专利名称：可变光束的发光二极管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管，特别是涉及一种能够改变其发出的光束的发光二极管。
背景技术：
近年来,发光二极管(Light Emitting Diode,LED)已经成为了一种极为大众化的产品，例如移动电话、液晶显示器面板、照明设备及各种居家用品均常利用发光二极管来做为灯号或光源。发光二极管有着发光效率高、使用寿命长、不易损坏、光源具方向性、可调整光的强弱、体积小、及可塑性强等优点，因此可以应用在多种类型的产品上。然而，现有的发光二极管却也有不少缺点。例如，现有发光二极管发出的光线虽然具有方向性，但却无法自由改变其光投射角度及光形，造成使用上有诸多的限制。另外，现有的发光二极管应用于摄影机或其它各种产品时也容易产生暗角效应或手电筒效应。因此，如何提出一种发光二极管，可以调整其光投射角度及光形，又能够有效解决暗角效应及手电筒效应，即为本发明所要解决的问题。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的一个目的就在于提供一种可变光束的发光二极管以解决现有的发光二极管无法 调整光投射角度及容易产生暗角效应等问题。根据本发明的目的，提出一种可变光束的发光二极管，其包含:基板；多个晶粒(Die)，设置于基板上；一次光学镜片，设置于基板上，并覆盖多个晶粒；以及控制单元，选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线；其中第一群组或第二群组的多个晶粒所发出的光线通过一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。根据本发明的目的，再提出一种制造发光二极管的方法，其包含下列步骤:提供基板；设置多个晶粒于基板上；设置一次光学镜片于基板上，并覆盖多个晶粒；以及设置控制单元，以利用控制单元选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线，使第一群组或第二群组的多个晶粒所发出的光线通过一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。较佳地，第一群组位于基板中心，而第二群组以第一群组为中心，成同心环状的排列。较佳地，多个晶粒成矩形排列，第一群组位于基板中心，而第二群组以第一群组为中心，并围绕第一群组设置。较佳地，第二群组透过一次光学镜片所发出的光线的光投射角度大于第一群组透过一次光学镜片所发出的光线的光投射角度。较佳地，控制单元通过控制多个晶粒的发光强度，来调整发光二极管的发光效果。承上所述，本发明的可变光束的发光二极管，可具有一个或多个下述优点:(I)本发明的可变光束的发光二极管能够视需要而改变其光形，因此能够使发光二极管具有不同的发光效果。(2)本发明的可变光束的发光二极管具备多个晶粒，因此可以有效改善发光二极管应用于摄影机或其它电子产品时容易产生的暗角效应或手电筒效应。(3)本发明的可变光束的发光二极管能够视需要而改变其光投射角度，使发光二极管使用上更具灵活性。
图1A至图1D为本发明的可变光束的发光二极管的第一实施例的示意图。图2为本发明的可变光束的发光二极管的第一实施例的制造流程图。图3A和图3B为本发明的可变光束的发光二极管的第二实施例的示意图。图4为本发明的可变光束的发光二极管的第三实施例的制造流程图。图5为本发明的可变光束的发光二极管的第四实施例的示意图。图6为本发明的发光二极管的制造方法的流程图。主要符号说明:1、3、5:发光二极管
10:基板11:第一群组111:晶粒12:第二群组13: 一次光学镜片14:控制单元S21 S24、S41 S44、S61 S64为流程中的步骤
具体实施例方式以下将参照相关附图，说明根据本发明的可变光束的发光二极管的实施例，为便于理解，下列实施例中的相同组件以相同符号标示来说明。LED照明零部件在成为照明产品前，一般要进行两次光学设计。把LED集成电路封装成LED光电零部件时，要先进行一次光学设计，以解决LED的出光角度、光强、光通量大小、光强分布、色温的范围与分布。这就是所谓的一次光学设计。用于一次光学设计的镜片称为一次光学镜片。一次光学镜片具有一定的发光角度，例如120度左右。二次光学设计就是将经过一次光学镜片后的光再通过一个光学镜片(二次光学镜片)改变它的光学性能。本发明即是应用LED的一次光学设计，来达成可变光束的LED。图1A至图1D为本发明的可变光束的发光二极管的第一实施例的示意图。如图所不，可变光束的发光二极管I包含基板10、多个晶粒(Die) 111、一次光学镜片13、控制单兀14。多个晶粒构成第一群组11及第二群组12。第一群组11位于基板10的中央，其包含至少一个晶粒111。而第一群组11的周围则设置有至少一个第二群组12，此第二群组12以第一群组11为中心，成同心环状的设置，而第二群组12则包含多个晶粒111。具备聚光功能的一次光学镜片13设置于基板上，并覆盖多个晶粒111。本发明即藉由此特殊的布局，利用在基板(PCB板)上设置多个发光二极管晶粒(Die)，并控制各个群组的发光二极管发光，来调整发光二极管I的光形或光投射角度，当然，多个晶粒可构成多个群组，各个群组所包含的晶粒也可与其它的群组重复。如图1A所示，当位于基板中心的第一群组11上的晶粒111发光时，发光二极管I则可以经由一次光学镜片13来产生最小的光投射角度。如图1B所示，当位于第二圈的第二群组12上的晶粒111发光时，发光二极管I则可以经由一次光学镜片13来产生较大的光投射角度。如图1C所示，当位于第三圈的第二群组12上的晶粒111发光时，发光二极管I则可以经由一次光学镜片13来产生最大的光投射角度。而各个群组中的晶粒可相互交错排列，或是对齐排列。即，最内圈晶粒经镜片投射角度最小，第二圈晶粒经镜片投射角度次之，最外圈晶粒经镜片投射最广角。如图1D所示，在本实施例中，通过控制单元14驱动不同群组的晶粒111发光，确实能够达到不同的光投射角度，使发光二极管I能够产生截然不同的发光效果。当然，本实施例的配置仅为举例，各个群组的形状及数量，或晶粒的个数可依实际应用的需求来改变，本发明并不以此为限。值得一提的是，现有的发光二极管需要利用二次光学组件，才能够达到改变其光投射角度的目的，因此使用上有诸多的限制。相反地，本发明所提出的发光二极管利用其特殊的布局，即可以利用一次光学组件来达到改变其光形或光投射角度的目的，使发光二极管使用上更具灵活性。另外，本发明的可变光束的发光二极管由于具备多个晶粒，因此当应用于摄影机或是其它类似的电子产品时，不但可以视情况来改变其光形或光投射角度，更可以藉由加强外圈之晶粒之亮度，来改善现有的发光二极管应用于摄影机或其它电子产品时，容易产生暗角效应或手电筒效应的问题。因此，本发明具有有益的技术效果。图2为本发 明的可变光束的发光二极管的第一实施例的制造流程图。本实施例包含下列步骤:在步骤S21中，提供基板。在步骤S22中，设置多个晶粒于基板上。在步骤S23中，设置一次光学镜片于基板上，并覆盖这些晶粒。在步骤S24中，设置控制单元，以藉由控制单元选择性地驱动位于基板中央的第一群组及以第一群组为中心，成同心环状排列的第二群组，使发光二极管能有不同的光投射角度。图3A及3B为本发明的可变光束的发光二极管的第二实施例的示意图。如同前述，本发明的可变光束的发光二极管3的晶粒排列的形状可以依需求而做不同的改变，因此可以应用于各种不同的产品。晶粒的排列形状可以是环形、类圆形、矩形或其它形状，可视实际应用的需求而定，本发明并不以此为限。如图3A所示，在本实施例中，基板包含多个晶粒，而各个晶粒则排列成长方形的形状。同样地，控制单元可以藉由驱动位于基板不同位置的群组的晶粒，来达到改变发光二极管的光投射角度的目的。如图3B所不，最内圈的晶粒发光则可以广生最小的光投射角度,而次圈的晶粒发光则可以产生较最内圈之晶粒大的光投射角度，最外圈的晶粒发光则可以产生最大的光投射角度。
图4为本发明的可变光束的发光二极管的第三实施例的制造流程图。发光二极管更可以通过同时使各个晶粒发光，并改变各个群组的发光强度，来改变其光投射角度，并达到不同的灯光效果，使得发光二极管的应用能够更加广泛。本实施例包含下列步骤:在步骤S41中，提供基板。在步骤S42中，设置多个晶粒于该基板上。在步骤S43中，设置一次光学镜 片于基板上，并覆盖这些晶粒。在步骤S44中，设置控制单元，以藉由控制单元驱动各个晶粒发光，并改变各个群组的发光强度，来改变发光二极管的光投射角度，并达到不同的灯光效果。图5为本发明的可变光束的发光二极管的第四实施例的示意图。如同前述，本发明所提出的可改变光束的发光二极管5可以通过使位于基板上的不同的群组的晶粒发光，来改变其光投射角度或光形。如图所示，在本实施例中，位于基板左侧群组的晶粒发出的光束，经过一次光学镜片，则可以产生不同的光形。因此，群组中所包含的晶粒的排列形状及位置，均会影响发光二极管5发出的光束的光形及光投射角度。也就是说，本发明所提出的可改变光束的发光二极管可以通过改变晶粒的排列形状，或改变各个群组的晶粒数量、排列形状及位置，来达到各种不同的灯光效果。因此，本发明具有有益的技术效果。尽管前述在说明本发明的可变光束的发光二极管的过程中，已同时说明本发明的制造发光二极管的方法的概念，但为求清楚起见，以下仍另给出流程图详细说明。图6为本发明的制造发光二极管的方法的流程图。本方法包含下列步骤:在步骤S61中，提供基板。在步骤S62中，设置多个晶粒于基板上。在步骤S63中，设置一次光学镜片于基板上，并覆盖这些晶粒。在步骤S64中，设置控制单元，以利用控制单元选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线，使第一群组或第二群组的多个晶粒所发出的光线通过一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。综上所述，本发明的可变光束的发光二极管能够视需要而改变其光形，因此能够使发光二极管具有不同的发光效果。本发明的可变光束的发光二极管具备多个晶粒，因此可以有效改善发光二极管应用于摄影机或其它电子产品时容易产生的暗角效应或手电筒效应。本发明的可变光束的发光二极管能够视需要而改变其光投射角度，使发光二极管使用上更具灵活性。可见本发明在突破先前技术的情况下，确实已达到所要改善的效果，且也非本领域技术人员所能容易想到的，并可在产业上应用。以上所述仅为举例性，而非为限制性目的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求的范围中。
权利要求
1.一种可变光束的发光二极管，其特征在于包含 基板； 多个晶粒，设置于所述基板上； 一次光学镜片，设置于所述基板上，并覆盖所述多个晶粒；以及 控制单元，选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线； 其中，所述第一群组或所述第二群组的多个晶粒所发出的光线通过所述一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。
2.如权利要求I所述的可变光束的发光二极管，其特征在于所述第一群组位于所述基板的中心，而所述第二群组以所述第一群组为中心，成同心环状的排列。
3.如权利要求2所述的可变光束的发光二极管，其特征在于所述第二群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度大于所述第一群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度。
4.如权利要求I所述的可变光束的发光二极管，其特征在于所述多个晶粒成矩形排列，所述第一群组位于所述基板的中心，而所述第二群组以所述第一群组为中心，并围绕该第一群组设置。
5.如权利要求4所述的可变光束的发光二极管，其特征在于所述第二群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度大于所述第一群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度。
6.如权利要求I所述的可变光束的发光二极管，其特征在于所述控制单元通过控制所述多个晶粒的发光强度，来调整该发光二极管的发光效果。
7.一种发光二极管的制造方法，其特征在于包含下列步骤 提供基板； 设置多个晶粒于所述基板上； 设置一次光学镜片于所述基板上，并覆盖所述多个晶粒；以及 设置控制单元，以利用控制单元选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线，使该第一群组或该第二群组的多个晶粒所发出的光线通过所述一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。
8.如权利要求7所述的发光二极管的制造方法，其特征在于所述第一群组位于所述基板的中心，而所述第二群组以所述第一群组为中心，成同心环状的排列。
9.如权利要求8所述的发光二极管的制造方法，其特征在于所述第二群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度大于所述第一群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度。
10.如权利要求7所述的发光二极管的制造方法，其特征在于所述多个晶粒成矩形排列，所述第一群组位于所述基板的中心，而所述第二群组以所述第一群组为中心，并围绕所述第一群组设置。
11.如权利要求10所述的发光二极管的制造方法，其特征在于所述第二群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度大于所述第一群组透过所述一次光学镜片所发出的光线的光投射角度。
12.如权利要求7所述的发光二极管的制造方法，其特征在于所述控制单元通过控制所述多个晶粒的发光强度，来调整该发`光二极管的发光效果。
全文摘要
本发明公开一种可变光束的发光二极管及其制造方法。该发光二极管包含基板、多个晶粒、一次光学镜片、控制单元。多个晶粒设置于基板上。一次光学镜片设置于基板上，并覆盖多个晶粒。而控制单元选择性地驱动第一群组或第二群组的多个晶粒发出光线。其中，第一群组或第二群组的多个晶粒所发出的光线通过一次光学镜片所形成的光束，具有不同的光形或光投射角度。
文档编号F21Y101/02GK103256492SQ20121008027
公开日2013年8月21日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年2月16日
发明者黄俊儒, 陈建岳 申请人:升泰科技股份有限公司