专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种发光装置(light emitting device),且特别关于一种出光强 度分布较为均勾的发光装置。
背景技术：
图1A是传统的发光装置的上视图，图1B是沿图1A中A-A，线的剖面 示意图，而图2是图1A中透镜阵列的立体图。请参照图1A、图1B与图2， 传统的发光装置100包括一基板110、多个发光二极管(light-emitting diode, LED)芯片120与一透镜阵列130。发光二极管芯片120是配置在基板110上， 且排列成一2x2阵列。透镜阵列130是配置在基板IIO上，且包覆发光二 极管芯片120。透镜阵列130可区分为多个透镜132,其中各透镜132是对 应一个发光二极管芯片120,且各透镜132的出光面133是四角锥状的凹陷 的表面。
承上述，透镜阵列130是用以增加发光二极管芯片120的出光量，以避 免发光二极管芯片120所发出的光线在发光二极管芯片120内部发生全反射 而无法出射。此外，上述多个发光二极管芯片120包括一颗红光发光二极管 芯片121、 一颗蓝光发光二极管芯片122与两个绿光发光二极管芯片123。 这些发光颜色不同的发光二极管芯片120所发出的红光、绿光与蓝光混光后 可形成白光。
然而，就图1B由言，由于红光发光二极管芯片121左边有一个包覆绿 光发光二极管芯片123的透镜130,而右边则没有透镜，以致于红光发光二 极管芯片121所发出的光线124的出光光型不对称。同理，在不同剖面中， 亦会有出光光型不对称的问题。在实际测量中可发现此出光光型不对称的现 象非常明显，请参照以下说明。
图3A至图3D分别为从图1A中观察面S1至S4所测得的红光发光二极 管芯片的出光光型(radiationpattern)图。请参照图3A至图3D，从图3A至图 3C中显示出在观察面Sl至S3 (请参图1A)所测量到的红光发光二极管芯
片121的出光光型较不对称。换句话说，发光装置100的红光的出光强度分 布不对称。同理，发光装置100的蓝光与绿光的出光强度分布亦会有不对称 的情形，如此将会产生混光不均的问题，以致于在特定的角度所观察到的光 会有偏蓝、偏绿或偏红的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光装置，其出光强度分布较为均匀。 为达上述或是其它目的，本发明提出一种发光装置，其包括一基板、多 个光源以及一透镜阵列。其中，光源与透镜阵列是配置在基板上，且光源是 沿一多边形轨迹排列。透镜阵列包括多个第一透镜与多个第二透镜，第一透 镜是覆盖光源，且分别对应这些光源其中之一，而第二透镜是围绕第一透镜。 由于透镜阵列具有多个第二透镜围绕对应光源的第一透镜，其可使各光源自 透镜阵列出射后的出光光型较为对称，因此本发明的发光装置的出光强度分 布较为均匀。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优 选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1A是传统的发光装置的上视图。
图1B是沿图1A中A-A，线的剖面示意图。
图2是图1A中透镜阵列的立体图。
图3A至图3D分别为从图1A中观察面Sl至S4所测得的红光发光二极 管芯片的出光光型图。
图4A是本发明一实施例的发光装置的上视图。 图4B是沿图4A中B-B，线的剖面示意图。 图5是图4A中透镜阵列的立体图。
图6A至图6D中是分别从图4A中观察面Sl至S4所测得的红光光源的 出光光型图。
图7A至图7C是本发明另一实施例的三种透镜阵列与光源的剖面示意图。
图8A是本发明又一实施例的发光装置的上视图。
图8B是沿图8A中C-C，线的剖面示意图。 图9是图8A中透镜阵列的立体图。
图IOA至图IOD是分别从图8A中观察面S1至S4所测得的红光光源的 出光光型图。
图ll是本发明再一实施例的发光装置的示意图。
主要组件符号说明
30、 32、 34:四边形轨迹
40、 42:六边形專九迹
100、 200、 200，、 300:发光装置
110、 210、 310:基板
120:发光二极管芯片
121:红光发光二极管芯片
122:蓝光发光二极管芯片
123:绿光发光二极管芯片
124、 224:光线
130、 230、 230a 230d、 330:透镜阵列
132:透镜
133、 233:出光面
220、 320:光源
221、 321:红光光源
222、 322:蓝光光源
223、 323:绿光光源 232:第一透镜 234:第二透镜 236:第三透镜 S1 S4:观察面
具体实施例方式
图4A是本发明一实施例的发光装置的上^L图，图4B是沿图4A中B-B， 线的剖面示意图，而图5是图4A中透镜阵列的立体图。请参照图4A、图 4B与图5，本实施例的发光装置200包括一基板210、多个光源220以及一
透镜阵列230。其中，光源220与透镜阵列230是配置在基板210上，且光 源220是沿一多边形轨迹排列成一 N x N阵列，N为正整数。透镜阵列230 包括多个第一透镜232与多个第二透镜234，第一透镜232是覆盖光源220, 且分别对应这些光源220其中之一 ，而第二透镜234是围绕第 一透镜232, 透镜阵列230为一nxn阵列，且n为正整数并满足N小于n。
在本实施例中，光源220的数量例如为四个，其沿一四边形轨迹30排 列成2x2阵列在基板210上。此外，光源220例如为发光二极管芯片，且这 些光源220的发光颜色可不相同。具体而言，这些光源220包括一个红光光 源221、 一个蓝光光源222与两个绿光光源223。另外，透镜阵列230是一 4 x 4的阵列，且透镜阵列230可为一体成型。第一透镜232是沿四边形轨迹 30排列，第二透镜234例如是沿一四边形轨迹32排列。第一透镜232与第 二透镜234的出光面233例如是凹陷表面。
上述的发光装置200中，透镜阵列230的第一透镜232可用以增加光源 220的出光量，以避免光源220所发出的光线在光源220内部发生全反射而 无法出射。此外，第一透镜232以及围绕第一透镜232的第二透镜234可用 以修正各光源220所发出的光线自透镜阵列230出射后的光型。举例来说， 从图4B中可看出，红光光源221除了左边有一个覆盖绿光光源223的第一 透镜232与一个第二透镜234外，右边还有一个第二透镜234,相较于图1B 的红光发光二极管芯片121右边没有任何透镜，本实施例的红光光源221所 提供的光线224自透镜阵列230出射后的光型较为对称，亦即红光光源221 所提供的光线224的出光强度分布较为对称。
在图6A至图6D中所示出的出光光型图是分别从图4A中观察面Sl至 S4所测得的红光光源的出光光型图。相较于从图1A中观察面Sl至S3所测 量到的出光光型图(即图3A至图3C)，图6A至图6C所显示出的出光光型图 较为对称，所以本实施例的发光装置200的红光光源221的出光强度分布较 为对称。同理，发光装置200的蓝光光源222与绿光光源223的出光强度分 布也较为对称，如此可使发光装置200具有优选的混光效果，所以在特定的 角度所观察到的光不会有明显偏蓝、偏绿或偏红的现象。
值得注意的是，本实施例的各光源220的颜色亦可相同，且在此情况下 发光装置200具有出光强度分布较为对称的优点。
此外，本实施例中第一透镜232与第二透镜234的出光面233是角锥状
的凹陷表面，《旦本发明并不限定出光面233的形状。本发明是通过改变透镇: 的出光面的形状可以使透镜具有聚焦或扩散的效果，因此可根据所需要的出 光光型来设计出对应的出光面。以下将再举出三种第 一透镜232与第二透镜 234的出光面233的形状，本领域技术人员在参照本发明后当可对其外形作 适当的更动，但仍应属本发明的范畴。
图7A至图7C是本发明另一实施例的三种透镜阵列与光源的剖面示意 图。请参照图7A至图7C,本实施例的透镜阵列230a与图4B中所示出的透 镜阵列230相似，差别处在于透镜阵列230a的第一透镜232与第二透镜234 的出光面233为圓弧状的凹陷表面。此外，如图7B与图7C所示，第一透 镜232与第二透镜234的出光面233亦可为凸出表面，其中透镜阵列230b 的第一透镜232与第二透镜234的出光面233例如是角推状的凸出表面，而 透镜阵列230c的第一透镜232与第二透镜234的出光面233例如是圓弧状 的凸出表面。
图8A是本发明又一实施例的发光装置的上视图，图8B是沿图8A中 C-C，线的剖面示意图，而图9是图8A中透镜阵列的立体图。请参照图8A、 图8B与图9,本实施例的发光装置200，与图4A中所示出的发光装置200 相似，不同处在于透镜阵列230d是一6x6的阵列。更详细地说，发光装置 200，除了包括第 一透镜232与第二透镜234外，还包括多个围绕第二透镜234 的第三透镜236,而这些第三透镜236例如是沿一四边形轨迹34排列，且第 一透4竟232、第二透4竟234与第三透4竟236的出光面233的形状例如是相同 的。这些第三透镜236可以进一步提升发光装置200，的混光效果。具体而言， 在图8B中红光光源221左边有一个覆盖绿光光源223的第一透镜232、 一 个第二透镜234与一个第三透镜236,而红光光源221右边有一个第二透镜 234与一个第三透镜236。相较于图4B,在图8B中红光光源221左右两边 的透镜数量较为对称，如此可使红光光源221所提供的光线224自透镜阵列 230d出射后的光型更为对称。
在图10A至图10D中所示出的出光光型图是分别从图8A中观察面Sl 至S4所测得的红光光源的出光光型图。相较于从图4A中观察面Sl至S3 所测量到的出光光型图(即图6A至图6C),图10A至图10C所显示出的出光 光型图更为对称，亦即本实施例的发光装置200，的红光光源221的出光强度 分布更为对称。同理，发光装置200，的蓝光光源222与绿光光源223的出光
强度分布也较为对称，如此可使发光装置200，具有更佳的混光效果。
值得注意的是，本发明的透镜阵列亦可为8x8的阵列，亦即可增设围 绕在第三透镜236外的多个第四透镜(未示出)，以更进一步地提升发光装置 的混光效果。此外，本领域技术人员在参照本发明后当可在第四透镜外增设 更多层的透镜，然其仍应属本发明的范畴。
图11是本发明再一实施例的发光装置的示意图。请参照图11,本实施 例的发光装置300包括一基板310、多个光源320与一透镜阵列330,其中 光源320与透镜阵列330是配置在基板310上，且光源320的数量为六个， 其例如是沿一六边形轨迹40排列。透镜阵列330包括多个第一透镜332与 多个第二透镜334,第一透镜332是覆盖光源320，且分别对应这些光源320 其中之一，而第二透镜334例如是沿一六边形轨迹42排列，以围绕第一透 镜332。此透镜阵列330可为一体成型。
上述的发光装置300中，各光源320可分别为一发光二极管芯片，且这 些光源320的发光颜色可不相同，其例如包括两个红光光源321、两个蓝光 光源322与两个绿光光源323。此外，第一透镜332与第二透镜334的出光 面的形状可视所需的出光光型而定。具体而言，第 一透镜332与第二透镜334 的出光面可为凹陷表面(如角锥状的凹陷表面或圆弧状的凹陷表面)或是凸出 表面(如角锥状的凸出表面或凸出状的凹陷表面)。
由于本实施例的透镜阵列330的第一透镜332与第二透镜334排列的轮 廓较为接近圆形，其对称性优选，故可使各光源320的出光强度分布更为对 称，以提升发光装置300的混光效果。此外，为了进一步增加各光源320的 出光强度分布的对称性，透镜阵列330更可包括多个围绕第二透镜334的第 三透镜(未示出)。当然，透镜阵列330更可包括更多层围绕在第三透镜外的 多个透镜。
综上所述，本实施例的发光装置至少具有下列优点
1. 由于透镜阵列具有多个第二透镜围绕对应光源的第 一透镜，其可使各 光源出光强度分布较为对称。
2. 由于各光源出光强度分布较为对称，故在光源的颜色不同的情况下， 本发明的发光装置具有优选的混光效果。
3. 透镜阵列中增设围绕第二透镜的多个第三透镜可进一步提升各光源出 光强度分布的对称性。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润 饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种发光装置，包括一基板；多个光源，配置在该基板上，且该些光源是沿一多边形轨迹排列；一透镜阵列，配置在该基板上，该透镜阵列包括多个第一透镜，覆盖该些光源，且每一第一透镜分别对应该些光源其中之一；以及多个第二透镜，围绕该些第一透镜。
2. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源是沿一四边形轨迹排列。
3. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源排列成一NxN阵列， 该透镜阵列是一 n x n阵列，且N及n均为正整数并满足N小于n。
4. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源是沿一六边形轨迹排列。
5. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些第一透镜与该些第二透镜 的出光面是圆弧状的凹陷表面、角锥状的凹陷表面、圓弧状的凸出表面或角 锥状的凸出表面。
6. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源包括多个发光二极管芯片
7. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源的发光颜色不同。
8. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该些光源的发光颜色包括红色、 蓝色与绿色。
9. 根据权利要求1所述的发光装置，其中该透镜阵列还包括多个第三透 镜，围绕该些第二透镜。
10. 根据权利要求9所述的发光装置，还包括多个第四透镜，围绕该些第 三透镜。
全文摘要
一种发光装置，其包括一基板、多个光源以及一透镜阵列。其中，光源与透镜阵列是配置在基板上，且光源是沿一多边形轨迹排列。透镜阵列包括多个第一透镜与多个第二透镜，第一透镜是覆盖光源，且分别对应这些光源其中之一，而第二透镜是围绕第一透镜。
文档编号H01L25/00GK101170102SQ20061013742
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者周维仁, 王维志 申请人:中强光电股份有限公司