CN1212675C - 多重光源发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明的发光装置包含第一光源用以提供初始光波，模构件包覆上述第一光源，模构件包含透光性的合成树脂。包含有机材料以及无机材料混合的荧光物质涂布于模构件中，由吸收第一光源所放射的初始光波用以产生异于第一光源的光波以作为第二光源，由上述第一光源以及第二光源的混色使该发光装置放射异于第一光源的光波。

Description

多重光源发光装置

技术领域

本发明与一种发光装置有关，特别是有关于一种利用多重光源发光的发光装置，更特别是本发明的发光装置包含有机及无机材料混合的合成荧光物质。

发明背景

发光二极管(light emitting diode；LED)为一种可发光的光电元件，一般发光二极管是经P-N接合注入少数载体，使其与多数载体再结合，而发出自然光的二极管。P、N接面发光二极管的激发，是利用载体注入的机制发光，欲使发光二极管发光良好必须有极多的电子-电洞对直接复合。当发光二极管施以顺向偏压后，空间电荷层变窄，基于两侧的费米能阶差异，所以PN两侧的主要载体分别注入N侧及P侧。由于两侧的少数载体大量增加，使得两侧中大量进行电洞-电子对的再复合，故放出足够的光子数。图1所示为先前技术的发光装置100，其组成包含一凹型帽部1，用以承载一发光元件3，一模构件5包覆上述的发光元件3。引脚7连接于凹型帽部1的底侧用以连接至偏压电源。而发光二极管即扮演发光元件3的角色。

发光二极管质轻、体小、发光效率优良，因此，可以利用其矩阵式的排列做为符号字幕显示以及照明，亦可利用发光二极管做为光纤通讯的光源，也是光耦合器不可或缺的元件。再者，发光二极管不但使用寿命长，而且无灯泡烧坏的顾虑，故受到市场广泛的使用。例如美国专利United States Patent 6,033,087，发明人为Shozo等揭露一种利用发光二极管做为光源的照明设备，发明名称为″LED illuminating device for providinga uniform light spot″。

目前发光二极管的种类大致包含GaAs、GaAsl-xPx、GaP等系列。此外，在GaAsl-xPx、GaP系列中掺杂氮原子亦会改变其发光的颜色。一般，发光二极管具有单色性波长的特性，至于发光波长的长短，依据可发光的电子转移过程中能量变化而定，目前已经实用的波长包含红外、红、绿、黄、蓝等等。若将R、G、B三种不同波长的发光二极管光源邻近配置，将可基于混色而得到其它颜色的发射光。例如，美国专利UnitedStates Patent 5,995,070，发明人Kitada，揭露利用邻接不同的光源做为显示的装置，其发明名称为″LED display apparatus and LED displayingmethod″。其中揭露每一『点』，利用一红光源、一蓝光源以及两绿光源组成。

利用R、G、B不同波长的光源混色产生的白光将会面临色调与亮度的分散问题而无法产生所需的白光。再者，发光源是利用不同的材质所构成，必须针对不同的发光元件设定个别的驱动电位，故设计上较为复杂。

因此目前急需一种多重光源发光装置，用以产生异于发光源波长的光波。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多重光源的发光装置，其利用一荧光体吸收发光元件产生的初始光波，产生异于初始光源的光波做为第二光源。

本发明的发光装置包含第一光源用以提供初始光波，模构件包覆上述第一光源，模构件包含透光性的合成树脂。第二光源，涂布于第一光源上，所述第二光源的组成包含有机材料以及无机材料混合的荧光物质，由吸收第一光源所放射的初始光波以产生异于第一光源的光波，由上述第一光源以及第二光源的混色使该发光装置放射异于第一光源的光波。上述第一光源是由发光二极管所提供。发光二极管较佳为氮化物半导体，其中上述第一光源是由该氮化物半导体的发光层所提供。

另一实施例的发光装置包含第一光源用以提供初始光波。上述第一光源由发光二极管所提供。发光二极管较佳为氮化物半导体，其中上述的第一光源由上述氮化物半导体的发光层所提供。模构件包覆第一光源且其中上述的模构件含有有机材料、无机材料混合的荧光物质。其特征为由上述第一光源所放射的光波激发上述荧光物质以产生异于第一光源的光波做为第二光源。

再一发光装置实施例包含第一光源，其包含含有有机材料、无机材料混合的第一荧光物质涂布其上。模构件，包覆第一光源且其中上述模构件含有有机材料、无机材料混合的第二荧光物质。其特征为由上述第一光源所放射的光波激发上述第一荧光物质及第二荧光物质，用以产生异于第一光源的光波作为第二光源。

附图说明

本发明的较佳实施例将于往后的说明文字中辅以下列附图做更详细的阐述：

图1所示为公知技术的发光装置示意图。

图2所示为本发明第一实施例示意图，其中显示荧光材料涂布于发光元件上。

图3所示为本发明第二实施例示意图，其中显示荧光材料涂布于透光性合成树脂构件内侧。

图4所示为本发明第三实施例示意图，其中显示荧光材料涂布于发光元件与透光性合成树脂构件之间。

具体实施方式

本发明公开一种利用发光元件做为一初始光源，利用一荧光体吸收由发光元件产生的初始光波，产生异于初始光源波长的光做为第二光源，再由混合上述的光波合成产生合成光波。本发明的实施例将伴随附图说明如下。

参阅图2，图中所示的发光装置200包含一主要承载基座或凹型帽部2，承载基座下侧包含引脚4是利于电源供应所必要的偏压。发光元件6座落于上述承载基座或凹型帽部2之上，由导线与上述发光元件6的N、P极相耦合。举一实施例而言，上述发光元件6可为一发光二极管，用以提供初始(第一)波长的光源。详言之，于一较佳实施例中，所述发光二极管包含由氮化物半导体所组成，透过该元件的发光层产生上述第一波长的光源。

一模构件8配置于上述凹型帽部2并包覆上述发光元件6，在一较佳实施例中，模构件8的组成包含但不限定于透光性合成树脂材料。合成树脂8不但可用于保护发光元件6避免外力、水分或尘埃的坏干扰，并且可以利用上述模构件形成集中光源的透镜。在一较佳实施例中，可以采用透光性较佳的环氧树脂做为上述构件，于树脂注入后，使用加热过程将其固化处理。而尿素树脂亦可做为上述透光性环氧树脂。

本发明发光装置200包含荧光材料10掺杂于透光性合成树脂中，其可以利用涂布的方式或是将荧光材料与环氧树脂混合后注入成型。举一实施例而言，本发明的荧光材料10涂布环绕于于上述发光元件6上，或是涂布于透光性合成树脂构件8内侧，参阅图2。此外，荧光材料10亦可如图3所示涂布于发光元件6与透光性合成树脂构件8之间。

荧光材料10的组成包含有机材料以及无机物质的混合材料荧光物质。荧光材料10中的无机物质包含但不限定于石榴石荧光体，荧光材料10中的有机物质包含聚合物。因此，基于发光元件6所发出的光激发涂布的荧光材料10而产生与发光二极管相异波长的光，上述荧光材料10所产生的荧光与发光二极管6所产生的光混色而成，最后发光装置200做为新的光源而发出与发光二极管相异波长的光波。如熟知此项技术所知，石榴石荧光体系列具体而言可自Y、Lu、Sc、La、Gd、Sm中选择，而发光二极管可由Al、Ga、In的氮化物组成。

自发光元件6发出的光具有一单色性峰值，但具有某种程度的宽幅，荧光材质10吸收发光二极管放射的第一波长而放射出第二波长，最后可与第一波长混成第三波长的光波。因此可以选择发光二极管6的组成材质、荧光材料的10组成，决定发光装置200所产生的波长范围。在本例中，使用氮化物的发光二极管所发出的光，与荧光材料10所发出的光，由混色的机制，使得发光装置放射出白光。

在另一类似实施例中，发光装置包含：第一光源6，是用以提供初始光波。上述第一光源6是由发光二极管所提供。发光二极管较佳为氮化物半导体，其中上述第一光源是由该氮化物半导体的发光层所提供。模构件8，包覆第一光源且其中上述的模构件含有有机材料、无机材料混合的荧光物质10，其特征为由该第一光源所放射的光波激发上述荧光物质以产生异于第一光源的光波作为第二光源。荧光物质10的组成如同上述实施例包含有机以及无机材质。模构件8亦采用透光性的合成树脂，其余组成与上述实施例相仿故不赘述。

另一近似的发光装置实施例包含：第一光源，包含含有有机材料、无机材料混合的第一荧光物质涂布其上。模构件，包覆该第一光源且其中上述的模构件含有有机材料、无机材料混合的第二荧光物质。其特征为由该第一光源所放射的光波激发上述第一荧光物质及第二荧光物质，用以产生异于第一光源的光波作为第二光源。同理，此实施例中重要的组成与结构与上述实施例相仿。

基于本发明的应用，可以更换发光二极管材质，与无机物、有机物组成的荧光体混色，而得到其它波长的放射光线。本发明以较佳实施例说明如上，而熟悉此领域技术人士，在不脱离本发明的精神范围内，当可作些许更动润饰，其专利保护范围当视申请专利范围及其等同领域而定。

Claims (20)

1.一种发光装置，包括第一光源，用以提供初始光波，模构件，包覆该第一光源；其特征在于该发光装置还包括第二光源，涂布于该模构件，所述第二光源的组成包含有机材料以及无机材料混合的荧光物质，由吸收第一光源所放射的初始光波以产生异于第一光源的光波，由该第一光源以及该第二光源的混色使该发光装置放射异于第一光源的光波。

2.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述第一光源由发光二极管所提供。

3.如权利要求2的发光装置，其特征在于，其中上述发光二极管为包含氮化物半导体的发光二极管，其中上述第一光源由该氮化物半导体的发光层所提供。

4.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质无机材料包含石榴石荧光体。

5.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质有机材料包含聚合物。

6.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质涂布于该第一光源上。

7.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质涂布于该模构件内侧。

8.如权利要求1的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质涂布于该第一光源与该模构件之间。

9.一种发光装置，包括第一光源，用以提供初始光波，模构件，包覆该第一光源；其特征在于该模构件含有有机材料、无机材料混合的荧光物质，其中由该第一光源所放射的光波激发上述荧光物质以产生异于第一光源的光波作为第二光源。

10.如权利要求9的发光装置，其特征在于，其中上述第一光源由发光二极管所提供。

11.如权利要求10的发光装置，其特征在于，其中上述发光二极管为包含氮化物半导体的发光二极管，其中上述第一光源由该氮化物半导体的发光层所提供。

12.如权利要求9的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质无机材料包含石榴石荧光体。

13.如权利要求9的发光装置，其特征在于，其中上述荧光物质有机材料包含聚合物。

14.一种发光装置，包括第一光源，包含含有有机材料、无机材料混合的第一荧光物质，模构件，包覆该第一光源；其特征在于该模构件含有有机材料、无机材料混合的第二荧光物质，其中由该第一光源所放射的光波激发上述第一荧光物质及第二荧光物质，用以产生异于第一光源的光波作为第二光源。

15.如权利要求14的发光装置，其特征在于，其中上述第一光源由发光二极管所提供。

16.如权利要求15的发光装置，其特征在于，其中上述发光二极管为包含氮化物半导体的发光二极管，其中上述第一光源由该氮化物半导体的发光层所提供。

17.如权利要求14的发光装置，其特征在于，其中上述第一荧光物质无机材料包含石榴石荧光体。

18.如权利要求14的发光装置，其特征在于，其中上述第一荧光物质有机材料包含聚合物。

19.如权利要求14的发光装置，其特征在于，其中上述第二荧光物质无机材料包含石榴石荧光体。

20.如权利要求14的发光装置，其特征在于，其中上述第二荧光物质有机材料包含聚合物。

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