CN1622347A - 三波长硒化锌白光发光二极管 - Google Patents
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Abstract
目前以ZnSe基板产生白光的方式，是在黄色ZnSe基板上成长蓝色发光层，利用黄蓝互补色产生白光，但因为所产生的白光较缺乏绿色波长的部分，使得产生的白光颜色偏红，无法形成真正的白色光源。今本发明“三波长ZnSe白光LED”是以传统ZnSe白光LED晶粒当作发光源，在此LED上涂附一层绿色荧光体，利用ZnSe所发出的蓝光激发表面的绿色荧光体产生绿色光，形成R、G、B分明的三波长白光LED。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，特别是指一种三波长三波长硒化锌白光发光二极管。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的特点有寿命长、省电、反应速度快、可靠度高、环保、安全等，随着技术的进步，发光二极管(LED)的亮度已逐渐提升，而在白光LED方面，目前被喻为21世纪新的主要照明光源，尤其近年来行动电话与PDA(个人行动助理器批)彩色化的趋势，使得全世界各研究单位，都正积极地投入研究白光LED的行列。
以往欲制作白光LED，需利用两个以上不同颜色发光晶粒共同封装在一起，封装时须同时做固晶打线较为复杂，且由于红、蓝、绿三个不同颜色的LED发光晶粒材料不同，所需的驱动电压(vf)也不同，故在设计电路的时候，须在每个LED晶粗上加不同的驱动电流调整亮度及颜色为其缺点。
目前较先进的作法是以单颗LED晶粒来制作白光LED，主要的制作方式有下列两种方式，一种是以LED晶粒(如GaN)氮化镓)或SiC(碳化硅)等)于晶粒上添加萤光粉产生混合波长方式制作白光LED；另一种方式则不采用萤光粉，是以晶粗直接产生白光如硒化锌(ZnSe)，利用ZnSe蓝色发光层所发出的蓝光，照射至ZnSe基板上产生黄色光，以黄、蓝互补方式产生白色光，为日本住友电工首创的发明。
一般以ZnSe来制作的白光LED，其优点在于不必添加萤光粉就可产生白光，没有封装时萤光粉沉淀或变质的问题，但现今以ZnSe制作的白光LED，其发射光谱图如图1所示，由图1我们可以知道，目前ZnSe型白光LED缺乏绿色波长的光，使得整体LED的颜色偏红，由于缺乏绿光的白光LED也不能应用于液晶显示器背光源或真正照明用途上，是现今ZnSe系白光LED的一大缺点。
本发明人从事白光LED的研发已有多年的经验，并已取得国内外多项白光LED专利，针对以上ZnSe型白光LED的缺点作了更进一步的研究，提出一种新构想一即“三波长ZnSe白光LED”，是以现有的ZnSe型白光LED晶粒为基础，在ZnSe白光晶粒上使用一层绿色萤光粉，由ZnSe蓝色发光层所发出的蓝光，激发本发明绿色萤光粉使其产生绿色波长光，使得原本缺乏绿色波长的ZnSe型白光LED，达到R、C、B全彩的效果，实现真正的白光LED。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种三波长ZnSe白光LED，其由ZnSe蓝色发光层所发出的蓝光，激发本发明绿色萤光粉使其产生绿色波长光，使得原本缺乏绿色波长的ZnSe型白光LED，达到R、C、B全彩的效果，实现真正的白光LED。
本发明一种三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，是包含：
一硒化锌白光LED晶粒，主要包含硒化锌蓝色发光层及硒化锌基板层；
一绿色萤光粉，此萤光粉可被蓝光波长激发产生绿色波长光；
一封装基板或支架；
将硒化锌白光发光二极管晶粒经固晶打线程序固置于封装基板或支架上，绿色萤光粉以直接或间接的方式使其附著于发光二极管晶粒之上再封装成型。
其中绿色萤光粉至少包含以下任一种萤光物质：
Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)；
Ca8Mg(SiO4)4Cl2，Eu，Mn；
Ca2MgSi2O7:Cl，Eu；
Ba2(MgxZn1-x)Si2O7:Eu；
或为上述任两种以上的混合物。
其中硒化锌蓝色发光层发光波长介于420-480nm之间。
其中封装基板或支架型态可为金属、半导体、陶瓷、塑料、印刷电路板等材料。
其中发光二极管封装成灯型、印刷电路板板、正面发光型、侧面发光型、表面黏著型、高功率型。
其中硒化锌晶粒的数量为单数或复数颗。
本发明三波长ZnSe白光LED，使用的ZnSe型白光LED晶粒在蓝色发光层部份可使用发光波长为420-480nm的蓝光，照射到基板上产生黄色光波长峰值约为600nm左右，在此传统ZnSe型白光LED上加入本发明三种绿色萤光粉中任意一种或一种以上混合的荧光粉后，可产生真正三波长的白光LED，可应用于行动电话、PDA等彩色液晶显示器背光源，使液晶显示器呈现较真实的色彩，此外亦可当作真正白光的照明光源。
综合以上所述，本发明“三波长ZnSe白光LED”，提出了创新的三波长的制作方式，使ZnSe型的白光LED应用的范围变的更加广泛，本发明的制作方式也为znSe型的申光LED提供了另一个更佳选择。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1为传统ZnSe型白光LED发射光谱图。
图2为传统ZnSe型白光LED灯型(Lamp)示意图。
图3为本发明“三波长ZnSe白光LED”灯型(Lamp)白光LED示意图。
图4为本发明“三波长ZnSe白光LED”正面发光型自先LED示意图。
图5为本发明“三波长ZnSe白光LED”模铸法表面黏著(SMD)型白光LED示意图。
图6为本发明“三波长ZnSe白光LED”印刷电路板(PCB)型白光LED示意图。
图7为本发明“三波长ZnSe白光LED”中绿色萤光粉Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)激发光谱图。
图8为本发明“三波长ZnSe白光LED”中绿色萤光粉Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)发射光谱图。
图9为本发明“三波长ZnSe白光LED”中绿色萤光粉Ca8Mg(SiO4)4Cl2，Eu，Mn激发光谱图。
图10为本发明“三波长ZnSe白光LED”中绿色萤光粉Ca8Mg(SiO4)4Cl2，Eu，Mn发射光谱图。
图11为本发明“三波长ZnSe白光LED”ZnSe白光晶粒加绿色萤光粉发射光谱图。
具体实施方式
实施例一：
敬请参阅图3白光LED灯型示意图，首先选取一传统ZnSe白光LED晶粒，晶粒结构主要分为ZnSe蓝色发光层1及ZnSe基板2，其中ZnSe蓝色发光层1的发光波长介于420-480nm之间，将此ZnSe白光LED晶粒，经由固晶打线等程序固定且导通于灯型(Lamp)支架4凹槽内，接着于凹槽内ZnSe晶粒之上，将本发明Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)绿色萤光粉7以点胶或涂布等方式，直接或间接的均匀地涂覆于ZnSe白光LED晶粒上，再以封装胶体5封装成灯型(Lamp)LED即完成，本发明Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)绿色萤光粉7在ZnSe蓝色发光层1所发出蓝光的激励下，产生发射光谱波峰在500-550nm间的绿色光如图8所示，此绿色波长恰巧是传统ZnSe白光LED所缺乏的部份如图1所示，故以传统ZnSe白先LED晶粒加上绿色萤光粉成为三波长的ZnSe白光LED，其光谱图如图12所示。
在实施例一中除了可封装成灯型LED外，亦可封装成正面发光型LED，如图4所示；或可封装成模铸法SMD型白光LED如图5所示；或可以印刷电路板(PCB)为基板封装成PCB型LED如图6所示，依个人需要可封装成各种不同型态。
本发明所使用的绿色萤光粉除了实施例一中Y3(Gax，Al1-x)5O12:Ce(0＜x＜1)外，尚有Ca8Mg(SiO4)4Cl2，Eu，Mn绿色萤光粉，其激发光谱与发射光谱如图9、图10所示，发光波峰约在515nm左右，其余两种绿色萤光粉Ca2MgSi2O7:Cl，Eu或Ba2(MgxZn1-x)Si2O7:Eu；皆可被蓝光激发产生绿色波长光。
本发明中所用的绿色萤光粉为本发明人首创，是本发明人经由多年研究的成果，其特征为此萤光粉能接受蓝光激发而产生绿色波长光，且萤光粉的成份均为氧化物较为稳定寿命也较长，以本发明的萤光粉搭配传统ZnSe白光LED晶粒，可弥补传统ZnSe白光LED缺乏绿色波长光的缺点，达成三波长的白光LED，不但有较佳的色彩，亦可真正实用于彩色液晶显示器之上，具R、G、B三波长的白光LED可能成为未来白光的主流产品。
Claims (6)
1、一种三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，是包含：
一硒化锌白光发光二极管晶粒，主要包含硒化锌蓝色发光层及硒化锌基板层；
一绿色萤光粉，此萤光粉可被蓝光波长激发产生绿色波长光；
一封装基板或支架；
将硒化锌白光发光二极管晶粒经固晶打线程序固置于封装基板或支架上，绿色萤光粉以直接或间接的方式使其附著于发光二极管晶粒之上再封装成型。
2、如权利要求1所述的三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，其中绿色萤光粉至少包含以下任一种萤光物质：
Y3(Gax，Al1-x)5O12：Ce(0＜x＜1)；
Ca8Mg(SiO4)4Cl2，Eu，Mn；
Ca2MgSi2O7：Cl，Eu；
Ba2(MgxZn1-x)Si2O7：Eu；
或为上述任两种以上的混合物。
3、如权利要求1所述的三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，其中硒化锌蓝色发光层发光波长介于420-480nm之间。
4、如权利要求1所述的三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，其中封装基板或支架型态可为金属、半导体、陶瓷、塑料、印刷电路板等材料。
5、如权利要求1所述的三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，其中发光二极管封装成灯型、印刷电路板板、正面发光型、侧面发光型、表面黏著型、高功率型。
6、如权利要求1所述的三波长硒化锌白光发光二极管，其特征在于，其中硒化锌晶粒的数量为单数或复数颗。
Priority Applications (1)
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| CNA2003101183853A CN1622347A (zh) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | 三波长硒化锌白光发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN1622347A true CN1622347A (zh) | 2005-06-01 |
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| CNA2003101183853A Pending CN1622347A (zh) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | 三波长硒化锌白光发光二极管 |
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| CN (1) | CN1622347A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102386290A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构 |
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2003
- 2003-11-25 CN CNA2003101183853A patent/CN1622347A/zh active Pending
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