CN1630107A

CN1630107A - 发光装置

Info

Publication number: CN1630107A
Application number: CNA2003101214758A
Authority: CN
Inventors: 郑子淇; 郑荣彬; 李坤锥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-06-22

Abstract

本发明公开了一种发光装置，包括：一装置，包含三个以上发光的光源及荧光体，其中三个光源由不同光波长的发光二极管(LED)所组成；其中，利用二个光源去激发荧光体，以产生不同于二光源的光波长，该不同光波长再与该二个光源部份二个的光及另外独立的一光源的光相混合再释出，可得演色性佳的白光。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特指是一种由三个发光二极管及荧光体组成的装置，藉荧光体吸收第一、二光源的光以供被激发出另一不同的光，该不同的光与第三光源的红色光及第一、二光源之未被激发的蓝光相混合释出，可得演色性极佳的白光。

背景技术

如图8所示的天然太阳光(即天然白色光)的曲线图，在该图中，光波长介于360～750nm之间。

为了制作一种接近于天然太阳光(白光)的波长的白光发光装置，台湾专利公告号383508披露了一种发光装置及显示装置，它利用了一蓝色发光二极管做为蓝色光源，去激发一荧光体，使荧光体发出一波长与蓝色光不同波长的光，该不同的光与光源所发出之未被激发的蓝光混合，可得白光，其光谱的曲线S2(如图9所示)与图8的天然白光(太阳光)曲线相比较可知，其二者曲线差异甚大，其症结乃在于荧光体被蓝光激发出的较长光波长与未被激发的蓝光相混合定义的“白光”，与天然太阳光比较，显然其演色性不佳。

发明内容

本发明地目的是提供一种发光装置，利用二个光源去激发荧光体，以产生不同于二光源的光波长，该不同光波长再与该二个光源一部份的光及另外独立的一光源的光相混合再释出，可得演色性(Color Rendering Index)极佳的白光。

下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明在一个装置中，包含三个发光LED与一个荧光体的组合示意图；

图2为本发明在一个装置中，包含三个发光LED与二个荧光体的组合示意图；

图3为本发明在一个装置中，包含三个发光LED均被荧光体封装的组合示意图；

图4为本发明在一个装置中，包含三个发光LED与二个荧光体的组合示意图；

图5为本发明白光形成的方块流程示意图；

图6为本发明装置于电路板上的平面示意图；

图7为本发明白光光谱曲线图；

图8为习知天然太阳白光的光谱曲线图；

图9为习知蓝光光源激发荧光层所得之光谱曲线图。

附图标记说明：装置10；第一发光二极管20；接脚22、32、42；第二发光二极管30；第三发光二极管40；荧光体50；不同的光60；第一光源A；第二光源B；第三光源R；白光W；曲线S、S1、S2。

具体实施方式

本发明的发光装置10中包含三个以上发光的光源及荧光体50，其中三光源由下列不同光波长发光的二极管(LED)组成；

第一光源A包括至少一个以上的第一发光二极管20，可发出波长介于360nm～480nm的蓝色光；

第二光源B包括至少一个以上的第二发光二极管30，可发出波长介于480nm～570nm的介于蓝色到绿色的光；

第三光源R包括至少一个以上的第三发光二极管40，可发出波长介于585nm～780nm的红色光；

荧光体50吸收第一、二光源A、B所发出不同波长的光，并被激发出一个波长与第一、二光源A、B波长不同的光60，该不同的光60与第三光源R所发出的红色光及第一、二光源A、B所发出的光相混合再释出，可得演色性佳的白光W。

依据上述主要特征，荧光体50接受第一、二光源A、B等不同波长的光，而被激发出一不同的光60，该不同的光60的波长异于第一、二光源A、B波长，该不同的光60，其波长介于500nm～585nm间。

依据上述主要特征，荧光体50可选用下列至少一种材料：

(1)、铝石榴石系(Yttium Aluminium Garnet)；

(2)、硅酸盐类(Si_mO^4- _n)；

(3)、硼酸盐类(BxOy^3-)。

依据上述主要特征，其中若荧光体50的材质选择为铝石榴石系(YAG)时，该荧光体50所含致活元素，可从下列组合物中选用：

(1)、荧光体包括铈元素致活且含Y及Al的铝石榴石系(YAG:Ce³⁺)；

(2)、荧光体包括铕元素致活的铝石榴石系(YAG:Eu^2+/3+)；

(3)、荧光体包括(Terbium)铽元素致活的铝石榴石系(YAG:Tb³⁺)。

依据上述主要特征，其中该装置10可为一电路板80，第一、二、三光源

A、B、R的导电接脚均焊接于电路板80上，以形成电气回路。

实施例：

(1)如图1、图6所示，装置10可包含电路板或其它模块化基座，其中第一发光二极管20、第二发光二极管30及第三发光二极管40的导电接脚22、32、42分别焊接于装置10上以形成电气回路，其中第三发光二极管40装设于第一、二发光二极管20、30之间，荧光体50由透明胶与荧光粉均匀混合而成，包覆封装于第一发光二极管20上，当第一发光二极管20加电(受电极)触发，可发出波长介于360～480nm的蓝色光以做为第一光源A，第二发光二极管30加电(受电极)触发，可发出波长介于480～570nm的光，被人眼定义为蓝色到绿色的光源，以做为第二光源B。

第三发光二极管40加电(受电极)触发，可发出波长介于585～780nm的红色光源，以作为第三光源R。

请配合参阅图5，其中荧光体50接受蓝色的第一光源A，第一光源A由荧光体50内部向外透射出，第一光源A被荧光体50吸收，同时第二光源B所发出的蓝色到绿色的光，其部份的光由荧光体50外表面透射入，因此第一、二光源A、B同时作用于荧光体50，使荧光体50同时吸收到第一、二光源A、B的光波长，进而被激发出波长介于500～585nm之间的“不同的光60”；该不同的光60与第一光源A、第二光源B及第三光源R相混和后可得演色性极佳的白光W。

(2)如图2的所示，为本发明另一可行的实施例，二组左、右各一的第一发光二极管20与第三发光二极管40同时被荧光体50封装包覆，使装置10上的左、右侧分别具有左、右各一的荧光体50(50)，而装置10的中央系连接一第二发光二极管30。

此时第三光源R为585～780nm波长的红色光，因此大体上(理论上)不会被荧光体50吸收，使红色光原则上无法去激发荧光体50。

因此，左、右二侧的二个第一发光二极管20(20)，所发出波长介于360～480nm的蓝光由荧光体50的内部向外透射出，并被激发出不同波长的“不同的光60”；同时第三光源R(红光)由荧光体50内部向外透射出，第二发光二极管30发出的波长介于480～570nm间(颜色约为蓝色～绿色之间)的第二光源B，因此第一、二、三光源A、B、R及不同的光60得以在装置10上方相混合，而被人眼定义为白光W，其均由三个独立的第一、二、三光源A、B、R及不同的光60等不同的波长相混合而成，因此其白光W的演性极佳。

(3)如图7所示系本发明所得的白光W经实验测试的曲线图。其中所得的曲线S与图8所示的太阳光曲线S1做比对，二曲线S、S1样态非常相近，故其演色性(CRI)可达90％以上。

(4)图3为本发明另一实施例，荧光体50全部封装包覆于第一、二、三发光二极管20、30、40上，藉此第一、二光源A、B可激发荧光体50以发出“不同的光60”，该不同的光60的波长与第一、二光源A、B的部份光波长再加上第三光源R的光波长，四者光波长相混合可得白光W在装置10的上方显现。

图4为本发明另一实施例，装置10之左、右二侧分别焊接有第一、二发光二极管20、30，第三发光二极管40连接于装置10的中央，二个荧光体50(50)分别包覆于第一、二发光二极管20、30，同理当第一、二、三发光二极管20、30、40发出第一、二、三光源A、B、R时，二荧光体50(50)会被射发出“不同的光60”该“不同的光60”与第一、二、三光源A、B、R的光波长相混合可被人眼定义为演色性佳的白光W。

(5)荧光体50的材质可为铝石榴石系(Yttium Aluminium Garnet)或硅酸盐类(Si_mO^4- _n)或硼酸盐类(BxOy³)材质构成。

其中荧光体50的材质选择为铝石榴石系(YAG)时，其荧光体50可由铈元素致活且含有Y与Al的铝石榴石系(YAG:Ce³⁺)。其中当荧光体50的材质选用铝石榴石系(YAG)时，其荧光体50可由铕元素致活的铝石榴系(YAG:Eu^2+/3+)，其中荧光体50也可由一种铽(Terbium)元素致活的铝石榴系(YAG:Tb³⁺)。

Claims

1、一种发光装置，包括：

一装置，包含三个以上发光的光源及荧光体，其中三个光源由不同光波长的发光二极管(LED)组成；

第一光源，由至少一个以上的第一发光二极管，发出波长介于360nm～480nm的蓝色光；

第二光源，由至少一个以上的第二发光二极管，发出波长介于480nm～570nm的介于蓝色到绿色的光；

第三光源，由至少一个以上的第三发光二极管，发出波长介于585nm～780nm的红色光；

荧光体，吸收第一、二光源所发出不同波长的光，并被激发出一个波长与第一、二光源波长不同的光，该不同的光与第三光源所发出的红色光及第一、二光源所发出的光相混合再释出，可得到演色性佳的白光。

2、依据权利要求1所述的发光装置，其中荧光体接受第一、二光源等不同波长的光，而被激发出一不同波长的光，该不同波长的光其波长异于第一、二光源波长，该不同的光的波长介于500nm～585nm间。

3、依据权利要求1所述的发光装置，其中荧光体选用下列至少一种材料来构成：

(1)、铝石榴石系(Yttium Aluminium Garnet)；

(2)、硅酸盐类(S_imO^4- _n)；

(3)、硼酸盐类(BxOy^3-)。

4、依据权利要求1所述的发光装置，其中荧光体的致活元素选用下列组合物：

(1)、荧光体由铈元素致活且含Y及Al的铝石榴石系(YAG:Ce³⁺)；

(2)、荧光体由铕元素致活的铝石榴石系(YAG:Eu^2+/3+)；

(3)、荧光体由(Terbium)铽元素致活的铝石榴石系(YAG:Tb³⁺)。

5、依据权利要求1所述的发光装置，其中该装置为一电路板，第一、二、三光源的导电接脚均焊接于电路板上，以形成电气回路。