CN100508224C - 具有发光二极管的白光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有发光二极管的白光装置，包含一用以连接一电源的承载单元、至少一连接该承载单元并可发射第一辐射的第一发光二极管、至少一连接该承载单元并可发射第二辐射和第三辐射的第二发光二极管，及一配置于该承载单元并可受激发辐射的激发而发射第四辐射的光激发光体，第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射的波长范围不相同，彼此合成而输出白光。
Description
技术领域
本发明是有关于一种发光二极管(Light Emitting Diode；简称LED)发光装置，特别是涉及一种具有萤光粉(phosphor)且可发出高演色性(Color Rendering Index；简称CRI)白光的发光装置，用于仿日光的照明设备、照相机的闪光灯、车灯等需使用白光光源的装置。
背景技术
一般照明用日光灯产生的白光，多采用稀土族萤光粉体，所以其产生的白光主要是由分布在蓝(blue；波长452nm)、绿(green；波长543nm)、红(red；波长611nm)三原色波长附近狭窄的光谱组合而成，而在三原色间光谱的比例甚少，如青色(cyan)和黄色(yellow)的光谱。因此一般照明用日光灯无法产生如太阳光的连续光谱，致使其演色性不足，所以当上述日光灯用于阅读时，其舒适性不佳；而用于照相时，也无法使被摄物体产生柔美的色彩。
另外，随着行动电话、个人数字助理器的发展，内建数字相机已成为一种趋势，而为了提供数字相机照像时的照明，一般是随数字相机内建有一低耗电的白光发光元件做为光源，前述白光发光组件基本上是由一可产生蓝光的发光二极管和一萤光粉物质所组成。萤光粉物质受发光二极管的蓝光激发而产生以黄色为主的光，偏黄色的光与前述发光二极管的蓝光混合后而发出白光。例如美国专利第5,998,925号发明专利揭示此种利用发光二极管和萤光粉物质的白光发光元件，此种白光发光元件虽具有省电、体积小的优点，但其所产生的白光偏寒，红光部份能量的比例不高，导致照相效果不佳。
发明内容
本发明的主要目的，是在于提供一种具有省电、体积小且良好演色性的白光装置。
于是，本发明具有发光二极管的白光装置包含一承载单元、至少一连接该承载单元并可产生一第一辐射的第一发光二极管、至少一连接该承载单元并可产生一第二辐射和一第三辐射的第二发光二极管，及一配置于该承载单元且可受一激发辐射的激发而产生一第四辐射的光激发光体，该第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射混合而射出白光。
该承载单元用以连接至一外部电源，以提供该第一、第二发光二极管作动所需的电流。适用于本发明的承载单元可为一印刷电路板、复数可导电的金属，或是以半导制程技术制成的基板。
较佳地，该第一发光二极管产生的第一辐射为红光，该第二发光二极管产生的第二辐射为绿光，产生的第三辐射为蓝光。而第一辐射的波长范围较佳地介于575nm至700nm间，第二辐射的波长范围较佳地介于495nm至560nm间，第三辐射的波长范围较佳地介于400nm至495nm间。使该光激发光体激发而产生第四辐射的激发辐射，较佳地为该第二发光二极管所产生的第三辐射。
另一方面，本发明具有发光二极管的白光装置还包含一可产生一第五辐射的第三发光二极管，此时使该光激发光体激发而产生第四辐射的激发辐射，较佳地为该第三发光二极管所产生的第五辐射。较佳地，该第五辐射的波长小于495nm。
适用于本发明的该光激发光体为发射波长介于540nm至600nm间的R3(Al(1-x)，Gax)5O12:Ce，R是一选自于下列元素所组成的群组：Y、Tb、Gd、Lu、La、Sm及此等的一组合，而x大于或等于零，且小于或等于1。较佳地，R为Y元素或Tb元素，也就是该光激发光体可为钇铝石榴石(YAG:Ce)或铽铝石榴石(TbAG:Ce)。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
图1是一本发明具有发光二极管的白光装置的第一实施例的剖面示意图，说明该第一实施例中，一光激发光体包覆一第一发光二极管和一第二发光二极管的态样；
图2是该第一实施例中，该第二发光二极管的剖面结构示意图；
图3是该第一实施例的第二发光二极管中，一具有山形结构发光层的剖面示意图，说明该山形结构是由连续的山峰和山谷所形成；
图4是该第一实施例的光谱图；
图5是一本发明具有发光二极管的白光装置的第二实施例的剖面示意图，说明一光激发光体包覆一第三发光二极管，而一第一发光二极管和一第二发光二极管设置于同一凹槽的态样；
图6是一本发明具有发光二极管的白光装置的第三实施例的剖面示意图，说明一光激发光体包覆一第三发光二极管，而一第一发光二极管和一第二发光二极管分别设置于不同凹槽的态样；
图7是该第三实施例中，该光激发光体包覆该第三发光二极管的另一种态样；
图8是一本发明具有发光二极管的白光装置的第四实施例的剖面示意图，说明一光激发光体同时包覆复数第一发光二极管和复数第二发光二极管的态样；
图9是一本发明具有发光二极管的白光装置的第五实施例的剖面示意图，说明一光激发光体涂布于一透明中空壳体的内侧面的态样。
具体实施方式
为了方便说明，以下的实施例，类似的元件以相同的标号表示。
参阅图1，本发明具有发光二极管的白光装置的第一实施例包含一承载单元3、一可产生第一辐射的第一发光二极管4、一可产生第二辐射和第三辐射的第二发光二极管5，及一光激发光体6。
该承载单元3包括一承载本体31、二由该承载本体31向上延伸的电极32，及一固设于所述电极32上的第一承载座33。该第一承载座33具有一形成于顶面的凹槽331，所述电极32由该第一承载座33的侧面分别穿设进入该第一承载座33并与该凹槽331连通。而该第一发光二极管4和第二发光二极管5皆设置于该凹槽331中，并分别电连接所述电极32。该光激发光体6则设置于该凹槽331中并包覆该第一发光二极管4和第二发光二极管5。
当该承载单元3外接至一电源时，该电源提供的电流可经由该承载单元3而致能该第一发光二极管4和第二发光二极管5，并使得该第一发光二极管4发射第一辐射，且使得该第二发光二极管5发射第二辐射和第三辐射。其中，第三辐射激发该光激发光体6，并使该光激发光体6产生第四辐射。此时，第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射混合而由该第一承载座33的顶面射出白光。
在本实例中，该承载本体31为一印刷电路板，该第一发光二极管4为一可发射红光的发光二极管，而该光激发光体6为一可受蓝光激发而产生黄光的萤光粉为(Y0.4Gd0.6)3Al5O12:Ce。
参阅图2、3，本发明可产生第二辐射和第三辐射的第二发光二极管5依序具有一基板52、一缓冲层53、一n型披覆层(cladding layer)54、一第一发光层55、一第二发光层56、一p型披覆层57、一p侧接触层58，及一p型电极511。该第二发光二极管5更具有一形成于n型披覆层54上的n侧接触层59及一形成于该n侧接触层59上的n型电极512。
该第二发光层56包括一载子局限膜562，而该载子局限膜562具有一位于下方的第一面564和一相反的第二面565。该第二发光层56还包括一由该第一面564向远离该载子局限膜562方向延伸的下阻障膜561，及一由该第二面565向远离该载子局限膜562方向延伸的上阻障膜563。该第二面565具有连续的山峰567与山谷568形状，而所述山峰567和山谷568构成一山形结构569。
对于两相邻山峰567’、567”而言，山峰567’中相对较高的顶部5671’与其相邻的山峰567”中相对较高的顶部5671”的最短距离定义为径长D，也就是定义被前述两相邻山峰567’、567”所围绕的山谷568’的径长D。另外，所述山谷568底部至第一面564的距离定义为H，且0≦H≦2nm；由此可知，山峰567’中相对较低的鞍部5672’则不可称为山谷。山形结构569纵剖面的长度定义为L。据此，一具有山形结构的发光层的密度定义为：在发光层径长内的所有山形结构径长的总和与该发光层径长的比值；也就是该第二发光层56的密度等于(D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7)/L。而该第二发光层56的密度较佳地介于5％至75％间。
该载子局限膜562所使用材质的能障(energygap)必须小于该上阻障膜563和该下阻障膜561的能障。在本实施例中，该载子局限膜562为含有铟且化学式为Al(1-x-y)InyGaxN的材料所制成，其中，x≧0，y>0，(1-x-y)≧0。该上阻障膜563和该下阻障膜561的材质则为氮化镓。
因此，该第二发光层56借由调整x和y的比例而发射出第三辐射，也就是蓝光，并可利用山形结构569的密度来调整发射的光强度；在本实施例中，该第二发光层56的密度等于38％。
同样地，该第一发光层55如该第二发光层56的包括有相同材质所制成的一下阻障膜551、一具有山形结构559的载子局限膜552，及一上阻障膜553。该第二发光层55也可借由调整x和y的比例而发射第二辐射，也就是绿光，并也可利用山形结构559的密度调整发射光的强度；在本实施例中，该第一发光层55的密度等于8％。
值得一提的是，除了利用山形结构559、569的密度分别来调整该第一发光层55和第二发光层56所分别产生的第二辐射和第三辐射的强度比例外，也可成长复数该第一发光层55或第二发光层56以增加亮度或调控比例。另外，紧邻该p型披覆层57的该第二发光层56须具有山形结构569，但是该第一发光层55则可以是以量子井(quantum well)结构取代山形结构559的发光层。
在本实施例中，该基板52为透光的蓝宝石基板。该缓冲层53为依序由一低温成长的氮化镓膜、一高温成长的氮化硅膜和一高温成长的氮化镓所构成的三明治结构(图未示)所构成。该n型披覆层54为n型氮化铟镓半导体层。该p型披覆层57为一p型氮化铟镓半导体层。该p侧接触层58为一透明且用以均匀扩散注入电流的铟锡氧化物(Indium Tin Oxidation；简称ITO)层。该n侧接触层59为铬(Cr)金属制成的欧姆接触层。
图4为本发明第一实施例的光谱图，由图可知，该第一发光二极管4产生的第一辐射(红光)的波峰约在650nm附近，而该第二发光二极管5产生的第二辐射(绿光)和第三辐射(蓝光)的波峰则分别在530nm和460nm附近，且该光激发光体6产生的第四辐射(黄光)的波峰约在575nm附近，由上述四辐射的合成，可发射出一具有良好演色性的白光。由于本实施例利用了黄色系列的萤光粉，其波宽涵括的范围广，恰可补足以往日光灯中黄光亮度不足的缺点，或者是白光发光元件中红光不足的缺点；而利用单一晶粒上可同时产生不同波长范围辐射的第二发光二极管5，更具有缩小体积、省电的功用，而且运用在手持式数字相机中，更可延长其待机时间，并对于人体皮肤的成像产生良好的拍摄效果。
参阅图5，本发明具有发光二极管的白光装置的第二实施例包含一承载单元2、一可产生第一辐射的第一发光二极管4、一可产生第二辐射和第三辐射的第二发光二极管5、一可产生一第四辐射的第三发光二极管7，及一光激发光体6。
该承载单元2包括一承载本体21、四由该承载本体21向上延伸的电极22、一固设于所述电极22其中二相邻电极22上的第二承载座23，及一固设于所述电极22另外二相邻电极22上的第三承载座24。该第二承载座23具有一形成于顶面的凹槽231，所述电极22由该第二承载座23的侧面分别穿设进入该第二承载座23并与该凹槽231连通。而该第一发光二极管4和第二发光二极管5皆设置于该凹槽231中，并分别电连接所述电极22。该第三承载座24具有一形成于顶面的凹槽241，另外二电极22由该第二承载座24的侧面分别穿设进入该第二承载座24并与该凹槽241连通。而该第三发光二极管7设置于该凹槽241中，并分别电连接所述电极22。该光激发光体6则设置于该凹槽241中并包覆该第三发光二极管7。
当该承载单元2外接至一电源时，该电源提供的电流可经由该承载单元2而致能该第一发光二极管4、第二发光二极管5和第三发光二极管7，并使得该第一发光二极管4发射第一辐射，而使该第二发光二极管5发射第二辐射和第三辐射，而使该第三发光二极管7发射第五辐射。其中，第五辐射激发该光激发光体6，并使该光激发光体6产生一第四辐射。此时，第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射混合而射出白光。
在本实例中，该承载本体21为一印刷电路板，该第一发光二极管4产生的第一辐射为红光，该第二发光二极管5产生的第二辐射和第三辐射分别为绿光和蓝光，该第三发光二极管7产生的第五辐射为蓝光，而该光激发光体6为一可受蓝光激发而产生黄光的萤光粉Tb3Al5O12:Ce。
值得一提的是，上述第二发光二极管5产生的第三辐射可以调整成偏青色的蓝光，而同时选用可产生蓝光的第三发光二极管7，并配合可受该第三发光二极管7的蓝光激发而产生黄光的光激发光体6，也可以合成具有高演色性的白光。借由调整、选择上述第一、第二、第三发光二极管4、5、7的数量和波长，并配合相对应的光激发光体6，可以得到不同色温的白光，并应用于需要不同感觉的照明环境，例如办公室、婴儿房、汽车车灯或照明灯。
参阅图6，本发明具有发光二极管的白光装置的第三实施例类似于第二实施例，所不同的是，第三实施例的承载单元1包括一承载本体11、六由该承载本体11向上延伸的电极12、一固设于所述电极12其中二相邻电极12上的第四承载座13、一固设于所述电极12其中二相邻电极12上的第五承载座14，及一固设于所述电极12其中二相邻电极12上的第六承载座15。
该第四承载座13具有一形成于顶面的凹槽131，所述电极12由该第四承载座13的侧面分别穿设进入该第四承载座13并与该凹槽131连通；而该第一发光二极管4设置于该凹槽131中，并分别电连接所述电极12。该第五承载座14具有一形成于顶面的凹槽141，所述电极12由该第五承载座14的侧面分别穿设进入该第五承载座14并与该凹槽141连通；而该第二发光二极管5设置于该凹槽141中，并分别电连接所述电极12。该第六承载座15具有一形成于顶面的凹槽151，所述电极12由该第六承载座15的侧面分别穿设进入该第六承载座15并与该凹槽151连通；而该第三发光二极管7设置于该凹槽141中，并分别电连接所述电极12。该光激发光体6则设置于该第六承载座15的凹槽151中并包覆该第三发光二极管7。
值得一提的是，该承载单元1的第六承载座15也可是如图7所示的为一如树脂(resin)的透明物质所制成的第六承载座15’，而该第六承载座15’包覆有该光激发光体6和该第三发光二极管7，且所述电极12’穿设该第六承载座15’并与该第三发光二极管7电连接。
参阅图8，本发明具有发光二极管的白光装置的第四实施例包含一承载单元9、复数可产生第一辐射的第一发光二极管4、复数可分别产生第二辐射和第三辐射的第二发光二极管5，及一光激发光体6。
该承载单元9包括一承载本体91和一由该承载本体91顶面向上延伸的中空环形壁92，两者彼此界定一凹槽93。所述第一发光二极管4和第二发光二极管5设置于该凹槽93中，并分别固设且电连接该承载本体91的顶面。该光激发光体6设置于该凹槽93中，并包覆所述第一发光二极管4和第二发光二极管5。
当该承载单元9外接至一电源时，该电源提供的电流可经由该承载单元9而致能所述第一发光二极管4和第二发光二极管5，并使得该第一发光二极管4发射第一辐射，并使该第二发光二极管5发射第二辐射和第三辐射。其中，第三辐射激发该光激发光体6，并使该光激发光体6产生一第四辐射。此时，第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射混合而射出白光。
在本实例中，该承载本体91为一印刷电路板，该中空环形壁92为一透明树脂，该第一发光二极管4产生的第一辐射为红光，该第二发光二极管5产生的第二辐射和第三辐射分别为绿光和蓝光，而该光激发光体6为一可受蓝光激发而产生黄光的萤光粉。值得一提的是，为提升该光激发光体6的发光亮度，该第四实施例更可包含至少一设置于该凹槽93中且电连接该承载本体91的发光二极管(图未示)，前述发光二极管产生一可激发该光激发光体6的第五辐射，借此增加该光激发光体6所产生的第四辐射的亮度。
参阅图9，本发明具有发光二极管的白光装置的第五实施例包含一承载单元8、一可产生第一辐射的第一发光二极管4、一可产生第二辐射和第三辐射的第二发光二极管5、一可产生第四辐射的第三发光二极管7，及一光激发光体6。
该承载单元8包括一中空长圆柱形的透明壳体81、二封设于该壳体81两端的第一承载本体82和第二承载本体83，三者彼此界定出一容置空间84。该承载单元8还包括二分别由该第一承载本体82向该容置空间84方向延伸的电极85、二分别由该第二承载本体83向该容置空间84方向延伸的电极86、一固设于所述电极85的第七承载座87，及一固设于所述电极86的第八承载座88。
该第七承载座87具有一与该容置空间84连通的凹槽871，所述电极85分别穿设进入该第七承载座87后与该凹槽871连通；而该第一发光二极管4和第二发光二极管5皆设置于该凹槽871中，并分别电连接所述电极85。该第八承载座88具有一与该容置空间84连通的凹槽881，所述电极86分别穿设进入该第八承载座88后与该凹槽881连通；而该第三发光二极管7设置于该凹槽881中，并分别电连接所述电极86。该光激发光体6涂布于该壳体81邻该容置空间84的内侧面上。
当该承载单元8的第一承载本体82和第二承载本体83外接至一电源时，该电源提供的电流可致能该第一发光二极管4、第二发光二极管5和第三发光二极管7，而使得该第一发光二极管4发射第一辐射，而使该第二发光二极管5发射第二辐射和第三辐射，而使该第三发光二极管7发射第五辐射。其中，第五辐射或第三辐射可激发该光激发光体6，并使该光激发光体6产生一第四辐射。此时，第一辐射、第二辐射、第三辐射、第四辐射，或配合第五辐射，而于混合后成为白光，并由穿过该透明壳体81后射出。
在本实例中，该第一承载本体82和第二承载本体83为印刷电路板，该第一发光二极管4产生的第一辐射为红光，该第二发光二极管5产生的第二辐射和第三辐射分别为绿光和蓝光，该第三发光二极管7产生的第五辐射为紫外光或蓝光，而该光激发光体6则为一可受紫外光或蓝光激发而产生黄光的萤光粉。
综观上述，本发明的构造特征，使用该第一发光二极管4、第二发光二极管5和光激发光体6，并利用前述三者所产生不同频谱的辐射而合成白光，使得合成白光的组分，涵括了不同波长范围辐射，而具有良好的演色性。另外，由于该第二发光二极管5在同一晶粒上可产生不同波长的辐射，因此也可降低晶粒的使用颗数与损耗的功率，进而节省体积与成本。再者，利用发光二极管发射的辐射来激发涂布于透明壳体81的该光激发光体6，与以往日光灯管的需要较高的起动电压和维持电压相比较，可进一步的减少耗电量。
Claims (12)
1.一种具有发光二极管的白光装置，包含一用以连接一电源的承载单元、至少一可发射一第一辐射的第一发光二极管及一光激发光体，其特征在于，该具有发光二极管的白光装置还包含至少一第二发光二极管，该第二发光二极管连接该承载单元并可发射一第二辐射和一第三辐射，该第二辐射和该第三辐射的波长范围不相同，该第一发光二极管连接该承载单元，该光激发光体，配置于该承载单元，受一激发辐射的激发而发射一第四辐射，该第一辐射、第二辐射、第三辐射和第四辐射混合成白光；该第二发光二极管包括—p型披覆层、—n型披覆层、一夹设于该p型披覆层和该n型披覆层间且可产生该第二辐射的第一发光层，及一夹设于该p型披覆层和该n型披覆层间且可产生该第三辐射的第二发光层，该第二发光层连接该p型披覆层，并具有一下阻障膜、一形成于该下阻障膜上的载子局限膜、一形成于该载子局限膜上的上阻障膜，该载子局限膜具有一由连续的山峰和山谷所构成的山形结构，该载子局限膜的能障小于该上阻障膜和该下阻障膜的能障；该载子局限膜是一以化学式为Al(1-x-y)InyGaxN的材料所制成，且x大于或等于零，y大于零，(1-x-y)大于或等于零；所述发光层中具有山形结构的发光层的密度介于5％至75％间，该发光层的密度定义为所有山形结构的径长总和与该发光层的径长的比值。
2.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该光激发光体受该第二发光二极管的第三辐射的激发而发射第四辐射。
3.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，还包含一可产生一第五辐射的第三发光二极管，该光激发光体受该第五辐射的激发而发射第四辐射。
4.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该第一发光二极管的第一辐射的波长范围落在575纳米至700纳米间，该第二发光二极管的第二辐射的波长范围落在495纳米至560纳米间，该第二发光二极管的第三辐射的波长范围落在400纳米至495纳米间。
5.如权利要求3所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该第三发光二极管的第五辐射波长小于495纳米。
6.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该光激发光体为发射的波长从540nm至600nm。
7.如权利要求6所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该光激发光体为R3(Al(1-x)，Gax)5O12:Ce，R是一选自于下列元素所组成的群组：Y、Tb、Gd、Lu、La、Sm，及此等的一组合，其特征在于：x大于或等于零，且小于或等于1。
8.如权利要求7所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该光激发光体为YAG:Ce或TbAG:Ce。
9.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该承载单元包括一用以连接至该电源的承载本体、二连接该承载本体的电极，及一连接所述电极的承载座，该承载座具有一与外界连通的凹槽，该第一发光二极管和该第二发光二极管设置于该凹槽中，并分别电连接所述电极，该光激发光体设置于该凹槽中并包覆该第一发光二极管和第二发光二极管。
10.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，还包含一可产生一第五辐射的第三发光二极管，该光激发光体受该第五辐射的激发而发射第四辐射，该承载单元包括一用以连接至该电源的承载本体、复数连接该承载本体的电极，及至少一连接所述电极的承载座，该承载座具有一与外界连通的凹槽，该第三发光二极管设置于该凹槽中，并分别电连接与该承载座相连接的所述电极，该光激发光体设置于该凹槽中并包覆该第三发光二极管。
11.如权利要求1所述的具有发光二极管的白光装置，其特征在于：该承载单元包括一界定有一容置空间的透明壳体、一连接该壳体的承载本体，及复数电极，该第一发光二极管和该第二发光二极管设置于该容置空间，该光激发光体涂布于该壳体邻该容置空间的一侧面。
12.如权利要求11所述的具有发光二极管的白光装置，还包含一设置于该容置空间且可产生一第五辐射的第三发光二极管，该光激发光体受该第五辐射的激发而发射第四辐射。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106098912A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 深圳市源磊科技有限公司 | 一种手机拍照闪光灯及其制作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1326230A (zh) * | 2000-05-31 | 2001-12-12 | 松下电器产业株式会社 | 发光二极管灯 |
| US20030209704A1 (en) * | 1998-09-21 | 2003-11-13 | Motokazu Yamada | Light emitting device |
| US6734467B2 (en) * | 1999-11-03 | 2004-05-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | LED white light source with broadband excitation |
| US20040217364A1 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-04 | Cree Lighting Company, Inc. | Multiple component solid state white light |
| CN1612365A (zh) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | 新世纪光电股份有限公司 | 具有宽频谱的氮化铝铟镓发光二极管及固态白光器件 |
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2005
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030209704A1 (en) * | 1998-09-21 | 2003-11-13 | Motokazu Yamada | Light emitting device |
| US6734467B2 (en) * | 1999-11-03 | 2004-05-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | LED white light source with broadband excitation |
| CN1326230A (zh) * | 2000-05-31 | 2001-12-12 | 松下电器产业株式会社 | 发光二极管灯 |
| US20040217364A1 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-04 | Cree Lighting Company, Inc. | Multiple component solid state white light |
| CN1612365A (zh) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | 新世纪光电股份有限公司 | 具有宽频谱的氮化铝铟镓发光二极管及固态白光器件 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI479291B (zh) * | 2009-03-12 | 2015-04-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | 具有白熾燈具色溫表現方式的發光二極體照明裝置 |
| US9253849B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-02-02 | Koninklijke Philips N.V. | LED lighting device with incandescent lamp color temperature behavior |
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