專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置(light-emitting device，LED)，特別涉及一種能夠改善演色性(color rendering index, CRI)的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光裝置(LED)為固態(tài)光源且已熟習(xí)多年。LED是通過(guò)半導(dǎo)體材料的p_n結(jié)在順向偏壓時(shí)電子-空穴對(duì)的結(jié)合而發(fā)光。相較于傳統(tǒng)燈具，LED裝置的優(yōu)點(diǎn)在于低耗電量及較長(zhǎng)的使用壽命，因此白光LED裝置具有高演色性指數(shù)(CRI)，使其成為最廣為接受的發(fā)光
^^直““‘ ο上述白光LED可通過(guò)使用紅光LED芯片(chip/die)、綠光LED芯片、及藍(lán)光LED芯片來(lái)混合紅、綠、及藍(lán)光而形成白光LED裝置。然而，上述三合一的白光LED較為昂貴，因其需要三個(gè)LED芯片來(lái)發(fā)射不同主色的光。再者，由于三個(gè)LED芯片中每一芯片的發(fā)光效率不同而降低演色性指數(shù)(CRI)。另外，也有發(fā)展出一種白光LED，其利用藍(lán)光LED芯片來(lái)結(jié)合熒光材料，例如磷光材料。藍(lán)光通過(guò)磷光材料，使藍(lán)光LED芯片因與熒光材料結(jié)合而產(chǎn)生白光。然而，磷光材料通常會(huì)影響LED芯片所發(fā)出光線的色溫，使白光LED的CRI效能降低。為了使白光LED的 CRI效能獲得進(jìn)一步的改善，可加入一額外的LED芯片，例如紅光LED芯片，其鄰近設(shè)置于藍(lán)光LED芯片。此額外的LED芯片用于特定顏色光線的補(bǔ)償，借以加強(qiáng)特定光波長(zhǎng)的強(qiáng)度如此一來(lái)，白光LED的CRI效能可獲得改善。盡管上述方法可改善白光LED的CRI效能，然而其制造成本、耗電量以及白光LED的總體積都會(huì)因額外的LED芯片而增加。因此，有必要尋求一種新的LED，其能夠改善CRI效能且同時(shí)又能夠解決上述的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。本發(fā)明一實(shí)施例中，一種發(fā)光裝置，包括一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于承載基底上；一含熒光材料層，位于藍(lán)光發(fā)射器上；一封膠體，設(shè)置于藍(lán)光發(fā)射器周圍；以及多個(gè)顏料，懸浮于封膠體的一外表面與藍(lán)光發(fā)射器之間。本發(fā)明另一實(shí)施例中，一種發(fā)光裝置，包括一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于承載基底上；一含熒光材料層，位于藍(lán)光發(fā)射器上；一擔(dān)體，設(shè)置于含熒光材料層上；一封膠體，覆蓋藍(lán)光發(fā)射器、含熒光材料層及擔(dān)體；以及多個(gè)顏料，懸浮于擔(dān)體內(nèi)。本發(fā)明又另一實(shí)施例中，一種發(fā)光裝置，包括一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于承載基底上；一含熒光材料層，位于藍(lán)光發(fā)射器上；一光學(xué)透鏡，覆蓋藍(lán)光發(fā)射器及含熒光材料層；以及多個(gè)顏料，懸浮于光學(xué)透鏡內(nèi)。本發(fā)明可相對(duì)降低制造成本及耗電量，且具有相對(duì)較小的總體積。


圖1至圖3示出根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置剖面示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下20 顏料；100 承載基底；102 (藍(lán))光發(fā)射器；104、107 含熒光材料層；106 擔(dān)體；108 封膠體；108a 夕卜表面；109 光學(xué)透鏡；200 發(fā)光裝置。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。此說(shuō)明的目的在于提供本發(fā)明的總體概念而并非用以局限本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光裝置(LED)剖面示意圖。發(fā)光裝置 200，例如白光LED，其包括一承載基底100。承載基底100可為一半導(dǎo)體或陶瓷基底或其他公知且適當(dāng)?shù)姆庋b基底。在一實(shí)施例中，承載基底100為一硅基底，且可包含各種元件，例如晶體管、電阻、及其他公知的半導(dǎo)體元件。此處為了簡(jiǎn)化圖式，并未示出各個(gè)元件。光發(fā)射器(light emitter) 102，例如藍(lán)光發(fā)射器或藍(lán)色發(fā)光二極管，設(shè)置于承載基底100上，且通過(guò)接線進(jìn)行公知的打線工藝或通過(guò)凸塊(bump)進(jìn)行倒裝芯片(flip chip)工藝而與其電性連接。含熒光材料的膜層104(以下也稱作含熒光材料層)涂覆于藍(lán)光發(fā)射器102的上表面。含熒光材料層104通?？赏ㄟ^(guò)混合磷光顆粒與樹脂或膠體，例如丙烯酸(acrylic) 粘著劑(即，AB膠)。下方藍(lán)光發(fā)射器102所發(fā)出的光線通過(guò)了具有紅色及綠色的磷光材料的含熒光材料層104，使藍(lán)、綠、及紅光結(jié)合而產(chǎn)生白光。封膠體(encapsulant) 108設(shè)置于藍(lán)光發(fā)射器102周圍且覆蓋承載基底100的上表面、整個(gè)藍(lán)光發(fā)射器102及整個(gè)含熒光材料層104。在一實(shí)施例中，封膠體108可為一光學(xué)透鏡，其包括環(huán)氧化物或膠體且可經(jīng)由成型(molding)制作而成。特別的是為了進(jìn)一步改善白光LED 200的CRI效能，封膠體108的外表面108a與藍(lán)光發(fā)射器102之間具有懸浮的多個(gè)顏料(pigments) 20。顏料為一種利用選擇性波長(zhǎng)吸收來(lái)改變反射或穿透光顏色的材料，其物理程序不同于具有熒光、磷光或其他發(fā)光形式的發(fā)光材料。顏料并不溶于擔(dān)體(vehicle)而呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)。因此，顏料通常添加于擔(dān)體(或粘結(jié)劑(binder))，其為中性或無(wú)色材料且使顏料懸浮于內(nèi)并使混合物具有粘性。在本實(shí)施例中，顏料20可包括至少一種的紅色、藍(lán)色、棕色、青色、紫色、洋紅色、及黃色顏料。亦即，顏料20可為單一顏色顏料或是由不同顏色的顏料混合而成。在一實(shí)施例中，顏料20為單一顏色顏料，例如紅色顏料，且添加于一擔(dān)體106，例如樹脂或是膠體(包括丙烯酸粘著劑)， 使顏料20懸浮于擔(dān)體106內(nèi)。再者，擔(dān)體106設(shè)置于含熒光材料層104上且被封膠體108覆蓋。另外，需注意的是若顏料20的重量對(duì)顏料20、擔(dān)體106及熒光材料(其位于含熒光材料層104內(nèi))的總重量的比例太高，所發(fā)的光會(huì)嚴(yán)重衰減。因此，在本實(shí)施例中，顏料20 的重量對(duì)顏料20、擔(dān)體106及熒光材料的總重量的比例小于30%。而較佳的是顏料20的重量對(duì)顏料20、擔(dān)體106及熒光材料的總重量的比例小于20%。擔(dān)體106內(nèi)的顏料20濾除不要的光波長(zhǎng)，而用于特定顏色光線的補(bǔ)償(例如，紅光)。如此一來(lái)，可改善白光LED 200的CRI效能。需注意的是擔(dān)體106內(nèi)的顏料20可依照設(shè)計(jì)需求來(lái)決定而不限于紅色顏料。在另一實(shí)施例中，擔(dān)體106內(nèi)的顏料20可由不同顏色的顏料所組成。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光裝置剖面示意圖。其中相同于圖 1的部件使用相同標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。不同于圖1的實(shí)施例，顏料20添加于一封膠體內(nèi)，例如包括環(huán)氧化物或是膠體的光學(xué)透鏡，使顏料20懸浮于其內(nèi)。在本實(shí)施例中，顏料20與封膠體混合而形成含有顏料20的光學(xué)透鏡109，其覆蓋承載基底100的上表面、藍(lán)光發(fā)射器 102及含熒光材料層104。再者，顏料20的重量對(duì)顏料20、光學(xué)透鏡109(即，封膠體)及熒光材料的總重量的比例小于30%。而較佳的是顏料20的重量對(duì)顏料20、光學(xué)透鏡109及熒光材料的總重量的比例小于20%。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其示出根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例的發(fā)光裝置剖面示意圖。其中相同于圖1的部件使用相同標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。不同于圖1的實(shí)施例，顏料20添加于一含熒光材料層107內(nèi)。在本實(shí)施例中，顏料20與相似或相同于含熒光材料層104(如圖1所示)所使用膠體或樹脂混合而形成具有顏料20懸浮于內(nèi)的含熒光材料層107，其設(shè)置于藍(lán)光發(fā)射器102上。再者，顏料20的重量對(duì)顏料20及含熒光材料層107的總重量的比例小于30%。 而較佳的是顏料20的重量對(duì)顏料20及含熒光材料層107的總重量的比例小于20%。前述實(shí)施例的發(fā)光裝置200可實(shí)施于其他用于照射的電子裝置，例如投影機(jī)或微投影機(jī)。根據(jù)前述實(shí)施例，顏料懸浮于封膠體的外表面與藍(lán)光發(fā)射器之間以加強(qiáng)白光LED 的CRI效能。相較于公知白光LED (利用額外的LED芯片來(lái)加強(qiáng)其CRI效能)，具有顏料的白光LED可相對(duì)降低制造成本及耗電量，且具有相對(duì)較小的總體積。另外，由于顏料的透光度高于設(shè)置在藍(lán)光發(fā)射器上的含熒光材料層內(nèi)的磷光顆粒，因此可實(shí)質(zhì)維持白光LED的發(fā)光效能，同時(shí)仍可加強(qiáng)其CRI效能。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于該承載基底上；一含熒光材料層，位于該藍(lán)光發(fā)射器上；一封膠體，設(shè)置于該藍(lán)光發(fā)射器周圍；以及多個(gè)顏料，懸浮于該封膠體的一外表面與該藍(lán)光發(fā)射器之間。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中該光封膠體包括一光學(xué)透鏡，其包括環(huán)氧化物或膠體。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，還包括一擔(dān)體，設(shè)置于該含熒光材料層上，且所述多個(gè)顏料添加于該擔(dān)體內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中該擔(dān)體為樹脂或膠體，且該膠體包括丙烯酸粘著劑。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料的重量對(duì)所述多個(gè)顏料、該擔(dān)體及該熒光材料的總重量的比例小于30%。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料添加于該封膠體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料添加于該含熒光材料層內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料的重量對(duì)所述多個(gè)顏料及該含熒光材料層的總重量的比例小于30%。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料的重量對(duì)所述多個(gè)顏料、該封膠體及該熒光材料的總重量的比例小于30%。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個(gè)顏料包括至少一種的紅色、藍(lán)色、棕色、青色、紫色、洋紅色、及黃色顏料。
11.一種發(fā)光裝置，包括 一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于該承載基底上； 一含熒光材料層，位于該藍(lán)光發(fā)射器上； 一擔(dān)體，設(shè)置于該含熒光材料層上；一封膠體，覆蓋該藍(lán)光發(fā)射器、該含熒光材料層及該擔(dān)體；以及多個(gè)顏料，懸浮于該擔(dān)體內(nèi)。
12.一種發(fā)光裝置，包括一承載基底；一藍(lán)光發(fā)射器，位于該承載基底上； 一含熒光材料層，位于該藍(lán)光發(fā)射器上； 一光學(xué)透鏡，覆蓋該藍(lán)光發(fā)射器及該含熒光材料層；以及多個(gè)顏料，懸浮于該光學(xué)透鏡內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種發(fā)光裝置，包括一承載基底，其具有一藍(lán)光發(fā)射器位于其上。一含熒光材料層位于藍(lán)光發(fā)射器上。一封膠體設(shè)置于藍(lán)光發(fā)射器周圍。多個(gè)顏料懸浮于封膠體的一外表面與藍(lán)光發(fā)射器之間。本發(fā)明可相對(duì)降低制造成本及耗電量，且具有相對(duì)較小的總體積。
文檔編號(hào)H01L33/56GK102263190SQ20101050438
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者劉芳昌, 李冠屏 申請(qǐng)人:采鈺科技股份有限公司