专利名称：发光器件封装及照明系统的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及一种发光器件封装及照明系统。
背景技术：
发光二极管(LED)是一种将电能转换成光的半导体器件。就电力消耗、使用寿命、 响应速度、安全性和环境友好需求这些方面而言，LED与如荧光灯或辉光灯等传统光源相比是有优势的。在这一点上，人们已经进行了各种研究，以用LED取代传统光源。LED正在越来越多地被用作光源，以用于如各种灯、液晶显示器、电子布告板和路灯等照明装置。
发明内容
本发明的实施例提供一种能够提高光效率的发光器件封装和具有该发光器件封装的照明系统(lighting system)。本发明的实施例提供一种能够均勻地发出光的发光器件封装和具有该发光器件封装的照明系统。根据本发明的实施例，一种发光器件封装包括主体，包括凹槽和在所述凹槽的底面中形成的多个发光器件容纳部；多个发光器件，分离地位于所述多个发光器件容纳部中； 多个单体透镜(individual lenses)，在所述多个发光器件容纳部上彼此间隔开；以及公共透镜(common lens)，覆盖所述多个单体透镜。根据本发明的实施例，一种照明系统包括板(board)；以及发光模块，包括设置在所述板上的发光器件封装。该发光器件封装包括主体，包括凹槽和在所述凹槽的底面中形成的多个发光器件容纳部；多个发光器件，分离地位于所述多个发光器件容纳部中；多个单体透镜，在所述多个发光器件容纳部上彼此间隔开；以及公共透镜，覆盖所述多个单体透镜。如上所述，根据本实施例，与每一个发光器件相对应地设置容纳部、树脂构件和单体透镜。因此，由于单体透镜可具有适合于光效率的结构，所以可提高该发光器件封装的效率。除了单体透镜之外，还额外设置折射率低于单体透镜折射率的公共透镜，以使效率能够进一步提高。另外，基于发光器件的特性，树脂构件可包括不同的发光(luminescence)材料， 或者单体透镜可具有不同的形状和不同的特性。因此，可制造出适合于所需特性的各种发光器件封装。特别地，如果单体透镜基于效率而具有不同的曲率或不同的折射率，则即使在发光器件和发光材料的各种类型的组合中，也可均勻地发出光。
图1是显示根据第一实施例的发光器件封装的透视图2是显示图1的发光器件封装在没有单体透镜、公共透镜和树脂构件的情况下的透视图；图3是图2的平面视图；图4是沿图1的线IV-IV的剖视图；图5是显示根据第一实施例的第一改型的发光器件封装的剖视图；图6是显示根据第一实施例的第二改型的发光器件封装的剖视图；图7是显示根据第一实施例的第三改型的发光器件封装的剖视图；图8是显示根据第一实施例的第四改型的发光器件封装的剖视图；图9是显示根据第一实施例的第五改型的发光器件封装的剖视图；图10是显示根据第一实施例的第六改型的发光器件封装的剖视图；图11是显示根据第一实施例的第七改型的发光器件封装的剖视图；图12是显示根据第一实施例的第八改型的发光器件封装的剖视图；图13是显示根据第一实施例的第九改型的发光器件封装的剖视图；图14是显示根据第一实施例的第十改型的发光器件封装的剖视图；图15是显示根据第一实施例的第十一改型的发光器件封装的剖视图；图16是显示根据第一实施例的第十一改型的发光器件封装的平面视图；图17和图18是显示根据第一实施例的第十一改型的其它实例的平面视图；图19是显示根据第一实施例的第十二改型的发光器件封装的剖视图；图20是显示根据第一实施例的第十三改型的发光器件封装的剖视图；图21是显示根据第二实施例的发光器件封装的剖视图；图22是显示根据第三实施例的发光器件封装的剖视图；图23是显示根据第三实施例的第一改型的发光器件封装的剖视图；图M是显示根据第三实施例的第二改型的发光器件封装的剖视图；图25是显示根据第三实施例的第三改型的发光器件封装的剖视图；图沈是显示根据实施例包括发光器件封装的背光单元的视图；以及图27是显示根据实施例包括发光器件封装的照明系统的视图
具体实施例方式在实施例的描述中，应当理解，当提及一个层(或膜)、一个区域、一个图案或者一种结构在另一个基板、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个衬垫或者另一个图案“上”或者“下”时，其可以“直接地”或者“间接地”在另一个基板、层(或膜)、区域、衬垫或者图案上方或下方，或者也可以存在一个或者多个中间层。此种层的位置已经参照附图进行描述。为了方便或清楚，图中所示的每一个层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性地示出。此外，元件的尺寸并没有完全反映实际的尺寸。在下文中，将参照附图来描述实施例。图1是显示根据第一实施例的发光器件封装的透视图，图2是显示发光器件封装在没有单体透镜、公共透镜和树脂构件的情况下的透视图，图3是图2的平面视图。参照图1至图3，根据第一实施例的发光器件封装100可包括包含凹槽20和多个发光器件容纳部(在下文中称为“容纳部”)30的主体10 ；单独位于容纳部30中的多个
4发光器件50 ；第一电极41和第二电极42以及多个单体透镜60。另外，发光器件封装100 可包括公共透镜70以覆盖单体透镜60。在下文中，将详细描述上述结构。主体10可包括树脂(如PPA (聚邻苯二甲酰胺)、LCP (液晶聚合物)和PA9T (聚酰胺9T))、金属、感光玻璃、蓝宝石(Al2O3)、陶瓷基板和印刷电路板(PCB)中的至少一种，但是实施例不限于此。根据发光器件封装100的使用和设计，主体10可具有各种形状。例如，从平面视图看，主体10可具有如矩形形状或圆形形状等各种形状。主体10具有凹槽20，该凹槽20的上部(upper portion)敞开。尽管从平面视图看附图显示该凹槽20为圆形，但是实施例不限于此。因此，该凹槽20从平面视图看可为包括矩形形状的多边形。凹槽20的侧面可与该凹槽20的底面垂直，或者相对于该凹槽20的底面倾斜。如果凹槽20具有倾斜的侧面，则该凹槽20的侧面可以以从大约100°至大约170°范围内的一个角度(图4的θ 1，并且同样适用于下文)相对该凹槽20的底面倾斜。如果角度θ 1 在120°以上，则可以充分地反射从发光器件50发出的光。多个容纳部30形成在凹槽20的底面中。容纳部30单独容纳发光器件50。从平面视图看，容纳部30为圆形，但是实施例不限于此。因此，容纳部30从平面视图看可为包括矩形形状的多边形。容纳部30的侧面可与该容纳部30的底面垂直，或者相对于该容纳部30的底面倾斜。如果容纳部30具有倾斜的侧面，则该容纳部30的侧面可以以从大约100°至大约 170°范围内的一个角度(图4的θ 2，并且同样适用于下文)相对该容纳部30的底面倾斜。如果角度θ 2在120°以上，则可以充分地反射从发光器件50发出的光。包括凹槽20和容纳部30的主体10可具有多层的堆叠结构，或者可通过注入模制方法(injection molding scheme)形成。另外，主体10可通过各种方法形成。在主体10中设置有电连接至发光器件50的第一电极41和第二电极42。第一电极41和第二电极42可以利用具有预定厚度的金属板形成，并且可以在其表面上镀有另外的金属层。第一电极41和第二电极42可以包括具有极好导电性的金属，所述金属可包括从由钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、钼(Pt)、锡(Sn)和银(Ag)组成的群组中选择的材料。第一电极41和第二电极42的一部分可通过容纳部30暴露，而第一电极41和第二电极42的其余部分可通过主体10的内部部分(inner part)而被暴露至外部。尽管根据本实施例第一电极41和第二电极42与容纳部30的底面接触，但是实施例不限于此。因此，第一电极41和第二电极42可以与凹槽20的底面接触，或者可以与主体10的顶面接触。发光器件50位于容纳部30中并且电连接至第一电极41和第二电极42。发光器件50可用导线(wire) 52通过导线接合方法电连接至第一电极41和第二电极42。发光器件50可以以横向型芯片或者垂直型芯片的形式来制备，在横向型芯片中， 两个电极层向上暴露，在垂直型芯片中，两个电极层位于关于发光层彼此相对的位置。在这种情形下，横向型芯片可以通过导线52与第一电极41和第二电极42耦接。垂直型芯片可与第一电极41和第二电极42之一接触，并且可以通过导线52与第一电极41和第二电极42之另一耦接。图2和图3显示横向型芯片作为一个实例。但是，实施例不限于此。换言之，除了导线接合方法之外，可以使用裸片接合方法 (die bonding scheme)或倒装芯片方法，以将发光器件50与第一电极41和第二电极42电连接。树脂构件82、84(参见图4，并且同样适用于下文)被填充到容纳部30中以将发光器件50密封。树脂构件82、84可包括如硅树脂(silicone)或环氧树脂等透光材料 (transmissive material)。树脂构件82、84可包括吸收从发光器件50发出的光的发光材料，以发出具有不同波长的光。具有凸起形状的单体透镜60位于树脂构件82、84上。单体透镜60可通过模制树脂来形成，或者可以通过连附单独制造的透镜来设置。尽管如图所示或如上所述，树脂构件 82、84与单体透镜60具有不同的结构，但是树脂构件82、84与单体透镜60可以通过相同的工艺一起形成。单体透镜60具有与凹槽20接触的至少一部分。公共透镜70设置在凹槽20上，以覆盖单体透镜60。公共透镜70可以通过模制树脂来形成，或者通过将单独制造的透镜连附到凹槽20上来设置。如果公共透镜70包括树脂，则公共透镜70可包括荧光材料。公共透镜70可与单体透镜60相分离。在下文中，将参照图4来更加详细的描述根据本实施例的凹槽20、容纳部30、发光器件50、单体透镜60、公共透镜70和树脂构件82、84。图4是沿图1的线IV-IV的剖视图。根据本实施例，在一个凹槽20中设置有多个容纳部32、34，以单独容纳多个发光器件50a、50b。在下文中，典型地，容纳部32、34可包括第一容纳部32和第二容纳部34。在这种情形下，如果树脂构件82、84包括荧光材料，则容纳部32、34的深度H2可比发光器件50a、50b的深度大，以便使树脂构件82、84可包括足量的发光材料。例如，容纳部32、34的深度H2可以比发光器件50a、50b的深度大30μπι以上。凹槽20的深度Hl比容纳部32、34的深度Η2小。如果凹槽20的深度Hl过度地增大，则由于反射，可能会使损失光的量增加。如上所述，根据本实施例，凹槽20的深度Hl和容纳部32、34的深度Η2被最优化， 以便能够进一步提高发光器件封装100的效率。按照一一对应关系将发光器件50a、50b设置在容纳部32、34中。换言之，第一发光器件50a设置在第一容纳部32中，而第二发光器件50b设置在第二容纳部34中。另外， 第一树脂构件82设置在第一容纳部32中，而第二树脂构件84设置在第二容纳部34中。在这种情形下，第一发光器件50a和第二发光器件50b可包括同类的 (homogenous)发光器件以发出具有相同波长的光，或者可包括不同类的(heterogeneous) 发光器件以发出具有不同波长的光。第一树脂构件82、第二树脂构件84和公共透镜70可包括同类的荧光材料或者不同类的荧光材料。荧光材料可包括从由硫化物、硅酸盐、钇铝石榴石(YAG)、氧氮化物、和氮化物基发光材料组成的群组中选择的材料。根据一个实例，第一发光器件和第二发光器件50a、50b发出蓝光，第一树脂构件和第二树脂构件82、84可包括用以发出黄光的荧光材料(在下文中称为黄色荧光材料)。根据另一个实施例，第一发光器件和第二发光器件50a、50b发出蓝光，第一树脂构件82可包括黄色荧光材料，第二树脂构件84可包括用以发出绿光的荧光材料(在下文中称为绿色荧光材料)。在这种情形下，第一发光器件50a和黄色荧光材料的组合所表现的效率优于第二发光器件50b和绿色荧光材料的组合所表现的效率。另外，公共透镜70可包括用以发出红光的荧光材料(在下文中称为红色荧光材料)。换言之，由于根据相关技术仅能使用一个树脂构件，所以不能将不同的树脂构件用于发光器件50a、50b。根据本实施例，由于第一发光器件和第二发光器件50a、50b分别位于第一容纳部和第二容纳部32、34中，所以第一树脂构件和第二树脂构件82、84可包括不同的荧光材料。因此，可通过考虑第一发光器件和第二发光器件50a、50b的特性而使用荧光材料。另外，由于不同类的荧光材料可位于彼此处于不同空间(spaced different from each other)的容纳部32、34和/或凹槽20中，所以可防止由于不同类的荧光材料的混合而造成的问题。例如，当红色荧光材料和另一种荧光材料相混合时，该红色荧光材料会吸收波长被另一种荧光材料所改变的光。因此，整体亮度和效率会降低。根据本发明，红色荧光材料位于与另一种荧光材料不同的空间，从而能够防止亮度降低。第一单体透镜60a设置在第一容纳部32上，并且与该第一单体透镜60a间隔开的第二单体透镜60b位于第二容纳部34上。根据本实施例，第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b在以预定距离彼此间隔开的同时可设置在凹槽20的侧面上，并且可在发光器件 50a、50b上分别具有凸起形状。如果根据相关技术对应于发光器件50a、50b只设置一个透镜，则该透镜可能具有平坦弯曲的(smooth-curved)表面。因此，全反射额外地发生在透镜表面上，从而会降低光效率。相反，根据本实施例，如果第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b与第一发光器件和第二发光器件50a、50b相对应地设置，则透镜表面可具有较大的曲率。因此，可降低全反射，从而可提高光效率。在这种情形下，考虑到光效率，第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b可具有基本为半球形的形状。根据相关技术，如果在将一个透镜用于发光器件50a、50b时使用半球形透镜，则可能使发光器件封装100的厚度过厚。因此，不能使用半球形透镜。相反，根据本实施例，由于分离地使用第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b，所以第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b可为表现极好光效率的半球形形状。另外，由于设置了第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b，所以可以在考虑第一发光器件和第二发光器件50a、50b的特性的同时来确定第一单体透镜和第二单体透镜60a、 60b的形状和材料。因此，发光器件封装100可以以各种结构形成。下文将参照图22至图 25来描述在第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b中使用不同形状和不同材料的另一个实施例。公共透镜70被设置为用以覆盖第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b。由于公共透镜70的折射率比第一单体透镜和第二单体透镜60a、60b的折射率小，所以能够进一步提高光提取(extraction)效率。换言之，由于光从具有高折射率的材料向具有低折射率的材料透射，所以可将菲涅耳反射所造成的光损失最小化。如上所述，根据本实施例，可通过考虑发光器件50a、50b的特性来制造各种发光器件封装100。因此，能够提高发光器件封装100的效率。将参照图5至图11描述根据第一实施例的单体透镜和/或公共透镜在形状方面的改型。为了清楚地说明，将不再进一步描述与第一实施例相同或非常相似的结构和组件，而仅详细描述与第一实施例不同的结构和组件。图5是显示根据第一实施例的第一改型的发光器件封装的剖视图。参照图5，根据本改型，凹部60 形成在单体透镜602的上部。凹部60 可凹向凹槽20的底面，并且在形成和缓弯曲的(gently-curved)表面的同时与单体透镜602连接。凹部60 引导光，以便使光可通过单体透镜602的周边部分被提取到外部。换言之， 利用单体透镜602可以使光的方向角(orientation angle)变宽。图6是显示根据第一实施例的第二改型的发光器件封装的剖视图。参照图6，在根据本改型的发光器件封装中，凹部60 形成在单体透镜602的上部，并且在该凹部60 中设置反射材料604。反射材料604可占单体透镜602的顶面的大约5%至大约60%。在凹部60 中设置的反射材料604反射从发光器件50发出的光，或者反射在容纳部30的侧面或底面所反射的光中传播至凹部60 的光。因此，从发光器件50发出的光或者由容纳部30的侧面或底面所反射的光通过除凹部60 之外的区域被提取至外部。因此，由于光通过单体透镜602的周边部分被提取到外部，所以可提供具有较宽方向角的光。例如，反射材料604可以通过将具有70%以上透射率的有机材料与能够反射或散射光的无机材料相混合而形成，并且被设置在凹部60 中。无机材料可包括从由Ti02、 Si02、Al、Al203和Ag组成的群组中选择的至少一种。根据有机材料与无机材料的混合比例， 可对光进行全反射或部分反射。有机材料与无机材料的混合比例可在1 0.001至1 1 的范围内。另外，例如，反射材料604可包括沉积层，该沉积层包括从由Si02、TiO2, Al、Ag和 Ti组成的群组中选择的至少一种。沉积层的厚度可为大约IOOA。在根据本实施例的发光器件封装中，凹部60 与发光器件50垂直地形成在与发光器件50重叠的单体透镜602中，且反射材料604设置在凹部60 中，从而可调节从发光器件50发出的光的方向角。图7是显示根据第一实施例的第三改型的发光器件封装的剖视图。参照图7，根据本改型，在单体透镜606的表面上设置有预定图案，例如凹凸图案。 当透射或反射光时，这种图案对从发光器件50发出的光进行折射或散射。因此，可从单体透镜606的中心部分或侧面部分发出具有均勻光强度分布的光。另外，可减小单体透镜606 的中心部分与侧面部分之间的颜色变化。图8是显示根据第一实施例的第四改型的发光器件封装的剖视图。参照图8，在根据本改型的发光器件封装中，单体透镜608可包括矩形透镜。如上所述，根据本改型，单体透镜608可具有各种形状。图9是显示根据第一实施例的第五改型的发光器件封装的剖视图。参照图9，在根据本改型的发光器件封装中，单体透镜610可包括矩形透镜，并且单体透镜610可包括微透镜610a。尽管图9显示微透镜610a具有三角形剖面作为实例，但是本改型不限于此。因此，微透镜610a可具有圆形剖面，椭圆形剖面或者多边形剖面。通过折射从发光器件50发出的光，具有微透镜610a的单体透镜610易于将光的颜色彼此混合。图10是显示根据第一实施例的第六改型的发光器件封装的剖视图。
参照图10，在根据本改型的发光器件封装中，单体透镜612可包括矩形透镜，并且在所述单体透镜612的上部形成凹部612a。通过凹部61 可以使从发光器件50发出的光的方向角变宽。图11是显示根据第一实施例的第七改型的发光器件封装的剖视图。参照图11，在根据本改型的发光器件封装中，公共透镜72可包括矩形透镜。如上所述，根据本改型，可使用具有各种形状的公共透镜72。在公共透镜72中可设置有图9所示的微透镜或图10所示的凹部。将参照图12至图14描述根据第一实施例的荧光材料的布置的改型。为了清楚地说明，将不再进一步描述与第一实施例相同或非常相似的结构和组件，而仅详细描述与第一实施例不同的结构和组件。图12是显示根据第一实施例的第八改型的发光器件封装的剖视图。参照图12，本改型与使用包括荧光材料并且填充到容纳部30中的树脂的第一实施例的不同之处在于将包括荧光材料的膜802涂覆在发光器件50上。膜802可通过将荧光材料注入到透射膜中形成。透射膜可包括透明材料，所述透明材料包括从由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、石英和玻璃组成的群组中选择的一种。荧光材料可包括从由硫化物、硅酸盐、钇铝石榴石(YAG)、氧氮化物、和氮化物基荧光材料组成的群组中选择的材料。如果使用膜802，则荧光材料可被均勻分布在发光器件50上，有助于发光。图13是显示根据第一实施例的第九改型的发光器件封装的剖视图。参照图13，根据本改型，包括荧光材料的膜802被涂覆在发光器件50上，并且可以在所述容纳部30的其它内部部分中填充树脂构件804。树脂构件804可包括环氧树脂或者硅树脂。通过树脂构件804可以在发光器件50上更加稳定地设置膜802。图14是显示根据第一实施例的第十改型的发光器件封装的剖视图。参照图14，根据本改型，在容纳部302的上部处形成台阶(st印)302a，并且在台阶 302a中设置包括荧光材料的膜802。根据本改型，台阶30 形成在容纳部302的上部处， 以便使膜802可稳定地固定在台阶30 上。台阶30 的深度与膜802的厚度可基本上相同。但是，实施例不限于此，台阶30 的深度可以比膜802的厚度薄或比膜802的厚度厚。尽管图14显示容纳部302在膜802下面具有空的空间(empty space)，但是可以如图13所示在该空的空间中形成树脂构件。将参照图15至图19描述根据第一实施例的主体的改型。为了清楚地说明，将不再进一步描述与第一实施例相同或非常相似的结构和组件，而仅详细描述与第一实施例不同的结构和组件。图15是显示根据第一实施例的第十一改型的发光器件封装的剖视图，图16是显示根据第一实施例的第十一改型的发光器件封装的平面视图。图17和图18是显示根据本发明的第一实施例的第十一改型的其它实例的平面视图。参照图15，根据本改型的主体10可包括用以引导并固定单体透镜60的引导构件 102。该引导构件102可通过单独的工艺制造并且被连附至主体10。引导构件102可通过形成主体10的注入模制工艺与主体10 —体地形成。
参照图16，引导构件102可具有沿着单体透镜60的边缘形成的闭环形状。根据本改型，由于单体透镜60从平面图看为圆形形状，所以该引导构件102可为圆形形状。如果单体透镜60从平面图看为矩形形状，则该引导构件102可具有与单体透镜60相对应的、一部分被穿孔的(punched)矩形形状。通过引导构件102，可以在发光器件50上能够将光效率最大化的位置上形成单体透镜60。尽管图16显示引导构件102被一体化为一体以引导多个单体透镜60，但是本实施例不限于此。如图17所示，多个引导构件104彼此间隔开以分别引导单体透镜60。如图18所示，引导构件106可具有位于透镜60之间的直线型形状。另外，引导构件105可具有各种平面形状。图19是显示根据第一实施例的第十二改型的发光器件封装的剖视图。参照图19，根据本改型的主体IOa可包括台阶108，用以在该主体IOa的上部固定公共透镜74。如图19所示，公共透镜74是单独制造的透镜，而在公共透镜74下面的凹槽 20中填充树脂构件88。树脂构件88可包括荧光材料。通过台阶108可将公共透镜74牢固地固定在所需位置上。将参照图20描述根据第一实施例的第一电极和第二电极的改型。图20是显示根据第一实施例的第十三改型的发光器件封装的剖视图。参照图20，根据本实施例的第一电极41可包括与多个发光器件50对应的多个电极部41a、41b，第二电极42可包括与发光器件50对应的多个发光部42a、42b。因此，可单独驱动发光器件50。在下文中，将参照图21描述根据第二实施例的发光器件封装。图21是显示根据第二实施例的发光器件封装的剖视图。根据本实施例，三个容纳部32、34和36，三个发光器件50a、50b和50c，以及三个单体透镜60a、60b和60c位于一个凹槽20中。尽管图21显示容纳部32、34和36排列在一排中，但是实施例不限于此。因此，可形成至少四个容纳部，并排列为一种多边形结构，或者排列在至少两排中。在这种情形下，第一至第三发光器件50a、50b和50c可包括同类的发光器件以发出具有相同波长的光，或者可包括不同类的发光器件以发出具有不同波长的光。第一树脂构件和第二树脂构件82、84和/或第三树脂构件86可包括同类的荧光材料或者不同类的荧光材料。例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c可发出蓝光，第一至第三树脂构件82、 84和86可包括黄色荧光材料。又例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c发出蓝光，第一至第三树脂构件82、 84和86可包括蓝色和红色发光材料。再例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c发出蓝光，第一至第三树脂构件82、 84和86可包括绿色、红色和黄色荧光材料。再例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c发出蓝光，第一至第三树脂构件82、 84和86可包括黄色、绿色和红色荧光材料。在这种情形下，在第一发光器件50a与黄色荧光材料的组合中可表现出最高光效率，而在第三发光器件50c与红色荧光材料的组合中可表现出最低光效率。再例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c分别发出绿光、蓝光和红光。在这种情形下，第一和第三树脂构件82、86可以不包括荧光材料，而第二树脂构件84可包括黄色荧光材料。在这种情形下，在第一发光器件50a中表现出最高的光效率，在第二发光器件 50b和黄色荧光材料的组合中表现出第二高的光效率，而在第三发光器件50c中表现出最低的光效率。再例如，第一至第三发光器件50a、50b和50c发出紫外(UV)光。第一至第三树脂构件82、84和86可分别包括用以发出黄色、绿色和红色光的荧光材料。在这种情形下，在第一发光器件50a与黄色荧光材料的组合中表现出最高的光效率，而在第三发光器件50c 与红色荧光材料的组合中表现出最低的光效率。另外，发光器件和荧光材料可具有各种组合形式。在下文中，将参照图22至图25描述根据第三实施例及其改型的发光器件封装。图22是显示根据第三实施例的发光器件封装的剖视图，图23是显示根据第三实施例的第一改型的发光器件封装的剖视图。 参照图22，根据本实施例，第一单体透镜61 和第二单体透镜614b具有不同的形状。例如，第一单体透镜61 和第二单体透镜614b可具有不同的直径和高度，以使第一单体透镜61 和第二单体透镜614b的曲率彼此不同。这种结构是考虑到第一发光器件 50a的效率与第二发光器件50b的效率不同这一事实来设计的。如果第一树脂构件32包括荧光材料，则第一发光器件50a的效率指的是第一发光器件50a与荧光材料的组合所表现的效率，或者如果第一树脂构件32不包括荧光材料，则指的是第一发光器件50a所表现的效率。类似地，如果第二树脂构件34包括荧光材料，则第二发光器件50b的效率指的是第二发光器件50b与荧光材料的组合所表现的效率，或者如果第二树脂构件34不包括荧光材料，则指的是第二发光器件50b所表现的效率。根据本实施例，第一发光器件50a的效率高于第二发光器件50b的效率。在这种情形下，相比于类似于半球状的与第一发光器件50a对应的第一单体透镜61 的形状，与第二发光器件50b对应的第二单体透镜614b的形状与半球状更加相似。如上所述，由于第二单体透镜614b的形状与半球状更相似，所以第二单体透镜 614b表现出优于第一单体透镜61 的光效率。因此，第二发光器件50b的较低效率能够得以提高。因此，可使第一发光器件50a与第二发光器件50b之间的效率差得以均衡。更详细而言，由于第二单体透镜614b基本上为半球状，所以直径W2与高度T2之比可为2 1。另外，第一单体透镜61 的直径Wl与第二单体透镜614b的直径W2相同， 而第一单体透镜61 的高度Tl可能比第二单体透镜614b的高度T2低。因此，第一单体透镜61 的直径Wl与高度Tl之比可大于2 1。换言之，第二单体透镜614b的直径W2与高度T2之比比第一单体透镜61 的直径Wl与高度Tl之比更接近2 1。尽管图22显示第一单体透镜61 的高度Tl小于第二单体透镜614b的高度T2， 但是本实施例不限于此。因此，如图23所示，第一单体透镜6Hc的高度T3可大于第二单体透镜614b的高度T2。因此，第一单体透镜6Hc的宽度Wl与高度T3之比变为小于2 1。 因此，第二单体透镜614b的直径W2与高度T2之比比第一单体透镜6Hc的直径Wl与高度 T3之比更接近2 1。因此，尽管未示出，但是通过改变各单体透镜的宽度，可提供具有彼此不同的光提取效率的单体透镜。如上所述，根据本实施例，由于相对于发光器件50a和50b分别形成单体透镜 6Ha、614b，所以单体透镜614a、614b可具有各种形状。因此，发光器件50a和50b的不同特性被补偿，以便光能够被均勻地提取。图M是显示根据第三实施例的第二改型的发光器件封装的剖视图。根据本改型，与第一发光器件50a对应的第一单体透镜616a包括的材料可以不同于组成与第二发光器件50b对应的第二单体透镜616b的材料。例如，第一发光器件50a的效率可高于第二发光器件50b的效率。在这种情形下， 第一单体透镜616a可包括折射率在大约1. 4至大约1. 5的范围内的材料，而第二单体透镜 616b可包括折射率在大约1. 5至大约1. 6的范围内的材料。第一单体透镜616a和第二单体透镜616b可包括各种材料。通常，当透镜包括折射率为大约1. 5的材料而不是折射率为大约1. 4的材料时，光效率可进一步增加。因此，包括折射率为大约1. 5的材料的第二单体透镜616b的光效率高于第一单体透镜616a的光效率。因此，第一发光器件50a和第二发光器件50b之间的效率差可以被补偿。尽管提出了具体的折射率，但是本改型不限于此。换言之，在具有较低效率的第二发光器件50b上形成具有较高光提取效率的透镜，并且在具有较高效率的第一发光器件 50a上形成具有较低光提取效率的透镜。图25是显示根据第三实施例的第三改型的发光器件封装的剖视图。参照图25，第一单体透镜618a可包括凸透镜，第二单体透镜618b可具有上部，在该上部中设置有填充有反射材料620的凹部618。如上所述，根据本改型，一起使用具有不同结构的单体透镜618a和618b。本改型不限于图25所示的情形。因此，单体透镜618a和 618b可包括图4至图10所示的单体透镜。根据实施例与改型的发光器件封装可充当如背光单元、指示器、灯或者路灯等照明系统，并且将参照图沈和图27描述其细节。图沈是显示根据实施例包括发光器件封装的背光单元1100的透视图。图沈所示的背光单元1100是照明系统的一个实例，并且实施例不限于此。参照图沈，背光单元1100可包括底盖1140、在底盖1140中设置的导光构件1120、 以及在导光构件1120的一侧或底面上设置的发光模块1110。另外，还在导光构件1120下面布置反射片1130。底盖1140为顶面敞开的盒子形状，以在其中容纳导光构件1120、发光模块1110和反射片1130。另外，底盖1140可包括金属材料或树脂材料，但实施例不限于此。发光模块1110可包括在基板700上设置的多个发光器件600。发光器件600向导光构件1120提供光。如图22所示，发光模块1110设置在底盖1140的至少一个内侧，以向导光构件
121120的至少一侧提供光。另外，发光模块1110可设置在底盖1140中的导光构件1120下，以向导光构件 1120的底面提供光。此类安排可根据背光单元1100的设计而进行各种改变。导光构件1120可设置在底盖1140中。导光构件1120将从发光模块1110发出的光转换成表面光，从而将所述表面光引向显示面板(未示出)。导光构件1120可包括导光板。例如，导光板可利用如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、 PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、C0C、PC(聚碳酸酯)或PEN(聚邻苯二甲酸酯)树脂等基于亚克力的树脂(acryl-based resin)来制造。在导光构件1120上方可设置光学片1150。光学片1150可包括漫射片(diffusion sheet)、集光片、亮度增强片和荧光片中的至少一种。例如，该光学片1150具有漫射片、集光片、亮度增强片和荧光片的堆叠结构。 在这种情形下，漫射片均勻地漫射从发光模块1110发出的光，使得漫射光能够通过集光片而集中到显示面板(未示出)上。从集光片输出的光被随机地偏振(randomly polarized)， 并且亮度增强片增大从集光片输出的光的偏振度。集光片可包括水平和/或垂直棱镜片。 另外，亮度增强片可包括双亮度增强膜，并且荧光片可包括包含荧光材料的透射板或透射膜。反射片1130可布置在导光构件1120下面。反射片1130向导光构件1120的出光面反射经导光构件1120的底面发出的光。反射片1130可包括具有高反射性的树脂材料， 如PET、PC或PVC树脂等，但是实施例不限于此。图27是显示包括根据实施例的发光器件封装的照明系统1200的透视图。图27 所示的照明系统1200仅仅是一个实例，而实施例不限于此。参照图27，照明系统1200可包括壳体1210，在该壳体1210中设置的发光模块 1230，和在该壳体1210中设置的、用于从外部电源接收电力的连接端子1220。优选地，壳体1210可包括具有极好散热性的材料。例如，壳体1210可包括金属材料或树脂材料。发光模块1230可包括板(board) 700和在板700上设置的至少一个发光器件600。板700可包括印有电路图案的绝缘构件。例如，板700包括PCB(印刷电路板)、 MC (金属芯)PCB、柔性PCB或陶瓷PCB。另外，板700可包括有效地反射光的材料。板700的表面可涂有如白色或银色等颜色，以有效地反射光。至少一个发光器件600可被设置在板700上。每一个发光器件600可包括至少一个LED (发光二极管)。LED可包括发出具有红色、绿色、蓝色或白色的光的彩色LED和发出UV光的UV(紫外线)LED。发光模块1230具有发光器件的各种组合以提供各种颜色和亮度。例如，可以将白色LED、红色LED和绿色LED组合以得到高的显色指数O^RI)。另外，可以在从发光模块1230 发出的光的路径中设置荧光片，以使从发光模块1230发出的光的波长发生改变。例如，如果从发光模块1230发出的光为蓝光的波段，则荧光片可以包括黄色荧光材料。在这种情形下，从发光模块1230发出的光穿过荧光片，以使光被观看成白光。连接端子1220电连接至发光模块1230，以向发光模块1230供应电力。参照图27，连接端子1220具有与外部电源螺旋连接的插口(socket)形状，但实施例不限于此。例如， 连接端子1220可以以插入到外部电源中或通过导线连接至外部电源的插销(pin)的形式来制备。根据如上所述的照明系统，导光构件、漫射片、集光片、亮度增强片和荧光片中的至少一种被设置在从发光模块发出的光的路径中，以使得能够达到所需的光学效果。如上所述，照明系统包括能够提高光效率且发出均勻光的发光器件封装，从而能够实现极好的光效率和特性。说明书中所涉及的“一实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，其含义是结合实施例描述的特定特征、结构、或特性均包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中出现于各处的这些短语并不一定都涉及同一个实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落在本领域技术人员结合其它实施例可以实现这些特征、结构或特性的范围内。尽管对实施例的描述中参照了多个示例性实施例，但应当理解的是，在本公开内容的原理的精神和范围之内，本领域技术人员完全可以设计出许多其它改型和实施例。尤其是，可以在该公开、附图和所附权利要求的范围内对组件和/或附件组合设置中的排列进行多种变化和改型。除组件和/或排列的变化和改型之外，其它可选择的应用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.一种发光器件封装，包括主体，包括凹槽和在所述凹槽的底面中形成的多个发光器件容纳部；多个发光器件，分离地设置在所述多个发光器件容纳部中；多个单体透镜，在所述多个发光器件容纳部上彼此间隔开；以及公共透镜，覆盖所述多个单体透镜。
2.如权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述多个单体透镜中的至少一个单体透镜包括在该单体透镜的上部形成的凹部。
3.如权利要求2所述的发光器件封装，还包括在所述凹部中设置的反射材料。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述多个单体透镜位于所述凹槽中。
5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述多个单体透镜与所述凹槽的侧面间隔开。
6.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述公共透镜位于所述凹槽上。
7.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述单体透镜的折射率大于所述公共透镜的折射率。
8.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，还包括在所述凹槽中形成的台阶，用以固定所述公共透镜。
9.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述发光器件容纳部的深度比所述凹槽的深度深。
10.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，其中，所述多个发光器件包括第一发光器件和第二发光器件，并且所述多个发光器件容纳部包括用以容纳所述第一发光器件的第一容纳部和用以容纳所述第二发光器件的第二容纳部。
11.如权利要求10所述的发光器件封装，其中，所述多个单体透镜包括设置在所述第一容纳部上的第一单体透镜和设置在所述第二容纳部上的第二单体透镜，并且所述第一单体透镜在形状和折射率中的至少一个方面与所述第二单体透镜不同。
12.如权利要求11所述的发光器件封装，其中，所述第一单体透镜的折射率处于1.5至 1. 6的范围中，而所述第二单体透镜的折射率处于1. 4至1. 5的范围中。
13.如权利要求10所述的发光器件封装，其中，所述第一容纳部和所述第二容纳部中的至少一个包含荧光材料。
14.如权利要求13所述的发光器件封装，其中，包含在所述第一容纳部中的荧光材料与包含在所述第二容纳部中的荧光材料不同。
15.如权利要求13所述的发光器件封装，其中，第二荧光材料设置在所述凹槽中且位于所述多个单体透镜上方。
16.如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装，还包括位于所述多个单体透镜之间的引导构件，用以引导所述多个单体透镜。
17.一种照明系统，包括板；以及发光模块，包括设置在所述板上的如权利要求1至3中任一权利要求所述的发光器件封装。
全文摘要
本发明公开了一种发光器件封装及照明系统。所述发光器件封装包括主体，包括凹槽和在所述凹槽的底面中形成的多个发光器件容纳部；多个发光器件，分离地设置在所述发光器件容纳部中；多个单体透镜，在所述发光器件容纳部上彼此间隔开；以及公共透镜，覆盖所述单体透镜。利用本发明，可以提高光效率并且均匀地发出光，从而能够获得所需的光学效果和特性。
文档编号H01L25/075GK102270629SQ20111015192
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者金忠烈 申请人:Lg伊诺特有限公司