TW201508223A - 發光裝置 - Google Patents

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Abstract

一種發光裝置包含藍光源、第一螢光粉與紅光源。藍光源用以發出藍光，第一螢光粉被藍光激發後所發出的光與該藍光混出第一白光，第一白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.397,0.502)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.313,0.3334)所圍成之第一區域內。紅光源用以發出紅光，紅光用以將第一白光調配成第二白光。

Description

發光裝置
本發明是有關於一種發光裝置，且特別是有關於一種發光二極體裝置。
發光二極體(英語：Light-Emitting Diode，縮寫：LED)是一種能發光的半導體電子元件，透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現，早期只能夠發出低光度的紅光。及後發展出其他單色光的版本，時至今日，能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線，光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等；隨著白光發光二極體的出現，近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。
發光二極體只能夠往一個方向導通(通電)，叫作正向偏置(正向偏壓)，當電流流過時，電子與電洞在其內重合而發出單色光，稱作電致發光效應，而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意滲入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步；每千流明成本，也因為大量的資金投入使價格 下降，近年越來越多被用在照明用途上。然而，目前白光LED的缺點為目標色溫往往只能限制在4000K以下，而且並非由背光使用。
由此可見，上述現有的技術，顯然仍存在不便與缺 陷，而有待加以進一步改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發展完成。因此，如何能提供照明用增加演色性及背光用廣色域的LED混光技術，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域極需改進的目標。
本發明之一態樣是在提供發光裝置，以解決先前技術的問題。
於一實施例中，本發明所提供的發光裝置包含藍光源、第一螢光粉與紅光源。藍光源用以發出藍光，第一螢光粉被藍光激發後所發出的光與該藍光混出第一白光，第一白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.397,0.502)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.313,0.3334)所圍成之第一區域內。紅光源用以發出紅光，紅光用以將第一白光調配成第二白光。
於一實施例中，第二白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.52,0.512)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.39,0.26)所圍成之一第二區域內。
於一實施例中，第二白光涵蓋正白光與暖白光。
於一實施例中，藍光源包含至少一藍色發光二極體晶片。
於一實施例中，藍光的波長範圍為440nm~470nm。
於一實施例中，第一螢光粉被藍光激發後所發出之光線之波長範圍為540nm~565nm。
於一實施例中，紅光源包含至少一紅色發光二極體晶片。
於一實施例中，紅光的波長範圍為580nm~640nm。
於一實施例中，發光裝置更包含第二螢光粉，其被藍光激發後所發出的光的波長係大於或等於紅光的波長。
於另一實施例中，本發明所提供的發光裝置包含藍光源、第三螢光粉與紅光源。藍光源用以發出藍光，第三螢光粉受藍光所激發的光與藍光混出第三白光，第三白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.18,0.22)、(0.23,0.20)、(0.25,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之第三區域內。紅光源，用以發出一紅光，紅光用以將第三白光調配成第四白光。
於一實施例中，第四白光在CIE 1931色度座標中落於(0.18,0.22)、(0.39,0.13)、(0.42,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之第四區域內。
於一實施例中，第三白光涵蓋正白光與暖白光。
於一實施例中，藍光源包含至少一藍色發光二極體晶片。
於一實施例中，藍光的波長範圍為440nm~470nm。
在一實施例中，第三螢光粉被藍光激發後所發出之 光線之波長範圍為515nm~540nm。
於一實施例中，紅光源包含至少一紅色發光二極體晶片。
於一實施例中，紅光的波長範圍為580nm~640nm。
於一實施例中，發光裝置更包含第四螢光粉，其被藍光激發後所發出的光的波長係大於或等於紅光的波長。
綜上所述，本發明以改善LED混光技術為出發點，著眼於設定白光色度範圍，於照明用時增加演色性，及實現背光用的廣色域。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：
100、500‧‧‧發光裝置
110、510‧‧‧本體
120、520‧‧‧藍光源
130、530‧‧‧紅光源
140、540‧‧‧封裝膠體
150‧‧‧第一螢光粉
160‧‧‧第二螢光粉
210‧‧‧第一區域
220‧‧‧第二區域
550‧‧‧第三螢光粉
560‧‧‧第四螢光粉
610‧‧‧第三區域
620‧‧‧背光常用的色點範圍
630‧‧‧第四區域
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是依照本發明一實施例之一種發光裝置的剖面示意圖；第2圖是依照本發明一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第一區域；第3圖是依照本發明一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第一區域及第二區域；第4圖是依照本發明一實施例所繪示之第一白光、紅光與第二白光的頻譜圖；第5圖是依照本發明另一實施例之一種發光裝置的剖面示 意圖；第6圖是依照本發明另一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第三區域；以及第7圖是依照本發明另一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第三區域及第四區域。
為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
關於照明器具所適用發光裝置，參照第1圖，第1圖是依照本發明一實施例之一種發光裝置的剖面示意圖。如第1圖所示，發光裝置100包含本體110、藍光源120、紅光源130、封裝膠體140與第一螢光粉150。
在架構上，本體110可為包覆有一導線架(lead frame)之封裝本體，本體110具有一凹陷開口之封裝空間，供藍光源120與紅光源130設置，第一螢光粉150混入封裝膠體140中，且封裝膠體140包覆藍光源120與紅光源130，舉例來說，封裝膠體140可為透光封膠，如矽膠、環氧樹脂或矽樹脂其中之一或其組合、或上述之衍生物。
於使用時，藍光源120用以發出藍光，第一螢光粉150被藍光激發後所發出的光與該藍光混出第一白光。紅光源130用以發出紅光，紅光用以將第一白光調配成第二白 光。
於一實施例中，藍光源120包含至少一藍色發光二 極體晶片，藍光的波長範圍為440nm~470nm，且第一螢光粉150被藍光激發後所發出之光線之波長範圍為540nm~565nm，藉以調配出不同色溫的白光。
於一實施例中，紅光源130包含至少一紅色發光二 極體晶片，紅光的波長範圍為580nm~640nm，使得第一白光被紅光調配成的第二白光，能夠涵蓋正白光與暖白光。
於第1圖中，發光裝置100更包含第二螢光粉160。 第二螢光粉160混入封裝膠體140中，第二螢光粉160被藍光激發後所發出的光的波長係大於或等於紅光的可見光波長。
為了對第一白光的範圍作更清楚的說明，參照第2 圖，第2圖是依照本發明一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第一白光所佔的第一區域210。如第2圖所示，第一白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.397,0.502)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.313,0.3334)所圍成之第一區域210內，藉此當第一白光被紅光調配後即可進入正白光(色溫：4500~6500K)與暖白光(色溫：3000~4000K)所涵蓋的範圍。
再者，為了對第二白光的範圍作更進一步闡述，參 照第3、4圖，第3圖是依照本發明一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第一白光所佔的第一區域210及第二白光所佔的第二區域220，至於第一白光、紅光與第二白光 的頻譜圖，則如第4圖所示，第一白光被紅光調配後會產生第二白光。在第3圖中，第一白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.397,0.502)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.313,0.3334)所圍成之第一區域210內，第二白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.52,0.512)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.39,0.26)所圍成之第二區域220內，第二白光所佔的第二區域220係涵蓋正白光與暖白光，藉以於照明用時增加演色性。
另一方面，關於適用於背光模組的發光裝置，參照第5圖，第5圖是依照本發明另一實施例之一種發光裝置500的剖面示意圖。如第5圖所示，發光裝置500包含本體510、藍光源520、紅光源530、封裝膠體540與第三螢光粉550。
在架構上，本體510可為包覆有一導線架之封裝本體，本體510具有一凹陷開口之封裝空間，供藍光源520與紅光源530設置，第三螢光粉550混入封裝膠體540中，且封裝膠體540包覆藍光源520與紅光源530，舉例來說，封裝膠體540可為透光封膠，如矽膠、環氧樹脂或矽樹脂其中之一或其組合、或上述之衍生物。
於使用時，藍光源520用以發出藍光，第三螢光粉550被藍光激發後所發出的光與該藍光混出第三白光。紅光源130用以發出紅光，紅光用以將第三白光調配成第四白光。
於一實施例中，藍光源520包含至少一藍色發光二 極體晶片，藍光的波長範圍為440nm~470nm，且第三螢光粉150被藍光激發後所發出之光線之波長範圍為515nm~540nm，藉以調配出不同色點的白光。
於一實施例中，紅光源530包含至少一紅色發光二極體晶片，紅光的波長範圍為580nm~640nm，使得第三白光被紅光調配成的第四白光，能夠涵蓋正白光與暖白光。
於第5圖中，發光裝置500更包含第四螢光粉560。 第四螢光粉560混入封裝膠體540中，第四螢光粉560被藍光激發後所發出的光的波長係大於或等於紅光的可見光波長。
為了對第三白光的範圍作更清楚的說明，參照第6圖，第6圖是依照本發明另一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第三白光所佔的第三區域610。如第6圖所示，第三白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.18,0.22)、(0.23,0.20)、(0.25,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之第三區域610內，藉此當第三白光被紅光調配後即可進入背光常用的色點範圍620。
再者，為了對第四白光的範圍作更進一步闡述，參照第7圖，第7圖是依照本發明另一實施例所繪示之CIE 1931色度座標圖中的第三白光所佔的第三區域610以及第四白光所佔的第四區域630。實作上，第三白光被紅光調配後會產生第四白光。在第7圖中，第三白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.18,0.22)、(0.23,0.20)、(0.25,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之第三區域610內，第四白光在CIE 1931 色度座標中落於(0.18,0.22)、(0.39,0.13)、(0.42,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之第四區域630內，第四白光所佔的第四區域630係涵蓋背光常用的色點範圍，藉以實現背光用的廣色域。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧本體
120‧‧‧藍光源
130‧‧‧紅光源
140‧‧‧封裝膠體
150‧‧‧第一螢光粉
160‧‧‧第二螢光粉

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包含：一藍光源，用以發出一藍光；一第一螢光粉，其被該藍光激發後所發出的光與該藍光混出一第一白光，該第一白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.397,0.502)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.313,0.3334)所圍成之一第一區域內；以及一紅光源，用以發出一紅光，該紅光用以將該第一白光調配成一第二白光。
  2. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第二白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.52,0.512)、(0.337,0.512)、(0.26,0.34)、(0.39,0.26)所圍成之一第二區域內。
  3. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第二白光涵蓋正白光與暖白光。
  4. 如請求項1所述之發光裝置，其中該藍光源包含至少一藍色發光二極體晶片。
  5. 如請求項4所述之發光裝置，其中該藍光的波長範圍為440nm~470nm。
  6. 如請求項5所述之發光裝置，其中該第一螢光粉被該藍光激發後所發出之光線之波長範圍為540nm~565nm。
  7. 如請求項1所述之發光裝置，其中該紅光源包含至少一紅色發光二極體晶片。
  8. 如請求項7所述之發光裝置，其中該紅光的波長範圍為580nm~640nm。
  9. 如請求項1~8中任一項所述之發光裝置，更包含：一第二螢光粉，其被該藍光激發後所發出的光的波長係大於或等於該紅光的波長。
  10. 一種發光裝置，包含：一藍光源，用以發出一藍光；一第三螢光粉，其受該藍光所激發的光與該藍光混出一第三白光，該第三白光在CIE 1931色度座標中落於由(0.18,0.22)、(0.23,0.20)、(0.25,0.35)、(0.19,0.37)所圍成之一第三區域內；以及一紅光源，用以發出一紅光，該紅光用以將該第三白光調配成一第四白光。
  11. 如請求項10所述之發光裝置，其中該第四白光在CIE 1931色度座標中落於(0.18,0.22)、(0.39,0.13)、(0.42, 0.35)、(0.19,0.37)所圍成之一第四區域內。
  12. 如請求項10所述之發光裝置，其中該第三白光涵蓋正白光與暖白光。
  13. 如請求項10所述之發光裝置，其中該藍光源包含至少一藍色發光二極體晶片。
  14. 如請求項13所述之發光裝置，其中該藍光的波長範圍為440nm~470nm。
  15. 如請求項14所述之發光裝置，其中該第三螢光粉被該藍光激發後所發出之光線之波長範圍為515nm~540nm。
  16. 如請求項10所述之發光裝置，其中該紅光源包含至少一紅色發光二極體晶片。
  17. 如請求項16所述之發光裝置，其中該紅光的波長範圍為580nm~640nm。
  18. 如請求項10~17中任一項所述之發光裝置，更包含：一第四螢光粉，其被該藍光激發後所發出的光的波長 係大於或等於該紅光的波長。
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