TW201215817A - Complementary color light source device - Google Patents

Description

201215817 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種互補色式光源裝置，特別是利用具 有互補色薄膜層之光罩以產生第二波長光，並藉由該第二 波長光，與該發光元件所產生之第一波長光混合來產生白 光。 【先前技術】 隨著節能減碳與環保的世界趨勢興起，節能的照明裝 置也隨之被廣泛利用，尤其是利用發光二極體作為發光光 源，正蔚為風潮。 習知的白光發光二極體係利用二或三種波長的光源的 混光原理而得到一白光發光二極體，例如將藍光二極體搭 配互補之黃色螢光粉或將藍光二極體同時搭配互補之紅光 螢光粉及綠光螢光粉，並且該個或該等螢光粉與該藍光發 光二極體在封裝製程中直接與該藍光發光二極體一同緊密 封裝而得到白光發光二極體。習知的白光發光二極體製作 技術已揭露於中華民國第1329368號專利以及美國第 5,959,316 號專利(US5,959,316)等中。 由於上述該個或該等螢光粉與該藍光發光二極體係一 同被緊农封裝在一起，故當該藍光發光二極體進行電子電 洞對結合時，會產生高熱能，並直接影響該螢光粉的壽命， 從而影響到整體白光發光二極體之壽命。 201215817 故有需要提出一種可用以解決上述缺失之裝置，以達 成高生命週期白光發光二極體之目的。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種互補色式光源裝置，其藉 由提供該發光單元所產生之第一波長光，其一部份轉換成 一第二波長光，其另一部份第一波長光與該第二波長光即 可混合來產生白光，以達成具有低成本、高出光效率、高 Φ 使用壽命與高演色性指數之光源裝置的目的。 為達到上述之目的，係提供一種互補色式光源裝置， 係用於發光單元，其包含一發光單元、一光罩與一互補色 薄膜層。該發光單元係用以產生一第一波長光；該光罩係 具有中空部，且該中空部容置該發光單元；以及，該互補 色薄膜層係均勻地附著於該光罩之一側，且該發光單元所 產生之第一波長光透過該互補色薄膜層產生第二波長光。 • 與習知技術相較，本發明之互補色式光源裝置係提供 具有互補色薄膜層之光罩予該發光單元，不須要於該發光 單元之封裝製程中將螢光粉一同進行封裝，本發明係可直 接地應用於已封裝或磊晶（die)型態之該發光單元，其屬於 發光二極體封裝後附加的二次光學元件。此外，更毋須在 封裝製程中將螢光粉與封膠一同緊密地包覆該發光單元， 即能得到第二波長光。由於本發明將互補色薄膜層遠離發 光二極體的封裝層，因此螢光粉不會因為發光二極體釋出 201215817 的高熱能而加速老化，而且又可讓混光後的白光出光效率 增加，故本發明與習知技術相較，具有低成本、高出光效 率、高使用壽命與高演色性指數等之優勢。 【實施方式】 為充分暸解本發明的目的、特徵及功效，茲藉由下述 具體實施例，並配合所附圖式，對本發明做一詳細說明， 說明如後： Φ 請參考圖1，係本發明實施例之互補色式光源裝置之 示意圖。於圖1中，該互補色式光源裝置2，其包含一發 光單元1、一光罩4與一互補色薄膜層6,其中該發光單元 1係可為一個或多個發光二極體，且該個或該等發光二極 體係為已封裝或磊晶（die)型態，且該發光單元1係可以提 供點光源或面光源。該光罩4係具有中空部42，且該中空 部42係用以容置該發光單元1。此外，於另一實施例中， φ 該光罩4係可具有透鏡，且藉由該透鏡用以增強其指向 性。該互補色薄膜層6係均勻地附著於該光罩4之内緣， 其中該互補色薄膜層6係可藉由複數螢光粒子62塗佈或蒸 鍍或喷霧形成，亦或者該互補色薄膜層6係為包含複數螢 光粒子62分佈之透明膠體，且該發光單元1所產生之第一 波長光λα，其中一部分透過該互補色薄膜層6產生第二波 長光Xb(圖中未示）。該第一波長光la其另一部份與該第二 波長光λΐ)即可產生混光（或稱混色）來產生白光λ\ν。例如： 201215817 該發光單元1之該第一波長光係為藍光而該等螢光粒子 62係具黃光互補色，該互補色式光源裝置2即可產生混光 後之白光λ\ν。 再者，該互補色薄膜層6係可附著或貼附於該光罩4 之内緣或外緣，其分別對應圖1與圖2所示，亦即該互補 色薄膜層6不論設置於該光罩4之任一側，皆係可達到本 發明將該發光單元1所產生之該第一波長光λ3的一部分轉 • 換為第二波長光Xb，並進一步達成利用該第一波長光λα 的另一部分與該第二波長光λΐ>混光來產生白光λ\ν之目的。 請參考圖3,係本發明另一實施例之互補色式光源裝 置之示意圖。於圖3中，該互補色式光源裝置2’係同樣包 含一發光單元1、一光罩4與一互補色薄膜層6，而其中該 互補色薄膜層6係可由複數薄膜層8、10(圖中未示）所組 成，例如該等薄膜層8、10係分別為紅色薄膜層8與綠色 • 薄膜層10所形成之具有黃色之該互補色薄膜層6 ;或者， 該互補色薄膜層6係可分別包含複數螢光粒子82、102分 佈之複數透明膠體8’、10’，藉以堆疊或分別地附著於該光 罩4之内緣。值得注意的是，該等螢光粒子82、102係非 具相同特性之粒子，且該等螢光粒子82、102組合係提供 該發光單元1產生該第二波長光Xb(圖中未示）。 此外，於上述各該實施例中，該發光單元1係可直接 地(如圖1至圖3所示）或間接地(如圖4所示）容置於該中空^

L 6 201215817 部42,亦即該發光單元1所產生之該第一波長光λα係可直 接地入射至該光罩4與該互補色薄膜層6 ;或者，該發光 單元1所產生之該第一波長光Xa係間接地透過反射、折射 或繞射之至少其一入射至該光罩4與該互補色薄膜層6。 請參考圖4,其係本發明又一實施例之互補色式光源 裝置之示意圖。圖中，該發光單元1係以點光源型態為例 說明，該發光單元1係產生第一波長光la，且該發光單元 • 1係設置於所對應之聚光單元12之焦點，故該第一波長光 λ3可藉由該聚光單元12經反射而改變其光路徑為平行 光，而入射至該光罩4與該互補色薄膜層6。於圖4中， 該聚光單元12之數量可為多個。 請再參考圖5,其係本發明又再一實施例之互補色式 光源裝置之示意圖。圖中，該聚光單元12係包含一反光層 7以及一互補色薄膜層6,且該發光單元1係設置於所對應 • 之聚光單元12之焦點。以點光源型態為例說明，當該發光 單元1產生第一波長光λα，首先入射該聚光單元12之互補 色薄膜層6,其中部份之第一波長光λα激發為第二波長光 λί)，該第二波長光λί)與另一部份之第一波長光Xa再經反 光層7而改變其光路徑為平行光，而入射至該光罩4並產 生白光λ\ν。於圖5中，該聚光單元12之數量可為多個。 與習知技術相較，本發明之互補色式光源裝置2係提 供具有互補色薄膜層6之光罩4予該發光單元1，不須要[s] 7 201215817 於該發光單元1的封裝製程中將螢光粉一同進行封裝，本 發明係可直接地應用於已封裝或磊晶（die)型態之該發光單 元1，其屬於封裝後附加的二次光學元件。此外，更毋須 在封裝製程中將螢光粉與封膠一同緊密地包覆該發光單元 1，即能將該發光單元1產生之第一波長光轉換為白光 λ\ν。由於本發明將互補色薄膜層6遠離該發光單元1的封 裝層，因此互補色薄膜層6内的螢光粉不會因為該發光單 • 元1釋出的高熱能而加速老化，而且又可讓混光後的白光 λ\ν出光效率增加，故本發明相較習知技術，具有低成本、 高出光效率、高使用壽命與高演色性指數等之優勢。 本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技 術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解 讀為限制本發明的範圍。舉凡與該實施例等效的變化與置 換，均應視為涵蓋於本發明的範疇内。因此，本發明的保 • 護範圍當以下文的申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明實施例之互補色式光源裝置之示意圖。 圖2係本發明另一實施例之互補色式光源裝置之示意 圖。 圖3係本發明再一實施例之互補色式光源裝置之示意 圖。 圖4係本發明又一實施例之互補色式光源裝置之示意 圖。 圖5係本發明又再一實施例之互補色式光源裝置之示 201215817 意圖。 【主要元件符號說明】 1 2 ' 2， 4 42 6 62、82、102 7 • 8 8， 10 105 12 Χά

Xb λ\ν 發光單元 互補色式光源裝置 光罩 中空部 互補色薄膜層 螢光粒子 反光層 紅色薄膜層 透明膠體 綠色薄膜層 透明膠體 聚光單元 第一波長光 第二波長光 白光

Claims (1)

1. 201215817 七、申請專利範圍： 1. 一種互補色式光源裝置，其包含·· 一發光單元，係用以產生一第一波長光，且該發光單元 係為已封裝或磊晶（die)型態； 一光罩，係具有一中空部，且該中空部容置該發光單 元；以及 一互補色薄膜層，係均勻地附著於該光罩之一側，且該 φ發光單7C所產生之一第一波長光之其中一部分透過該互補 色薄臈層產生一第二波長光。 2.如申請專利範圍第w所述之互補色式杨裝置其中 該光罩係具有一透鏡。 •如申明專利圍第1項所述之互補色式光源裝置，其中 該互補色薄膜層係以複數螢光粒子塗佈或蒸鑛或噴霧 形成。 鲁·如巾μ專鄉圍第！項所述之互補色式光源裝置，其令 。亥互補色薄膜層係為包含複數螢光粒子分佈之一透明 膠體。 申-月專利圍第3項或第4項所述之互補色式光源褒 置其中該等營光粒子係提供該第一波長光的一部分形 、補&用以形成具有白光波長之該第二波長光且 δ第波長光的另—部分與該第二波長光混光即產生 白光。 201215817 ^專利範園第5項所述之互補色式光源裝置，其中 “等螢光粒子係具黃光互補色而該發光單元之第—波 長光係為藍光。 :申明專利㈣第5項所述之互補色式光源裝置，其中 i互補色薄膜層係附著或貼附於該光罩之 内緣或外緣。 如申明專利範圍第1項所述之互補色式光源裝置，其中 該發光單元係為點錢或面光源。 鲁9·如申明專利範圍第丄項所述之互補色式光源裝置，其中 °亥互補色薄膜層係由複數薄膜層所組成。 10. 如申研專利範圍第9項所述之互補色式光源裝置，其中 °亥等薄膜層係分別為紅色薄膜層與綠色薄膜層所形成之 具有黃色之該互補色薄膜層。 11. 如申凊專利範圍第9項所述之互補色式光源裝置，其中 該等薄膜層係分別包含複數螢光粒子分佈之複數透明膠 ^ 體，藉以堆疊或分別地附著於該光罩之内緣與/或外緣。 12·如申請專利範圍第n項所述之互補色式光源裝置，其 中該等螢光粒子係非具相同特性之粒子，且該等螢光粒 子組合係提供該發光單元產生該第二波長光。 13. —種互補色式光源裝置，其包含： 一發光單元，係用以產生一第一波長光，且該發光單元 係為已封裝或磊晶（die)型態； 一光罩’係具有一中空部，且該中空部容置該發光單 11 201215817 元；以及 一聚光單元，且該發光單元係設置於所對應之聚光單元 之焦點； 其中，該光罩之一側係均勻地附著一互補色薄膜層，且 該發光單元所產生之一第一波長光之其中一部分透過該互 補色薄膜層產生一第二波長光，該第一波長光的另一部分 與該第二波長光混光即產生白光。 • 14. 一種互補色式光源裝置，其包含： 一發光單元，係用以產生一第一波長光，且該發光單元 係為已封裝或磊晶（die)型態； 一光罩，係具有一中空部，且該中空部容置該發光單 元；以及 一聚光單元，且該發光單元係設置於所對應之聚光單元 之焦點； 鲁 其中，該聚光單元係包含一反光層以及一互補色薄膜 層，且該互補色薄膜層，係均勻地附著於該反光層之一側； 該發光單元所產生之一第一波長光之其中一部分透過該互 補色薄膜層產生一第二波長光，該第一波長光的另一部分 與該第二波長光混光即產生白光。 12