CN101901856A - 发光装置及电子装置 - Google Patents

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刘宇桓
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Abstract

本发明提供一种发光装置及使用此发光装置的电子装置。上述发光装置包含一具有发光波段范围介于460～650纳米间的发光晶粒及一荧光粉体，其中此荧光粉体可被发光晶粒所发射的光激发，而发出发光波段范围介于700～1200纳米的红外光，其中上述荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉、掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。本发明提供的发光装置可有效地发射高发光强度的红外光。

Description

发光装置及电子装置
技术领域
本发明涉及发光装置，特别涉及一种具有高发光强度的红外光发光装置。
背景技术
目前，发光二极管(light emitting diode；LEDs)已广泛地应用于各种领域中。例如，蓝光、红光及绿光等可见光的发光二极管，可应用于照明及显示等领域。然而，不可见光范围的红外光发光二极管则可应用于无线远程控制及感应等领域。
一般而言，红外光发光二极管是使用砷化镓(GaAs)为基板，并在砷化镓基板上沉积相似材质的发光层如砷化镓或砷铝化镓(GaAlAs)的方式制作，并直接以此发光二极管晶粒发射发光波段范围850～940纳米的红外光。然而，以此种方式制作的红外光发光二极管的发光强度较差，且其发光波段较窄狭。
因此，亟需一种发光装置，其可发射高发光强度的红外光，乃是现今发光二极管制造厂商仍需努力解决的目标。
发明内容
有鉴于此，本发明的一实施例提供一种发光装置，其包含：一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；一封装体，包覆此发光晶粒；以及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且此荧光粉体可经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中上述荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉、掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。
此外，本发明另一实施例提供一种使用上述发光装置的电子装置，此电子装置包含光学感应输入装置、远程控制装置或局域网络信号收发装置。
本发明再一实施例提供一种发光装置。此发光装置包含：一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；一封装体，包覆上述发光晶粒；以及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且上述荧光粉体经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中上述荧光粉体选自掺杂钠或钾金属的硫酸钡及硫酸锶及其任意组合。
本发明又一实施例提供一种发光装置。此发光装置包含：一基板；及多个发光装置，其以阵列式排列设置于上述基板上，其中上述发光装置包含：一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；一封装体，包覆此发光晶粒；以及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且此荧光粉体可经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中上述荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉、掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。
本发明又另一实施例提供一种发光装置。此发光装置包含：一基板；及多个发光装置，其以阵列式排列设置于上述基板上，其中上述发光装置包含：一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；一封装体，包覆上述发光晶粒；以及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且上述荧光粉体经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中上述荧光粉体选自掺杂钠或钾金属的硫酸钡及硫酸锶及其任意组合。
本发明又另一实施例提供一种发光装置。此发光装置包含：一基板；多个发光波长范围介于460～650纳米间的发光晶粒，其以一阵列式排列设置于上述基板上；一封装体，形成于上述基板上；及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且上述荧光粉体可经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，上述荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。
本发明又另一实施例提供一种发光装置。此发光装置包含：一基板；多个发光波长范围介于460～650纳米间的发光晶粒，其以一阵列式排列设置于上述基板上；一封装体，形成于上述基板上；及一荧光粉体，散布于上述封装体中，且上述荧光粉体可经由上述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中上述荧光粉体选自掺杂钠或钾金属的硫酸钡及硫酸锶其中之一。
综上所述，通过发光晶粒以及荧光粉体的搭配，本发明提供的发光装置可有效地发射高发光强度的红外光。
附图说明
图1示出了根据本发明一实施例的发光装置的示意图；
图2示出了根据本发明实施例的发光装置的发光强度的仿真图表；
图3示出了根据本发明实施例的发光装置的变化例示意图。
图4A-图4B示出了根据本发明另一实施例的发光装置的示意图；及
图5示出了使用本发明实施例的发光装置的电子设备的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10～发光装置；    12～发光晶粒；
14～导线；        16～荧光粉体；
18～封装体；      20～引脚；
22～基板；        24～封装板；
26～远程控制器；  28～按键。
具体实施方式
接下来，通过实施例配合附图，以详细说明本发明概念及具体实施的方式。在附图或描述中，相似或相同部分的组件使用相同的符号。此外，在附图中，实施例的组件的形状或厚度可扩大，以简化或是方便标示。可以了解的是，未示出或描述的组件，可以是具有各种本领域技术人员所知的形式。
以下，本发明将以一制作发光装置(light emitting device)，例如是发光二极管封装体的实施例作为说明。然而，可以了解的是，在本发明各实施例中的发光装置，其可应用于各种电子装置(electronic device)，例如远程控制装置(remote controller)，如影像远程控制器或门禁控制器等，或者是光学感应装置(optical sensor)如烟雾侦测器或局域网络信号收发器，或光学感应输入装置如光学鼠标。
图1示出了根据本发明一实施例的发光装置10的剖面图。如图1所示，提供一发光晶粒(light emitting chip)12，例如发光二极管，且此发光晶粒12可发出一短波段光，其发光波长范围介于460～650纳米(nm)之间。上述发光晶粒12较佳可以是以氮化镓(GaN)或铟氮化镓(InGaN)为主的沉积层的堆栈结构。例如，可以是在一蓝宝石基板(sapphire substrate)上，依序沉积掺杂镁的氮化镓层(p-GaN)、氮化镓层及掺杂硅的氮化镓层(n-GaN)的堆栈结构，且通过提供电流使其发出蓝光波段范围的光。
在图1中，一导线14电性连接上述发光晶粒12，且利用一散布有荧光粉体(phosphor powder)16的封装体(encapsulant material)18包覆发光晶粒12及导线14。又如图1所示，一引脚20电性连接上述导线14，且通过引脚20可提供一外部电流，经由导线14驱动发光晶粒12发光。
上述荧光粉体16较佳可以是具有可发射红外光波段的可受光激发物质，其光发射波长范围介于700～1200纳米之间，例如上述荧光粉体16的材质可以是掺杂铜金属的硫化镉(简称，CdS:Cu)、掺杂铜金属的硫化硒(简称，SeS:Cu)或掺杂铜金属的碲化镉(简称，CdTe:Cu)。举例来说，荧光粉体16可为Cd1-xS:Cux、Cd1-xSe:Cux或Cd1-xTe:Cux，其中x＜0.1，x＞0.01。或者，上述荧光粉体16的材质也可以是掺杂钠或钾金属的硫酸钡(简称，BaSO4:Na；BaSO4:K)，或掺杂钠或钾金属的硫酸锶(SrSO4:Na；SrSO4:K)。值得一提的是，上述掺杂钠或钾的硫酸锶的荧光粉体16也可以选择性地添加其他金属离子，例如锡(Sn)、铁(Fe)或镍(Ni)。举例来说，荧光粉体为(Ba1-xSrx)SO4:(Na，K)y，(Sn，Fe，Ni)z，其中0≤x≤1，0.0001≤y≤0.1，0≤z≤0.01。
请先参阅图2，其示出了本发明实施例的发光装置的荧光光谱图(PL)的仿真图表。在图2中，虚线代表上述发光晶粒12的发光波段范围，可以发现其发光波段范围介于约500～600纳米之间，例如蓝光波段范围。而实线代表上述荧光粉体16的光发射波长范围，可以发现此荧光粉体16的光发射波长范围介于700～950纳米之间，是属于红外光波段范围。由于，发光晶粒具有较高的发光强度(intensity)，由此荧光粉体在受到发光晶粒所发出的光激发时，也会产生较高的发光强度。由此，可获得一具有发射高强度红外光的发光装置。
可以了解的是，也可以通过调配荧光粉体中各元素间的比例，例如硫化镉与掺杂铜金属间的比例，以调整荧光粉体的光发射波段范围。此外，也可以选择性的在发光装置的出光面，形成可滤除例如发光晶粒的蓝光波段等杂光的装置，以提高发光装置所发出的光的纯度。
图3示出了根据本发明实施例的发光装置的变化例示意图。如图3所示，提供多个如图1所述的发光装置10，且将所述发光装置10以一阵列方式排列，并设置于基板22上。在一实施例中，可以是提供上方形成有插座及驱动电路(未示出)的基板22，接着，将发光装置10插置于基板22的插座中，以制作如图3所示的发光装置。
图4A-图4B示出了根据本发明另一实施例的发光装置的示意图。如图4A所示，提供基板22，且将多个发光晶粒12以一阵列方式排列设置于此基板22上。在一实施例中，利用例如是点胶的方式，先在基板22上形成黏着层(未示出)，接着，提供发光晶粒12，并将发光晶粒12黏着且固定至基板22上。值得一提的是，也可以利用旋转涂布(spin coating)的方式，在基板22上全面形成黏着层。
如图4B所示，接着，提供一封装板(packaging plate)24，且在此封装板24的表面上，涂布混有荧光粉体16的封装体18，并将此封装板24设置于上述基板22上方，以覆盖发光晶粒12及基板22。在此实施例中，封装体18较佳可以是环氧树脂(epoxy)，而封装板24较佳可以是可提供光线通过的透明基材。此外，上述基板22可以是金膜陶瓷板、不锈钢线路板、硅钢线路板、双面铝线路板等的基材，且作为承载发光晶粒12的底座基板。
荧光粉体16的材质也可以与上述实施例相同，且可通过发光晶粒12所提供发射的介于460～650纳米间的发光波段的光激发，而发射出发光波段范围介于700～1200纳米间的光。
图5示出了使用根据本发明实施例的发光装置的电子设备的示意图。如图5所示，提供一远程控制器26，例如影像遥控器，此远程控制器26具有一发光装置10及按键28。使用者可通过按键28输入信号，并由发光装置10将此信号发送至一影像显示装置的信号接收器，例如电视机，以控制此影像显示装置开关或转台等操作。可以了解的是，本发明实施例的发光装置，并非限于此应用。例如，上述电子装置也可以是门禁控制器、携带式仪器、红外线光学鼠标、烟雾侦测器以及红外线局域网络收发器等，需利用红外线感应控制或操作的设备。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作此许的变动与修饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所限定的范围为准。

Claims (24)

1.一种发光装置，包含：
一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；
一封装体，包覆该发光晶粒；以及
一荧光粉体，散布于该封装体中，且该荧光粉体经由该发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中该荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉、掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中该荧光粉体为Cd1-xS:Cux，或Cd1-xSe:Cux，或Cd1-xTe:Cux，其中x＜0.1，x＞0.01。
3.如权利要求1所述的发光装置，其中该发光晶粒为一包含氮化镓或铟氮化镓的堆栈结构。
4.如权利要求3所述的发光装置，其中该堆栈结构包括一蓝宝石基板，以及在该蓝宝石基板上依序堆栈形成的掺杂镁的氮化镓层、氮化镓层及掺杂硅的氮化镓层。
5.一种装设如权利要求1所述的发光装置的电子装置，其中该电子装置包含光学感应输入装置、远程控制装置或局域网络信号收发装置。
6.一种发光装置，包含：
一发光晶粒，其发光波段范围介于460～650纳米之间；
一封装体，包覆该发光晶粒；以及
一荧光粉体，散布于该封装体中，且该荧光粉体经由该发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中该荧光粉体选自掺杂钠或钾金属的硫酸钡及硫酸锶及其任意组合。
7.如权利要求6所述的发光装置，其中该荧光粉包括添加碱金属的硫酸锶，该碱金属包括钠或钾。
8.如权利要求7所述的发光装置，其中该荧光粉还包括锡、铁或镍的掺杂。
9.如权利要求8所述的发光装置，其中该荧光粉体为(Ba1-xSrx)SO4:(Na，K)y，(Sn，Fe，Ni)z，其中0≤x≤1，0.0001≤y≤0.1，0≤z≤0.01。
10.如权利要求6所述的发光装置，其中该发光晶粒为一包含氮化镓或铟氮化镓的堆栈结构。
11.如权利要求10所述的发光装置，其中该堆栈结构包括一蓝宝石基板，以及在该蓝宝石基板上依序堆栈形成的掺杂镁的氮化镓层、氮化镓层及掺杂硅的氮化镓层。
12.一种装设如权利要求6所述的发光装置的电子装置，其中该电子装置包含光学感应输入装置、远程控制装置或局域网络信号收发装置。
13.一种发光装置，包含：
一基板；及
多个如权利要求1所述的发光装置，其以阵列式排列设置于该基板上。
14.一种发光装置，包含：
一基板；及
多个如权利要求6所述的发光装置，其以阵列式排列设置于该基板上。
15.一种发光装置，包含：
一基板；
多个发光波长范围介于460～650纳米间的发光晶粒，其以一阵列式排列设置于该基板上；
一封装体，形成于该基板上；及
一荧光粉体，散布于该封装体中，且该荧光粉体可经由所述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，该荧光粉体选自掺杂铜金属的硫化镉、掺杂铜金属的硫化硒及掺杂铜金属的碲化镉及其任意组合。
16.如权利要求15所述的发光装置，其中该荧光粉体为Cd1-xS:Cux，或Cd1-xSe:Cux，或Cd1-xTe:Cux，其中x＜0.1，x＞0.01。
17.如权利要求15所述的发光装置，其中所述发光晶粒为一包含氮化镓或铟氮化镓的堆栈结构。
18.如权利要求17所述的发光装置，其中该堆栈结构包括一蓝宝石基板，以及在该蓝宝石基板上依序堆栈形成的掺杂镁的氮化镓层、氮化镓层及掺杂硅的氮化镓层。
19.一种发光装置，包含：
一基板；
多个发光波长范围介于460～650纳米间的发光晶粒，其以一阵列式排列设置于该基板上；
一封装体，形成于该基板上；及
一荧光粉体，散布于该封装体中，且该荧光粉体可经由所述发光晶粒所发射的光激发，而发射出一发光波段范围介于700～1200纳米之间的光，其中该荧光粉体选自掺杂钠或钾金属的硫酸钡及硫酸锶其中之一。
20.如权利要求19所述的发光装置，其中所述发光晶粒为一包含氮化镓或铟氮化镓的堆栈结构。
21.如权利要求19所述的发光装置，其中该堆栈结构包括一蓝宝石基板，以及在该蓝宝石基板上依序堆栈形成的掺杂镁的氮化镓层、氮化镓层及掺杂硅的氮化镓层。
22.如权利要求19所述的发光装置，其中该荧光粉包括添加碱金属的硫酸锶，其中该碱金属包括钠或钾。
23.如权利要求22所述的发光装置，其中该荧光粉还包括锡、铁或镍的掺杂。
24.如权利要求23所述的发光装置，其中该荧光粉体为(Ba1-xSrx)SO4:(Na，K)y，(Sn，Fe，Ni)z，其中0≤x≤1，0.0001≤y≤0.1，0≤z≤0.01。
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