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TWI402882B - 發光元件 - Google Patents

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TWI402882B
TWI402882B TW097108261A TW97108261A TWI402882B TW I402882 B TWI402882 B TW I402882B TW 097108261 A TW097108261 A TW 097108261A TW 97108261 A TW97108261 A TW 97108261A TW I402882 B TWI402882 B TW I402882B
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Jenn Wei Mii
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Jenn Wei Mii
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Description

發光元件
本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種配置全介電質光學多層薄膜，尤其是具寬反射角度之長波通光學濾光膜層(Wide AOI(Angle of Incidence)Reflectance Longwave Pass Filter)之發光元件，以下簡稱寬反射角長波通膜層(Wide AOI Reflectance LPF)。
隨著科技的進步，如日光燈管、電燈泡與螢光燈管等發光元件已被大量使用於日常生活當中。而如何提高發光元件之發光效率與光學均勻度以滿足使用者的需求，乃是當今研究發展的重要方向。
圖1為習知之一種發光元件的截面圖，而圖1A為圖1之發光元件的局部放大示意圖。請參考圖1、1A，習知之發光元件100包括透明封閉管體110、汞氣(Hg)120以及螢光層130，其中汞氣120是配置於透明封閉管體110中，而螢光層130是塗佈於透明封閉管體110的內側壁112上。此外，螢光層130是由許多顆粒狀之螢光顆粒130a所堆疊而成，而螢光層130可再區分為表層螢光層132與底層螢光層134。
當汞氣120被高電壓激發後會放出紫外光源122而照射於螢光層130上，而螢光層130之螢光顆粒130a被紫外光源122激發後會放出可見光源124，且可見光源124會穿過透明封閉管體110而照射至外界。
然而，由於紫外光源122在通過螢光層130時能量會衰減，因而會造成位於表層螢光層132之螢光顆粒130a’與位於底層螢光層134之螢光顆粒130a”所受到的激發程度不同。如此會使得螢光顆粒130a’、130a”所發出的可見光源124’、124”強度不同，而造成可見光源124”整體亮度比可見光源124’亮度較差。
而且，由於螢光層130是由結晶之細微螢光顆粒130a堆積而成，紫外光源122難免會從螢光顆粒130a之間的微小縫隙漏出，而導致產生些與浪費並降低能源利用率。
此外，由於螢光層130並非良好的透明體，所以螢光顆粒130a’所放出的可見光源124’必須要再穿越底層螢光層134後，才能照射至外界。如此即會造成可見光源124’亮度下降，使得發光元件200整體發光效率不佳，所以若能將螢光層130的厚度變薄，且又能充分吸收紫外光源122，將能改善發光效率。
圖1B為習知之另一種發光元件的局部放大示意圖。請參考圖1B與圖1A，圖1B之發光元件100a與圖1A之發光元件100相似，其差別在於發光元件100a之螢光層130’厚度較發光元件100之螢光層130厚度為薄。在塗佈製作螢光層130’時，由於螢光層130’整體厚度較薄，雖然透明度會改善，但是螢光顆粒130aa會有堆疊不密，以致於有些區域未能覆蓋之情形。
如此會使得許多紫外光源122’直接穿出螢光層130而浪費掉，造成亮度不佳。如果此時能夠將被浪費的紫外光源122’予以反射回來加以利用，則可因透光度(螢光層130’整體厚度較薄)好且紫外光源122又能充分利用，而使發光效率得以大幅改善。
圖2為習知之再一種發光元件的截面圖。請參考圖2，習知之發光元件200包括透明封閉管體210、汞氣220、螢光層230以及反射層240，其中汞氣220是配置於透明封閉管體210中。透明封閉管體210具有下半內側壁212與上半內側壁214，而反射層240是配置於下半內側壁212上，且螢光層230是塗佈於反射層240上。
當汞氣220放出紫外光源222(222’)而照射於螢光層230上後，螢光層230會被激發而放出可見光源224。部分可見光源224’可直接通過上半內側壁214向上穿越透明封閉管體210而照射至外界，且部分可見光源224”會被反射層240反射後再向上穿越透明封閉管體210。
儘管發光元件200是以螢光層230表層發光為主，且部分可見光源224’不需穿透螢光層230便直接照射至外界，以使得發光元件200整體亮度稍有增加。但是由於螢光層230僅塗佈半周圓，使得部份向上的紫外光源222”無法照射到螢光層230而發光，造成能量無故損失而降低發光元件200的能源有效利用率。
有鑑於此，本發明之目的是提供一種發光元件，具有較佳的發光效率與較佳的亮度均勻性。
為達上述或是其他目的，本發明提出一種發光元件，包括透明封閉殼體、電激發光氣體、第一激發光層以及第一全介電質光學多層薄膜。透明封閉殼體具有相對之第一內側壁與第一外側壁以及相對之第二內側壁與第二外側壁，而電激發光氣體是配置於透明封閉殼體內，並適於提供紫外光源。一激發光層是配置於第一內側壁上，而第一全介電質光學多層薄膜是配置於第二內側壁上，其中第一激發光層適於吸收紫外光源以提供可見光源，而第一全介電質光學多層薄膜適於反射紫外光源，並使可見光源通過。
在本發明之一實施例中，上述之發光元件更包括第二激發光層，第二激發光層是配置於第一全介電質光學多層薄膜或第二內側壁上，且第二激發光層較第一全介電質光學多層薄膜鄰近電激發光氣體。
在本發明之一實施例中，上述之發光元件更包括第二介電質光學膜層，第二介電質光學膜層是配置於第一激發光層或第一外側壁上，且第一激發光層較第二全介電質光學多層薄膜鄰近電激發光氣體。
在本發明之一實施例中，上述之發光元件更包括第一反射層，第一反射層是配置於第一激發光層、第一外側壁或第二全介電質光學多層薄膜上，而第一激發光層較第一反射層鄰近電激發光氣體，且第二全介電質光學多層薄膜較第一反射層鄰近電激發光氣體。
在本發明之一實施例中，上述之發光元件更包括一透明封閉外罩，而透明封閉殼體是配置於透明封閉外罩內，且透明封閉外罩具有相對之一第三內側壁與一第三外側壁，又第三內側壁與第一內側壁是位於同側。
在本發明之一實施例中，上述之發光元件更包括一第二反射層，第二反射層是配置於第三內側壁或第三外側壁上。
綜上所述，在本發明之發光元件中，由於全介電質光學多層薄膜可將紫外光源反射回透明封閉殼體以照射激發光層放出可見光源，如此可大幅提昇發光元件的發光效率與能源利用率。此外，由於激發光層為表層發光，因此發光元件具有較佳的亮度。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
 第一實施例
圖3A~3D為依據本發明第一實施例之四種發光元件的截面圖。請參考圖3A~3D，本發明之發光元件300a、300b、300c、300d相似，以下先對發光元件300a作說明。發光元件300a包括透明封閉殼體310、電激發光氣體320、第一激發光層330以及第一全介電質光學多層薄膜340。透明封閉殼體310具有相對之第一內側壁312與第一外側壁314以及相對之第二內側壁316與第二外側壁318，而電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310內，並適於提供紫外光源322。
承接上述，第一激發光層330是配置於第一內側壁312上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二內側壁316上，其中第一激發光層330適於吸收紫外光源322以提供可見光源324，而第一全介電質光學多層薄膜340適於反射紫外光源322，並使可見光源324通過。
具體而言，當電激發光氧體320被高電壓電子撞擊激發後會向周圍放出紫外光源322，而部分紫外光源322’會照射到第一激發光層330上。當第一激發光層330被紫外光源322’激發而放出可見光源324’後，可見光源324’可穿越第一全介電質光學多層薄膜340而照射至外界。
此外，部分紫外光源322”會照射到第一全介電質光學多層薄膜340上，而第一全介電質光學多層薄膜340會反射紫外光源322”以使紫外光源322”終能照射到第一激發光層330上。如此一來，紫外光源322”便可激發第一激發光層330放出可見光源324”以照射至外界。
由於本發明充分利用紫外光源322照射第一激發光層330以放出可見光源324，因此發光元件300a具有較佳的發光效率與能源利用率。此外，發光元件300a是以第一激發光層330表層發光為主，因此可提升發光元件300a整體亮度。
在本實施例中，第一全介電質光學多層薄膜340例如是以高低不同折射率之介電質材料(未繪示)重複堆疊組成。對應調整每一層介電質材料的厚度(如λ/4，λ為光源波長，或其他比例λ/a，a可為1至100，甚至更多)，以及選擇合適折射率之全介電質材料，可使第一全介電質光學多層薄膜340反射特定波段的光波，並讓特定波段的光波通過。
承接上述，第一全介電質光學多層薄膜340可由截止 濾光層(cut-off filter)中之長波通濾光層(long-pass filter)為代表，將紫外光源(380nm以下之特定紫外光波區域)高反射而讓可見光源(380nm~780nm或400nm~800nm)通過。對於紫外光源入射至第一全介電質光學多層薄膜340之入射角度是介於0°至90°高反射，使用上為±0°至90°高反射，所以第一全介電質光學多層薄膜340之反射紫外光源以及讓可見光源通過之工作角度亦是愈大愈好。
一般而言，干涉性之濾波膜層其工作角度很小，光源在0°角度入射時工作角度最多±0°至15°，為了達成工作角度大，可以堆疊不同截止波段之長波通膜層以延伸反射(截止)波段，從0°角度(垂直入射)增大角度如15°、45°、60°等。但會產生藍位移(Blue shift)，也就是說切點(cut-on point)會向短波移動，而曲線亦不陡了，不過只要以380nm至400nm間做為起點，而工作點如汞主波長253.7nm與380nm或400nm之間可做出0~90°入射角(Angle of Incidence,AOI)之高反射截止波段(stop band)之長波通膜層，其中鍍膜之高折射率材料以二氧化鉿(HfO2,Hafnium dioxide)為主，低折射率材料以二氧化矽(SiO2,Silicon dioxide)為主，亦可使用如氟化鎂MgF2或其他材料，以上熟知此項技藝者所當可理解而不再贅述。
此外，可視光亦可高透過率(外加AR在另一面)，而可視光(波長介於380nm~780nm或400nm~800nm)之透過角度亦可達到±0°至85°。
再者，第一全介電質光學多層薄膜340進一步可為全角度之鍍膜(Omni-directional Coating)，並以全角度之長波 通濾光膜層(Omni-directional Longwave Pass Filter)為代表。
在本實施例中，第一激發光層330例如為螢光層，不過本發明並不限定第一激發光層330的種類。舉例而言，第一激發光層330亦可為磷光層或是由其他合適的激發光材質所組成。
此外，第一激發光層330可同時包括紅光、綠光以及藍光螢光之三波長(Tri-phosphors)螢光層。當第一激發光層330被紫外光源322激發即會放出對應之紅光、綠光以及藍光以混成均勻的白光。不過，第一激發光層330亦可僅具有單光螢光顆粒以放出單色可見光源324，或是搭配不同顏色的螢光顆粒以混合出各種顏色之可見光源324。
值得注意的是，本發明並不限定第一激發光層330的厚度。舉例而言，第一激發光層330可如螢光層130(如圖1A所示)具有較厚的厚度，或是如螢光層130’(如圖1B所示)具有較薄的厚度，端看實際設計時的需求而定。不同的紫外光強度會對應有一最佳之螢光膜厚，一般傳統式360°內周面之鍍螢光層之厚度，以低壓汞燈為例，其平均厚度為15μm~30μm，而本發明若單一面之鍍螢光層平均厚度可從40μm至2mm厚，以便充分吸收而不浪費紫外光。
承接上述，習用的低壓汞燈製造廠商為了要達到燈管最大的光輸出量，就一直在要螢光層塗佈的很薄而又能充份吸收紫外光的最佳組合中調整。時至今日，即使是最佳的日光燈產品，只要拿著未上電源的單管，置於眼睛與天花板上已亮的光源看，就知道多麼地擋光了，可視光線的 阻擋率還是相當的大，為此，螢光層的塗佈已經很薄了，一般其平均厚度約為15μm~30μm之間，這種為了達到螢光層的透明度增加而未能完全充分吸收紫外光的折衷做法也是無奈的。現在本發明提供了一種不會擋光又能充份吸收紫外光的發明，即螢光表層發光之結構，其螢光層(第一激發光層)可以很厚而充份吸收紫外光的設計，其厚度可由習知之15μm~30μm提高到40μm~2mm以適應不同的紫外線強度。
在本實施例中，電激發光氣體320例如為汞氣，而汞氣所放出紫光光源322的主波段為253.7nm，而副波段僅為約主波段1/7強度之184.9nm，所以若紫外光源的高反射波段可涵蓋從250nm至380nm或400nm之間，而使380nm至780nm或400nm至800nm波段之可視光源通過的長波通濾波鍍膜即可應用於此。此外，使用二氧化鉿HfO2之高折射率搭配低折射率如二氧化矽SiO2、氟化鎂MgF2以及氟鋁化鈉(Na3AlF6)等之材料即可完成如圖3E~3G之全角度長波通濾波膜層。
具體而言，圖3E~3F繪示在不同波長光源下對第一實施例之第一全介電質光學多層薄膜之反射率的實驗模擬圖，而圖3G更針對253.7nm波長光源繪示出不同入射角度下對第一實施例之第一全介電質光學多層薄膜之反射率的實驗模擬圖，其中第一全介電質光學多層薄膜乃為前述以二氧化鉿HfO2與二氧化矽SiO2交互堆疊32層薄膜之結構。
請參考圖3E、3F，無論光源是垂直入射(0°)或是斜向入射(30°、45°、60°)至第一全介電質光學多層薄膜340，可見光源324(波長大於380nm)的反射率均約略在5%以下(亦即穿透率大於95%)，而紫外光源322(波長小於380nm)的反射率便會急速上昇，特別是在253.7nm的波長頻段(汞的主波段)，其反射率(入射角0°~90°)會高達95%以上。
所以，第一全介電質光學多層薄膜340是具寬反射角度，亦即第一全介電質光學多層薄膜340反射紫外光源322而讓可見光源322通過的特性不僅限定在垂直入射，在高角度入射時仍具有此良好的性質，藉此可進大幅提升發光元件300a的效能。
由於本實施例之電激發光氣體320汞氣，而汞氣所放出紫光光源322的主波段為253.7nm(約佔總能量之80%以上)，因此圖3G特別再以253.7nm波長之光源進行解說。請參考圖3G，無論253.7nm波長之紫外光源以何種角度入射第一全介電質光學多層薄膜340，其反射率均高達平均約97%以上。因此以汞氣(電激發光氣體)搭配二氧化鉿與二氧化矽交互堆疊薄膜(第一全介電質光學多層薄膜)之組合確實可大幅提升發光元件300a的效能。
本發明亦不限定鍍膜之方式以紫外光反射鏡或再加上可視光穿透加強之抗反射鍍膜或其他方式之干涉性介電質鍍膜，只要可達到反射紫光光而能穿透過可見光者皆為本發明範圍內。此外，所謂紫外光亦非指單一波長，可堆疊不同波長之反射區或加大角度之反射膜層均可。
不過本發明亦不限定電激發光氣體320種類，舉例而言，電激發光氣體320亦可由氦氣(He)、氖氣(Ne)、氙氣(Xe)以及其他合適氣體所組成。當電激發光氣體320為氖氙混和氣體時，其所放出紫光光源322的主波段為147nm，而副波段延伸至173nm。如此一來，紫光外源的反射波段約在140nm至200nm之間，而讓380nm至780nm波段之可視光源通過。
此外，透明封閉殼體310例如是由玻璃、石英玻璃、可透紫外光材質或是其他透明材質所構成，而本發明並不予以限定。
請再參考圖3A~3D，發光元件300b、300c、300d與發光元件300a相似，其差別在於第一激發光層330與第一全介電質光學多層薄膜340的配置位置不同。在圖3B中，第一激發光層330是配置於第一內側壁312上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二外側壁318上。在圖3C中，第一激發光層330是配置於第一外側壁314上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二內側壁316上。在圖3D中，第一激發光層330是配置於第一外側壁314上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二外側壁318上。
類似前述理由，發光元件300b、300c、300d亦具有較佳的發光效率與能源利用率。熟悉此項技藝者當可依據實際製作時的需求，調整第一激發光層與第一全介電質光學多層薄膜的配置位置與面積比例，惟其仍屬本發明之範疇內。
為進一步提昇發光元件的光學特性，本發明更可對前述實施例之發光元件300a、300b、300c、300d再進行改良。以下將搭配圖示作詳細的說明。此外，為求說明方便，相同功效的構件仍沿用相同的標號。
第二實施例
圖4A為依據本發明第二實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖4A，本實施例之發光元件400a與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，其差別在於發光元件400a更包括第二激發光層430，而第二激發光層430是配置在第一全介電質光學多層薄膜340上，且第二激發光層430較第一全介電質光學多層薄膜340鄰近電激發光氣體320。具體而言，第一全介電質光學多層薄膜340是配置在第二激發光層430與第一內側壁316之間。
承接上述，第二激發光層430可與第一激發光層330為相同的材質，以進一步提升發光元件400a的發光亮度。在本實施例中，第二激發光層430的厚度較第一激發光層330的厚度為薄，如此即可避免可見光源324在穿越第二激發光層430時損失能量。不過，本發明亦不限定第二激發光層430的厚度，且第一激發光層330與第二激發光層430的厚度亦是由實際需求設計時而決定。
值得注意是，本實施例中增設第二激發光層430的概念並不僅限於發光元件300a(如圖3A所示)，其同樣適用改良發光元件300b、300c、300d(如圖3B、3C、3D所示)。以下將對發光元件300b的改良配置搭配圖示進行說明，熟悉此項技藝者當可參照說明輕易延伸至發光元件300c、300d。
圖4B~4C為依據本發明第二實施例之另兩種發光元件的截面圖。請參考圖4B~4C，本實施例之發光元件400b、400c與前述實施例之發光元件300b(如圖3B所示)相似，其差別在於發光元件400b、400c更包括第二激發光層430。
在圖4B中，第二激發光層430是配置於第二內側壁316上，而第二激發光層430較第一全介電質光學多層薄膜340鄰近電激發光氣體320。附帶一提的是，發光元件400b之第一激發光層330與第二激發光層430的厚度相同，以具有較佳的發光品質。
在圖4C中，第二激發光層430是配置於第一全介電質光學多層薄膜340上。具體而言，第二激發光層430是配置於第一全介電質光學多層薄膜340與第二外側壁318之間。
值得注意的是，特別是在發光元件400c的製作過程上，可先將第一全介電質光學多層薄膜340鍍膜於獨立透明玻璃片310’上，並將第二激發光層430形成於第二外側壁318上後，再將第一全介電質光學多層薄膜340緊靠於第二激發光層430上。熟悉此項技藝者當可輕易推知，於此便不再多作說明。
為進一步提昇發光元件的光學特性，本發明更可對前述所有實施例之發光元件再進行改良。以下將搭配圖示作詳細的說明。
第三實施例
圖5A為依據本發明第三實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖5A，本實施例之發光元件500a與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，其差別在於發光元件500a更包括第二全介電質光學多層薄膜540，而第二全介電質光學多層薄膜540是配置在第一外側壁314上，且第一激發光層330較第二全介電質光學多層薄膜540鄰近電激發光氣體320。
承接上述，第二全介電質光學多層薄膜540可與第一全介電質光學多層薄膜340為相同的材質。當紫外光源322穿越第一激發光層330後，可被第二全介電質光學多層薄膜540反射回第一激發光層330，或再由第一全介電質光學多層薄膜340反射至第一激發光層330，以激發第一激發光層330放出可見光源324。
如此一來，本發明更充分利用紫外光源322以激發第一激發光層330放出可見光源324，因此發光元件500a的發光效率與能源利用率可更進一步被提昇。
值得注意是，本實施例中增設第二全介電質光學多層薄膜540的概念並不僅限於發光元件300a(如圖3A所示)，以下將再對發光元件300a、300c(如圖3A、3C所示)的改良配置搭配圖示進行說明。
圖5B~5C為依據本發明第三實施例之另兩種發光元件的截面圖。請參考圖5B~5C，本實施例之發光元件500b與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，發光元件500c與前述實施例之發光元件300c(如圖3C所示)相似，其差別在於發光元件500b、500c更包括第二全介電質光學多層薄膜540，其中第二全介電質光學多層薄膜540是配置於第一激發光層330上，而第一激發光層330較第二全介電質光學多層薄膜540鄰近電激發光氣體320。。
具體而言，在圖5B中，第二全介電質光學多層薄膜540是配置於第一激發光層330與第一內側壁312之間。在圖5C中，第一激發光層330是配置在第二全介電質光學膜層540與第一外側壁314之間。
如前所述的是，在發光元件500c的製作過程上，可先將第二全介電質光學多層薄膜540鍍膜於獨立透明玻璃片310’上，並將第一激發光層330形成於第一外側壁314上後，再將第二全介電質光學多層薄膜540緊靠於第一激發光層330上。
前述已以發光元件500a、500b、500c為例說明第三實施例增設第二全介電質光學多層薄膜540的概念，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將本實施例之概念輕易延伸至具有第一或第二實施例概念的所有發光元件，於此便不再贅述。
為進一步提昇發光元件的光學特性，本發明更可對前述所有實施例之發光元件再進行改良。以下將搭配圖示作詳細的說明。
第四實施例
圖6A為依據本發明第四實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖6A，本實施例之發光元件600a與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，其差別在於發光元件600a更包括第一反射層650，而第一反射層650是配置在第一激發光層330上，且第一激發光層330較第一反射層650鄰近電激發光氣體320。具體而言，第一反射層650是配置於第一激發光層330與第一內側壁312之間。
承接上述，第一激發光層330所放出之部分可見光源324會向下發散，而第一反射層650可將可見光源324以及紫外光源(未繪示)向上反射，以使可見光源324穿越第一全介電質光學多層薄膜340而照射至外界。如此一來，本發明更充分利用可見光源324以照射外界，因此發光元件600a的發光效率可更進一步被提昇。
在本實施例中，第一反射層650之材質例如為鋁，而第一反射層650可同時反射可見光源與紫外光源。不過本發明並不限定第一反射層650的材質種類，且第一反射層650亦可僅單獨反射可見光源或紫外光源。
值得注意是，本實施例中增設第一反射層650的概念並不僅限於發光元件300a(如圖3A所示)，以下將再對發光元件300a、300c(如圖3A、3C所示)的改良配置搭配圖示進行說明。
圖6B~6C為依據本發明第四實施例之另兩種發光元件的截面圖。請參考圖6B~6C，本實施例之發光元件600b與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，發光元件600c與前述實施例之發光元件300c(如圖3C所示)相似，其差別在於發光元件600b、600c更包括第一反射層650。
在圖6B中，第一反射層650是配置於第一外側壁314上，而第一激發光層330較第一反射層650鄰近電激發光氣體320。
在圖6C中，第一反射層650是配置於第一激發光層330上。具體而言，第一激發光層330是配置在第一反射層650與第一外側壁314之間。
如前所述的是，在發光元件600c的製作過程上，可先將第一反射層650鍍膜於獨立透明玻璃片310’上，並將第一激發光層330形成於第一外側壁314上後，再將第一反射層650緊靠於第一激發光層330上。
前述已以發光元件600a、600b、600c為例說明第四實施例增設第一反射層650的概念，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將本實施例之概念輕易延伸至具有第一~第三實施概念的所有發光元件。以下將再舉一例說明結合第三實施例之第二全介電質光學多層薄膜540以及四實施例之第一反射層650，而其餘均不再贅述。
圖6D為依據本發明第四實施例之再一種發光元件的截面圖。請參考圖6D，本實施例之發光元件600d與前述實施例之發光元件500a(如圖5A所示)相似，其差別在於發光元件600d更包括第一反射層650，而第一反射層650是配置在第二全介電質光學多層薄膜540上，且第二全介電質光學多層薄膜540較第一反射層650鄰近電激發光氣體320。具體而言，第二全介電質光學多層薄膜540是配置在第一反射層650與第一外側壁314之間。
需強調的是，當如發光元件600d同時包括第二全介電質光學多層薄膜540與第一反射層650時，本發明並不限定第一激發光層330、第二全介電質光學多層薄膜540與第一反射層650相對於第一內側壁312或第一外側壁314的位置。
換句話說，本發明僅要求第一激發光層330較第二全介電質光學多層薄膜540鄰近電激發光氣體320，且第二全介電質光學多層薄膜540較第一反射層650鄰近電激發光氣體320。熟悉此項技藝者當可輕易理解其配置方式，於此便不再贅述。
在前述多個實施例中，本發明更可配置透明封閉外罩以包圍透明封閉殼體，以下將再搭配圖示作詳細的說明。
第五實施例
圖7A為依據本發明第五實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖7A，本實施例之發光元件700a與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，其差別在於發光元件700a更包括透明封閉外罩760，而透明封閉殼體310是配置於透明封閉外罩760內，其中透明封閉外罩760可保護透明封閉殼體310不受外力碰撞，以減少發光元件700a因發生碰撞而損壞的情形。
另外，透明封閉殼體310若為可透過紫外光源之玻璃(如石英玻璃等)，其熱膨脹係數均很小，而一般之玻璃封著金屬其膨脹係數較大。若勉強為之，則因膨脹係數之差異而日久產生漏氣之現象而致一般石英管之壽命不長，此時可以普通高膨脹係數之玻璃作為透明封閉外罩760，即可與封著金屬配合封裝，而保品質壽命良好。
前述已以發光元件700a為例說明第五實施例增設透明封閉外罩760的概念，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將本實施例之概念輕易延伸至具有第一~第四實施例概念的所有發光元件，於此便不再贅述。
請再參考圖7A，透明封閉外罩760可具有相對之第三內側壁762與第三外側壁764，其中第三內側壁762是位於第一內側壁312的同側。此外，發光元件700a更可包括第二反射層750，而第二反射層750是配置於第三內側壁762上。不過，第二反射層750亦可配置於第三外側壁764上，端看設計上的需求而定。
附帶一提的是，對於透明封閉外罩760而言，本發明亦可將第三實施例之第二全介電質光學多層薄膜的概念進一步配置於透明封閉外罩760上。熟悉此項技藝者當可輕易推出，於此便不再贅述。
圖7B為圖7A之發光元件於不同角度的截面圖。請參考圖7B與7A，電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310內，並經由電極頭50與導線52施加高壓激發後放出紫外光源。在本實施例中，透明封閉殼體310可具有孔隙319，而發光元件700a更包括預備電激發光氣體320a，其中預備電激發光氣體320a是配置於透明封閉殼體310與透明封閉外罩760之間。
承接上述，當位於透明封閉殼體310內之電激發光氣體320漸漸消耗時，預備電激發光氣體320a可經由孔隙319進入透明封閉殼體310內部，藉此補充電激發光氣體320。
在本實施例中，發光元件700a可包括透明封閉外罩760，不過本發明亦可於透明封閉殼體310中再設置透明封閉內殼。以下將再另舉實施例並配合圖示說明。
第六實施例
圖8A為依據本發明第六實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖8A，本實施例之發光元件800a與前述實施例之發光元件300a(如圖3A所示)相似，其差別在於發光元件800a更包括透明封閉內殼870，而透明封閉內殼870是配置於透明封閉殼體310內，且電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310與透明封閉內殼870之間。
前述已以發光元件800a為例說明第六實施例增設透明封閉內殼870的概念，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將本實施例之概念輕易延伸至具有第一~第五實施例概念的所有發光元件，於此便不再贅述。
請再參考圖8A，發光元件800a更可包括第三全介電質光學多層薄膜840，而第三全介電質光學多層薄膜840是配置於透明封閉內殼870上。在本實施例中，第三全介電質光學多層薄膜840是配置於透明封閉內殼870之外側壁上，不過，第三全介電質光學多層薄膜840亦可配置於透明封閉內殼870之內側壁上，端看設計上的需求而定。
附帶一提的是，由於本實施例之發光元件800a之電激發光氣體320是在透明封閉殼體310與透明封閉內殼870之間激發放光，所以對於透明封閉內殼870而言，本發明亦可將第二實施例之第二激發光層的概念進一步配置於透明封閉內殼870上。此外，本發明更可配置預備電激發光氣體(未繪示)於透明封閉內殼870內以補充消耗的電激發光氣體320，熟悉此項技藝者當可輕易推出，於此便不再贅述。
另外，儘管前述實施例中，透明封閉殼體、透明封閉外罩與透明封閉內殼的形狀均為圓管狀，不過本發明並不限定透明封閉殼體、透明封閉外罩與透明封閉內殼的形狀。舉凡方形、長方形、矩形、半圓形以及三角形等各種幾何形狀均屬本發明範疇之內。以下將再另舉實施例，並搭配圖示說明。
第七實施例
圖9A~9C為依據本發明第七實施例之三種發光元件的截面圖。請參考圖9A~9C，發光元件900a~900c與前述實施例之發光元件300a(如圖8A所示)相似，其差別在於發光元件900a~900c之透明封閉殼體310a~310c的形狀與發光元件300a之透明封閉殼體310的形狀不同。具體而言，透明封閉殼體310a為半圓管狀，而透明封閉殼體310b為方管狀，且透明封閉殼體310c更具有封合凸出部310cc。
附帶一提的是，在圖9B中，第一激發光層330與第一全介電質光學多層薄膜340的配置面積不同，而本發明亦未對第一激發光層330與第一全介電質光學多層薄膜340的面積作任何的限制。此外，在圖9C中，封合凸出部310cc是由上下兩片半圓形之玻璃管經過鍍膜、鍍螢光/磷光粉之後再由兩邊融合而成。當然，此上下兩片半圓形之玻璃管亦可利用黏合的方式結合，而本發明並不限定其結合方式。
圖9D~9F為依據本發明第七實施例之另三種發光元件的截面圖。請參考圖9D，發光元件900d與前述實施例之發光元件500b(如圖5B所示)相似，其差別在於發光元件900d之透明封閉殼體310d的形狀與發光元件500b之透明封閉殼體310的形狀不同。詳細而言，透明封閉殼體310d乃是由半圓形之玻璃管以及條狀玻璃片融合而成。
請參考圖9E，發光元件900e與發光元件900d相似，其差別在於發光元件900e之透明封閉殼體310e具有第一空間S1與第二空間S2，而第一內側壁312與第一外側壁314分隔第一空間S1與第二空間S2，且電激發光氣體320是位於第一空間S1內。此外，第二空間S2可為真空、填充水銀或是填充惰性氣體。
類似第五實施例之發光元件700a(如圖7B所示)，透明封閉殼體310e亦可具有孔隙319以連通第一空間S1與第二空間S2，其中發光元件900e更可於第二空間S2中填充預備電激發光氣體320a以補充電激發光氣體320。
請參考圖9F，發光元件900f與前述實施例之發光元件500b(如圖5B所示)相似，其差別在於發光元件900f之透明封閉殼體310f的形狀為矩形。此外，發光元件900f具有至少一條狀電極，藉由條狀電極平行排列，可以增進電激發光氣體520激發紫外光源的效率。
圖9G~9I為依據本發明第七實施例之再兩種發光元件的立體透視截面圖。請參考圖9G，發光元件900g之透明封閉殼體310g的形狀亦為矩形，而發光元件900g更包括至少一透明分隔板980g，藉由這些透明分隔板980g將透明封閉殼體310g內部空間分隔成相連之多個區域。如此可有效導引放電走向，以增進電激發光氣體320激發紫外光源的效率。
附帶一提的是，透明分隔板980g之材質可為一般玻璃，亦可為石英玻璃或是可透過紫外光源的材質所構成。此外，本發明更可於透明分隔板980g上塗佈激發光層，以進一步增加發光效率。
請參考圖9H，發光元件900h與發光元件900g相似，其差別在於透明封閉殼體310h中之透明分隔板980h的形狀為十字狀，而與發光元件900g導引放電的走向不同。此外，請參考圖9I，發光元件900i之透明封閉殼體310i之形狀可為蛇管狀，以直接利用透明封閉殼體310i之形狀導引放電走向。
圖9J為依據本發明第七實施例之又一種發光元件的截面圖。請參考圖9J，發光元件900j與前述實施例之發光元件500b(如圖5B所示)相似，其差別在於發光元件900j之透明封閉殼體310j的形狀與發光元件500b之透明封閉殼體310的形狀不同。詳細而言，透明封閉殼體310j乃是由兩個半徑不同之半圓形之玻璃管融合而成。
上述發光元件900a~900c僅為舉例透明封閉殼體310a~310c可具有不同的形狀，熟悉此項技藝者當可參造前述說明對透明封閉殼體的形狀稍加變化，惟其仍屬本發明之範疇內。此外，熟悉此項技藝者亦可將前述形狀延伸至透明封閉外罩與透明封閉內殼，於此便不再贅述。
另外，前述實施例之發光元件均對特定方向發出可見光源，不過本發明亦可使可見光源不限定任何方向照射至外界，以下將再另舉實施例並搭配圖示說明。
第八實施例
圖10A為依據本發明第八實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖10A，本實施例之發光元件1000a包括透明封閉殼體310、電激發光氣體320、第一激發光層330、第一全介電質光學多層薄膜340以及透明封閉外罩760。透明封閉殼體310是配置於透明封閉外罩760內，而電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310與透明封閉外罩760之間。此外，第一激發光層330是配置於透明封閉殼體310上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於透明封閉外罩760上。
類似前述，電激發光氣體320可產生紫外光源322以照射至第一激發光層330上，而第一激發光層330便可吸收紫外光源322以提供可見光源324，且可見光源324可從任何方向通過第一全介電質光學多層薄膜340而照射至外界。
在本實施例中，第一激發光層330是配置於透明封閉殼體310之外側壁上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於透明封閉外罩760之內側壁上。不過，第一激發光層330是配置於透明封閉殼體310之內側壁上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於透明封閉外罩760之外側壁上，端看設計上的需求而定。
值得注意的是，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例。特別是第二、三實施例於透明封閉殼體310上增設第二全介電質光學多層薄膜與第一反射層之概念。以下將配合圖示簡單說明。
圖10B為依據本發明第八實施例之另一種發光元件的截面圖。請參考圖10A，本實施例之發光元件1000b與發光元件1000a相似，其差別在於發光元件1000b更包括第二全介電質光學多層薄膜540與第一反射層650，而第二全介電質光學多層薄膜540與第一反射層650亦配置於透明封閉殼體310上。
具體而言，第二全介電質光學多層薄膜540是配置於第一激發光層330與透明封閉殼體310之間，而第一反射層650是配置於透明封閉殼體310之內側壁上。
需強調的是，本發明並不限定第一激發光層330、第二全介電質光學多層薄膜540與第一反射層650相對於透明封閉殼體310的位置。
換句話說，本發明僅限制第一激發光層330要較第二全介電質光學多層薄膜540鄰近電激發光氣體320，而第二全介電質光學多層薄膜540要較第一反射層650鄰近電激發光氣體320。
為進一步提升電激發光氣體320的激發效率，本實施例更可增設放電管，以侷限電激發光氣體320於放電管中基發出紫外光源。以下將再搭配圖示說明。
圖10C為依據本發明第八實施例之又一種發光元件的截面圖，而圖10D為圖10C之種發光元件的局部立體圖。請參考圖10C、10D，本實施例之發光元件1000c與發光元件1000a(如圖10A所示)相似，其差別在於發光元件1000c更包括放電管1090，而放電管1090是配置於透明封閉殼體310與透明封閉外罩760之間，且電激發光氣體320是配置於放電管1090內。
在本實施例中，放電管1090的數量為三個，並以120度對稱分佈於透明封閉殼體310周圍。不過本發明並不限定放電管的數量，亦不限定放電管1090的配設方式。附帶一提的是，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將放電管1090之概念輕易延伸至具有前述所有實施例概念的所有發光元件，於此便不再贅述。
值得注意的是，本發明並不限定放電管1090的形狀，以下將再配合圖示另舉一例。
圖10E為依據本發明第八實施例之再一種發光元件的截面圖，而圖10F為圖10E之種發光元件的局部立體圖。請參考圖10E、10F，本實施例之發光元件1000d與發光元件1000c(如圖10C、10D所示)相似，其差別在於發光元件1000d之放電管1090’的形狀與發光元件1000c之放電管1090形狀不同。具體而言，放電管1090’是呈螺旋狀環繞透明封閉殼體310。
請再參考圖10F，儘管前述並未特別說明，本發明亦可將透明封閉殼體310之頂面或是底面，以及透明封閉殼體310之頂面或是底面任意配置激發光層、全介電質光學多層薄膜或是反射層，於此便不再贅述。
此外，儘管前述中之第一激發光層330是塗佈於透明封閉殼體310全周壁上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於透明封閉外罩760全周壁上，不過本發明亦可以局部塗佈配置第一激發光層330或是第一全介電質光學多層薄膜340，以下再配合圖示說明。
圖10G~10H為依據本發明第八實施例之再兩種發光元件的截面圖。請參考圖10G，發光元件1000e與發光元件1000a相似(如圖10A所示)，其差別在於第一激發光層330是局部配置於透明封閉殼體310上，而第一全介電質光學多層薄膜340是局部配置於透明封閉外罩760上。
另外，透明封閉殼體310亦可為偏離透明封閉外罩760之中心而配置，以使發光元件1000e對特定方向有較佳的發光效果。
請參考圖10H，發光元件1000f與發光元件1000e相似(如圖10A所示)，其差別在於發光元件1000f更包括第一反射層650，而第一反射層650是配置於透明封閉殼體310上，並位於透明封閉殼體310與第一激發光層330之間。值得注意的是，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例，於此便不再贅述。
此外，本發明更可於透明封閉殼體內部設置透明分隔板，以下將再另舉實施例並搭配圖示說明。
第九實施例
圖11A為依據本發明第九實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖11A，本實施例之發光元件1100a包括透明封閉殼體310、電激發光氣體320、第一激發光層330、第一全介電質光學多層薄膜340以及透明分隔板1180，而為了鍍膜之便利性，可事先鍍膜於此透明分隔板1180上。透明分隔板1180是配置於透明封閉殼體310內，且透明分隔板1180具有相對之第一側面1182與第二側面1184。
承接上述，透明封閉殼體310具有相對之第一內側壁312與第一外側壁314以及相對之第二內側壁316與第二外側壁318，其中第一內側壁312與第一側面1182圍成第一空間S1，而第二內側壁316與第二側面1184圍成第二空間S2。
此外，電激發光氣體320是配置於第一空間S1內，而第一激發光層330是配置於第一內側壁312上，且第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第一側面1182上。
值得注意的是，儘管前述是以將第一激發光層330是配置於第一內側壁312上，且第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第一側面1182上作說明。不過第一激發光層330亦可以是配置於第一外側壁314上，而第一全介電質光學多層薄膜340亦可以是配置於第二側面1184上。熟悉此項技藝者當可參造第一實施例的說明而輕易得出。
此外，前述已以發光元件1100a為例說明第九實施例增設透明分隔板1180的概念，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例。
舉例而言，在第二實施例中，第二激發光層430(如圖4A~4C)配置於第一全介電質光學多層薄膜340或第二內側壁316上的概念可套用在本實施例，即轉變成第二激發光層(圖11A中未繪示)是配置於第一全介電質光學多層薄膜340或第一側面1182上，其中第二激發光層較第一全介電質光學多層薄膜340鄰近電激發光氣體320。
換句話說，在配設位置下，前述實施例之第二內側壁316與第二外側壁318(如圖4A~4C)的地位即對應等同於本實施例之第一側面1182與第二側面1184。再舉例而言，第三實施例中配置第二全介電質光學多層薄膜仍可套用於此，亦即第二全介電質光學多層薄膜可配置於第一激發光層330與第一內側壁312之間。至於其他實施例，熟悉此項技藝者當可輕易推出，於此便不再贅述。
第十實施例
圖12A為依據本發明第十實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖12A，本實施例之發光元件1200a與第九實施例之發光元件1100a(如圖11A所示)相似，其差別在於電激發光氣體320是配置於第二空間S2內，而第一激發光層330是配置於第二側面1184上，且第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二內側壁316上。
當然，在本實施例中，第一激發光層330亦可以是配置於第一側面1182上，而第一全介電質光學多層薄膜340亦可以是配置於第二外側壁318上。熟悉此項技藝者當可參造第一實施例的說明而輕易得出，並可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例。
舉例而言，在第三實施例中，第二全介電質光學多層薄膜540(如圖5A~5C)配置於第一激發光層330或第一外側壁314上的概念可套用在本實施例，即轉變成第二全介電質光學多層薄膜(圖11B中未繪示)是配置於第一激發光層330或第二側面1182上，其中第一激發光層330較第二全介電質光學多層薄膜鄰近電激發光氣體320。
換句話說，在配設位置下，前述實施例之第一內側壁312與第一外側壁314(如圖5A~5C)的地位即對應等同於本實施例之第二側面1184與第一側面1182。至於其他實施例，熟悉此項技藝者當可輕易推出，於此便不再贅述。
此外，儘管前述兩實施例中，透明分隔板的形狀均為片狀，不過本發明並不限定透明分隔板的形狀。以下將再另舉實施例，並搭配圖示說明。
第十一實施例
圖13A~13C為依據本發明第十一實施例之三種發光元件的截面圖。請參考圖13A~13C，本實施例之發光元件1300a、1300b、1300c分別於前述實施例之發光元件1100a、1200a(如圖11A與12A所示)相似，其差別在於透明分隔板1180a、1180b、1180c之形狀與透明分隔板1180之形狀不同。具體而言，透明分隔板1180a為鞍狀，而透明分隔板1180b為V字形狀，且透明分隔板1180c為半圓形狀。
圖13D為依據本發明第十一實施例之另一種發光元件的截面示意圖，而圖13E為圖13D之發光元件的局部立體圖。請參考圖13D與圖13E，本實施例之發光元件1300d之透明分隔板1180d為十字狀，而透明分隔板1180d將透明封閉殼體310內之空間區分為四個相連的空間。經由兩個下部電極1190通電，可使導電方向如圖13D方向所指，進而激發電激發光氣體320。
附帶一提的是，熟悉此項技藝者當可參造前述說明對透明分隔板的形狀稍加變化，惟其仍屬本發明之範疇內。
第十二實施例
圖14A為依據本發明第十二實施例之一種發光元件的截面圖。請參考圖14A，本實施例之發光元件1400a包括透明封閉殼體310、電激發光氣體320、第一激發光層330、第一全介電質光學多層薄膜340以及透明封閉外罩1460。電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310內，而透明封閉殼體310是配置於透明封閉外罩1460內。
透明封閉外罩1460具有第三內側壁1462與第四內側壁1466，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第四內側壁1466上。第一激發光層330是配置於第三內側壁1462上，且相對應於透明封閉殼體310之設置位置呈不均勻分佈，以使穿透過透明封閉外罩1460之可見光源達到均勻強度。
在本實施例中，第一激發光層330可呈點狀分佈、塊狀分佈及條狀分佈中之至少一種分佈。此外，儘管圖示中透明封閉殼體310的數量為兩個，不過本發明並不限定透明封閉殼體310的數量，亦即透明封閉殼體310的數量可為一個或兩個以上。
值得注意的是，熟悉此項技藝者當可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例，而以下僅以第三實施例與第四實施例的概念為例做說明。
圖14B~14C為依據本發明第十二實施例之另二種發光元件的截面圖，其中圖14B之發光元件為結合第三實施例概念之應用，而圖14C之發光元件為同時結合第三與第四實施例概念之應用。
請參考圖14B~14C，在圖14B中，發光元件1400b與發光元件1400a(如圖14A所示)相似，其差別在於發光元件1400b更更包括第二全介電質光學多層薄膜540，而第二全介電質光學多層薄膜540是配置在第一激發光層330上，且第一激發光層330較第二全介電質光學多層薄膜540鄰近透明封閉殼體310。具體而言，第一激發光層330是配置在第二全介電質光學多層薄膜540與第三內側壁1462之間。
在圖14C中，發光元件1400c與發光元件1400b(如圖14B所示)相似，其差別在於發光元件1400c更包括第一反射層650，而第一反射層650是配置在第二全介電質光學多層薄膜540上，且第二全介電質光學多層薄膜540較第一反射層650鄰近透明封閉殼體310。具體而言，第二全介電質光學多層薄膜540是配置在第一反射層650與第一激發光層330之間。熟悉此項技藝者當可輕易理解其配置方式，於此便不再贅述。
附帶一提的是，透明封閉殼體310更可具有孔隙(未繪示)，而發光元件1400a~1400c更可包括預備電激發光氣體(未繪示)用以補充電激發光氣體320，其中預備電激發光氣體是配置於透明封閉殼體310與透明封閉外罩1460之間。
圖14D為依據本發明第十二實施例之又一種發光元件的截面圖。請參考圖14D，發光元件1400d與發光元件1400a(如圖14A所示)相似，其差別在於第一激發光層330是配置於所有的第三內側壁1462上。
此外，儘管前述說明中透明封閉殼體310的形狀為管狀，而透明封閉外罩1460的形狀為箱型。不過本發明並不限定透明封閉殼體310與透明封閉外罩1460的形狀。以下將再配合圖示另舉一例。
圖14E~14G為依據本發明第十二實施例之再三種發光元件的截面圖。請參考圖14E，發光元件1400e與發光元件1400b(如圖14B所示)相似，其差別在於透明封閉殼體310為螺旋狀，而透明封閉外罩1460e為半圓弧面狀。
請參考圖14F，發光元件1400f與發光元件1400d(如圖14D所示)相似，其差別在於透明封閉外罩1460是由雙圓弧面狀所構成。此外，發光元件1400f更包括第二全介電質光學多層薄膜540，而第二全介電質光學多層薄膜540是配置在第一激發光層330上。
請參考圖14G，發光元件1400g與發光元件1400b(如圖14B所示)相似，其差別在於發光元件1400g僅包括單一個透明封閉殼體310，而透明封閉殼體310是配置於透明封閉外罩1460之一側。此外，透明封閉殼體310亦更可再配置全介電質光學多層薄膜或是孔隙(未繪示)，相關敘述與優點前文均有詳述，於此便不再贅述。
第十三實施例
圖15A為依據本發明第十三實施例之發光元件的截面圖。請參考圖15A，本實施例之發光元件1500a包括透明封閉殼體310、電激發光氣體320、第一激發光層330、第一全介電質光學多層薄膜340、第一透明分隔板1592以及第二透明分隔板1594。透明封閉殼體310具有相對之第一內側壁312與第一外側壁314以及相對之第二內側壁316與第二外側壁318，而電激發光氣體320是配置於透明封閉殼體310內。
承接上述，第一透明分隔板1592是配置於第一內側壁312上，而第一激發光層330是配置於第一透明分隔板1592上，且第一透明分隔板1592是位於第一內側壁312與第一激發光層330之間。此外第二透明分隔板1594是配置於第二內側壁316上，而第一全介電質光學多層薄膜340是配置於第二透明分隔板1594上，且第二透明分隔板1594是位於第二內側壁316與第一全介電質光學多層薄膜340之間。
另外，每一元件光透過面均可加鍍抗反射膜層AR(Anti－Reflection)以期增加光透過之效率，而抗反射膜AR又可分為紫外光抗反射膜層UV－AR、可視光抗反射膜層Vis－AR以及紫外光至可視光抗反射膜層分別加鍍在不同需要的出光面。
值得注意的是，熟悉此項技藝者可參造前述說明將前述所有實施例的概念輕易延伸至本實施例，於此便不再重複贅述。
綜上所述，本發明之發光元件至少具有下列優點：一、由於全介電質光學多層薄膜可將紫外光源反射回透明封閉殼體以照射激發光層放出可見光源，如此可大幅提昇發光元件的發光效率與能源利用率。
二、由於激發光層為表層發光，因此發光元件具有較佳的亮度。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
50．．．電極頭
50a．．．條狀電電極
52．．．導線
100、100a、200．．．發光元件
110、210．．．透明封閉管體
112．．．內側壁
120、220．．．汞氣
122、122’、222’、222”．．．紫外光源
124、124’、124”、224’．．．可見光源
130、130’、230．．．螢光層
130a、130a’、130a”、130aa．．．螢光顆粒
132．．．表層螢光層
134．．．底層螢光層
212．．．下半內側壁
214．．．上半內側壁
240．．．反射層
300a~300d、400a~400c、500a~500c、600a~600d、700a、800a、900a~900j、1000a~1000f、1100a、1200a、1300a~1300d、1400a~1400g、1500a．．．發光元件
310、310a、310b、310c、310e~310j．．．透明封閉殼體
310’．．．獨立透明玻璃片
310cc．．．封合凸出部
312．．．第一內側壁
314．．．第一外側壁
316．．．第二內側壁
318．．．第二外側壁
320．．．電激發光氣體
322、322’、322”．．．紫外光源
324、324’．．．可見光源
330．．．第一激發光層
340．．．第一全介電質光學多層薄膜
430．．．第二激發光層
540．．．第二全介電質光學多層薄膜
650．．．第一反射層
750．．．第二反射層
760、1460、1460e．．．透明封閉外罩
762、1462．．．第三內側壁
764．．．第三外側壁
840．．．第三全介電質光學多層薄膜
870．．．透明封閉內殼
980．．．透明分隔板
1090、1090’．．．放電管
1180、1180a、1180b、1180c、1180d．．．透明分隔板
1182．．．第一側面
1184．．．第二側面
1190．．．下部電極
1466．．．第四內側壁
1592．．．第一透明分隔板
1594．．．第二透明分隔板
S1．．．第一空間
S2．．．第二空間
圖1為習知之一種發光元件的截面圖。
圖1A為圖1之發光元件的局部放大示意圖。
圖1B為習知之另一種發光元件的局部放大示意圖。
圖2為習知之再一種發光元件的截面圖。
圖3A~3D為依據本發明第一實施例之四種發光元件的截面圖。
圖3E~3F繪示在不同波長光源下對第一實施例之第一全介電質光學多層薄膜之反射率的實驗模擬圖。
圖3G更針對253.7nm波長光源繪示出不同入射角度下對第一實施例之第一全介電質光學多層薄膜之反射率的實驗模擬圖
圖4A~4C為依據本發明第二實施例之三種發光元件的截面圖。
圖5A~5C為依據本發明第三實施例之三種發光元件的截面圖。
圖6A~6D為依據本發明第四實施例之四種發光元件的截面圖。
圖7A為依據本發明第五實施例之一種發光元件的截面圖。
圖7B為圖7A之發光元件於不同視角的截面圖。
圖8A為依據本發明第六實施例之一種發光元件的截面圖。
圖9A~9J為依據本發明第七實施例之十種發光元件的截面圖。
圖10A~10C、10E、10G、10H為依據本發明第八實施例之六種發光元件的截面圖。
圖10D、10F分別為圖10C、10E之五種發光元件的立體透視圖。
圖11A為依據本發明第九實施例之一種發光元件的截面圖。
圖12A為依據本發明第十實施例之一種發光元件的截面圖。
圖13A~13E為依據本發明第十一實施例之四種發光元件的截面圖。
圖14A~14G為依據本發明第十二實施例之七種發光元件的截面圖。
圖15A為依據本發明第十三實施例之發光元件的截面圖。
300a．．．發光元件
310．．．透明封閉殼體
312．．．第一內側壁
314．．．第一外側壁
316．．．第二內側壁
318．．．第二外側壁
320．．．電激發光氣體
322、322’、322”．．．紫外光源
324、324’、324”．．．可見光源
330．．．第一激發光層
340．．．第一全介電質光學多層薄膜

Claims (33)

  1. 一種發光元件，包括：一透明封閉殼體，具有一第一內側壁、一第二內側壁、一第一外側壁以及一第二外側壁，或是具有一第一內側壁、一第二內側壁、一第一外側壁、一第二外側壁及至少一透明分隔板；而該第一內側壁與該第一外側壁相對，且該第二內側壁與該第二外側壁相對；一電激發光氣體，配置於該透明封閉殼體內，該電激發光氣體適於提供具有至少一特定波長的紫外光源；一激發光層，配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板或第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板以及第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體內部的透明分隔板上，該激發光層適於吸收該具有至少一特定波長的紫外光源以提供一可見光源；以及一寬反射角之全介電質光學多層薄膜，適以反射該具有至少一特定波長的紫外光源並使可見光通過，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜對於該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角具有寬反射角(Wide Angle of Incidence,Wide AOI)之特性，該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角範圍包含O度至90度之寬反射角，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板或第二內側壁或第二內側壁之透明分隔板上，或是該透明封閉殼 體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板以及第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體的第一外側壁或第二外側壁上，或是該透明封閉殼體的第一外側壁以及第二外側壁上，或是該透明封閉殼體內部的透明分隔板的單面或雙面上，且該激發光層較該寬反射角之全介電質光學多層薄膜鄰近該電激發光氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有至少一特定波長之紫外光源的平均反射率高達95%以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，該可見光源的通過角度達到正負0度到60度，且穿透率高過95%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角範圍包含30度至90度之寬反射角。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有至少一特定波長之紫外光源的平均反射率高達95%以上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中在相對鍍有該寬反射角之全介電質光學多層薄膜的一側面鍍上一抗反射(anti-reflection,AR)薄膜，以增加可見光之高通過率。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該電激發光氣體提供之該具有特定波長的紫外光源之波長為253.7nm、或253.7nm以及184.9nm、或147nm、或147nm以及173nm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該寬反射角之全介電質光學多層薄膜之材質包括二氧化鉿、二氧化矽、氟化鎂或氟鋁化鈉。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，該激發光層為螢光或磷光所構成，且可形成為一平或直的壁面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括一可見光反射層，配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或第一外側壁上或該第一外側壁之外，且該激發光層較該可見光反射層鄰近該電激發光氣體。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，該激發光層呈點狀分佈、塊狀分佈及條狀分佈之至少一種分佈。
  12. 一種發光元件，包括：一透明封閉殼體，具有一第一內側壁、一第二內側壁、一第一外側壁以及一第二外側壁，或是具有一第一內側壁、一第二內側壁、第一外側壁、一第二外側壁以及至少一透明分隔板；而該第一內側壁與該第一外側壁相對，且該第二內側壁與該第二外側壁相對；一透明封閉內殼，係配置於該透明封閉殼體內；一電激發光氣體，配置於該透明封閉殼體與該透明封閉內殼之間，該電激發光氣體適於提供具有至少一特定波長的紫外光源；一激發光層，其配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板或第二內側壁或第二內側壁上之透明 分隔板上，或是該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板以及第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體內的透明分隔板上，該激發光層適於吸收該具有至少一特定波長的紫外光源以提供一可見光源；以及一寬反射角之全介電質光學多層薄膜，適以反射該具有至少一特定波長的紫外光源並使可見光通過，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜對該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角具有寬反射角之特性，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜之反射角範圍包含0度至90度之寬反射角，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜係配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板或第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體的第一內側壁或第一內側壁上之透明分隔板以及第二內側壁或第二內側壁上之透明分隔板上，或是該透明封閉殼體的第一外側壁或第二外側壁上，或是該透明封閉殼體的第一外側壁以及第二外側壁上，以及該透明封閉內殼的內側壁或外側壁，或是該透明分隔板的單面或雙面上，且該激發光層較該寬反射角之全介電質光學多層薄膜鄰近該電激發光氣體。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有特定波長的紫外光源之平均反射率高達95%以上。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，該可見光源的 通過角度達到正負0度到60度，且穿透率超過95%。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，該具有特定波長的紫外光源之反射角範圍包含30度至90之寬反射角。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有特定波長的紫外光源之平均反射率高達95%以上。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中該電激發光氣體所提供之該具有特定波長的紫外光源之波長為253.7nm、或253.7nm以及184.9nm、或147nm、或147nm以及173nm。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中該寬反射角之全介電質光學多層薄膜之材質包括二氧化鉿、二氧化矽、氟化鎂或氟鋁化鈉。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，該激發光層為螢光或磷光所構成，且可形成為一平或直的壁面。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，更包括一可見光反射層，配置於該透明封閉殼體的第一內側壁或該第一外側壁或該第一外側壁之外，且該激發光層較該可見光反射層鄰近該電激發光氣體。
  21. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，該激發光層呈點狀分佈、塊狀分佈及條狀分佈中至少一種分佈。
  22. 如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中在相對鍍有該寬反射角之全介電質光學多層薄膜的一側面鍍上一抗反射 薄膜，以增加可見光之高通過率。
  23. 一種發光元件，包括：一透明封閉殼體；一透明封閉外罩，該透明封閉殼體是配置於該透明封閉外罩內；一電激發光氣體，配置於該透明封閉殼體內，該電激發光氣體適於提供具有至少一特定波長的紫外光源；一激發光層，配置於該透明封閉外罩至少一內側壁上，該激發光層適於吸收該具有至少一特定波長的紫外光源以提供一可見光源；以及一寬反射角之全介電質光學多層薄膜，適以反射該具有至少一特定波長的紫外光源使可見光通過，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜對於該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角具有寬反射角之特性，該具有至少一特定波長的紫外光源之反射角範圍包含0度至90度之寬反射角，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜配置在該透明封閉外罩其中之一的內側壁上，最佳配置為該透明封閉外罩的所有內側壁上。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有特定波長的紫外光源之平均反射率高達95%以上。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，該可見光源的通過角度達到正負0度到60度，且穿透率超過95%。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，反射該具有特 定波長的紫外光源之反射角範圍包含30度至90度之寬反射角。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之發光元件，該寬反射角之全介電質光學多層薄膜反射該具有特定波長的紫外光源之平均反射率高達95%以上。
  28. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，更包括一可見光反射層，配置於該透明封閉外罩的內側壁或外側壁上或該外側壁之外，且該激發光層較該可見光反射層鄰近該電激發光氣體。
  29. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，該電激發光氣體所提供之該具有特定波長的紫外光源之波長為253.7nm、或253.7nm以及184.9nm、或147nm、或147nm以及173nm。
  30. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，其中該第一全介電質光學多層薄膜之材質包括二氧化鉿、二氧化矽、氟化鎂或氟鋁化鈉。
  31. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，該激發光層為螢光或磷光所構成，且形成為一平或直之壁面。
  32. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，該激發光層呈點狀分佈、塊狀分佈及條狀分佈中之至少一種分佈，且該激發光層相對應於該透明封閉殼體之設置位置呈不均勻分佈，而穿過該透明封閉外罩之該可見光源達到均勻強度。
  33. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，其中在相對鍍有該寬反射角之全介電質光學多層薄膜的一側面鍍上一抗反射薄膜，以增加可見光之高通過率。
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