1363852 • » TW4438PA-C4 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種發光裝置,且特別是有關於一種 具堆疊式發光裝置。 【先前技術】 用於居家照明、 或是家用電子、車用 乎為白熾燈、螢光燈
商業照明、辦公室照明等發光裝置、 電子、工業用電子等發光裝置,不外 、鹵素燈等組合。 動Ό近^來’ί於發k極體具備有驅動電壓低、點燈啟 等件S’、路巧染、、不放射紫外光、固態封裝不易破碎 二-極體被視為新-代發光裝置的最佳選擇。 型化廊體的體積小’更能夠配合許多輕、薄與小 1化應用產品的需求。 屬於點光源。心光裝置,包括發光二極體,多 盆丼、局的6、田"用於特定產品作為光源使用時,如何使 其先源均勾散佈成為所需考量的重點。 溫而二=種類型的發光裝置於運作時皆會產生高 的散熱_亦為所需解決的:題何有效地增加發光裝置 益,是以如何2家礙商皆希望所製造產品能符合經濟效 光裝置的可靠/發光裝置的製作成本,而又能夠維持發 罝的T罪度,更為一值得注意的課題。 5 1363852 【發明内容】 :種可應用於許多電子裝置與場合 不僅具有利於組裝之優點’也可解決
為讓本發明之上述内容能更明顯易懂,下文特舉較佳 實施例’並配合所附圖式,作詳細說明如下: 本發明係有關於一 之堆疊式發光裝置,不4 熱量不易排除的問題。 本發明另提出一種: 【實施方式】 貫施例一 請參照第1A、!W,其各別繪示依照本發明實施例 一之具組裝定位功能之發光裝置於不同視角下之示意 圖。發光裝置100包括一發光單元102與一承載支架1〇= 承載支架104包括一板體ι〇6與至少一定位臂, 例中’是以承載支架HM具有二個定位臂二、二苡 做說明。板體106之一端連接發光單元1〇2,二個定位臂 108、110則連接板體106之另一端,且定位臂⑺8、no 是朝向發光單元102之方向延伸。較佳地,二個定位臂 108、110是對稱於板體丨〇6設置。 由於定位臂108、110是由板體下方向上延伸, 疋位# 108、Π 0二者本身具有類似於彈性卡勾的特性, 1363852 TW4438PA-C4 :吏:載支架HM易於組裝至其他元件上。此外, 〇、1H)與板體H)6之連接處具有弧度設計,讓定位臂 ' 110與板體106間的彈性特徵更為明顯,而不會因組 裝承載支架104時損害定位臂丨〇8、u〇之結構。 上使承載支架104穩、固且牢靠地定位於其他元件 ,於疋位臂108、1H)上各設置有定位凹槽⑽a、祕。 心先早兀102之一端,用以與其他元件卡合。 除了藉由定位凹槽108A、11〇A防止承載支架ι〇4朝 上、下方向移動外,亦可於定位臂1〇8、丨丨〇上設叶出不 同元件以限制承載支架104於其他方向上移動。例如可來 照第1C圖,錄示第1A_定位f上具有凸出結構之示 意圖。於定位臂⑽、110各別之定位凹槽108A' i二 側’係可製作出多個凸出結構108B、U0B,這些凸出姓 構108B、110B用以使部分定位臂1〇8、11〇之厚度增加^ 以定位凹槽1G8A與其鄰近的凸出結構i刪為例,當定位 # 108胃穿一凡件之開σ (例如是第2A圖之貫穿開口 150Α)且其定位凹槽1〇8八卡合於元件上二個凸出結構 108Β可使定位臂1()8緊密地與開口内的側壁接觸因而可 防止定位臂108因開口餘隙而前後晃動。 本實施例之發光單元102例如包括一發光二極體晶 片(未標示),且如第1Α、1Β圖所示,發光單元1〇2之底 面設置有二個電極引腳112、114用以將發光單元ι〇2電 性連接至其他元件。另外,承載支架1〇4更具有一導柱 7 Ϊ363852 TW4438PA-C4 Π6,設置於板體106之板面上,並鄰近 導柱116係可與板體服—體成型,用以辅助承;支竿1〇4 :固=導:Γ亦可為其他形式之結構,請參照第 圖第ID圖繪示承載支架具有一對卡勾之 第1E一圖’承載支架具有可拆式薄片之示意圖。如 風所不,.前述之'導柱116可被一對卡勾U8所取代, m鄰近於發光單元102,並位於板體⑽之二對側,亦 可用於辅助承載支架104之固定。如第1E圖所示,前述 之個導柱116也可被結構較為脆弱之二個可拆式薄片 120所取代。可拆式薄片120係位於發光單元102下端之 板體106二側,於組裝承載支架1〇4之過程中,可拆式薄 片120是依情形被破壞或保留於承載支架1〇4上以作為輔 助固定承載支架104之元件。 本實施例上述之定位臂108、11〇雖是藉由定位凹槽 108A、110A與其他元件卡合,然並不以此為限定,定位 臂108、11〇亦可具有其他結構設計。請參照第if圖其 繪示定位臂具有凹折端之示意圖。定位臂1〇8,、11〇,於鄰 近發光單元102處分別向外凹折以形成凹折端1〇8八,、 110A’,使定位臂1〇8’、11〇,於組裝到其他元件上後具有單 方向上的止擋功能。 請參照第1G、1H圖,第1G圖繪示發光裝置具有二 個承载支架之示意圖,第1H圖繪示第1G圖發光裝置對應 一電路板之示意圖。發光裝置100’之二個承載支架1〇4, 分设於其發光單元102,對稱之二側。承載支架1〇4,與前述 1363852 TW4438PA-C4 承載支架104之結構係可相同或不相同。於此例中,承載 支架104’是由單一板件製作而成的矩形結構。如第圖 所示,當發光裝置100’欲裝設到一電路板14〇上時發I 裝置100’之二個承載支架104’始向下凹折,以插入電路板 14〇之二個貫穿開口 140A中。另外,發光裝置1〇〇,之電 極引腳112’亦在發光裝置丨00’裝設到電路板14〇 板140電性連接。 另請參照第11圖,其繪示發光裝置可裝設到燈座上 •之示意圖。同樣地,發光裝置100”具有二個承載支架 104 ,刀s又於發光單元1 〇2”下方之二側。二個承載支^ 104”所構成之形狀與燈座142之形狀相同,如螺旋狀使 承載支架104”可鎖入燈座142中,以將發光裝置100”固定 . 在燈座142中。 上述各發光裝置具有多種用途,除了可應用在一般照 明設備中,例如是家用燈具、路燈等,也可應用於廣告看 鲁板、店面招牌中,此外,發光裝置更可應用於背光裝置中 作為光源使用。且由於發光裝置具有組裝定位之功能,使 月光裝置之組裝更為簡易且拆卸時更具有彈性,以下附 說明。 請參照第2A〜2D圖’其繪示組裝背光裝置之連續示 意圖。並請參照第3圖’其繪示組裝發光裝置與電路板之 方法流程圖。如第3圖所示,發光裝置之組裝方法包括步 驟S31〜S33 :首先,使發光裝置之發光單元與承載支架對 齊電路板之貫穿開口;接著’使承載支架插入貫穿開口 9 1363852—- —----- TW4438PA-C4 中;然後,持續移動承载支架,直到承載支架之板體穿過 貫穿開口並位於電路板之外側,且承載支架之定位臂係卡 合於貫穿開口内之側壁,如此以使發光單元固定於電路板 上。 如第2A圖所示,背光裝置之電路板15〇具有一貫穿 開口 150A,此貫穿開口 i50A之形狀係實質上搭配發光裝 置100之承載支架1〇4之戴面形狀。此外,於電路板I% 上具有二個電極接點152、154,是用以與發光裝置ιι〇之 電極弓丨腳112、114電性連接。 於步驟S31中,當要將發光裝置丨組裝到電路板 150上時,必須先將承載支架1〇4對齊貫穿開口 i5〇A,且 電極引腳112、114之位置也必須對齊電極接點152、154, 以確保發光裝置100與電路板丨5〇於結合後可電性連接。 + *接著,如步驟S32及S33所示,將承載支架1〇4插入 貝牙開口 150A,並持續移動直到承載支架丨〇4之定位臂 1⑽、no卡合於電路板150上。由於定位臂ι〇8、ιι〇具 有彈性,當組裝時,由於定位臂1〇8、11〇受到貫穿開口 150A之箝制,具有彈性之定位臂1〇8、u〇會朝向板體觸 之方向凹折,使承載支架1〇4順利地置入貫穿開口 i5〇A :。當承載支架104移動一段距離使定位臂1〇8、π〇的 =位凹槽108Α、110Α(見第1Α圖)對應於貫穿開口 15〇α 1 ’由於定位臂108、1Η)與電路板15〇間的籍制頓時消 ,因為定位臂108、110本身的彈性作用,定位臂1〇8、 ㈣會瞬間向外彈出’使定位凹槽1〇8a、u〇a卡合於貫 1363852 • » TW4438PA-C4 考又光單7L 102足位於雷& 丨c Λ i 疋佤於電路板丨50上,如第2Β圖所示。
=時$極引腳U2、114是對齊於電極接點H 154。為確實使發光裝£ 1⑽與電路板⑼之間產生電性 連接裝背光裝置時,更可包括焊接的步驟。 β車乂佳地’可先於電極接點152、154處設置鲜料,例 如是錫、鉛、銅等金屬銲料。於發光裝置1〇〇組裝至電路
板150後’如第2Β圖所示,可將發光裝置ι〇〇與電路板 150设置於-加«置’例如是—錫爐中加熱。由於電極 接點152、154之體積非常小’電極接點152、154上的銲 祕受熱後將快速融化,之後,f極接點⑸、ι54便可 確貫與電極引腳112、114結合。 y值得提的是’由於發光裝置1 〇〇組裝於電路板15〇 .後’其外露於電路板150外的結構(僅為發光單元102) 極少’使製作二次光學元件组裝設計更為容易。此外,由 籲於承載支架104之定位臂1〇8、11〇具有彈性,於單一發 光裝置100失效時,僅需以簡單的按壓動作即可將發光裝 置100從電路板150上拆卸下來以更換新的發光裝置,不、 論於組裝或拆卸時確實更為便利。 車X佳地,月光裝置更具有一散熱座16〇 (見第2C圖) 用以將發光裝置100之熱度傳遞出去,藉此以防止發光裝 置100產生過熱之情形。散熱座16〇具有一插槽16〇A, ^其中,插槽160A可由二個散熱片162、164所構成。二個 散熱片162、164是朝相反方向凹折,例如:散熱片162 1363852 TW4438PA-C4 是朝上凹折,而散熱片164是朝下凹折以構成插槽160A。 發光裝置100之承載支架104是貫穿電路板150並部 分位於電路板150外,承載支架104接著可插入散熱座160 之插槽160A中。較佳地,是使承載支架104與插槽160A 以緊配的方式結合,使承載支架104與二個散熱片162、 164產生—實質上的接觸如第2D —圖所示。如此,發光單 元102於運作時所產生的熱能夠直接透過承載支架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,是以可避免高溫對電路板150之電路造成損害,例如 使電路板150上的其他電子元件因高温而老化。 上述之散熱座160雖是以二個朝相反方向凹折之散 熱片162 ' 164作說明,然並不以此為限定,請參照第2E、 2F圖,其繪示散熱座之散熱片朝相同方向凹折之剖面視 圖。如第2E圖所示,散熱片162、164同時向下凹折以構 成插槽160A。或是如第2F圖所示,散熱片162、164同 時向上凹折以構成插槽160A。散熱片162、164實質上可 藉由同一板件一體成型地製作出來。 並請參照第2G圖,其繪示散熱座與電路板電性連接 之示意圖。散熱座160具有一供電端是電性連接電路板 150,以供電給發光裝置100。如第2G圖所示,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。 於組裝發光裝置100至散熱座160時,可同時將插入型引 腳156插置到電源插槽166中,以完成散熱座160與電路 板150之電性連接。 1363852 < · TW4438PA-C4 另外,請參照第2H圖,其繪示電路板上設置反射罩 之示意圖。較佳地,可於電路板150上設置反射罩170, 並使反射罩170位於發光裝置100之周圍,以控制發光裝 置100之出光方向。 本實施例之發光裝置100由於具有平板式承載支架 104,可方便地穿過電路板150並直接插接於電路板150 下方的散熱座160中,將散熱系統(包括承載支架104與 散熱座160)與電路系統(包括發光單元102與電路板150) 離有效地隔絕開來,如此是可提高整個裝置之操作使用壽 命。此外,承載支架104之定位臂108、110具有彈性特 徵以及定位凹槽108A、110A,可在承載支架104插入電 路板150後直接與電路板150精確定位,本實施例之發光 . 裝置1〇〇具有更為簡單且易於生產製作的封裝結構。再 者,在定位之後,更可藉由焊合發光裝置100與電路板150 以增加電路的可靠度,如此於應用到中、高功率的電子產 品時,亦可確保產品具有足夠之可靠度。 實施例二 請參照第4A圖,其繪示依照本發明實施例二之輝度 均勻之發光裝置之示意圖。發光裝置200包括一發光單元 202、一承載支架204、一透明封裝體206與一螢光膠體層 208。發光單元202設置於承載支架204上。透明封裝體 206覆蓋發光單元202,且透明封裝體206之外側具有一 凹部。透明封裝體206於其凹部具有至少一反射面206A。 1363852 TW4438PA-C4 螢光膠體層208設置於透明封裝體206外,且螢光膠體層 208與透明封裝體206之凹部係形成一氣室210。其中, 透明封裝體206之反射面206A用以將發光單元202產生 之光線導引至螢光膠體層208之一側壁208A。螢光膠體 層208與透明封裝體206可製作成一圓柱體,讓側壁208A 呈現環_形一發光一面。___________ ______ — ___________ ‘ ________ 較佳地,透明封裝體206其凹部之位置是位於發光單 元202上方,且凹部呈現一倒錐形,而錐形之頂點是對應 於發光單元202。另外,反射面206A較佳是一圓弧面。 並請參照第4B圖,其繪示第4A圖發光裝置於運作 時之放大示意圖。如第4B圖所示,由於透明封裝體206 與氣室210内的氣體折射率不同,因而可產生全反射的效 果。舉例來說,透明封裝體206之折射率例如為1.5,而 氣室210内的空氣折射率約為1,當發光單元202所產生 的光線傳遞至反射面206A時,由於光是由折射率較大之 透明封裝體206傳遞到折射率較小的空氣中,因而會產生 全反射的現象。是以,發光單元202產生的光線除了部分 穿透過透明封裝體206而到達螢光膠體層208之頂部 208B,大部分是被導引至螢光膠體層208之側壁208A, 與螢光膠體層208中的螢光粉作用,產生螢光。另外,亦 可直接在反射面206A上設置具有高反射率之材料、薄膜 或金屬鑛膜。 螢光膠體層208可為一厚度均勻之膜層。然而,如第 4B圖所示,由於發光單元202產生的光會被導引至螢光膠 1363852 * _ TW4438PA-C4 體層208之側壁208A,因此,較佳地,可使螢光膠體層 208其側壁208A之厚度大於螢光膠體層208其頂部208B 之厚度;或是,使螢光膠體層208其側壁208A之螢光粉 濃度大於螢光膠體層208其頂部208B之螢光粉濃度。如 此一來,不僅可增強螢光轉換的效率,更能夠精確控制發 光單元202產生的光與螢光膠體層208轉換的光之間的混 光比例。 本實施例之發光單元202例如是發光二極體晶片,螢 ®光膠體層208之螢光粉材料種類則可根據所要調配之色光 •顏色決定。舉例來說,若發光裝置200是要製作出白光的 效果,則可挑選一藍光發光二極體晶片作為發光單元 202,並搭配黃色螢光粉製作的螢光膠體層208,如此一 . 來,當藍光發光二極體晶片產生的藍光導至螢光膠體層 .208時,藍光會先激發黃色螢光粉以產生黃光,當黃光再 與藍光結合後,便可產生出白光的混光效果。另外,亦可 利用紫外光之發光單元混合具有紅、綠、藍三波長的螢光 *粉製作出白光的發光裝置。 發光裝置200亦可有其他之結構設計。請參照第5A、 5B圖,其繪示發光裝置具有透明膠體層之示意圖。如第 5A圖所示,此透明膠體層220係設置於螢光膠體層208 外,可用以保護螢光膠體層208。另外,如第5B圖所示, 亦可先將透明膠體層220設置於透明封裝體206外以形成 氣室210,再將螢光膠體層208設置於透明膠體層220外。 本實施例之螢光膠體層亦可有其他的結構設計,以下 1363852 TW4438PA-C4 以圖示說明。請先參照第5C圖,其繪示螢光膠體層頂部 具有開口之示意圖。由於發光單元202產生的光大多被導 引至螢光膠體層208’之側壁,是以,可在螢光膠體層208’ 之頂部製作出開口 208A’,藉此以節省螢光粉材料。開口 208A’係對應於透明封裝體206之凹部位置,且較佳地,
- 使開卫20 8 A ’之九小_約筹於凹银之大小。另外讀參照第5 D 圖,其繪示第5C圖的螢光膠體層208’未完全包覆住透明 封裝體206之示意圖。由於螢光膠體層208’僅覆蓋住透明 封裝體206之部分側壁,發光單元202部分光線會直接從 透明封裝體206射出,另外部分的光線會激發螢光膠體層 208’,以製造出更多不同的混光效果。接著請參照第5E 圖,其繪示第5D圖的螢光膠體層僅覆蓋住透明封裝體之 示意圖。第5E圖的螢光膠體層208’僅沿著透明封裝體206 之部分側壁配置,使螢光膠體層208’之開口範圍大小等於 透明封裝體206之凹部範圍大小。並請參照第5F圖,其 繪示第5D圖的螢光膠體層亦包蓋住透明封裝體其凹部之 示意圖。螢光膠體層208’同樣可直接罩設在透明封裝體 206之上端,以與透明封裝體206之凹部形成一氣室。 為增加裝置之出光效率,可在透明封裝體206上設置 反射結構,以下附圖說明。請參照第5G至51圖,其繪示 在發光裝置中設置反射結構之示意圖。如第5G圖所示, 於透明封裝體206之反射面上設置有一圓錐狀之反射結構 231。由發光單元202產生的光線會直接由反射結構231 反射並導引而從透明封裝體206之側壁出光。此外,如第 1363852 I 龜 TW4438PA-C4 5H、51圖所示,於發光單元202及透明封裝體206之下端 可設置反射結構233,以避免發光單元202的光線從下方 散失而造成光源的浪費。 並請參照第5J至5P圖,其繪示反射結構具有其它變 化之示意圖。如第5J圖所示,透明封裝體206之上下各設 置有反射結構231、235,反射結構235係沿著透明封裝體 206下端形成一圓弧狀的反射結構。如第5K圖所示,透 明封裝體206之上下各設置有圓弧狀的反射結構237、 • 235,然反射結構237、235係凸點對凸點的配置方式。如 第5L圖所示,透明封裝體206之上部設置有平板狀的反 射結構239,下部則設置有圓弧狀之反射結構235。如第 5M圖所示,透明封裝體206之上部設置有圓弧狀的反射 - 結構241,下部則設置有圓弧狀之反射結構235,而反射 _ 結構24卜235係凹點對凸點的配置方式。如第5N圖所示, 透明封裝體206之上部設置有圓錐狀的反射結構243,下 部則設置有圓弧狀之反射結構235。如第50圖所示,透 ® 明封裝體206之上部設置有剖面為鋸齒狀的反射結構 245。如第5P圖所示,透明封裝體206之上部設置有剖面 為多個圓弧狀的反射結構247。上述之鋸齒狀或多個圓弧 狀反射結構245、247之配置方式請參照第5Q及5R圖。 反射結構245、247可為同心圓的排列方式(如第5Q圖所 示),亦可為平行排列方式(如第5R圖所示)。上述各個 反射結構係可為金屬材料製作之金屬鍍膜,另外,亦可為 高反射率材質製作之薄膜。 1363852 r TW4438PA-C4 以先形成螢光膠體層208之結構,再將螢光膠體層 208套設到透明封裝體206為例,由於透明封裝體206與 螢光膠體層208之間容易產生間隙而對出光造成影響,因 此,如第5S圖所示,可在透明封裝體206與螢光膠體層 208之間填補一間隙層材料207,且較佳地,間隙層材料 207之填樣拆射係數是_接近透明封裝體206與螢光膠體層 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導引光線至螢 光膠體層208其側面出光的效率,可於反射面206A上設 計出粗化結構209,如第5T圖所示。另外,如第5U圖所 示,透明封裝體206與螢光膠體層208之交接處也可製作 粗化結構209’。粗化結構209’可直接形成在透明封裝體 206之結構外表面,或是先形成於螢光膠體層208之内壁, 再由螢光膠體層208套設到透明封裝體206上。粗化結構 209、209’之設計亦可應用在前述第50〜50圖、第5>1〜5? 圖中。 以下說明發光裝置200之製作方法。請參照第6圖, 其繪示製造第4A圖發光裝置之方法流程圖。製作發光裝 置200之方法包括步驟S61〜S63:先使一發光單元固定於 一承載支架上;接著,於發光單元上形成一透明封裝體, 且透明封裝體之外側具有一凹部;然後,於透明封裝體外 製作一螢光膠體層,且此螢光膠體層與透明封裝體之凹部 形成一氣室。 並請參照第7A〜7D圖,其繪示製作第4A圖發光裝 1363852 t 鳥 TW4438PA-C4 置之連續示意圖。請見第7A圖,於步驟S61中,發光單 元202是以固晶打線之方式製作於承載支架204上。 接著,於步驟S62之製作透明封裝體206時,可藉由 模穴之輔助使用,以將透明封裝體206之材料定型於發光 單元202與承載支架204上。製作時,可先於第一模穴250 (見第7B圖)中灌入透明封裝體206之材料,其中,第 一模穴250之内穴形狀即為透明封裝體206之外部形狀。 接著,使承載支架204連同發光單元202反轉並置入第一 離模穴250中。然後,進行烘烤以將透明封裝體206之材料 •定型並與發光單元202及承載支架204結合。接著,將第 一模穴250脫去後(如第7C圖所示)便完成步驟S62。 步驟S63之製作螢光膠體層208之方式同樣可循步驟 . S62完成。於第二模穴260 (見第7D圖)中可先置入螢光 膠體層208之材料,然後,將第7C圖中之承載支架204、 發光單元202連同透明封裝體206 —併反轉置入第二模穴 260中。此時,透明封裝體206之凹部與螢光膠體層208 ® 之材料會自然形成氣室210。再經過烘烤與脫模的過程 後,螢光膠體層208之材料便成型於透明封裝體206外, 如第4A圖所示。 另外,也可以先將螢光膠體層208單獨製作完成後, 再將螢光膠體層208套到透明封裝體206上。 由於螢光膠體層208可透過模具製作以控制其厚 度,因此與透明封裝體206搭配時可有效均勻混光,以提 高光色澤均勻性。再者,可適度的增加螢光膠體層208之 19 1363852 TW4438PA-C4 厚度,亦能達到降低光源輝度的效果。 若是要在發光裝置200中多設置一透明膠體層220 (見第5A至5B圖),則可於步驟S63之製作螢光膠體層 208完成後,進一步製作出透明膠體層220。或是可在步 驟S62之製作透明封裝體206完成後,先進行透明膠體層 220之製廉以形灰密閉的農室210再進入步驟S63。_______ 至於第5C、5D、5E圖中具有開口 208A’之螢光膠體 層208’之製作,其可透過第二模穴260 (見第7D圖)内 適當的結構變化達成,例如於第二模穴260底面製作出一 突起結構,使螢光膠體層208’之材料不填滿第二模穴260 之底面,即可於後續製作出具開口 208A’之螢光膠體層 208,。 請參照第8A圖,其繪示第4A圖發光裝置裝設有碗 狀反射罩之示意圖。當光線由螢光膠體層208之側壁208A 出光時,可藉由合適的二次光學元件組合,例如是於發光 單元202下方設置一碗狀反射罩270,以調變出所需的光 形。另外,請參照第8B圖,其繪示第8 A圖的反射罩中填 滿物質之示意圖。於圖示之斜線處可填滿透明膠體或是螢 光粉膠體。 以下附圖說明螢光膠體層與透明封裝體之其他結構 設計。請參照第8C〜8G圖,其繪示螢光膠體層具多層結 構之示意圖。如第8C圖所示,螢光膠體層280可由多個 螢光層,例如是第一螢光層281、第二螢光層282與第三 螢光層283所組成,其中第二螢光層282覆蓋在第一螢光 20 1363852 TW4438PA-C4 層281外,第三螢光層283覆蓋在第二螢光層282外。這 些螢光層之材質例如是紅色螢光粉、綠色螢光粉、藍色螢 . 光粉或是其他顏色之螢光粉。如第8D圖所示,第一螢光 層281、第二螢光層282與第三螢光層283之間可設置多 個透明間隔層290。如第8E圖所示,第三螢光層283外也 可設置一透明間隔層290以保護第三螢光層283。 另外,如第8F圖所示,螢光膠體層280’也可僅設置 在透明封裝體206之側面。除了上述由内向外層疊設置的 離方式,如第8G圖所示,螢光膠體層280’之不同螢光層亦 可由上向下(或相反之方向)依序設置在透明封裝體206 之側面,不同螢光層之厚度係可相同或不相同。 請參照第8H〜8M圖,其繪示透明封裝體具有不同外 - 觀形狀之示意圖。如第8H〜8M圖所示,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。 螢光膠體層與透明封裝體另具有其他設計,請參照第 鲁 8N至8P圖。如第8N圖所示,螢光膠體層208”之高度可 大於透明封裝體206之示意圖。如第80圖所示,螢光膠 體層208”係可製作在透明封裝體206中。另如第8P圖所 示,透明封裝體206之上部形狀輪廓係可更改,而螢光膠 體層208”之高度更可大於透明封裝體206。 另外,以發光二極體(light emitting diode, LED)為 例,由於人眼對白光出光顏色之感知程度較高,顏色稱有 不同即可以馬上判別出來,因此常用來當作LED出貨篩選 1363852 TW4438PA-C4 的初步標準。是以,可以利用染料的濾光效果,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 下附圖說明。 請參照第8Q至8T圖。第8Q圖繪示一染料膠體層 — —291包!住發光單元202之示意圖,染料廉體層29丄可由 透明膠與染料製作,使發光單元202發出的光(如白光) 透過染料膠體層291之濾光效果以改變顏色。另外,如第 8R圖所示,亦可將一染料層292設置在結構最外層。第 8S圖繪示一染料螢光層293設置在透明封裝體206外部之 示意圖,此染料膠體層293可由螢光粉與染料所構成。另 外,如第8T圖所示,也可直接將染料層292’設置在螢光 膠體層208’之外側。另外,如第8U圖所示,亦可直接將 一擴散層294設置在透明封裝體206外側。擴散層294含 有擴散劑,其可用來來改變LED出光的指向性,使得出光 較為均勻。 如第8V圖所示,於最外層實質上也可同時設置擴散 層294’、第一螢光層281’與第二螢光層282’。假定發光單 元為藍光的發光晶片,則擴散層294’會發出原來的藍光, 則第一螢光層28Γ可選用黃色螢光粉製作,而第二螢光層 282”可選用綠色或紅色螢光粉製作。 不同於第8V圖之設計,如第8W圖所示,於最外層 實質上可使第一螢光層281”(黃色螢光粉)之面積最大, 於下部分依序設置有擴散層294”、第二螢光層282”與第三 22 1363852 TW4438PA-C4 螢光層283”,其中,第二螢光層282”例如是以綠色螢光粉 製作,而第三螢光層283”例如是以紅色螢光粉製作。 多層螢光層之顏色分佈係可為規則或是不規則,且其 製作方式可為灌膠、沾粉、貼印或是喷塗方式。 由於發光二極體可視為一點光源,若光源的亮度過度 集中於一小點的區域範圍内,光源的輝度會過高,使人眼 無法直視,以致於無法有效應用於照明產品中。 然而,本實施例二之發光裝置200是將發光單元202 ®之光線導引至螢光膠體層208之側壁208A而形成側向 光,此側向光部分經營光膠體層208轉換成螢光,再與原 側向光相混合,因而具有較大的發光面積,有效地降低了 發光單元202本身點光源的輝度,因而可解決前述因高輝 度特性所產生的問題,此外,也可避免對人眼造成的眩光 或刺眼等問題。也由於透明封裝體206將螢光膠體層208 與發光單元202隔離開來,使螢光膠體層208不與發光單 元202直接接觸,如此,可避免螢光膠體層208因受到發 * 光單元202的高溫影響所產生的老化問題,有效地提升發 光裝置200的使用壽命。 此外,本實施例發光裝置200其承載支架204之設計 並不侷限於第4A圖所示之結構,承載支架204亦可為第 1A圖之承載支架104所示之結構,以利於發光裝置200 之組裝與散熱。且以較佳的實施方式而言,以承載支架104 取代承載支架204時,係可適度放大承載支架104之面積 以避免發光單元202的光線從下方散失而造成光源的浪 23 1363852 TW4438PA-C4 費,亦可提升發光裝置200之發光效率。 實施例三 本實施例之堆疊式發光裝置包括一主體支架、至少一 散熱支架與至少一發光單元,其中,散熱支架是設置於主 體支架之一側面,而發光單元是設置於散熱支架上,並電 性連接至主體支架上的一對電極腳。由於主體支架與承載 有發光單元之散熱支架是以堆疊之方式組合,各個元件可 以在單獨加工後再行組裝,如此不僅可提升結構尺寸之加 工精度,且可達到電熱分離的目的。以下舉例說明。 請參照第9A、9B圖,第9A圖繪示依照本發明實施 例三之堆疊式發光裝置之示意圖,第9B圖繪示第9A圖堆 疊式發光裝置之爆炸圖。堆疊式發光裝置300包括多個發 光單元302 (為使圖示清晰,僅標示三個發光單元302 )、 一主體支架304、二散熱支架306、308。於主體支架304 上設有一對電極腳310、312。散熱支架306、308分別設 置於主體支架304之二個相對側面。發光單元302則區分 為二群以分別設置於散熱支架306、308上,並電性連接 至電極腳310 ' 312。此外,散熱支架306、308上之發光 單元302是成排設置,且散熱支架306上之每一發光單元 302皆對應於散熱支架308上之另一發光單元302設置。 主體支架304上可為一絕緣體不導電材料。主體支架 304除了用以固定二個散熱支架306、308之位置,並可使 二個電極腳310、312與其他元件絕緣。如第9B圖所示, 24 1363852 k TW4438PA-C4 散熱支架306、308為片狀結構,其係整片抵靠於主體支 架304之二個側面上,因而有利於發光單元302之散熱。 二個電極腳310、312是由主體支架304之底面向外延伸 出來,使整個堆疊式發光裝置300呈現一直立可插接的狀 態。另外,於主體支架304上係設計有一排氣槽304A, 其係從電極腳310、312之鄰近位置朝主體支架304内的 方向延伸,排氣槽304A用以排除製程中不必要之氣體。 散熱支架306、308是分別由主體支架304之二側裝 畚設到主體支架304上,而散熱支架306、308與主體支架 304之間可藉由至少一固定元件316結合。此固定元件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可採用塑膠、橡膠等多分子材料製作,是以,也 _ 可藉由熱壓成型方式,使散熱支架306、308與主體支架 304結合。 散熱支架306、308與主體支架304之間亦可藉由焊 接之方式結合,或是透過其他元件。請參照第9C、9D圖, * 其繪示以套框固定之示意圖。當散熱支架306、308組裝 到主體支架304上之後,套框318再套設到上述組裝完成 之裝置上。套框之材質例如是與散熱支架306、308類似 之金屬。另外,請參照第9E、9F圖,其繪示以延伸片固 定之示意圖。如第9E圖所示,於散熱支架306、308上設 計出二個延伸片320,將延伸片320向主體支架304的方 向凹折後,延伸片320便會夾持住主體支架304之二對側 (如第9F圖所示),藉此使散熱支架306、308固定到主 25 1363852 TW4438PA-C4 體支架304上。 並請參照第9G、9H圖,其繪示堆疊式發光裝置其他 變形之示意圖。如第9G圖所示,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之邊緣整個 包覆起來。另外,如第9H圖所示,散熱支架306”、308” 一…之.邊緣一亦可一具—有—折.―魚―—。_ _______ — _________ _________ ___ 本實施例之發光單元302例如是一發光二極體晶 片,其可藉由打線(wire bonding)的方式與電極腳310、 312完成電性連接。所使用的打線平台可用兩層疊加的方 式形成4或8引腳(pin),此外,打線點可配置於發光單 元302之二側或對外之一側。若要產生不同顏色的色光, 可於發光二極體晶片的表面塗佈螢光粉,以製造出所需的 混光色彩。 上述之發光單元302雖是以一對一方式設置於散熱 支架306、308上,然並不以此為限定,請參照第10圖, 其繪示發光單元交錯排列之示意圖。散熱支架306上之發 光單元302與散熱支架308上之發光單元302係交錯設 置,且排成一列,如此可減少整個堆疊式發光裝置300之 厚度。 請參照第11A、11B圖,第11A圖繪示堆疊式發光裝 置係為柱狀結構之示意圖,第11B圖繪示第11A圖堆疊式 發光裝置之側視圖。並請參照第12A、12B圖,第12A圖 繪示第11A圖的主體支架之示意圖,第12B圖繪示第11A 圖的散熱支架之示意圖。堆疊式發光裝置400之二個散熱 26 1363852 螫 TW4438PA-C4 支架406、408係各為一具有弧度之片狀結構(如第12B 圖所示),從主體支架404 (見第12A圖)之二對側將主 體支架404夾住,而發光單元402是呈環狀設置在散熱支 架406、408之上表面。發光單元402上設置有透明封裝 體410,而於透明封裝體410外可設置一螢光膠體層412。 本實施例之堆疊式發光裝置是將主體支架與散熱支 架以堆疊之方式組合,且散熱支架位於主體支架之二側, 使得電性傳導是於結構中進行,而導熱路徑則位於外側, ®本實施例之堆疊式發光裝置充分實現電走内、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 發光裝置呈現一直立可插接的狀態,堆疊式發光裝置因而 能夠藉由簡易插拔的動作進行與其他元件的組裝步驟。 . 再者,較高瓦數的發光裝置必須搭配熱載能力較佳的 散熱支架(一般為較厚的結構)。本實施例之堆疊式發光 裝置300其各元件可先各別加工後再進行組裝,不僅於尺 寸調整時更具有彈性,且可以強化結構尺寸精度以利於量 *產化所需的精度需求,並可降低其他封裝元件在製造過程 中的干涉現象,以應付未來可應用於照明或需集成瓦數高 的發光裝置相關應用技術。 綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常 知識者,在不脫離本發明之精神和範圍内,當可作各種之 更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。 27 1363852 TW4438PA-C4 【圖式簡單說明】 第ΙΑ、1B圖各別繪示依照本發明實施例一之具組裝 定位功能之發光裝置於不同視角下之示意圖。 第1C圖繪示第1A圖的定位臂上具有凸出結構之示 意圖。 _ _______ 第1D圖繪示承載支架具有一對卡勾之示意圖。___ 第1E圖繪示承載支架具有可拆式薄片之示意圖。 第1F圖繪示定位臂具有凹折端之示意圖。 第1G圖繪示發光裝置具有二個承載支架之示意圖。 第1H圖繪示第1G圖發光裝置與對應一電路板之示 意圖。 第II圖繪示發光裝置可裝設到燈座上之示意圖。 第2A〜2D圖繪示組裝背光裝置之連續示意圖。 第2E、2F圖繪示散熱座之散熱片朝相同方向凹折之 剖面視圖。 第2G圖繪示散熱座與電路板電性連接之示意圖。 第2H圖繪示電路板上設置反射罩之示意圖。 第3圖繪示組裝發光裝置與電路板之方法流程圖。 第4A圖繪示依照本發明實施例二之輝度均勻之發光 裝置之示意圖。 第4B圖繪示第4A圖發光裝置於運作時之放大示意 圖。 第5A、5B圖繪示發光裝置具有透明膠體層之示意圖。 第5C圖繪示螢光膠體層頂部具有開口之示意圖。 28 1363852 TW4438PA-C4 第5D圖繪示第5C圖的螢光膠體層未完全包覆住透 明封裝體之示意圖。 第5E圖繪示第5D圖的螢光膠體層僅覆蓋住透明封 裝體之示意圖。 第5F圖繪示第5D圖的螢光膠體層亦包蓋住透明封 裝體其凹部之示意圖。 第5G至51圖繪示在發光裝置中設置反射結構之示意 圖。 ® 第5J至5P圖繪示反射結構具有其它變化之示意圖。 第5Q及5R圖分別繪示反射結構為同心圓與平行排 列之示意圖。 第5S圖繪示透明封裝體與螢光膠體層之間填補一間 - 隙層材料之示意圖。 第5T圖繪示透明封裝體之反射面上設計出粗化結構 之示意圖。 第5U圖繪示透明封裝體與螢光膠體層之交接處具有 馨粗化結構之示意圖。 第6圖繪示製造第4A圖發光裝置之方法流程圖。 第7A〜7D圖繪示製作第4A圖發光裝置之連續示意 圖。 第8A圖繪示第4A圖發光裝置裝設有碗狀反射罩之 示意圖。 第8B圖繪示第8A圖的反射罩中填滿物質之示意圖。 第8C〜8G圖繪示螢光膠體層具多層結構之示意圖。 29 1363852 TW4438PA-C4 第8H〜8M圖繪示透明封裝體具有不同外觀形狀之 示意圖。 第8N圖繪示螢光膠體層之高度大於透明封裝體之示 意圖。 第80圖繪示螢光膠體層製作在透明封裝體中之示意 圖-〇 . _ _ _____ . . _ ____ . ____ .… 第8P圖繪示透明封裝體形狀改變且螢光膠體層之高 度大於透明封裝體之示意圖。 第8Q圖繪示一染料膠體層包覆住發光單元之示意 圖。 第8R圖繪示一染料層設置在結構最外層之示意圖。 第8S圖繪示一染料螢光層設置在透明封裝體外部之 示意圖。 第8T圖繪示直接將染料層設置在螢光膠體層外側之 示意圖。 第8U圖繪示一擴散層設置在透明封裝體外側之示意 圖。 第8V、8W圖繪示發光裝置具有擴散層與多層螢光層 之示意圖。 第9A圖繪示依照本發明實施例三之堆疊式發光裝置 之示意圖。 第9B圖繪示第9A圖堆疊式發光裝置之爆炸圖。 第9C、9D圖繪示以套框固定之示意圖。 第9E、9F圖繪示以延伸片固定之示意圖。 30 1363852 I * TW4438PA-C4 第9G、9H圖繪示堆疊式發光裝置其他變形 立 7人不思圖0 第10圖繪示發光單元交錯排列之示意圖。 第11A圖繪示堆疊式發光裝置係為柱狀結構之示专 圖。 ,、思 第11B圖繪示第iiA圖堆疊式發光裝置之側視圖。 第12A圖繪示第11A圖的主體支架之示意圖。 第12B圖繪示第11A圖的散熱支架之示意圖。 *【主要元件符號說明】 100、100、100” :具組裝定位功能之發光裝置 102、102、102,’、202、302、402 :發光單元 104、104’、104”、204 :承載支架 - 10 6 .板體 108、110、108,、11〇’ :定位臂 108A、110A :定位凹槽 • 108B、110B :凸出結構 108A’、110A,:凹折端 112、112’、114 :電極引腳 116 :導柱 118 :卡勾 120 :可拆式薄片 140、150 :電路板 140A、150A :貫穿開口 142 :燈座 31 1363852 TW4438PA-C4 152、154 :電極接點 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 、412 :螢光膠體 200 :輝度均勻之發光裝置 206、410 :透明封裝體 206A :反射面 207 :間隙層材料 208、 208,、208,,、280 ' 28(T ' 280 層 208Α :側壁 208Α,:開口 208Β :頂部 209、 209’ :粗化結構 210 :氣室 220 :透明膠體層 243 、 245 、 247 : 231 、 233 、 235 、 237 、 239 、 241 、 反射結構 250 :第一模穴 260 :第二模穴 270 :碗狀反射罩 32 1363852 TW4438PA-C4 281、 281’、281” :第一螢光層 282、 282’、282” :第二螢光層 283、 283” :第三螢光層 290 :透明間隔層 291 :染料膠體層 292、292’ :染料層 293 :染料螢光層 294、294’、294” :擴散層 • 300、400 :堆疊式發光裝置 304、404 :主體支架 304A :排氣槽 306、308、306’、308,、306”、308”、406、408 :散 熱支架 310、3 12 :電極腳 316 :固定元件 318 :套框 ® 320 :延伸片 33