TWI374996B - Light emitting device with high cri and high luminescence efficiency - Google Patents

Light emitting device with high cri and high luminescence efficiency Download PDF

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TWI374996B
TWI374996B TW098112514A TW98112514A TWI374996B TW I374996 B TWI374996 B TW I374996B TW 098112514 A TW098112514 A TW 098112514A TW 98112514 A TW98112514 A TW 98112514A TW I374996 B TWI374996 B TW I374996B
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Description

1374996 六、發明說明： 【發明所辱之技術領域】 本發明係關於一種發光二極體發光梦晋 有高演色性及高發光效率的發光二別是關於一種具 【先前技術】 入f幾年來’藍光發光二極體（LED) f用於 ‘而發發ΐ裝置。此發光裝置常用於二顯^ =月先源、父通唬遠、照明開關、指示器等。而且 ，置因於其巾作為發絲的發光二極體（L ^
少能耗。此外，相較於習知的白驗或#光燈的使度= 光一極體為發絲的發光裝置可具有較長的使用壽命了 P 置的^ f光發光二極體料絲料減合之發光裝 上設置有一藍光發光二極體脱，並在藍 光“。？接一輸入端*105，用以提供該發光裝置發 ^石,’YAG)。最後再覆蓋上透明半球形封裝罩顺以保 ^内^光發光二極體1〇2與螢光材料塗層肋免於水氣的影 而，如此的發光裝置中缺乏紅色波段（波長約介於㈣邮 至650nm) ’而使所發出的狀演色性指數 index ’ CRI)偏低。應理解到’依據眾所周知且所接受的， ΐίΐϊ數係指受測物件在一發光農置照射下顯示之顏“其在 f Ϊ射體照射下所顯示之顏色兩者之相對差異。CRI值為100 時，表不在該發光裝置照射下受測物件顯 射體照射下所顯示之顏色_。 U'，，、體季田 人回頭參照圖丨之發光裴置，假設螢光材料塗層ι〇3係使用混 :螢光材料，其内含能受藍光發光二極體102激發而發出紅光的 螢光材料與發出綠光的螢光材料，雖可以改善該發光裝置的演色 1374996
牲指數，但因受藍光發光二極體激發的綠光會再次被可發出紅色 螢光的材料所吸收而導致綠光發光效率（即每瓦可發出的流明， lumens/W)降低，從而影響整個裝置的發光效率。 針對演色性指數偏低的問題，習知的發光裝置將可發出主波 長在555nm至585nm範圍之内的螢光材料（摻鈽的釔銘"石榴石， YAG ’ Ce)覆盍於可發出主波長在43〇nm至48〇nm範圍之内的發 光二極1^上’同時在該發絲置巾增設可糾域長在6()()賊^ 630nm範圍之内的發光二極體。如此，可彌補習知的發光裝置中 所欠缺紅色波段，從而使所發出的光的演色性指數增加至。然 而，該發光裝置的發光效率仍屬較低（參見表丨）。 …、 【發明内容】 考慮上述情況後而構思出本發明，其中本發明的主 $種改1的發光裝置，其在具有高演色性的同時大 率，下文的詳細說明將詳述之。 ^ ㈣主要的感光部分，由杆狀細胞和錐 f田13遭環境明暗，時，人眼的視覺狀態也隨之發生變 在於3cd/m明亮境中，人眼視覺由錐狀細胞起 主要作用/匕=孔收縮，視場角度小’為中心視覺（f〇veai起 感覺，稱之為明視覺；當處在亮度小於_—2色ϋ ，視覺由，胞起1用’瞳孔放大，視場角度大， 且…色私感見’之為暗視覺；亮度處在㈣卜诚^ 中， ，過混色配，_率分佈，因此具有更佳的W視S nt源’與貫際照_境與應用更貼近，以實現光色、演色性 5 植螢說明—種發光裳置，其包括二組發光二極體、一 至少包括—紅橘色發光二極 内的H姑Γ ΐ一極體可發射主波長在610皿1至630nm範圍之 中之一/，其;二i iff係選自矽酸鹽類、氮化物、氮氧化物其 所發出的i部分ii ，且可使第一組f光二極體 組:“:：，55用5:=:發 ΐ;ί;«4^^ 主波長』思指光譜的减臀耷，gp吝座甚/ 覺之色感的單-光覺色喊生最相似於可見光光源所察 圖式ii=t9的_由隨後之舉例說明及隨附之相對應 【實施方式】 瞻詳細例將參考隨附圖式來說明，且該圖式亦視作該 於以下描述t，為提供本發明之徹底了解關 實施例說明。然而，對於熟悉本技藝者，明顯的是 此濟本發明，而不進一步詳述熟知的處理操作。 丰20= 干明之一實施例的發絲置的横剖面視圖。數 子200表不，、有反射内面的内凹結構（以下通稱為反 射杯2〇〇内設置第-組發光二極體2〇2與第二組發光=體 第-，光二極體202至少包括-藍色發光二極體，該藍【發光 -極體可發射主波長在4GGnm至48Gnm範圍之㈣光波，而^二 1374996 組發光二極體2G4至少包括一紅橘色，^ 二^ —圍之輯^ :ίΐίΓί!3發光所需的電能。在第-組發光二極“2 ，ίί 光？層206，而螢光體層206係選自例如矽酸鹽類、 容舌恶減μ 1 堂九體層06可為早一螢光層或為 ^重營先層，且其表面可為半球形、凸形、或平面。螢光體声鄕 會因為第-組發光二極體2〇2所發出的光而受到激發，進^發出 主波長在500nm至555nm範圍之内的螢光。 x 發明中所用之示範性換銪魏鹽類螢光體層的 發先頻谱。在此摻銪之矽酸鹽類的示範例中，吾人係使用一混合 螢光材料’其包括LeuchtstoffWerk Breitungen GmbH所生產的口 LP-F520與Intematix Company所生產的〇5446τμ，但事實上可不 限於此。換言之，該螢光體層也可選自矽酸鹽類、氮化物、氮 化物其中之-，如(Ba，Sr，CahSiO4: Eu、Ca〇.995YB_Si9A13〇Ni5、 或圖3B顯示由第一組發光二極體2〇2所發 的光與螢光體層206因受激發所發出的螢光而混合後的光，該^混 合後的光係落於CIE 1931色彩空間中的一面積内，該面積係由六 個點座標與六條線段所圍成，該六個點座標於CIE 1931色彩空 中依序為第一點（0.359,0.481)、第二點（0.'320, 〇.52〇)、 (0.220, 0.320)、第四點（0.260,0.285)、第五點（0.359,0.379^ 與第六點（0.319, 0.399)’而該六條線段包括連接該第一點與該第 一點的第一線段、連接該第二點與該第三點的第二線段、連接該 第二點與該第四點的第三線段、連接該第四點與該第五點的第四 線段、連接該第五點與該第六點的第五線段、與連接該第六點與 該第一點的第六線段。 ” ” 在圖3B中也顯示出習知發光裝置所揭露的子混合光 (sub-mixture oflight ’即藍光LED與其上之YAG : Ce螢光層的 混合光）在CIE1931色彩空間中的面積範圍。如圖3B所示，本 7 ^/4996 ，月之光所*落的面積範_ 裝 S坐落的面積範圍的左側。熟悉本技藝者將理 也述習知發繼的發光效率更高，其結果 發光接考f 2A ’吾人可設置透明層施，以包覆第—組 丨弟二組發光二極體204、以及榮光體層2〇6，使 該等7G件免=到水氣的影響。透明層2〇8可包括下列至少 .例如魏樹脂（epoxy)、石夕氧樹脂（silicone)、聚亞酿胺樹 月曰（polymude)、丙烯酸樹脂（acryl)、聚碳酸酯（PC， ^ycarboi^te)、或聚對二甲苯（押別⑽）的透明高分子；以 多英或破璃的透明材料。而且，透明層施可為單一層或 l 係在圖2a所示之結構上覆蓋擴散層，即在透明層娜 士覆盍擴散層210,而使第一組發光二極體 先::先體層206受激發所發出的蟹先= j而產生白先。再者’透明層鹰的另一個功能為：可使自 :208與其上層物質（例如，擴散層21〇)之介面因折射係數不 子影響而反射的光’具有較大的機率射向反射 ^ 200的反射内面，而非直接被第—組螢光 204吸收，從而提高發光效率。此外，反』 ^發光^極體所發出的光或在此發光二極體之上的結構介面中所 反射的光折向絲方向（如箭頭所示），從而增加發光效率。 圖4則在反射杯200上設置第一組發光二極體2〇2盘第二植 ί 2〇4後费先行覆蓋*明層厕，再將$光體層206置於 =層208上’以覆蓋透明層、第一組發光二極體搬盘第二 、、且發光-極體2〇4。因螢光體層2G6僅會受 巧所發出的光而受到激發，進而發出主波長在 此而206對於第二組發光二極體204僅 作為鐘用。如此’也可仟-均勻混合白光的發光裝置。 圖5係依據本發明之實施例之另一發光裝置的橫剖面視圖。
S 1374996 與圖2B之發光裝置的不同點在於透明層208與擴散層210之間增 - 加抗反射塗層（ARC ’ anti-reflective coating) 209。吾人可使用旋 轉塗佈法（spin-coating)、浸潰塗覆法（dip-coating)、化學氣相沈 積法、熱洛鍍法、以及電子束蒸鍍法（e_beamevaporation)至少 其中之一來形成抗反射塗層209。抗反射塗層209可例如包括但不 限於下列至少其中之一：确化纖維素（nitrocellulose )、纖維素酯 (Cellulose esters)、醋酸纖維素（ceiiui〇se acetate)、醋酸丁酸纖 維素（cellulose acetate butyrate)、鐵氟龍（Teflon)、氟樹脂（Cytop)、
Si〇2、SiNx、SiOxNy、Ti02、MgO·、或 MgF2 的透明層。抗反射塗 ' 層209可用以使反射杯200内所產生的光（包括第一組發光二極 體202及第二組發光二極體2〇4所發出的光、螢光體層206受激 發所發出的螢光、以及自反射杯2〇〇所反射的光）通過，且使擴 散=210中受到層間粒狀分子影響而散射的光能夠在擴散層21〇 ，抗反射塗層209之間的介面上再次折回出光方向（如箭頭所 示），從而增加發光裝置的發光效率。 如圖6所示，也可以將圖2B的透明層208與擴散層210整合 成具有包覆作用的擴散層212,以達到保護反射杯2〇〇内的第一组 發光二極體202、第二組發光二極體204、以及螢光體層206的作 用，同時將第一組發光二極體202及第二組發光二極體204所發 • 出的光與螢光體層2〇6受激發所發出的螢光更均勻地混合而產生 白光。 々吾人應瞭解可依使用上的需求與目的，在本發明之發光裝置 的第一組發光二極體與第二組發光二極體之每一組中設置一或多 個發光二極體個體（unit)。換言之，在此兩組發光二極體之每一 組中可各^具有一個以上的發光二極體個體。圖7 A係一橫剖面視 圖，其顯示第一與第二組發光二極體依據本發明之實施例各具有 兩巧發光二極體個體。圖7B係圖7A所述結構的俯視圖。如圖7A 所=，在具有反射内面的内凹結構（以下通稱為反射杯）2〇〇内設 ，第一組發光二極體202與第二組發光二極體2〇4。如圖7B所示， 第一組發光二極體202包括兩個發光二極體個體2〇2a與2(^b;而 丄3/4外6 ，二極體204包括兩個發光二極體個體2〇4a與2〇4b。第 極體可路二極體202至少包括一藍色發光二極體’該藍色發光二 笋朵-Ξϋ主波長在400皿1至48〇nm範圍之内的光波，而第二組 ^體^至少包括—紅橘色發光二極體，該紅橘色發光二 咅到ϊΐ主波長在61〇咖至㈣細範圍之内的光波。吾人應注 在圖7讀76中’發錄置内的各組發光二極體僅顯 體極體個體’但事實上可不限於此，即各組發光二極 趨^ϊι或多個發光二極體個體。此外，各組發光二極體内的 ^光一極體個體各個尺寸可為相同，也可為不同。 加命ί」使輸入端子（未顯示）分別連接至第一組發光二極體 -组發光二滅204，以提供第一組發光二極體2〇2與第 極體204發光所需的電能。在第一組發光二極體202 覆=光體層206，而螢光體層2〇6係選自例如魏鹽類、氣化 ，、氮氧化物其中之-（如（Ba，Sr，Ca)2Si〇4:Eu、 =95^0005Sl9Al3〇Nl5、或 Β_6〇12Ν2 : Eu2+)。螢光體層 206 可 ^一^光層或為多重登光層’且其表面可為半球形、凸形、或 二1關3B，營光體層2。6會因為第—組發光二極體202所 么出的光时到激發’進而發出主波長在500nm 至555ηηΐ之範圍 内的螢^ ’加上第-組發光二極體2〇2所發出主波長在 400nm 之内的光波，故由第一組發光二極體202所發出的 2螢光體層206因受激發所發出的螢光所混合的光會落於cffi 张色f間中的—面積内’該面積係由六個點座標與六條線段 =成’該六個點座標於CIE1931色彩空間中依序為第一點 .359, 0.481)、第二點（〇.32〇, 〇.52〇)、第三點（〇 22〇 〇 32〇)、 第:（0.26M.285)、第五點（〇359,〇379)與第六點（〇319, 而該六條線段包括連接該第一點與該第二點的第一線段、 點與該第二點的第二線段、連接該第三點與該第 四點 ΞίίΪ ΐ該第四點與該第五點的第四線段、連接該第五 ^與該第六闕紅線段、與連触帛雜無第—關第六線 段。 10 1374996 ，再次參考圖7A，吾人可設置透明層208，以覆蓋第一 Ϊ一極體2G2、第二組發光二極體2()4、以及螢光體層206， ΐ該ί兀件免，，到水氣的影響。透明層208可包括下列至少其 取·例如環氧樹脂、梦氧樹脂、聚亞醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、 旨、絲對二曱苯明高分子材料；以及例如石英或玻 ΐΐίί材料。而且’透明層篇可為單—層或多層結構。最後 一、上覆蓋擴散層210’而使第一組發光二極體2〇2及第 二多且發光一極體2〇4所發出的光與螢光體層2〇6受激發所發出的 ^光更均勻地混合而產生白光再者，透明層·的另一個功能 為·可使自透明層208與其上層物質（例如，擴散層21〇)之介面 因折射係數不同或受層間粒狀分子影響而反射的光，具有較大的 巧率射向?射杯的反射内面，而非直接被螢光體層施或第 二組發光=極體204吸收，從而提高發光效率。此外，反射杯2〇〇 可將自發光二鋪所發出的光或在此發光二極體之上的結構介面 中所反射的光折向出光方向（如箭頭所示），從而增加發光效率。 此外，可依使用目的或需求，而以串聯或並聯方式連接發光 裝置内的二組發光二極體，且可配合適當的電路設計、操作汇、 以及電源供應，以相同或不同的操作電流，同時或分別對此二組 發光二極體進行操作。在各組發光二極體中的複數個 個體也可依使用目的或需求以串聯或並聯方式相連接，及配j 當的電路設計、操作1C、以及電源供應，以相同或不同的操作電 ，同時或分別對此複數個發光二極體個體進行操作。 ,本發明也可應用於表面黏附型發光二極體的發光裝置。圖8Α 係依據本㈣之-實施例在-基絲面絲置發光二極體之發光 裝置的橫剖面視圖。在基底700上黏置第一組發光二極體7〇2χ盥 第二組發光二極體704 ’其中此基底可為半導體、金屬、陶瓷/、 (cemmic)，或金屬基複合材料（metalmatrixeQmpQsites， MMCs )。在基底700與第一組發光二極體7〇2以及與第二組發光 二極體704之間的黏置處設有一反射面（未顯示），如上文所述， 此反射面可將自發光二極體所發出的光或在發光二極體之上的結 1374996
構介面中所反射的光折向出光方向（如箭頭所示），從而增加發光 效率。，第一組發光二極體702至少包括一藍色發光二極體，該^ 色，光二極體可發射主波長在400nm至48〇nm範圍之内的光 而第一組發光二極體704至少包括一紅橘色發光二極體，該紅橘 色發光一極體可發射主波長在61〇nm至63〇mn範圍之内的光波。 ^上文所述，為使用上的需求與目的，第一組發光二極體7〇2與 組發光二極體7〇4可各自具有一個以上的發光二極體個體? 此外，各組發光二極體内之複數個發光二極體個體的各個 為相同，也可為不同。 』J 接著
哲Γ: ^ 701㈣連接至第一組發光二極體702盘 ί 一 fi光二極體7G4,以提供第—組發光二極體7G2與第二组發 光-極體704發光所需的電能。在第一組發光二極體7〇2二又 =發光二極體704的上方設^£明層观，以覆蓋 發光一^ 冗r，而使其免於受到水氣 月層706 了包括下列至少其巾之_ :例如環 聚亞、丙烯酸樹脂、聚碳 曰: 例如破璃或石英的透明材二 ?物=·…(二二酸鹽類、氮 a〇_995YB〇.〇〇5Si9Al3ON15、或 Ba3Si6〇”N〇 .只”2+、丛.从 為單-榮光層或為多轉光層且可為半球)°螢光=710可 照圖3B，螢光體層71〇會因為第一 ^或平面。參 而受到激發，_«线躲·出的光 光’加上第一組發光二滅702戶斤發f 555nm/巳圍之内的螢 範圍之_紐，二極 12 1374996 體層710因受激發所發出的螢光而混合後的光會落於⑽ 的-面積内’該面積係由六個點座標與六條 成，該=個點座標於Cffi削色彩空間中依序為第一 ％ 0.481 )、第二點(0.320, 0.520 )、第三點(〇_220, 0.320)、第四〇 260 ㈣巧、第五點⑻59,〇·379)與第六點（〇319,〇399)點(而該六 條線&包括連接該第一點與該第二點的第一線段、 與該，三闕第二線段、連接該第三點與該第四點的第I線段’： 點ίΐ第五點的第四線段、連接該第五點與該第六點 的第五線段、與連接該第六點與該第一點的第六線段。 uλ透明層7〇6的另一個功能為：可使自透明層706與其 ^光體層71G)之介面因折射係數不同或受層間 粒狀刀^響而反射的光’具有較大的機率射向基底7〇〇的反射 面’而非直接被第-組發光二極體7〇2或第二組發光二極體7〇4 吸收，從而提高發光效率。 最後》又置透明封裝層716，以覆蓋第一組發光二極體7〇2、 發光二極體704、透明層706、螢光體層710、以及輸入端 111:而使第一組發光二極體702、第=組發光二極體7〇4、透 、ί、營光體層710、以及輸入端子701免於受到水氣的影響。 =外，透明封裳層716的形狀可依使用上的需求與目的而包括半 =二凸形、錐形’或為菲科透鏡形。換言之，吾人可設計透 ϋ戚、層716的形狀’俾使第一組發光二極體702、第二組發光二 丄驻^04、以及鸯光體層710所發出的光達到最大化，從而提高發 九衮^的發光效率。透明封裝層716可包括下列至少其中之一： =如=氧樹脂、⑦氧旨、聚競麟脂、丙、賊細旨、聚碳酸 聚對二甲笨的透明高分子材料；以及例如玻璃或石英的透 月材^。而且，透明封裝層716可為單-層或多層結構。 δΑ圖δΒ至圖δΕ係橫剖面視圖’顯示依據本發明之實施例以圖 之發光裝置結構為基礎的衍生型發光裝置。在圖8Β中，於圖 營光體層71〇1先行I蓋擴散層714，再以透明封裝層 覆蓋第一組發光二極體7〇2、第二組發光二極體5〇4、透明層 13 1374996 榮光體層710、擴散層7M、以及輸入端子701，而使第一組 ^，一極體7〇2、第二組發光二極體7〇4、透明層7〇6、螢光體層 擴散層.714 '以及輸入端子7〇1免於受到水氣的影響。擴散 功用為.使第一組發光二極體及第二組發光二極體 人所發出的光與螢光體層710受激發所發出的螢光更均勻地混 合而產生白光。 在圖8C中，顯示在覆蓋透明層7〇6之後與覆蓋第一組螢光體 ΐ ϋ之前，可以旋轉塗布法、浸潰塗覆法、化學氣相沈積法、 :二又法、以及電子束瘵鍵法至少其中之一，在透明層706上形 =抗反射塗層707。抗反射塗層707可例如包括但不限於下列至少 ^中之一：硝化纖維素、纖維素酯、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖维 素：鐵氟龍、氟樹脂、Si02、SiNx、SiOxNy、Ti02、Mg〇，或 MgF， 明層。抗反射塗層707可用以使其覆蓋區域内所發出的光（包 、第一組發光二極體702及第二組發光二極體7〇4所發出的光， 乂及自具有反射面之基底反射的光）通過；且使 7 J擴散層714中受到層間粒狀分子影響而散射的光能夠在蟹光體 曰(或擴散層714)與抗反射塗層7〇7之間的介面上再次折回 出光方向（如箭頭所示），從而增加發光裝置的發光效率。 ，8D描述在上文所述之螢光體層71〇與擴散層714之間覆蓋 .°透明層712除了可增強保護螢光體層710、以及該螢 士體層底下之結構免於水氣的影響之外，也可使自透明層爪與 :、上層物質（例如，擴散層714)之介面因折射係數不同或受層間 粒狀分子影響而反射的光，具有較大的機率射向基底7〇〇的反射 而非直接被螢光體層71〇吸收，從而提高發光效率。透明層 ^可包括下列至少其中之-：例如環氧樹脂、石夕氧樹脂、聚亞醯 胺繼、丙烯麵脂、聚碳酸酯' 找對二甲苯的透 料；以及例如玻璃或石英的透明材料。此外，透明層71 層、=if卜型可為半球形、凸形、錐形，或靡 耳透鏡形’並依使用上的需求與目的，擇其—適合 發光二極體702、第二姆光二_ 7Q4、以及縣^使 =所發 14 1374996 出的光能得到最佳萃取。 *、、3 =描Ϊ在上文所述之透明層706與螢光體層加之⑽士 工〜層708。空心層观可包含空氣。基於之間形成 观更可包含n2、々、或其它惰性氣體。空考^空心層 0二以10二的範圍之内。由於空心層708的折射i以 :7:的折射率約為b，故熟悉本技藝者應ΐ理Ϊ，-Ζί 心層708進入螢光體層71〇時不會發 田先自二 Ϊ作ΐίΓ ··使第一組發光二極體;所發出的光實質ΐΐ層穿ΐ 空心層與魏體層刑之間的介面。另—方面 7率因為空心層708與榮光體層710之間‘射 射，從而料發絲置的整體發光效率。 本技藝者當可理解圖8B•圖犯所述之空心層· 二、擴散層’714’可依使用上的需求與目的岐置或省略 應把具體制所描述的順序理解為暗示這些結構係必定、 同叶存在於本發明之發光裝置。 疋 純f1係f知LED發光裝置與本發明LED發絲置之演色性 發光效率的比較’其中各個態樣皆以使用-樣發光效率及 ^長ί藍f* LEsD、相同封裝型式、相同樹脂、與相同積分球而量 需注意的是’態樣5 (即本發明）中的營光體層雖使用摻销的 f駄鹽類，但不限於此矽酸鹽類，且也可使用其它如氮化物 氧化物的螢光體層。 ' 15 1374996 項目 態樣 (條件：相同亮度及波長的藍光 LED '相同封裝型式、相同樹 脂、相同積分球量測） 演色性 指數 (CRI) 色溫 (K) 發光效率 (lumens/W ) 増亮比 (%) 1 監光 LED+YAG 75 6000 87.21 100% 2 藍光LED+YAG+紅色螢光層 80 2750 55.36 Έ3Γ % 3 藍光LED+YAG+紅橘色螢光層 80 2750 62 /0 71.1% 4 藍光 LED+YAG : Ce+紅光 LED >80 2750 78.45 90% 5 藍光LED+摻銪的矽酸鹽類+紅 橘光LED (本發明） >80 2750 81.7 93.7% 表1 ^雖然本發明已藉由數個實施例敛述，應理解熟悉本技藝者研 讀，前詳述及研究圖式時可在其中做各種各樣替換、增加、變更 及等價動作。因此，意味著本發明包含落入本發明的真實精神及 範圍内之所有如替代、增加、變更及等價動作。 【圖式簡單說明】
本發明將可藉由上述詳細說明及隨附之相對應圖式而容易理 解，且相似的參照數字代表相似的結構元件。 圖1係習知使用藍光發光二極體與混合螢光材料相結合之發 置的示意圖。 圖2A係依據本發明之實施例的發光裝置的橫剖面視圖。 圖2B係$據本發明之實施例的另一發光裝置的橫剖面視圖。 頻譜 圖3A顯不本發明中所用之示範性摻銪矽酸鹽類螢光體層的發光 圖3B係本發明之發光裝置與習知發光裝置在αΕ1931色 中的比較。 间 圖4係依據本發明之實施例之另一發光裝置的橫剖面視圖。 16 圖5係依據本發明之實施例之另 圖6係依據本發明之實施例之鈇人 置的橫剖面視圖。 'σσ ’顯示第一與第二組發光二極體依據本發明 之貝施例各具有兩個發光二極體個體。 圖7Β係圖7Α所述結構的俯視圖。-
發光裝置的橫剖面視圖。 擴散層與透明層之另一發光裝 圖8Β至圖8Ε係橫剖面視圖，顯示依據本發明之實施例以圖8Α 之發光裂置結構為基礎的衍生型發光裝置。 【主要元件符號說明】 101 基板 102 藍光發光二極體 103 螢光材料塗層 104 透明半球形封裝罩 105 輸入端子 200 反射杯 202第一組發光二極體 202a發光二極體個體 202b發光二極體個體 204第二組發光二極體 2Q4a發光二極體個體 204b發光二極體個體 206 螢光體層 208 透明層 209 抗反射塗層 210 擴散層 212 擴散層 7〇〇 基底 17 1374996 701 輸入端子 702 第一組發光二極體 704 第二組發光二極體 706 透明層 707 抗反射塗層 708 空心層 710 螢光體層 712 透明層 714 擴散層 716 透明封裝層

Claims (1)

1374996 =¾替換ί
七、申請專利範圍： 1·一種發光裝置，包括： 一第一組發光二極體，至少包括一藍色發光二極體，該 發光二極體發射主波長在4〇〇11111至48〇11111範圍之内的光； 一第二組發光二極體，至少包括一紅橘色發光二極體，該紅 橘色發光二極體發射主波長在61〇11111至63〇11111範圍之内的光； )々組螢光體層，位於該第一組發光二極體之上，且能夠受到 由s亥第一組發光二極體所發出之部分光的激發，而發出主波長 500nm至555mn範圍之内的光；
擴散層，位於該第一組發光二極體、該第二組發光二極體 與J組榮规層之上，使該第—組發光二極體、該第二組發光二 極體與該域紐層所發丨的杜均自地混合；及 "7輸入端子，連接該第一組發光二極體與該第二組發光二極 代贼ί 提供能量*使該第—組發光二減與該第二組發光二 極體發光； 八中由該第一組發光二極體所發出的光與該組螢光體層因受 發出的榮光在混合後所產生的光，係落於CIE 1931色彩空 面制，該面積係由六個點座標與六條線段所圍成，該 土標於該色彩空間中依序為第一點（0.359,0.481)、第二點 窜:r 520 )、第三點（〇.220, 〇.320 )、第四點（0.260, 〇·285 )、 mi^359,0·379)與第六‘點（0.319,0.399)，而該六條線段包 點與該第二點的第—線段、連接該第二點與該第三 四里段、連接該第三點與該第四點的第三線段、連接該第 於2 j五_第四線段、連接該第五點與該第六點的第五線 又」^連接該第六點與該第一點的第六線段。 ㈣-了專&利範圍第1項之發光裝置，其中該第一組發光二極體與 3 光f極體各自包括至少—發光沐體個體。 Μ ^專义利紅圍第1項之發光震置，其中該第一組發光二極體與 邊弟一組發光二極體係並聯連接。 4.如申a專她關i項之發光裝置，其中該第—組發光二極體與 1374996 ____ • 101年6月29日修正替換頁 - 98112514(無劃線）、 該第二組發光二極體係串聯連接。 ---- ' 5.如申請專利範圍第2項之發光裝置，其中分別位於該第—組發光 二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體係各自以並 聯方式連接。 6. 如申請專利範圍第2項之發光裝置，其中分別位於該第一組發光 二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體係各自以串 聯方式連接。 7. 如申請專利範圍第2項之發光裝置’其中分別位於該第一組發光 二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體係具有相同 尺寸。 響8.如申請專利範圍第2項之發光裝置’其中分別位於該第一組發光 二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體係各自具有 不同尺寸。 9·如申請專利範圍第1項之發光裝置’其中該第一組發光二極體與 該第二組發光二極體能夠被分別控制。 10. 如申請專利範圍第2項之發光裝置，其中分別位於該第一組發 光二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體能夠被分 別控制。 11. 如申請專利範圍第1項之發光裝置’該組螢光體層係選自石夕酸 .籲孤類（Silicates)、氣化物（Nitrides)、氮氧化物（Nitrogenoxides) 其中之一。 12. 如申請專利範圍第η項之發光裝置，其中該組螢光體層為摻销 的石夕酸鹽類（Eu doped Silicates )。 13. 如申請專利範圍第n項之發光裝置，其中該組螢光體層為（Ba, Sr, Ca) 2Si〇4 : Eu、Ca〇_995YB_Si9Al3ON15、與 Ba3Si6012N2: Eu2+ 其中之一。 14. 如申請專利範圍第丨項之發光裝置，其中該組螢光體層包括至 少一層螢光層。 15. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該組螢光體層具有半 球形表面、凸形表面、或平坦表面。 20 “/4996 101年6月29日修正替換頁 , 98112514(無劃線） 匕如申請專利範圍第1項之發光裝置，更包反射内面的二 =型結構，而該第一組發光二極體與該第二組發光二極體係設置 ^誘f型結構的該反射内面上，且該凹型結構的該反射内面能夠 &誘第一組發光二極體、該第二組發光二極體與該組螢光體層所 發出的光加以反射。 17.如申請專利範圍第1項之發光裝置，更包括： 一透明層，位於該第一組發光二極體與該第二組發光二極體 之上。 如申睛專利範圍第項之發光裝置，其中該透明層包括下列至
少其中^一透明材料：環氧樹脂、矽氧樹脂、聚亞醯胺樹脂、玻 璃、石英、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、或聚對二甲苯。 19·如申請專利範圍第Π項之發光裝置，其中該透明層包括一或多 層結構。 20. 如申清專利範圍第17項之發光裝置，更包括位於該透明層之上 的一抗反射塗層。 21. 如|申請專利範圍第2〇項之發光裝置，其中該抗反射塗層包括下 列至少其中之一透明材料：硝化纖維素、纖維素酯、醋酸纖維素、 醋酸丁酸纖維素、鐵氟龍、氣樹脂、Si02、SiNx、SiOxNy、Ti02、 MgO、或 MgF2。 鲁22.如申f專利範圍第20項之發光裝置’其中該抗反射塗層係使用 下】、/、中種方法所形成.旋轉塗布法、浸潰塗覆法、化學 氣相沈積法 '熱驗法、以及電子束蒸鑛法。 23.—種發光裝置，包括： 一基底； 一組發光二極體，至少包括一藍色發光二極體，該藍色 心發射主波長在40〇1血至48011111範圍之内的光波； @ "Γ組發光二極體，至少包括一紅橘色發光二極體，該紅 二日極體發射主波長在61011111至旧此111範圍之内的光波； 、明層’覆蓋於該第一組發光二極體與該第二組發光二極 21 1374996 101年6月29曰修正替換頁 98112514(無劃線） 至 5營光體層’覆蓋在誠明層上， 555nm範圍之内的光 該第之上，使該第一組發光二極體、 及 發先一極體與該組螢光體層所發出的光更均勾地混合； 體，量=^組=極f與該第二組發光二極 極體發光； 輯該第一組發先二極體與該第二組發光二 激發極體所發出#光與該組營光體層因受 間中的一面積内，該色， (0-260,0.285)^ =ίίΪ=連Γ第三點與該第四點的第三線^ 段^ίίΐΪ 段、連接該第五點與該第六點的第五線 奴/、連接該第六點與該第一點的第六線段。 2面4,如而申ίί利^第23項之發光裝置，其中該基底具有一反射 Ϊ的光二極體與該第二組發光二極體係設置於該基 組發搞㈣，該反射面能夠將該第一組發光二極體、該第二 組發先一極體與該組螢光體層所發出的光加以反射。 圍第23項之發光農置，其中該第一組發光二極體 二二*么光—極體各自包括至少—發光二極體個體。 1專^?圍第23項之發光農置’其甲該第一組發光二極體 興5亥弟一組發光二極體係並聯連接。 i7^ ls㈣23 μ £ ’針該第—組發光二極體 與該第一組發光二極體係串聯連接。 28.如申請專利範圍第25項之發光裝置，其中分別位於該第一組發 22 1374996 101年6月29日修正替換頁 98112514(無劃線） 光二極體與該第二組發光二極體中的該發光A極體個體係各ΐϋ 並聯方式連接。 29. 如申請專利範圍第25項之發光裝置，其中分別位於該第一組發 光二極體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體係各自以 串聯方式連接。 30. 如申請專利範圍第25項之發光裝置，其中分別位於該第一組發 光二極體與該第二組發光二極體中的該半導體發光二極體個體係 具有相同尺寸。 31. 如申請專利範圍第25項之發光裝置，其中分別位於該第一组發 光二極體與該第二組發光二極體中的發光二極體個體係各自具有 不同尺寸。 32. 如申請專利範圍第23項之發光裝置，其中該第一組發光二極體 與該第二組發光二極體能夠被分別控制。 33. 如申請專利範圍第25項之發光裝置，其中分別位於該第一組 體與該第二組發光二極體中的該發光二極體個體能夠被 項之發絲置，該_光體層係選自石夕 J^^Sihcates)^ (Nitrides)(Nitrogen oxides) 錢，其-_総層為換銪 Sr'cat V4 ^ ? ^ 4CBa, 0 4 U ' ^ ^ Ba3Si6〇12N2：Eu- 細第23㈣繼，跑組編層包括至 範圍第23項之發光裝置，其中該組鸯光體声且右本 球形表面、凸形表面、或平坦表面。 實城層具有+ 39.如申請專利範圍第23項之發光裝 少其中之-透明材料：環氧樹脂、石夕氧樹脂中包括下列至 刊例舶祆亞醯胺樹脂、玻 23 1374996 101年6月29日修正替換頁 域、：C贫 98112514(無劃線）、 1、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、或聚對-一~—- 睛專利範圍第23項之發光裝置’其中該透明層包括—或多 41=申請專利範圍第23項之發光裝置’其中該透明 、 ⑽、錐形、或菲料透鏡形。 ~ 範圍第23項之發光裝置，更包括設置於該透明層與 这、、且螢先體層之間的一抗反射塗層。 3利範圍第42項之發光裝置’其中該抗反射塗層包括下 二中之—透明材料：硝化纖維素、纖維素酯、醋酸纖維素、 曰酉夂丁馱纖維素、鐵氟龍、氟樹脂、Si0 iNx 〇 MgO、或 MgF2。 x y 丄1。2、 範圍第42項之發光裝置，其中該抗反射塗層係使用 〃卜^至乂其中一種方法所形成：旋轉塗布法、浸潰塗覆法、 氣相沈積法、熱蒸鍍法、以及電子束蒸鍍法。 45.如申請專利範圍第23項之發光裝置，更包括： 二空心層’設於該透明層與該組螢光體層 厚度介於0.01mm與l〇min之間。 ^工一層的 =·如t請專利範圍第45項之發光裝置，其 尸如申:青專利範圍第45項之發光裝置，其中該空心Cm。 &、或其它惰性氣體。 日JN2 48. 如申請專利範圍第23項之發光裝置，更包括： 二透明層，置於該擴散層與該組螢光體層之間，以声 光體層與触妓體層底下之結構免於水2的影^。 49. =請專利範圍第48項之發絲置，其中該透明層曰 ί八石透明材料：環氧樹脂、石夕氧樹脂、聚亞^胺樹脂、玻 璃、石央、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、或聚對二甲笨 坡 ίβ請專利範圍第48項之發光裝置，其^透明層包括-或多 51，申請專利範圍第48項之發光裝置，其中該透明 凸形、錐形、或菲涅耳透鏡形。 曰為+表开y、 24 1374996 10】年6月29曰修正替換頁 981125M(無劃線）、 . 98】U5〗4(無劃線） .，尹味專利Ιέ圍第23項之發光裝置，更包扣位於1亥組螢 之上的一透明封裴層。 曰 S丨申利範圍第52項之發光裝置’射該透明封裝層包括下 g②:?明材料:環氧樹脂、石夕氧樹脂、聚麵樹脂、 玻塥石央、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、或聚對二甲苯 Μ.如申請專利範㈣52項之發光裝置，其中^ 形、凸形、_、絲科賴形。 4 _裝層為丰球 =層申1__52項讀繼，料料騎錢包括一 心職為、金 八、圖式：
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