[發明專利]發光二極管封裝結構和發光裝置

在審

• 申請號: 201310693755.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103647015A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 吳震
• 申請（專利權）人: 吳震
• 主分類號: H01L33/60
• 分類號: H01L33/60;F21S2/00;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及光源領域，特別是涉及一種發光二極管封裝結構和和使用這種發光二極管封裝結構的發光裝置。

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背景技術

投影顯示技術目前發展迅速，其中發光二極管（LED）光源作為一種新型的光源已經在投影顯示技術中得到了廣泛的應用。然而目前的主要問題在于LED光源的亮度不足。例如對于一定尺寸的光閥來說，其光學擴展量已經確定了，即LED的數量被限定了，而單顆LED的亮度不足就直接導致了入射于光閥的光通量不足。尤其是綠色LED，更是整個LED光源系統的瓶頸。

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發明內容

針對上述的問題，本發明提出一種發光二極管封裝結構，包括襯底和固定在襯底表面的發光二極管，還包括罩在發光二極管上的反射罩，該反射罩內壁為反射面，且其中心有通孔；發光二極管發出的光中的出射角小于特定角度的光得以從反射罩的中心通孔直接出射，而發光二極管發出的光中出射角大于特定角度的光入射于反射罩的內壁而被反射回發光二極管。

本發明還提出一種發光裝置，包括上述的發光二極管封裝結構。

本發明還提出一種發光裝置，包括紅色、綠色和藍色三種發光二極管光源，其中至少一種顏色的光源使用了上述的發光二極管封裝結構。

在本發明的發光裝置中，利用反射罩將原本不能被利用的一定角度范圍的光反射回發光二極管，再被發光二極管反射散射后最終改變角度從而被利用，有效的提高的光利用效率。

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附圖說明

圖1是本發明的發光裝置的第一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖3是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖4是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖5是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖6是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖7是本發明的發光裝置的另一個實施例的結構示意圖；

圖8是本發明的發光二極管的封裝結構的實施例的結構示意圖；

圖9是本發明的發光二極管的封裝結構的另一個實施例的結構示意圖。

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具體實施方式

圖1是本發明第一實施例的發光裝置的結構示意圖。該發光裝置包括發光源101和102。其中101為發光二極管芯片，102為覆蓋在發光二極管芯片101表面的波長轉換層，發光二極管芯片101發出的第一光能夠激發該波長轉換層102使其發射受激光。受激光為朗伯分布，即發光角度為半角90度。為了收集盡量多的受激光，發光裝置還包括位于發光源光路后端的光收集裝置。在本實施例中，光收集裝置包括透鏡103和透鏡104，兩片透鏡組成透鏡組來共同達到收集發光源出射的光的目的。

在有些特定的場合，光學擴展量受到限制，因此透鏡組只需要收集一定角度范圍內的光，例如半角60度內的光，大角度光即使得到收集在后端也很難得到應用。為了提高光收集效率，發光裝置還包括位于發光源與光收集裝置光路之間的反射裝置105，用于將從發光源發出的出射角大于60度的光反射回發光源。例如在圖1中，受激光131的出射角小于60度，因此這些光得以直接被透鏡103和104收集出射，而受激光132的出射角大于60度，這些光則被反射裝置105反射回波長轉換層102，并被波長轉換層102散射和反射，再次以朗伯光的形式出射，其中又有一部分角度小于60度的光被透鏡103和104收集并出射，其它部分則再次被反射裝置105反射回波長轉換層102，如此反復循環，最終受激光132中的大部分都在波長轉換層102的散射和反射作用下得以被透鏡103和104收集而出射。

通過設置反射裝置105，可以將原本不能被收集利用的光最終被收集利用起來，這有效的提高了發光裝置的發光效率。

為了實現將入射的光最大效率的反射回波長轉換層102，反射裝置105的反射面形狀為以發光源為中心的曲面。例如其截面可以是以發光源為中心的圓，這樣發光源發出的光大部分能夠反射回發光源。而當發光源大尺寸較大時，反射裝置的反射面的截面優化的可以是以發光源的兩個邊緣點為兩個焦點的橢圓，這樣根據邊緣光線理論從發光源兩個邊緣點以內發出的光都可以被反射回這兩個邊緣點之間。當然在光學設計上還可以有很多對反射面形狀優化的技巧，此處不做贅述。