CN105280790A - 发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光元件，其包括发光单元、荧光层以及布拉格反射层。荧光层设置于发光单元上，且布拉格反射层设置于荧光层上。布拉格反射层由至少二层折射率相异的材料组成。通过这种方式，布拉格反射层可有效将发光单元发出的较短波长的部分光线反射回来，以增加较短波长的光线激发荧光层的机率，进而增加发光元件的色温均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光元件，特别是涉及一种在荧光层上设置有布拉格反射层的发光元件。
背景技术
请参阅图1，图1为现有技术的发光元件1的示意图。如图1所示，发光元件1包括发光二极体10以及荧光胶体12。荧光胶体12以点胶或喷涂的方式形成于发光二极体10上，以对发光二极体10进行封装。一般而言，荧光胶体12中掺杂有荧光粉，以将发光二极体10发出的光线激发为所需的光色。举例而言，当发光二极体10发出的光线为蓝光，且荧光胶体12中的荧光粉可将蓝光激发为黄光时，被荧光粉激发后的黄光与未被荧光粉激发的蓝光即可混合为白光。然而，在发光元件1中，被荧光粉激发后的黄光与未被荧光粉激发的蓝光皆是直接从荧光胶体12发射出去，容易使得混光不均匀，进而造成色温均匀性不佳，影响发光元件1的整体出光表现。
发明内容
本发明提供一种在荧光层上设置有布拉格反射层的发光元件，以解决上述的问题。
本发明提供一种发光元件，其包括：发光单元、荧光层以及布拉格反射层。荧光层设置在发光单元上，且布拉格反射层设置在荧光层上。布拉格反射层由至少二层折射率相异的材料组成。
其中，发光元件还包括透光板，设置在荧光层上。透光板具有第一表面以及相对于第一表面的第二表面，其中第一表面与荧光层接触，且布拉格反射层设置在第二表面上。
其中，布拉格反射层对于较长波长的光线的反射率小于布拉格反射层对于较短波长的光线的反射率。
本发明的有益效果是：本发明在荧光层上设置布拉格反射层，以增加发光元件的色温均匀性，其中布拉格反射层由至少二层折射率相异的材料组成。本发明可使布拉格反射层对于较长波长的光线(例如，波长范围大于500nm)的反射率小于布拉格反射层对于较短波长的光线(例如，波长范围在400nm至500nm之间)的反射率。藉此，布拉格反射层可有效将发光单元发出的较短波长的部分光线反射回来，以增加较短波长的光线激发荧光层的机率，进而增加发光元件的色温均匀性。再者，本发明可在荧光层上设置透光板，以对发光单元发出的光线进行导光而增加整体出光量，且对发光元件进行固态而使发光元件整体更为坚固耐用，其中布拉格反射层可设置在透光板上或设置在透光板与荧光层之间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是现有技术的发光元件的示意图；
图2是本发明第一实施例的发光元件的示意图；
图3是本发明第二实施例的发光元件的示意图；
图4是本发明第三实施例的发光元件的示意图；
图5是本发明第四实施例的发光元件的示意图；
图6是本发明第五实施例的发光元件的示意图；
图7是本发明第六实施例的发光元件的示意图；
图8是本发明第七实施例的发光元件的示意图；
图9是本发明第八实施例的发光元件的示意图；
图10是本发明第九实施例的发光元件的示意图；
图11是本发明第十实施例的发光元件的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，图2为本发明第一实施例的发光元件2的示意图。如图2所示，发光元件2包括发光单元20、荧光层22以及布拉格反射层24。荧光层22设置在发光单元20上，且布拉格反射层24设置在荧光层22上。
在本实施例中，发光单元20可为发光二极体，但不以此为限。荧光层22可由透明胶体(例如，硅胶(silicone)、环氧树脂(epoxy)或其它胶体)以及荧光粉混合制成。荧光层22可将发光单元20发出的光线的波长转换为另一波长，进而改变发光单元20发出的光线的颜色。举例而言，当发光单元20发出的光线为蓝光，且蓝光激发荧光层22中的黄色荧光粉后成为黄光时，被荧光粉激发后的黄光与未被荧光粉激发的蓝光即可混合为白光。
如图2所示，从布拉格反射层24朝发光单元20的方向定义为投影方向D，此投影方向D例如是垂直发光单元20的投影方向。其中布拉格反射层24在投影方向D上具有第一投影P1，发光单元20在投影方向D上具有第二投影P2，且荧光层22在投影方向D上具有第三投影P3。在本实施例中，第一投影P1的面积大于或等于第二投影P2的面积，且第二投影P2位于第一投影P1内，让正向光比较强的发光单元20发出的光线能有效的与布拉格反射层24产生作用。此外，第一投影P1的面积小于或等于第三投影P3的面积。图2中的第一投影P1的面积等于第二投影P2的面积且小于第三投影P3的面积，但不以此为限。
在本实施例中，布拉格反射层24可由至少二层折射率相异的材料组成，以使布拉格反射层24对于较长波长的光线的反射率小于布拉格反射层24对于较短波长的光线的反射率。优选地，较短波长的光线的波长范围可在400nm至500nm之间，且较长波长的光线的波长范围可大于500nm，但不以此为限。举例而言，当发光单元20发出的光线为蓝光，且蓝光激发荧光层22中的荧光粉后成为黄光时，较短波长的光线即为蓝光，且较长波长的光线即为黄光。优选地，布拉格反射层24的材料可由一层二氧化钛及一层二氧化硅堆叠而成或由多层二氧化钛及多层二氧化硅交互堆叠而成。
如图2所示，布拉格反射层24可由一层二氧化钛240以及一层二氧化硅242堆叠而成，其中二氧化钛240的折射率约为2.5，且二氧化硅242的折射率约为1.5。经由实验证明，当布拉格反射层24的厚度在25nm与140nm之间时，布拉格反射层24对于波长范围在400nm至500nm之间的光线具有较佳的反射率。
配合图2，请参阅图3，图3为本发明第二实施例的发光元件2'的示意图。发光元件2'与上述的发光元件2的主要不同之处在于，发光元件2'的布拉格反射层24可由二层二氧化钛240以及二层二氧化硅242交互堆叠而成。
配合图2，请参阅图4，图4为本发明第三实施例的发光元件2″的示意图。发光元件2″与上述的发光元件2的主要不同之处在于，发光元件2″的布拉格反射层24可由三层二氧化钛240以及三层二氧化硅242交互堆叠而成。
综上所述，本发明可将至少一层二氧化钛240与至少一层二氧化硅242交互堆叠而形成布拉格反射层24，以使布拉格反射层24可依实际需求来调整对于较短波长的光线的反射率。藉此，布拉格反射层24即可有效将发光单元20发出的较短波长的部分光线反射回来，以增加较短波长的光线激发荧光层22的机率，且有效让较长波长的光线反射回来的机率较少，使混光更均均，进而增加发光元件2的色温均匀性。
配合图2，请参阅图5，图5为本发明第四实施例的发光元件3的示意图。发光元件3与上述的发光元件2的主要不同之处在于，在发光元件3中，第一投影P1的面积大于第二投影P2的面积且等于第三投影P3的面积。需说明的是，图5中与图2中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图2，请参阅图6，图6为本发明第五实施例的发光元件4的示意图。发光元件4与上述的发光元件2的主要不同之处在于，发光元件4还包括透光板40。如图6所示，透光板40设置在荧光层22上，且透光板40具有第一表面400以及相对于第一表面400的第二表面402，其中第一表面400与荧光层22接触，且布拉格反射层24设置在第二表面402上。在本实施例中，透光板40可对发光单元20发出的光线进行导光而增加整体出光量，且对发光元件4进行固态而使发光元件4整体更为坚固耐用。此外，透光板40的材料可为玻璃、蓝宝石或其它透光材料。本发明可先将布拉格反射层24设置在透光板40的第二表面402上，再将透光板40的第一表面400设置在荧光层22上。需说明的是，图6中与图2中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图2，请参阅图7，图7为本发明第六实施例的发光元件5的示意图。发光元件5与上述的发光元件2的主要不同之处在于，发光元件5还包括透光板50。如图7所示，透光板50设置在布拉格反射层24上。透光板50具有第一表面500以及相对于第一表面500的第二表面502。本发明可先将布拉格反射层24设置在透光板50的第一表面500上，再将透光板50的第一表面500利用压合等方式设置在荧光层22上，使得布拉格反射层24嵌入荧光层22。但也可以在荧光层22上设置布拉格反射层24后，再设置透光板50，于此并不为限。因此，布拉格反射层24在荧光层22与透光板50之间。在本实施例中，透光板50可对发光单元20发出的光线进行导光而增加整体出光量，且对发光元件5进行固态而使发光元件5整体更为坚固耐用。此外，透光板50的材料可为玻璃、蓝宝石或其它透光材料。需说明的是，图7中与图2中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图6，请参阅图8，图8为本发明第七实施例的发光元件6的示意图。发光元件6与上述的发光元件4的主要不同之处在于，发光元件6包括多个间隔排列的发光单元20，荧光层22覆盖发光单元20，且布拉格反射层24不连续。换言之，本发明可以荧光层22封装多个间隔排列的发光单元20，且在透光板40上设置多个不连续的布拉格反射层24。接着，再将透光板40设置在荧光层22上，以使发光单元20与布拉格反射层24一一对应，进而形成发光元件6。当然，多个不连续的布拉格反射层24亦可设置在荧光层22与透光板40之间。需说明的是，图8中与图6中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图8，请参阅图9，图9为本发明第八实施例的发光元件7的示意图。发光元件7与上述的发光元件6的主要不同之处在于，发光元件7的布拉格反射层24为连续。换言之，本发明可在透光板40上设置单连续的布拉格反射层24，以涵盖多个间隔排列的发光单元20。当然，单一连续的布拉格反射层24亦可设置在荧光层22与透光板40之间。需说明的是，图9中与图8中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图5与图6，请参阅图10，图10为本发明第九实施例的发光元件8的示意图。发光元件8与上述的发光元件4的主要不同之处在于，在发光元件8中，第一投影P1的面积大于第二投影P2的面积且等于第三投影P3的面积。需说明的是，图10中与图6中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
配合图5与图7，请参阅图11，图11为本发明第十实施例的发光元件9的示意图。发光元件9与上述的发光元件5的主要不同之处在于，在发光元件9中，第一投影P1的面积大于第二投影P2的面积且等于第三投影P3的面积。需说明的是，图11中与图7中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明在荧光层上设置布拉格反射层，以增加发光元件的色温均匀性，其中布拉格反射层由至少二层折射率相异的材料组成。本发明可使布拉格反射层对于较长波长的光线(例如，波长范围大于500nm)的反射率小于布拉格反射层对于较短波长的光线(例如，波长范围在400nm至500nm之间)的反射率。藉此，布拉格反射层可有效将发光单元发出的较短波长的部分光线反射回来，以增加较短波长的光线激发荧光层的机率，进而增加发光元件的色温均匀性。再者，本发明可在荧光层上设置透光板，以对发光单元发出的光线进行导光而增加整体出光量，且对发光元件进行固态而使发光元件整体更为坚固耐用，其中布拉格反射层可设置在透光板上或设置在透光板与荧光层之间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种发光元件，其特征在于，该发光元件包括：
发光单元；
荧光层，设置在该发光单元上；
布拉格反射层，设置在该荧光层上，该布拉格反射层由至少二层折射率相异的材料组成。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，从该布拉格反射层朝该发光单元的方向定义为投影方向，该布拉格反射层在该投影方向上具有第一投影，该发光单元在该投影方向上具有第二投影，该第一投影的面积大于或等于该第二投影的面积，且该第二投影位于该第一投影内。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，该荧光层在该投影方向上具有第三投影，且该第一投影的面积小于或等于该第三投影的面积。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该发光元件还包括透光板，设置在该荧光层上，该透光板具有第一表面以及相对于该第一表面的第二表面，该第一表面与该荧光层接触，该布拉格反射层设置在该第二表面上。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该发光元件还包括透光板，设置在该布拉格反射层上。
6.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该布拉格反射层由一层二氧化钛及一层二氧化硅堆叠而成。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该布拉格反射层由多层二氧化钛及多层二氧化硅交互堆叠而成。
8.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该布拉格反射层对于较长波长的光线的反射率小于该布拉格反射层对于较短波长的光线的反射率。
9.根据权利要求8所述的发光元件，其特征在于，该较短波长的光线的波长范围在400nm至500nm之间，该较长波长的光线的波长范围大于500nm。
10.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该发光元件包括多个间隔排列的该发光单元，该荧光层覆盖该等发光单元，且该布拉格反射层为连续或不连续。
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