專利名稱：發(fā)光設(shè)備和照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及發(fā)光設(shè)備和相應(yīng)的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電能轉(zhuǎn)換為光的發(fā)光裝置之一。與諸如熒光燈和白熾燈之 類的其它光源相比，LED由于低功耗、長(zhǎng)壽命、快速響應(yīng)時(shí)間、安全和環(huán)境友好性而有優(yōu)勢(shì)。 實(shí)際上，現(xiàn)在，許多傳統(tǒng)光源正在被LED代替。此外，在諸如液晶顯示器、電燈招牌和路燈之 類的照明系統(tǒng)中使用LED作為光源。此外，包括LED的發(fā)光設(shè)備利用紅色、綠色和藍(lán)色的LED的組合來發(fā)射白色光。然 而，背景光發(fā)射設(shè)備具有顏色變化問題，從而使得難以獲得高質(zhì)量的白色光。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述和其它的問題。本發(fā)明的另一目的是提供發(fā)射具有較少的顏色變化的光的發(fā)光設(shè)備以及相應(yīng)的 照明系統(tǒng)。本發(fā)明的又一目的是提供實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率的發(fā)光設(shè)備以及相應(yīng)的照明系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如在這里被實(shí)現(xiàn)并被粗略地描述 地，本發(fā)明在一方面提供了一種發(fā)光設(shè)備，包括主體，包括第一腔；在該主體上的第一電 極和第二電極；布置在第一腔中且與第一電極和第二電極電連接的發(fā)光裝置；以及布置在 第一腔中的包括熒光材料的第一成型構(gòu)件。此外，該發(fā)光裝置的高度“a”和第一腔的深度 “y”滿足關(guān)系1. fe < y < 3. 0a，并且該高度“a”和從該發(fā)光裝置的上部的外邊緣到形成第 一腔的主體的內(nèi)表面的水平距離“X”滿足關(guān)系0. fe彡χ彡1. fe。在另一方面，本發(fā)明提供了 一種照明系統(tǒng)，包括發(fā)光模塊，包括襯底 (substrate)和安裝在該襯底上的發(fā)光設(shè)備。此外，該發(fā)光設(shè)備包括主體，包括第一腔；在 該主體上的第一電極和第二電極；布置在第一腔中且與第一電極和第二電極電連接的發(fā)光 裝置；以及布置在第一腔中的包括熒光材料的第一成型構(gòu)件。另外，該發(fā)光裝置的高度“a” 和第一腔的深度“y”滿足關(guān)系1. fe彡y彡3. 0a，并且該高度“a”和從該發(fā)光裝置的上部的 外邊緣到形成第一腔的主體的內(nèi)表面的水平距離“X”滿足關(guān)系0. fe彡χ彡1. fe。從下文中給出的詳細(xì)描述來看，本發(fā)明的其它應(yīng)用范圍將變得明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，由于從該詳細(xì)描述來看在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和變型對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員而言將變得明顯，因此，僅僅通過示例給出詳細(xì)描述和具體示例，并且同時(shí)示出本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施例。


從下面給出的詳細(xì)描述和附圖來看，將更充分地理解本發(fā)明，僅僅通過示出給出 詳細(xì)描述和附圖，因此該詳細(xì)描述和附圖不是對(duì)本發(fā)明的限定，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的俯視圖；圖3是示出從第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備發(fā)射的光的顏色變化相對(duì)于發(fā)光強(qiáng)度分布 的圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽；圖11是示出利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的背光單元的概覽；以及圖12是使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的照明單元的透視概覽。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)參考，在附圖中示出了本發(fā)明的示例。在下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在襯 底、各個(gè)層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案的“上(on)/上方(above)/以上(over)/上面(upper)” 時(shí)，其可以直接在襯底、各個(gè)層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案上，或者還可以存在中間層。此外， 將針對(duì)附圖來描述一層是在另一層之上還是之下。首先，圖1是發(fā)光設(shè)備的截面圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的 俯視圖。如圖1和2所示，發(fā)光設(shè)備100包括包含腔15的主體10、布置在主體10上的第 一電極31和第二電極32、布置在主體10的腔15中且與第一電極31和第二電極32電連 接的發(fā)光裝置20、布置在腔15中且被配置為封閉發(fā)光裝置20的第一成型構(gòu)件(molding member) 50、以及布置在第一成型構(gòu)件50和主體10上的第二成型構(gòu)件60。第一電極31和第二電極32可以被布置在腔15的外部，而不是布置在主體10的 腔15中。例如，第一電極31和第二電極32可以被形成在主體10的上部的外周表面上，并 延伸到主體10的側(cè)表面。另外，腔15的深度“y”以及從發(fā)光裝置20的上部的外邊緣至形成腔15的主體10 的內(nèi)表面的水平距離“X”被設(shè)計(jì)為與發(fā)光裝置20的高度“a”之間具有預(yù)定關(guān)系，以使得從 發(fā)光設(shè)備100發(fā)射的光的顏色變化減小。另外，第一成型構(gòu)件50可以包含熒光材料。更詳細(xì)地，熒光材料通過被從發(fā)光裝 置20發(fā)射的光激勵(lì)而發(fā)光。例如，當(dāng)發(fā)光裝置20使用發(fā)射藍(lán)色光的藍(lán)色LED時(shí)，該熒光材 料優(yōu)選地是當(dāng)被來自發(fā)光裝置20的藍(lán)色光激勵(lì)時(shí)發(fā)射黃色光的黃色熒光材料。此外，第二成型構(gòu)件60可以被形成為穹頂形狀，以提高發(fā)光設(shè)備100的光提取效率。例如，第一成型構(gòu)件50的上表面可以是平坦的，而第二成型構(gòu)件60的上表面具有上凸 形狀。也可以通過積累多層的硅、陶瓷、樹脂等或者通過注入成型(injection-molding)來 形成主體10。還可以使用其它的用于形成主體10的方法。另外，可以在主體中內(nèi)置諸如齊納二極管之類的保護(hù)裝置，以保護(hù)發(fā)光設(shè)備100 免受靜電。根據(jù)發(fā)光設(shè)備100的結(jié)構(gòu)，主體10還可以包括電阻器和電容器。此外，當(dāng)主體 10由硅制成時(shí)，可以以集成電路的形式構(gòu)成該保護(hù)裝置、電阻器和電容器。另外，如圖1所示，包括腔15的主體10是向上開放的。此外，當(dāng)通過積累多個(gè)襯 底而形成主體10時(shí)，可以在積累襯底期間形成腔15。當(dāng)通過注入成型形成主體10時(shí)，可 以在注入成型期間形成腔15。也就是說，可以在積累工藝期間在主體10中通過圖案化、打 孔、切割或蝕刻來形成腔15，或者可以在注入成型期間通過具有腔15的形狀的金屬模件來 形成腔15。還可以對(duì)腔15的表面應(yīng)用高反射材料。該高反射材料可以包括諸如銀(Ag)和鋁 (Al)之類的金屬。此外，腔15可以采用杯或凹入容器的形式，并且腔15的內(nèi)表面可以是垂 直的或傾斜的。當(dāng)主體10由硅制成時(shí)，可以通過針對(duì)主體10進(jìn)行濕法蝕刻來形成腔15。 在該示例中，腔15的內(nèi)表面可以相對(duì)于主體10的上表面而傾斜約50°到70°。當(dāng)通過針 對(duì)主體10進(jìn)行干法蝕刻來形成腔15時(shí)，腔15的內(nèi)表面可以是相對(duì)于主體10的上表面而 幾乎垂直地傾斜的。另外，當(dāng)從上方看時(shí)，腔15可以具有圓形、多邊形或橢圓形的形狀。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，腔15的深度“y”以及從發(fā)光裝置20的上部的外邊緣到形 成腔15的主體10的內(nèi)表面的水平距離“X”被設(shè)計(jì)為與發(fā)光裝置20的高度“a”之間具有 預(yù)定關(guān)系，用以減小從發(fā)光設(shè)備100發(fā)射的光的顏色變化。例如，腔15的深度“y”可以是發(fā)光裝置20的高度“a”的約1. 5倍到3倍。也就 是說，高度“a”和深度“y”之間的關(guān)系優(yōu)選地滿足下面的〈表達(dá)式1>。1. 5a ^ y ^ 3. Oa . · · < 表達(dá)式 1>另外，從發(fā)光裝置20的上部的外邊緣到形成腔15的主體10的內(nèi)表面的水平距離 “X”可以是發(fā)光裝置20的高度“a”的約0. 5倍到1. 5倍。也就是說，高度“a”和距離“X” 之間的關(guān)系優(yōu)選地滿足下面的 < 表達(dá)式2>。0. 5a ≤ χ ≤ 1. 5a . · · < 表達(dá)式 2>此外，形成腔15的主體10的底面積可以等于發(fā)光裝置20的面積，或者，只要距離 “X”和高度“a”滿足 < 表達(dá)式2>，形成腔15的主體10的底面積就可以大于發(fā)光裝置20的 面積。還可以將第一電極31和第二電極32布置在主體10上。更具體地，第一電極31 和第二電極32可以不被布置在主體10的腔15中，而是被布置在腔15的外部。例如，第一 電極31和第二電極32可以從主體10的上部的外周表面延伸到主體10的側(cè)表面。此外，因?yàn)槿缟纤龅厍?5具有有限的寬度，因此第一電極31和第二電極32可 以不被布置在腔15中。另外，可以通過將薄金屬膜接合到主體10上并對(duì)薄金屬膜進(jìn)行圖 案化，或者通過在主體10上形成種子層并對(duì)種子層進(jìn)行電鍍來制造第一電極31和第二電 極32。替代性地，可以通過沿著主體10對(duì)引線框(lead frame)進(jìn)行注入成型來制造第一 電極31和第二電極32。此外，發(fā)光裝置20被安裝在腔15中。發(fā)光裝置20還可以經(jīng)由第一導(dǎo)線(wire)41和第二導(dǎo)線42而與第一電極31和第二電極32電連接。第一導(dǎo)線41和第二導(dǎo)線42還可 以通過穿透第一成型構(gòu)件50而連接到第一電極31和第二電極32。因此，第一導(dǎo)線41和第 二導(dǎo)線42可以部分地暴露在第一成型構(gòu)件50之外。還可以通過管芯接合(die-bonding) 或倒裝片接合(flip chip bonding)而不是導(dǎo)線接合法來連接發(fā)光裝置20。還可以使用其 它方法。雖然，在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置20使用發(fā)射藍(lán)色光的藍(lán)色LED，但是可以使用發(fā)射 紅色、綠色、白色等的其它LED作為發(fā)光裝置20。此外，發(fā)光裝置20可以是發(fā)射紫外(UV) 線的LED。發(fā)光裝置20的類型、數(shù)量和安裝方法沒有限制。此外，可以在腔15中設(shè)置成型 構(gòu)件50，以密封地封閉并保護(hù)發(fā)光裝置20。第一成型構(gòu)件50還可以由硅或樹脂制成。如前所述，可以通過發(fā)光裝置20的高度“a”來確定腔15的深度“y”以及從發(fā)光 裝置20的上部的外邊緣到形成腔15的主體10的內(nèi)表面的水平距離“X”。因?yàn)榈谝怀尚蜆?gòu) 件50被布置在具有受限制的形狀的腔15中，所以發(fā)光裝置20可以在第一成型構(gòu)件50中 保持相對(duì)均勻的厚度。第一成型構(gòu)件50還可以包含熒光材料，例如黃色熒光材料。黃色熒光材料通過被 來自發(fā)光裝置20的藍(lán)色光激勵(lì)而發(fā)射黃色光。換句話說，發(fā)光設(shè)備100能夠同時(shí)發(fā)射來自 發(fā)光裝置20的藍(lán)色光和由被激勵(lì)的熒光材料產(chǎn)生的黃色光。相應(yīng)地，可以通過藍(lán)色光和黃 色光的組合而發(fā)射白色光。然而，由發(fā)光裝置20發(fā)射的光和由被激勵(lì)的熒光材料產(chǎn)生的光 的顏色不受限制。另外，因?yàn)橛傻谝怀尚蜆?gòu)件50封閉的發(fā)光裝置20具有相對(duì)均勻的厚度，因此從發(fā) 光裝置20發(fā)射的光可以具有均勻長(zhǎng)度的發(fā)射路徑。結(jié)果，發(fā)光設(shè)備100能夠發(fā)射產(chǎn)生很少 的顏色變化的光。此外，第二成型構(gòu)件60可以被布置在主體10和第一成型構(gòu)件50上。第二成型構(gòu) 件60也可以具有穹頂形狀，并封閉暴露到第一成型構(gòu)件50的外部的第一導(dǎo)線41和第二導(dǎo) 線42。更詳細(xì)地，第二成型構(gòu)件60具有上表面上凸的穹頂形狀的發(fā)光表面，以由此提高發(fā) 光設(shè)備100的光提取效率。接下來，圖3是示出從第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備發(fā)射的光的顏色變化相對(duì)于發(fā)光強(qiáng) 度分布的圖。根據(jù)下面的實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備也顯示出與圖3所示的發(fā)光設(shè)備相類似的顏色 變化特性。參考圖3，該圖的χ軸表示范圍約從-90°到90°的光分布角度。當(dāng)光分布角度為 0°時(shí)，沿著發(fā)光設(shè)備100的向上的方向(即，與圖1中的形成腔15的主體10的底表面相 垂直地)發(fā)射光。當(dāng)光分布角度為-90°或90°時(shí)，沿著發(fā)光設(shè)備100的橫向方向(S卩，與 主體10的底表面相水平地)發(fā)射光。此外，曲線圖的y軸表示從發(fā)光設(shè)備100發(fā)射的光的色溫，該色溫的范圍約為 3000K到6500K。在試驗(yàn)中，使用當(dāng)光分布角度為0°時(shí)具有大約6000K的色溫的發(fā)光設(shè)備。 此外，在試驗(yàn)中使用的發(fā)光設(shè)備被設(shè)計(jì)為具有腔15的深度“y”以及從發(fā)光裝置20的上部 的外邊緣到形成腔15的主體10的內(nèi)表面的水平距離“X”的所有的不同值。其它條件全部 相同。這里，發(fā)光裝置20的高度為100 μ m。在第一試驗(yàn)1中，距離“X”是70μπι，屬于根據(jù)本實(shí)施例的“X”值的范圍，深度“y” 是200 μ m，也屬于根據(jù)本實(shí)施例的“y”值的范圍。發(fā)光設(shè)備100的色溫的變化(即，顏色變化)為約750K。在試驗(yàn)2中，距離“X”是300 μ m，不屬于根據(jù)本實(shí)施例的“X”值的范圍，深度“y” 是200μπι，屬于根據(jù)本實(shí)施例的“y”值的范圍。這里，發(fā)光設(shè)備的顏色變化為約1300K。在試驗(yàn)3中，距離“ χ ”是100 μ m，屬于根據(jù)本實(shí)施例的“ χ ”值的范圍，深度“ y ”是 400μπι，不屬于根據(jù)本實(shí)施例的“y”值的范圍。這里，發(fā)光設(shè)備的顏色變化為約2000K。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，如圖3所示，在被設(shè)計(jì)為滿足在本實(shí)施例中建議的條件的試驗(yàn)1的 發(fā)光設(shè)備100中出現(xiàn)的顏色變化最小。也就是說，根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備減小了顏色 變化。接下來，圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。在描述第二實(shí) 施例時(shí)，不再說明與第一實(shí)施例中相同的要素和結(jié)構(gòu)。如圖4所示，第二實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備100具有在第二成型構(gòu)件60的上表面處形成 的不平坦的表面結(jié)構(gòu)61，以增強(qiáng)光提取效率。另外，第二成型構(gòu)件60包括包含反射顆粒、折 射顆粒、氣泡等的光學(xué)顆粒62，以使光漫射。接下來，圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。參考圖5，第三 實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備101包括包含腔215的主體210、布置在主體210上的第一電極231和第 二電極232、布置在主體210的腔215中且與第一電極231和第二電極232電連接的發(fā)光裝 置220、布置在腔215中的第一成型構(gòu)件250、以及布置在第一成型構(gòu)件250和主體210上 的第二成型構(gòu)件260。腔215還包括階形部分216，并且由第一腔21 和第二腔215b形成。另外，第一 電極231和第二電極232可以布置在第二腔21 中(不在第一腔21 中)，并從階形部分 216向主體210的外表面延伸。也通過發(fā)光裝置220的高度“a”來確定第一腔21 的深度“y”以及從發(fā)光裝置 220的上部的外邊緣到形成第一腔21 的主體210的內(nèi)表面的水平距離“X”，以減小發(fā)光 設(shè)備100的顏色變化。由于在第一實(shí)施例中說明了該原理，因此省略詳細(xì)的說明。因此，根 據(jù)圖5所示的實(shí)施例，第二成型構(gòu)件260可以被布置在第一成型構(gòu)件250和主體210的最 上部的外圍表面上。接下來，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。參考圖6，根據(jù) 第四實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備101的第二成型構(gòu)件260被布置在階形部分216和第一成型構(gòu)件 250上，這與第三實(shí)施例不相同。換句話說，第二成型構(gòu)件260不是被形成在主體210的最 上部的表面上，而是被形成在第二腔21 中，因此第二成型構(gòu)件260具有小于等于第二腔 215b的面積的面積。第二成型構(gòu)件260還具有穹頂形狀的發(fā)光表面，以增強(qiáng)光提取效率。接下來，圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。參考圖7，第五 實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備101的第一電極231和第二電極232被形成為通過主體210，這與第四 實(shí)施例不相同。此外，第一電極231和第二電極232中的每個(gè)的一端被布置在第二腔21 中，而另一端沿著主體210的外表面而延伸到主體210的底表面。接下來，圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。參考圖8，與第 五實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備101中不相同地，第一電極231包括上部電極23la、下部電極231b和 通過電極231c。此外，第二電極232包括上部電極23 、下部電極23 和通過電極232c。此外，上部電極231a和23 被布置在主體210的上表面上，而下部電極231b和232b被布置在主體210的底表面上。通過電極231c和232c還可以采用經(jīng)由穿透主體210 且將上部電極231a和23 與下部電極231b和232b電連接的導(dǎo)電圖案的形式。第二成型 構(gòu)件260也具有上凸或至少部分平坦的上表面。接下來，圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。除了電極231 和232包括不同的形狀之外，該實(shí)施例與其它實(shí)施例相類似。例如，第一電極231包括具有 如圖9所示的結(jié)構(gòu)和形狀的電極231a、231b和231c。主體210也具有階形的部分501。在 該實(shí)施例中還使用齊納二極管300。接下來，圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的概覽。除了電極231 和232的配置之外，該實(shí)施例也與其它實(shí)施例相類似。也就是說，電極231和232具有如圖 10所示的結(jié)構(gòu)和形狀。此外，電極232在LED 220下方在尺寸上被擴(kuò)展為用作熱沉510。因 為第二電極232在LED 220下面延伸，因此可以利用該連接來進(jìn)行電連接，所以在圖10中 也僅使用一個(gè)導(dǎo)線對(duì)1。在根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備中，如上所述，腔的深度“y”以及從發(fā)光裝置的上部 的外邊緣到形成腔的主體的內(nèi)表面的水平距離“X”被設(shè)計(jì)為與發(fā)光裝置的高度“B”之間具 有預(yù)定關(guān)系，以使得從發(fā)光設(shè)備發(fā)射的光的顏色變化減小。結(jié)果，實(shí)施例提供了能夠發(fā)射產(chǎn) 生很少的顏色變化的光且同時(shí)實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率的發(fā)光設(shè)備。另外，可以在襯底上布置多個(gè)任意的根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備?？梢栽趶陌l(fā)光設(shè)備 發(fā)射的光的路徑上布置包括光導(dǎo)面板(LGP)、棱鏡片材、漫射片材和熒光片材的光學(xué)構(gòu)件。 發(fā)光設(shè)備、襯底和光學(xué)構(gòu)件可以用作背光單元或照明單元。例如，照明系統(tǒng)可以包括背光單 元、照明單元、指示器、燈、路燈等。接下來，圖11是示出利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的背光單元1100的概 覽。圖9所示的背光單元1100僅被引入作為照明系統(tǒng)的一個(gè)示例。也就是說，利用該發(fā)光 設(shè)備的照明系統(tǒng)不限于該背光單元。參考圖11，背光單元1100包括底框1140、布置在底框1140中的光導(dǎo)構(gòu)件1120和 布置在光導(dǎo)構(gòu)件1120的至少一個(gè)側(cè)表面上或下表面上的發(fā)光模塊1110。另外，反射片材 1130可以被布置在光導(dǎo)構(gòu)件1120的下部處。底框1140還可以具有頂側(cè)開放的箱的形式，以容納光導(dǎo)構(gòu)件1120、發(fā)光模塊1110 和反射片材1130。底框1140也可以由金屬或樹脂制成，但是不限于此。發(fā)光模塊1110還 包括襯底300和安裝在襯底300上的多個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備200。該多個(gè)發(fā)光設(shè)備200 向光導(dǎo)構(gòu)件1120提供光。如圖11所示，發(fā)光模塊1100可以被布置在底框1140的內(nèi)表面中的至少一個(gè)上， 并由此向光導(dǎo)構(gòu)件1120的側(cè)表面中的至少一個(gè)發(fā)射光。然而，發(fā)光模塊1100也可以被布 置在底框1140的下部處，以向光導(dǎo)構(gòu)件1120的下表面發(fā)射光。發(fā)光模塊1100的這種配置 不受限制，而是可以根據(jù)背光單元1100的設(shè)計(jì)而被改變。另外，光導(dǎo)構(gòu)件1120可以被布置在底框1140中。光導(dǎo)構(gòu)件1120還將從發(fā)光模塊 1110提供的光轉(zhuǎn)換為表面光源，并將光導(dǎo)向顯示面板。例如，光導(dǎo)部件1120可以包括LGP。 LGP可以由選自由諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸鹽 (PC)、循環(huán)烯烴共聚物(COC)和聚乙烯萘烷(PEN)之類的丙烯酸樹脂基材組成的組的任一 種制成。
在光導(dǎo)構(gòu)件1120的上部還布置光學(xué)片材1150。光學(xué)片材1150可以包括選自漫射 片材、聚光片材、亮度增強(qiáng)片材或熒光片材的至少一種。例如，光學(xué)片材1150可以具有由漫 射片材、聚光片材、亮度增強(qiáng)片材和熒光片材構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，漫射片材均勻地漫射從發(fā)光模塊110發(fā)射的光，并由聚光片材將 漫射的光聚集到顯示面板(未示出)。從聚光片材發(fā)射的光還被隨機(jī)地偏振。這里，亮度增 強(qiáng)片材使得從聚光片材發(fā)射的光的偏振程度增大。例如，聚光片材可以包括水平和/或垂 直的棱鏡片材。亮度增強(qiáng)片材還可以包括雙亮度增強(qiáng)膜。此外，熒光片材可以包括包含熒光材料的透光板或透光膜。反射片材1130也可以 被布置在光導(dǎo)構(gòu)件1120的下部處。因此，反射片材1130向光導(dǎo)構(gòu)件1120的光發(fā)射表面反 射通過光導(dǎo)構(gòu)件1120的下表面發(fā)射的光。反射片材1130也可以由具有高反射率的樹脂形 成，例如PET、PC和聚氯乙烯(PVC)，但是不限于此。接下來，圖12是使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的照明單元的透視圖。圖12 的照明單元1200僅被引入作為照明系統(tǒng)的一個(gè)示例。也就是說，利用該發(fā)光設(shè)備的照明系 統(tǒng)不限于該照明單元。參考圖12，照明單元1200包括殼體1210、被安裝到殼體1210的發(fā)光模塊1230、以 及被安裝到殼體1210以從外部電源提供電力的連接端子1220。優(yōu)選地，殼體1210也由諸 如金屬或樹脂之類的具有高熱輻射效率的材料制成。發(fā)光模塊1230還包括襯底300以及安裝在襯底300上的至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的發(fā)光設(shè)備200。襯底300還可以包括印刷有電路圖案的絕緣體。例如，襯底300可以 包括一般的印刷電路板(PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB或陶瓷PCB。另外，襯底300可以由具 有高反射率的材料形成，或者可以具有以諸如白色或銀色之類的高反射顏色的表面。還可以在襯底300上安裝至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備200。當(dāng)使用多個(gè)發(fā)光 設(shè)備時(shí)，該發(fā)光設(shè)備200中的每個(gè)可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)。該LED可以包括發(fā) 射紅色光、綠色光、藍(lán)色光和白色光的彩色LED或者發(fā)射紫外線的UV LED。此外，發(fā)光模塊1230可以被配置為形成LED的各種組合布置，使得獲得期望的顏 色印象和亮度。例如，可以適當(dāng)?shù)夭贾冒咨獿ED、紅色LED和綠色LED，以確保高的顏色呈現(xiàn) 指標(biāo)(CRI，color rendering index)。另外，還可以在從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光的路徑上 設(shè)置熒光片材，以改變光的波長(zhǎng)。例如，當(dāng)來自發(fā)光模塊1230的光具有藍(lán)色波段時(shí)，該熒光 片材可以包含黃色熒光材料。因此，最終看到從發(fā)光模塊1230發(fā)射并穿過熒光片材的光為 白色光。與發(fā)光模塊1230電連接的連接端子1220還向發(fā)光模塊1230提供電力。雖然在 圖12中連接端子1220通過插座連接方法而與外部電源旋轉(zhuǎn)連接，但是連接方法不限于此。 例如，連接端子1220可以通過具有銷形狀而被插入外部電源，或者可以通過導(dǎo)線的媒介而 與外部電源相連接。上述照明系統(tǒng)通過在從發(fā)光模塊發(fā)射的光的路徑上布置光導(dǎo)構(gòu)件、漫射片材、聚 光片材、亮度增強(qiáng)片材和熒光片材中的至少一個(gè)來獲得希望的光學(xué)效果。如上面所說明的， 利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的照明系統(tǒng)發(fā)射具有很少的顏色變化的光，并同時(shí)實(shí)現(xiàn) 高發(fā)光效率。在本說明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等的任意引用意為在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中包含與該實(shí)施例相結(jié)合地描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。這些詞 語在說明書中各處的出現(xiàn)不一定都是指同一實(shí)施例。此外，當(dāng)與任意實(shí)施例相結(jié)合地描述 特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為與其它實(shí)施例相結(jié)合地實(shí)現(xiàn)這些特征、結(jié)構(gòu)或特性是在本領(lǐng) 域技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)的。 雖然參考本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以設(shè)想落入本公開的原理的精神和范圍內(nèi)的諸多其它的變型和實(shí)施方式。更具 體地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，可以對(duì)主題組合配置的組件部分和/或 布置進(jìn)行各種變化和變型。除了組件部分和/或布置的變化和變型之外，替代性的用途對(duì) 于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是明顯的。還可以選擇性地組合實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光設(shè)備，包括主體，包括第一腔；在所述主體上的第一電極和第二電極；布置在所述第一腔中且與所述第一電極和所述第二電極電連接的發(fā)光裝置；以及布置在所述第一腔中的包括熒光材料的第一成型構(gòu)件，其中，所述發(fā)光裝置的高度“B”和所述第一腔的深度“y”滿足關(guān)系1. fe彡y彡3. Oa,以及其中，所述高度“a”和從所述發(fā)光裝置的上部的外邊緣到形成所述第一腔的所述主體 的內(nèi)表面的水平距離“X”滿足關(guān)系0. 5a彡χ d
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，還包括在所述第一成型構(gòu)件和所述主體上的第二成型構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第二成型構(gòu)件包括上凸的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第二成型構(gòu)件的上表面具有不平坦的 表面結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第二成型構(gòu)件包括被配置用于漫射由 所述發(fā)光裝置發(fā)射的光的光學(xué)顆粒，所述光學(xué)顆粒包括反射顆粒、折射顆粒和/或氣泡中 的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第一成型構(gòu)件具有平坦的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第一電極和所述第二電極被布置在所 述第一腔的外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，還包括將所述發(fā)光裝置與所述第一電極和所述第二電極電連接的至少一個(gè)導(dǎo)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述導(dǎo)線被部分地暴露到所述第一成型構(gòu) 件的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述主體的內(nèi)表面相對(duì)于所述主體的上表 面而傾斜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第一電極和所述第二電極穿透所述主 體，并延伸到所述主體的外部側(cè)表面或底表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第一電極和所述第二電極被部分地布 置在所述主體的底表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述主體還包括布置在所述第一腔的上部 部分處的第二腔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè) 的一端被布置在所述第二腔中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，所述發(fā)光裝置包括發(fā)射藍(lán)色光的藍(lán)色發(fā)光 二極管(LED)，并且所述熒光材料包括通過被從所述藍(lán)色LED發(fā)射的光激勵(lì)而發(fā)射黃色光 的黃色熒光材料。
16.一種照明系統(tǒng)，包括發(fā)光模塊，包括襯底和安裝在所述襯底上的發(fā)光設(shè)備，其中，所述發(fā)光設(shè)備包括主體，包括第一腔；在所述主體上的第一電極和第二電極； 布置在所述第一腔中且與所述第一電極和所述第二電極電連接的發(fā)光裝置；以及布置在所 述第一腔中的包括熒光材料的第一成型構(gòu)件，其中，所述發(fā)光裝置的高度“B”和所述第一腔的深度“y”滿足關(guān)系1. fe彡y彡3. Oa,以及其中，所述高度“a”以及從所述發(fā)光裝置的上部的外邊緣到形成所述第一腔的所述主 體的內(nèi)表面的水平距離“X”滿足關(guān)系0. fe彡χ彡1. fe。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)，其中，在從所述發(fā)光模塊發(fā)射的光的路徑上布 置光導(dǎo)構(gòu)件、漫射片材、聚光片材、亮度增強(qiáng)片材和/或熒光片材中的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)，其中，所述照明系統(tǒng)是背光單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)，其中，所述照明系統(tǒng)是照明單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中，所述照明單元包括所述發(fā)光模塊所被安 裝到的殼體，以及被安裝到所述殼體且被從外部電源提供電力的連接端子。
全文摘要
本發(fā)明提供了發(fā)光設(shè)備和照明系統(tǒng)。該發(fā)光設(shè)備包括主體，包括第一腔；在該主體上的第一電極和第二電極；布置在第一腔中且與第一電極和第二電極電連接的發(fā)光裝置；以及布置在第一腔中的包括熒光材料的第一成型構(gòu)件。此外，發(fā)光裝置的高度“a”和第一腔的深度“y”滿足關(guān)系1.5a≤y≤3.0a，并且該高度“a”以及從發(fā)光裝置的上部的外邊緣到形成第一腔的主體的內(nèi)表面的水平距離“x”滿足關(guān)系0.5a≤x≤1.5a。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102044616SQ20101022751
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
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