可用于全部或部分取代所有的藍(lán)光發(fā)光二極管陣列)以及一第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體64b，其中藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a包含多個(gè)藍(lán)光發(fā)光二極管管芯(圖未不出)，此些藍(lán)光發(fā)光二極管管芯以多維度方式(如:Z字分布、交叉分布、π字型分布等)串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)連接，用于使發(fā)光二極管陣列64a可以承受高于一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光磊晶結(jié)構(gòu)的順向電壓及/或操作電流。四個(gè)藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a通過固定材料(圖未示出)設(shè)置于載體62的四個(gè)第一區(qū)域62a上。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體64b覆蓋設(shè)置于藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a之上。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體64b的發(fā)射光如黃色、紅色、或綠色。
[0081]如圖6A所示，本實(shí)施例的第二光電元件66包含一紅光發(fā)光二極管陣列(也可采用單一紅光發(fā)光二極管管芯)，設(shè)置于載體62的第二區(qū)域62b之上。藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a與紅光發(fā)光二極管陣列具有一適當(dāng)間隔，用于避免紅光發(fā)光二極管陣列吸收藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a的光源。此外，若藍(lán)光發(fā)光二極管陣列、紅光發(fā)光二極管陣列或其二者設(shè)置于一個(gè)阻礙彼此間的光線傳遞的凹槽結(jié)構(gòu)之中、或具有較大的邊緣以擴(kuò)大與相鄰發(fā)光二極管陣列間的距離、或有遮光結(jié)構(gòu)設(shè)置于紅藍(lán)發(fā)光二極管陣列之間，例如遮光板69也可以避免紅光發(fā)光二極管陣列吸收藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a的光線。
[0082]標(biāo)準(zhǔn)化供電系統(tǒng)可通過導(dǎo)線(圖未示出)分別與多維度發(fā)光裝置60的電極60b電連接。如圖6A所示，電極60b、第一光電元件64及第二光電元件66以多條導(dǎo)線60a相串聯(lián)，第一光電元件64及第二光電元件66分別產(chǎn)生一第一光線及一第二光線并混合成一混合光。較佳者，此混合光的色溫的范圍約介于2500K至3800K ;更佳者，可為具有3000K的色溫者，或者此混合光屬于暖白光(warm white)。
[0083]由于紅光發(fā)光二極管發(fā)光效率隨溫度上升而衰減的狀況較為顯著。因此，如圖6A所示，為冷卻紅光發(fā)光二極管陣列，解決發(fā)光功率因溫度升高而衰減的問題點(diǎn)，紅光發(fā)光二極管陣列下方設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)68，亦即散熱結(jié)構(gòu)位于第二光電元件66與載體62之間。散熱結(jié)構(gòu)68如鰭片、風(fēng)扇、熱管、液體冷卻裝置、高熱導(dǎo)系數(shù)材料、多孔材料等。此外，散熱結(jié)構(gòu)68更可以選擇性地使得第二光電元件66的位置高于一藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a，如此，當(dāng)覆蓋一光學(xué)透鏡于多維度發(fā)光裝置60之上時(shí)，位于靠近光學(xué)透鏡的光學(xué)軸線位置的第二光電元件66可以達(dá)到較設(shè)置于多維度發(fā)光裝置60外圍位置(如圖1A?圖4的實(shí)施例)更佳的光摘出。而第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體64b中若含有可以對(duì)光線造成散射的顆粒(如熒光粉、散射粒子等)，即使將第一光電元件64設(shè)置于多維度發(fā)光裝置60的外圍位置，也可以通過這些散射顆粒幫助第一光電元件64的光線向外射出。
[0084]為使混合光呈現(xiàn)均勻的光色及/或演色性，第一光電元件64與第二光電元件66的發(fā)光面積較佳以2:1至5:1的比例配置于載體62上(相關(guān)附圖僅用以說明，是故并未繪不實(shí)際比例)；選擇性地，在一實(shí)施例中，第一光電元件64的藍(lán)光發(fā)光功率與第二光電元件66的紅光發(fā)光功率比值介于2至5之間。
[0085]在一實(shí)施例中，第一光電元件64及第二光電元件66與標(biāo)準(zhǔn)化供電系統(tǒng)以串聯(lián)模式電性接合，使得藍(lán)光發(fā)光二極管陣列64a及紅光發(fā)光二極管陣列可在高電壓及低電流操作下，達(dá)到低能量損耗操作(相對(duì)于非發(fā)光二極管陣列)，同時(shí)簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)化供電系統(tǒng)與多維度發(fā)光裝置間的電路。本發(fā)明的元件間也可采并聯(lián)或串并聯(lián)混合方式，故不以上述說明態(tài)樣為限。
[0086]圖6C例示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的多維度發(fā)光裝置60。如前所述，若第二光電元件66的組成材料會(huì)吸收來自第一光電元件64的光線，多維度發(fā)光裝置60的發(fā)光效率將因此降低。在本實(shí)施例中，載體62具有一凹槽結(jié)構(gòu)70，第二光電元件66設(shè)置于此凹槽結(jié)構(gòu)70之中。凹槽結(jié)構(gòu)70在第一光電元件64與第二光電元件66間形成光線行進(jìn)的障礙，如此可以降低第一光電元件64的光線被第二光電元件66吸收的機(jī)率，進(jìn)而提升多維度發(fā)光裝置60整體的發(fā)光效率。凹槽結(jié)構(gòu)70可為一單向開放的槽孔或多向開放的槽孔，例如:盲孔或溝道。
[0087]此外，凹槽結(jié)構(gòu)70中更可以設(shè)置一反射層71。此反射層71可以反射第二光電元件66射向反射層的光線以提高其離開凹槽結(jié)構(gòu)70的機(jī)率。換言之，第二光電元件66的光線較不易被局限于凹槽結(jié)構(gòu)70之中。再者，凹槽結(jié)構(gòu)70上更可以填入一透光材料72以覆蓋第二光電元件66。此透光材料72對(duì)于第二光電元件66所發(fā)出的光線呈現(xiàn)透明，并且可以保護(hù)第二光電元件66免于受到外力、濕氣、溫度等的影響。透光材料72若形塑成一特定外型，也可以作為一光學(xué)透鏡。此光學(xué)透鏡如凸透鏡、凹透鏡、Fresnel透鏡等。
[0088]如圖6D所示，在另一實(shí)施例中，第一光電元件64及第二光電元件66之上還可以設(shè)置一罩體結(jié)構(gòu)73。罩體結(jié)構(gòu)73可以保護(hù)其內(nèi)的元件。且第一光電元件64及第二光電元件66所發(fā)出的光線可在罩體結(jié)構(gòu)73內(nèi)進(jìn)行混光。罩體結(jié)構(gòu)73由透光材料構(gòu)成，其內(nèi)也可以包含散光、光轉(zhuǎn)換等結(jié)構(gòu)，相關(guān)說明請(qǐng)參照本案申請(qǐng)人的中國(guó)臺(tái)灣申請(qǐng)案第099141373號(hào)，其并援引為本案的一部分。
[0089]如圖6E所示，第一光電元件64及第二光電元件66之間尚可以形成一隔熱結(jié)構(gòu)74。第一光電元件64及第二光電元件66的溫度系數(shù)(Temperature Coefficient)通常存有差異，例如，如前所述，相較于藍(lán)光發(fā)光二極管，紅光發(fā)光二極管發(fā)光效率隨溫度上升而衰減的狀況較為顯著。此隔熱結(jié)構(gòu)74可以避免光電元件之間的溫度交互影響，特別是高溫元件將熱傳遞至低溫元件。隔熱結(jié)構(gòu)74可以環(huán)繞其中一個(gè)或數(shù)個(gè)同類元件，例如，隔熱結(jié)構(gòu)74可以環(huán)繞一個(gè)或數(shù)個(gè)第一光電元件64、或一個(gè)或數(shù)個(gè)第二光電元件66。隔熱結(jié)構(gòu)74可以設(shè)置于載體62中使第一光電元件64及第二光電元件66彼此熱分離，如第6E所示。然而，隔熱結(jié)構(gòu)74也可以設(shè)置于光電元件之下以避免向下傳遞熱量或由下方接收熱量，例如，隔熱結(jié)構(gòu)74可以設(shè)置于反射層71與載體62之間、或光電元件與載體62之間。
[0090]上述的實(shí)施例僅用來例舉本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的范疇。任何熟悉此技術(shù)者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)光裝置，包含: 載體，包含一凹槽結(jié)構(gòu)； 第一光電元件，包含: 藍(lán)光發(fā)光二極體管芯，設(shè)置于上述凹槽結(jié)構(gòu)的周圍；及 第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體，覆蓋于上述藍(lán)光發(fā)光二極體管芯上，且未覆蓋上述凹槽結(jié)構(gòu)；以及第二光電元件，設(shè)置于上述凹槽結(jié)構(gòu)之中，上述藍(lán)光發(fā)光二極體管芯與上述第二光電元件的溫度系數(shù)不同； 其中，上述第一光電元件及上述第二光電元件分別產(chǎn)生一第一光線及一第二光線，上述第一光線與上述第二光線混合成一混合光。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述凹槽結(jié)構(gòu)包含單向開放的槽孔或多向開放的槽孔。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述凹槽結(jié)構(gòu)包含一反射層。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述凹槽結(jié)構(gòu)包含一透光材料覆蓋第二光電元件。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，更包含一罩體結(jié)構(gòu)，覆蓋上述第一光電元件及上述第二光電元件。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，更包含一隔熱結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體包含一種黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述第二光電元件至少包含一或多顆紅光發(fā)光二極體管芯。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述第二光電元件包含一或多顆綠光發(fā)光二極體管芯。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中上述混合光具有2500K至3800K的色溫。
【專利摘要】一種發(fā)光裝置，包含：載體，包含一凹槽結(jié)構(gòu)；第一光電元件，包含：藍(lán)光發(fā)光二極體管芯，設(shè)置于上述凹槽結(jié)構(gòu)的周圍；及第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換體，覆蓋于上述藍(lán)光發(fā)光二極體管芯上，且未覆蓋上述凹槽結(jié)構(gòu)；以及第二光電元件，設(shè)置于上述凹槽結(jié)構(gòu)之中，上述藍(lán)光發(fā)光二極體管芯與上述第二光電元件的溫度系數(shù)不同；其中，上述第一光電元件及上述第二光電元件分別產(chǎn)生一第一光線及一第二光線，上述第一光線與上述第二光線混合成一混合光。第二光電元件設(shè)置于此凹槽結(jié)構(gòu)之中。凹槽結(jié)構(gòu)在第一光電元件與第二光電元件間形成光線行進(jìn)的障礙，如此可以降低第一光電元件的光線被第二光電元件吸收的機(jī)率，進(jìn)而提升發(fā)光裝置整體的發(fā)光效率。
【IPC分類】H01L33-48, H01L25-075
【公開號(hào)】CN104681694
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510087265
【發(fā)明人】謝明勛, 沈建賦, 洪詳竣, 柯淙凱, 王希維, 韓政男
【申請(qǐng)人】晶元光電股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2011年3月8日
【公告號(hào)】CN102374496A, CN102374496B