技術(shù)領域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種發(fā)光裝置，更具體地，涉及一種使用發(fā)光器件的發(fā)光裝置。

背景技術(shù)：

最近幾年，正在追求使用發(fā)光二極管(以下被稱為LED)作為發(fā)光器件的高效率的發(fā)光裝置。

LED是包括彼此結(jié)合的P型半導體和N型半導體的半導體器件。在LED中，當將電壓電平施加到結(jié)時，電子和空穴可以在所述結(jié)中彼此結(jié)合。LED可以發(fā)射具有與在P型半導體和N型半導體之間的帶隙對應的能級的光。

與白熾燈相比，LED可以是緊湊且質(zhì)輕的，可以使產(chǎn)生較低量值的熱量成為可能，可以具有相對長的壽命，并且可以具有快速的響應時間。LED可以包括在一種或更多種的各種類型的發(fā)光裝置中，所述發(fā)光裝置包括電燈。

使用LED的發(fā)光裝置通常包括LED芯片以及覆蓋并保護LED芯片的包封層。從LED芯片發(fā)射的光可以從包封層的表面向外發(fā)射。然而，因為包封層的折射率大于空氣的折射率，所以從LED芯片發(fā)射的光中的相對大部分光在包封層和空氣之間的界面處被反射到包封層，從而阻礙了發(fā)光裝置的高效率。

其中從LED發(fā)射的光被接收到包封層的表面處的角度在寬范圍內(nèi)。因此，即使在僅突起(諸如金字塔)形成在包封層的表面上的情況下，將被接收到突起的表面的從LED發(fā)射的光的一部分或者全部被反射，被反射的光在與由發(fā)光裝置沿其發(fā)射光的方向相反的方向上返回，并且通過與包括在包封層中的磷光體碰撞而衰減。現(xiàn)有技術(shù)具有從突起的表面反射的光不會被提取為從發(fā)光裝置發(fā)射的光的問題。

從LED發(fā)射的光的強度在光以大約45度的入射角被接收到包封層的表面的方向上變得最強，但是現(xiàn)有技術(shù)也具有以所述入射角被接收到包封層的表面的光不能被適當?shù)靥崛閺陌l(fā)光裝置發(fā)射的光的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的至少一個示例實施例，發(fā)光裝置可以包括：發(fā)光器件，在基底上；包封層，覆蓋發(fā)光器件；以及紋理層，在包封層上。紋理層可以包括圍繞共同的中心限定至少一個圓的至少一個脊狀結(jié)構(gòu)。至少一個脊狀結(jié)構(gòu)可以具有徑向剖面。徑向剖面可以具有三角形形狀。三角形形狀可以具有遠離包封層的末端頂點。末端頂點的每個高度角可以分別小于或等于40度。

根據(jù)一些示例實施例，發(fā)光裝置可以包括：發(fā)光器件，在基底上；第一包封層，覆蓋發(fā)光器件；第二包封層，在第一包封層上；以及紋理層，在第二包封層上。紋理層的表面可以包括多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)。每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)的徑向剖面可以具有三角形形狀，在三角形形狀中，三角形形狀的相對于包封層的末端頂點的高度線與形成末端頂點的側(cè)邊分別形成小于或等于40度的角度。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的至少一個示例實施例，發(fā)光裝置可以包括：發(fā)光器件，在基底上；第一包封層，覆蓋發(fā)光器件；第二包封層，在第一包封層上；以及紋理層，在第二包封層上。紋理層可以包括圍繞共同的中心限定至少一個圓形的至少一個脊狀結(jié)構(gòu)。至少一個脊狀結(jié)構(gòu)可以具有徑向剖面。徑向剖面可以具有三角形形狀。三角形形狀可以具有遠離包封層的末端頂點。末端頂點的每個高度角可以分別小于或等于40度。

附圖說明

通過對發(fā)明構(gòu)思的非限制性實施例的更具體的描述，發(fā)明構(gòu)思的以上和其它特征將是明顯的，如附圖中示出的，在附圖中貫穿不同視圖，同樣的附圖標記指示同樣的部分。附圖不必是按比例的，而重在示出發(fā)明構(gòu)思的原理。在附圖中：

圖1A是示出根據(jù)至少一個示例實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖；

圖1B是示出根據(jù)至少一個示例實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2A和圖2B是分別示出根據(jù)至少一個示例實施例的脊狀結(jié)構(gòu)的剖面的圖；

圖2C是示出根據(jù)至少一個示例實施例的具有非平面的側(cè)表面的脊狀結(jié)構(gòu)的剖面的圖；

圖3是根據(jù)至少一個示例實施例示出在光強與從LED發(fā)射的光被包封層的表面接收的角度之間的分布的圖；

圖4A和圖4B是根據(jù)至少一個示例實施例示出當脊狀結(jié)構(gòu)的高度角θ₁和高度角θ₂分別被限定為40度或更小或者被限定為40度或更大時返回的光的方向的圖；

圖5是根據(jù)至少一個示例實施例示出在脊狀結(jié)構(gòu)的剖面是直角三角形時，高度角θ₁與發(fā)光裝置的光提取效率百分比之間的關(guān)系的測量的圖；

圖6是根據(jù)至少一個示例實施例示出光提取效率百分比與中心區(qū)域百分比(均作為在紋理層的整個表面上不包括脊狀結(jié)構(gòu)的區(qū)域與所述整個表面的比)之間的關(guān)系的測量的圖；

圖7A、圖7B、圖7C和圖7D是分別示出根據(jù)至少一個示例實施例的制造發(fā)光裝置的方法的圖；

圖8A、圖8B、圖8C、圖8D和圖8E是根據(jù)至少一個示例實施例分別示出制造發(fā)光裝置的方法的圖；

圖9A是示出根據(jù)至少一個示例實施例的通過制造發(fā)光裝置的方法制造的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖；以及

圖9B是示出根據(jù)至少一個示例實施例的通過制造發(fā)光裝置的方法制造的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖更詳細地描述發(fā)光裝置的示例實施例。

如這里描述的，單獨的層和其它的層(包括空氣)之間的界面可以被稱為單獨的層的表面。在附圖中，每個組件的尺寸和比例為了便于描述而被夸大，并且可以不同于實際的尺寸和比例。

圖1A是示出根據(jù)至少一個示例實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖1B是示出根據(jù)至少一個示例實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖1A是發(fā)光裝置100的平面圖。圖1B是沿圖1A的線IB-IB'截取的剖視圖。圖1A和圖1B示出板上芯片(COB)結(jié)構(gòu)作為發(fā)光裝置100的結(jié)構(gòu)的示例。

發(fā)光裝置100可以包括基底101、模具框102、發(fā)光二極管(LED)103、包封層104和紋理層105?；?01可以包括氧化鋁(Al₂O₃)板類主體、鋁(Al)板類主體或硅(Si)板類主體，或者可以包括具有設置于其上的Al₂O₃層和/或Si層的鋁板類主體?；?01可以具有設置于其上的電極(未示出)以將電力供應到每個LED 103。

模具框102可以是設置在基底101上的圓壁，并且在形成覆蓋LED 103的包封層104時，模具框102可以用作阻擋Si樹脂等(包封層104的材料)的壩。因此，模具框102可以被構(gòu)造為圍繞設置在模具框102內(nèi)側(cè)的包封層104。模具框102可以具有控制光的方向的功能以便通過反射從LED 103發(fā)射的光來從紋理層105的表面向外輻射光。模具框102可以通過使用Al₂O₃和/或Si樹脂形成。

LED 103可以形成發(fā)光器件，并且可以是LED芯片，所述LED芯片通過使用具有與藍色光的光能對應的能量帶隙的半導體來構(gòu)造。LED 103可以通過接收電壓在向前的方向上發(fā)射藍色光。安裝在發(fā)光裝置100中的LED 103的數(shù)目是不受限制的，并且可以是單數(shù)或復數(shù)。LED 103可以通過鍵合引線和布線(未示出)連接到上述電極。

包封層104可以通過覆蓋LED 103來保護LED 103不受外部環(huán)境190的影響。包封層104可以通過使用熱固性樹脂(例如，在Si樹脂、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂中的至少一種)形成。包封層104的折射率可以是例如大于或等于1.35且小于1.9。

包封層104可以包括分布在其中的紅色磷光體和綠色磷光體中的至少一種。包封層104因此可以被構(gòu)造為在接收光時發(fā)射紅色光和綠色光中的至少一種。在至少一個示例實施例中，包封層104可以不包括至少一種磷光體。在至少一個示例實施例中，包封層可以不包括所有的磷光體。

紅色磷光體不被具體地限制，但是可以是例如CASN紅色磷光體(CaAlSiN₃:Eu)。綠色磷光體不被具體地限制，但是可以是例如βsialon(β-sialon:Eu)。

從LED 103發(fā)射的藍色光、從紅色磷光體發(fā)射的紅色光以及從綠色磷光體發(fā)射的綠色光可以彼此混合，因此可以通過發(fā)光裝置100發(fā)射白色光。

黃色磷光體也可以代替紅色磷光體和綠色磷光體來使用。黃色磷光體不被限制，但是可以是例如釔鋁柘榴石(YAG)。

紋理層105可以設置在包封層104上，并且可以具有在其表面的多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a。每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a可以具有線形的、凸形的以及不均勻的結(jié)構(gòu)。

紋理層105可以通過使用熱固性樹脂(例如，諸如硅樹脂的具有聚硅氧烷鍵的組合物、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂中的至少一種)形成。

如果紋理層105具有大約2mm的厚度和/或當紋理層105具有大約2mm的厚度時，紋理層105可以被構(gòu)造為對于具有550nm的波長的光而言具有70％的透光率。因此，可以實現(xiàn)發(fā)光裝置100的較高的光提取效率。如這里所指，紋理層105的厚度可以是從包封層104的表面到紋理層的相對于包封層104的近似末端的最大距離。

每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的在其同心圓的半徑方向V_r上的剖面(在下文中被稱作為“同心的脊狀結(jié)構(gòu)的徑向剖面”)可以具有三角形形狀，其中，三角形形狀具有遠離包封層104的末端頂點182，末端頂點182的每個高度角180小于或等于40度。將理解的是，如下面進一步對圖2A至圖2B描述的，三角形形狀的末端頂點182的高度角指在末端頂點的頂垂線與三角形形狀的側(cè)邊之間的角度。將理解的是，頂點的頂垂線指在三角形的頂點與三角形的對邊之間的線，其中，所述線垂直于所述對邊。因此，末端頂點182的頂垂線與脊狀結(jié)構(gòu)的三角形形狀的底部垂直，其中，所述底部是三角形形狀的相對于包封層104的最近的邊。

圖2A和圖2B是分別示出根據(jù)至少一個示例實施例的脊狀結(jié)構(gòu)105a的剖面的圖。圖2C是示出根據(jù)至少一個示例實施例的具有非平面的側(cè)表面的脊狀結(jié)構(gòu)105a的剖面的圖。

圖2A示出與根據(jù)至少一個示例實施例的脊狀結(jié)構(gòu)105a的徑向剖面對應的三角形形狀ABC。在圖2A中示出的示例實施例中，高度角θ₁和高度角θ₂形成在三角形形狀ABC的末端頂點A的頂垂線d(在這里也被稱作為“高度線d”)與三角形形狀ABC的側(cè)邊之間。末端頂點A是離包封層104最遠(“遠離包封層104”)的頂點。頂垂線d是在末端頂點A與作為三角形形狀ABC的相對于末端頂點A的對邊的底邊c(也被稱作為“底部邊c”)之間的線。三角形形狀ABC包括形成末端頂點A的側(cè)邊a與側(cè)邊b。末端頂點A的頂垂線d垂直于底邊c。高度角θ₁和θ₂中的每個是在頂垂線d與形成末端頂點A的側(cè)邊a和側(cè)邊b中的各個側(cè)邊之間的角度。高度角θ₁和θ₂可以均具有小于或等于40度的量值。

圖2B示出與根據(jù)至少一個示例實施例的同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的徑向剖面對應的三角形形狀ABC，其中，脊狀結(jié)構(gòu)105a的徑向剖面的三角形形狀是直角三角形。在圖2B中示出的示例實施例中，因為頂垂線d可以與側(cè)邊b疊置，所以形成在末端頂點A的側(cè)邊b和頂垂線d之間的高度角θ₂可以在量值上為零度。

將描述在與脊狀結(jié)構(gòu)的剖面對應的三角形形狀ABC中要求三角形形狀ABC的末端頂點的高度角θ₁和高度角θ₂在量值上均小于或等于40度的原因。

在圖2A至圖2B中示出的示例實施例中，側(cè)邊a和側(cè)邊b中的每個是直線的。參照圖2C，在至少一個示例實施例中，側(cè)邊a和側(cè)邊b中的一個或更多個是曲線的。如圖2C中示出的，例如，至少一個示例實施例的脊狀結(jié)構(gòu)105a的徑向剖面的三角形形狀可以包括凸出的彎曲的側(cè)邊b和凹的彎曲的側(cè)邊a。凹的彎曲的側(cè)邊a具有半徑Ra的曲率，凸出的彎曲的側(cè)邊b具有半徑Rb的曲率。在至少一個示例實施例中，側(cè)邊a和b中的一個可以是直線的，另一個側(cè)邊可以是曲線的。

圖3是根據(jù)至少一個示例實施例示出在光強與從LED發(fā)射的光被包封層的表面接收的角度之間的分布的圖。圖的豎直軸表示以光的每個入射角被包封層104接收的光的強度與被包封層104接收的光的總強度的比。圖3示出分別具有不同數(shù)目的LED 103和不同封裝尺寸的兩種發(fā)光裝置Y和T的分布。

如圖3中示出的，兩種發(fā)光裝置Y和T兩者可以具有從LED 103發(fā)射的光被包封層104的表面接收的入射角，其中，每個入射角可以覆蓋0度至90度的寬范圍，光的強度可以在入射角為大約45度時最強。

因此，為了從每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的表面向發(fā)光裝置100的外部發(fā)射具有大約45度的入射角的光，可以控制與每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的剖面對應的三角形形狀ABC的末端頂點A的高度角θ₁和θ₂。換言之，可以以下面的方式來控制高度角θ₁和θ₂：具有大約45度的入射角的光可以以較小的入射角被包括在每個脊狀結(jié)構(gòu)105a中的傾斜的面(包括側(cè)邊a或側(cè)邊b)接收并且可以設定為難以實現(xiàn)在傾斜的面上的全發(fā)射。

也可以以下面的方式來控制高度角θ₁和θ₂：在從LED 103發(fā)射的光之中從每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的包括側(cè)邊a和b的側(cè)表面反射的返回的光可以通過將返回的光的方向改變?yōu)橛砂l(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向(圖1B中示出的箭頭的方向)而被提取為由發(fā)光裝置100發(fā)射的光。為了此目的，可以要求高度角θ₁和θ₂在與將要描述的脊狀結(jié)構(gòu)105a中的每個的徑向剖面對應的三角形形狀ABC中分別被控制為小于或等于40度。

在圖3中示出的至少一個示例實施例中，發(fā)光裝置可以不包括具有這里描述的脊狀結(jié)構(gòu)105a的紋理層105。通過具有虛線的框(或盒)在圖3中示出了根據(jù)光的入射角從發(fā)光器件提取的光的范圍。如示出的，不包括紋理層105的發(fā)光裝置可以被構(gòu)造為提取具有在大約0度和大約20度之間的入射角的光。

在圖3中示出的至少一個示例實施例中，發(fā)光裝置可以包括具有這里描述的脊狀結(jié)構(gòu)105a的紋理層105。通過具有實線的框(或盒)在圖3中示出了根據(jù)光的入射角從發(fā)光器件提取的光的范圍。如示出的，包括紋理層105的發(fā)光裝置可以被構(gòu)造為提取具有在大約15度和大約65度之間的入射角的光。

因此，如圖3中示出的，相對于不包括紋理層105的發(fā)光裝置，包括紋理層105的發(fā)光裝置可以被構(gòu)造為提取具有較大范圍的入射角的光。

此外，在圖3中示出的示例實施例中，因為具有20度至65度的入射角的光的強度通常大于具有0度至20度的入射角的光的強度，所以通過包括紋理層105的發(fā)光裝置提取的光的強度通常大于通過不包括紋理層105的發(fā)光裝置提取的光的強度。如此，相對于不包括紋理層105的發(fā)光裝置，這里描述的包括紋理層105的發(fā)光裝置可以被構(gòu)造為提取由LED發(fā)射的較大強度的光。

圖4A和圖4B是根據(jù)至少一個示例實施例分別示出當高度角θ₁和高度角θ₂被限定為40度或更小或者被限定為40度或更大時返回的光的方向的圖。圖4A是示出在末端頂點A的高度角θ₁和θ₂分別等于或小于40度時返回的光的方向的圖。圖4B是示出在末端頂點A的高度角θ₁和θ₂分別大于40度時返回的光的方向的圖。

如圖4A中示出的，高度角θ₁和θ₂可以分別被控制為小于或等于40度，從每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的側(cè)表面f_b返回的(被內(nèi)部地反射的)光i₂的方向基于從LED 103發(fā)射經(jīng)包封層104至每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的光i₁的內(nèi)部地反射而確定。被內(nèi)部地反射的光i₂因此可以通過側(cè)表面f_a折射至由發(fā)光裝置100發(fā)射的光i₃的方向。結(jié)果，即使在從LED 103發(fā)射的光在脊狀結(jié)構(gòu)105a中被反射的情況下，如圖4A中示出的，也可以限制和/或防止被內(nèi)部地反射的光朝向包封層104返回，并且可以抑制由于與包括在包封層104中的磷光體等的碰撞造成的光的衰減。脊狀結(jié)構(gòu)105a可以被構(gòu)造為限制和/或防止從底表面f_c進入脊狀結(jié)構(gòu)105a的入射光i₁朝向包封層104返回，并且還被構(gòu)造為基于末端頂點A的分別等于或小于40度的高度角θ₁和θ₂抑制入射光i₁由于與包括在包封層104中的磷光體等的碰撞而造成的衰減。

同時，如圖4B中示出的，在高度角θ₁和θ₂分別被控制為大于40度時，返回的(被內(nèi)部地反射的)光i₂的方向可以與由發(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向490相反(例如，方向可以朝向包封層104)。另外，返回的光i₂可以被每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的側(cè)表面內(nèi)部地反射，并且被內(nèi)部地反射的返回的光i₃可以如虛線圓403中示出地朝向包封層104移動，被內(nèi)部地反射的返回的光i₃可以通過與包封層104中包括的磷光體等碰撞而衰減。朝向包封層104返回的光i₃可以通過與磷光體碰撞并被模具框102反射而在由發(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向490上運動，并且可以被發(fā)光裝置100外部地發(fā)射，但是可能由于與磷光體碰撞而衰減，從而造成與發(fā)光裝置100有關(guān)的光提取效率的降低。

因此，高度角θ₁和θ₂可以分別被控制為小于或等于40度，使得被每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的表面f_b反射的返回的光i₂的方向可以改變?yōu)橛砂l(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向490以抑制由返回的光i₂的反射造成的光的衰減，從而提高與發(fā)光裝置100有關(guān)的光提取效率。

另外，如上所述，在底表面f_c與包封層104的上表面104a的界面處從LED 103發(fā)射的光被脊狀結(jié)構(gòu)105a的底表面f_c接收的入射角可以覆蓋0度至90度的寬范圍。這會造成即使末端頂點A的高度角θ₁和θ₂分別被控制為小于或等于40度或者當末端頂點A的高度角θ₁和θ₂分別被控制為小于或等于40度時，對于從LED 103發(fā)射的所有的光，返回的光i₂的方向?qū)⒉桓淖優(yōu)橛砂l(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向490。然而，相對于包括具有末端頂點A以及末端頂點A的大于40度的一個或更多個高度角的脊狀結(jié)構(gòu)105a的發(fā)光裝置100，至少可以增大返回的光i₂的方向改變?yōu)橛砂l(fā)光裝置100發(fā)射的光的方向490的光與從LED 103發(fā)射的所有的光的比。

高度角θ₁和θ₂可以分別被控制為小于或等于40度，使得被接收到每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的表面的被內(nèi)部地反射的光(例如，光i₂)的相對于所述表面的入射角可以減小，從而抑制光在每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的表面上的全反射并提高發(fā)光裝置100的光提取效率。

圖5是根據(jù)至少一個示例實施例示出在脊狀結(jié)構(gòu)的剖面是直角三角形時，末端頂點的高度角θ₁與發(fā)光裝置100的光提取效率百分比之間的關(guān)系的測量的圖。直角三角形可以具有遠離每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的同心圓的中心區(qū)域的垂直于直角三角形的底邊的側(cè)邊。光提取效率比可以是將被測量的裝置的光提取效率與沒有設置紋理層105的將被測量的裝置的光提取效率的比。

如圖5中示出的，可以看出的是，通過將高度角θ₁控制為40度或更小來顯著地增大光提取效率比。

每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的徑向剖面可以是具有遠離由每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a限定的同心圓的共同的中心(例如，在每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a限定的同心圓的共同的中心的遠端)的垂直于其底邊(底表面)的側(cè)邊的直角三角形。因此，可以進一步提高發(fā)光裝置100的光提取效率，以及可以獲得發(fā)光裝置100的較高效率。因為每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的包括與直角三角形的底邊垂直的側(cè)表面的表面設置為垂直于包封層104的表面，并且反射光，所以可以控制由于同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的安裝造成的光分布特性的變化。

返回到圖1，紋理層105可以設置在包封層104的表面的80％或更多的區(qū)域上，并且可以不設置在包封層104的表面的包括由每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a限定的同心圓的共同的中心192的中心區(qū)域S上。因此，通孔可以設置在用于形成同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的模具的一部分(所述一部分對應于中心區(qū)域S)中，以在模具的厚度方向上穿透模具，并且可以執(zhí)行通過通孔的真空抽吸。真空抽吸可以使模具的與同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a對應的部分用紋理層105的材料填充至所述部分的前端。具體地，當將脫模劑涂覆到模具的表面上時，脫模劑和紋理層105的材料的表面自由能之間的差會造成在脫模劑和紋理層105的材料之間有可能出現(xiàn)間隙。在這種情況下，通過設置在模具的與區(qū)域S對應的部分中的通孔的真空抽吸可以限制和/或防止脫模劑和紋理層105的材料之間的間隙的出現(xiàn)，并且可以控制由于不存在每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的頂點A造成的裝置產(chǎn)率的降低。

將描述在設置了不包括紋理層105的區(qū)域S時紋理層105設置在包封層104的表面的80％或更大的區(qū)域上的原因。

圖6是根據(jù)至少一個示例實施例示出光提取效率百分比與中心區(qū)域百分比(均作為在紋理層的整個表面上不包括脊狀結(jié)構(gòu)的區(qū)域與整個表面的比)之間的關(guān)系的測量的圖。圖6是示出光提取效率比與中心區(qū)域比(作為在包封層104的整個表面上不包括紋理層105的多個區(qū)域S和整個表面的比)之間的關(guān)系的測量的圖。圖6示出分別對于具有不同數(shù)目的LED 103和不同封裝尺寸的兩種發(fā)光裝置(PKG)A和發(fā)光裝置B的測量。

如圖6中示出的，發(fā)光裝置的光提取效率比可以在中心區(qū)域比超過20％時顯著得減小。因此，不包括紋理層105的區(qū)域S可以設置在包封層104的表面的包括每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的同心圓的中心區(qū)域的部分上，紋理層105可以設置在包封層104的表面的80％或更大的區(qū)域上。因此，可以通過改善同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的成型性來提高裝置產(chǎn)率并且沒有光提取效率上的劣化。

將描述制造發(fā)光裝置100的方法。

圖7A、圖7B、圖7C和圖7D是分別示出根據(jù)至少一個示例實施例的制造發(fā)光裝置的方法的圖。

如圖7A中示出的，可以在其中模具框102設置在基底101上的封裝件中安裝LED 103，可以在LED 103上涂覆包括磷光粉末的有機硅樹脂的包封劑106以覆蓋LED 103。

如圖7B中示出的，可以在用于形成均具有100μm間距的多個脊狀結(jié)構(gòu)105a的模具107的表面上涂覆脫模劑709，并且可以在150℃下對脫模劑709加熱30分鐘以便進行干燥，可以在脫模劑上涂覆作為每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的材料的有機硅樹脂108。磷光體可以不包括在有機硅樹脂108中。接下來，可以在50℃的真空氣氛下使有機硅樹脂108干燥5分鐘到30分鐘從而可以減小有機硅樹脂108的粘性。

如圖7C中示出的，可以以可使涂覆在模具107的表面上的有機硅樹脂108與包封劑106密切接觸的方式來使模具107的表面和包封劑106的上表面彼此面對。在這種情況下，因為包封劑106不經(jīng)受熱固處理，所以在包封劑106的上表面在垂直方向上向上移動并且模具107的表面在垂直方向上向下移動的同時，有機硅樹脂108和包封劑106可以彼此密切接觸。當有機硅樹脂108和包封劑106彼此密切接觸時，可以在0.1MPa至1MPA的壓強下對彼此疊置的模具107和基底101進行加壓同時在150℃下加熱30分鐘。因此，在模具107填充有足量的有機硅樹脂108的狀態(tài)下通過加熱使有機硅樹脂108硬化，同時由熱固化的包封劑106形成包封層104。

如圖7D中示出的，可以通過加熱同時使包封劑106和有機硅樹脂108硬化，有機硅樹脂108可以與模具107分開，從而在包封層104的表面上形成具有脊狀結(jié)構(gòu)105a的紋理層105。

根據(jù)第一個示例實施例的制造發(fā)光裝置100的方法可以在形成包封層104和紋理層105的同時使包封層104和具有脊狀結(jié)構(gòu)105a的紋理層105熱固化。因此，可以減少制造發(fā)光裝置100所需要的時間。包封層104和紋理層105可以基本同時通過加熱而硬化以限制和/或防止在包封層104和紋理層105之間產(chǎn)生界面，從而避免光在界面處衰減。

在由熱固化的包封劑106形成包封層104之后，包封層104和涂覆在模具107的表面上的有機硅樹脂108可以彼此密切接觸，有機硅樹脂108可以經(jīng)受熱固處理，從而在包封層104上形成脊狀結(jié)構(gòu)105a。因此，可以制造被構(gòu)造為降低包括在脊狀結(jié)構(gòu)105a的背部中的包封劑106中的磷光體被擴散的可能性、被構(gòu)造為僅在包封層104中包括磷光體、并且被構(gòu)造為在紋理層105中不包括磷光體的發(fā)光裝置100。發(fā)光裝置100可以被構(gòu)造為僅在包封層104中包括磷光體而在紋理層105中不包括磷光體以抑制由于光和磷光體之間的碰撞造成的光的強度的減小，從而提高發(fā)光裝置100的效率。

圖8A、圖8B、圖8C、圖8D和圖8E是根據(jù)至少一個示例實施例分別示出制造發(fā)光裝置的方法的圖。圖9A是示出根據(jù)至少一個示例實施例的通過制造發(fā)光裝置的方法制造的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖9B是示出根據(jù)至少一個示例實施例的通過制造發(fā)光裝置的方法制造的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖9B是沿圖9A的線IXB-IXB'截取的剖視圖。

如圖8A中示出的，可以在其中模具框102設置在基底101上的封裝件中安裝LED 103，可以在LED 103上涂覆包括磷光粉末的有機硅樹脂的包封劑106以覆蓋LED 103。

接下來，如圖8B中示出的，可以在50℃下使包封劑106干燥2小時使得可以減小包封劑106的粘性，從而使包封劑106中包括的磷光體在基底101的方向上沉積。因此，因為包封劑106可以劃分成包括磷光體的層和不包括磷光體的層，所以可以通過在150℃下加熱1小時來使包封劑106熱固化，使得包括磷光體的區(qū)域的第一包封層104a以及不包括磷光體的區(qū)域的第二包封層104b可以同時形成為一個整體。

如圖8C中示出的，可以在用于形成均具有100μm間距的多個脊狀結(jié)構(gòu)105a的模具107的表面上涂覆脫模劑709，并且可以在150℃下對脫模劑709加熱30分鐘以便進行干燥，可以在脫模劑上涂覆作為每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的材料的有機硅樹脂108。同時，也可以在包封層104的表面上涂覆作為每個脊狀結(jié)構(gòu)105a的材料的有機硅樹脂109。有機硅樹脂108和109可以不包括磷光體。接下來，可以在50℃的真空氣氛下對有機硅樹脂108和109干燥5分鐘到30分鐘從而可以減小有機硅樹脂108和109的粘性。

如圖8D中示出的，可以以可使涂覆在模具107的表面上的有機硅樹脂108可與涂覆在包封層104的表面上的有機硅樹脂109密切接觸的方式來使模具107的表面和包封層104的表面彼此面對。在這種情況下，因為包封劑104經(jīng)受了熱固處理，所以在包封層104的表面在垂直方向上向下移動并且模具107的表面在垂直方向上向上移動的狀態(tài)下，有機硅樹脂108和有機硅樹脂109可以彼此密切接觸。當有機硅樹脂108和有機硅樹脂109彼此密切接觸時，可以在大約0.1MPa至1MPA的壓強下對彼此疊置的模具107和基底101進行加壓同時在150℃下加熱30分鐘。因此，在模具107填充有足量的有機硅樹脂108和109的同時可以使有機硅樹脂108和109熱固化。

如圖8E中示出的，可以通過加熱使有機硅樹脂108和109硬化，并且可以使有機硅樹脂108和109與模具107分開，從而在包封層104的表面上形成具有脊狀結(jié)構(gòu)105a的紋理層105。

如圖9A和圖9B中示出的，根據(jù)第二示例實施例制造的發(fā)光裝置100也可以具有其中紋理層105不設置在包封層104的表面的包括每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)105a的同心圓的中心區(qū)域的區(qū)域S上的構(gòu)造。在這種情況下，紋理層105可以設置在包封層104的表面的80％或更大的區(qū)域上。根據(jù)依據(jù)至少一個示例實施例制造發(fā)光裝置100的方法，發(fā)光裝置100可以被制造為具有其中第一包封層104a(包括磷光體的區(qū)域)受限于LED 103的周圍以及第二包封層104b(不包括磷光體的區(qū)域)設置在第一包封層104a的表面的一側(cè)上的構(gòu)造。第一包封層104a(包括磷光體的區(qū)域)可以受限于LED 103的附近以降低由于返回的光與磷光體碰撞造成的光強減小的可能性。第一包封層104a可以優(yōu)選地被構(gòu)造為具有小于或等于包封層104的整個高度(厚度)的50％的高度。這可以更有效地降低由于返回的光與磷光體碰撞造成的光強減小的可能性。

作為包括磷光體的區(qū)域的第一包封層104a以及作為不包括磷光體的區(qū)域的第二包封層104b可以基本同時被熱固化以限制和/或防止在第一包封層104a和第二包封層104b之間產(chǎn)生界面，從而避免光在界面處衰減。

在至少一個示例實施例中，作為包括磷光體的區(qū)域的第一包封層104a以及作為不包括磷光體的區(qū)域的第二包封層104b可以基本同時被熱固化，但是可以分別各自地經(jīng)受熱固處理。在這種情況下，磷光體可以僅包括在第一包封層104a的材料中，因此可以制造具有第一包封層104a(包括磷光體的區(qū)域)和第二包封層104b(不包括磷光體的區(qū)域)的發(fā)光裝置100。因此，包括磷光體的層和不包括磷光體的層可以彼此更清楚地分開，因此可以進一步降低由于返回的光與磷光體之間的碰撞造成的光強減小的可能性。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的至少一個示例實施例的發(fā)光裝置可以具有下面的效果。

多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)中的每個可以設置在包封層的表面上，每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)具有三角形形狀的剖面，在所述三角形形狀中從三角形形狀的距離包封層最遠的頂點到三角形形狀的底邊的垂直線與形成頂點的側(cè)邊，分別形成小于或等于40度的角。這可以使從同心的脊狀結(jié)構(gòu)的表面反射的光的方向改變?yōu)橛砂l(fā)光裝置發(fā)射的光的方向，以有效地提取紋理層內(nèi)反射的光，從而實現(xiàn)發(fā)光裝置的高效率。因為也可以抑制光(其在從LED發(fā)射的光之中具有最高的強度且以大約45度的入射角被包封層的表面接收)在同心的脊狀結(jié)構(gòu)的表面上的全反射，所以可以實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。此外，同心的脊狀結(jié)構(gòu)可以設置在包封層的表面上以增加紋理層的表面面積，以提高散熱性能，從而提高發(fā)光裝置的可靠性。

另外，每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)的剖面可以具有直角三角形的形狀，所述直角三角形在每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)的同心圓的中心區(qū)域外側(cè)具有垂直于其底邊的側(cè)邊。因此，可以實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。因為每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)的包括與直角三角形的底邊垂直的側(cè)邊的表面被設置為垂直于包封層的表面，并且反射光，所以可以控制由于同心的脊狀結(jié)構(gòu)的安裝造成的光的分布的特性的變化。

不具有紋理層的區(qū)域可以設置在包封層的表面的包括每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)的同心圓的中心區(qū)域的部分上，紋理層可以設置在包封層的表面的80％或更大的區(qū)域上。因此，可以限制和/或防止光提取效率上的劣化，可以通過提高同心的脊狀結(jié)構(gòu)的成型性提高裝置產(chǎn)率，以及可以提高生產(chǎn)率。

此外，紋理層可以不包括磷光體。因此，可以降低在返回的光與磷光體碰撞時光強度減小的可能性，并且返回的光可以被提取為發(fā)射的光，從而實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。

紋理層也可以被構(gòu)造為在具有2mm的厚度時對于具有550nm的波長的光具有70％的透光率。因此，可以實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。

另外，紋理層和包封層可以具有彼此相同的折射率。因此，可以限制和/或防止光在紋理層和包封層之間的界面被反射，從而實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。包封層和紋理層可以包括彼此相同的材料，并且可以同時被熱固化以限制和/或防止在包封層和紋理層之間產(chǎn)生界面，從而避免光在所述界面處衰減。

同時，根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的發(fā)光裝置不限于上述示例實施例。

例如，上述示例實施例示出了具有彼此相同的剖面的多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)，但是多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)可以分別具有不同的剖面。

此外，上述示例實施例將發(fā)光裝置示出為發(fā)射白色光的發(fā)光裝置，但是發(fā)光裝置可以設置為發(fā)射除了白色光之外的光的發(fā)光裝置。

如上面闡述的，根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的至少一個示例實施例，多個同心的脊狀結(jié)構(gòu)中的每個可以設置在包封層的表面上，每個同心的脊狀結(jié)構(gòu)具有三角形形狀的剖面，在所述三角形形狀中從三角形形狀的距離包封層最遠的頂點到三角形形狀的底邊的垂直線與形成頂點的側(cè)邊分別形成小于或等于40度的角。這可以使從同心的脊狀結(jié)構(gòu)的表面反射的光的方向改變?yōu)橛砂l(fā)光裝置發(fā)射的光的方向，以有效地提取紋理層內(nèi)反射的光，從而實現(xiàn)發(fā)光裝置的高效率。因為可以抑制光(其在從LED發(fā)射的光之中具有最高的強度且以大約45度的入射角被包封層的表面接收)在同心的脊狀結(jié)構(gòu)的表面上的全反射，所以可以實現(xiàn)發(fā)光裝置的較高效率。

應該理解的是，這里描述的示例實施例應該僅以描述性的意義來考慮而不是出于限制性的目的。對根據(jù)示例實施例的每個裝置或方法內(nèi)的特征或方面的描述通常應該被認為可用于根據(jù)示例實施例的其它裝置或方法中的其它相似的特征或方面。盡管已經(jīng)具體地示出并描述了一些示例實施例，但是本領域的普通技術(shù)人員將理解得是，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下這里可以做出形式和細節(jié)上的改變。