发光设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开实施例设及一种发光设备。
【背景技术】
[0002] 半导体发光二极管（LED)是半导体器件，其利用化合物半导体的特性将电转换为 红外光或紫外线，W使能信号的发送/接收，或者其被用作光源。
[0003] 由于其物理和化学特性，第III-V族氮化物半导体作为发光器件的核屯、材料而引 人注目，发光器件诸如为L邸或激光二极管（LD)。
[0004] L邸或LD不包括诸如为巧光灯和白识灯泡的传统照明设备所使用的诸如为隶 化g)的对环境有害的物质，并且因此是非常环保的，而且具有若干优点，诸如长寿命和低功 耗。因此，传统光源正在被L邸或LD迅速取代。
[0005] 特别地，使用运些发光器件的领域正在扩大至包括例如车头灯和闪光灯 (fIashli曲t)。包括发光器件的发光设备需要具有例如良好的光提取效率和散热效果，并 且对减小尺寸和减小重量的发光设备的需求在持续增加。
【发明内容】
[0006] 由于良好的光提取效率和散热效果，实施例提供一种具有提高的可靠性的发光设 备。
[0007] 在一个实施例中，发光设备包括至少一个光源；波长转换器，被配置为转换从所述 光源发射的光的波长；反射器，被配置为反射具有在所述波长转换器中转换的所述波长的 光W及具有未转换波长的光；W及折射构件，布置在所述反射器与所述波长转换器之间的 光通道空间中，所述折射构件被配置为出射被反射的光。
[0008] 例如，所述折射构件可W包括：圆形第一表面，被布置为面向所述反射器；第二表 面，具有被布置为面向所述波长转换器的第一部分；W及第=表面，用于出射所述被反射的 光。
[0009] 例如，所述发光设备还可W包括基底衬底，被布置为与所述反射器相对且其间插 入有所述折射构件，或者与所述折射构件相对且其间插入有所述反射器。所述基底衬底可 W与所述折射构件接触。
[0010] 例如，所述基底衬底可W包括彼此相邻的第一区域和第二区域，所述第一区域对 应于排除所述第二区域的区域、或者面向所述折射构件的所述第二表面排除第一部分的第 二部分的区域，并且所述第二区域可W对应于布置所述波长转换器的区域。
[0011] 例如，所述基底衬底的所述第二区域可W包括用于从所述光源发射的所述光通过 的第一通孔，并且所述波长转换器可W位于所述第一通孔中。所述第一通孔相对于所述折 射构件的所述第=表面可W更靠近所述折射构件的所述第一表面。
[0012] 例如，所述反射器可W包括用于从所述光源发射的所述光通过的第二通孔。所述 反射器可W具有与所述折射构件的所述第=表面接触的一端和与所述基底衬底接触的另 一端，并且从所述第二通孔到所述反射器的所述一端的第一距离可W大于从所述第二通孔 到所述反射器的所述另一端的第二距离。所述基底衬底的所述第二区域可W包括用于布置 所述波长转换器的凹槽。所述发光设备还可W包括布置在所述波长转换器与所述基底衬底 之间的凹槽中的第二反射层。所述第二反射层可W是附着于所述波长转换器或所述基底衬 底的膜或涂层。所述波长转换器可W布置在所述基底衬底的所述第二区域上W便是可旋转 地W面向所述第二通孔。
[0013] 例如，所述光源可W与所述波长转换器或所述反射器间隔10 ym或更大的距离。
[0014] 例如，所述发光设备还可W包括布置在所述折射构件的至少一部分所述第二部分 与所述基底衬底的所述第一区域之间的第一反射层。所述第一反射层可W是附着于所述波 长转换器的所述第二部分或所述基底衬底的第一区域的膜或涂层。
[0015] 例如，所述发光设备还可W包括布置在所述光源与所述第一通孔或第二通孔之间 的透光层。所述透光层可W包括具有1或2的折射率的材料。
[0016] 例如，为了允许由折射构件折射的光在平行于波长转换器的法线方向上穿行，可 W调整波长转换器的旋转角或从光源到第二通孔的光的入射角中的至少一个。
[0017] 例如，折射构件的第二部分或基底衬底的第一区域中的至少一个可W具有图案。
[0018] 例如，所述图案可包括半球形、圆形、圆锥形、截头圆锥形、金字塔形、截头金字塔 形、倒圆锥形或者倒金字塔形中的至少一个。
[0019] 例如，该图案可包括圆形、点形、晶格形、水平线形、竖直线形或环形中的至少一 个。
[0020] 例如，反射器和折射构件可W彼此整合在一起。 阳02U 例如，折射构件可W包括AI2O3单晶、A120 3或SiO 2玻璃中的至少一种。折射构件 可W包括具有从IW/mK的至50W/mK范围内导热系数的材料。折射构件可W包括具有从20K 到400K范围内参考溫度的材料。折射构件的第一表面可W具有抛物线形状，并且所述折射 构件的所述第一表面和第二表面可W具有抛物线形状。在运种情况下，折射构件的第一表 面可W具有与作为中屯、的所述第二表面双边对称的横截面形状。
[0022] 例如，发光设备还可W包括布置在折射构件的第=表面上的抗反射膜。
[0023] 例如，反射器可W包括非球面、自由形态弯曲表面、菲涅耳透镜或者全息光学元件 中的至少一个。
[0024] 例如，折射构件的第S表面可W包括平面、弯曲表面、非球面、全内反射表面或自 由形态弯曲表面中的至少一个。
[00巧]例如，反射器、第一反射层和第二反射层中的至少一个可W具有从60%到100% 范围内的反射率。
[00%] 例如，反射器可W包括涂覆在折射构件的第一表面上的金属层。
[0027] 例如，波长转换器可W包括巧光体、发光巧光体、陶瓷巧光体和YAG单晶中的至少 一种。波长转换器可W是PIG型、多晶型或单晶型。其波长已经在波长转换器中转换的光可 W具有从3000K至9000K范围内的色溫。波长转换器的第一折射率可W是在从1. 3至2. 0 的范围内。 阳02引例如，折射构件的第二表面可W具有从IOmm至IOOmm范围内的直径。其波长已经 被波长转换器转换的光的光谱半高宽的面积与折射构件的第二表面或第=表面的面积的 比例可W在从0.001至I的范围内。
[0029] 例如，发光设备还可W包括布置在折射构件的第二表面的第一部分与波长转换器 之间的第一粘合部。第一粘合部可W包括烧结或赔烧聚合物、Al2〇3或Si〇2中的至少一种。
[0030] 例如，发光设备还可W包括布置在折射构件的第二表面的第二部分与基底衬底的 第一区域之间的第二粘合部。
[0031] 例如，光源可W包括发光二极管或激光二极管中的至少一种。光源可W发射波段 在400nm至500nm范围内的光。光源可W发射具有IOnm或更小光谱半高宽的光，并且被引 入波长转换器的光的光谱半高宽可W为Inm或更小。
[0032] 例如，至少一个光源可W包括多个光源，并且该发光设备还可W包括用于安装光 源的电路板。发光设备还可W包括附着于电路板的后表面或基底衬底的后表面的散热器。 用于安装光源的电路板的表面可W是平面、弯曲表面或球面。
[0033] 例如，该至少一个光源可W包括多个光源，并且该发光设备还可W包括被配置成 聚焦从光源发射的光的至少一个第一透镜，W便将光发射至第一通孔或第二通孔。
[0034] 例如，发光设备还可W包括布置在第一透镜与所述第一通孔或第二通孔之间的第 一反射镜。
[0035] 例如，发光设备还可W包括布置在光源与至少一个第一透镜之间的棱镜、第二反 射镜或二向色涂层。
【附图说明】
[0036] 参照下面的附图可W详细描述布置和实施例，附图中类似的附图标记指代类似的 元件，并且其中：
[0037] 图1是根据一个实施例的发光设备的立体图；
[0038] 图2是沿图1所示的发光设备的线1-1'截取的剖视图；
[0039] 图3是图2所示发光设备的分解剖视图；
[0040] 图4A是示出根据第一折射率的光提取效率的曲线图；
[0041] 图4B是示出根据折射率之差的光提取效率变化的曲线图；
[0042] 图5A至图5G是图2示出的部分"B"的实施例的放大部分剖视图；
[0043] 图6A至图6G是解释基底衬底的第一区域的上表面或折射构件的第二表面的第二 部分上的二维图案的实施例的视图； W44] 图7A至图7D是图2示出的部分"C"的实施例的放大部分剖视图；
[0045] 图8是图1至图3示出的折射构件的立体图；
[0046] 图9是根据另一个实施例的发光设备的立体图；
[0047] 图10是沿图9所示的发光设备的线II-II'截取的一个实施例的剖视图；
[0048] 图11是图10所示发光设备的分解剖视图；
[0049] 图12是沿图9所示的发光设备的线II-II'截取的另一个实施例的剖视图；
[0050] 图13是示出根据另一个实施例的发光设备的剖视图；
[0051] 图14是图13所示发光设备的分解剖视图；
[0052] 图15是根据另一个实施例的发光设备的剖视图；
[0053] 图16是根据另一个实施例的发光设备的剖视图；
[0054] 图17是根据另一个实施例的发光设备的剖视图；
[0055] 图18是根据又一个实施例的发光设备的剖视图；
[0056] 图19是根据一个应用不例的发光设备的剖视图；
[0057] 图20是根据另一个应用示例的发光设备的剖视图；
[0058] 图21是示出在根据实施例的发光设备被应用至车头灯的情况下光的照度分布的 视图；化及
[0059] 图22A和图22B是根据实施例解释用于制造折射构件的方法的视图。
【具体实施方式】
[0060] 下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例W帮助理解实施例。然而，可W W各 种方式改变实施例，并且实施例的范围不应该被解释为限于W下的描述。运些实施例旨在 为本领域技术人员提供更完整的说明。
[0061] 在运些实施例的W下描述中，应该理解，当每个元件被称为形成在另一元件"之 上"或"之下"时，它可W直接位于运另一个元件"之上"或"之下"，或者在它们之间间接形 成有一个或多个中间元件。另外，还将会理解的是，位于元件"之上"或"之下"可能意味着 元件的向上方向和向下方向。
[0062] 另外，说明书和权利要求中的相对性术语"第一"、"第二"、"上"、"下"等可W被用 来在任何一个实体或元件与其他实体或元件之间进行区分，而不一定用于描述实体或元件 之间的任何物理或逻辑关系或特定的顺序。
[0063] 在附图中，为了清楚和方便起见，每层（或每个部分）的厚度或尺寸可W被夸大、 省略或示意性示出。另外，每个构成元件的尺寸并不完全反映其实际尺寸。 W64] 下文中，将参照附图描述根据实施例的发光设备IOOA至1001。为方便起见，尽管 将使用笛卡尔坐标系（包括X-轴、y-轴和Z-轴）来描述发光设备IOOA至1001，但是当然 也可W使用其他坐标系进行描述。另外，虽然笛卡尔坐标系中的X-轴、y-轴和Z-轴是相互 垂直的，但是实施例并不限于此。目P，X-轴、y-轴和Z-轴可W相互交叉而不是相互垂直。 W65] 图1是根据一个实施例的发光设备IOOA的立体图，图2是沿图1所示的发光设备 IOOA的线1-1'截取的剖视图，并且图3是图2所示发光设备IOOA的分解剖视图。在图1 中省略了图2和图3中示出的透光层180。
[0066] 一个实施例的发光设备IOOA可W包括光源110、波长转换器120、反射器130A、折 射构件140A、衬底150A、第一反射层160、第一粘合部170和透光层180。
[0067] 光源110用于发射光。虽然光源110可W包括发光二极管（LED)或激光二极管 (LD)中的至少一种，但是实施例不限制光源110的种类。
[0068] 通常，LED的视角比LD的视角更宽。因此，具有比LED更窄视角的LD在将光引入 第一通孔PTl方面可能是有利的。然而，在能够减小视角的光学系统（未示出）位于光源 110(即LED)与第一通孔PTl之间的情况下，光学系统可W减小从LED发射的光的视角，W 便将光引入第一通孔PT1。因此，LED可W用作光源110。 W例在图1的情况下，虽然仅仅示出一个光源110,但是实施例不限制光源110的数量。 也就是说，可W设置多个光源110。