專利名稱：可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其具有可供調(diào)整色溫的功能，特別涉及一種可以應(yīng)用為可調(diào)整色溫的白光發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管具有低電流、低電壓驅(qū)動(dòng)的省電特性，因此吸引許多人的注意。特別是白光發(fā)光二極管。
開(kāi)發(fā)白光發(fā)光二極管的方法有許多種，如日亞公司利用單晶藍(lán)光LED與涂布在其上方的黃光YAG熒光粉。當(dāng)熒光粉被激發(fā)后產(chǎn)生的黃光與原先用于激發(fā)的藍(lán)光互補(bǔ)而產(chǎn)生白光。如圖1所示的，其左邊為藍(lán)光LED的激發(fā)光譜，右邊為YAG熒光粉的發(fā)射光譜。
這種方法存在著幾個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，首先是均勻度的問(wèn)題。因?yàn)榧ぐl(fā)黃光熒光粉的藍(lán)光晶粒實(shí)際上參與白光的配色，因此藍(lán)光晶粒發(fā)光波長(zhǎng)的偏移、強(qiáng)度的變化及熒光粉涂布厚度的改變均會(huì)影響白光的均勻度。請(qǐng)參考圖2的色度圖，當(dāng)圖中代表黃光的直線頂端與曲線交叉的位置位移時(shí)，該穿過(guò)白光區(qū)的直線會(huì)產(chǎn)生明顯的位移，使得色溫偏向冷光或暖光。此種現(xiàn)象非常影響白光實(shí)際量產(chǎn)及應(yīng)用上的問(wèn)題。此外，此種方法更存在白光色溫偏高、演色性偏低等問(wèn)題。
另外也有如美國(guó)Lumileds公司利用藍(lán)光LED激發(fā)綠光熒光粉及紅光熒光粉，當(dāng)兩種熒光粉被激發(fā)后產(chǎn)生綠光及紅光與原先用于激發(fā)的藍(lán)光互補(bǔ)而產(chǎn)生白光。
這種方法的缺點(diǎn)是紅光熒光粉的效率低，為著增加效率，需要高比例、較多的紅光熒光粉，然而此舉又導(dǎo)致亮度降低。
上述開(kāi)發(fā)白光發(fā)光二極管的方法，由于藍(lán)光波長(zhǎng)及熒光粉厚薄都會(huì)影響色溫，因此都面臨白光色溫不易統(tǒng)一及控制困難的問(wèn)題。有的產(chǎn)品呈現(xiàn)偏冷的白光、有的呈現(xiàn)偏暖的白光，造成量產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品統(tǒng)一的困難。
因此，由上可知，上述公知的白光發(fā)光二極管，在實(shí)際生產(chǎn)及控制上，顯然具有不便與缺點(diǎn)存在，而可待加以改善。于是，有感上述缺點(diǎn)的可改善，提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺點(diǎn)的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的提供一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其提供一種白光發(fā)光裝置，特別可應(yīng)用為白光發(fā)光二極管，可以調(diào)整色溫以適用于不同的場(chǎng)合，并且其實(shí)際產(chǎn)品的白光色溫的偏移量相較先前技術(shù)較為穩(wěn)定，變化量較小。
為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，包括一第一發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出藍(lán)光；一光致發(fā)光熒光體，其全部吸收該第一發(fā)光元件所發(fā)出的光而發(fā)出綠光，該綠光與藍(lán)光混合后形成青光；一第二發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出紅光，該紅光與青光混合后形成白光；及一電流調(diào)整裝置，其電性連接于該第二發(fā)光元件以調(diào)整傳輸至該第二發(fā)光元件的電流量。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其中，所述光致發(fā)光熒光體為下列其中一種(Zn，Cd)S:Cu，Al、(Zn，Cd)S:Cu、Zn2GeO4:Mn、ZnS:Cu，Au，Al、SrGa2S4:Eu。
為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明一種較佳實(shí)施例，提供一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其包括一金屬反射杯具有一底部；一藍(lán)光發(fā)光二極管芯片黏著于該金屬反射杯的該底部上；一光致發(fā)光熒光體，其覆蓋于該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片以吸收藍(lán)光后發(fā)出綠光；一紅光發(fā)光二極管芯片黏著于該金屬反射杯的該底部上，且位于該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片的一側(cè)；一電流調(diào)整裝置電性連接于該紅光發(fā)光二極管芯片以調(diào)整傳輸至該第二發(fā)光元件的電流量；及一封裝膠體包覆蓋住該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片及該紅光發(fā)光二極管芯片。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，所述金屬反射杯的底部為平坦?fàn)睢?br> 本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，進(jìn)一步包括一絕緣墊塊設(shè)置于該金屬反射杯的該底部上，該紅光發(fā)光二極管芯片黏著于該絕緣墊塊上。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，所述金屬反射杯的該底部由中間向兩側(cè)斜上延伸成兩個(gè)斜面分別供該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片及該紅光發(fā)光二極管芯片設(shè)置。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，所述金屬反射杯的該底部呈階梯狀而具有一凸起部及一低洼部，該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片設(shè)置于該低洼部，該紅光發(fā)光二極管芯片設(shè)置于該凸起部上。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，所述封裝膠體為環(huán)氧樹(shù)脂。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，所述電流調(diào)整裝置為一可調(diào)式電阻。
本發(fā)明所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其中，上述光致發(fā)光熒光體為下列其中一種(Zn，Cd)S:Cu，Al、(Zn，Cd)S:Cu、Zn2GeO4:Mn、ZnS:Cu，Au，Al、SrGa2S4:Eu。
配合附圖將本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下，但是所述說(shuō)明僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。


圖1為先前技術(shù)藍(lán)光LED的激發(fā)光譜與YAG熒光粉的發(fā)射光譜。
圖2為先前技術(shù)白光發(fā)光二極管的色度圖。
圖3為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管示意圖。
圖4為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管等效圖。
圖5為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第二實(shí)施例的示意圖。
圖6為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第三實(shí)施例的示意圖。
圖7為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第四實(shí)施例的示意圖。
圖8為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管的激發(fā)光譜與發(fā)射光譜圖。
圖9為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管的色度圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下(本發(fā)明)1、1a、1b、1c 白光發(fā)光二極管10 金屬反射杯103、105、107 電源線 109 電流調(diào)整裝置12、12a、12b、12c 底部121、122 斜面
123 低洼部 124 凸起部14 側(cè)壁20 藍(lán)光發(fā)光二極管芯片 30 光致發(fā)光熒光體40 紅光發(fā)光二極管芯片 50 封裝膠體 60 絕緣墊塊具體實(shí)施方式

本發(fā)明在于提供一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其包括有一第一發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出藍(lán)光；另外將一光致發(fā)光熒光體覆蓋于該第一發(fā)光元件，該光致發(fā)光熒光體全部吸收該第一發(fā)光元件所發(fā)出的光而發(fā)出綠光，該綠光與藍(lán)光混合后形成青光；再借由提供一第二發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出紅光；借此將該紅光與青光混合后形成白光。本發(fā)明進(jìn)一步利用一電流調(diào)整裝置，其電性連接于該第二發(fā)光元件以調(diào)整傳輸至該第二發(fā)光元件的電流量，借此達(dá)到可調(diào)整色溫的目的。
本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置應(yīng)用于發(fā)光二極管的實(shí)施例具體說(shuō)明如下。請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管示意圖。本發(fā)明提供一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管1，其包括有一金屬反射杯10、一藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20、一光致發(fā)光熒光體30、一紅光發(fā)光二極管芯片40及一封裝膠體50。
該金屬反射杯10由金屬制成，其具有一底部12以及側(cè)壁14，該側(cè)壁14可用以反射并聚集燈光。
該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20黏著于該金屬反射杯10的該底部12上。本發(fā)明中該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20較佳是高功率的LED芯片。
該光致發(fā)光熒光體30其覆蓋于該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20以吸收藍(lán)光，并且受藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出綠光。關(guān)于受藍(lán)光激發(fā)后可發(fā)出綠光的熒光體有許多種，例如下列的熒光體(Zn，Cd)S:Cu，Al、(Zn，Cd)S:Cu、Zn2GeO4:Mn、ZnS:Cu，Au，Al、SrGa2S4:Eu。其中在本實(shí)施例中，建議可以是SrGa2S4:Eu。
該紅光發(fā)光二極管芯片40黏著于該金屬反射杯10的該底部12上，且位于該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20的一側(cè)。
該封裝膠體50是包覆蓋住該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20及該紅光發(fā)光二極管芯片40，其可以是環(huán)氧樹(shù)脂或相同性質(zhì)的材料。
本發(fā)明的主要特征在于利用改變提供該紅光發(fā)光二極管芯片40的能量，即可控制整體的色溫。亦即，本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管的等效圖，可以如圖4所示的，有二條固定的電源線103及105，以及一條可調(diào)電阻的電源線107設(shè)置有一電流調(diào)整裝置109。該電流調(diào)整裝置109，例如可以是一可調(diào)式電阻，其電性連接于該紅光發(fā)光二極管芯片40以調(diào)整傳輸?shù)碾娏髁?。借此可改變傳輸至該紅光發(fā)光二極管芯片40的電流量，使得紅光的強(qiáng)度得以改變，進(jìn)而改變混光后的色溫，以達(dá)到本發(fā)明的可調(diào)整色溫的目的。
本發(fā)明在上述圖3的實(shí)施例中，該金屬反射杯10的該底部12為平坦?fàn)?。然而考慮實(shí)際制造的問(wèn)題，由于熒光體通常是以流體狀覆蓋于芯片上，因此該光致發(fā)光熒光體30覆蓋于該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20時(shí)，可能導(dǎo)致漫流至該紅光發(fā)光二極管芯片40，而同時(shí)覆蓋住該紅光發(fā)光二極管芯片40。為避免此種情形發(fā)生，本發(fā)明另外提供多種實(shí)施例如下。
請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第二實(shí)施例的示意圖。此實(shí)施例提供一白光發(fā)光二極管1a，其中該金屬反射杯10的該底部12a是由一對(duì)斜面121、122所組成。該對(duì)斜面121、122是由該底部12a中間向兩側(cè)斜上延伸而成而與水平面呈一夾角a，分別供該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片20及該紅光發(fā)光二極管芯片40設(shè)置。
此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于利用該底部12a傾斜的特點(diǎn)，使該光致發(fā)光熒光體30不會(huì)漫流而覆蓋住該紅光發(fā)光二極管芯片40，進(jìn)而確保產(chǎn)品優(yōu)良率。
請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第三實(shí)施例的示意圖。此實(shí)施例提供一白光發(fā)光二極管1b，其中該金屬反射杯10的該底部12b大體呈階梯狀而具有一低洼部123及一凸起部124，其中該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片30設(shè)置于該低洼部123，該紅光發(fā)光二極管芯片40則設(shè)置于該凸起部124上。
此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于利用該底部12b的落差特點(diǎn)，使該光致發(fā)光熒光體30不會(huì)漫流而覆蓋住該紅光發(fā)光二極管芯片40，進(jìn)而確保產(chǎn)品優(yōu)良率。另一面的優(yōu)點(diǎn)在于該低洼部123及該凸起部124平坦的頂面容易設(shè)置芯片。
請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管第四實(shí)施例的示意圖。此實(shí)施例提供一白光發(fā)光二極管1c，其中該金屬反射杯10的該底部12c也是呈平坦?fàn)?。此?shí)施例中，進(jìn)一步包括有一絕緣墊塊60固定于該底部12c上，其中該紅光發(fā)光二極管芯片40黏著于該絕緣墊塊60上。該絕緣墊塊60是由絕緣材料制成，例如硅。
此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)同樣于該底部12c形成一落差。借此避免該光致發(fā)光熒光體30漫流而覆蓋住該紅光發(fā)光二極管芯片40。
請(qǐng)參閱圖8，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管的激發(fā)光譜與發(fā)射光譜圖。其激發(fā)光譜如圖左邊所示的，可發(fā)現(xiàn)其中強(qiáng)吸收帶位于400nm及470nm；其發(fā)射光譜如圖右邊所示的，發(fā)射峰為一位于475nm～625nm間的寬譜帶，其中心波長(zhǎng)位于530nm，熒光粉SrGa2S4:Eu被藍(lán)光良好地激發(fā)出綠光。
請(qǐng)參閱圖9，為本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管的色度圖。此圖中可看出本發(fā)明的白光是由三波長(zhǎng)的光所混合而成，其中三者的影響由于彼此牽制，因此對(duì)白光偏移的變化量影響不大，是本發(fā)明的一大特點(diǎn)。不僅其實(shí)際產(chǎn)品的白光色溫的偏移量相較先前技術(shù)較為穩(wěn)定，變化量較小。此外本發(fā)明的演色性也較佳。
另外，本發(fā)明可借由改變傳輸至紅光發(fā)光二極管的能量，而容易控制白光的色溫變化。換言之，本發(fā)明可靈活地調(diào)整燈光的色溫以形成適宜的環(huán)境氣氛，滿足不同場(chǎng)所需求。例如用低色溫的光線能得到溫暖柔和的氣氛，提供暖色光使人感覺(jué)輕松與舒適，適合住宅或旅館。或者提供呈柔和白色光，適合辦公室或?qū)W校。另外，在炎熱地區(qū)，可以采用高色溫光線能得到清冷、寧?kù)o的氣氛。
相較先前技術(shù)，本發(fā)明改善了傳統(tǒng)的白光發(fā)光二極管色溫均勻度難控制，無(wú)法靈活地調(diào)整色溫的缺點(diǎn)。
但是以上所公開(kāi)的，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所做的均等變化或修改，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其特征在于包括第一發(fā)光元件、光致發(fā)光熒光體、第二發(fā)光元件及電流調(diào)整裝置；上述第一發(fā)光元件具有一半導(dǎo)體的發(fā)光層并且發(fā)出藍(lán)光；上述光致發(fā)光熒光體全部吸收上述第一發(fā)光元件所發(fā)出的光而發(fā)出綠光，綠光與上述藍(lán)光混合形成青光；上述第二發(fā)光元件具有一半導(dǎo)體的發(fā)光層并且發(fā)出紅光，紅光與上述青光混合形成白光；上述電流調(diào)整裝置是電性連接于上述第二發(fā)光元件并且調(diào)整傳輸至上述第二發(fā)光元件的電流量。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其特征在于上述光致發(fā)光熒光體為下列其中一種(Zn，Cd)S:Cu，Al、(Zn，Cd)S:Cu、Zn2GeO4:Mn、ZnS:Cu，Au，Al、SrGa2S4:Eu。
3.一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于包括金屬反射杯、藍(lán)光發(fā)光二極管芯片、光致發(fā)光熒光體、紅光發(fā)光二極管芯片、電流調(diào)整裝置、及封裝膠體；上述金屬反射杯具有一底部；上述藍(lán)光發(fā)光二極管芯片黏著于上述金屬反射杯的底部上；上述光致發(fā)光熒光體覆蓋于上述藍(lán)光發(fā)光二極管芯片并且吸收藍(lán)光之后發(fā)出綠光；上述紅光發(fā)光二極管芯片黏著于上述金屬反射杯的底部上且位于上述藍(lán)光發(fā)光二極管芯片的一側(cè)；上述電流調(diào)整裝置是電性連接于上述紅光發(fā)光二極管芯片并且調(diào)整傳輸至上述第二發(fā)光元件的電流量；上述封裝膠體包覆蓋住上述藍(lán)光發(fā)光二極管芯片及上述紅光發(fā)光二極管芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述金屬反射杯的底部為平坦?fàn)睢?br> 5.如權(quán)利要求4所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于進(jìn)一步包括一絕緣墊塊設(shè)置于該金屬反射杯的該底部上，該紅光發(fā)光二極管芯片黏著于該絕緣墊塊上。
6.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述金屬反射杯的該底部由中間向兩側(cè)斜上延伸成兩個(gè)斜面分別供該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片及該紅光發(fā)光二極管芯片設(shè)置。
7.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述金屬反射杯的該底部呈階梯狀而具有一凸起部及一低洼部，該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片設(shè)置于該低洼部，該紅光發(fā)光二極管芯片設(shè)置于該凸起部上。
8.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述封裝膠體為環(huán)氧樹(shù)脂。
9.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述電流調(diào)整裝置為一可調(diào)式電阻。
10.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)色溫的白光發(fā)光二極管，其特征在于上述光致發(fā)光熒光體為下列其中一種(Zn，Cd)S:Cu，Al、(Zn，Cd)S:Cu、Zn2GeO4:Mn、ZnS:Cu，Au，Al、SrGa2S4:Eu。
全文摘要
一種可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置，其改善先前技術(shù)的產(chǎn)品色溫不統(tǒng)一及難以控制的問(wèn)題。本發(fā)明的可調(diào)色溫的白光發(fā)光裝置包括有一第一發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出藍(lán)光；一光致發(fā)光熒光體，其全部吸收該第一發(fā)光元件所發(fā)出的光而發(fā)出綠光，該綠光與藍(lán)光混合后形成青光；一第二發(fā)光元件，其具有一發(fā)光層為半導(dǎo)體，并且發(fā)出紅光，該紅光與青光混合后形成白光；及一電流調(diào)整裝置，其電性連接于該第二發(fā)光元件以調(diào)整傳輸至該第二發(fā)光元件的電流量，借此以控制色溫。
文檔編號(hào)G09G5/02GK1929710SQ200510103
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者熊麒 申請(qǐng)人:林文欽