發(fā)光器件封裝及包含該封裝的照明裝置的制造方法
【專利摘要】實(shí)施例提供一種發(fā)光器件封裝，其包含：主體；在所述主體上設(shè)置的發(fā)光器件；在所述主體和所述發(fā)光器件上設(shè)置的磷光體層；以及在所述磷光體層上設(shè)置的透鏡，用于通過對從所述發(fā)光器件發(fā)出的光進(jìn)行折射和反射來出射光。所述透鏡包括透鏡主體，并且，其中，所述透鏡主體包含：側(cè)部分；在所述透鏡主體的上表面的中心的凹陷，所述凹陷具有彎曲表面；以及在所述凹陷與所述側(cè)部分之間的邊緣部分，所述邊緣部分具有凸圓形的形狀。
【專利說明】
發(fā)光器件封裝及包含該封裝的照明裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]實(shí)施例設(shè)及一種發(fā)光器件封裝及包含該封裝的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管化ED)是一種半導(dǎo)體器件，能夠使用化合物半導(dǎo)體的特性將電轉(zhuǎn)化為 光W實(shí)現(xiàn)信號發(fā)送/接收或作為光源使用。
[0003] 作為發(fā)光器件例如Lm)或激光二極管化D)的核屯、材料，III-V族氮化物半導(dǎo)體由于 其物理和化學(xué)特性而受到關(guān)注。
[0004] 上述Lm)不含對環(huán)境有害的材料，比如在常規(guī)照明設(shè)備例如巧光燈和白識燈中所 用的隸化g)，因此很環(huán)保，具有W下優(yōu)點(diǎn)，諸如長的使用壽命和低功耗。因此，常規(guī)光源正在 加速被Lm)取代。使用包含上述發(fā)光器件和設(shè)置在其上的透鏡的常規(guī)發(fā)光器件封裝的當(dāng)前 的照明裝置的價(jià)格也越來越具有競爭力。因此，為了降低照明裝置的價(jià)格，需要發(fā)光器件封 裝具有更高的效率和更寬的視角。但是，通過折射光來發(fā)光的常規(guī)發(fā)光器件會不利地導(dǎo)致 顏色偏差和亮度偏差。同時(shí)，通過反射光來發(fā)光的常規(guī)發(fā)光器件封裝不利地具有窄的光分 布區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 實(shí)施例提供一種發(fā)光器件封裝，其可W降低色光偏差和亮度偏差同時(shí)盡可能增大 亮度分布區(qū)域，同時(shí)還提供一種包含該封裝的照明裝置。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種發(fā)光器件封裝，包括:主體;在所述主體上設(shè)置的發(fā)光器件； 在所述主體和所述發(fā)光器件上設(shè)置的憐光體層；W及在所述憐光體層上設(shè)置的透鏡，用于 通過對從所述發(fā)光器件發(fā)出的光進(jìn)行折射和反射來發(fā)光，其中，所述透鏡包含透鏡主體，并 且，其中，所述透鏡主體包含側(cè)部分、位于所述主體上表面中屯、中的具有彎曲表面的凹陷； W及在所述凹陷與所述側(cè)部分之間的具有凸圓形的邊緣部分。
[0007] 例如，所述透鏡主體可W另外包含在所述邊緣部分與所述凹陷之間的頂部部分。 所述透鏡可W另外包含被配置為從所述側(cè)部分朝與光軸垂直的方向突出的突起。
[000引例如，所述憐光體層可W設(shè)置在所述主體的整個(gè)上表面上W及所述發(fā)光器件的上 表面和側(cè)表面上。在與光軸垂直的方向上，所述透鏡可W具有與所述憐光體層相同的平面 區(qū)域。
[0009] 例如，所述發(fā)光器件可W在與光軸垂直的方向上具有不同的水平和垂直長度。所 述凹陷可W相對于光軸對稱，并且可W在光軸處最薄。
[0010] 例如，在所述凹陷最低頂點(diǎn)與從所述主體最外上表面延伸的虛擬參考表面之間的 垂直距離可W在0.37mm至0.57mm的范圍內(nèi)。該凹陷可W具有在0.44mm至0.74mm范圍的深 度。該凹陷可W位于與光軸間隔距離為L/4的點(diǎn)所限定的區(qū)域中（運(yùn)里L(fēng)為透鏡寬度）。該凹 陷可W具有在1.0mm至5.5mm范圍內(nèi)的曲率半徑。從所述主體的最上表面延伸的虛擬參考表 面到所述透鏡的最外上表面的高度可W是在0.81mm至1.11mm的范圍內(nèi)。從所述主體的最外 上表面延伸的虛擬參考表面到所述頂部部分的高度可W是在0.81mm至1.11mm的范圍內(nèi)。該 透鏡的頂部部分可W與光軸間隔開L/4距離(此處，L為該透鏡的寬度）。該L值可W是2.8mm。 該邊緣部分可W具有從0.1mm至0.5mm范圍內(nèi)的曲率半徑。該側(cè)部分可W相對于與光軸平行 的垂直線傾斜10°。
[0011] 該發(fā)光器件封裝可W另外包含在該透鏡的寬度方向上彼此間隔開的第一引線框 架和第二引線框架，該發(fā)光器件可W包含第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層， 并且，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層可W分別電連接至第一引線框架和第二引線 框架。
[0012] 在另一實(shí)施例中，一種照明裝置包含上述發(fā)光器件封裝W及在所述發(fā)光器件封裝 上方設(shè)置的光學(xué)部件。
[0013] 例如，在所述光學(xué)部件與所述透鏡之間的距離可W是40mm。在該光學(xué)部件處測量 的所述發(fā)光器件封裝的半最大值全寬可W在63mm至73mm的范圍內(nèi)。在該光學(xué)部件處測量的 在該發(fā)光器件封裝的中屯、與在與光軸垂直方向上與該中屯、間隔2.7mm的點(diǎn)之間的色差可W 在4%至5%的范圍內(nèi)。
【附圖說明】
[0014] 可W參考W下附圖來詳細(xì)描述布置和實(shí)施例，其中，類似的附圖標(biāo)記指代類似的 元件，其中：
[0015] 圖1是根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的截面圖；
[0016] 圖2是根據(jù)該實(shí)施例所述的圖1所示的發(fā)光器件的截面圖；
[0017] 圖3是根據(jù)實(shí)施例所述的照明裝置的截面圖；
[001引圖4是示出根據(jù)實(shí)施例和比較例所述的發(fā)光器件封裝的半最大值全寬度(半高寬， full widths at half maximum)的曲線圖；
[0019] 圖5A和圖5B是分別示出根據(jù)一個(gè)比較例的折射型發(fā)光器件封裝的平面圖像 (plane image)的視圖和視角分布的視圖；
[0020] 圖6A和圖6B是分別示出根據(jù)另一比較例的反射型發(fā)光器件封裝的平面圖像視圖 和視角分布的視圖；W及
[0021] 圖7A和圖7B是分別示出根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的平面圖像視圖和視角 分布的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下文中將附圖詳細(xì)描述本發(fā)明示例性實(shí)施例W有助于理解本發(fā)明。但是，實(shí)施例 可各種方式變更，并且，實(shí)施例的范圍不應(yīng)受限于W下描述。實(shí)施例意圖給本領(lǐng)域技術(shù) 人員提供更完整的解釋。
[0023] 在對于實(shí)施例的W下描述中，應(yīng)理解，當(dāng)將一元件稱作形成在另一元件"上"或 "下"時(shí)，其可W直接位于該另一元件"上"或"下"或在該兩個(gè)元件之間間接形成有一個(gè)或多 個(gè)中間元件。
[0024] 此外，還應(yīng)理解，在一元件"上"或"下"可W指在該元件向上方向和向下方向。
[0025] 此外，在說明書和權(quán)利要求中所用的相對術(shù)語"第一"、"第二"、"頂部/上部/上 方"、"底部/下部/下方"等可w用于將任何一物質(zhì)或元件與其他物質(zhì)或元件區(qū)分開，并非一 定表示在物質(zhì)或元件之間的任何物理關(guān)系或邏輯關(guān)系或特定次序。
[0026] 圖1是根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100的截面圖。
[0027] 圖1所示的發(fā)光器件封裝100可W包含主體110、發(fā)光器件120、憐光體層(或巧光物 質(zhì)層）13〇W及透鏡（lens)140。
[002引主體110可W由娃、合成樹脂或金屬形成。
[0029] 此外，圖1所示的發(fā)光器件封裝100可W另外包括第一引線框架（lead打ame)152 和第二引線框架154。在透鏡140的寬度方向上(例如，沿X軸），第一引線框架152和第二引線 框架154可W相互間隔開。第一引線框架152和第二引線框架154相互電分離(electrically separated),并且第一引線框架152和第二引線框架154用于給發(fā)光器件120提供電力。此 夕h第一引線框架152和第二引線框架154可W用于反射在發(fā)光器件120中產(chǎn)生的光W增強(qiáng) 照明效率，并且可W用于向外排放在發(fā)光器件120中產(chǎn)生的熱量。
[0030] 發(fā)光器件120可W被安裝在主體110上。盡管發(fā)光器件120可W具有垂直接合結(jié)構(gòu) (bonding S化UC化re)、水平接合結(jié)構(gòu)或倒裝型（flip-chip)接合結(jié)構(gòu)中的任一種，但是對 于發(fā)光器件120的接合結(jié)構(gòu)實(shí)施例不限于此。
[0031] 不論發(fā)光器件120的接合結(jié)構(gòu)如何，發(fā)光器件120可W包含第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有 源層(active layer)和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層。
[0032] 此外，發(fā)光器件120可W在發(fā)光二極管中來實(shí)現(xiàn)，并且可W包括能夠發(fā)出色光 (colored li曲t)諸如紅光、綠光、藍(lán)光或白光的彩色發(fā)光二極管或能夠發(fā)出紫外光的紫外 發(fā)光二極管中的至少一種。
[0033] 圖2是根據(jù)該實(shí)施例所述的圖1所示的發(fā)光器件120的截面圖。
[0034] 圖2所示的發(fā)光器件120是水平接合結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例。圖2所示的發(fā)光器件120可W 包括基板121、發(fā)光結(jié)構(gòu)122W及第一電極123A和第二電極123B。
[0035] 基板121可W包括導(dǎo)電材料或非導(dǎo)電材料。例如，基板121可W包含藍(lán)寶石(Ah化）、 GaN、SiC、al0、GaP、InP、Ga203、GaAs或Si中的至少一種。
[0036] 發(fā)光結(jié)構(gòu)122可W包含在基板121上按順序堆疊的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A、有源層 122B和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C。
[0037] 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A可W設(shè)置在基板121上，并且可W由例如滲雜有第一導(dǎo)電 滲雜物的III-V或II-VI族化合物半導(dǎo)體形成。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體層122A是η型半導(dǎo)體層時(shí)， 第一導(dǎo)電滲雜物可W是η型滲雜物并且可W包括51、66、511、56或了6，但不限于此。
[003引例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122Α可W包含具有AlxInyGa(i-x-y)N(0<x^，0<y^，0 < x+y < 1)成分的半導(dǎo)體材料。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A可W包括GaN、InN、AlN、InGaN、 AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP和InP中的任 意一種或多種。
[0039]有源層122B設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C之間，并且是 運(yùn)樣的一層:在該層中，通過第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A注入的電子(或空穴)與通過第二導(dǎo)電 半導(dǎo)體層122C注入的空穴（或電子)彼此相遇W發(fā)出具有由有源層122B的組成材料的固有 能帶確定的能量的光。有源層122B可W形成為單阱結(jié)構(gòu)（single-well struc化re)、多阱結(jié) 構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或量子線結(jié)構(gòu)中的至少一種結(jié)構(gòu)。
[0040]有源層 122B 可 w 包括具有 InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、 GaAs(InGaAs)/AlGaAs和GaP(InGaP)/AlGaP中的任意一種或多種的對結(jié)構(gòu)（pair structure)的阱層和勢壘層，但不限于此。該阱層可W由具有比該勢壘層的帶隙能量更低 的帶隙能量的材料形成。
[0041 ] 導(dǎo)電包覆層（conductive clad layerK未示出）可W形成在有源層122B的上方 和/或下方。該導(dǎo)電包覆層可W由具有比有源層122B的勢壘層具有更高的帶隙能量的半導(dǎo) 體形成。例如，該導(dǎo)電包覆層可W包括GaN、AlGaN、InAlGaN或超晶格結(jié)構(gòu)（ultra-lattice struc化re)。此外，該導(dǎo)電包覆層可W滲雜有η型或P型滲雜物。
[0042] 第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C可W設(shè)置在有源層122Β上，并且可W由半導(dǎo)體化合物形 成。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C可W由例如III-V或II-VI族化合物半導(dǎo)體形成。例如，第二導(dǎo)電 半導(dǎo)體層122C可W包括具有InxA^Gai-x-yN(0 <x^，0<y^，0<x+y成分的半導(dǎo)體材 料。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C可W滲雜有第二導(dǎo)電滲雜物。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電半導(dǎo)體層122C是P型半 導(dǎo)體層時(shí)，第二導(dǎo)電滲雜物可W是P型滲雜物，并且，可W包括例如Mg、ZnXa、Sr或Ba。
[0043] 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122A可W實(shí)施為η型半導(dǎo)體層，并且，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層122C可 W實(shí)施為Ρ型半導(dǎo)體層?；蛘?，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層122Α可W實(shí)施為Ρ型半導(dǎo)體層，第二導(dǎo)電半 導(dǎo)體層122C可W實(shí)施為η型半導(dǎo)體層。
[0044]發(fā)光結(jié)構(gòu)122可W實(shí)施為選自η-ρ結(jié)結(jié)構(gòu)、ρ-η結(jié)結(jié)構(gòu)、η-ρ-η結(jié)結(jié)構(gòu)和ρ-η-ρ結(jié)結(jié)構(gòu) 中的任意一種。
[0045] 第一電極123Α和第二電極123Β中的每一個(gè)可W由侶（Α1)、鐵（Ti)、銘（Cr)、儀 (Ni)、銅(化)或金(Au)中的至少一種形成，并且可W形成為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
[0046] 第一電極123A可W經(jīng)由第一導(dǎo)線124A電連接至第一引線框架152,第二電極123B 可W經(jīng)由第二導(dǎo)線124B電連接至第二引線框架154。在圖1中，第一導(dǎo)線124A和第二導(dǎo)線 124B未示出。
[0047] 此外，盡管發(fā)光器件120在圖1中被示為設(shè)置在第二引線框架154上，但實(shí)施例不限 于此。也就是說，在其他實(shí)施例中，發(fā)光器件120可W設(shè)置在第一引線框架152上，并且可W 形成在第一引線框架152和第二引線框架154的上方，或者可W設(shè)置在主體110上。
[0048] 此外，發(fā)光器件120的水平長度和垂直長度可W彼此不同或彼此相同。發(fā)光器件 120的水平長度指的是沿與光軸LX(例如y軸)垂直的X軸的長度，發(fā)光器件120的垂直長度指 的是沿與光軸LX垂直的Z軸的長度?；蛘?，發(fā)光器件120的水平長度指的是沿與光軸LX垂直 的Z軸的長度，發(fā)光器件120的垂直長度指的是沿與光軸LX垂直的X軸的長度。
[0049] 同時(shí)，再次參看圖1，憐光體層130設(shè)置在主體110和發(fā)光器件120的上方。更具體 地，憐光體層130可W設(shè)置在主體110的整個(gè)上表面上W及發(fā)光器件120的上表面和側(cè)表面 上。憐光體層130可W具有共形的形式山〇址〇^曰1 form)。也就是說，憐光體層130的厚度在 主體110上W及在發(fā)光器件120的上表面和側(cè)表面上是均勻的。
[0050] 此外，透鏡140在與光軸LX(例如X軸或y軸)垂直的方向的平面面積可W與憐光體 層130的平面面積相同。
[0051] 此外，憐光體層130可W包括憐光體(或憐光材料），并且所述憐光體可W改變從發(fā) 光器件120發(fā)出的光的波長。盡管所述憐光體可W選自YAG系（YAG-based)、TAG系、娃酸鹽 系、硫化物系和氮化物系的波長改變材料，能夠?qū)陌l(fā)光器件120產(chǎn)生的光改變?yōu)榘坠?，?是對于憐光體的種類本實(shí)施例不限于此。
[0052] 所述YAG系和TAG系的憐光體可 W選自（Y，Tb，Lu，Sc，La，Gd，Sm)3(Al，Ga，In，Si, Fe)5(0，S)12:Ce，并且，所述娃酸鹽系的憐光體可W選自（Sr，Ba，Ca，Mg)2Si04:化u，F(xiàn)，Cl)。
[0053] 此夕h所述基于硫化物的憐光體可W選自（Ca，Sr)S:化和（Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S4: Eu，并且，所述基于氮化物的憐光體可W選自（S;r,Ca,Si,Al,0)N:Eu(例如CaAlSiN4:Euβ- SiA10N:Eu)或基于Ca-αSiA10N:Eu系的（Cax，My)(Si，Al)12(0，N)16(運(yùn)里，M是Eu、Tb、化或 化中的至少一種，0. 〇5<(x+y)<〇. 3，0.02<x<0.27且0.03<y<0.3)。
[0054] 紅光憐光體可W是氮化物系的含氮憐光體，例如(化AlSiN3:Eu)。與硫化物系的憐 光體相比，氮化物系的紅光憐光體在抵抗對于諸如熱量和潮濕等外部環(huán)境具有更高的可靠 性并且變色的可能性也降低。
[0055] 同時(shí)，透鏡140設(shè)置在憐光體層130上，并用于折射和反射從發(fā)光器件120發(fā)出的光 W向外發(fā)出光。
[0056] 透鏡140可W包括透鏡主體B和突起(或凸緣)F。該主體可W包含側(cè)部分S、凹陷RE、 頂部部分T和邊緣部分E。
[0057] 凹陷Re可W位于透鏡主體B的上表面的中屯、中。也就是說，凹陷RE的最低頂點(diǎn)AP可 W位于光軸LX上。運(yùn)里，凹陷RE可W相對于光軸LX對稱。也就是說，凹陷RE可W具有在X或Z 軸中的至少一個(gè)方向上相對于光軸LX對稱的截面形狀。運(yùn)里，凹陷RE的平面形狀也可W相 對于光軸LX對稱。此外，凹陷RE可W包含彎曲表面或平坦表面。
[0058] 側(cè)部分S可W相對于與光軸LX平行的垂直線化傾斜，或者可W形成為與垂直線化 平行。
[0059] 頂部部分T可W位于邊緣部分E與凹陷RE之間，并且可W視情況省略。
[0060] 盡管邊緣部分E可W位于頂部部分T與側(cè)部分S之間，但是實(shí)施例不限于此。當(dāng)頂部 部分T省略時(shí)，邊緣部分E可W位于凹陷RE與側(cè)部分S之間。此外，盡管邊緣部分E可W具有凸 圓形的截面形狀，但是對于邊緣部分E的截面形狀實(shí)施例不限于此。
[006。 此外，突起F可W沿與光軸LX垂直的方向（例如，沿X軸或Z軸中的至少一者)從透鏡 主體B的側(cè)部分S突起。
[0062] 此外，盡管透鏡140可W在光軸LX處最薄，但是實(shí)施例不限于此。此處，透鏡140在 光軸LX處的厚度對應(yīng)于在透鏡140的凹陷RE的最低頂點(diǎn)AP與憐光體層130之間的距離。
[0063] 根據(jù)上述實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100可W應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如，發(fā)光器件封 裝100可W應(yīng)用于照明裝置，例如背光單元、發(fā)光單元、指示器裝置、燈具和街燈。
[0064] 下文將參考圖3詳細(xì)描述根據(jù)一實(shí)施例所述的照明裝置。
[0065] 圖3是根據(jù)一實(shí)施例所述的照明裝置200的截面圖。
[0066] 圖3所示的照明裝置200可W包含發(fā)光器件封裝100、電路板210和光學(xué)部件220。運(yùn) 里，發(fā)光器件封裝100與在圖1中所示的發(fā)光器件封裝100相同，并且因此用相同的附圖標(biāo)記 來指示，相關(guān)重復(fù)描述也會省略。
[0067] 發(fā)光器件封裝100可W安裝在電路板210上。電路板210可W形成有電極圖案，該電 極圖案將用于供電的適配器與發(fā)光器件封裝100相互連接。
[0068] 例如，碳納米管電極圖案可W形成在電路板210的上表面上W將發(fā)光器件封裝100 與該適配器相互連接。
[0069] 電路板210可W是印刷電路板(PCB)，其由聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚碳酸醋 (PC)或娃(Si)組成，并且，設(shè)置有多個(gè)發(fā)光器件封裝100,并且可W形成為膜形狀。
[0070] 此外，電路板210可W選自單層PCB、多層PCB、陶瓷板、金屬忍PCB等。
[0071] 光學(xué)部件220可W設(shè)置在發(fā)光器件封裝100的上方。光學(xué)部件220可W與發(fā)光器件 封裝100間隔開第一規(guī)定距離dl。此處，第一規(guī)定距離dl可W定義為從光學(xué)部件220的下表 面22到發(fā)光器件封裝100的上表面的距離。在光學(xué)部件220與電路板210之間的間隔可W填 充W空氣，或者可W填充W導(dǎo)光板(未示出）。當(dāng)在光學(xué)部件220與電路板210之間的間隔被 填充W空氣時(shí)，第一規(guī)定距離dl可W被稱作氣隙。
[0072] 光學(xué)部件220可W形成為單層或多層，并且可W在可W最上層上或任一層的表面 上設(shè)置外凸和內(nèi)凹圖案。該外凸和內(nèi)凹圖案可W采取沿發(fā)光器件封裝100布置的條帶形式。
[0073] 視情況，光學(xué)部件220可W由至少一片形成。例如，光學(xué)部件220可W選擇性地包含 例如擴(kuò)散片、棱鏡片和亮度增強(qiáng)片。該擴(kuò)散片可W用于對從發(fā)光器件封裝100發(fā)出的光進(jìn)行 擴(kuò)散，并且可W在其上表面上形成有外凸和內(nèi)凹圖案W增強(qiáng)擴(kuò)散效果。該棱鏡片用于將經(jīng) 擴(kuò)散的光引導(dǎo)到出射區(qū)域。亮度增強(qiáng)片用于增強(qiáng)亮度。
[0074] 下文中將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)比較例所述的發(fā)光器件封裝和根據(jù)實(shí)施例所述 的發(fā)光器件封裝。
[0075] 在根據(jù)比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的情況中，從發(fā)光器件發(fā)出的光可W經(jīng) 透鏡反射并在與光軸垂直的方向中出射。此外，在根據(jù)比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝 的情況中，從發(fā)光器件發(fā)出的光可W經(jīng)透鏡折射并被出射到該透鏡的頂部部分和側(cè)部分。
[0076] 與折射型發(fā)光器件封裝相比，比較例的反射型發(fā)光器件封裝具有較少的色差和亮 度偏差，但是具有窄的亮度分布區(qū)域。也就是說，與反射型發(fā)光器件封裝相比，比較例的折 射型發(fā)光器件封裝具有更寬的亮度分布區(qū)域，但是會導(dǎo)致色差和亮度偏差。
[0077] 為了解決各個(gè)比較例中的反射型發(fā)光器件封裝和折射型發(fā)光器件封裝的問題，根 據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100可W被配置為使得透鏡140對從發(fā)光器件120出射的光進(jìn) 行反射和折射。因此，與根據(jù)比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝相比，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā) 光器件封裝100可W具有更寬的亮度分布區(qū)域，并且與根據(jù)另一比較例所述的折射型發(fā)光 器件封裝相比，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100可W具有較少的色差和亮度偏差。
[0078] 下文中將參考圖1所示實(shí)例描述根據(jù)實(shí)施例所述的反射型兼折射型發(fā)光器件封裝 100的特性，其被設(shè)計(jì)為比根據(jù)一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝具有更寬的亮度分布 區(qū)域，并且比根據(jù)另一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝具有更少的色差和亮度偏差。
[0079] 當(dāng)從凹陷RE的最低頂點(diǎn)AP到自透鏡主體B的最外上表面112延伸的虛擬參考表面 RS之間的垂直距離T1增加時(shí)，亮度分布也會增加，并且亮度分布增加的程度會隨著曲率的 效應(yīng)而增加。垂直距離T1可W在0.37mm至0.57mm的范圍內(nèi)，例如，0.47mm。
[0080] 此外，從主體110的最外上表面112延伸的虛擬參考表面RS到透鏡140最上表面142 之間的高度肝TW在0.81mm至1.11mm的范圍內(nèi)。此處，最上表面142可W位于頂部部分T中。 因此，從主體110最外上表面112延伸的虛擬參考表面RS到頂部部分T的垂直高度可W在 0.81mm至1.11mm的范圍內(nèi)。
[0081 ] 凹陷RE的深度D可W通過從高度Η中減去垂直距離T1來計(jì)算，并且，可W在從 0.44mm至0.74mm的范圍內(nèi)，例如，0.49mm。
[0082] 此外，凹陷RE可W位于位置xl與x2之間，位置xl和位置x2分別與光軸LX的中屯、（X =0)間隔開第二規(guī)定距離d21和d22。此處，第二規(guī)定距離d21和d22可W通過W下方程式1來 表示。第二一規(guī)定距離d21和第二二規(guī)定距離d22可W是相同的。
[0083] 方程式1
[0084] d2 -- 4'
[0085] 此處，d2表示第二規(guī)定距離d21和d22中的任一者，并且，L是透鏡140的總寬度并且 可W由W下方程式2來表示。
[00化]方程式2 [0087] L = L1+2XL2
[008引此處，L1可W是透鏡主體B的寬度，L2可W是突起F的突出長度。例如，L1可W是 2.8111111，1^2可^是0.1111111，1^可^ 是3.0mm。
[0089] 當(dāng)透鏡140的總體寬度L為3mm時(shí)，凹陷RE可W位于與透鏡140中屯、（X = 0)間隔開 0.75mm的位置(x = 0.75)之間。也就是說，xl可W是-0.75并且x2可W是0.75。透鏡140的頂 部部分T與光軸LX(x = 0)間隔第二規(guī)定距離d2,如方程式1所表示。因此，頂部部分T可W與 透鏡140的中屯、(x = 0)間隔開0.75mm或0.75mm W上。
[0090] 此外，當(dāng)凹陷RE的第一曲率半徑R1增加時(shí)，反射到透鏡140中的光的比例也會增 加，從而導(dǎo)致亮度分布、色差和亮度偏差的減少。反之，當(dāng)凹陷RE的第一曲率半徑R1減少時(shí)， 反射到透鏡140中的光的比例會減少，從而導(dǎo)致亮度分布、色差和亮度偏差的增加。當(dāng)?shù)谝?曲率半徑R1為平坦時(shí)例如大于5.5mm時(shí)，亮度分布可W減少到62mm而色差可W減少3%或小 于3%?？紤]到W上因素，為了將色差和亮度偏差最小化同時(shí)盡可能拓寬亮度分布，凹陷RE 的第一曲率半徑R1可W是在1.0mm至5.5mm的范圍內(nèi)，例如，1.5mm。
[0091] 此外，邊緣部分E的第二曲率半徑R2可W通過用于制造透鏡140的射出成型工藝來 決定。例如，邊緣部分E的第二曲率半徑R2可W在0.1mm至0.5mm的范圍內(nèi)，例如，0.1mm。
[0092] 此外，側(cè)部分S可W相對于與光軸LX平行的垂直線化傾斜10°的角度Θ。當(dāng)傾斜角度 Θ為10° W下時(shí)，亮度分布的改善會很有限。當(dāng)傾斜角度Θ為10° W上，亮度分布會減少。
[0093] 下文將參考附圖描述根據(jù)實(shí)施例所述的包含具有上述特征的發(fā)光器件封裝100的 照明裝置200的色差、亮度偏差和亮度分布，并將其與根據(jù)一比較例所述的反射型發(fā)光器件 封裝和根據(jù)另一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝進(jìn)行了比較。
[0094] 此處，使用水平長度為1050mm且垂直長度為580mm的發(fā)光器件120，并且，是在光學(xué) 部件220與發(fā)光器件封裝100間隔第一規(guī)定距離dl40mm的情況對視角進(jìn)行了測量，運(yùn)是因?yàn)?為了解照明分布所需的透鏡140的視角可W具有各種圓形和屯、形形狀中的任何一種。此外， 在如圖3所示的在光學(xué)部件220上的兩個(gè)點(diǎn)P1和P2處測量色差和半最大值全寬度(FWHM)。此 處，第一點(diǎn)P1是在X軸負(fù)方向上與光軸LX間隔第Ξ規(guī)定距離d3的點(diǎn)，第二點(diǎn)P2是在X軸正方 向上與光軸LX間隔第四規(guī)定距離d4的點(diǎn)。第Ξ規(guī)定距離d3和第四規(guī)定距離d4均設(shè)置為 2.7mm〇
[00M]下文首先將描述亮度分布。該亮度分布可W通過半最大值全寬(FWHM)和視角來了 解。
[0096]圖4是根據(jù)實(shí)施例和比較例所述的發(fā)光器件封裝的半最大值全寬的曲線圖。水平 軸表示與寬度方向?qū)?yīng)的沿X軸的距離，垂直軸表示光的歸一化強(qiáng)度。
[0097] 參見圖4,對根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100的FWHM 306進(jìn)行了測量，并發(fā)現(xiàn) 其大于根據(jù)一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的FWHM 302,并且小于根據(jù)另一比較例所 述的折射型發(fā)光器件封裝的FWHM 304。因此，可W 了解，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝 100的亮度分布區(qū)域?qū)捰诟鶕?jù)一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的亮度分布區(qū)域，但是 窄于根據(jù)另一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝的亮度分布區(qū)域。
[0098] 更具體地，如圖3所示的在光學(xué)部件220處測量的根據(jù)一比較例所述的折射型發(fā)光 器件封裝的FWHM為81mm，根據(jù)另一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的FWHM為52mm，而根 據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的FWHM可W在63mm至73mm的范圍內(nèi)，例如，68mm。
[0099] 圖5A和圖5B分別示出根據(jù)一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝的平面圖像和視 角分布的視圖。
[0100] 圖6A和圖6B分別示出根據(jù)另一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的平面圖像和 視角分布的視圖。
[0101] 圖7A和圖7B分別圖示根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件的平面圖像和視角分布。
[0102] 考慮到根據(jù)圖7A所示的根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的出射圖像，可W 了解， 其亮度分布區(qū)域窄于圖5A所示的根據(jù)一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝的亮度分布區(qū) 域，但是寬于圖6A所示的根據(jù)另一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的亮度分布區(qū)域。
[0103] 接下來，將描述亮度偏差，也就是說亮度均勻性。
[0104] 在圖5B、圖6B和圖7B所示的各個(gè)曲線圖中，水平軸表示角度，而垂直軸表示光的強(qiáng) 度。此外，圖5B、圖6B和圖7B分別表示沿著發(fā)光器件的長軸(major axis)的視角分布312、 322和332, W及沿著發(fā)光器件短軸(minor axis)的視角分布314、324和334。
[0105] 可W 了解，在圖7B所示的根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100的沿長軸332和短軸 3%的亮度分布要優(yōu)于在圖5B所示的根據(jù)一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝的沿長軸 312和短軸314的亮度分布。根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的亮度分布可W具有97%的極 高值。
[0106] 接下來，將描述色差。
[0107] 根據(jù)一比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝的色差為約14%，根據(jù)另一比較例所述 的反射型發(fā)光器件封裝的色差為約3%。另一方面，在光學(xué)部件220處測量的在根據(jù)實(shí)施例 所述的發(fā)光器件封裝100的中屯、(x = 〇)與和該中屯、間隔2.7mm的點(diǎn)P1和P2之間的色差在4% 至5%的范圍內(nèi)，例如約4%。色差百分值被定義為在色溫中的比例變化。例如，當(dāng)色溫為 3000K且色差為3 %時(shí)，運(yùn)表示發(fā)生了 90K的色差。
[0108] 如上所述，可W 了解，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝的色差要小于根據(jù)一比較 例所述的折射型發(fā)光器件封裝的色差，大于根據(jù)另一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝的 色差。運(yùn)可W在圖5A、圖6A和圖7A中得到證實(shí)。也就是說，圖7A所示的根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā) 光器件封裝100的色差要小于圖5A所示的根據(jù)比較例所述的發(fā)光器件封裝的出射圖像的色 差D
[0109] 結(jié)論，如上所述，與根據(jù)一比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝相比，根據(jù)實(shí)施例所 述的發(fā)光器件封裝具有更高的視角。運(yùn)就意味著，與根據(jù)一比較例所述的發(fā)光器件封裝相 比，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝具有更寬的光擴(kuò)散區(qū)域，即更寬的亮度分布區(qū)域。此 夕h與根據(jù)比較例所述的折射型發(fā)光器件封裝相比，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝具有 更少的色差和更少的亮度偏差。運(yùn)樣，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝具有根據(jù)一比較例 所述的折射型發(fā)光器件封裝所提供的寬亮度分布的優(yōu)勢W及根據(jù)另一比較例所述的反射 型發(fā)光器件封裝所提供的小亮度偏差和小色差的優(yōu)勢。也就是說，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光 器件封裝能夠盡可能地增大亮度分布區(qū)域同時(shí)能夠減小色差和亮度偏差。
[0110] 此外，由于根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100具有高的視角，所W圖3所示的第 一規(guī)定距離dl可W減小，從而可W提供具有改進(jìn)的薄型設(shè)計(jì)的照明裝置200。
[0111] 此外，與出射相同光量的根據(jù)比較例所述的反射型發(fā)光器件封裝相比，根據(jù)實(shí)施 例所述的具有高視角的發(fā)光器件封裝100可W減少發(fā)光器件120的數(shù)量，從而通過降低成本 來實(shí)現(xiàn)價(jià)格優(yōu)勢。
[0112] 此外，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝100、透鏡140和發(fā)光器件120可W彼此一體 形成。因而，與透鏡140和發(fā)光器件120彼此間隔開的情況相比，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件 封裝100可W達(dá)成增大的照明效率。
[0113] 如上所述，由于通過折射光和反射光來出射光，根據(jù)實(shí)施例所述的發(fā)光器件封裝 和包含該發(fā)光器件封裝的照明裝置可W實(shí)現(xiàn)比常規(guī)折射型發(fā)光器件封裝更低的色差和亮 度偏差，W及比常規(guī)反射型發(fā)光器件封裝更寬的亮度分布區(qū)域。
[0114] 盡管已經(jīng)參考多個(gè)說明性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 W在本發(fā)明原理精神范圍內(nèi)做出眾多其他修改和實(shí)施例。更具體地，可W對在說明書、附圖 和所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的主題組合布置的組成部分和/或布置中做出各種變化和修改。 除了在組成部分和/或布置中的變化和修改W外，替代使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是一目 了然。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)光器件封裝，包括： 主體； 在所述主體上設(shè)置的發(fā)光器件； 在所述主體和所述發(fā)光器件上設(shè)置的磷光體層；以及 在所述磷光體層上設(shè)置的透鏡，用于通過對從所述發(fā)光器件發(fā)出的光進(jìn)行折射和反射 來出射光， 其中，所述透鏡包括透鏡主體，并且， 其中，所述透鏡主體包括： 側(cè)部分； 在所述透鏡主體的上表面的中心處的凹陷，所述凹陷具有彎曲表面；以及 在所述凹陷與所述側(cè)部分之間的邊緣部分，所述邊緣部分具有凸圓形的形狀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中，所述透鏡主體另外包括位于所述邊緣部 分與所述凹陷之間的頂部部分。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中，所述透鏡另外包括突起，所述突起被配 置為從所述側(cè)部分在與光軸垂直的方向上突出。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中，在所述凹陷的最低頂點(diǎn)與從所述主體的 最外上表面延伸的虛擬參考表面之間的垂直距離在0.37mm至0.57mm的范圍內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件封裝，其中，所述透鏡的頂部部分與光軸間隔開L/4， 其中，L為所述透鏡的寬度。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，另外包括在所述透鏡的寬度方向上彼此間隔 開的第一引線框架和第二引線框架， 其中，所述發(fā)光器件包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，并且， 其中，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層分別電連接至所述第一引線框 架和所述第二引線框架。7. -種照明裝置，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件封裝；以及 在所述發(fā)光器件封裝的上方設(shè)置的光學(xué)部件。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其中，在所述光學(xué)部件與所述透鏡之間的距離為 40mm 〇9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明裝置，其中，在所述光學(xué)部件處測量的所述發(fā)光器件封裝 的半最大值全寬度在63mm至73mm的范圍內(nèi)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明裝置，其中，在所述光學(xué)部件處測量的在與光軸垂直的 方向上所述發(fā)光器件封裝的中心與和所述中心間隔2.7mm的點(diǎn)之間的色差在4%至5%的范 圍內(nèi)。
【文檔編號】H01L33/58GK105870309SQ201610083846
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月6日
【發(fā)明人】朱洋賢, 樸相俊
【申請人】Lg伊諾特有限公司