发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发光装置，包括：一光源本体、一导线架、一LED晶粒、一齐纳二极管、一混体、一三维荧光球光子晶体薄膜。导线架置于光源本体底部，LED晶粒置于导线架上方，混体置于光源本体内部，三维荧光球光子晶体薄膜置于于光源本体的表面或内部，且包括至少一荧光奈米微粒，而一导线与LED晶粒及齐纳二极管作电性连接。

【技术实现步骤摘要】
发光装置
本专利技术涉及一个可调变色温及演色性且具有更高效率的发光装置结构，特别针对于在光源本体上涂布含有荧光奈米微粒的三维荧光球光子晶体薄膜形成一可调变色温及演色性且具有更高效率的发光装置结构。
技术介绍
全球LED产业的发展以白光LED应用于照明市场为发展主轴，白光LED能让光源寿命较传统发光组件提高10倍以上，另外在发光效率方面也更为提升，而白光LED更可以解决废弃灯管所含汞的环保问题，尤其在环保光源日益受到重视后，白光LED已经成为开发环保光源的首要选择。目前白光LED发光效率较传统白炽灯泡高出一倍以上，在台湾地区，假设白炽灯泡及日光灯完全被白光LED取代，每年可省下超过100亿度电力，大约是1座核能发电厂的年发电量。照明使用的白光LED，其演色性必须高于80，目前采用的方法为蓝光LED晶粒所发射蓝光与绿色（(Sr,Ca,Ba)SixOyNz:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+）、黄色(Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、(Mg,Ba,Ca,Sr)2SiO4:Eu2+)和红色（(Ca,Sr)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+）荧光粉的激发光组合而成的白光，并依据不同颜色荧光粉的混合比例浓度来达到不同的色温和演色性；或是利用红、绿、蓝3种发光二极管调整其个别亮度来达到白光效果。一般发光二极管主要包括一基底、一发光层以及至少一个电极，其中发光层由P型半导体、主动层以及N型半导体依序堆栈而成。当N型半导体与P型半导体之间因电位不同而形成一电位差时，N型半导体中的电子与P型半导体中的电洞则会在主动层结合而发出光线。发光二极管的发光效率主要取决于主动层的量子效率(光生电子-空穴对数/入射光子数，即发光组件对光敏感性的精确测量)，以及发光二极管的光引出效率(extractionefficiency)。其中，量子效率的提升主要取决于主动层的半导体材料质量及其结构的组合，而光引出效率的提升则取决于从主动层发出的光线的有效利用率。在LED照明设备中，一项重要的参数就是色温，这关系到LED灯光照明产品所显示的颜色特性，一般的灯具也都有色温的规格。色温高低计量单位是以凯氏刻度(KelvinScale)K为单位，在不同色温下使人对光有不同的感受，色温大致可分为三个区块，暖白光属低色温，范围在3400K以下，光色偏红使人有温暖的感觉，当采用低色温光源照射红色物品时，能使其表现更鲜艳；中色温范围在3400--6000K，由于光线柔和，使人有愉快、舒适及安详的感受，所以也称为中性色温；冷白光属高色温，范围则超过6000K，光色偏蓝，光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精神集中及不容易睡着。降低色温的目的为使光线由户外高明亮度转换成室内温和舒适感。依目前技术，得到暖白光LED的色温的方法包括提高荧光粉浓度，如冷白光LED降为暖白光LED，则必需将绿色荧光粉提高为原来的一点五倍和红色荧光粉提高为原来的三倍以上，才能达到降低色温的要求，但此等方法不仅会增加成本，且会使白光发光效率大大降低；另若使用色温转换滤光片(ConversionColorTemperatureFilter)，其色温转换滤光片亦会使白光发光效率大大降低。此外，传统使用在发光组件上封胶体的材质较不单一，质量亦参差不齐，纵使LED有良好的发光效率也会因封胶体透明度不足，造成视觉上较无明亮感的缺点。因此，如何有效任意降低光线的色温，不必依靠提高荧光粉浓度，仍可维持或甚至提高发光效率且具有视觉上的明亮感为本专利技术的重点。
技术实现思路
为解决先前技术发光组件中所提及，以提高荧光粉浓度降低色温的方式，不但使成本增加，且会使白光发光效率降低的问题，本专利技术的目的在于提供一种发光装置。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种发光装置包括：一光源本体、一导线架、一LED晶粒、一齐纳二极管、一三维荧光球光子晶体薄膜、一混体与一封胶板，其相对位置为将导线架置于光源本体底部、LED晶粒置于导线架上方、光源本体内部填充混体、三维荧光球光子晶体薄膜置于光源本体的表面或内部，且包括至少一荧光奈米微粒，与至少一导线与LED晶粒及齐纳二极管作电性连接。导线架的材质可以为铜合金、科瓦(Kovar)合金或铁镍合金。三维荧光球光子晶体薄膜涂布于光源本体的表面的方式可以为喷墨式、喷洒式、喷嘴式、刮刀式、旋转式或狭缝式。粒子堆栈于光源本体的堆栈结构可以为体心立方式、面心立方式和简单立方式的晶体结构，并且粒子与粒子间的排列可以为四角和六角的松散式或紧密式晶格结构。三维荧光球光子晶体薄膜的粒子大小可以为100～800奈米(nm)，膜厚为1～500微米(μm)，其材质可选自于有机高分子、无机高分子、有机化合物、无机化合物、金属或其组合，其中有机高分子如聚苯乙烯系列、聚甲基丙烯酸甲酯系列、聚马来酸系列、聚乳酸系列、聚胺基酸系列的高分子或其组合，无机化合物如Ag2O、CuO、ZnO、CdO、NiO、PdO、CoO、MgO、SiO2、SnO2、TiO2、ZrO2、HfO2、ThO2、CeO2、CoO2、MnO2、IrO2、VO2、WO3、MoO3、Al2O3、Y2O3、Yb2O3、Dy2O3、B2O3、Cr2O3、Fe2O3、Fe3O4、V2O5、Nb2O5、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、FeS、FeSe、FeTe、CoS、CoSe、CoTe、NiS、NiSe、NiTe、PbS、PbSe、PbTe、MnS、MnSe、MnTe、SnS、SnSe、SnTe、MoS2、MoSe2、MoTe2、WS2、WSe2、WTe2、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te、Bi2S3、Bi2Se3、Bi2Te3、SiC、TiC、ZrC、WC、NbC、TaC、Mo2C、BN、AlN、TiN、ZrN、VN、NbN、TaN、Si3N4、Zr3N4或其组合，金属如Au、Ag、Cu、Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Al、Si、Ti、Zr、V、Nb、Mo、W、Mn或其组合。本专利技术中三维荧光球光子晶体薄膜的粒子堆栈构造中，更混入了荧光奈米微粒，荧光奈米微粒可被包覆在其粒子内或表面，散布于三维荧光球光子晶体薄膜中；荧光奈米微粒的材质可选自奈米荧光粉、荧光染料、荧光染剂或其混和物；其中，奈米荧光粉可为一般荧光粉、奈米有机荧光粉和奈米无机荧光粉，经由磨球机磨至纳米大小粒径，而荧光染料可为红色染料、蓝色染料、绿色染料、黄色染料等其他非无彩色染料，而荧光染剂可为有机高分子、无机高分子、有机化合物、无机化合物、金属或其组合。而混体则包括一荧光粉与一光学胶，荧光粉可为黄色、蓝色、绿色、橙色或红色或其组合，其材质是选自于有机荧光粉、荧光颜料、无机荧光粉、放射性元素或其组合，光学胶的材质可选自于有机高分子、无机高分子、有机聚合物、无机聚合物、金属化合物或其组合；此外，光源本体更可由封胶板封装，封胶板可为硅封胶板(Silicon)，具有视觉上较为明亮的效果，且拥有不易因温度变质、不易因气候老化变脆、良好的吸震性及绝缘性的特点，因此极度适合用于电子产品上。发光装置的电流值操作范围可以为0.01毫安(mA)～10安培(A)。其中，导线架还包括导线，导线可以为金线、铜线或银线，导线与LED晶粒及齐纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于包括：一光源本体；一导线架，置于光源本体底部；一LED晶粒，置于导线架上方；一混体，置于光源本体内部；以及一三维荧光球光子晶体薄膜，置于光源本体的表面，具有至少一荧光奈米微粒。

【技术特征摘要】
2013.04.08 TW 1021123151.一种发光装置，其特征在于包括：一光源本体；一导线架，置于光源本体底部；一LED晶粒，置于导线架上方；一混体，置于光源本体内部，且包覆LED晶粒，混体包括一荧光粉与一光学胶；以及一三维荧光球光子晶体薄膜，涂布于混体的表面及部分光源本体与导线架上，三维荧光球光子晶体薄膜具有至少一荧光奈米微粒；其中，发光装置还包括一封胶板，置於光源本体外部，封胶板的材质为硅胶。2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于LED晶粒为蓝色LED、红色LED、绿色LED或紫外光LED。3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于LED晶粒形式为传统蓝宝石基板LED、覆晶式LED和垂直式LED。4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于三维荧光球光子晶体薄膜的涂布方式为喷墨式、喷洒式、喷嘴式、刮刀式、旋转式或狭缝式，涂布于光源本体内部。5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于荧光奈米微粒位于三维荧光球光子晶体薄膜的粒子内部或表面。6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于荧光奈米微粒的材质选自奈米荧光粉、奈米有机荧光粉、奈米无机荧光粉、荧光染料、荧光染剂或其混和物。7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于三维荧光球光子晶体薄膜的粒子堆栈结构方式为体心立方式、面心立方式、简单立方式的晶体结构，而粒子与粒子间的排列为四角或六角的紧密式和松散式晶格结构，且堆栈于光源本体的表面。8.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于三维荧光球光子晶体薄膜的粒子平均粒径为100～800奈米。9.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于三维荧光球光子晶体薄膜的厚度为1～500微米。10.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于三维荧光球光子晶体薄膜的粒子的材质选自于一有机高分子、一无机高分子、一有机化合物、一无机化合物、一金属或其组合。11.如权利要求10所述的发光装置，其特征在于有机高分子为聚苯乙烯系列、聚甲基丙烯酸甲酯系列、聚马来酸系列、聚乳酸系列、聚胺基酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖俊峰，
申请(专利权)人：逢甲大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71