CN1297017C - 粉红光发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明粉红光发光二极管包含：一蓝光发光二极管晶粒；一黄色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出黄色波长光的萤光材料；一红色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出红色波长光的萤光材料；在蓝光发光二极管晶粒上覆盖上一层萤光粉，此萤光粉是由黄色萤光粉与红色萤光粉所配制混合而成，使得黄色萤光粉与红色萤光粉吸收蓝光后，分别发出黄色波长与红色波长光，此蓝光、黄光、红光混合后即可产生粉红光。

Description

粉红光发光二极管
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，尤其是指一种粉红光发光二极管。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有寿命长、省电反应速度快、可靠度高、环保、安全等优点，随者技术的进步，发光二极管的亮度已逐渐提升，其可应用的层面也越来越广泛，而如何提升亮度品质及研发新颖颜色的发光二极管，则是目前研发的方向。
传统发光二极管的制作方法，皆由化学元素周期表上III-VA族，或由N-VIA族元素混合所形成的化合物半导体所构成；以往由不同的化合物材料成长磊晶时，可由不同材料的能隙改变获得不同范围的颜色，如现今GaN材料(氮化镓)可由AlN与InN混合成份比例磊晶获得紫外光、紫光、蓝光、绿光、黄光的范围，但想要由半导体晶粒直接产生混合光，如：白光、粉红光等，则需以多颗发光二极管晶粒方式才可能达成。
另一种方式是采用单颗发光二极管晶粒以产生混色光，此方法以萤光材料作波长转换的方式制成，其主要技术是在发光二极管晶粒表面覆盖一层萤光粉层，由较短波长发光晶粒产生的光(如蓝光、UV光)激发萤光粉层，使其产生不同波长的光波，再由此光波与原来发光晶粒所发出光的颜色混合，以产生混合光(如白光)。
现今最普遍的混合光就是白光，白光发光二极管主流以蓝光发光二极管晶粒加YAG黄色萤光粉的方式，其是以蓝色光激发YAG黄色萤光粉产成黄色光，再与原来蓝光发光二极管晶粒所发的蓝光混合，以黄、蓝互补的方式，产生白色光，其主要生产者为日本日亚化学公司，其台湾专利公告号为383508号、美国专利US5998925。
萤光粉应用于发光二极管上，除了使用蓝光发光二极管晶粒外，亦可使用紫外光发光二极管晶粒(波长360-390nm)，添加红、蓝、绿萤光粉产生各色光或白光，如台湾专利新型第157331号、美国专利US5952681。另外亦可以紫光发光二极管晶粒(波长390-410nm)加红、蓝、绿萤光粉产生各色光或白光，如本发明人台湾专利申请案号090133508。
在混色光的制作上，若采用日亚化学公司专利的方式，以蓝光晶粒激发黄色萤光粉，则无论如何调整蓝光与黄光的比例，都无法制作成粉红光的发光二极管，只能做出偏黄或偏蓝的白光发光二极管。
发明内容
本发明提供一种粉红光发光二极管，能够产生红色波长光。
为实现上述目的，本发明提供的粉红光发光二极管一种粉红光发光二极管，包含：
一蓝光发光二极管晶粒；
一黄色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出黄色波长光的萤光材料；
一红色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出红色波长光的萤光材料；
在蓝光发光二极管晶粒上覆盖上一层萤光粉，此萤光粉是由黄色萤光粉与红色萤光粉所配制混合而成，使得黄色萤光粉与红色萤光粉吸收蓝光后，分别发出黄色波长与红色波长光，此蓝光、黄光、红光混合后即可产生色度座标位于粉红光区域的发光二极管，发出粉红光。
本发明人曾以紫外光、紫光等发光二极管晶粒当作激发光源，皆可激发不同的萤光粉产生粉红光，由于紫外光及紫光在发光二极管晶粒寿命或封装胶体问题上尚有待改善，故也积极从事研发蓝光发光二极管晶粒及可被蓝光激发的萤光粉，后获得绿色与红色萤光粉，不但可制作白光发光二极管也可制作粉红光发光二极管，但目前绿色萤光粉制作成本偏高，故采用较普遍的YAG黄色萤光粉加上本发明红色萤光粉来产生粉红光发光二极管。
发明所述的粉红光发光二极管，其中蓝光发光二极管晶粒发射波长范围为425-455nm。
本发明所述的粉红光发光二极管，其中蓝光发光二极管晶粒可为III、V族或II、IV族发光材料，如GaN、SiC、ZnSe等材料。
过去有人使用过硫化物作萤光粉，如：ZnS等，但硫化物寿命与稳定性不佳，今本发明所添加的萤光粉，因为皆是氧化物，所以不但稳定性高且制作成本低，今本发明中所使用的黄色萤光粉为：
Y3Al5O12:Ce或(YGd)3Al5O12:Ce
红色萤光粉为：
6MgO·As2O5:Mn4+(Mg6As2O11:Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+
本发明所述的粉红光发光二极管，其中萤光粉置于发光二极管晶粒上的方法是点胶、网印、模铸成型、化学成长法、涂布法等其他方式。
本发明所述的粉红光发光二极管，其中本发明所产生的光颜色，位于CIE色度座标上分布为(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四点所构成的区块。
综合以上所述，本发明创新利用蓝光发光二极管晶粒，激发黄色萤光粉与红色萤光粉产生粉红光发光二极管；本发明所得到的混合光源虽无法产生白光发光二极管，但产生的粉红光发光二极管，实为本发明独到之处，又因萤光粉为氧化物，使得发光二极管寿命长、稳定性高、价格便宜，另外，粉红光发光二极管色泽柔和且属于暖色系列，若用于室内布置则可提供更舒适的灯光效果，并且由于粉红光色彩新颖，可以应用于消费型商品，如：手机、PDA、乃至于玩具、饰品等诸多方面。
附图说明
图1为传统白光发光二极管Lamp型(灯型)封装结构图；
图2为本发明粉红光发光二极管以传统白光发光二极管Lamp型(灯型)封装方式结构图；
图3为日本日亚化学公司以蓝光激发YAG黄色萤光粉CIE色座标示意图；
图4为本发明粉红光发光二极管光色落于CIE色座标示意图。
具体实施方式
例举本发明的实施例配合图示说明如下：
敬请参阅图1，其封装结构为传统Lamp(灯型)白光发光二极管的制作方式，本发明不同的地方在于制作粉红光发光二极管而非白光发光二极管，在萤光材料方面，本发明在蓝光发光二极管晶粒1上经由固晶打线等程序固置于灯型支架3后，于蓝光发光二极管晶粒1上覆盖一层黄色与红色混合萤光胶体2，最后以封装胶体5封装成型，即完成粉红光灯型发光二极管，如图2所示。
以上制作原理是利用蓝光发光二极管晶粒1所发出的蓝光，激发黄色与红色混合萤光胶体2，使得黄色与红色萤光粉分别激发出黄色波长光与红色波长光，由适当比例的蓝光、黄光、红光所混合成的颜色可落于CIE色座标上粉红光区块位置，此区块为传统白光(蓝光晶粒加YAG黄色萤光粉)无法制作之处，于CIE座标上可涵盖(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四点所形成的区块，如图4所示。
敬请参阅图3，图3为公知蓝光发光二极管加YAG萤光粉在CIE座标上可形成白光示意图，为日亚化学公司专利(台湾申请案号091112585)，左边线段为所使用的蓝光晶粒的波长(约455、485nm间)，右边线段为使用不同VAG萤光粉可产生黄光的波长，由不同蓝光晶粒波长搭配不同YAG黄色萤光粉可产生的波长，形成如图3传统YAG萤光粉颜色区块范围6，但以蓝光发光二极管晶粒加YAG黄色萤光粉无论如何调配蓝光与黄光的比例，都无法制作粉红光发光二极管；而本发明以蓝光发光二极管晶粒激发黄色萤光粉及红色萤光粉，使得原本如图3的颜色区块因加了红色萤光粉颜色区块向下移动，形成本发明黄色萤光粉加红色荧光粉颜色区块范围7，如图4所示，与传统白光，如日亚化学公司专利，涵盖范围有所区别，可制作出日亚化学公司专利所无法制作出的色泽。
本发明与日亚化学公司专利不同处在于：其一、萤光粉不同，日亚化学公司专利只使用YAG黄色萤光粉，而本发明使用的萤光粉除YAG黄色萤光粉Y3Al5O12:Ce或(YGd)3Al5O12:Ce外，更加入红色萤光粉6MgO·As2O5:Mn4+(Mg6As2O11:Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+；其二、产生的颜色不同，日亚化学公司专利只可产生偏蓝或偏黄的白光发光二极管，而本发明虽无法产生白光，却可产生粉红光发光二极管。

Claims (6)

1、一种粉红光发光二极管，其特征在于，包含：
一蓝光发光二极管晶粒：
一黄色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出黄色波长光的萤光材料；
一红色萤光粉，可吸收蓝色波长光以激发出红色波长光的萤光材料；
在蓝光发光二极管晶粒上覆盖上一层萤光粉，此萤光粉是由黄色萤光粉与红色萤光粉所配制混合而成，使得黄色萤光粉与红色萤光粉吸收蓝光后，分别发出黄色波长与红色波长光，此蓝光、黄光、红光混合后即可产生色度座标位于粉红光区域的发光二极管。
2、根据权利要求1所述的粉红光发光二极管，其特征在于，其中蓝光发光二极管晶粒发射波长范围为425-455nm。
3、根据权利要求1所述的粉红光发光二极管，其特征在于，其中蓝光发光二极管晶粒可为GaN或SiC。
4、根据权利要求1所述的粉红光发光二极管，其特征在于，其中红色萤光粉为6MgO·As2O5:Mn4+(Mg6As2O11:Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+。
5、根据权利要求1所述的粉红光发光二极管，其特征在于，其中萤光粉置于发光二极管晶粒上的方法是点胶、网印、模铸成型、化学成长法、涂布法中任一种方式。
6、根据权利要求1所述的粉红光发光二极管，其特征在于，所述粉红光发光二极管所产生的光颜色，位于CIE色度座标上分布为(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四点所构成的区块。
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