CN203521459U - 发光组件和发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发光组件，包括：透明基板，所述透明基板包括承载面以及与所述承载面相对设置的第二主表面；至少两个发光二极管结构，所述发光二极管结构设置在所述承载面上，并与所述承载面上未设置所述发光二极管结构的部分定义可发光的第一主表面；波长转换层，所述波长转换层设于所述第一主表面上；反射层，所述反射层设于所述第二主表面上。本实用新型可以增加发光组件或发光装置发光光色的弹性，同时出光均匀，发光效果好。

Description

发光组件和发光装置

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种二极管发光组件及具有该发光组件的发光装置。 

背景技术

发光二极管(light emitting diode, LED)本身所发出来的光的颜色单一，光色弹性不够，同时目前的发光二极管的发光组件存在光型不佳的问题，并不能达到一般市场出售灯泡的照明效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发光组件，可以通过发光二极管结构与波长转换层、反射层配合，增强发光组件的发光光色的弹性，改善光型。 

本实用新型的另一个目的是提供一种包含发光组件的发光装置。 

相应地，本实用新型提供一种发光组件，包括： 

透明基板，所述透明基板包括承载面以及与所述承载面相对设置的第二主表面；

至少两个发光二极管结构，所述发光二极管结构设置在所述承载面上，并与所述承载面上未设置所述发光二极管结构的部分定义可发光的第一主表面；

波长转换层，所述波长转换层设于所述第一主表面上；

反射层，所述反射层设于所述第二主表面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述反射层包含布拉格反射镜或高反射金属薄膜。 

作为本实用新型的进一步改进，所述透明基板可为氧化铝基板、蓝宝石基板、碳化硅基板、玻璃基板、树脂基板、塑胶基板或是橡胶基板。 

作为本实用新型的进一步改进，所述透明基板厚度大于200微米。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发光组件更包括至少两个连接电极设置于所述承载面上，并分别与所述发光二极管结构电性连接。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一进一步延伸设置于所述第二主表面上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述透明基板更包括至少一个孔洞，使所述连接电极至少其中之一可以透过所述孔洞延伸设置于所述第二主表面上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一进一步覆盖所述透明基板的至少部分侧边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一设置于所述透明基板的一边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一设置于所述透明基板的一角。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极分别设置于所述透明基板的对角。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极分别设置于所述透明基板的对边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极相邻设置于所述透明基板的同一边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极分别设置于所述透明基板的相邻角。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极分别设置于所述透明基板的相邻边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极分别设置于所述透明基板的一角与一边。 

作为本实用新型的进一步改进，所述波长转换层设置于所述连接电极之间。 

作为本实用新型的进一步改进，所述波长转换层至少部分覆盖所述连接电极其中之一。 

作为本实用新型的进一步改进，所述波长转换层不覆盖所述连接电极。 

作为本实用新型的进一步改进，所述波长转换层的高度高于所述发光二极管结构。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一进一步延伸设置于所述反射层上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述连接电极至少其中之一延伸成一导脚。 

相应的一种发光装置，包括权利要求1所述的发光组件和承载座，所述发光组件设置于所述承载座上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发光组件与所述承载座间有一第一夹角，且所述第一夹角的角度范围为0度至150度。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发光装置还包括至少两个支架，与至少两个其他发光组件分别固设于不同的所述支架上，其中所述支架与所述承载座耦接。 

作为本实用新型的进一步改进，所述支架其中之一与所述承载座间的夹角不同于另一所述支架与所述承载座间的夹角。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发光组件的主要发光方向与设置于所述支架上的所述其他发光组件主要发光方向不同。 

作为本实用新型的进一步改进，所述其他发光组件至少其中之一包括一透明基板，至少两个发光二极管结构设置在所述透明基板上，以及一波长转换层覆盖所述发光二极管结构。 

作为本实用新型的进一步改进，所述支架与所述承载座一体化。 

作为本实用新型的进一步改进，所述承载座为可弯折承载座。 

与现有技术相比，本实用新型通过发光二极管结构与透明基板、波长转换层、反射层配合可以有效地增加发光组件或发光装置发光光色的弹性，同时出光均匀，发光效果好。 

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中发光组件的示意图。 

图2为本实用新型一实施方式中发光组件的示意图。 

图3为本实用新型一实施方式中发光装置的示意图。 

图4为本实用新型一实施方式中发光装置的示意图。 

图5A、图5B与图5C为本实用新型一实施方式中透明基板插接或黏接于承载座的示意图。 

图6A与图6B为本实用新型一实施方式中透明基板黏接于有支架的承载座的示意图。 

图7为本实用新型一实施方式中发光装置的立体示意图。 

图8为本实用新型一实施方式中发光装置的立体示意图。 

图9为本实用新型一实施方式中发光装置的立体示意图。 

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。 

如图1所示，本实用新型一实施方式。发光组件1包括透明基板2，承载面210，第一主表面21A，第二主表面21B，波长转换层4，反射层8以及至少两个多方向出光发光二极管结构3。其中，为平板薄片状的透明基板2本身具有两个主要面体，其中任一主要面体为承载面210，具有发光功能的发光二极管结构3设置于该承载面210上，且发光二极管结构3未被透明基板2遮蔽的一发光面34，与未设置发光二极管结构3的至少部分承载面210共同形成可发光的第一主表面21A。透明基板2未设有发光二极管结构3的另一主要面体则为第二主表面21B。波长转换层4设置于第一主表面21A上，不设置于第二主表面21B上，反射层8设置于第二主表面21B上。 

透明基板2可为氧化铝(Al2O3)基板、蓝宝石基板、碳化硅(SiC)基板、玻璃基板、树脂基板、塑胶基板或是橡胶基板，其中，本实用新型较佳实施方式是采用含有氧化铝的基板，因为该材料大体上为单晶结构，不但具有较好的透光率，且散热能力佳，可延长发光组件1的寿命；但使用传统基板于本实用新型中会有易碎裂的问题，所以经实验验证，本实用新型的透明基板2较佳选用厚度在大于或等于200微米(um)的基板，如此可达成较佳的可靠度，并有较佳的承载以及透光功能。同时为有效达成发光组件1多方向出光的目的，本实用新型的发光二极管结构3较佳可选用出光角度大于180度者。这样，当本实用新型在使用时，设置于透明基板2上的发光二极管结构3除发光面34会发出往远离基板方向离开的光线外，发光二极管结构3也会发出至少部分进入透明基板2的光线，而进入透明基板2的光线除从透明基板2上对应第一主表面21A出光外，也可从透明基板2的未设置发光二极管结构3的部分承载面210与其他表面出光。在本实用新型中，第一主表面21A或第二主表面21B的面积为发光面34的总和面积的五倍以上，该设计兼顾到发光效率以及散热等条件而为较佳的配置比例。 

发光组件1的第一主表面21A与第二主表面21B所发出光线的色温差异等于或小于1500K，使发光组件1有更全面一致的发光效果。而在透明基板2的透光特性上，当发光二极管结构3发出光线的波长范围大于或等于420奈米，和/或当该光线的波长范围小于或等于470奈米时，在上述透明基板2厚度条件下，透明基板2的光穿透率大于或等于70%。 

波长转换层4含有至少一种荧光粉，如石榴石系、硫酸盐系或硅酸盐系等无机或有机材质的荧光粉，以接收并转换至少部分发光二极管结构3所发出光线的波长为另一种波长范围。例如，当发光二极管结构3发出蓝光，波长转换层4就会转换部分蓝光为黄光，而使发光组件1在蓝光与黄光混合下最后发出白光。 

反射层8可反射该发光二极管结构3所发出至少部分穿透该透明基板2的该光线，而使该光线至少部分改由该第一主表面21A射出。该反射层8包括至少一金属层或一布拉格反射镜(Bragg reflector)，但不以此为限。其中，布拉格反射镜可由多层具有不同折射率的介电薄膜所堆栈而构成，或是由多层具有不同折射率的介电薄膜与多层金属氧化物所堆栈而构成。 

在替换的实施方式中，设置于第一主表面21A上的波长转换层4，可以直接接触于发光二极管结构3，也可以与发光二极管结构3相邻一段距离不直接接触（未图示），此种替换的实施方式仍应属于本实用新型的保护范围之内。 

如图2所示，本实用新型一实施方式。发光组件还包括至少两个连接电极311设置于承载面210上，并分别与发光二极管结构电性连接。连接电极311分别设置在透明基板的对边，但不仅限于此。在更多的实施方式中，连接电极311至少其中之一设置于所述透明基板的一边或者所述透明基板的一角。连接电极311可以分别设置于所述透明基板的对角。连接电极311可以相邻设置于所述透明基板的同一边。连接电极311可以分别设置于所述透明基板的相邻角。连接电极311分别设置于所述透明基板的相邻边。连接电极311分别设置于所述透明基板的一角与一边。 

优选地，其中连接电极311至少其中之一进一步延伸设置于第二主表面21B上，或连接电极至少其中之一进一步延伸设置于所述反射层上。透明基板还包括至少一个孔洞，使连接电极311至少其中之一可以透过所述孔洞延伸设置于所述第二主表面21B上。连接电极311至少其中之一进一步覆盖所述透明基板的至少部分侧边。连接电极311至少其中之一延伸成一导脚，而使本实用新型的发光组件可以用表面焊接或插件的方式与其他组件作电性连接。 

波长转换层4设置于所述连接电极311之间，波长转换层4不覆盖连接电极311。本领域普通技术人员可以轻易理解，波长转换层4也可以至少部分覆盖连接电极311其中之一。波长转换层4的高度高于所述发光二极管结构。 

如图3所示，本实用新型使用上述发光组件的发光装置11的实施方式，发光装置11还包括一承载座5，使发光组件的透明基板2可以立设于其上并耦接于该承载座5，且透明基板2与承载座5之间具有一第一夹角θ1，该第一夹角θ1角度可为固设或根据发光装置的光型需要调动，其中较佳实施方式的第一夹角θ1角度范围介于0度至150度之间。 

本实用新型一实施方式，发光装置11的承载座5还包括一电路基板与外部电源耦接，并电性耦接于透明基板2上的第一连接电极以及第二连接电极（图未示），而与发光二极管结构3电性连接，使外部电源通过电路基板供应发光二极管结构3发光所需电源。若无设置该电路基板，发光二极管结构3也可直接通过第一连接电极以及第二连接电极（图未示）电性连接于承载座5，使外部电源可经由承载座5对该发光二极管结构3供电。 

如图4所示，本实用新型一实施方式。发光装置50包括上述发光组件与一承载座26，且发光组件嵌入该承载座26内，通过连接电极20、22分别与该承载座的电极30、32电性连接，使一电源可通过该电极30、32提供驱动电压V+, V-以驱动该发光二极管结构14发出光线L。发光二极管结构14包括第一电极16与第二电极18利用打线方式(wire bonding)与第一连接电极20与第二连接电极22电性连接，但不以此为限。另外发光二极管结构14所发出光线L的出光角大于180度或具有多个发光面，使得该发光组件的出光方向包括从第一主表面21A出光，且部分光线也会由发光二极管结构14和/或透明基板2的四个侧壁所射出。 

另外，发光组件可以非平行方式和/或平行方式直接或间接固设于承载座26上。例如，发光组件的侧壁以垂直方式固设于承载座26上，或将发光组件平放于承载座26上，但不以此为限。由于透明基板2选择具有良好的热传导特性的材料，发光二极管结构14所产生的热能可快速通过透明基板2传递至承载座26以进行散热，所以本实用新型的发光装置可使用高功率的发光二极管结构，但较佳实施方式的发光装置是在同样功率条件下，改用多个较小功率的发光二极管结构设置于透明基板2上，以充分利用透明基板2的热传导特性，如本实施方式的发光二极管结构的功率可小于例如0.2瓦特，但不以此为限。 

本实施方式的发光装置50可进一步包括若干个发光二极管结构14，且至少部分发光二极管结构14以串联方式彼此电性连接。其中，串联头端的一个发光二极管结构14的第一电极16与第一连接电极20电性连接，而尾端的另一个发光二极管结构14的第二电极18与第二连接电极22电性连接，但不以此为限，发光二极管结构14也可利用并联或串并联方式电性连接。本实施方式的发光二极管结构14可以选自发出同一色光的发光二极管结构，例如蓝光发光二极管结构，或根据应用需求使用组合不同色光的发光二极管结构。在这种状况下搭配波长转换层4的做法更可增加发光装置50发出各种光色的弹性。发光装置50还包括一支架51，用以连接发光组件与承载座26，其中发光组件的透明基板2通过一组件接合层52固设于支架51的一侧，而支架51的另一侧可嵌设于承载座26上。另外支架51为可弹性调整角度，使发光组件与承载座26的夹角介于0度至150度之间。承载座26、支架51可为复合式金属支架、铜导线或电线。 

如图5A、图5B与图5C所示，当本实用新型中的透明基板2设置于承载座5上时，较佳实施方式为可通过插接或是黏接的方式来达成两者的接合。 

如图5A所示，当透明基板2布置于承载座5上时，其插接于承载座5的单孔式插槽61，而使发光组件通过连接电极与该插槽61电性耦接。此时透明基板2上的发光二极管结构(图未示)为了要与承载座5的电源供应相耦接，因此电路图案或连接电极集中至透明基板2边缘并整合为具有若干个导电触片的金手指结构，也就是电性端口。而插槽61则可让透明基板2插入，使得发光二极管结构（图未示)在获得承载座5供电的同时，透明基板2也被固设于承载座5的插槽61。 

如图5B所示，此时透明基板2具有至少一双插脚结构，其中一个插脚为组件正极，另一个则为组件负极，两处都为具有导电触片作为端口。而对应地，在承载座5则具有至少两个与插脚插入面尺寸相符的插槽61，使得透明基板2可以与承载座5顺利接合，并让发光二极管结构获得供电。 

如图5C所示，其组件接合层以黏接的方式将透明基板2与承载座5接合。在黏接的过程中，可以通过金、锡、铟、铋、银等金属做焊接辅助而接合，或是使用具导电性的硅胶或是环氧树脂辅助固设透明基板2，使发光组件的导电图案或连接电极借助该组件接合层与承载座上的电极电性连接。 

如图6A与图6B所示，本实用新型一实施方式。发光装置11主要组成同上述实施方式所述，其中承载座5为一金属基板如可弯折的复合式含铝基板、铜导线或电线构成。承载座5的表面或是侧边具有至少一支架62，该支架62为与承载座5分离或一体化的机构件。发光组件可通过黏接的方式与支架62相耦接，也就是借助组件接合层63将透明基板2固设于承载座5，并与承载座5无支架的部分的表面维持具有第一夹角θ1，且承载座5无支架的部分的表面也可设置本实用新型的发光组件以提升发光装置11的发光效果；另外，发光组件也可通过插接（图未示）的方式与支架62相连接，也就是借助连接器结合组件与支架和/或支架与承载座而将透明基板2固设于承载座5。由于承载座5与支架62可弯折，因此增加了在应用时的灵活性，同时因可使用若干个发光组件，所以发光组件的主要发光方向与设置于所述支架上的所述其他发光组件主要发光方向不同并可以通过不同光色的发光组件组合，使发光装置11具有色彩变化性以满足不同需求。 

如图7所示，本实用新型一实施方式。发光装置包括至少一个发光组件1及一承载座5，其中该承载座5包括至少一支架62以及至少一电路图案P。发光组件1的主要组成如上述实施方式所述，并以透明基板的一端与支架62相耦接，以避免或减少支架62对发光组件1出光的遮蔽效果。承载座5 复合式铝质金属基板、铜导线或电线构成，支架62自承载座5的一部分加以切割弯折一角度而成。电路图案P设置于承载座5上，并具有至少1组电性端点与一电源电性连接，且有一部分延伸至支架62与发光组件1电性连接，使该发光组件1可通过承载座5的电路图案P与电源电性连接。另外，承载座5还包括至少一孔洞H或至少一缺口G，使固设件如螺丝、钉子或插销等等可通过该孔洞H或缺口G将承载座5与其他组件依发光装置应用情形作进一步构装或安装，同时孔洞H或缺口G也增加承载座5的散热面积，提升发光装置的散热效果。 

如图8所示，本实用新型一实施方式。与图8的实施方式相较，发光装置302还包括至少一个有若干个缺口的支架62，其中该若干个缺口分别设置于支架62的对应两边，使条状部342至少同时构成该若干个缺口的一边墙。若干个发光组件1与该若干个缺口对应设置。本实施方式的发光装置302还进一步可包括若干个支架62，各设置有发光组件1的支架62与承载座5之间夹角可视需要各自进行调整，换句话说，至少部分支架62与承载座5之间的夹角可彼此相异以达到所需的发光效果，但并不以此为限。另外也可在相同支架或不同支架设置不同发光波长范围的发光组件组合，使发光装置的色彩效果更丰富。 

如图9所示，本实用新型一实施方式。与前述各实施例相较，本实施例之发光装置进一步包括球形灯壳7和底座64，灯壳7卡在底座64上。底座64上设有若干个发光组件1，其中发光组件1的至少部分位于灯壳7形成的内部空间。至少其中之一的发光组件1包括一透明基板，至少两个发光二极管结构设置在所述透明基板上，以及一波长转换层覆盖所述发光二极管结构。 

综上所述，本实用新型通过发光二极管结构与透明基板、波长转换层、反射层配合可以有效地增加发光组件或发光装置发光光色的弹性，同时出光均匀，发光效果好。 

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (30)

1.一种发光组件，其特征在于，包括：

透明基板，所述透明基板包括承载面以及与所述承载面相对设置的第二主表面；

至少两个发光二极管结构，所述发光二极管结构设置在所述承载面上，并与所述承载面上未设置所述发光二极管结构的部分定义可发光的第一主表面；

波长转换层，所述波长转换层设于所述第一主表面上；

反射层，所述反射层设于所述第二主表面上。

2.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述反射层包含布拉格反射镜或高反射金属薄膜。

3.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述透明基板可为氧化铝基板、蓝宝石基板、碳化硅基板、玻璃基板、树脂基板、塑胶基板或是橡胶基板。

4.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述透明基板厚度大于200微米。

5.根据权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述发光组件更包括至少两个连接电极设置于所述承载面上，并分别与所述发光二极管结构电性连接。

6.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一进一步延伸设置于所述第二主表面上。

7.根据权利要求6所述的发光组件，其特征在于，所述透明基板更包括至少一个孔洞，使所述连接电极至少其中之一可以透过所述孔洞延伸设置于所述第二主表面上。

8.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一进一步覆盖所述透明基板的至少部分侧边。

9.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一设置于所述透明基板的一边。

10.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一设置于所述透明基板的一角。

11.根据权利要求10所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极分别设置于所述透明基板的对角。

12.根据权利要求9所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极分别设置于所述透明基板的对边。

13.根据权利要求9所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极相邻设置于所述透明基板的同一边。

14.根据权利要求10所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极分别设置于所述透明基板的相邻角。

15.根据权利要求9所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极分别设置于所述透明基板的相邻边。

16.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极分别设置于所述透明基板的一角与一边。

17.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述波长转换层设置于所述连接电极之间。

18.根据权利要求17所述的发光组件，其特征在于，所述波长转换层至少部分覆盖所述连接电极其中之一。

19.根据权利要求17所述的发光组件，其特征在于，所述波长转换层不覆盖所述连接电极。

20.根据权利要求17所述的发光组件，其特征在于，所述波长转换层的高度高于所述发光二极管结构。

21.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一进一步延伸设置于所述反射层上。

22.根据权利要求5所述的发光组件，其特征在于，所述连接电极至少其中之一延伸成一导脚。

23.一种发光装置，其特征在于，包括权利要求1所述的发光组件和承载座，所述发光组件设置于所述承载座上。

24.根据权利要求23所述的发光装置，其特征在于，所述发光组件与所述承载座间有一第一夹角，且所述第一夹角的角度范围为0度至150度。

25.根据权利要求23所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括至少两个支架，与至少两个其他发光组件分别固设于不同的所述支架上，其中所述支架与所述承载座耦接。

26.根据权利要求25所述的发光装置，其特征在于，所述支架其中之一与所述承载座间的夹角不同于另一所述支架与所述承载座间的夹角。

27.根据权利要求25所述的发光装置，其特征在于，所述发光组件的主要发光方向与设置于所述支架上的所述其他发光组件主要发光方向不同。

28.根据权利要求25所述的发光装置，其特征在于，所述其他发光组件至少其中之一包括一透明基板，至少两个发光二极管结构设置在所述透明基板上，以及一波长转换层覆盖所述发光二极管结构。

29.根据权利要求25所述的发光装置，其特征在于，所述支架与所述承载座一体化。

30. 根据权利要求23所述的发光装置，其特征在于，所述承载座为可弯折承载座。

Images