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TW201407100A - 發光裝置 - Google Patents

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TW201407100A
TW201407100A TW101129229A TW101129229A TW201407100A TW 201407100 A TW201407100 A TW 201407100A TW 101129229 A TW101129229 A TW 101129229A TW 101129229 A TW101129229 A TW 101129229A TW 201407100 A TW201407100 A TW 201407100A
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TW
Taiwan
Prior art keywords
light
emitting
unit
light guiding
illuminating device
Prior art date
Application number
TW101129229A
Other languages
English (en)
Inventor
陳正言
陳冠文
Original Assignee
新世紀光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新世紀光電股份有限公司 filed Critical 新世紀光電股份有限公司
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Priority to CN201210350732.4A priority patent/CN103591485A/zh
Priority to US13/794,801 priority patent/US20140043845A1/en
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Abstract

一種發光裝置，包括一導光單元、至少一發光元件及一波長轉換單元。導光單元具有相對的一第一端與一第二端。發光元件配置於第一端上，且發出一第一光。波長轉換單元配置於第二端上。導光單元將發光元件所發出的第一光從第一端導引至第二端，且波長轉換單元將第一光轉換成一第二光，其中第一光的波長不同於第二光的波長。

Description

發光裝置
本發明是有關於一種發光裝置。
隨著光電技術的演進，發光元件的發光機制也從熱致發光(thermoluminescence)演進為電致發光(electroluminescence,EL)。採用電致發光機制的發光元件通常具有較窄的發光波長範圍，為了達到不同的發光顏色或較廣的發光波長範圍，採用螢光體來轉換發光元件所發出的光的波長為其中一種常用的方法。
在習知的發光裝置中，通常是將螢光體塗佈於發光元件上，以使發光元件所發出的光會經過螢光體，而被螢光體轉換成不同波長的光。然而，螢光體的波長轉換效率容易受熱衰減，且塗佈於發光元件上的螢光體常會受到發光元件工作時所產生的熱，如此會造成發光裝置的亮度下降與色偏。
發光二極體為其中一種採用電致發光機制的發光元件。發光二極體具有高指向性(directivity)，亦即其所發出的光偏向於某一特定的方向。此外，發光二極體通常外接電路驅動模組(如電路板)，因此較難作到全指向性光源。
另外，除了採用電致發光機制的發光元件之外，採用其他發光機制的發光元件在搭配螢光體時，發光元件的工 作溫度亦容易影響到螢光體的轉換效率。
本發明提供一種發光裝置，其具有穩定且良好的發光亮度與發光顏色。
本發明之一實施例提出一種發光裝置，其包括一導光單元、至少一發光元件及一波長轉換單元。導光單元具有相對的一第一端與一第二端。發光元件配置於第一端上，且發出一第一光。波長轉換單元配置於第二端上。導光單元將發光元件所發出的第一光從第一端導引至第二端，且波長轉換單元將第一光轉換成一第二光，其中第一光的波長不同於第二光的波長。
在本發明之實施例之發光裝置中，由於發光元件所發出的第一光是經由導光單元導引至波長轉換單元，且發光元件與波長轉換單元之間設有導光單元，所以發光元件在工作時所產生的熱較不易傳遞至波長轉換單元。如此一來，波長轉換單元的轉換效率較不會受熱衰減，進而使本發明之實施例之發光裝置具有穩定且良好的發光亮度與發光顏色。
為讓本發明之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。
圖1為本發明之一實施例之發光裝置的剖面示意圖。 請參照圖1，本實施例之發光裝置100包括一導光單元200、至少一發光元件110(圖1中是以一個發光元件110為例)及一波長轉換單元120。導光單元200具有相對的一第一端202與一第二端204。發光元件110配置於第一端202上，且發出一第一光112。波長轉換單元120配置於第二端204上。導光單元200將發光元件110所發出的第一光112從第一端202導引至第二端204，且波長轉換單元120將第一光112轉換成一第二光122，其中第一光112的波長不同於第二光122的波長。
在本實施例中，導光單元200包括一導光體210，且第一光112適於在導光體210中傳遞。在本實施例中，導光體210為一導光柱，例如為一透明導光柱。此外，導光體210具有一入光面212、相對於入光面212的出光面214及連接入光面212與出光面214的側面216，其中入光面212位於第一端202，出光面214位於第二端204，且導光柱從第一端202延伸至第二端204。
此外，在本實施例中，導光單元200更包括一反射元件220，其圍繞導光體210，且在第一端202與第二端204處暴露出導光體210。舉例而言，反射元件220配置於導光體210的側面216，且反射元件220為導光體210上的反射層，例如是反射鍍層。發光元件110所發出的第一光112在經由入光面212進入導光體210後，會被反射元件220不斷地反射，並接著從導光體210的出光面214射出。因此，導光單元200能夠確實地將第一光112從第一端202 傳遞至第二端204。
在本實施例中，發光元件110為一發光二極體晶片，而波長轉換單元120為螢光體。舉例而言，發光元件110所發出的第一光112例如為藍光，而波長轉換單元120例如是把呈藍色的第一光112轉換成呈黃色的第二光122。如此一來，從波長轉換單元120射出之第二光122及未被波長轉換單元120轉換的第一光112便能夠混合成白光。本實施例中所舉出的第一光112與第二光122的顏色是用以舉例，在其他實施例中，第一光112與第二光122亦可以是其他顏色的光。
在本實施例之發光裝置100中，由於發光元件110所發出的第一光112是經由導光單元210導引至波長轉換單元120，且發光元件110與波長轉換單元120之間設有導光單元200，所以發光元件110在工作時所產生的熱較不易傳遞至波長轉換單元120。如此一來，當發光裝置100工作時，波長轉換單元120的溫度可以較低，因此波長轉換單元120的轉換效率較不會受熱衰減，進而使本實施例之發光裝置100具有穩定且良好的發光亮度與發光顏色。
另外，由於波長轉換單元120所轉換而成的第二光122之指向性較低，因此亦能降低發光裝置100之指向性。換言之，可使發光裝置100所發出的光較能廣泛地照射於各個角度。
在本實施例中，導光體210的出光面214為曲面，此曲面可用以調整第一光112的出光光形。在本實施例中， 出光面214是以凸面為例，然而，在其他實施例中，出光面214亦可以是凹面。在另一實施例中，如圖2所繪示，導光體210a的出光面214a亦可以是平面。
再者，在本實施例中，發光裝置100更包括一底座130，而發光元件110與導光單元200皆配置於底座130上。底座130具有散熱及固定的用途。
圖3為本發明之另一實施例之發光裝置的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例之發光裝置100b與圖1之發光裝置100類似，而兩者的差異如下所述。請參照圖3，本實施例之發光裝置100b更包括一擴散元件140，其配置於第二端204，且包覆波長轉換單元120。舉例而言，擴散元件140例如是具有粗糙表面的透光容器，其可容納波長轉換單元120，而粗糙表面的粗糙度Ra是落在0.2微米至20微米的範圍內。此外，擴散元件140的內表面142及外表面144之至少其中之一為此粗糙表面。擴散元件140的粗糙度Ra大於0.2微米，故具有光散射效果，因此當發光裝置100b不點亮時，使用者便較不易直接看到波長轉換單元120的外貌與顏色，又擴散元件140的粗糙度Ra小於20微米，因此當發光裝置100b點亮時也不會因擴散元件140而產生過多的光耗損。此外，當發光裝置100b點亮時，擴散元件140可將未被波長轉換單元120轉換的第一光112散射，而使得第一光112除了往上射出第二端204之外，亦可往下射出第二端204。如此一來，便可有效降低發光裝置100b的整體指向性，進而使發光裝置100b所發出的 光能夠廣泛地射向各個不同的角度。
圖4為本發明之又一實施例之發光裝置的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例之發光裝置100c與圖1之發光裝置100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之發光裝置100c中，導光單元200c為一中空反射罩，其具有分別位於第一端202與第二端204的二開口O1與O2。在本實施例中，中空反射罩為一空心反射管，其從第一端202延伸至第二端204。發光元件110所發出的第一光112從第一端202傳遞至第二端204，並經由開口O2傳遞至波長轉換單元120。本實施例之導光單元200c亦能有效地將第一光112從第一端202傳遞至第二端204。
圖5為本發明之再一實施例之發光裝置的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例之發光裝置100d與圖3之發光裝置100b類似，而兩者的差異如下所述。本實施例之發光裝置100d更包括一燈頭150及一透光燈殼160。燈頭150配置於第一端202旁，且電性連接至發光元件110。透光燈殼160配置於燈頭150上，且罩蓋導光單元200、發光元件110及波長轉換單元120。在本實施例中，透光燈殼160為清澈的透明燈殼，且透光燈殼160亦罩蓋擴散元件140。然而，在另一實施例中，透光燈殼160亦可以是霧面燈殼，此時發光裝置可以選擇不採用擴散元件140，這是因為霧面燈殼亦可達到散射效果。
圖6為本發明之另一實施例之發光裝置的立體示意圖。請參照圖6，本實施例之發光裝置100e與圖1之發光 裝置100類似，圖6之發光裝置100e在割面I-I上的剖面與圖1所繪示之發光裝置100的剖面相同，而圖6之發光裝置100e與圖1之發光裝置100的差異如下所述。本實施例之發光裝置100e具有多個發光元件110，這些發光元件110在導光單元200e第一端202e上沿著一直線L排列，導光單元200e為一導光板，此波長轉換單元120e在導光單元200e的第二端204e上沿著平行於直線L的方向延伸。如此一來，發光裝置100便可形成線光源。
綜上所述，在本發明之實施例之發光裝置中，由於發光元件所發出的第一光是經由導光單元導引至波長轉換單元，且發光元件與波長轉換單元之間設有導光單元，所以發光元件在工作時所產生的熱較不易傳遞至波長轉換單元。如此一來，波長轉換單元的轉換效率較不會受熱衰減，進而使本發明之實施例之發光裝置具有穩定且良好的發光亮度與發光顏色。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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、100b、100c、100d、100e‧‧‧發光裝置
110‧‧‧發光元件
112‧‧‧第一光
120、120e‧‧‧波長轉換單元
122‧‧‧第二光
130‧‧‧底座
140‧‧‧擴散元件
142‧‧‧內表面
144‧‧‧外表面
150‧‧‧燈頭
160‧‧‧透光燈殼
200、200c、200e‧‧‧導光單元
202、202e‧‧‧第一端
204、204e‧‧‧第二端
210、210a‧‧‧導光體
212‧‧‧入光面
214、214a‧‧‧出光面
216‧‧‧側面
220‧‧‧反射元件
L‧‧‧直線
O1、O2‧‧‧開口
圖1為本發明之一實施例之發光裝置的剖面示意圖。
圖2繪示圖1中的導光體之出光面的另一種變化。
圖3為本發明之另一實施例之發光裝置的剖面示意 圖。
圖4為本發明之又一實施例之發光裝置的剖面示意圖。
圖5為本發明之再一實施例之發光裝置的剖面示意圖。
圖6為本發明之另一實施例之發光裝置的立體示意圖。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧發光元件
112‧‧‧第一光
120‧‧‧波長轉換單元
122‧‧‧第二光
130‧‧‧底座
200‧‧‧導光單元
202‧‧‧第一端
204‧‧‧第二端
210‧‧‧導光體
212‧‧‧入光面
214‧‧‧出光面
216‧‧‧側面
220‧‧‧反射元件

Claims (14)

  1. 一種發光裝置，包括：一導光單元，具有相對的一第一端與一第二端；至少一發光元件，配置於該第一端上，且發出一第一光；以及一波長轉換單元，配置於該第二端上，其中該導光單元將該發光元件所發出的該第一光從該第一端導引至該第二端，該波長轉換單元將該第一光轉換成一第二光，且該第一光的波長不同於該第二光的波長。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該導光單元包括一導光體，且該第一光適於在該導光體中傳遞。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該導光單元更包括一反射元件，圍繞該導光體，且在該第一端與該第二端處暴露出該導光體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該導光體為一導光柱。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該導光體為一導光板，該至少一發光元件為多個發光元件，在該第一端上沿著一直線排列，且該波長轉換單元在該第二端上沿著平行於該直線的方向延伸。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該導光體具有一出光面，位於該第二端，且該出光面為曲面或平面。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該導光單元為一中空反射罩，具有分別位於該第一端與該第二端的二開口。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一擴散元件，配置於該第二端，且包覆該波長轉換單元。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中該擴散元件具有粗糙表面，該粗糙表面的粗糙度Ra落在0.2微米至20微米的範圍內。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光元件為一發光二極體晶片。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換單元為螢光體。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括：一燈頭，配置於該第一端旁，且電性連接至該發光元件；以及一透光燈殼，配置於該燈頭上，且罩蓋該導光單元、該發光元件及該波長轉換單元。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該透光燈殼為清澈的透明燈殼。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該透光燈殼為霧面燈殼。
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