CN102651364A - 发光二极管组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管组件，其包含一基板以及复数个发光主波长波段介于440纳米至490纳米之间的半导体发光晶粒，该半导体发光晶粒设置在该基板上，同时半导体发光晶粒与基板电性连接。这些半导体发光晶粒中，最大与最小发光主波长间的波长差至少是10纳米，平均发光主波长介于450纳米至470纳米之间。通过上述配置，不仅可使本发明所述的发光二极管组件发光均匀化，更能够消化生产在线多余的库存半导体发光晶粒。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，更具体的说是关于控制半导体发光晶粒发光波长波段的发光二极管组件。
背景技术
目前，所知有关于提高及均匀化发光二极管发光率的技术，可细分为：1.基材的设计(包含取光与散热)；2.芯片的选择与排列方式；3.固晶方式；4.金线线型与粗细；5.荧光体种类与涂布结构；6.光学镜体的曲率与折射率。如上所述，每一道关键制程都对发光二极管的散热性能、光通量、发光效率、相对温色(CCT)、演色性(CRI)、光色的均匀性及寿命等特性影响很大。因此，若想将发光二极管发光率发挥至淋漓尽致，则必须着重于每一个细节。
发明内容
为均匀化发光二极管组件的发光亮度，本发明提供一种发光二极管组件，该组件包含复数个发光主波长在控制范围内的半导体发光晶粒，通过控制发光晶粒的发光波长范围，使发光二极管组件的发光均匀化。
根据本发明的目的，发明人提出一种发光二极管组件，其包含一基板以及复数个发光主波长介于440纳米至490纳米之间的半导体发光晶粒。其中，这些半导体发光晶粒设置在该基板上，同时与基板电性连接。再者，这些半导体发光晶粒的最大发光主波长与最小发光主波长间的波长差至少为10纳米。
进一步的说，通过上述半导体发光晶粒发光主波长的均匀配置，可使平均发光主波长介于450纳米至470纳米之间，更精确的来说，这些半导体发光晶粒的平均发光主波长最好是介于453纳米至460纳米。因此，通过上述的配置，不仅可使本发明所述的发光二极管组件的发光均匀化，更能够消化生产在线多余的库存半导体发光晶粒。换句话说，首先可预设中心半导体发光晶粒为最佳的发光主波长，另外只要符合发光主波长波段的范围、最大与最小发光主波长的波长差及平均发光主波长等条件，其余的半导体发光晶粒即可随机配置。再者，本发明所述的发光二极管组件可进一步包含其他波段的半导体发光晶粒，例如发光主波长介于620纳米至770纳米的红光半导体发光晶粒以及发光主波长介于490纳米至580纳米的绿光半导体发光晶粒，将各色光均匀地混光后，即可获得一白光发光二极管组件。
除此之外，本发明所述的发光二极管组件也可包含一封装结构，该封装结构覆盖在所有半导体发光晶粒上。在此强调，所谓的封装结构有多种不同的结构配置，第一种封装结构即为远程荧光体结构(RemotePhosphor)的双层结构，此封装结构包含一荧光层与一封装层，荧光层由混合黄色荧光粉的透明胶材所组成，封装层由硅胶或树脂胶所组成。第二种封装结构为均匀涂布结构(Uniform Distribution)，此封装结构充填有荧光粉，第三种封装结构为共型涂布结构(Conformal Distribution)，此封装结构的荧光粉贴附着半导体发光晶粒而设置。总而言之，半导体发光晶粒所发出的光激发该荧光层，荧光层被激发而发出主波长介于520纳米至660纳米之间的光，以达到调整色温及优化照明亮度的目的。
根据上述说明，本发明所述的发光二极管组件，可具有一或多个下述特色及优点：
(1)本发明所述的发光二极管组件，通过控制半导体发光晶粒发光主波长波段在440纳米至490纳米之间、最大与最小发光主波长间的波长差至少10纳米及平均发光主波长在450纳米至470纳米之间，即可使发光二极管组件的发光均匀化，同时消化生产在线多余的库存半导体发光晶粒。
(2)本发明所述的发光二极管组件，参杂有荧光粉的封装结构具有高度的色彩控制能力。
(3)本发明所述的发光二极管组件，由硅胶所组成的封装结构具有高折射率、高耐温性、绝缘性、化学稳定性及高透光性等特性。
附图说明
图1为本发明实施例一所述的发光二极管组件的示意图。
图2为本发明实施例二所述的发光二极管组件的示意图。
图3为本发明实施例三所述的发光二极管组件的示意图。
图4为本发明实施例四所述的发光二极管组件的示意图。
图5为本发明实施例五所述的发光二极管组件的示意图。
附图标记说明：
100-基板；210-第一半导体发光晶粒；220-第二半导体发光晶粒；230-第三半导体发光晶粒；300-封装结构；310-封装层；320-荧光层；321-荧光粉；400-第四半导体发光晶粒；410-第五半导体发光晶粒。
具体实施方式
以下将参照相关附图，进一步说明本发明所述的发光二极管组件的实施例。
实施例一
如图1所示，即为本发明所述的发光二极管组件的实施例一。该发光二极管组件包含一基板100以及三个半导体发光晶粒210、220和230。其中，所有半导体发光晶粒设置在该基板100上，同时半导体发光晶粒210-230与基板100电性连接。具体而言，这些半导体发光晶粒210-230可发出颜色近似的可见光，在本施例中可为蓝光，其发光主波长介于440纳米至490纳米之间，再者当中半导体发光晶粒210-230的最大发光主波长与最小发光主波长间的波长差至少10纳米。具体而言，图1中的第一半导体发光晶粒210的发光主波长为445纳米，第二半导体发光晶粒220的发光主波长为455纳米，第三半导体发光晶粒230的发光主波长为465纳米，三个半导体发光晶粒210-230的发光主波长皆位于440纳米至490纳米之间，即所谓的蓝光波段。除此之外，第三半导体发光晶粒230的发光波长(最大发光波长)与第一半导体发光晶粒210的发光波长(最小发光波长)之间的波长差为20纳米，大于10纳米。
进一步论述，通过上述半导体发光晶粒210-230发光波长的均匀配置，可使平均发光波长介于450纳米至470纳米之间，本实施例的平均发光波长为455纳米。更精确的来说，这些半导体发光晶粒210-230的平均发光主波长最好是介于453纳米至460纳米之间。通过上述配置，不仅可使本发明所述的发光二极管组件之发光均匀化，更能够消化生产在线多余的库存半导体发光晶粒210-230。换言之，首先可预设中心半导体发光晶粒220为最佳的发光波长，另外只要符合发光波长波段的范围、最大与最小发光主波长间的波长差及平均发光波长等条件，其余的半导体发光晶粒210、230即可随机配置。同时，通过符合上述条件的多种半导体发光晶粒210-230的配置，即可使所有半导体发光晶粒210-230的平均发光主波长接近该最佳发光波长。
本发明所述的发光二极管组件更包含一封装结构300，该封装结构300覆盖在所有半导体发光晶粒210-230上。在此强调，所谓的封装结构300有多种不同结构配置，本实施例中的封装结构300包含一荧光层320与一封装层310，荧光层320由混合黄色荧光粉321的透明胶材所构成，封装层310由硅胶或树脂胶所构成，且该封装结构300为远程荧光体结构(Remote Phosphor)的双层结构。其中，这些半导体发光晶粒210-230可发光激发该荧光层320，荧光层320被激发而发出主波长介于520纳米至660纳米之间的光以达到调整色温及优化照明亮度的目的。
补充说明，大致上来说本发明所述的半导体发光晶粒210-230个数为2至5个，且这些半导体发光晶粒210-230间系以并联方式电性连接，本实施例中，该半导体发光晶粒210-230的个数为三个。
实施例二及实施例三
如图2及图3所示，分别为本发明所述的发光二极管组件的实施例二及实施例三。与实施例一相比，实施例二及实施例三除了封装结构300的设置有所不同外，其余都和实施例一并无二致。承上所述，所谓的封装结构300有多种不同的结构配置，在实施例二中的封装结构300充填有荧光粉321，这种封装结构300在传统上定义为均匀涂布结构(UniformDistribution)。此外，在实施例三中的封装结构300的荧光粉321贴附着半导体发光晶粒210-230而设置，这种封装结构300一般来说定义为共型涂布结构(Conformal Distribution)，其功效着重于改善发光颜色均匀性。
总而言之，本发明所述的发光二极管组件主要目的为使发光波长均匀化，另一衍生目的为消化多余库存的半导体发光晶粒210-230。倘若选定好第二半导体发光晶粒220(中心半导体发光晶粒)，其具有一预设的发光波长，其余的半导体发光晶粒210、230只要能够符合以上所言的波段范围、波长差及平均发光波长等条件，即可以该第二半导体发光晶粒220为中心而环绕配置，并借以达到上述目的，因此将实施例二和实施例三合在一起说明。
实施例四
如图4所示，为本发明所述的发光二极管组件的实施例四。在本实施例中，半导体发光晶粒210、230的个数为二个，其中封装结构300之荧光粉321贴附着半导体发光晶粒210、230而设置，具体的说，即使只有半导体发光晶粒210、230，半导体发光晶粒210、230只要能够符合以上所言的波段范围、波长差及平均发光波长等条件，其平均发光主波长也可达到本发明所述的发光二极管组件目的，也就是使发光波长均匀化。
实施例五
如图5所示，为本发明所述的发光二极管组件的实施例五。在本实施例中，在封装结构300内具有四个半导体发光晶粒210、230、400、410，其中半导体发光晶粒210、230的发光主波长介于440纳米至490纳米之间，而半导体发光晶粒400的发光主波长介于620纳米至770纳米之间，半导体发光晶粒410的发光主波长介于490纳米至580纳米之间。其中，半导体发光晶粒210、230会发出蓝光，半导体发光晶粒400会发出红光，半导体发光晶粒410会发出绿光，将各色光均匀地混光后，由此获得一白光发光二极管组件。
综合所述，依据本发明所述的主要技术特征的实施例不仅只限于这五个实施例，以上所述仅为最佳实施例的一部分，而非用以限定本发明。任何未脱离本发明精神与范畴，而进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种发光二极管组件，其特征在于，包含：一基板，以及复数个发光主波长介于440纳米至490纳米之间的半导体发光晶粒，这些半导体发光晶粒设置在该基板上，且与该基板电性连接，其中这些半导体发光晶粒的最大发光主波长与最小发光主波长间的波长差至少是10纳米。
2.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，更包含一封装结构，该封装结构覆盖在这些半导体发光晶粒上。
3.如权利要求2所述的发光二极管组件，其特征在于，该封装结构更包含一荧光层与一封装层。
4.如权利要求3所述的发光二极管组件，其特征在于，这些半导体发光晶粒发光激发该荧光层，该荧光层借此发光，该荧光层的发光波长介于520纳米至660纳米之间。
5.如权利要求3所述的发光二极管组件，其特征在于，该荧光层由混合黄色荧光粉的透明胶材所组成。
6.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，这些半导体发光晶粒的平均发光主波长介于450纳米至470纳米之间。
7.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，这些半导体发光晶粒的平均发光主波长介于453纳米至460纳米之间。
8.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，这些半导体发光晶粒间以并联方式电性连接。
9.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，这些半导体发光晶粒的个数为2至5个。
10.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，更包含设置在该基板上且与该基板电性连接的一发光主波长介于620纳米至770纳米之间的半导体发光晶粒以及一发光主波长介于490纳米至580纳米之间的半导体发光晶粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120829 |