[发明专利]波长转换结构及其制造方法以及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种波长转换结构及其制造方法以及包含此波长转换结构的发光装置，特别涉及一种具有高光取出效率(Light Extraction Efficiency)的波长转换结构及其制造方法以及包含此波长转换结构的发光装置。

背景技术

近年来，由于能源问题逐渐受到重视，因而发展出许多新式的节能照明工具。其中，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有发光效率高、耗电量少、无汞及使用寿命长等优点，成为极被看好的下一代照明工具。

就照明用的白光LED而言，LED芯片与荧光粉搭配运用，利用蓝光LED芯片所产生的蓝光，激发YAG(Yttrium Aluminum Garnet，Y₃Al₅O₁₂)黄色荧光粉产生黄光，再将二者混合而形成白光。

其中常见的荧光粉涂布方法包含敷型涂布(Conformal Coating)及分离式荧光粉(Remote Phosphor)二种。敷型涂布系将荧光粉直接涂布于LED芯片上形成荧光粉层。由于是直接涂布于LED芯片之上，此种做法具有厚度较均匀的优点。但是由于LED芯片及载板会吸收荧光粉层所发出的光，因此整体发光效率便会降低。另外，由于荧光粉系与LED芯片直接接触，在LED芯片于操作时产生100℃至150℃的高温的情形下，荧光粉层会因此逐渐变质退化，而影响其转换效率。

分离式荧光粉的做法，就是为了解决上述敷型涂布的问题。分离式荧光粉的LED发光装置的荧光粉层系与LED芯片分开，因此，可以尽量避免荧光粉层所发出的光直接被LED芯片吸收。也由于荧光粉层系以远离LED芯片的方式设置，荧光粉层中的荧光粉较不易因LED芯片操作时的高温而退化。

荧光粉粒子接收来自LED芯片的光后，会受到激发并产生另一种颜色的光。然而，荧光粉粒子所激发产生的光线，乃是朝向所有方向，包括向内传递的光线，因此降低发光效率。

发明内容

根据本发明的实施例，一种波长转换结构，包含：第一荧光粉层，包括多个第一荧光粉颗粒；以及第二荧光粉层，位于该第一荧光粉层上，包括多个第二荧光粉颗粒，其中该第二荧光粉颗粒的平均粒径不相同于该第一荧光粉颗粒的平均粒径。

根据本发明的实施例，一种波长转换结构的制造方法，包含：形成第一荧光粉层，包括多个第一荧光粉颗粒；形成第二荧光粉层于该第一荧光粉层之上，包括多个第二荧光粉颗粒，其中该第二荧光粉颗粒的平均粒径不相同于该第一荧光粉颗粒的平均粒径。

根据本发明的实施例，一种发光装置，包含：载板；发光元件，设置于该载板之上；波长转换结构，位于该发光元件上，该波长转换结构包含：第一荧光粉层，包括多个第一荧光粉颗粒；以及第二荧光粉层位于该第一荧光粉层上，包括多个第二荧光粉颗粒，其中该第二荧光粉颗粒的平均粒径不相同于该第一荧光粉颗粒的平均粒径。

附图说明

图1为本发明第一实施例的波长转换结构示意图；

图2为波长转换结构的电子显微镜照片；

图3为本发明发光装置的示意图。

具体实施方式

以下，将搭配图式就本发明的优选实施例加以详细说明。所列出的实施例系用以使本发明所属技术领域中具有通常知识者得以明了本发明的精神。本发明并不限定于所列出的实施例，而亦可使用其他做法。在本说明书的图式中，宽度、长度、厚度及其他类似的尺寸会视需要加以放大，以方便说明。在本说明书的所有图式中，相同的元件符号系代表相同的元件。

此处特别需要加以说明的是，当本说明书描述元件或材料层设置于或连接于另一元件或另一材料层上时，其可以直接设置或连接于另一元件或另一材料层之上，或者间接地设置或连接于另一元件或另一材料层之上，也就是二者之间再夹杂其他元件或材料层。相反地，若是本说明书描述元件或材料层直接地设置或连接于另一元件或另一材料层之上时，即表示二者之间没有再设置其他元件或材料层。

图1所示为本发明优选实施例的波长转换结构的示意图。波长转换结构10，包括：导电基板101、第一荧光粉层102、第二荧光粉层103和胶材层104。第一荧光粉层102形成于导电基板101之上，由第一荧光粉颗粒所组成，且第一荧光粉颗粒之间具有空隙。第二荧光粉层103形成于第一荧光粉层102之上，由第二荧光粉颗粒所组成，第二荧光粉颗粒之间具有空隙。胶材层104由胶材填入第一荧光粉层102和第二荧光粉层103的荧光粉颗粒空隙中所形成。