TWI489661B - 發光裝置 - Google Patents

Description

發光裝置

本發明是有關於一種發光裝置，且特別是有關於一種可改善色差的發光裝置。

傳統包含發光二極體的白光發光裝置的出光光色會隨著發光二極體的溫度而改變。舉例來說，當發光二極體的溫度高時，發光裝置的出光光色會偏藍；當發光二極體的溫度低時，發光裝置的出光光色會偏黃，如此導致出光光色隨著溫度變化而變異的問題。

本發明係有關於一種發光裝置，發光裝置的出光光色不致因發光二極體的溫度變化而改變。

根據本發明之一實施例，提出一種可改善色差的發光裝置。發光裝置包括一基座、一發光二極體、一波長轉換層、一蓋體及一反射裝置。基座具有一容置空間。發光二極體位於基座的底部上，用以發射出一第一波長光線。波長轉換層位於基座的底部且環繞著發光二極體。蓋體位在基座上以覆蓋容置空間。反射裝置連接於蓋體且位於容置空間中之發光二極體的上方且更包括一反射角調整機構、一反射結構及一熱變形元件。反射角調整機構樞接蓋體。反射結構樞接於反射角調整機構上，部分第一波長光線被 反射結構反射至波長轉換層，並轉換產生一第二波長光線，而剩餘的第一波長光線再與第二波長光線混合組成一光譜。熱變形元件連接於反射角調整機構，熱變形元件隨溫度變化而變形，進而帶動反射角調整機構改變反射結構的角度，使得不同溫度下第一波長光線被反射至波長轉換層的比例可以受到調控，進而調整剩餘第一波長光線與第二波長光線的比例，使在不同溫度下第一波長光線與第二波長光線所組成的光譜維持在一標準色。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之發光裝置的剖視圖。發光裝置100包括發光二極體110、波長轉換層120、基座130、蓋體140及反射裝置150。

發光二極體110例如是藍光二極體，其位於基座130的底部上，其可發射出第一波長光線L1，部分第一波長光線L11被反射裝置150反射至波長轉換層120，並轉換產生第二波長光線L2，而剩餘的第一波長線L12再與第二波長光線L2混合組成一符合預期光色的光譜。此外，反射裝置150可隨溫度改變其反射角度，故第一波長光線L1被反射至波長轉換層120的比例可隨著不同溫度而受到調控，進而調整剩餘第一波長光線L12與第二波長光線L2的比例，使在不同溫度下第一波長光線L1與第二波長光線L2所組成的光譜維持在一標準色。如此一來，發光裝置100 的出光光色不致因發光二極體110的溫度變化而受到很大的影響。

波長轉換層120位於基座130的底部且環繞著發光二極體110。從第1圖之俯視方向看去，波長轉換層120係一封閉或一開放環形波長轉換層。波長轉換層120包含黃色、紅色、綠色螢光粉或其組合。本實施例中，波長轉換層120含黃色螢光粉，使被轉換之第二波長光線L2的光色呈黃色。另一實施例中，波長轉換層120同時含紅色及綠色螢光粉，同樣可使被轉換之第二波長光線L2的光色呈黃色。其它實施例中，波長轉換層120可含其它顏色的螢光粉，可使被轉換之第二波長光線L2的光色呈一預期光色。

請參照第2圖，其繪示第1圖之反射裝置收縮的剖視圖。以波長轉換層120含黃色螢光粉為例來說，當發光二極體110的溫度低時，反射裝置120收縮(角度A1縮小)，使較少的第一波長光線L11(藍光)反射至與波長轉換層120反應，激發出較少的第二波長光線L2(黃光)，剩餘較多的第一波長光線L12(藍光)與第二波長光線L2反應而合成一預期色光，如白色標準光。

請參照第3圖，其繪示第1圖之反射裝置擴張的剖視圖。當發光二極體110的溫度高時，反射裝置120擴張(角度A1擴大)，使較多的第一波長光線L11(藍光)反射至與波長轉換層反應，激發出較多的第二波長光線L2(黃光)，剩餘較少的第一波長光線L12(藍光)與第二波長光線L2反應而合成一白色標準光。

從上述第2及3圖可知，反射裝置150隨溫度的變化 而改變其角度A1，使發光裝置100的出光光色不致隨著溫度變化有很大的影響，而維持在一預期色光，如白色標準光或其它色光。

雖然上述實施例之波長轉換層120以含黃色螢光粉為例說明，然當發光二極體110為其它光色的發光二極體時，波長轉換層120含有其它顏色的螢光粉，以獲得一預期的出光光色(不限於白光，亦可為其它光色)。

基座130具有容置空間131，可容納發光二極體110、波長轉換層120及反射裝置150。基座130的內側壁130s係一反射面，其可將入射至內側壁130s的光線反射出去。一實施例中，發光裝置100可包括一反射片(未繪示)，其設於基座130的內側壁130s上，以反射光線。

蓋體140位在基座130上以覆蓋容置空間131。蓋體140具有一固定桿141，其以突出於蓋體140的方式固設於蓋體140上。此外，蓋體140的材質包括透光材料，例如是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。

請參照第4圖，其繪示第1圖之局部4’的放大示意圖。反射裝置150連接於蓋體140且位於容置空間131中之發光二極體110的上方。反射裝置150包括反射角調整機構151、反射結構152及熱變形元件153。

反射角調整機構151樞接蓋體140之固定桿141，其中反射角調整機構151包括交叉配置之第一桿件1511與一第二桿件1512，其樞接蓋體140之固定桿141與反射結構152。

反射結構152樞接於反射角調整機構151上。反射結構152包括呈V字形之撓性結構1521及反射片1522。

撓性結構1521樞接於反射角調整機構151。由於撓性結構1521具有可撓性，故當反射角調整機構151運動時，撓性結構1521可產生形變而改變角度A1的大小。此外，撓性結構1521的材料包含金屬、橡膠或高分子聚合物，如塑膠。

反射片1522設於撓性結構1521上，可將入射至反射片1522的第一波長光線L1(第1圖)反射成第一波長光線L11(第1圖)及第一波長光線L12(第1圖)。此外，反射片1522的材料包含金屬或高分子聚合物，如塑膠。反射片1522本身可摻雜反射顆粒，或者其表面塗布或貼附一反射層。

熱變形元件153連接蓋體140之固定桿141、第一桿件1511與第二桿件1512。熱變形元件153具有高熱膨脹係數(Coefficient of Linear Thermal Expansion,CTE)，其可隨溫度變化而形變，進而帶動反射角調整機構151之第一桿件1511與第二桿件1512改變反射結構152的角度A1，使得不同溫度下第一波長光線L1被反射至波長轉換層120的比例可以受到調控，進而調整剩餘第一波長光線L12與第二波長光線L2的比例，使在不同溫度下第一波長光線L12與第二波長光線L2所組成的光譜維持在一標準色。

一實施例中，熱變形元件153的熱膨脹係數可大於20(10^-6 /K)，然亦可低於20(10^-6 /K)。熱變形元件153的材料 包括金屬或非金屬，其中非金屬例如是高分子聚合物，如尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)或其它合適材料。熱變形元件153可由至少一線形熱變形元件、至少一片狀熱變形元件或其組合所組成。以片狀熱變形元件來說，熱變形元件153呈圓形或矩形片狀，其中間具有一貫孔供固定桿141通過。

請參照第5圖，其繪示第4圖中沿方向5-5’的剖視圖。蓋體140具有二T型滑動槽142(第5圖僅繪示單個)，撓性結構152之二端各具有T型滑動部1523，其可滑動地設於對應之T型滑動槽142內。由於T型結構，使撓性結構152不易從T型滑動槽142脫離。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。

4’‧‧‧局部

100‧‧‧發光裝置

110‧‧‧發光二極體

120‧‧‧波長轉換層

130‧‧‧基座

131‧‧‧容置空間

140‧‧‧蓋體

141‧‧‧固定桿

142‧‧‧T型滑動槽

150‧‧‧反射裝置

151‧‧‧反射角調整機構

1511‧‧‧第一桿件

1512‧‧‧第二桿件

1514‧‧‧滑動部

152‧‧‧反射結構

1521‧‧‧撓性結構

1522‧‧‧反射片

1523‧‧‧T型滑動部

153‧‧‧熱變形元件

D1、D2‧‧‧外徑

L‧‧‧標準光

L1‧‧‧第一波長光線

L11、L12‧‧‧第一波長光線

L2‧‧‧第二波長光線

第1圖繪示依照本發明一實施例之發光裝置的剖視圖。

第2圖繪示第1圖之反射裝置收縮的剖視圖。

第3圖繪示第1圖之反射裝置擴張的剖視圖。

第4圖繪示第1圖之局部4’的放大示意圖。

第5圖繪示第4圖中沿方向5-5’的剖視圖。

4’‧‧‧局部

100‧‧‧發光裝置

110‧‧‧發光二極體

120‧‧‧波長轉換層

130‧‧‧基座

131‧‧‧容置空間

140‧‧‧蓋體

150‧‧‧反射裝置

L‧‧‧標準光

L1‧‧‧第一波長光線

L11、L12‧‧‧第一波長光線

L2‧‧‧第二波長光線

Claims (10)

1. 一種可改善色差的發光裝置，包括：一基座，具有一容置空間；一發光二極體，位於該基座底部上，發射出一第一波長光線；一波長轉換層，位於該基座底部且環繞著該發光二極體；一蓋體，位在該基座上以覆蓋該容置空間；以及一反射裝置，連接於該蓋體且位於該容置空間中之該發光二極體的上方，該反射裝置包括：一反射角調整機構，樞接該蓋體；一反射結構，具有一可收縮/擴張的反射角度，該反射結構樞接於該反射角調整機構上，部分該第一波長光線被該反射結構反射至該波長轉換層，並轉換產生一第二波長光線，而剩餘的該第一波長光線再與該第二波長光線混合組成一光譜；及一熱變形元件，連接於該反射角調整機構，該熱變形元件隨溫度變化而變形，進而帶動該反射角調整機構收縮/擴張該反射結構的該反射角度，使得不同溫度下該第一波長光線被反射至該波長轉換層的比例可以受到調控，進而調整剩餘該第一波長光線與該第二波長光線的比例，使在不同溫度下該第一波長光線與該第二波長光線所組成的該光譜維持在一標準色。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該反 射角調整機構包括：交叉配置之一第一桿件與一第二桿件，係樞接該蓋體及該反射結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該熱變形元件連接該蓋體、該第一桿件與該第二桿件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該反射結構包括：一撓性結構，係樞接於該反射角調整機構；以及一反射片，設於該撓性結構上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該撓性結構與該反射片呈V字形。
6. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該蓋體具有二T型滑動槽，該撓性結構之二端各具有一T型滑動部，各該T型滑動部可滑動地設於對應之該T型滑動槽內。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換層含黃色螢光粉。
8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該波長轉換層含紅色及綠色螢光粉。
9. 如申請專利範圍第7與8項中任一項所述之發光裝置，其中該發光二極體係藍光二極體。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該熱變形元件具有高熱膨脹係數。