專利名稱：白光發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光發(fā)光二極管，特別涉及一種所產(chǎn)生白光的演色性與色彩飽和度更佳且具有較佳的熱安定性的發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人先前所發(fā)明的臺灣發(fā)明第092128458號發(fā)光裝置專利案(證書號為1228837號)，其主要特征是藉藍(lán)光半導(dǎo)體(10)作為藍(lán)光(B)光源，紅光半導(dǎo)體(20)作為紅光(R)光源；熒光層30、(30’)是覆接于藍(lán)、紅光半導(dǎo)體(10、20)上，其中熒光層30、(30’)中的熒光粉是由鋁石榴石系(YAG)或硅酸鹽類(SmOn4-)或硼酸鹽類(BxOy3-)材質(zhì)構(gòu)成。
由于上揭熒光層30、(30’)材料受藍(lán)光(B)致光時，所被激發(fā)出綠色光波長，實務(wù)上其主波長均介于540～560nm之間，如圖4所示，是國際電視系統(tǒng)協(xié)會NTSC(National Television System Committee)所制定的色坐標(biāo)圖，其三角形的實線部是NTSC所制定的紅、藍(lán)、綠色光的混合光S1區(qū)域色坐標(biāo)圖，上開現(xiàn)有技藝所產(chǎn)生的混合光S3是三角形虛線區(qū)域，經(jīng)實驗所得，其紅、藍(lán)、綠光相混合的混合光S3區(qū)域與混合光S1區(qū)域相比較，其混合光S3區(qū)域混合光的顏色飽和度僅占有S1區(qū)域的60～70％而已，其懲結(jié)是在熒光層30、(30’)由鋁石榴石系(YAG)或硅酸鹽類(SmOn4-)或硼酸鹽類(BxOy3-)所組成，其被藍(lán)光致光后的綠光波長始終介于540～560nm。
再者上開熒光層30、(30’)的耐熱性不足，在長期光電效應(yīng)下，容易變質(zhì)，白光的飽和度及演色性更顯的不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是采用一種氮化物系為熒光粉材料，氮化物被藍(lán)光光源激發(fā)為綠光時，其綠光波長被有效控制在520～535nm之間，以達(dá)白光的飽和度及演色性增加以及增加熱安定性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種白光發(fā)光二極管，包括至少一個藍(lán)光半導(dǎo)體作為藍(lán)光發(fā)光的光源；至少一個紅光半導(dǎo)體作為紅光發(fā)光的光源；熒光層，是由熒光粉加上透明膠均勻的混合而成，熒光層可膠合覆接于藍(lán)光半導(dǎo)體上，其特征是為熒光層中的熒光粉是由氮化物系所組成。
氮化物其化學(xué)式為LxMyOzN((2/3)x+4(4/3)y-(2/3)z):R；其中L代表鎂、鈣、硅、鋇或鋅，其中的單一化學(xué)元素或其中的二種化學(xué)元素以上的組合；其中M代表碳、硅、或鍺，其中的單一化學(xué)元素或其中的二種以上化學(xué)元素的組合；O代表氧；N代表氮；R代表致活物，選擇下列單一元素組成或任二元素以上的組成其為銪、釔、鑭、錳、鉍、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺和镥；其中x、y、z代表上述各化學(xué)元素組成的比例，其值可為0≤x、y、z≤3。
熒光層受藍(lán)光的激發(fā)時，發(fā)出波長為520～530nm的綠光。
熒光層同時覆接膠合于藍(lán)光半導(dǎo)體及紅光半導(dǎo)體上。


圖1為發(fā)明作的斷面圖；圖2為發(fā)明作再一實施側(cè)的斷面圖；圖3為發(fā)明作所產(chǎn)生混合光的波形圖；圖4為發(fā)明作及現(xiàn)有技藝所產(chǎn)生的白光色坐標(biāo)與NTSC色坐標(biāo)相比較的色坐標(biāo)圖(CIE)。
附圖標(biāo)記說明藍(lán)光半導(dǎo)體-10；紅光半導(dǎo)體-20；熒光層-30、30’；光反射蓋-50；凹槽-52；透明樹脂膠-70；白光-W；自然光-S；標(biāo)準(zhǔn)混合光-S1；混合光-S2、S3。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種白光發(fā)光二極管，包括至少一個藍(lán)光半導(dǎo)體10作為藍(lán)光發(fā)光的光源；至少一個紅光半導(dǎo)體20作為紅光發(fā)光的光源；
熒光層30，是由熒光粉加上透明膠均勻的混合而成，熒光層30可膠合覆接于藍(lán)光半導(dǎo)體10上，其特征是為熒光層30中的熒光粉是由氮化物所組成。
其中氮化物其化學(xué)式為LxMyOzN((2/3)x+4(4/3)y-(2/3)z):R；其中L代表鎂(Mg)或鈣(Ca)或硅(Sr)或鋇(Ba)或鋅(Zn)其中的單一化學(xué)元素或其中的二種化學(xué)元素以上的組合；其中M代表碳(C)或硅(Si)或鍺(Ge)，其中的單一化學(xué)元素或其中的二種以上化學(xué)元素的組合；O代表氧的化學(xué)元素；N代表氮的化學(xué)元素；R代表致活物可選擇下列單一元素組成或任二元素以上的組成其為銪(Eu)或釔(Y)或鑭(La)或錳(Mn)或鉍(Bi)或鈰(Ce)或鐠(Pr)或釹(Nd)或釤(Sm)或銪(Eu)或釓(Gd)或鋱(Tb)或鏑(Dy)或鈥(Ho)或鉺(Er)及镥(Lu)的化學(xué)元素；其中x、y、z代表上述各化學(xué)元素組成的比例，其值可為0≤x、y、z≤3。
熒光層30受藍(lán)光的激發(fā)時，可發(fā)出波長為520～530nm的綠光。
熒光層30可同時覆接膠合于藍(lán)光半導(dǎo)體10及紅光半導(dǎo)體20上。
(1).如圖1所示，是表示熒光層30是直接覆接于光反射蓋50的凹槽52中，而將藍(lán)光半導(dǎo)體10及紅光半導(dǎo)體20膠合覆接。
本案熒光層30是由透明膠加上熒光粉均勻混合，其中熒光粉的化學(xué)式為LxMyOzN((2/3)x+4(4/3)y-(2/3)z):R；其中L、M、O的材質(zhì)均如前所述，L、M、O以適當(dāng)比例的混合，再加上氮N時乃形成氮化物熒光粉，由于氮化物熒光粉的特質(zhì)是可產(chǎn)生不同顏色的致光色系，其本上此類熒光粉可制成由藍(lán)色至紅色的致光熒光粉，因此當(dāng)它被藍(lán)光光源激發(fā)時，可得到主波長為520～535nm的色系，被定義為純綠色。
如圖3所示，是本案混合光波形圖，其中熒光層30被藍(lán)光的光源激發(fā)，所得的主波長為520～535nm，其與藍(lán)光及紅光在混合所形成的混合光波長100乃更接近于太陽光的混合波長，使白光的演色性及色彩的飽和度更佳。
(2).請參閱圖4所示，為本發(fā)明混合光與NTSC標(biāo)準(zhǔn)混合光及現(xiàn)有混合光其三者的色坐標(biāo)比較圖，其中位于圖中最外緣部份近似于斜橢圓區(qū)域是為太陽自然光S的色坐標(biāo)區(qū)域，三角形實線區(qū)域為NTSC所制定標(biāo)準(zhǔn)混合光S1色坐標(biāo)區(qū)域，第一個三角形虛線區(qū)域為本發(fā)明所產(chǎn)生混合光S2色坐標(biāo)區(qū)域，第二個三角形虛線區(qū)域為現(xiàn)有白光發(fā)光裝置所產(chǎn)生混合光S3色坐標(biāo)區(qū)域。由此實驗數(shù)據(jù)可得本案的混合光S2色坐標(biāo)區(qū)域的白光的顏色飽和度及演色性，更接近NTSC所制定的標(biāo)準(zhǔn)混合光S1色坐標(biāo)區(qū)域，其白光的顏色飽和度及演色性比現(xiàn)有白光發(fā)光裝置所產(chǎn)生混合光S3色坐標(biāo)區(qū)域的顏色飽和度演色性更佳。
(3).請參閱圖1，本發(fā)明熒光層30是由氮化物熒光粉加上透明膠均勻混合而成，并且填充于光反射蓋50的凹槽52中，電性連接于凹槽52中的藍(lán)光半導(dǎo)體10及紅光半導(dǎo)體20被熒光層30覆蓋連接，當(dāng)藍(lán)光半導(dǎo)體10發(fā)出藍(lán)光，紅光半導(dǎo)體20發(fā)出紅光時，其藍(lán)光激發(fā)熒光層30，使氮化物系熒光粉被激發(fā)出波長為520～535nm的綠光，所述綠光與藍(lán)光、紅光相混合并向光反射蓋50上方發(fā)射出綠光、藍(lán)光、紅光三色混合的混合光，被定義為白光W，所述白光W具有顏色飽和度及演色性接近于N T SC所制定的白光色坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)(如圖4所示)。
請參閱圖2，本發(fā)明熒光層30’是由氮化物系熒光粉加上透明膠均勻混合而成，填充于光反射蓋50的局部凹槽52中，其中熒光層30’僅將藍(lán)光二極管10包覆，一層透明樹脂膠70填充于凹槽52中，而將熒光層30’及紅光二極管20包覆，藍(lán)光二極管10發(fā)出藍(lán)光用以激發(fā)熒光層30’，使熒光層30’中的氮化物系熒光粉被激發(fā)出波長介于520～535nm的綠光，所述綠光與紅光半導(dǎo)體20所發(fā)出的紅光及藍(lán)光相混合為白光W后，由光反射蓋50上方透射出。
綜上，由于本發(fā)明熒光層30，30’采用了氮化物系的熒光粉，所得色彩飽和度佳，以及氮化物是具有較高耐熱性，可提升本發(fā)明的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種白光發(fā)光二極管，其特征在于，包括至少一個藍(lán)光半導(dǎo)體作為藍(lán)光發(fā)光的光源；至少一個紅光半導(dǎo)體作為紅光發(fā)光的光源；熒光層，是由熒光粉加上透明膠均勻的混合而成，熒光層可膠合覆接于藍(lán)光半導(dǎo)體上，其特征是為熒光層中的熒光粉是由氮化物所組成。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的白光發(fā)光二極管，其特征在于氮化物其化學(xué)式為LxMyOzN((2/3)x+4(4/3)y-(2/3)z):R；其中L代表鎂、鈣、硅、鋇或鋅，其中的單一化學(xué)元素或其中的二種化學(xué)元素以上的組合；其中M代表碳、硅、或鍺，其中的單一化學(xué)元素或其中的二種以上化學(xué)元素的組合；O代表氧；N代表氮；R代表致活物，選擇下列單一元素組成或任二元素以上的組成其為銪、釔、鑭、錳、鉍、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺和镥；其中x、y、z代表上述各化學(xué)元素組成的比例，其值可為0≤x、y、z≤3。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的白光發(fā)光二極管，其特征在于熒光層受藍(lán)光的激發(fā)時，發(fā)出波長為520～530nm的綠光。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的白光發(fā)光二極管，其特征在于熒光層同時覆接膠合于藍(lán)光半導(dǎo)體及紅光半導(dǎo)體上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種白光發(fā)光二極管，包括至少一個藍(lán)光半導(dǎo)體作為藍(lán)光發(fā)光的光源；至少一個紅光半導(dǎo)體作為紅光發(fā)光的光源；熒光層，是由熒光粉加上透明膠均勻的混合而成，熒光層可膠合覆接于藍(lán)光半導(dǎo)體上，其特征是為熒光層中的熒光粉是由氮化物所組成，氮化物被藍(lán)光光源激發(fā)為綠光時，其綠光波長被有效控制在520～535nm之間，以達(dá)白光的飽和度及演色性增加以及提升熱安定性。
文檔編號H01L33/00GK101090110SQ20061008705
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者鄭子淇 申請人:優(yōu)佰利股份有限公司