TWI624967B - 發光裝置 - Google Patents

Abstract

一種發光裝置，包括一載體、至少一發光二極體、一第 一濾光層以及一第一封裝膠體。發光二極體配置於載體上且與載體電性連接。第一濾光層配置於發光二極體的上方且位於發光二極體的發光路徑上。第一封裝膠體位於第一濾光層與發光二極體之間，且第一封裝膠體中摻雜有一螢光材料。發光二極體適於發出一第一特定色光，而第一特定色光的一第一部分入射至第一封裝膠體且被第一濾光層反射回第一封裝膠體內。第一特定色光的一第二部分入射至第一封裝膠體內且激發螢光材料以轉換成一第二特定色光而穿透第一濾光層。

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以發光二極體作為光源的發光裝置。

一般來說，要抑制發光裝置中的藍光輸出的方法有兩種：一種是以低藍光成分的光源來取代現有的藍光發光二極體；而另一種是採用濾光器將發光裝置中的藍光的能量降低。然而，若以低藍光成分的光源來取代現有的藍光發光二極體，則因為特殊光源的成本較白光光源高出數倍，所以重新置換發光裝置中的光源易增加生產成本；若採用濾光器，則會造成發光裝置的外觀顏色改變以及輸出總能量降低。

本發明提供一種發光裝置，其具有可抑制特定色光出光的功能。

本發明的發光裝置，其包括一載體、至少一發光二極體、一第一濾光層以及一第一封裝膠體。發光二極體配置於載體上且 與載體電性連接。第一濾光層配置於發光二極體的上方且位於發光二極體的發光路徑上。第一封裝膠體位於第一濾光層與發光二極體之間，且第一封裝膠體中摻雜有一螢光材料。發光二極體適於發出一第一特定色光，第一特定色光的一第一部分入射至第一封裝膠體且被第一濾光層反射回第一封裝膠體內。第一特定色光的一第二部分入射至第一封裝膠體內且激發螢光材料以轉換成一第二特定色光而穿透第一濾光層。

在本發明的一實施例中，上述的第一封裝膠體密封發光二極體且具有一弧面結構，而第一濾光層共形地覆蓋於第一封裝膠體上。

在本發明的一實施例中，上述的發光裝置更包括一第二濾光層，覆蓋於發光二極體與載體，其中第一封裝膠體密封發光二極體與第二濾光層，且第一封裝膠體位於第一濾光層與第二濾光層之間。

在本發明的一實施例中，上述的載體具有一凹槽，且發光二極體位於凹槽內。

在本發明的一實施例中，上述的第一封裝膠體密封發光二極體且填滿凹槽。載體的一第一表面切齊於第一封裝膠體的一第二表面。第一濾光層為一片狀結構且位於第一封裝膠體的第二表面上。

在本發明的一實施例中，上述的發光裝置，更包括一第二濾光層以及一第二封裝膠體。第二濾光層配置於第一封裝膠體 與發光二極體之間且位於發光二極體的發光路徑上。第一濾光層、第二濾光層以及第一封裝膠體皆分別為一片狀結構，且位於載體的一第一表面上。第二封裝膠體配置於載體的凹槽內且密封發光二極體。

在本發明的一實施例中，上述的第二封裝膠體密封發光二極體且具有一弧面結構。

在本發明的一實施例中，上述的載體的凹槽具有一隔離區域，且隔離區域填充第二封裝膠體或一空氣。

在本發明的一實施例中，上述的當發光二極體發出第一特定色光時，第一特定色光的第一部分依序入射至第二封裝膠體、第二濾光層及第一封裝膠體且被第一濾光層反射回第一封裝膠體內。第一特定色光的第二部分依序入射至第二封裝膠體、第二濾光層及第一封裝膠體內且激發螢光材料以轉換成第二特定色光。第二特定色光的一部分穿透第一濾光層，而第二特定色光的一另一部分被第二濾光層反射回第一封裝膠體內。

在本發明的一實施例中，上述的第一濾光層的邊緣、第二濾光層的邊緣以及第一封裝膠體的邊緣相互切齊。

在本發明的一實施例中，上述的發光裝置，更包括：一第二封裝膠體，配置於載體的凹槽內且密封發光二極體，其中第一濾光層以及第一封裝膠體皆分別為一片狀結構，且位於載體的一第一表面上。

在本發明的一實施例中，上述的載體的凹槽具有一隔離 區域，且隔離區域填充第二封裝膠體或一空氣。

在本發明的一實施例中，上述發光裝置更包括一第二濾光層，覆蓋於發光二極體，其中第一封裝膠體密封發光二極體與第二濾光層，且第一封裝膠體位於第一濾光層與第二濾光層之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一特定色光為一藍光，而第二特定色光為一黃光。

基於上述，在本發明的發光裝置的設計中，其第一濾光層是配置於發光二極體的上方且位於發光二極體的發光路徑上，因此當發光二極體發出第一特定色光時，第一特定色光的第一部分與第二部分皆會入射至第一封裝膠體內，其中第一特定色光的第一部分會被第一濾光層反射回第一封裝膠體內，而第一特定色光的第二部分會激發螢光材料以轉換成第二特定色光而穿透第一濾光層。換言之，第一濾光層會反射未與螢光材料反應的特定色光，以抑制特定色光穿出第一濾光層外而出光。如此一來，本發明的發光裝置可具有抑制特定色光出光的功能。另一方面，由於第一濾光層會反射未與螢光材料反應的特定色光至第一封裝膠體內，使特定色光再次與第一封裝膠體內的螢光材料進行反應，可有效減少幅射通量損失，且提高流明(即幅射度量與視覺函數的乘積)。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g‧‧‧發光裝置

110a、110b、110c、110d‧‧‧載體

111b、111c‧‧‧第一表面

112b、112c、112d‧‧‧凹槽

120‧‧‧發光二極體

130a、130b、130c‧‧‧第一濾光層

140a、140b、140c‧‧‧第一封裝膠體

141‧‧‧第二表面

142‧‧‧螢光材料

143、162‧‧‧弧面結構

150c、150f、150g‧‧‧第二濾光層

160c、160d‧‧‧第二封裝膠體

A‧‧‧空氣

L‧‧‧第一特定色光

L’、L”‧‧‧第二特定色光

L1‧‧‧第一部分

L1’‧‧‧部分

L2‧‧‧第二部分

L2’‧‧‧另一部分

S1、S2‧‧‧隔離區域

圖1繪示為本發明的一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖2繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖3繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖4繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖5繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖6繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖7繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。

圖1繪示為本發明的一實施例的一種發光裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例的發光裝置100a中，發光裝置100a包括一載體110a、至少一發光二極體120(圖1中僅示意地繪示一個)、一第一濾光層130a以及一第一封裝膠體140a。發光二極體120配置於載體110a上且與載體110a電性連接。第一濾光層130a配置於發光二極體120的上方且位於發光二極體120的發光路徑上。第一封裝膠體140a位於第一濾光層130a與發光二極體120之間，且第一封裝膠體140a中摻雜有一螢光材料142。發光二極體120適於發出一第一特定色光L，而第一特定色光L的一第一部分L1入射至第一封裝膠體140a且被第一濾光層130a反射 回第一封裝膠體140a內。第一特定色光L的一第二部分L2入射至第一封裝膠體140a內且激發螢光材料142以轉換成一第二特定色光L’而穿透第一濾光層130a。

更具體來說，本實施例的載體110a例如為一封裝載板，而發光二極體120例如是藍光發光二極體，且螢光材料142例如是紅色螢光材料，但並不以此為限。第一封裝膠體140a密封發光二極體120且覆蓋部分載體110a，其中第一封裝膠體140a具有一弧面結構143，而第一濾光層130a共形地覆蓋於第一封裝膠體140a上。此處，第一濾光層130a是直接覆蓋在第一封裝膠體140a的弧面結構143上。如圖1所示，本實施例的第一封裝膠體140a的外觀實質上為一透鏡狀結構，可使得發光裝置100a的出光效果更進一步的提昇。

請再參考圖1，當發光二極體120發出第一特定色光L(如藍光)時，第一特定色光L的第一部分L1與第二部分L2皆會入射至第一封裝膠體140a內，其中第一特定色光L的第一部分L1會被第一濾光層130a反射回第一封裝膠體140a內，而第一特定色光L的第二部分L2會激發螢光材料142(如紅色螢光材料)以轉換成第二特定色光L’(如黃光)而穿透第一濾光層130a。也就是說，第一濾光層130a會反射未與螢光材料142反應的第一特定色光L(如藍光)，以抑制第一特定色光L(如藍光)穿出第一濾光層130a外而出光。如此一來，本實施例的發光裝置100a可具有抑制第一特定色光L(如藍光)出光的功能。另一方面，由於 第一濾光層130a會反射未與螢光材料142反應的第一特定色光L(如藍光)至第一封裝膠體140a內，使其再次與第一封裝膠體140a內的螢光材料142進行反應，可有效減少幅射通量損失，且提高流明。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。請同時參考圖2與圖1，本實施例的發光裝置100b與圖1的發光裝置100a相似，兩者的差異在於：本實施例的載體110b具有一凹槽112b，而發光二極體120位於凹槽112b內，且第一封裝膠體140b密封發光二極體120且較佳地填滿凹槽112b。當然，於其它未繪示的實施例中，第一封裝膠體140b亦可不填滿整個凹槽112b，如只填充八分滿。具體來說，載體110b的一第一表面111b切齊於第一封裝膠體140b的一第二表面141。第一濾光層130b具體化為一片狀結構且位於第一封裝膠體140b的第二表面141上。此處，第一濾光層130b實質上覆蓋第一封裝膠體140b的第二表面141以及部分載體110b的第一表面111b。但於其它未繪示的實施例中，只要第一濾光層130b是位於發光二極體120的發光路徑上皆屬於本發明所欲保護的範圍。

圖3繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意 圖。請同時參考圖3與圖2，本實施例的發光裝置100c與圖2的發光裝置100b相似，兩者的差異在於：本實施例的第一封裝膠體140c的結構型態不同於圖2的第一封裝膠體140b的結構型態。詳細來說，本實施例的發光裝置100c更包括一第二濾光層150c以及一第二封裝膠體160c。第二濾光層150c配置於第一封裝膠體140c與發光二極體120之間且位於發光二極體120的發光路徑上。第一濾光層130c、第二濾光層150c以及第一封裝膠體140c皆分別為一片狀結構，且位於載體110c的第一表面111c上。此處，第一濾光層130c的邊緣、第二濾光層150c的邊緣以及第一封裝膠體140c的邊緣實質上相互切齊，但並不以此為限。特別是，本實施例的第一濾光層130c與第二濾光層150c可分別抑制不同顏色的特定色光穿透。

再者，本實施例的第二封裝膠體160c配置於載體110c的凹槽112c內且密封發光二極體120。本實施例的載體110c的凹槽112c具體化具有一隔離區域S1，其中隔離區域S1位於第二濾光層150c與發光二極體120之間，且隔離區域S1填充第二封裝膠體160c。也就是說，本實施例的第二封裝膠體160c除了完全密封發光二極體120之外，亦填滿整個凹槽112c。此處，第二封裝膠體160c與第一封裝膠體140c的差異在於：第二封裝膠體160c內沒有摻雜螢光材料，其僅為一種密封材料層，材質例如是矽膠或環氧樹脂，但並不以此為限。

請再參考圖3，當發光二極體120發出第一特定色光L(如 藍光)時，第一特定色光L的第一部分L1依序入射至第二封裝膠體160c、第二濾光層150c及第一封裝膠體140c且被第一濾光層130c反射回第一封裝膠體140c內。第一特定色光L的第二部分L2依序入射至第二封裝膠體160c、第二濾光層150c及第一封裝膠體140c內且激發螢光材料142(如紅色螢光材料)以轉換成第二特定色光L”(如黃光)。第二特定色光L”的一部分L1’穿透第一濾光層130c，而第二特定色光L”的一另一部分L2’被第二濾光層150c反射回第一封裝膠體140c內。換言之，第一濾光層130c可抑制第一特定色光L(如藍光)穿透而出光，而第二濾光層150c可抑制第二特定色光L”穿透以避免再次進入載體110c得凹槽112c內。簡言之，本實施例的發光裝置100c可具有抑制特定色光(如藍光)出光的功能。

另一方面，由於本實施例的第一濾光層130c會反射未與螢光材料142反應的第一特定色光L至第一封裝膠體140c內，使第一特定色光L再次與第一封裝膠體140c內的螢光材料142進行反應，而第二濾光層150c會反射試圖入射回第二封裝膠體160c的第二特定色光L”至第一封裝膠體140c內，使第二特定色光L”再次與第一封裝膠體140c內的螢光材料142進行反應。如此一來，本實施例的發光裝置100c可有效減少幅射通量損失，並且可提高流明。

圖4繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。請同時參考圖4與圖3，本實施例的發光裝置100d與圖3的 發光裝置100c相似，兩者的差異在於：本實施例的第二封裝膠體160d密封發光二極體120且具有一弧面結構162。如圖4所示，本實施例的第二封裝膠體160d的外觀實質上為一透鏡狀結構，可使得發光裝置100d的出光效果更進一步的提昇。此外，本實施例的載體110d的凹槽112d的隔離區域S2實質上填充一空氣A。也就是說，本實施例的第二封裝膠體160d實質上密封發光二極體120，但沒有填滿凹槽112d。

圖5繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。請同時參考圖5與圖3，本實施例的發光裝置100e與圖3的發光裝置100c相似，兩者的差異在於：本實施例的發光裝置100e沒有圖3中的第二濾光層150c。也就是說，本實施例的第一封裝膠體140c與第一濾光層130c皆分別為一片狀結構，且位於載體110c的第一表面111c上。當發光二極體120發出第一特定色光L(如藍光)時，第一特定色光L的第一部分L1依序入射至第二封裝膠體160c及第一封裝膠體140c且被第一濾光層130c反射回第一封裝膠體140c內。第一特定色光L的第二部分L2依序入射至第二封裝膠體160c及第一封裝膠體140c內且激發螢光材料142(如紅色螢光材料)以轉換成第二特定色光L”(如黃光)。第二特定色光L”的一部分L1’穿透第一濾光層130c，而第二特定色光L”的一另一部分L2’可透過載體110c的凹槽112c反射回第一封裝膠體140c內。換言之，第一濾光層130c可抑制第一特定色光L(如藍光)穿透而出光。故，本實施例的發光裝置100e可具有抑 制特定色光(如藍光)出光的功能。

值得一提的是，雖然於圖5中第二封裝膠體160c是以填滿凹槽112c的型態繪示於其中，但於其它未繪示的實施例中，第二封裝膠體160c亦可不填滿整個凹槽112C，例如只填充八分滿，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。當然，於其它未繪示的實施例中，也可以不需要設置第二封裝膠體，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。

圖6繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。請同時參考圖6與圖1，本實施例的發光裝置100f與圖1的發光裝置100a相似，兩者的差異在於：本實施例的發光裝置100f更包括一第二濾光層150f，覆蓋於發光二極體120與載體110a，其中第一封裝膠體140a密封發光二極體120與第二濾光層150f，且第一封裝膠體140a位於第一濾光層130a與第二濾光層150f之間。由於本實施例的第一濾光層130a與第二濾光層150f可分別抑制不同顏色的特定色光穿透，因此本實施例的發光裝置100f可具有抑制特定色光(如藍光)出光的功能。

圖7繪示為本發明的另一實施例的一種發光裝置的示意圖。請同時參考圖7與圖2，本實施例的發光裝置100g與圖2的發光裝置100b相似，兩者的差異在於：本實施例的發光裝置100g更包括一第二濾光層150g，覆蓋於發光二極體120，其中第一封裝膠體140b密封發光二極體120與第二濾光層150g，且第一封裝膠體140b位於第一濾光層130b與第二濾光層150g之間。由於本 實施例的第一濾光層130b與第二濾光層150g可分別抑制不同顏色的特定色光穿透，因此本實施例的發光裝置100g可具有抑制特定色光(如藍光)出光的功能。

綜上所述，在本發明的發光裝置的設計中，其第一濾光層是配置於發光二極體的上方且位於發光二極體的發光路徑上，因此當發光二極體發出第一特定色光時，第一特定色光的第一部分與第二部分皆會入射至第一封裝膠體內，其中第一特定色光的第一部分會被第一濾光層反射回第一封裝膠體內，而第一特定色光的第二部分會激發螢光材料以轉換成第二特定色光而穿透第一濾光層。換言之，第一濾光層會反射未與螢光材料反應的特定色光，以抑制特定色光穿出第一濾光層外而出光。如此一來，本發明的發光裝置可具有抑制特定色光出光的功能。另一方面，由於第一濾光層會反射未與螢光材料反應的特定色光至第一封裝膠體內，使特定色光再次與第一封裝膠體內的螢光材料進行反應，可有效減少幅射通量損失，且提高流明。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種發光裝置，包括：一載體；至少一發光二極體，配置於該載體上且與該載體電性連接；一第一濾光層，配置於該發光二極體的上方且位於該發光二極體的發光路徑上；以及一第一封裝膠體，位於該第一濾光層與該發光二極體之間，且該第一封裝膠體中摻雜有一螢光材料，其中該發光二極體適於發出一第一特定色光，該第一特定色光的一第一部分入射至該第一封裝膠體且被該第一濾光層反射回該第一封裝膠體內，而該第一特定色光的一第二部分入射至該第一封裝膠體內且激發該螢光材料以轉換成一第二特定色光而穿透該第一濾光層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中該第一封裝膠體密封該發光二極體且具有一弧面結構，而該第一濾光層共形地覆蓋於該第一封裝膠體上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的發光裝置，更包括：一第二濾光層，覆蓋於該發光二極體與該載體，其中該第一封裝膠體密封該發光二極體與該第二濾光層，且該第一封裝膠體位於該第一濾光層與該第二濾光層之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中該載體具有一凹槽，且該發光二極體位於該凹槽內。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，其中該第一封裝膠體密封該發光二極體且填滿該凹槽，而該載體的一第一表面切齊於該第一封裝膠體的一第二表面，該第一濾光層為一片狀結構且位於該第一封裝膠體的該第二表面上。
6. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，更包括：一第二濾光層，配置於該第一封裝膠體與該發光二極體之間且位於該發光二極體的發光路徑上，而該第一濾光層、該第二濾光層以及該第一封裝膠體皆分別為一片狀結構，且位於該載體的一第一表面上；以及一第二封裝膠體，配置於該載體的該凹槽內且密封該發光二極體。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光裝置，其中該第二封裝膠體密封該發光二極體且具有一弧面結構。
8. 如申請專利範圍第6項所述的發光裝置，其中該載體的該凹槽具有一隔離區域，且該隔離區域填充該第二封裝膠體或一空氣。
9. 如申請專利範圍第6項所述的發光裝置，其中當該發光二極體發出該第一特定色光時，該第一特定色光的該第一部分依序入射至該第二封裝膠體、該第二濾光層及該第一封裝膠體且被該第一濾光層反射回該第一封裝膠體內，而該第一特定色光的該第二部分依序入射至該第二封裝膠體、該第二濾光層及該第一封裝膠體內且激發該螢光材料以轉換成該第二特定色光，該第二特 定色光的一部分穿透該第一濾光層，而該第二特定色光的一另一部分被該第二濾光層反射回該第一封裝膠體內。
10. 如申請專利範圍第6項所述的發光裝置，其中該第一濾光層的邊緣、該第二濾光層的邊緣以及該第一封裝膠體的邊緣相互切齊。
11. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，更包括：一第二封裝膠體，配置於該載體的該凹槽內且密封該發光二極體，其中該第一濾光層以及該第一封裝膠體皆分別為一片狀結構，且位於該載體的一第一表面上。
12. 如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中該載體的該凹槽具有一隔離區域，且該隔離區域填充該第二封裝膠體或一空氣。
13. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，更包括：一第二濾光層，覆蓋於該發光二極體，其中該第一封裝膠體密封該發光二極體與該第二濾光層，且該第一封裝膠體位於該第一濾光層與該第二濾光層之間。
14. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中該第一特定色光為一藍光，而該第二特定色光為一黃光。