CN101392891A - 具有高演色性的数组式发光装置 - Google Patents

具有高演色性的数组式发光装置 Download PDF

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Abstract

一种具有高演色性的数组式发光装置,其包括:一基板、一电性地设置于该基板上的数组式发光模块、一波长转换层组及复数个透光层组。该数组式发光模块由蓝色、红色、绿色、黄色及琥珀色发光芯片组所组成。该波长转换层组覆盖在该蓝色发光芯片组上。该等透光层组分别覆盖在红色、绿色、黄色及琥珀色发光芯片组上。藉此,该蓝色发光芯片组所发出的可见光的一部份通过该波长转换层组吸收并转换为具有另一发光峰值波长范围的可见光,其与其它发光芯片组所产生的投射光源彼此相互混合,以使得该数组式发光模块混合出演色性介于90~96之间的白色光源。

Description

具有高演色性的数组式发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置,尤指一种具有高演色性(colorrendering index)的数组式发光装置(array type light-emittingdevice)。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)为一半导体装置,虽然其尺寸都很小,但是其优点在于可以高效率地产生一明亮的彩色发射源,并且由发光二极管所产生的发射光源具有一最佳单色峰波。如果想要藉由扩散及合并复数个发光二极管的发射来产生白光的话,则需要一彩色混合方法。
例如:三个各自产生一发射光源,其波长分别在红、绿或蓝色的可见光谱范围内(其分别为红色发光二极管、绿色发光二极管、及蓝色发光二极管)的发光二极管必须彼此靠近地放在一起。然而,每一个发光二极管各具有一最佳单色波峰,所以由这些彩色混合所产生的白光常常不均匀。亦即,由于三原色的发射光源混合后所产生的白光会不均匀,所以三原色的发射光源不能以随意的方式合并在一起。
换言之,高演色性(color rendering index,C R I)的白光,一直是半导体发光源所追求的目标。如上述传统上有采用多种波长的发光二极管芯片,例如红、蓝、绿三色芯片配置而成的发光源,但此种发光源只能达到演色性80左右,并且公知具有混光不均匀的问题。
由上可知,上述公知的白光发光装置,在实际使用上,显然存在不便与缺点。
因此,本发明人有感上述缺点可改善,且依据多年来从事此方面的相关经验,悉心观察且研究,并配合学理的运用,而提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本发明。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种具有高演色性(colorrendering index)的数组式发光装置(array type light-emittingdevice)。
本发明的数组式发光装置由一被波长转换层组所覆盖的蓝色发光芯片组、一被透光层组所覆盖的红色发光芯片组、一被透光层组所覆盖的绿色发光芯片组、一被透光层组所覆盖的黄色发光芯片组、及一被透光层组所覆盖的琥珀色发光芯片组所组成。藉由该等发光芯片组所发出的光源的相互混光,以使得本发明的数组式发光模块能混合出高演色性(color renderingindex)的白色光源。
根据上述,本发明的其中一种方案,提供一种具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device),其包括:一基板(substrate)、一数组式发光模块(array type light-emitting module)、一波长转换层组(wavelength-converting layer set)、及复数个透光层组(transparent layer set)。
其中,该数组式发光模块电性连接地设置于该基板上,并且该数组式发光模块由一蓝色发光芯片组(blue light-emittingchip set)、一红色发光芯片组(red light-emitting chip set)、一绿色发光芯片组(green light-emitting chip set)、一黄色发光芯片组(yellow light-emitting chip set)、及一琥珀色发光芯片组(amberlight-emitting chip set)所组成。该波长转换层组覆盖在该蓝色发光芯片组上。该等透光层组分别覆盖在该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组上。
藉此,该蓝色发光芯片组所发出的可见光的一部份通过该波长转换层组吸收并转换为具有另一发光峰值波长范围的可见光,并且该具有另一发光峰值波长范围的可见光、该红色发光芯片组所产生的投射光源、该绿色发光芯片组所产生的投射光源、该黄色发光芯片组所产生之投射光源、及该琥珀色发光芯片组所产生的投射光源彼此相互混合,以使得该数组式发光模块混合出演色性(colorrendering index)介于90~96之间的白色光源。
再者,本发明的数组式发光模块的发光二极管芯片的组成(composition)可至少包括下列两种方式:
第一种:该蓝色发光芯片组由8颗蓝色发光二极管芯片(blue LED chip)所组成,该红色发光芯片组为1颗红色发光二极管芯片(red LED chip),该绿色发光芯片组由4颗绿色发光二极管芯片(green LED chip)所组成,该黄色发光芯片组为1颗黄色发光二极管芯片(yellow LED chip),并且该琥珀色发光芯片组由2颗琥珀色发光二极管芯片(amber LED chip)所组成。
第二种:该蓝色发光芯片组由8颗蓝色发光二极管芯片(blue LED chip)所组成,该红色发光芯片组为2颗红色发光二极管芯片(red LED chip),该绿色发光芯片组由4颗绿色发光二极管芯片(green LED chip)所组成,该黄色发光芯片组为1颗黄色发光二极管芯片(yellow LED chip),并且该琥珀色发光芯片组由1颗琥珀色发光二极管芯片(amber LED chip)所组成。
此外,本发明的波长转换层组可至少包括下列两种混合方式:
第一种:该波长转换层组为黄色荧光粉(yellow phosphorpowder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该波长转换层组的吸收而转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源。
第二种:该波长转换层组为橙色及绿色混合的荧光粉(orange and green fluorescent powder)与封装胶体(packagecolloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该波长转换层组的吸收而转换成色温(colortemperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源。
第三种:该波长转换层组由复数层第一波长转换层(firstwavelength-converting layer)及第二波长转换层(secondwavelength-converting layer)所组成,该等第一波长转换层为黄色荧光粉(yellow phosphor powder)与封装胶体(packagecolloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该等第一波长转换层的吸收而转换成色温(colortemperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且该等第二波长转换层为绿色荧光粉(green phosphor powder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该第二波长转换层的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源。
第四种:该波长转换层组由复数层第一波长转换层(firstwavelength-converting layer)及第二波长转换层(secondwavelength-converting layer)所组成,该等第一波长转换层为橙色及绿色混合的荧光粉(orange and green fluorescentpowder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源透过该等第一波长转换层的吸收而转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且该等第二波长转换层为绿色荧光粉(green phosphor powder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该第二波长转换层的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源。
因此,本发明的特点在于:该数组式发光模块由该蓝色发光芯片组、该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组所组成。并且,该波长转换层组覆盖在该蓝色发光芯片组上。该等透光层组分别覆盖在该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组上。藉此以使得该数组式发光模块能混合出演色性(color rendering index)介于90~96之间的白色光源。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及效果,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,相信本发明的目的、特征与特点,可由此得一深入且具体的了解,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明具有高演色性的数组式发光装置使用一种波长转换层的上视图;
图2为本发明图1的2—2剖视图;
图3为本发明具有高演色性的数组式发光装置使用两种不同波长转换层的上视图;
图4为本发明具有高演色性的数组式发光装置的电路图;
图5A为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第一实施例的发光芯片配置示意图;
图5B为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第一实施例的光谱图;
图6A为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第二实施例的发光芯片配置示意图;
图6B为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第二实施例的光谱图;
图7A为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第三实施例的发光芯片配置示意图;
图7B为本发明具有高演色性的数组式发光装置的第三实施例的光谱图;
图8为本发明另外一种具有高演色性的数组式发光装置的上视图;
图9为本发明图8的9—9剖视图。
【主要部件符号说明】
基板           1、1’
数组式发光模块 2         蓝色发光芯片组        2B
                         蓝色发光二极管芯片    20B
                         红色发光芯片组        2R
                         红色发光二极管芯片    20R
                         绿色发光芯片组        2G
                         绿色发光二极管芯片    20G
                         黄色发光芯片组        2Y
                         黄色发光二极管芯片    20Y
                         琥珀色发光芯片组      2A
                         琥珀色发光二极管芯片  20A
                         第一排发光芯片列      21
                         第二排发光芯片列      22
                         第三排发光芯片列      23
                         第四排发光芯片列      24
数组式发光模块 2’       第一排发光芯片列21’
                         第二排发光芯片列      22’
                         第三排发光芯片列      23’
                           第四排发光芯片列    24’
波长转换层组 3             波长转换层          30
波长转换层组 3′           第一波长转换层      31′
                           第二波长转换层      32′
透光层组 4                 透光层              40
橙色及绿色混合的荧光粉与封装胶体的混合P(O G)
绿色荧光粉与封装胶体的混合        P(G)
蓝色发光二极管芯片                B
红色发光二极管芯片                R
绿色发光二极管芯片                G
黄色发光二极管芯片                Y
琥珀色发光二极管芯片              A
具体实施方式
请参阅图1及图2所示,其分别为本发明具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device)使用一种波长转换层的上视图、及本发明图1的2—2剖视图。由上述图中可知,本发明提供一种具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(arraytype light-emitting device),其包括:一基板(substrate)1、一数组式发光模块(array type light-emitting module)2、波长转换层组(wavelength-converting layer set)3、及复数个透光层组(transparent layer set)4。
其中,该数组式发光模块2电性连接地设置于该基板1上,并且该数组式发光模块2由一蓝色发光芯片组(bluelight-emitting chip set)2B、一红色发光芯片组(redlight-emitting chip set)2R、一绿色发光芯片组(greenlight-emitting chip set)2G、一黄色发光芯片组(yellowlight-emitting chip set)2Y、及一琥珀色发光芯片组(amberlight-emitting chip set)2A所组成。
再者,该蓝色发光芯片组2B的发光峰值波长(emissionpeak wavelength)范围介于450~460nm之间,该红色发光芯片组2R的发光峰值波长范围介于620~630nm之间,该绿色发光芯片组2G的发光峰值波长范围介于520~540nm之间,该黄色发光芯片组2Y的发光峰值波长范围介于585~595nm之间,并且该琥珀色发光芯片组2A的发光峰值波长范围介于600~610之间。
此外,该蓝色发光芯片组2B可为一个或复数个蓝色发光二极管芯片(blue LED chip)20B,该红色发光芯片组2R可为一个或复数个红色发光二极管芯片(red LED chip)20
R,该绿色发光芯片组2G可为一个或复数个绿色发光二极管芯片(green LED chip)20G,该黄色发光芯片组2Y可为一个或复数个黄色发光二极管芯片(yellow LED chip)20Y,并且该琥珀色发光芯片组2A可为一个或复数个琥珀色发光二极管芯片(amber LED chip)20A。
以图1为例来说,该数组式发光模块2由第一排发光芯片列(first light-emitting chip row)21、第二排发光芯片列(second light-emitting chip row)22、第三排发光芯片列(third light-emitting chip row)23、及第四排发光芯片列(fourth light-emitting chip row)24所组成,并且每一排发光芯片列具有四颗发光二极管芯片。其中,四个蓝色发光二极管芯片20B分别设置于每一排发光芯片列(21、22、23、24)的第一个位置,两个红色发光二极管芯片20R分别设置于该第二排发光芯片列22的第三个位置及该第四排发光芯片列24的第三个位置,两个绿色发光二极管芯片20G分别设置于该第一排发光芯片列21的第三个位置及该第二排发光芯片列22的第二个位置,一个黄色发光二极管芯片20
Y设置于该第三排发光芯片列23的第二个位置,并且一琥珀色发光二极管芯片20A设置于该第一排发光芯片列21的第二个位置。再者,该等发光二极管芯片(20R、20G、20Y、20A)彼此分离一预定距离。
此外,该波长转换层组3覆盖在该蓝色发光芯片组2B上。依据不同的设计需求,该波长转换层组3可具有下例两种选择:
(1)该波长转换层组3为黄色荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组2B所投射出的光源通过该波长转换层组3的吸收而转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源。请再参考图1所示,该波长转换层组3由复数个波长转换层(wavelength-convertinglayer)30所组成,并且该等波长转换层30分别覆盖在该等蓝色发光二极管芯片20B上。此外,上述黄色荧光粉可以替换为橙色及绿色混合的荧光粉(orange and green fluorescentpowder)。
(2)请参考图3所示,该波长转换层组3′由复数层第一波长转换层(first wavelength-converting layer)31′及第二波长转换层(second wavelength-converting layer)32′所组成,该等第一波长转换层31′为黄色荧光粉(yellowphosphor powder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组2B所投射出的光源通过该等第一波长转换层31′的吸收而转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且该等第二波长转换层32′为绿色荧光粉(green phosphor powder)与封装胶体(package colloid)的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组2B所投射出的光源通过该第二波长转换层32′的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源。此外,上述黄色荧光粉可以替换为橙色及绿色混合的荧光粉(orange and green fluorescent powder)。
再者,每一个透光层组4对应于每一个发光芯片组(2R、2G、2Y或2A),并且该等透光层组4分别覆盖在该红色发光芯片组2R、该绿色发光芯片组2G、该黄色发光芯片组2Y、及该琥珀色发光芯片组2A上。此外,每一个透光层组4具有复数层透光层(transparent layer)40,并且每一个透光层组4的该等透光层40分别覆盖于每一个发光芯片组(2R、2G、2Y或2A)的该等发光二极管芯片(20R、20G、20Y或20A)上。
藉此,该蓝色发光芯片组2B所发出的可见光的一部份通过该波长转换层组3吸收并转换为具有另一发光峰值波长范围的可见光,并且该具有另一发光峰值波长范围的可见光、该红色发光芯片组2R所产生的投射光源、该绿色发光芯片组2G所产生的投射光源、该黄色发光芯片组2Y所产生的投射光源、及该琥珀色发光芯片组2A所产生的投射光源彼此相互混合,以使得该数组式发光模块2混合出演色性(color renderingindex)介于90~96之间的白色光源。
请参阅图4所示,其为本发明具有高演色性(colorrendering index)的数组式发光装置(array type light-emittingdevice)的电路图。配合图1及图4所示,该数组式发光模块2由四排发光芯片列(light-emitting chip row)(21、22、23、24)所组成,每一排发光芯片列(light-emitting chiprow)具有至少二颗蓝色发光二极管芯片20B及至少二颗选至该红色发光芯片组2R、该绿色发光芯片组2G、该黄色发光芯片组2Y、及该琥珀色发光芯片组2A的发光二极管芯片(20R、20G、20Y或20A),以组合成4×4的数组式发光模块。
再者,每一排发光芯片列(21、22、23、24)彼此并联地(parallelly)电性连接于该基板1上,并且每一排发光芯片列(21、22、23、24)的该等发光二极管芯片(20B、20R、20G、20Y或20A)彼此串联地(seriesly)电性连接于该基板1上。
其中,每一颗蓝色发光二极管芯片20B及每一颗绿色发光二极管芯片20G的电压值范围介于2.9~4.0伏特(V)之间,并且该红色发光二极管芯片20R、黄色发光二极管芯片20Y、及每一颗琥珀色发光二极管芯片20A的电压值范围系介于1.8~2.8伏特(V)之间。因此,电路设计者可随意搭配不同电压值的该等发光二极管芯片(20B、20R、20G、20Y或20A),以使得每一排发光芯片列(21、22、23、24)的该等发光二极管芯片(20B、20R、20G、20Y或20A)彼此串联后的总电压值约为12伏特左右。然而,最佳的情况下,每一排发光芯片列(light-emittingchip row)的总电压值为12伏特。
请参阅图5A及图5B所示,其分别为本发明具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device)的第一实施例的发光芯片配置示意图及光谱图(spectrogram)。图5A图的第一实施例的说明如下所述:
B+P(O G)区域为每一个蓝色发光二极管芯片(blueLED chip)B配合橙色及绿色混合的荧光粉(orange and greenfluorescent powder)与封装胶体(package colloid)的混合P(OG),以使得每一个蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份被转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的白色投射光源(white projecting light source);
R区域为红色发光二极管芯片R直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于620~630nm之间的红色投射光源(redprojecting light source);
G区域为绿色发光二极管芯片G直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于520~540nm之间的绿色投射光源(greenprojecting light source);
Y区域为黄色发光二极管芯片Y直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于585~595nm之间的黄色投射光源(yellowprojecting light source);以及
A区域为琥珀色发光二极管芯片A直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于600~610之间的琥珀色投射光源(amberprojecting light source)。
再者,第一实施例的发光二极管芯片的组成(composition)及排列(arrangement)方式与第二实施例相同。
因此,该等蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份分别通过该等波长转换层(橙色及绿色混合之荧光粉(orangeand green fluorescent powder)与封装胶体的混合P(O G))吸收并转换为色温范围介于2800~10000K之间的白色投射光源。
并且,该色温范围介于2800~10000K之间的白色投射光源、该红色发光二极管芯片R所产生的红色投射光源、该绿色发光二极管芯片G所产生的绿色投射光源、该黄色发光二极管芯片Y所产生的黄色投射光源、及该琥珀色发光二极管芯片A所产生的琥珀色投射光源彼此相互混合,以使得本发明第一实施例的数组式发光模块能混合出(如图5B所示)演色性(CRI)为92,色温为2500~4000K的高演色性(color rendering index)白色光源。
请参阅图6A图及图6B所示,其分别为本发明具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device)的第二实施例的发光芯片配置示意图及光谱图(spectrogram)。图6A的第二实施例的说明如下所述:
B+P(O G)区域为每一个蓝色发光二极管芯片(blueLED chip)B配合橙色及绿色混合的荧光粉(orange and greenfluorescent powder)与封装胶体(package colloid)的混合P(OG)」,以使得每一个蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份被转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的白色投射光源(white projecting light source)」;
B+P(G)区域为每一个蓝色发光二极管芯片(blue LEDchip)B配合绿色荧光粉(green phosphor powder)与封装胶体(package colloid)的混合P(G),以使得每一个蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份被转换成产生发光峰值波长范围介于480~495nm之间的绿色投射光源(greenprojecting light source);
R区域为红色发光二极管芯片R直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于620~630nm之间的红色投射光源(redprojecting light source);
G区域为绿色发光二极管芯片G直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于520~540nm之间的绿色投射光源(greenprojecting light source);
Y区域为黄色发光二极管芯片Y直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于585~595nm之间的黄色投射光源(yellowprojecting light source);以及
A区域为琥珀色发光二极管芯片A直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于600~610之间的琥珀色投射光源(amberprojecting light source)。
以第二实施例的发光二极管芯片的组成(composition)而言,该蓝色发光芯片组由8颗蓝色发光二极管芯片(blue LEDchip)B所组成,该红色发光芯片组为2颗红色发光二极管芯片(red LED chip)R,该绿色发光芯片组由4颗绿色发光二极管芯片(green LED chip)G所组成,该黄色发光芯片组为1颗黄色发光二极管芯片(yellow LED chip)Y,并且该琥珀色发光芯片组由1颗琥珀色发光二极管芯片(amber LED chip)A所组成。
以第二实施例的发光二极管芯片的排列(arrangement)而言,该第一排发光芯片列21由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗琥珀色发光二极管芯片A所组成,该第二排发光芯片列22由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗红色发光二极管芯片R所组成,该第三排发光芯片列23由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗黄色发光二极管芯片Y所组成,该第四排发光芯片列24由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗红色发光二极管芯片R所组成。
因此,该等蓝色发光二极管芯片B之一部分所投射出的光源通过该等第一波长转换层(橙色及绿色混合的荧光粉(orangeand green fluorescent powder)与封装胶体的混合P(O G))的吸收而转换成色温(color temperature)范围介于2800~10000K之间的白色投射光源,该等蓝色发光二极管芯片B的其余部分所投射出的光源通过该第二波长转换层(绿色荧光粉与封装胶体的混合P(G))的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的绿色投射光源。
并且,上述经过该等第一波长转换层及该等第二波长转换层分别所产生的白色投射光源及绿色投射光源、该红色发光二极管芯片R所产生的红色投射光源、该绿色发光二极管芯片G所产生的绿色投射光源、该黄色发光二极管芯片Y所产生的黄色投射光源、及该琥珀色发光二极管芯片A所产生的琥珀色投射光源彼此相互混合,以使得本发明第二实施例的数组式发光模块能混合出(如图6B所示)演色性(CRI)为96,色温为4000~6000K的高演色性(color rendering index)白色光源。
请参阅图7A及图7B所示,其分别为本发明具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device)的第三实施例的发光芯片配置示意图及光谱图(spectrogram)。图7A的第三实施例的说明如下所述:
B+P(O G)区域为每一个蓝色发光二极管芯片(blueLED chip)B配合橙色及绿色混合的荧光粉(orange and greenfluorescent powder)与封装胶体(package colloid)的混合P(O
G),以使得每一个蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份被转换成色温(color temperature)范围介于2800~10,000K之间的白色投射光源(white projecting light source);
R区域为红色发光二极管芯片R直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于620~630nm之间的红色投射光源(redprojecting light source);
G区域为绿色发光二极管芯片G直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于520~540nm之间的绿色投射光源(greenprojecting light source);
Y区域为黄色发光二极管芯片Y直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于585~595nm之间的黄色投射光源(yellowprojecting light source);以及
A区域为琥珀色发光二极管芯片A直接穿透透光层,以产生发光波长范围介于600~610nm之间的琥珀色投射光源(amber projecting light source)。
以第三实施例的发光二极管芯片的组成(composition)而言,该蓝色发光芯片组由8颗蓝色发光二极管芯片(blue LEDchip)B所组成,该红色发光芯片组为1颗红色发光二极管芯片(red LED chip)R,该绿色发光芯片组由4颗绿色发光二极管芯片(green LED chip)G所组成,该黄色发光芯片组为1颗黄色发光二极管芯片(yellow LED chip)Y,并且该琥珀色发光芯片组由2颗琥珀色发光二极管芯片(amber LED chip)A所组成。
以第三实施例的发光二极管芯片的排列(arrangement)而言,该第一排发光芯片列21由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗琥珀色发光二极管芯片A所组成,该第二排发光芯片列22由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗红色发光二极管芯片R所组成,该第三排发光芯片列23由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗黄色发光二极管芯片Y所组成,该第四排发光芯片列24由2颗蓝色发光二极管芯片B、1颗绿色发光二极管芯片G、及1颗琥珀色发光二极管芯片A所组成。
因此,该等蓝色发光二极管芯片B所发出的可见光的一部份是分别通过该等波长转换层(橙色及绿色混合之荧光粉(orange and green fluorescent powder)与封装胶体的混合P(O G))吸收并转换为色温范围介于2800~10000K之间的白色投射光源。
并且,该色温范围介于2800~10000K之间的白色投射光源、该红色发光二极管芯片R所产生的红色投射光源、该绿色发光二极管芯片G所产生的绿色投射光源、该黄色发光二极管芯片Y所产生的黄色投射光源、及该琥珀色发光二极管芯片A所产生的琥珀色投射光源彼此相互混合,以使得本发明第三实施例的数组式发光模块能混合出(如图7B所示)演色性(CRI)为95.5,色温为6000~9000K的高演色性(color renderingindex)白色光源。
综上所述,本发明的特点在于:该数组式发光模块2由该蓝色发光芯片组2B、该红色发光芯片组2R、该绿色发光芯片组2G、该黄色发光芯片组2Y、及该琥珀色发光芯片组2A所组成。并且,该波长转换层组(3或3′)覆盖在该蓝色发光芯片组2B上。该等透光层组4分别覆盖在该红色发光芯片组2R、该绿色发光芯片组2G、该黄色发光芯片组2Y、及该琥珀色发光芯片组2A上。藉此以使得该数组式发光模块能混合出演色性(color rendering index)介于90~96之间的白色光源。
请参阅图8及图9所示,其分别为本发明另外一种具有高演色性(color rendering index)的数组式发光装置(array typelight-emitting device)的上视图、及本发明图8的9—9剖视图。由上述图中可知,本发明另外一种数组式发光装置与上述数组式发光装置最大的差别在于:另外一种数组式发光装置之一基板1′具有复数个彼此紧密排列的容置槽(receivingspace)10′,并且一数组式发光模块2′的该等发光芯片列(21’、22’、23’、24’)的该等发光二极管芯片(20R、20G、20Y、20A)分别容置于该等相对应的容置槽10′内。
以上所述,仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明与图式,但本发明的特征并不局限于此,并非用以限制本发明,本发明的所有范围应以权利要求范围为准,凡符合于本发明权利要求保护范围的精神与其类似变化的实施例,皆应包含于本发明的范畴中,任何熟悉该项技术人员在本发明的领域内,可轻易思及的变化或修改涵盖在本发明专利保护范围。

Claims (20)

1、一种具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,包括:
一基板;
一数组式发光模块,其电性连接地设置于该基板上,并且该数组式发光模块由一蓝色发光芯片组、一红色发光芯片组、一绿色发光芯片组、一黄色发光芯片组、及一琥珀色发光芯片组所组成;
一波长转换层组,其覆盖在该蓝色发光芯片组上;以及
复数个透光层组,其分别覆盖在该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组上;
藉此,该蓝色发光芯片组所发出的可见光的一部份通过该波长转换层组吸收并转换为具有另一发光峰值波长范围的可见光,并且该具有另一发光峰值波长范围的可见光、该红色发光芯片组所产生的投射光源、该绿色发光芯片组所产生的投射光源、该黄色发光芯片组所产生的投射光源、及该琥珀色发光芯片组所产生的投射光源系彼此相互混合,以使得该数组式发光模块混合出演色性介于90~96之间的白色光源。
2、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该蓝色发光芯片组的发光波长(emissionwavelength)范围系介于450~460nm之间,该红色发光芯片组的发光波长范围系介于620~630nm之间,该绿色发光芯片组的发光波长范围系介于520~540nm之间,该黄色发光芯片组的发光波长范围介于585~595nm之间,并且该琥珀色发光芯片组的发光波长范围介于600~610nm之间。
3、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该波长转换层组为黄色荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该波长转换层组的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源。
4、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该波长转换层组为橙色及绿色混合的荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该波长转换层组的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源。
5、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该波长转换层组由复数层第一波长转换层及第二波长转换层所组成,该等第一波长转换层为黄色荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该等第一波长转换层的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且该等第二波长转换层为绿色荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该第二波长转换层的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源。
6、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该波长转换层组由复数层第一波长转换层及第二波长转换层所组成,该等第一波长转换层为橙色及绿色混合的荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该等第一波长转换层的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且该等第二波长转换层为绿色荧光粉与封装胶体的混合,其用于使得该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该第二波长转换层的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源。
7、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该蓝色发光芯片组由8颗蓝色发光二极管芯片所组成,该红色发光芯片组为1颗红色发光二极管芯片,该绿色发光芯片组由4颗绿色发光二极管芯片所组成,该黄色发光芯片组为1颗黄色发光二极管芯片,并且该琥珀色发光芯片组由2颗琥珀色发光二极管芯片所组成;其中该数组式发光模块由第一排发光芯片列、第二排发光芯片列、第三排发光芯片列、及第四排发光芯片列所组成,并且该第一排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗琥珀色发光二极管芯片所组成,该第二排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗红色发光二极管芯片所组成,该第三排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗黄色发光二极管芯片所组成,该第四排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗琥珀色发光二极管芯片所组成;其中每一颗蓝色发光二极管芯片及每一颗绿色发光二极管芯片的电压值范围介于2.9~4.0伏特(V)之间,并且该红色发光二极管芯片、黄色发光二极管芯片、及每一颗琥珀色发光二极管芯片的电压值范围介于1.8~2.8伏特之间。
8、如权利要求1所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该数组式发光模块由复数排发光芯片列所组成,并且每一排发光芯片列具有复数颗发光二极管芯片;其中每一排发光芯片列彼此并联地或串联地电性连接于该基板上;其中该数组式发光模块由四排发光芯片列所组成,每一排发光芯片列具有至少二颗蓝色发光二极管芯片及至少二颗选至该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组的发光二极管芯片,以组合成4×4的数组式发光模块;其中每一排发光芯片列的总电压值为12伏特。
9、如权利要求8所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该等发光二极管芯片彼此分离一预定距离。
10、如权利要求8所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该基板具有复数个彼此紧密排列的容置槽,并且该等发光二极管芯片分别容置于该等相对应的容置槽内。
11、一种具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,包括:
一基板;
一数组式发光模块,其电性连接地设置于该基板上,并且该数组式发光模块由一具有8颗蓝色发光二极管芯片的蓝色发光芯片组、一具有2颗红色发光二极管芯片的红色发光芯片组、一具有4颗绿色发光二极管芯片的绿色发光芯片组、一具有1颗黄色发光二极管芯片的黄色发光芯片组、及一具有1颗琥珀色发光二极管芯片的琥珀色发光芯片组所组成;
一波长转换层组,其覆盖在该蓝色发光芯片组上,并且该波长转换层组由复数层第一波长转换层及第二波长转换层所组成,该等第一波长转换层为橙色及绿色混合的荧光粉与封装胶体的混合,该等第二波长转换层为绿色荧光粉与封装胶体的混合;以及
复数个透光层组,其分别覆盖在该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组上;
藉此,该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该等第一波长转换层的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源,该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该第二波长转换层的吸收而转换成发光峰值波长范围介于480~495nm之间的投射光源,并且上述经过该波长转换层组所产生之投射光源、该红色发光芯片组所产生的投射光源、该绿色发光芯片组所产生的投射光源、该黄色发光芯片组所产生的投射光源、及该琥珀色发光芯片组所产生的投射光源彼此相互混合,以使得该数组式发光模块混合出演色性介于90~96之间的白色光源。
12、如权利要求11所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该蓝色发光芯片组的发光波长范围介于450~460nm之间,该红色发光芯片组的发光波长范围介于620~630nm之间,该绿色发光芯片组的发光波长范围介于520~540nm之间,该黄色发光芯片组的发光波长范围介于585~595nm之间,并且该琥珀色发光芯片组的发光波长范围介于600~610之间。
13、如权利要求11所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该数组式发光模块由第一排发光芯片列、第二排发光芯片列、第三排发光芯片列、及第四排发光芯片列所组成,并且该第一排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗琥珀色发光二极管芯片所组成,该第二排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗红色发光二极管芯片所组成,该第三排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗黄色发光二极管芯片所组成,该第四排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗红色发光二极管芯片所组成;每一颗蓝色发光二极管芯片及每一颗绿色发光二极管芯片的电压值范围介于2.9~4.0伏特(V)之间,并且该红色发光二极管芯片、黄色发光二极管芯片、及每一颗琥珀色发光二极管芯片的电压值范围介于1.8~2.8伏特(V)之间;每一排发光芯片列的总电压值为12伏特;其中每一排发光芯片列彼此并联地或串联地电性连接于该基板上。
14、如权利要求13所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该等发光二极管芯片彼此分离一预定距离。
15、如权利要求13所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该基板具有复数个彼此紧密排列的容置槽,并且该等发光二极管芯片分别容置于该等相对应的容置槽内。
16、一种具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,包括:
一基板;
一数组式发光模块,其电性连接地设置于该基板上,并且该数组式发光模块由一具有8颗蓝色发光二极管芯片的蓝色发光芯片组、一具有2颗红色发光二极管芯片的红色发光芯片组、一具有4颗绿色发光二极管芯片的绿色发光芯片组、一具有1颗黄色发光二极管芯片的黄色发光芯片组、及一具有1颗琥珀色发光二极管芯片的琥珀色发光芯片组所组成;
一波长转换层组,其覆盖在该蓝色发光芯片组上,并且该波长转换层组为橙色及绿色混合的荧光粉与封装胶体的混合;以及
复数个透光层组,其分别覆盖在该红色发光芯片组、该绿色发光芯片组、该黄色发光芯片组、及该琥珀色发光芯片组上;
藉此,该蓝色发光芯片组所投射出的光源通过该波长转换层组的吸收而转换成色温范围介于2800~10000K之间的投射光源,并且上述经过该波长转换层组所产生的投射光源、该红色发光芯片组所产生的投射光源、该绿色发光芯片组所产生的投射光源、该黄色发光芯片组所产生的投射光源、及该琥珀色发光芯片组所产生的投射光源彼此相互混合,以使得该数组式发光模块混合出演色性介于90~96之间的白色光源。
17、如权利要求16所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该蓝色发光芯片组的发光波长范围介于450~460nm之间,该红色发光芯片组的发光波长范围介于620~630nm之间,该绿色发光芯片组的发光波长范围介于520~540nm之间,该黄色发光芯片组的发光波长范围介于585~595nm之间,并且该琥珀色发光芯片组的发光波长范围介于600~610之间。
18、如权利要求16所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该数组式发光模块由第一排发光芯片列、第二排发光芯片列、第三排发光芯片列、及第四排发光芯片列所组成,并且该第一排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗琥珀色发光二极管芯片所组成,该第二排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗红色发光二极管芯片所组成,该第三排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗黄色发光二极管芯片所组成,该第四排发光芯片列由2颗蓝色发光二极管芯片、1颗绿色发光二极管芯片、及1颗红色发光二极管芯片所组成;其中每一颗蓝色发光二极管芯片及每一颗绿色发光二极管芯片的电压值范围介于2.9~4.0伏特之间,并且该红色发光二极管芯片、黄色发光二极管芯片、及每一颗琥珀色发光二极管芯片的电压值范围介于1.8~2.8伏特之间;其中每一排发光芯片列的总电压值为12伏特;其中每一排发光芯片列彼此并联地或串联地电性连接于该基板上。
19、如权利要求18所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该等发光二极管芯片彼此分离一预定距离。
20、如权利要求18所述的具有高演色性的数组式发光装置,其特征在于,该基板具有复数个彼此紧密排列的容置槽,并且该等发光二极管芯片分别容置于该等相对应的容置槽内。
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