[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一个可调变色温及演色性发光装置结构，特别针对于在光源本体上涂布三维胶体光子晶体薄膜形成一可调变色温及演色性发光装置结构。

背景技术

全球LED产业的发展以白光LED应用于照明市场为发展主轴，白光LED能让光源寿命较传统发光元件提高10倍以上，另外在发光效率方面也更为提升，而白光LED更可以解决废弃灯管所含汞的环保问题，尤其在环保光源日益受到重视后，白光LED已经成为开发环保光源的首要选择。

目前白光LED发光效率较传统白炽灯泡高出一倍以上，在台湾地区，假设白炽灯泡及日光灯完全被白光LED取代，每年可省下超过100亿度电力，大约是1座核能发电厂的年发电量。照明使用的白光LED，其演色性必须高于80，目前采用的方法为蓝光LED晶粒所发射蓝光与绿色(氮氧化物，如：Sr1-xSi2O2N2:Eu2+)、黄色(yttrium aluminum garnet,YAG)和红色(氮化物，如：Sr2Si5N8:Eu2+)荧光粉的激发光组合而成的白光，并依据不同颜色荧光粉的混合比例浓度来达到不同的色温和演色性；或是利用红、绿、蓝三种发光二极管调整其个别亮度来达到白光效果。

一般发光二极管主要包括一基底、一发光层以及至少一个电极，其中发光层由P型半导体、主动层以及N型半导体依序堆栈而成。当N型半导体与P型半导体之间因电位不同而形成一电位差时，N型半导体中的电子与P型半导体中的电洞则会在主动层结合而发出光线。

发光二极管的发光效率主要取决于主动层的量子效率(光生电子-空穴对数/入射光子数，即发光元件对光敏感性的精确测量)，以及发光二极管的光引出效率(extraction efficiency)。其中，量子效率的提升主要取决于主动层的半导体材料质量及其结构的组合，而光引出效率的提升则取决于从主动层发出的光线的有效利用率。

在LED照明设备中，一项重要的参数就是色温，这关系到LED灯光照明产品所显示的颜色特性，一般的灯具也都有色温的规格。色温高低计量单位是以凯氏刻度(Kelvin Scale)K为单位，在不同色温下使人对光有不同的感受，色温大致可分为三个区块，暖白光属低色温，范围在3400K以下，光色偏红使人有温暖的感觉，当采用低色温光源照射红色物品时，能使其表现更鲜艳；中色温范围在3400--6000K，由于光线柔和，使人有愉快、舒适及安详的感受，所以也称为中性色温；冷白光属高色温，范围则超过6000K，光色偏蓝，光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精神集中及不容易睡着。

降低色温的目的为使光线由户外高明亮度转换成室内温和舒适感。依目前技术，得到暖白光LED的色温的方法包括提高荧光粉浓度，如冷白光LED降为暖白光LED，则必需将绿色荧光粉提高为原来的一点五倍和红色荧光粉提高为原来的三倍以上，才能达到降低色温的要求，但此等方法不仅会增加成本，且会使白光发光效率大大降低；另若使用色温转换滤光片(Conversion Color Temperature Filter)，其色温转换滤光片亦会使白光发光效率大大降低。因此，如何有效任意降低光线的色温，且不必依靠提高荧光粉浓度，且仍可维持高发光效率为本发明探讨的重点。

发明内容

为解决先前技术中所提及，以提高荧光粉浓度降低色温的方式，不但使成本增加，且会使白光发光效率降低的问题，本发明的目的在于提供一种发光装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种发光装置，包括：一光源本体、一导线架、一LED晶粒、一齐纳二极管、一三维胶体光子晶体薄膜与一混体，其相对位置为将导线架置于光源本体底部、LED晶粒置于导线架上方、光源本体内部填充混体、三维胶体光子晶体薄膜置于光源本体的表面，至少一导线与LED晶粒及齐纳二极管作电性连接。