边延伸的第二次区6021,以及一个沿着短边延伸的第二次区6022。位于光学元件6表面上的四个角落的第一区601的面积可以相同或相异,而第二次区6021与6022的宽度可以相同或相异。参考图4d,在光学元件6的表面上具有六个第一区601以及一个将光学元件6的表面分隔成网格状的第二区602。光学元件6表面上的六个第一区601的面积可以相同或相异,而第二区602则包含两个沿着长边延伸的第二次区6023与6024,以及一个沿着短边延伸的第二次区6025,并且这三个第二次区的宽度也可以相同或者相异。在图4e的实施例中,表面有九个面积大致相同的第一区601以及一个将光学元件6的表面分隔成网格状的第二区602,位于光学元件6表面上的九个第一区601的面积可以相同或相异,而第二区602则包含两个沿着长边延伸的第二次区6026与6027,以及两个沿着短边延伸的第二次区6028与6029,并且这四个第二次区的宽度也可以相同或者相异。如前所述,在图4a-图4e的各种实施例中,第一区601为平面区域,而第二区602则包含有凹陷区,并且选择性地可以有光学层位于其上。还参考图2b的实施例,位于第二区602的光学层8可以是仅覆盖第二区602,也可以接触到第一区601,又或是覆盖到第一区601的一部分。在别的实施例中,第一区601以及第二区602都为平坦面,但仅第二区602有光学层8位于其上,而第一区601的上方没有光学层。
[0108]图5a-图5b为根据本发明实施例所公开的光学元件6具有不同的第一区601与第二区602所形成的样态的上视图。参考图5a,位于光学元件6的表面的第二区602包含两个相互不平行也不垂直的第二次区6030与6031,以及被第二区所分隔为具有不同面积的四个第一区601。而在图5b中,位于光学元件6的表面的第二区602则包含两个平行的第二次区6033与6034,与不垂直也不平行于第二次区6033与6034的第二次区6032,以及被第二区602分割为六个不同面积的第一区601。在别的实施例中,第二次区6033与6034彼此相互不平行。
[0109]综上所述,在光学元件6远离发光元件2的表面上,可以依据需求形成各种不同的表面样态,通过相互垂直或者不垂直的第二次区将表面分成多个面积相同或者不同的第一区601,并且这些第二次区可以是分别平行或不平行于光学元件6的长边与短边。在别的实施例中,第二次区也可以是平行或不平行于光学元件6相邻的两边。在光学元件6的表面上,被第二区602所分割所形成的多个第一区601可以具有相同或是不同的面积,而第二区602也可以包含有相同或是不同面积的第二次区。图4a-图4e与图5a_图5b的实施例中,光学元件6不仅可以具有不同的表面样态及还可以具有图1b的实施例中的斜边。而位于光学元件6的第二区602也可以选择性地包含有凹陷部或者光学层8形成于其上。
[0110]图6为根据本发明一实施例所公开的一发光装置300,发光装置300包含一透明支撑元件4包覆发光元件2,与一位于透明支撑元件4之上的光学元件6,并且在光学元件6上覆盖有光学层8,以及在发光元件2相对于光学元件6的另一侧的反射板10。透明支撑元件4覆盖着发光元件2并且具有一侧壁42环绕透明支撑元件4与发光元件2、一顶面44介于发光元件2与光学元件6之间,以及一底面46。其中,底面46与发光元件2的接合面26共平面。在本实施例中,在底面46侧的反射板10反射至少部分由发光元件2所发出的第一光线,并且部分被反射的第一光线会从侧壁42离开发光装置300 ο在某些实施例中,在反射板10上还包含有电路与发光元件2电连接,或是在发光装置300的透明支撑元件4内包含有波长转换材料,并且这些波长转换材料会被部分第一光线所激发。
[0111]图7a-图7b为根据本发明一实施例所公开的一发光装置400,发光装置400包含一透明支撑元件4包覆发光元件2,与一位于透明支撑元件4之上的光学元件6,并且在光学元件6上覆盖有光学层8,以及在发光元件2相对于光学元件6的另一侧具有第一绝缘层122、第二绝缘层124与第三绝缘层126,并且三个绝缘层之间互相不接触。其中第一绝缘层122、第二绝缘层124与第三绝缘层126位于发光元件2的下方,其中第三绝缘层126与发光元件2相对应,例如位于发光元件2正下方,而第一绝缘层122与第二绝缘层124对应于侧壁42并包含不位于发光元件2的下方的部分。第一绝缘层122、第二绝缘层124与第三绝缘层126的材料可以包含氧化物,例如二氧化钛。接着参考图7b,在第一绝缘层122、第二绝缘层124与第三绝缘层126之上还覆盖有第一电极142与第二电极144,使发光元件2得以通过第一电极142与第二电极144与外部电路电连接。第一电极142与第二电极144位于发光元件2远离光学元件6的一侧,且第一电极142与第二电极144之间具有空隙,并通过第三绝缘层126使电极之间彼此电性隔绝。
[0112]图8为根据本发明一实施例所公开的一发光装置500,发光装置500包含一透明支撑元件4包覆发光元件2,与一位于透明支撑元件4之上的光学元件6,以及在发光元件2相对于光学元件6的另一侧具有第一绝缘层122、第二绝缘层124与第三绝缘层126。第一绝缘层122与第二绝缘层124各自有一
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