CN102468399A

CN102468399A - 发光装置及其使用方法

Info

Publication number: CN102468399A
Application number: CN2010105418203A
Authority: CN
Inventors: 许俊升; 王世育; 田正华
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-05-23

Abstract

本发明提供一种发光装置及其使用方法。该发光装置包括一发光模块、一滤光层、一第一荧光粉以及一第二荧光粉，该发光模块用以发出一原始光线；该滤光层设置于该发光模块外，以使该原始光线通过该滤光层，该滤光层包括一第一区域及一第二区域，并且该滤光层可相对于该发光模块进行移动，以使该原始光线可选择性地通过该第一区域或该第二区域；该第一荧光粉设置于该第一区域，当该第一区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第一荧光粉而转换成一第一发射光线；该第二荧光粉设置于该第二区域，当该第二区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第二荧光粉而转换成一第二发射光线。本发明可产生不同色温或演色性光线，且降低成本。

Description

发光装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种发光装置及其使用方法，特别是一种可产生不同色温或演色性光线的发光装置及其使用方法。

背景技术

近年来，发光二极管(light emitting diode，LED)组件在照明领域上的使用，呈现级数成长。例如，发光二极管广泛的应用在手机、电视及其他电子产品内。

目前公知的部分白光发光二极管采用将红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片以及蓝光发光二极管芯片共同封装在同一组件封装结构体内，藉由三颜色光的混合来产生白光。然而，其制作成本相当高，如应用于一般的照明设备(例如日光灯管)并不符合经济效益。而目前的发光二极管组件所发出的光线，其发光特性已在封装时决定，无法再改变。研究文献指出，人们对于不同色温或演色性(color rendering index，Ra)会有不同的情绪反应，但是若我们想改变色温或演色性，往往只能藉由不同的灯源，或是成本昂贵的红绿蓝(RGB)三原色调校出来，成本较高。

因此，有必要提供一种发光装置及其使用方法，以改善先前技术中，发光二极管组件无法动态改变发光特性的问题。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种发光装置及其使用方法，以改善上述缺失。

本发明的发光装置包括一发光模块、一滤光层、一第一荧光粉以及一第二荧光粉，该发光模块用以发出一原始光线；该滤光层设置于该发光模块外，以使该原始光线通过该滤光层；该滤光层包括一第一区域及一第二区域，并且该滤光层可相对于该发光模块进行移动，以使该原始光线可选择性地通过该第一区域或该第二区域；该第一荧光粉设置于该第一区域，当该第一区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第一荧光粉而转换成一第一发射光线；该第二荧光粉设置于该第二区域，当该第二区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第二荧光粉而转换成一第二发射光线。

其中该第一发射光线及该第二发射光线具有不同的色温或演色性。

在本发明的一实施例中，发光模块包括至少一发光二极管芯片及基板；其中至少一发光二极管芯片设置在基板上。在本发明的一实施例中，发光二极管芯片蓝光发光二极管芯片。

本发明的发光装置的使用方法使用上述的发光装置，发光装置的使用方法包括下列步骤：使该发光模块发出该原始光线；以及移动该滤光层，使该原始光线可选择性地通过该第一区域或该第二区域。

本发明的发光装置发出的光线可具有不同的色温或演色性，可以应用于多样产品，降低生产成本，另外也可以有效增加发光二极管芯片的散热设计，避免因为热效应而降低其发光效率，同时避免荧光粉受到芯片热效应影响。

附图说明

图1为关于本发明的发光装置的第一区域位于发光模块上的一实施例的剖视图。

图2为关于本发明的发光装置的第二区域位于发光模块上的一实施例的剖视图。

图3为关于本发明的发光装置的第一荧光粉涂布于第一区域上的示意图。

图4为关于本发明的发光装置的第一荧光粉掺杂于第一区域内的示意图。

图5为关于本发明的发光装置的第一发射光线的一实施例的光谱图形。

图6为关于本发明的发光装置的第二发射光线的一实施例的光谱图形。

图7为关于本发明的发光装置的一实施例的分解示意图。

图8为关于本发明的发光装置的一实施例的组合示意图。

图9为关于本发明的发光装置的使用方法的一实施例的步骤流程图。

图10为关于本发明的发光装置的另一实施例的示意图。

主要组件符号说明：

发光装置1、1a 第一区域21、21a

发光模块10、10a 第二区域22、22a

发光二极管芯片11 第一荧光粉31

基板12 第二荧光粉32

封装体13 驱动装置40

滤光层20、20a

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

以下请一并参考图1至图8关于本发明的发光装置的一实施例。

如图1所示，本发明的发光装置1包括发光模块10、滤光层20、第一荧光粉31以及第二荧光粉32。

本发明的发光模块10用以发出原始光线，在本发明的一实施例中，发光模块10包括发光二极管芯片(LED chip)11、基板12以及封装体13。其中发光二极管芯片11设置在基板12上，封装体13覆盖于发光二极管芯片11上。本发明的封装体13用以保护发光二极管芯片11，且封装体13可增加发光二极管芯片11的出光效率及降低全反射的影响。本发明的封装体13的材质可为玻璃或硅胶，但本发明不以此为限。须注意的是，封装体13并非本发明的必要组件。本发明的基板12可为印刷电路板(printed circuit board，PCB)或金属基印刷电路板(Metal Core PCB，MCPCB)，但本发明不以此为限。

本发明的发光二极管芯片11设置在基板12的方式为表面贴装技术(surface mounttechnology，SMT)，但本发明不以此为限。在本发明的一实施例中，发光二极管芯片11为蓝光发光二极管芯片，但本发明不以此为限。

本发明的滤光层20设置于发光模块10外，滤光层20包括第一区域21及第二区域22，并且滤光层20可相对于发光模块10进行移动，以使原始光线可选择性地通过第一区域21或第二区域22。在本发明的一实施例中，滤光层20的材质可为玻璃或硅胶，但本发明不以此为限。

如图1所示，在本发明的一实施例中，第一荧光粉31设置于第一区域21，当第一区域21移动至发光模块10外时，原始光线通过第一荧光粉31而转换成第一发射光线。如图2所示，第二荧光粉32设置于第二区域22，当第二区域22移动至发光模块10外时，原始光线通过第二荧光粉32而转换成第二发射光线。须注意的是，当第一区域21及第二区域22同时在发光模块10外时，原始光线可同时通过第一荧光粉31及第二荧光粉32而转换为第一发射光线及第二发射光线的混合光线。须注意的是，本发明的滤光层20并不以设置第一区域21及第二区域22为限，滤光层20还可包括第三区域等，且第三区域可设置第三荧光粉。

在本发明的一实施例中，第一荧光粉为黄色荧光粉，第二荧光粉包括红色荧光粉及绿色荧光粉，但本发明不以此为限。在本发明的一实施例中，第一荧光粉31涂布于第一区域的外表面(如图3所示)或内表面(图未示)；且第二荧光粉涂布于该第二区域的外表面或内表面(图未示)，但本发明不以此为限。在本发明的另一实施例中，第一荧光粉31及第二荧光粉以掺杂的方式分别与第一区域21(如图4所示)及第二区域混合(图未示)。由于将粉末涂布或掺杂于玻璃或硅胶中为本发明所属技术领域中普通技术人员所周知，故在此不再赘述。

在本发明的一实施例中，当第一区域21移动至发光模块10外时，原始光线通过第一荧光粉31而转换成第一发射光线，其光谱图形如图5所示。在本发明的一实施例中，当第二区域22移动至发光模块10外时，原始光线通过第二荧光粉32而转换成第二发射光线，其光谱图形如图6所示。在本发明的一实施例中，蓝光发光二极管芯片所发出的原始光线为蓝光，通过第一荧光粉(即黄色荧光粉)所转换成的第一发射光线为白光，通过第二荧光粉(即红色荧光粉混合绿色荧光粉)所转换成的第二发射光线亦为白光。然而，由图5及图6可知，第二发射光线的演色性较第一发射光线佳。藉此，本发明的发光装置1可提供在发光模块10仅产生单一颜色的原始光线下，不同色温或演色性的发射光线。

如图7所示，在本发明的一实施例中，发光模块10为发光二极管灯条(LED light bar)，多个发光二极管芯片11设置在基板12上，各封装体13覆盖在各发光二极管芯片11上。在本发明的一实施例中，滤光层20实质上呈圆柱状，发光模块10设置于滤光层20内，但本发明的滤光层20不以圆柱状为限；举例来说，滤光层20亦可为三角柱状或四角柱状(图未示)。在本发明的一实施例中，发光装置1还包括驱动装置40，驱动装置40与滤光层20连接，用以使滤光层20相对于发光模块10外移动。须注意的是，本发明的发光装置亦可包括多个发光模块，将各发光模块做连接排列，使不同的发光模块通过滤光层的各区域可发射各种色温或演色性的光线。

如图8所示，藉由驱动装置40转动滤光层20可使第一区域21或第二区域22位于发光模块10外，使原始光线可选择性地通过第一区域21或第二区域22，提供外界第一发射光线或第二发射光线。

以下即以图1至图8所示的本发明的发光装置1为例，说明本发明的发光装置的使用方法的各个步骤。

如图9所示，本发明首先进行步骤S71：使发光模块发出原始光线。

在本发明的一实施例中，原始光线为蓝光，关于发光模块10的说明请参考前述，在此不再赘述。

接着进行步骤S72：移动滤光层。

在本发明的一实施例中，藉由本发明的驱动装置40可移动滤光层20，使滤光层20相对于发光模块10外移动，使第一区域21或第二区域22位于发光模块10外，原始光线可通过第一区域21或第二区域22，提供外界第一发射光线或第二发射光线。关于原始光线可通过第一区域21或第二区域22而产生第一发射光线或第二发射光线的说明请参考前述，在此不再赘述。须注意的是，滤光层20移动亦可使部分第一区域21及部分第二区域22同时位于发光模块10外(图未示)，原始光线可通过第一区域21及第二区域22，提供外界第一发射光线及第二发射光线的混合光线。藉此，使用者可根据工作环境需要或是心情，移动滤光层20以切换第一发射光线或第二发射光线。

藉由本发明的发光装置，可具有以下优点：1.藉由改变荧光粉的组成成份及滤光层的位置，发光装置发出的光线可具有不同的色温或演色性；2.可以应用于多样产品，本发明的发光装置可应用于背光模块或一般照明的灯具(例如日光灯管)；3.降低生产成本，本发明的发光装置可采用表面贴装技术，可以针对发光二极管芯片进行打件，降低生产成本，另外也可以有效增加发光二极管芯片的散热设计，避免发光二极管芯片因为热效应而降低其发光效率；以及4.避免荧光粉受到芯片热效应影响，荧光粉涂布为“荧光体远置(RemotePhosphor)”概念，可以有效避免荧光粉受到芯片的热效应影响。因此，本发明的封装结构可以有效地维持发光二极管芯片的光源发光效率，避免荧光粉转换效率减少的状况发生。

如图10所示，在本发明的另一实施例中，发光装置1a的滤光层20a为可移动式的履带形式，滤光层20a的材质为硅胶。藉此，滤光层20a可沿发光模块10a上移动，并配合发光模块10a的形状变化形状，使原始光线可选择性地通过第一区域21a或第二区域22a，提供外界第一发射光线或第二发射光线。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，处处均显示其迥异于公知技术的特征，恳请审查员明察，早日赐准专利，使嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自然应当以权利要求书的范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种发光装置，该发光装置包括：

一发光模块，该发光模块用以发出一原始光线；

一滤光层，该滤光层设置于该发光模块外，以使该原始光线通过该滤光层，该滤光层包括一第一区域及一第二区域，并且该滤光层可相对于该发光模块进行移动，以使该原始光线可选择性地通过该第一区域或该第二区域；

一第一荧光粉，该第一荧光粉设置于该第一区域，当该第一区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第一荧光粉而转换成一第一发射光线；以及

一第二荧光粉，该第二荧光粉设置于该第二区域，当该第二区域移动至该发光模块外时，该原始光线通过该第二荧光粉而转换成一第二发射光线。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中该发光模块包括：

至少一发光二极管芯片；以及

一基板，其中该至少一发光二极管芯片设置在该基板上。

3.如权利要求2所述的发光装置，其中该发光二极管芯片为蓝光发光二极管芯片。

4.如权利要求1所述的发光装置，其中该第一荧光粉为一黄色荧光粉，该第二荧光粉包括一红色荧光粉及一绿色荧光粉，其中该第二发射光线的演色性较该第一发射光线的演色性高。

5.如权利要求2所述的发光装置，其中该发光模块还包括一封装体，用以覆盖该发光二极管芯片。

6.如权利要求1所述的发光装置，其中该第一荧光粉涂布于该第一区域的外表面或内表面；且该第二荧光粉涂布于该第二区域的外表面或内表面。

7.如权利要求1所述的发光装置，其中该第一荧光粉及该第二荧光粉以掺杂的方式分别与该第一区域及该第二区域混合。

8.如权利要求1所述的发光装置，其中该滤光层实质上呈圆柱状，该发光模块设置于该滤光层内。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中该滤光层的材质包括玻璃或硅胶。

10.如权利要求1所述的发光装置，还包括一驱动装置，用以使该滤光层相对于该发光模块外移动。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中该发光模块为一发光二极管灯条。

12.一种发光装置的使用方法，使用如权利要求1至11项中任何一项所述的发光装置，该发光装置的使用方法包括下列步骤：

使该发光模块发出该原始光线；以及

移动该滤光层，使该原始光线可选择性地通过该第一区域或该第二区域。