裝置有螢光體薄片的光源模板的製作方法
2023-10-07 03:48:34 1
專利名稱：裝置有螢光體薄片的光源模板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光源，特別是一種裝置有螢光體薄片的光源模板，在光源模板的表面上裝置有一層的螢光體薄片，以使混光為白光的均勻度易於控制。
背景技術：
已知的白光發光二極體，有應用到螢光體致光的技藝，典型結構如日商日亞化學工業股份有限公司申請的中國臺灣公告號第383508號「發光裝置及顯示裝置」，它將螢光體包覆在藍光LED上，其缺點為每一顆LED上的螢光體的量及成份難以控制完全的均勻，在製程上較為困難，因此每一顆白光發光二極體所混出的白光演色性均略有差異。尤其它缺少了一顆紅色光源LED，因此白光的演色性質量較差。
本發明人所申請的臺灣發明專利公告號第I228837號「發光裝置」是一白光發光二極體，它利用了藍光及紅光二顆發光晶粒(LED)做為二光源，螢光層膠合覆接於藍光晶粒及紅光晶粒上，螢光層被藍光光源激發出一綠色的光，該綠光與藍、紅光混合，以形成白光。
該發光裝置實施於光源模板上時，即螢光層包覆在藍光及紅光LED上時，每一顆白光發光二極體上的螢光體的量及成份難以控制完全相同以及填充螢光體的製程上操作較為麻煩，因此每一顆白光發光二極體所混出的白光演色性較難控制於同一。
此外，螢光層在長期光、熱的作用下，容易變質，螢光層化學元素變質後，乃導致激發光波長難以控制於綠色的波長，混合光所定義的白光的演色性差，此時內含藍光及紅光晶粒的白光發光二極體乃形同報廢而必須換新一顆的白光發光二極體。
發明內容
本實用新型的主要目的是提供一種裝置有螢光體薄片的光源模板，使光源模板所產生的混合光(白光)的演色均勻性更佳。
本實用新型的上述目的是這樣實現的，一種裝置有螢光體薄片的光源模板，其中電路板的表面上焊接有複數藍光晶粒及紅光晶粒；透明膠層將藍光晶粒及紅光晶粒包覆封裝；表面具有螢光層的螢光體薄片覆接於藍光晶粒及紅光晶粒的上方。
本實用新型的技術效果是，螢光體薄片可組合或拆卸於光源模板，使新的螢光體薄片可輕易替換舊螢光體薄片，以維持白光長期的演色性質量。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1為本實用新型的另件立體分解圖；圖2為本實用新型螢光體薄片的斷面圖；圖3為本實用新型螢光體薄片再一實施例斷面圖；圖4為本實用新型螢光體薄片再一實施例斷面圖；圖5為本實用新型的局部斷面圖；圖6為本實用新型再一實施例局部斷面圖；圖7為本實用新型再一實施例局部斷面圖；圖8為本實用新型再一實施例局部斷面圖；圖9為本實用新型再一實施例局部斷面圖；圖10為本實用新型再一實施例的另件立體分解圖。
附圖標記說明電路板100；凸框邊120；藍光晶粒10；紅光晶粒20；透明膠層40；螢光體薄片50；塑料薄膜51；粘膠層52；螢光層53；表面55；光反射蓋60；凹槽61；正極接腳62；負極接腳64；空間70；間距L；藍光B；紅光R；激發光G；白光W。
具體實施方式
如圖1、圖5、圖8所示，本實用新型所提供的裝置有螢光體薄片的光源模板包括電路板100，其表面上焊接有複數的藍光晶粒10及紅光晶粒20；
透明膠層40，將藍光晶粒10及紅光晶粒20上包覆封裝；表面55，其具有螢光層53的螢光體薄片50覆接於藍光晶粒10及紅光晶粒20的上方。
如圖1、圖6所示，電路板100周邊設有凸框邊120；螢光體薄片50內表面設有粘膠層52貼附於凸框邊120上，螢光體薄片50與透明膠層40之間呈透空的空間70。
其中圖2、圖3、圖4所示的螢光體薄片50包含透明的塑料薄膜51；具有均勻厚度的螢光層53，均勻塗覆於塑料薄膜51的一表面55上，該表面55包括塑料薄膜51的上表面或下表面；粘膠層52，均勻塗覆於塑料薄膜51的下表面上。
其中螢光體薄片50上的螢光層53的平均厚度被控制於0.01mm～0.2mm；透明的塑料薄膜51平均厚度被控制於0.1mm～1.0mm。
其中，如圖9所示，藍光晶粒10與紅光晶粒20裝置於同一個光反射蓋60的凹槽61中，光反射蓋60的正極接腳62及負極接腳64焊接於電路板100上；透明膠層40填充於凹槽61；螢光體薄片50的粘膠層52粘附於凸框邊120上。
其中如圖7所示，藍光晶粒10與紅光晶粒20分別各自獨立裝置於光反射蓋60(60)的凹槽61中，二個光反射蓋60(60)的正極接腳62及負極接腳64焊接於電路板100上，二個光反射蓋60的間距L控制在1mm以內；透明膠層40填充於二個光反射蓋60(60)的凹槽61及電路板100的表面上；螢光體薄片50的粘膠層52粘附於凸框邊120或透明膠層40的表面上。
其中螢光層53中的螢光粉可由鋁石榴石系(Yttrium Aluminium Garnet)或矽酸鹽類(SmOn4-)或硼酸鹽類(BxOy3-)材質構成。
其中螢光層53中的螢光粉的材質可由下列組合物的一種或二種或三種的組合來選用螢光粉是鈰元素致活且含Y與Al的鋁石榴石系(YAG:Ce3+)；螢光粉是銪元素致活的石榴系(YAG:EU2+/3+)；
螢光粉是鋱(Terbium)元素致活的石榴系(YAG:Tb3+)。
如圖2所示的本實用新型的螢光體薄片50的一個實施例斷面圖，螢光體薄片50的螢光層53均勻塗覆於透明的塑料薄膜51上方的表面55上，透明的粘膠層52均勻塗覆於塑料薄膜51的下表面，粘膠層52可貼附於凸框邊120或透明膠層40的表面上(如圖5所示)。如圖3所示的螢光體薄片50的另一個實施例斷面圖，螢光體薄片50的螢光層53位於透明塑料薄膜51下方的表面55上，而透明的粘膠層52再塗覆於螢光層53的下表面上，如圖7所示係指圖3的螢光體薄片50實施於電路板100上，其中粘膠層52可貼覆於電路板100周邊的凸框邊120上或透明膠層40的表面上。
如圖4所示係指螢光體薄片50的再一個實施例斷面圖，是指粘膠層52以框邊的形狀位於塑料薄膜51下方的表面上，粘膠層52可貼附於凸框邊120上(如圖6所示)。如圖2～圖4所示，指螢光體薄片50的螢光層53、粘膠層52分布於塑料薄膜51的各種實施方式，均為本實用新型有效的實施例，其中塑料薄膜51的上、下表面均被定義為主要供貼附的表面55，為同一標號。
如圖5所示的二個光反射蓋60(60)與螢光體薄片50相粘貼的局部斷面圖，光反射蓋60的凹槽61填充均勻透明膠層40(40)，以將二反射蓋60(60)中的藍光晶粒10及紅光晶粒20封裝，螢光體薄片50的粘膠層52可貼附於凸框邊120或透明膠層40(40)表面上，藍光晶粒10與紅光晶粒20分別裝置於各自獨立的光反射蓋60的凹槽61中，二光反射蓋60(60)的正極接腳62及負極接腳64受電源導通作用，電力乃驅動藍光晶粒10(Chip)及紅光晶粒20(Chip)同步發出藍光B及紅光R並由透明膠層40透射出，由於粘膠層52系透明狀，塑料薄膜51也是透明狀，因此藍光B及紅光R乃經由透明膠層40透射出粘膠層52及塑料薄膜51外，進而作用於螢光層53，其中主要是透過藍光B來激發螢光層53，使螢光層53被激發出激發光G，被定義為綠光(波長介於510～570nm)，藍光B與紅光R及激發光G三光波長的混合乃可得白光W顯現，並從螢光體薄片50向外透射出；此時一功效被達成，即螢光層53材質系以極均勻的厚度分布在塑料薄膜51上，所得激發光G波長極為均勻而穩定，因此所得的白光W演色性質量均勻性有效被控制，尤其粘膠層52可選擇貼附凸框邊120或透明膠層40的表面上，非完全緊密的粘結，故當螢光體薄片50長期使用，其化學元素有變質而致白光W的演色性不佳的時候，則使用者只要將整片螢光體薄片50向上施力剝離，則粘膠層52可被撕離於凸框邊120或透明膠層40上，再將新的螢光體薄片50貼附於凸框邊120或透明膠層40表面上，藉此可達成新螢光體薄片50替代舊螢光體薄片50的目的，使白光W的演色性長期保持於穩定的狀態。
圖6是貼附於電路板100上的另一實施例，即將圖4的螢光體薄片50貼附於電路板100上，其中粘膠層52以框邊的形狀分布於塑料薄膜51的內表面上，粘膠層52粘貼於凸框邊120上，螢光體薄片50與二光反射蓋60(60)之間形成透空空間70，藍光B及紅光R透過空間70及塑料薄膜51，使藍光B作用於螢光層53上，以激發出激發光G，進一步使藍、紅、激發光(B、R、G)混合為白光W並透射出，本實施例主要優點為粘膠層52施力剝離於凸框邊120快速而便捷，對於新、舊螢光體薄片50的更換較為方便，其中圖6揭露了二個光反射蓋60(60)其內凹槽61(61)分別裝置了藍光晶粒10及紅光晶粒20，透明膠層40填充於凹槽61(61)中。
圖7所示的將圖3的螢光體薄片50貼附於電路板100上方的斷面圖，此實施例主要將螢光層53分布於透明薄膜51的下表面，因此二光源藍光B及紅光R經由透明膠層40及透明的粘膠層52透射出，其中主要以藍光B激發螢光層53使螢光層53激發出激發光G，激發光G與藍光B及紅光R從塑料薄膜51透射出並混合為白光W。只要施力將螢光體薄片50做剝離於凸框邊120/透明膠層40的動作，則粘膠層52可被剝分離於透明膠層40的表面或上方上，達新、舊螢光體薄片50的更換目的。
如圖8所示，藍光晶粒10及紅光晶粒20直接裝置於電路板100上，其正、負極接腳62、64直接焊接於電路板100上，藍、紅光晶粒10、20上封裝有透明膠層40，螢光體薄片50的粘膠層52貼附於透明膠層40的表面上，二光源藍光B及紅光R通過透明膠層40及塑料薄膜51並藉藍光B激發螢光層53，使白光W在螢光層53外透射出。這個實施例在沒有光反射蓋60及透明膠層40的狀況下，亦可達成白光W的顯現，同時可做新、舊螢光體薄片50(50)的更換。
如圖9所示，藍光晶粒10與紅光晶粒20被裝置在單一的光反射蓋60的一凹槽61中，二光源藍光B、紅光R同步的在單一的光反射蓋60中發光，亦可在螢光體薄片50外形成白光W者，同時可做新、舊螢光體薄片50(50)的更換。
如圖2～圖4所示，本實用新型的螢光層53的厚度被控制於0.01mm～0.2mm之間，塑料薄膜51其厚度被控制於0.1mm～1.0mm之間，因此就螢光體薄片50而言整體厚度薄，而且就製造而言可利用印刷技術或其它塗覆技術來達成，可大量生產，而且螢光層53的厚度可均勻的被控制。
如圖5～圖8所示，間距L均可被控制在較短的距離，本案較佳的實施例為1mm，在此間距L的控制下，藍光B與紅光R的混合均勻性保持在穩定狀態。
圖10所示，本實用新型的電路板100非限制於長條狀，亦可被設計為較大面積的長方形或四方形狀，因此依據電路板100形狀變化，可實施於掃描儀、液晶銀幕用的光源模板及其它照明設備使用。
綜上所述，本實用新型將螢光體薄片50實施於光源模板上，使達成白光(混合光)的演色性佳，以及新、舊螢光體薄片50可更換的目的。
權利要求1.一種裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於電路板的表面上焊接有複數藍光晶粒及紅光晶粒；透明膠層將藍光晶粒及紅光晶粒包覆封裝；表面具有螢光層的螢光體薄片覆接於藍光晶粒及紅光晶粒的上方。
2.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，電路板周邊設有凸框邊；螢光體薄片內表面設有粘膠層貼附於凸框邊上，螢光體薄片與透明膠層之間呈透空的空間。
3.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，螢光體薄片包含透明的塑料薄膜；具有均勻厚度的螢光層均勻塗覆於塑料薄膜的一表面上，該表面包括塑料薄膜的上表面或下表面；粘膠層均勻塗覆於塑料薄膜的下表面上。
4.依據權利要求3所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，螢光體薄片上的螢光層的平均厚度為0.01mm～0.2mm；透明的塑料薄膜平均厚度為0.1mm～1.0mm。
5.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，藍光晶粒與紅光晶粒裝置於同一個光反射蓋的凹槽中，光反射蓋的正極接腳及負極接腳焊接於電路板上；透明膠層填充於凹槽；螢光體薄片的粘膠層粘附於凸框邊上。
6.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，藍光晶粒與紅光晶粒分別各自獨立裝置於光反射蓋的凹槽中，二個光反射蓋的正極接腳及負極接腳焊接於電路板上，二個光反射蓋的間距在1mm以內；透明膠層填充於二個光反射蓋的凹槽及電路板的表面上；螢光體薄片的粘膠層粘附於凸框邊或透明膠層的表面上。
7.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，螢光層中的螢光粉由鋁石榴石系或矽酸鹽類或硼酸鹽類材質構成。
8.依據權利要求1所述的裝置有螢光體薄片的光源模板，其特徵在於，螢光層中的螢光粉的材質可由下列組合物的一種或二種或三種的組合構成螢光粉是鈰元素致活且含Y與Al的鋁石榴石系；螢光粉是銪元素致活的石榴系；螢光粉是鋱元素致活的石榴系。
專利摘要本實用新型是一種裝置有螢光體薄片的光源模板，其中電路板的表面上焊接有複數藍光晶粒及紅光晶粒；透明膠層將藍光晶粒及紅光晶粒包覆封裝；表面具有螢光層的螢光體薄片覆接於藍光晶粒及紅光晶粒的上方。本實用新型的螢光體薄片可組合或拆卸於光源模板，使新的螢光體薄片可輕易替換舊螢光體薄片，以維持白光長期的演色性質量。
文檔編號H01L25/075GK2821874SQ20052001577
公開日2006年9月27日 申請日期2005年4月28日 優先權日2005年4月28日
發明者李坤錐, 朱哲男 申請人:優佰利股份有限公司