CN102903830A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置，上述发光装置包括一发光元件，辐射一光线；一第一荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第一波段的一第一光线；一第二荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第二波段的一第二光线；其中上述第一荧光层介于上述发光元件和上述第二荧光层之间，且上述第一波段大于上述第二波段。本发明提供的发光装置可以降低再吸收效应和改善演色性指数。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种发光装置的荧光层配置，其用以改善演色性指数。
背景技术
公知白光发光二极管(LED)可通过混合红光荧光层、绿光荧光层和蓝光荧光层，并使用紫外光(UV)LED激发上述荧光层以模拟成为白光荧光层而形成，或使用蓝光LED激发黄光荧光层而形成。然而，公知白光LED会因为长波段荧光层不只会吸收LED芯片发出的光线，还会吸收短波段荧光层发出的光线，所以会产生再吸收效应(re-absorption effect)。上述再吸收效应会导致例如光谱形状改变、演色性指数(color rendering index，CRI)衰减等问题，并且会造成荧光层混色的困难度。
在此技术领域中，有需要一种发光装置，以降低再吸收效应和改善演色性指数。
发明内容
有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本发明一实施例提供一种发光装置，包括一发光元件，辐射一光线；一第一荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第一波段的一第一光线；一第二荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第二波段的一第二光线；其中上述第一荧光层介于上述发光元件和上述第二荧光层之间，且上述第一波段大于上述第二波段。
本发明另一实施例提供一种发光装置，包括一发光元件，辐射一光线；一第一荧光层，设置于上述发光元件上，上述第一荧光层能够被上述光线激发而辐射具有一第一波段的一第一光线；一第二荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第二波段的一第二光线；其中上述第一荧光层介于上述发光元件和上述第二荧光层之间，且上述第一波段大于上述第二波段。
本发明又另一实施例提供一种发光装置，包括一发光元件，辐射一光线；一第一荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第一波段的一第一光线；一第二荧光层，能够被上述光线激发而辐射具有一第二波段的一第二光线；一透明层，设置于上述第二荧光层上；其中上述第一荧光层介于上述发光元件和上述第二荧光层之间，且上述第一波段大于上述第二波段。
本发明提供的发光装置可以降低再吸收效应和改善演色性指数。
附图说明
图1为本发明一实施例的发光装置的剖面图。
图2为本发明另一实施例的发光装置的剖面图。
图3为本发明又另一实施例的发光装置的剖面图。
图4为本发明又另一实施例的发光装置的剖面图。
图5为本发明又另一实施例的发光装置的剖面图。
图6为公知发光二极管和本发明一实施例的发光装置的演色性指数比较图。
【主要附图标记说明】
500a、500b、500c、500d、500e～发光装置；
200～基板；
201～导线图案；
202～发光元件；
203、203a～第一荧光层；
204～透明介质；
205、205a～第三荧光层；
206、206a～第二荧光层；
207～透明层；
210～导线；
602、604、606～曲线。
具体实施方式
以下以各实施例详细说明并伴随着附图说明的范例，作为本发明的参考依据。在附图或说明书描述中，相似或相同的部分皆使用相同的附图标记。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各元件的部分将分别描述说明，值得注意的是，图中未示出或描述的元件，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，另外，特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。
本发明提供一种发光装置，利用配置被一发光元件辐射的光线激发而辐射长波段光线的一荧光层作为内层荧光层，而上述光线激发而辐射短波段光线的另一荧光层作为外层荧光层来构成上述发光装置，以使上述发光装置具有优选的演色性指数(color rendering index，CRI)。图1至图5为本发明不同实施例的发光装置的剖面图。图1为本发明一实施例的发光装置500a的剖面图。如图1所示，发光装置500a包括一基板200。在本发明一实施例中，发光装置500a为一白光发光二极管(LED)。在本发明一实施例中，基板200具有导线图案201设置于其上，其可视为一载板，以支撑后续粘着的发光元件。例如为一发光二极管(LED)芯片的一发光元件202设置于基板200上。可使用一打线接合方式，通过导线210将发光元件202的一电极连接至导线图案201的其中之一，且将发光元件202的另一电极连接至另一个导线图案201。在本发明一实施例中，发光元件202可辐射一光线，其波段属于蓝光波段(400nm至480nm)或紫外光(UV)波段(小于400nm)。
如图1所示，一第一荧光层203，设置于发光元件202上。一透明介质204，设置于发光元件202、第一荧光层203和部分基板200上。在本发明一实施例中，透明介质204可提供作为其下的第一荧光层203的一保护介质。另外，透明介质204可允许从发光元件202发出的光线穿过而到外界。在本发明一实施例中，透明介质204可包括树脂(resin)。在本发明一实施例中，透明介质204可为半圆形。发光装置500a包括一第二荧光层206，设置于透明介质204上。在本发明一实施例中，第一荧光层203和第二荧光层206通过透明介质204彼此隔开。在本发明其他实施例中，第二荧光层206可直接设置于第一荧光层203上。在本发明一实施例中，当第一荧光层203和第二荧光层206被从发光元件202发出的光线激发时，第一荧光层203能够辐射出长波段的光线，而第二荧光层206能够辐射出小于上述长波段的短波段的光线。举例来说，第一荧光层203可辐射出波段介于580nm至650nm的光线，而第二荧光层206可辐射出波段介于510nm至580nm的光线。另外，发光元件202可辐射出波段小于上述长波段和短波段的光线。在本发明一实施例中，当第一荧光层203和第二荧光层206被从发光元件202发出的蓝光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小于400nm)激发时，第一荧光层203可辐射出红色荧光(580nm至650nm)，而第二荧光层206可辐射出黄色荧光(545nm至580nm)。在本发明另一实施例中，当第一荧光层203和第二荧光层206被从发光元件202发出的蓝光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小于400nm)激发时，第一荧光层203可辐射出黄色荧光(545nm至580nm)，而第二荧光层206可辐射出绿色荧光(510nm至545nm)。发光装置500a可还包括一透明层207，设置于第二荧光层206上。透明层207可提供作为其下的第二荧光层206的一保护层。并且，透明层207可允许从发光元件202发出的光线穿过而到外界。在本发明一实施例中，透明层207可包括树脂(resin)。
发光装置500a可通过配置被发光元件202辐射的光线激发而辐射长波段光线的第一荧光层203作为内层荧光层，而上述光线激发而辐射短波段光线的第二荧光层206作为外层荧光层来构成上述发光装置。当发光装置500a点亮时，发光元件202(LED)可先激发内层荧光层(第一荧光层203)而辐射出一光线，其波段大于外层荧光层(第二荧光层206)的吸收波段。因此，从内层荧光层(第一荧光层203)辐射出的光线可以避免被外层荧光层(第二荧光层206)吸收。因而可降低再吸收效应(re-absorption effect)的问题。另外，第一荧光层203和第二荧光层206通过透明介质204彼此隔开。因此，可降低外层荧光层(第二荧光层206)辐射出的光线被内层荧光层(第一荧光层203)吸收的机率。所以，每一层荧光层辐射出的光线可以避免再吸收效应(re-absorptioneffect)。上述发光装置具有优选的演色性指数(CRI)。
图2至图5分别为本发明不同实施例的发光装置500b至500e的剖面图。发光装置500b至500e分别通过配置三层荧光层而构成。上述三层荧光层包括第一、第二和第三荧光层，当发光元件辐射的光线激发上述第一、第二和第三荧光层时，辐射出长波段光线的第一荧光层作为内层荧光层，辐射出短波段光线的第二荧光层作为外层荧光层，而辐射出中间波段光线的第三荧光层作为中间层荧光层。位于较内层荧光层辐射出的光线波段大于位于较外层荧光层的吸收波段。图2为本发明另一实施例的发光装置500b的剖面图。如图2所示，发光装置500b包括一基板200。在本发明一实施例中，发光装置500b为一白光发光二极管(LED)。在本发明一实施例中，基板200具有导线图案201设置于其上，其可视为一载板，以支撑后续粘着的发光元件。例如为一发光二极管(LED)芯片的一发光元件202设置于基板200上。可使用一打线接合方式，通过导线210将发光元件202的一电极连接至导线图案201的其中之一，且将发光元件202的另一电极连接至另一个导线图案201。在本发明一实施例中，发光元件202可辐射一光线，其波段属于蓝光波段(400nm至480nm)或紫外光(UV)波段(小于400nm)。
如图2所示，一透明介质204，设置于发光元件202和部分基板200上。在本发明一实施例中，透明介质204可为半圆形。在本发明一实施例中，透明介质204可提供作为其下的发光元件202的一保护介质。另外，透明介质204可允许从发光元件202发出的光线穿过而到外界。在本发明一实施例中，透明介质204可包括树脂(resin)。在本发明一实施例中，一第一荧光层203a、一第二荧光层206和一第三荧光层205，依序设置于透明介质204上。第一荧光层203a设置于发光元件202上。第二荧光层206设置于第一荧光层203a外。另外，第三荧光层205设置于第一荧光层203a和第二荧光层206之间。第三荧光层205设置于第一荧光层203a上，而第二荧光层206设置于第三荧光层205上。在本实施例中，第一荧光层203a、第二荧光层206和第三荧光层205与发光元件202隔开。在本发明一实施例中，当第一荧光层203a、第二荧光层206和第三荧光层205被从发光元件202发出的光线激发时，第一荧光层203能够辐射出长波段的光线，第二荧光层206能够辐射出短波段的光线，而第三荧光层205能够辐射出介于上述长波段和短波段之间的中间波段的光线。在本发明一实施例中，当第一荧光层203a、第二荧光层206和第三荧光层205被从发光元件202发出的蓝光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小于400nm)激发时，第一荧光层203可辐射出红色荧光(580nm至650nm)，第二荧光层206可辐射出绿色荧光(510nm至545nm)，而第三荧光层205可辐射出黄色荧光(545nm至580nm)。类似地，发光装置500b可还包括一透明层207，设置于第二荧光层206上。透明层207可提供作为其下的第一荧光层203a、第二荧光层206和第三荧光层205的一保护层。并且，透明层207可允许从发光元件202发出的光线穿过而到外界。在本发明一实施例中，透明层207可包括树脂(resin)。
在本发明另一实施例中，上述三层荧光层可一起设置于发光元件202和透明介质204之间。图3为本发明又另一实施例的发光装置500c的剖面图。如图3所示，第一荧光层203a设置于发光元件202上，第三荧光层205设置于第一荧光层203a上，而第二荧光层206a设置于第三荧光层205上。因此，只有第二荧光层206a被透明介质204保护覆盖。
在本发明另一实施例中，上述三层荧光层的任何二层可被透明介质204隔开。图4和图5为本发明其他实施例的发光装置500d和500e的剖面图。如图4所示，发光装置500b和500d的不同处为发光装置500d的第一荧光层203设置于发光元件202上，而第一荧光层203和第三荧光层205被透明介质204隔开。如图5所示，发光装置500b和500e的不同处为发光装置500e的第一荧光层203设置于发光元件202上，而第三荧光层205a设置于第一荧光层203上。并且，第三荧光层205a和第二荧光层206被透明介质204隔开。
发光装置500b至500e分别通过配置被发光元件辐射的光线激发而辐射出长波段光线的第一荧光层作为内层荧光层，被上述光线激发而辐射出短波段光线的第二荧光层作为外层荧光层，而被上述光线激发而辐射出中间波段光线的第三荧光层作为中间层荧光层而构成。当发光装置500b至500e点亮时，发光元件202(LED)可先激发内层荧光层而辐射出一光线，其波段大于相邻的外层荧光层的吸收波段。因此，从内层荧光层辐射出的光线可以避免被外层荧光层吸收。因而可降低再吸收效应(re-absorption effect)的问题。另外，发光装置500a、500d和500e可分别通过配置被透明介质204隔开的相邻两层荧光层所构成。因此，可降低外层荧光层辐射出的光线被内层荧光层吸收的机率。所以，每一层上述荧光层辐射出的光线可以避免再吸收效应(re-absorption effect)。上述发光装置具有优选的演色性指数(CRI)。
表1相关色温(correlated color temperature，CCT)为2800K至3000K的暖白光LED的公知发光二极管(LED)和本发明一实施例的发光装置500a两者的演色性指数(CRI)比较。
Figure BSA00000598376500061
Figure BSA00000598376500071
表1显示相关色温为2800K至3000K的暖白光LED的公知发光二极管(LED)和本发明一实施例的发光装置500a两者的演色性指数(CRI)比较。图6为公知发光二极管(曲线602)和本发明一实施例的发光装置500a(曲线606)的演色性指数比较图。用于表1的演色性指数(CRI)和图6测试样品的发光装置500a包括一蓝光LED，第一荧光层为红色荧光层，且第二荧光层为黄色荧光层。上述第一荧光层设置于LED芯片上，上述第二荧光层设置于上述第一荧光层上。另外，上述第一和第二荧光层包含硅胶(silicone glue)。公知发光二极管和发光装置500a的不同处为公知发光二极管的第一荧光层为黄色荧光层，且第二荧光层为红色荧光层。如表1和图6所示，相较于公知发光二极管(曲线602)，发光装置500a(曲线606)的演色性指数更为接近标准光源(Standard illuminants)(曲线604)。发光装置500a(曲线606)显示优选的演色性指数(CRI)。由于发光装置500b至500e因为具有类似的荧光层配置，当发光元件发出的光线激发上述荧光层时，内层荧光层辐射出的光线不会被外层荧光层吸收。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，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所附的权利要求所界定为准。

Claims (11)

1.一种发光装置，包括：
一发光元件，辐射一光线；
一第一荧光层，能够被该光线激发而辐射具有一第一波段的一第一光线；以及
一第二荧光层，能够被该光线激发而辐射具有一第二波段的一第二光线；
其中该第一荧光层介于该发光元件和该第二荧光层之间，且该第一波段大于该第二波段。
2.如权利要求1所述的发光装置，还包括一透明介质，其中该第一荧光层设置于该发光元件上，该透明介质设置于该第一荧光层上，且该第二荧光层设置于该透明介质上。
3.如权利要求1所述的发光装置，还包括一第三荧光层，设置于该第一荧光层和该第二荧光层之间，其中该第三荧光层能够被该光线激发而辐射具有一第三波段的一第三光线，且该第三波段介于该第一波段和该第二波段之间。
4.如权利要求3所述的发光装置，还包括一透明介质，设置于该发光元件上，其中该第二荧光层设置于该第三荧光层上，该第三荧光层设置于该第一荧光层上，且该第一荧光层设置于该透明介质上。
5.如权利要求3所述的发光装置，还包括一透明介质，设置于该发光元件上，其中该透明介质设置于该第二荧光层上，该第二荧光层设置于该第三荧光层上，且该第三荧光层设置于该第一荧光层上。
6.如权利要求3所述的发光装置，还包括一透明介质，其中该第一荧光层设置于该发光元件上，该第二荧光层设置于该第三荧光层上，该第三荧光层设置于该透明介质上，且该透明介质设置于该第一荧光层上。
7.如权利要求3所述的发光装置，还包括一透明介质，其中该第一荧光层设置于该发光元件上，其中该第二荧光层设置于该透明介质上，该透明介质设置于该第三荧光层上，且该第三荧光层设置于该第一荧光层上。
8.如权利要求1所述的发光装置，还包括一透明层，设置于该第二荧光层上。
9.如权利要求1所述的发光装置，其中该发光元件辐射具有一第四波段的该光线，且该第四波长小于该第一波段和该第二波段。
10.如权利要求1所述的发光装置，其中该第一波段介于580nm至650nm之间，该第二波段介于545nm至580nm之间。
11.如权利要求1所述的发光装置，其中该第一波段介于545nm至580nm之间，该第二波段介于510nm至545nm之间。
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