TW201306318A - 發光裝置 - Google Patents

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TW201306318A TW100136411A TW100136411A TW201306318A TW 201306318 A TW201306318 A TW 201306318A TW 100136411 A TW100136411 A TW 100136411A TW 100136411 A TW100136411 A TW 100136411A TW 201306318 A TW201306318 A TW 201306318A
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Wei-Ping Lin
Tzu-Han Lin
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Visera Technologies Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種發光裝置，上述發光裝置包括一發光元件，輻射一光線；一第一螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第一波段的一第一光線；一第二螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第二波段的一第二光線；其中上述第一螢光層介於上述發光元件和上述第二螢光層之間，且上述第一波段大於上述第二波段。

Description

發光裝置
本發明係有關於一種發光裝置，特別係有關於一種發光裝置的螢光層配置，其用以改善演色性指數。
習知白光發光二極體(LED)可藉由混合紅光螢光層、綠光螢光層和藍光螢光層，並使用紫外光(UV)LED激發上述螢光層以模擬成為白光螢光層而形成，或使用藍光LED激發黃光螢光層而形成。然而，習知白光LED會因為長波段螢光層不只會吸收LED晶片發出的光線，還會吸收短波段螢光層發出的光線，所以會產生再吸收效應(re-absorption effect)。上述再吸收效應會導致例如光譜形狀改變、演色性指數(color rendering index,CRI)衰減等問題，並且會造成螢光層混色的困難度。
在此技術領域中，有需要一種發光裝置，以降低再吸收效應和改善演色性指數。
有鑑於此，本發明一實施例係提供一種發光裝置，包括一發光元件，輻射一光線；一第一螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第一波段的一第一光線；一第二螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第二波段的一第二光線；其中上述第一螢光層介於上述發光元件和上述第二螢光層之間，且上述第一波段大於上述第二波段。
本發明另一實施例係提供一種發光裝置，包括一發光元件，輻射一光線；一第一螢光層，設置於上述發光元件上，上述第一螢光層能夠被上述光線激發而輻射具有一第一波段的一第一光線；一第二螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第二波段的一第二光線；其中上述第一螢光層介於上述發光元件和上述第二螢光層之間，且上述第一波段大於上述第二波段。
本發明又另一實施例係提供一種發光裝置，包括一發光元件，輻射一光線；一第一螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第一波段的一第一光線；一第二螢光層，能夠被上述光線激發而輻射具有一第二波段的一第二光線；一透明層，設置於上述第二螢光層上；其中上述第一螢光層介於上述發光元件和上述第二螢光層之間，且上述第一波段大於上述第二波段。
以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範例，做為本發明之參考依據。在圖式或說明書描述中，相似或相同之部分皆使用相同之圖號。且在圖式中，實施例之形狀或是厚度可擴大，並以簡化或是方便標示。再者，圖式中各元件之部分將以分別描述說明之，值得注意的是，圖中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式，另外，特定之實施例僅為揭示本發明使用之特定方式，其並非用以限定本發明。
本發明係提供一種發光裝置，利用配置被一發光元件輻射的光線激發而輻射長波段光線的一螢光層做為內層螢光層，而上述光線激發而輻射短波段光線的另一螢光層做為外層螢光層來構成上述發光裝置，以使上述發光裝置具有較佳的演色性指數(color rendering index,CRI)。第1至5圖為本發明不同實施例之發光裝置的剖面圖。第1圖為本發明一實施例之發光裝置500a的剖面圖。如第1圖所示，發光裝置500a包括一基板200。在本發明一實施例中，發光裝置500a為一白光發光二極體(LED)。在本發明一實施例中，基板200具有導線圖案201設置於其上，其可視為一載板，以支撐後續黏著的發光元件。例如為一發光二極體(LED)晶片之一發光元件202係設置於基板200上。可使用一打線接合方式，藉由導線210將發光元件202的一電極係連接至導線圖案201的其中之一，且將發光元件202的另一電極係連接至另一個導線圖案201。在本發明一實施例中，發光元件202可輻射一光線，其波段屬於藍光波段(400nm至480nm)或紫外光(UV)波段(小於400nm)。
如第1圖所示，一第一螢光層203，設置於發光元件202上。一透明介質204，設置於發光元件202、第一螢光層203和部分基板200上。在本發明一實施例中，透明介質204可提供做為其下的第一螢光層203的一保護介質。另外，透明介質204可允許從發光元件202發出的光線穿過而到外界。在本發明一實施例中，透明介質204可包括樹脂(resin)。在本發明一實施例中，透明介質204可為半圓形。發光裝置500a包括一第二螢光層206，設置於透明介質204上。在本發明一實施例中，第一螢光層203和第二螢光層206藉由透明介質204彼此隔開。在本發明其他實施例中，第二螢光層206可直接設置於第一螢光層203上。在本發明一實施例中，當第一螢光層203和第二螢光層206被從發光元件202發出的光線激發時，第一螢光層203能夠輻射出長波段的光線，而第二螢光層206能夠輻射出小於上述長波段之短波段的光線。舉例來說，第一螢光層203可輻射出波段介於580nm至650nm的光線，而第二螢光層206可輻射出波段介於510nm至580nm的光線。另外，發光元件202可輻射出波段小於上述長波段和短波段的光線。在本發明一實施例中，當第一螢光層203和第二螢光層206被從發光元件202發出的藍光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小於400nm)激發時，第一螢光層203可輻射出紅色螢光(580nm至650nm)，而第二螢光層206可輻射出黃色螢光(545nm至580nm)。在本發明另一實施例中，當第一螢光層203和第二螢光層206被從發光元件202發出的藍光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小於400nm)激發時，第一螢光層203可輻射出黃色螢光(545nm至580nm)，而第二螢光層206可輻射出綠色螢光(510nm至545nm)。發光裝置500a可更包括一透明層207，設置於第二螢光層206上。透明層207可提供做為其下的第二螢光層206的一保護層。並且，透明層207可允許從發光元件202發出的光線穿過而到外界。在本發明一實施例中，透明層207可包括樹脂(resin)。
發光裝置500a可藉由配置被發光元件202輻射的光線激發而輻射長波段光線的第一螢光層203做為內層螢光層，而上述光線激發而輻射短波段光線的第二螢光層206做為外層螢光層來構成上述發光裝置。當發光裝置500a點亮時，發光元件202(LED)可先激發內層螢光層(第一螢光層203)而輻射出一光線，其波段大於外層螢光層(第二螢光層206)的吸收波段。因此，從內層螢光層(第一螢光層203)輻射出的光線可以避免被外層螢光層(第二螢光層206)吸收。因而可降低再吸收效應(re-absorption effect)的問題。另外，第一螢光層203和第二螢光層206藉由透明介質204彼此隔開。因此，可降低外層螢光層(第二螢光層206)輻射出的光線被內層螢光層(第一螢光層203)吸收的機率。所以，每一層螢光層輻射出的光線可以避免再吸收效應(re-absorption effect)。上述發光裝置具有較佳的演色性指數(CRI)。
第2至5圖分別為本發明不同實施例之發光裝置500b至500e的剖面圖。發光裝置500b至500e分別藉由配置三層螢光層而構成。上述三層螢光層包括第一、第二和第三螢光層，當發光元件輻射的光線激發上述第一、第二和第三螢光層時，輻射出長波段光線的第一螢光層做為內層螢光層，輻射出短波段光線的第二螢光層做為外層螢光層，而輻射出中間波段光線的第三螢光層做為中間層螢光層。位於較內層螢光層輻射出的光線波段係大於位於較外層螢光層的吸收波段。第2圖為本發明另一實施例之發光裝置500b的剖面圖。如第2圖所示，發光裝置500b包括一基板200。在本發明一實施例中，發光裝置500b為一白光發光二極體(LED)。在本發明一實施例中，基板200具有導線圖案201設置於其上，其可視為一載板，以支撐後續黏著的發光元件。例如為一發光二極體(LED)晶片之一發光元件202係設置於基板200上。可使用一打線接合方式，藉由導線210將發光元件202的一電極係連接至導線圖案201的其中之一，且將發光元件202的另一電極係連接至另一個導線圖案201。在本發明一實施例中，發光元件202可輻射一光線，其波段屬於藍光波段(400nm至480nm)或紫外光(UV)波段(小於400nm)。
如第2圖所示，一透明介質204，設置於發光元件202和部分基板200上。在本發明一實施例中，透明介質204可為半圓形。在本發明一實施例中，透明介質204可提供做為其下的發光元件202的一保護介質。另外，透明介質204可允許從發光元件202發出的光線穿過而到外界。在本發明一實施例中，透明介質204可包括樹脂(resin)。在本發明一實施例中，一第一螢光層203a、一第二螢光層206和一第三螢光層205，依序設置於透明介質204上。第一螢光層203a設置於發光元件202上。第二螢光層206設置於第一螢光層203a外。另外，第三螢光層205設置於第一螢光層203a和第二螢光層206之間。第三螢光層205設置於第一螢光層203a上，而第二螢光層206設置於第三螢光層205上。在本實施例中，第一螢光層203a、第二螢光層206和第三螢光層205與發光元件202隔開。在本發明一實施例中，當第一螢光層203a、第二螢光層206和第三螢光層205被從發光元件202發出的光線激發時，第一螢光層203能夠輻射出長波段的光線，第二螢光層206能夠輻射出短波段的光線，而第三螢光層205能夠輻射出介於上述長波段和短波段之間的中間波段的光線。在本發明一實施例中，當第一螢光層203a、第二螢光層206和第三螢光層205被從發光元件202發出的藍光(400nm至480nm)或紫外光(UV)(小於400nm)激發時，第一螢光層203可輻射出紅色螢光(580nm至650nm)，第二螢光層206可輻射出綠色螢光(510nm至545nm)，而第三螢光層205可輻射出黃色螢光(545nm至580nm)。類似地，發光裝置500b可更包括一透明層207，設置於第二螢光層206上。透明層207可提供做為其下的第一螢光層203a、第二螢光層206和第三螢光層205的一保護層。並且，透明層207可允許從發光元件202發出的光線穿過而到外界。在本發明一實施例中，透明層207可包括樹脂(resin)。
在本發明另一實施例中，上述三層螢光層可一起設置於發光元件202和透明介質204之間。第3圖為本發明又另一實施例之發光裝置500c的剖面圖。如第3圖所示，第一螢光層203a設置於發光元件202上，第三螢光層205設置於第一螢光層203a上，而第二螢光層206a設置於第三螢光層205上。因此，只有第二螢光層206a被透明介質204保護覆蓋。
在本發明另一實施例中，上述三層螢光層的任何二層可被透明介質204隔開。第4和5圖為本發明其他實施例之發光裝置500d和500e的剖面圖。如第4圖所示，發光裝置500b和500d的不同處為發光裝置500d的第一螢光層203設置於發光元件202上，而第一螢光層203和第三螢光層205被透明介質204隔開。如第5圖所示，發光裝置500b和500e的不同處為發光裝置500e的第一螢光層203設置於發光元件202上，而第三螢光層205a設置於第一螢光層203上。並且，第三螢光層205a和第二螢光層206被透明介質204隔開。
發光裝置500b至500e分別藉由配置被發光元件輻射的光線激發而輻射出長波段光線的第一螢光層做為內層螢光層，被上述光線激發而輻射出短波段光線的第二螢光層做為外層螢光層，而被上述光線激發而輻射出中間波段光線的第三螢光層做為中間層螢光層而構成。當發光裝置500b至500e點亮時，發光元件202(LED)可先激發內層螢光層而輻射出一光線，其波段大於相鄰之外層螢光層的吸收波段。因此，從內層螢光層輻射出的光線可以避免被外層螢光層吸收。因而可降低再吸收效應(re-absorption effect)的問題。另外，發光裝置500a、500d和500e可分別藉由配置被透明介質204隔開之相鄰兩層螢光層所構成。因此，可降低外層螢光層輻射出的光線被內層螢光層吸收的機率。所以，每一層上述螢光層輻射出的光線可以避免再吸收效應(re-absorption effect)。上述發光裝置具有較佳的演色性指數(CRI)。
第1表　相關色溫(correlated color temperature,CCT)為2800K至3000K之暖白光LED的習知發光二極體(LED)和本發明一實施例之發光裝置500a兩者的演色性指數(CRI)比較。
第1表係顯示相關色溫為2800K至3000K之暖白光LED的習知發光二極體(LED)和本發明一實施例之發光裝置500a兩者的演色性指數(CRI)比較。第6圖為習知發光二極體(曲線602)和本發明一實施例之發光裝置500a(曲線606)的演色性指數比較圖。用於第1表之演色性指數(CRI)和第6圖測試樣品的發光裝置500a包括一藍光LED，第一螢光層為紅色螢光層，且第二螢光層為黃色螢光層。上述第一螢光層係設置於LED晶片上，上述第二螢光層係設置於上述第一螢光層上。另外，上述第一和第二螢光層係包含矽膠(silicone glue)。習知發光二極體和發光裝置500a的不同處為習知發光二極體的第一螢光層為黃色螢光層，且第二螢光層為紅色螢光層。如第1表和第6圖所示，相較於習知發光二極體(曲線602)，發光裝置500a(曲線606)的演色性指數更為接近標準光源(Standard illuminants)(曲線604)。發光裝置500a(曲線606)係顯示較佳的演色性指數(CRI)。由於發光裝置500b至500e因為具有類似的螢光層配置，當發光元件發出的光線激發上述螢光層時，內層螢光層輻射出的光線不會被外層螢光層吸收。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
500a、500b、500c、500d、500e．．．發光裝置
200．．．基板
201．．．導線圖案
202．．．發光元件
203、203a．．．第一螢光層
204．．．透明介質
205、205a．．．第三螢光層
206、206a．．．第二螢光層
207．．．透明層
210．．．導線
602、604、606．．．曲線
第1圖為本發明一實施例之發光裝置的剖面圖。
第2圖為本發明另一實施例之發光裝置的剖面圖。
第3圖為本發明又另一實施例之發光裝置的剖面圖。
第4圖為本發明又另一實施例之發光裝置的剖面圖。
第5圖為本發明又另一實施例之發光裝置的剖面圖。
第6圖為習知發光二極體和本發明一實施例之發光裝置的演色性指數比較圖。
500a．．．發光裝置
200．．．基板
201．．．導線圖案
202．．．發光元件
203．．．第一螢光層
204．．．透明介質
206．．．第二螢光層
207．．．透明層
210．．．導線

Claims (11)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光元件，輻射一光線；一第一螢光層，能夠被該光線激發而輻射具有一第一波段的一第一光線；以及一第二螢光層，能夠被該光線激發而輻射具有一第二波段的一第二光線；其中該第一螢光層介於該發光元件和該第二螢光層之間，且該第一波段大於該第二波段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一透明介質，其中該第一螢光層設置於該發光元件上，該透明介質設置於該第一螢光層上，且該第二螢光層設置於該透明介質上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一第三螢光層，設置於該第一螢光層和該第二螢光層之間，其中該第三螢光層能夠被該光線激發而輻射具有一第三波段的一第三光線，且該第三波段介於該第一波段和該第二波段之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，更包括一透明介質，設置於該發光元件上，其中該第二螢光層設置於該第三螢光層上，該第三螢光層設置於該第一螢光層上，且該第一螢光層設置於該透明介質上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，更包括一透明介質，設置於該發光元件上，其中該透明介質設置於該第二螢光層上，該第二螢光層設置於該第三螢光層上，且該第三螢光層設置於該第一螢光層上。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，更包括一透明介質，其中該第一螢光層設置於該發光元件上，該第二螢光層設置於該第三螢光層上，該第三螢光層設置於該透明介質上，且該透明介質設置於該第一螢光層上。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，更包括一透明介質，其中該第一螢光層設置於該發光元件上，其中該第二螢光層設置於該透明介質上，該透明介質設置於該第三螢光層上，且該第三螢光層設置於該第一螢光層上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一透明層，設置於該第二螢光層上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光元件輻射具有一第四波段的該光線，且該第四波長小於該第一波段和該第二波段。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一波段介於580nm至650nm之間，該第二波段介於545nm至580nm之間。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一波段介於545nm至580nm之間，該第二波段介於510nm至545nm之間。
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