[發明專利]含有致冷芯片的光學裝置

無效

• 申請號: 200710306348.3
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101471333A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 許廷煒;謝和銘;李豪強;黃鴻鈞
• 申請（專利權）人: 友嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/38
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉國偉

技術領域

本發明涉及發光裝置。具體來說，本發明是一種可以產生均勻光度，以及低發散性，頻帶寬較窄的發光裝置。更具體來說，本發明的發光裝置是包含致冷芯片和至少一個激光二極管芯片以及至少一個發光二極管芯片的發光裝置。

背景技術

激光二極管具有體積小，效益高，消耗功率小，使用壽命高，并且容易由電流大小來調制其輸出功率的優點。而其應用范圍與波長相關，短波長(390～950納米)的激光主要用于光盤驅動器，激光打印機，條碼機，掃描儀等光信息和顯示用途，而長波長(980～1500納米)的激光主要用于光纖通信。激光二極管發光特性為橢圓形出光，且低發散性，高強度，且頻帶寬較窄，相干性高。

而激光二極管所發出的光源，頻帶寬較窄，相位一致，當光束投射到目標區域時，將因干涉造成點狀分布。另一方面，激光二極管的注入電流必須大于臨界電流密度，臨界電流密度與界面溫度有關，并且間接影響效益。高溫操作時，臨界電流提高，效益降低，甚至損壞元件。

而發光二極管亮度高，散熱效率高，使用壽命長，經常應用于針對電子標志與記號，顯示照明，高亮度顯示器等等。

發光二極管發出的光譜頻帶寬較寬，因此當發光二極管光源投射在目標區域時，光度在目標區域均勻分布，并不會產生點狀分布的現象。

激光二極管芯片與發光二極管芯片所發出的光源在應用上具有互補性。因此本發明希望解決的問題在于，如何使照明裝置在應用時，在數據處理或通信應用的場合，提供頻帶寬較窄，相位一致的光數，而又能在需要照明時，提供光度均勻的照明，提供適當的光譜照明。

傳統用于照明裝置的散熱方式，激光二極管芯片下方用焊接(或導熱膏)與次襯底(Submount)連接，往下再連接散熱塊，如美國專利公開號US2005/0265410。

所以，本發明的目的主要在于進一步解決發光裝置的散熱問題，以使高密度的排列的照明芯片在使用期間不因發光產生的增溫而影響發光性能。

發明內容

本發明的一目的在于如何使照明裝置在應用時，針對光譜頻帶寬的需求，提供適當的光譜照明，以及在使用期間，不因發光產生的增溫而影響發光性能。

本發明揭示一種發光裝置，在發光裝置上至少包含一致冷芯片；而在所述致冷芯片上，具有一個或一個以上激光二極管芯片，和一個或一個以上發光二極管芯片，其中至少一個激光二極管芯片和一個發光二極管芯片配置于所述致冷芯片上。

使應用于需要極窄光譜頻帶寬的應用時，能夠具有激光二極管特性的照明。而在不需要極窄光譜頻帶寬的應用時，能夠具有光度均勻的發光二極管特性的照明。并且在使用期間，不因發光產生的增溫而影響發光性能。

附圖說明

圖1所示為依據本發明的第一實施例的發光裝置。

圖1a所示為依據發明的第一實施例的發光裝置，出光方向可以平行或不平行。

圖2為依據本發明的第二實施例的發光裝置。

具體實施方式

根據本發明的一種優選的發光裝置實施例中，可包含主基座，而所述主基座上包含致冷芯片，所述致冷芯片的兩側各具有一襯底，至少其中一側的襯底上具有一個次基座(submount)，而所述次基座(submount)具有一個或一個以上發光二極管芯片和一個或一個以上激光二極管芯片。

圖1所示為第一實施例，發光裝置10在發光裝置上具有致冷芯片(TE?cooler)11，致冷芯片的兩側各具有一襯底12，在致冷芯片的其中一側襯底上具有一個或一個以上次基座13，并與激光二極管芯片14和發光二極管芯片15相接，即一致冷芯片上具有激光二極管芯片14和發光二極管芯片15，使激光二極管芯片14與發光二極管芯片15的散熱途徑相同。

所述致冷芯片兩側的襯底12材料可以用氧化鋁板，金屬襯底，塑膠襯底，半導體襯底(例如：硅)，氧化鋅襯底或軟性襯底。其中所述塑膠襯底上可具有金屬膜，以提高散熱性能，或具有金屬線路，除了提高散熱性能外，還可將控制電路嵌于襯底內，進一步使控制電路集成在其上，以達到減小構裝體積的功效。類似地，在半導體襯底，氧化鋁襯底，氧化鋅襯底，玻璃襯底，軟性襯底上也可具有金屬薄膜或金屬線路。

而激光二極管芯片和發光二極管芯片用焊料或粘合劑而附著于致冷芯片。一般來說，粘合劑含有導電材料，如銀膠，炭膠等。

激光二極管14在致冷芯片的襯底上至少具有第一方向的發光方向，發光二極管15在致冷芯片的襯底上至少具有第二方向的發光方向，所述第一發光方向與第二發光方向可由致冷芯片的襯底的形狀設計決定。所述第一方向與所述第二方向可以為平行或不平行，如圖1a所示。