TWI263356B - Light-emitting device - Google Patents

Description

I263356 九、發明說明：- 【發明所屬之技術領域】 本發明係在提供一種發光裝置，特指一種由三個發光 二極體及螢光體組成的裝置，藉螢光體吸收第一、二光源 的光以供被激發出另一不同的光，該不同的光與第三光源 的紅色光及第一、二光源之未被激發之藍光相混合釋出， 可得演色性極佳的白光。 【先前技術】 如圖八所示，係天然太陽光（即天然白色光）的曲線 圖’該圖之光波長介於3 6 0〜7 5 Orm之間。 為了製作一種接近於天然太陽光（白光）之波長的白 光發光裝置，台灣專利公告號3 8 3 5 0 8發光裝置及顯 示裝置專利，它利用了一藍色發光二極體做為藍色光源， 去激發一螢光體，使螢光體發出一波長與藍色光不同波長 的光，該不同的光與光源所發出之未被激發的藍光混合， 可得白光，其光譜的曲線S 2 (如圖九所示）與第八圖的 天然白光（太％光）曲線相比較可知，其二者曲線差異甚 大，其癥結乃在於螢光體被藍光激發出的較長光波長與未 被激發的監光相混合定義之「白光」，與天然太陽光比較 ，顯然其演色性不佳。 因此如何開創出一種接近於天然太陽光之白色光，乃 是本案鑽研之課題。 【發明内容】 緣是，本發明即在提供一種發光裝置，利用二個光源 1263356 去激發螢光體，以產生不同於二光源的光波長，該不同光 波長再與該二個光源一部份的光及另外獨立的一光源的光 相心合再釋出，可得演色性（color rendering index)極 佳的白光。 首先凊貝番查委貝參閱圖一、五，本發明乃包含： I置1 0中包含三個以上發光的光源及螢光體5 〇，其 中二光源係由三個不同光波長的發光二極體（L E D ) 所組成； 第一光源A由至少一個以上的第一發光二極體2 〇，可 發出波長介於3 6 0 nm〜4 8 0 nm的藍色光； 第二光源B由至少一個以上的第二發光二極體3 〇，可 务出波長介於4 8 0 nm〜5 7 0 nm的介於藍色到綠色的 光； 第三光源R由至少一個以上的第三發光二極體4 〇，可 餐出波長介於5 8 5 nm〜7 8 0 nm的紅色光； 螢光體5 0可由下列至少一種材料來選用： (1) ·矽酸鹽類（Sim〇4\); (2) .硼酸鹽類（BxOy3-); 螢光體5 0覆蓋於第-、二光源八、B±，#光體5 Q % 收第-、二光源A、B所發出不同波長的光，並被激發出 -個波長與第-、二光源A、B波長不同的光6 〇，該不 同的光6 0，其波長介於5 〇 〇 nm〜5 8 5 nm間與第 三光源R所發出的紅色光及第一、=光源a、b所發出 的光相犯合再釋出，可得演色性佳的白光W。 1263356 依據刖述之主要特被，其中該裝置丄〇 ◦，第-、二、三繼、屬的第4:電路板8 0、第二發光二極體3 0及第三發光二極體：：體2 2 2、3 2、4 2均焊接於電路板8 Q上 /电接腳 。 M形成電氣迴路 依據前述之主要特徵，其中螢光體 )於第-、二、三光源A、B、r。 了叫覆盖(接 依據前述之主要特徵’其中螢光 -、三光源A、R中。 了门日讀盍於第 【實施方式】 ⑴.如圖一、圖六所示’裝置1 ◦可包含電路板80或立 他杈組化基座，其中第一發光二極體2 〇、 '、 I ......發^^ 二極肢3 0及第三發光二極體4 〇的導電接腳w 32、42分別烊接於裝置1〇上以形成電氣迴路， f中弟二發光二極體4 〇裝設於第一、二發光二極體 ^、30之間’榮光體5〇是由透明膠與勞光粉均 勻混合而成，包覆封裝於第一發光二極體2 〇上及…一 ::光二極體30上，當第一發光二極體2〇受電 可發出波長介於36〇〜48〇nm的藍色光以做： 弟-先源A ’弟二發光二極體3 〇受電極之觸發 出波長介於4 8 0〜57〇的光，被人眼定義為藍： 到綠色的光源，以做為第二光源B。 第三發光二極體4 0受電極之觸發，可發出波長介於 5 8 5〜7 8 0 nm的紅色光源’以作為第三光源尺。 1263356 請配合參閱圖五’其中螢光體5 〇接受藍色的第一光 源A，第一光源Α由螢光體5 〇之内部向外透射出， 第-光源A被榮光體5 〇吸收，同時第二光源b所發 出的藍色到綠色的光’同步觸發營光體5 〇，因此第一 、二光源A、B同時作用於螢光體5 Q，使螢光雕w 同時吸收到第-、二光源A、B之光波長，進而：激發 出波長介於500〜585腿之間之「不同的光6〇」 ;該不同的光6 0與第—光源a、第二光㈣及第三光 源R相混和後可得演色性極佳的白光w。 (2乂如圖二的所示，為本案另一可行的實施例，二組左、 右各—的第一發光二極體2 〇與第三發光二極體4 〇 :時被螢光體5 0封裝包覆，使裝置i Q上的左、右側 分別具有左、右各一的螢光體5 〇、（5 〇)，而襞置1 0的中央係連接一第二發光二極體3 〇。 2時第三光源R係為585〜78〇nm波長的红色 先’因此大體上（理論上）不會被螢光體5〇吸收， 使、、、工色光原則上無法去激發螢光體5 〇。 故左、右二側的二個第一發光二極體2 〇、（ 2 〇 ) 波長介於3 6 0 〜 4 8 0nm的藍光由榮光體5, :内部向外透射出，並被激發出不同波長的「不同 先6 0」’·同時第三光源R (紅光）由螢光 内部向外透射出，第二發光二極體3 " 於發出之波長介 的第二光源B，故第 I! 0〜5 7 0nm間（顏色約為藍色〜綠色之間）

光源A、B、R及;T 1263356 同的光6 0得以在裝置1 〇上方相混合，而被人眼定 義為白光W，其均由三個獨立之第一、二？三光源a 、B、R及不同的光6 0等不同的波長相混合而成， 因此其白光W的演性極佳。 (3) ·如圖七所不係本發明所得之白光界經實驗測試的曲線 圖。其中所得的曲線S與第八圖所示之太陽光曲線s 1做比對，二曲線S、s 1樣態非常相近，故其演色 性（CRI)可達9 〇%以上。 (4) .第二圖為本發明另一實施例，螢光體5 〇全部封裝包 覆於第一、二、三發光二極體2 〇、3 〇、4 〇上，藉 此第一、二光源A、B可激發螢光體5 〇以發出「不同 的光60」，該不同的光60之波長與第一、二光源A 、B的部份光波長再加上第三光源R的光波長，四者光 波長相混合可得白光W在裝置χ 〇之上方顯現。 第四圖為本發明另一實施例，裝置1〇中之左、右二 側分別焊接有第一、二發光二極體2 〇、3 〇，第三 發光二極體4 0連接於裝置1 〇之中央，二個螢光體 50、（5Q)分別包覆於第一、二發光二極體2〇 、30，同理地當第一、二、三發光二極體2〇、3 〇、4〇發出第一、二、三光源a、B、R時，二螢 光體50、（5〇)會被射發出「不同的光6〇」該 「不同的光60」與第一、二、三光源a、B、厌的 光波長相混合可被人眼定義為演色性佳的白光w。 (5) .螢光體5 〇的材質，可為矽酸鹽類（Sim〇4—n)或硼酸鹽 9 1263356 類（BxOy 1263356 【圖式簡單說明】 ‘ 第一圖為本發明在一個裝置中，包含三個發光與 個螢光體的組合示意圖。 第二圖為本發明在一個裝置中，包含三個發光L E D與一 個螢光體的組合示意圖。 第三圖為本發明在一個裝置中，包含三個發光L E D均被 螢光體封裝的組合示意圖。 第四圖為本發明在一個裝置中，包含三個發光led與二 個螢光體的組合示意圖。 第五圖為本發明白光形成的方塊流程示意圖。 第六圖為本發明裝置於電路板上的平面示意圖。 第七圖為本發明白光光譜曲線圖。 第八圖為習知天然太陽白光的光譜曲線圖。 第九圖為習知藍光光源激發螢光層所得之光譜曲線圖。 【主要元件符號說明】 10 2 0

裝置一一一—_ 第一發光二極體 接腳一—__ 第二發光二極體——3 〇 第二發光二極體--4〇 5 0 6 0 8 0 螢光體〜 不同的光 電路板 11 1263356

第一光源-------- A

第二光源-----B

第三光源-----R

白光-------W 曲線-------S、S 1、S 2

12

Claims (1)

1263356 十、申請專利範圍： 1 · 一種發光裝置，乃包含： . 一裝置中包含三個以上發光的光源及螢光體，其中三 個光源係由三個不同光波長的發光二極體(L E D )所組成； 第一光源由至少一個以上的第一發光二極體，可發 出波長介於3 6 0 nm〜4 8 0 nm的藍色光；第二 光源由至少一個以上的第二發光二極體，可發出波 長介於4 8 Onm〜5 7 Onm的介於藍色到綠色的 光； 第三光源由至少一個以上的第三發光二極體，可發 出波長介於5 8 5 nm〜7 8 Onm的紅色光； 赏光體可由下列至少一種材料來選用·· (1) ·矽酸鹽類（Sim〇4-n); (2) .石朋酸鹽類（BXQy3_); ，又|々、木一尤你上，螢光體吸收第一 =源所發出不同波長的光，並被激發出_個波 =-、二光源波長不同的光，該不 ，豆 長介於5 0 0 〜5 8 5 nm 二 的紅色光及m , 米—先源所發 色先及弟一、二光源所發出的 ，可得演色性佳的白光。 σ##ι 依據申請專利範圍第 置可為-電路板…= 衣置，編裝 二極體、第二發光_ "、斤屬的第一發光 極體及弟三發光二極體的導電接 13 2 1263356 腳均焊接於電路板上，以形成電氣迴路。 3 ·依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中螢光 體可同時覆蓋（接）於第一、二、三光源。 4 ·依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中螢光 體可同時覆蓋於第一、三光源中。

14 1263356 七、指定代表圖：

(一） 本案指定代表圖為：第（一 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明 裝置----7——10 第一發光二極體一 2 0 第二發光二極體一 3 0 第三發光二極體一4 0 螢光體-----5 0 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特 徵的化學式：