專利名稱：產(chǎn)生可見光的發(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，更特別的是，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其系由紫外光發(fā)光二極管激發(fā)由不同配比之紅色、黃綠色、藍(lán)色螢光體所組成之有機(jī)螢光層，并經(jīng)由混合光而產(chǎn)生均勻性、演色性俱佳的白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管的種類繁多，依發(fā)光波長(zhǎng)分為可見光發(fā)光二極管與不可見光(紅外光、紫外光)發(fā)光二極管等兩類。一般可見光發(fā)光二極管應(yīng)用于數(shù)字鐘、銀行匯率看板、交通號(hào)志、戶外信息看板等方面。不可見光發(fā)光二極管應(yīng)用于信息及通訊產(chǎn)品，如搖控器、紅外線無(wú)線通訊的訊號(hào)發(fā)射、自動(dòng)門、自動(dòng)沖水裝置控制等方面。近年來(lái)發(fā)光二極管市場(chǎng)成長(zhǎng)又以可見光發(fā)光二極管(含白光發(fā)光二極管)較為明顯，特別以白光發(fā)光二極管最具高成長(zhǎng)，至于不可見光市場(chǎng)規(guī)模則較為平穩(wěn)。
發(fā)光二極管的發(fā)光原理為當(dāng)?shù)撞康亩O管(通常是半導(dǎo)體材料)接受電能的激發(fā)后，產(chǎn)生電子與電洞對(duì)，當(dāng)電子與電洞再結(jié)合的時(shí)候，二極管便發(fā)出第一發(fā)射光(紫外光或藍(lán)光)。這第一發(fā)射光可以被螢光粉吸收并轉(zhuǎn)換成第二發(fā)射光(可見光波長(zhǎng)范圍)，當(dāng)沒有被螢光粉吸收的第一發(fā)射光和螢光粉所發(fā)射出來(lái)的第二發(fā)射光混合以后，便得到白光。利用不同螢光粉的搭配，發(fā)光二極管也可如日光燈管般具有偏冷色系或暖色系的不同光色。
目前已有一些發(fā)光裝置系運(yùn)用紫外光去激發(fā)無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生各色可見光，例如白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、紫光等。舉例而言，US6555958系運(yùn)用紫外光去激發(fā)Ba2SiO4:Eu2+等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生藍(lán)綠光；US6501100系運(yùn)用紫外光去激發(fā)(Sr0.8Eu0.1Mn0.1)2P2O7等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光；US6621211系運(yùn)用紫外光去激發(fā)(Ba，Sr，Ca)2SiO4:Eu2+等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光；US6294800系運(yùn)用紫外光去激發(fā)Ca8Mg(SiO4)4C12:Eu2+，Mn2+等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光；US6616862系運(yùn)用紫外光至藍(lán)光的光波去激發(fā)(Ca，Sr，Ba，Mg)5(PO4)3:Eu2+，Mn2+等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生黃橙光；US2003067265系運(yùn)用紫外光去激發(fā)A2-2xNal+xExD2V 3O12(其中A可為鈣，E可為銪，D可為鎂，x為0.01至0.3)等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光；US2003067008系運(yùn)用紫外光去激發(fā)(Sr0.90-0.99Eu0.01-0.1)4Al14O25等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光；US2004007961系運(yùn)用紫外光去激發(fā)Sr2P2O7:Eu2+，Mn2+等無(wú)機(jī)螢光體而產(chǎn)生白光。然而，上述前案皆面臨無(wú)機(jī)螢光體反射力弱，裝置發(fā)光功率不佳等亟待解決的問題。因此，如何發(fā)展出一種高效率且能產(chǎn)生可見光之發(fā)光裝置，則為本發(fā)明所要鉆研之主要課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生可見光之發(fā)光裝置，其系由紫光與紫外光發(fā)光二極管激發(fā)由不同配比之紅色、黃綠色、藍(lán)色螢光體所組成之有機(jī)螢光層，當(dāng)沒有被有機(jī)螢光層吸收的紫外光和有機(jī)螢光層所發(fā)射出來(lái)的第二光彼此混合以后而產(chǎn)生高功率的白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光，以解決上述習(xí)知技藝上的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種產(chǎn)生可見光之發(fā)光裝置，包括一發(fā)光芯片，作為發(fā)光光源，該發(fā)光光源會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)介于250nm？420nm之間的紫光與紫外光；一有機(jī)螢光層，該有機(jī)螢光層系將一有機(jī)聚合物藉由真空蒸鍍、涂布、網(wǎng)版印刷、平版印刷、濺鍍、點(diǎn)注、澆注、或貼合等方法形成于該發(fā)光芯片之表面上而制得；以及一封裝層，內(nèi)含具有均勻擴(kuò)散功能之復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒，該封裝層系將該發(fā)光芯片及該有機(jī)螢光層包覆封裝，其中，該發(fā)光芯片所發(fā)出的紫外光能激發(fā)該有機(jī)螢光層，該有機(jī)螢光層受激發(fā)后發(fā)出波長(zhǎng)介于380nm？800nm之間的一第二光，該第二光與該發(fā)光光源之未經(jīng)該有機(jī)螢光層吸收的紫外光在該封裝層中進(jìn)行混合，而形成一混合光，該混合光經(jīng)該封裝層中所含的該些納米級(jí)晶粒聚光、折射后能更加均勻地混合，進(jìn)而可從該封裝層向外發(fā)射出均勻性佳的可見光，其中該有機(jī)螢光層可由不同配比之紅光、黃綠光、藍(lán)光等有機(jī)螢光體所組成而使本發(fā)明之發(fā)光裝置能發(fā)射出高功率之白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光，而有機(jī)螢光層材料系下列有機(jī)聚合物第一類型三聚氰胺-磺醯胺-甲醛共聚物型(Melamine-Sulphonamide-Formaldehyde Copolymer Type)；第二類型單胺基三嗪-脲-甲醛-磺醯胺共縮合物型(Aminotriazine-Urea-Formaldehyde-Sulphonamide Type)；或是第三類型4，4-雙(2-二甲氧基苯乙烯基)聯(lián)苯型(4，4′-Bis[2-(2-methoxyphenyl)ethenyl]-1，1′-diphenyl Type)。
本發(fā)明發(fā)光裝置的優(yōu)點(diǎn)為以紫外光激發(fā)由不同配比之紅光、黃綠光、藍(lán)光等螢光體所組成之有機(jī)螢光層，并將沒有被該有機(jī)螢光層吸收的紫外光和該有機(jī)螢光層所發(fā)射出來(lái)的光彼此混合且經(jīng)封裝層內(nèi)中之納米級(jí)晶粒的聚光、折射而產(chǎn)生均勻性、演色性俱佳且發(fā)光強(qiáng)度更強(qiáng)之白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光，以解決先前技術(shù)中無(wú)機(jī)螢光體反射力弱，裝置發(fā)光功率不佳等問題。
由本發(fā)明下述之實(shí)施方式及所附之圖式，本發(fā)明的前述及其它目的、特征、觀點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明了。


圖1系本發(fā)明之發(fā)光裝置的截面圖；圖2系本發(fā)明發(fā)光裝置之發(fā)光流程方塊圖；以及圖3系本發(fā)明發(fā)光裝置中含有復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒之封裝層局部放大的截面圖。
圖中10發(fā)光芯片12發(fā)光表面15光源20有機(jī)螢光層30第二光35混合光36可見光40封裝層42透明樹脂44納米級(jí)晶粒
具體實(shí)施例方式
下面將參考圖式以更加詳細(xì)的方式描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
圖1系本發(fā)明之發(fā)光裝置的截面圖。如圖1所示，發(fā)光芯片10作為發(fā)光光源，受電極作用后可發(fā)出波長(zhǎng)為250nm？420nm之間的光，亦即發(fā)光光源系發(fā)射出紫外光。有機(jī)螢光層20系藉由真空蒸鍍、涂布、網(wǎng)版印刷、平版印刷、濺鍍、點(diǎn)注、澆注、或貼合等方法，將如下所示之一有機(jī)聚合物(分為第一類型、第二類型及第三類型)形成于該發(fā)光芯片10之發(fā)光表面12上而制得，該有機(jī)螢光層20之厚度較佳控制在500？？5000？之間，亦可視設(shè)計(jì)者之需求而決定其厚薄。有機(jī)螢光層材料系下列有機(jī)聚合物第一類型三聚氰胺-磺醯胺-甲醛共聚物型(Melamine-Sulphonamide-Formaldehyde Copolymer Type)；第二類型單胺基三嗪-脲-甲醛-磺醯胺共縮合物型(Aminotriazine-Urea-Formaldehyde-Sulphonamide Type)；或是第三類型4，4-雙(2-二甲氧基苯乙烯基)聯(lián)苯型(4，4′-Bis[2-(2-methoxyphenyl)ethenyl]-1，1′-diphenyl Type)。
該發(fā)光裝置之封裝層40系由透明樹脂42與復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒44彼此均勻地混合而成。該些納米級(jí)晶粒44系為透明或半透明體，其顆粒大小被控制在100納米以下，且具有聚光及折射光之物理特性。該些納米級(jí)晶粒44在顯微鏡下觀察系呈顆粒狀，但在人肉眼觀察下系呈粉末狀。該發(fā)光裝置能從該封裝層40向外發(fā)射出均勻性及演色性均佳的各種可見光36。
圖2系本發(fā)明發(fā)光裝置之發(fā)光流程方塊圖，而圖3系本發(fā)明發(fā)光裝置中含有復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒之封裝層局部放大的截面圖。如圖2及圖3所示，當(dāng)光源15發(fā)出254nm？420nm波長(zhǎng)的紫外光時(shí)，該紫外光激發(fā)有機(jī)螢光層20而使該有機(jī)螢光層發(fā)出與該紫外光不同的第二光30，該第二光30的波長(zhǎng)系介于380nm？800nm之間，其中，該有機(jī)螢光層20系藉由真空蒸鍍、涂布、網(wǎng)版印刷、平版印刷、濺鍍、點(diǎn)注、澆注、或貼合等方法將上述之有機(jī)聚合物(分為第一類型、第二類型及第三類型)形成于該發(fā)光芯片10之發(fā)光表面12上而制得。由于該有機(jī)螢光層20系經(jīng)冷卻與定型而形成于發(fā)光芯片10之發(fā)光表面12上，故其均勻性及附著性皆極佳，因此能提高發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光均勻性，而該有機(jī)螢光層可由不同配比之紅光、黃綠光、藍(lán)光等有機(jī)螢光體所組成。然后該第二光30再與未被該有機(jī)螢光層20吸收的紫外光相混合而得一混合光35，該混合光35投射于透明封裝層40時(shí)，由于封裝層40中均勻分布著若干數(shù)量的具有聚光及折射光的功能之透明納米級(jí)晶粒44，進(jìn)而使該混合光35在透明封裝層40中被混合、聚光、折射再發(fā)射出透明封裝層40外，因此能得到均勻性、演色性俱佳且發(fā)光強(qiáng)度更強(qiáng)的白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光36，其中該封裝層40系由透明樹脂42及透明或半透明的納米級(jí)晶粒44所組成。該封裝層40之材料組成的混合比率最佳為90％之透明樹脂42對(duì)10％之透明或半透明的納米級(jí)晶粒44。該些透明或半透明的納米級(jí)晶粒44系以各種形狀表現(xiàn)，例如呈圓形、橢圓形、多角形、或不規(guī)則形狀的微粒。
對(duì)所有熟習(xí)此技藝者而言，本發(fā)明明顯地可以作出多種修改及變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明包括該些修改及變化，且其皆被包括在下附之權(quán)利要求書的范圍及其均等者中。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，包括一發(fā)光芯片，作為發(fā)光光源，該發(fā)光光源會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)介于250nm？420nm之間的紫光與紫外光；一有機(jī)螢光層，該有機(jī)螢光層系將一有機(jī)聚合物藉由真空蒸鍍、涂布、網(wǎng)版印刷、平版印刷、濺鍍、點(diǎn)注、澆注、或貼合等方法形成于該發(fā)光芯片之表面上而制得；以及一封裝層，內(nèi)含具有均勻擴(kuò)散功能之復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒，該封裝層系將該發(fā)光芯片及該有機(jī)螢光層包覆封裝，其中，該發(fā)光芯片所發(fā)出的紫外光能激發(fā)該有機(jī)螢光層，該有機(jī)螢光層受激發(fā)后發(fā)出波長(zhǎng)與該紫外光不同的一第二光，該第二光與未經(jīng)該有機(jī)螢光層吸收的該紫外光在該封裝層中進(jìn)行混合而形成一混合光，該混合光經(jīng)該封裝層中所含的該些納米級(jí)晶粒聚光、折射后能更加均勻地混合，進(jìn)而可從該封裝層向外發(fā)射出均勻性及演色性均佳的白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光各色可見光。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其中，該有機(jī)聚合物是第一類型三聚氰胺-磺醯胺-甲醛共聚物型(Melamine-Sulphonamide-Formaldehyde Copolymer Type)；第二類型單胺基三嗪-脲-甲醛-磺醯胺共縮合物型(Aminotriazine-Urea-Formaldehyde-Sulphonamide Type)；或是第三類型4，4-雙(2-二甲氧基苯乙烯基)聯(lián)苯型(4，4′-Bis[2-(2-methoxyphenyl)ethenyl]-1，1′-diphenyl Type)。
3.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其中，該封裝層系由一透明樹脂與該些納米級(jí)晶粒彼此混合而成。
4.如權(quán)利要求1或3所述的產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其中，這些納米級(jí)晶粒是透明或半透明體，其顆粒大小被控制在100納米以下，且具有聚光、折射光之物理特性。
5.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其中，該第二光的波長(zhǎng)介于380nm？800nm之間。
6.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，其中，該有機(jī)螢光層系由不同配比之紅光、黃綠光、藍(lán)光有機(jī)螢光體所組成。
全文摘要
一種產(chǎn)生可見光的發(fā)光裝置，包括一發(fā)光芯片，其能發(fā)出波長(zhǎng)250nm～420nm的紫光與紫外光；一有機(jī)螢光層，系將一有機(jī)聚合物藉由真空蒸鍍、涂布、網(wǎng)版印刷、平版印刷、濺鍍、點(diǎn)注、澆注、或貼合等方法形成于該發(fā)光芯片之表面上而制得；以及一內(nèi)含復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)晶粒之封裝層，其中，該發(fā)光芯片所發(fā)出的光能激發(fā)該有機(jī)螢光層，該有機(jī)螢光層受激發(fā)后會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)380nm～800nm的一第二光，該第二光與未經(jīng)吸收的紫外光在該封裝層中進(jìn)行混合而形成一混合光，該混合光經(jīng)該封裝層中所含的該些納米級(jí)晶粒聚光、折射后更能均勻地混合，進(jìn)而可從該封裝層向外發(fā)射出均勻性佳的白光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光、橙光、靛光、或紫光等可見光。
文檔編號(hào)H01L25/075GK1929155SQ20051009841
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者蔡凱雄, 李冠達(dá) 申請(qǐng)人:億鐙光電科技股份有限公司