CN1691328A - 白光发光二极管组件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种白光发光二极管组件及其制作方法，包含一印刷电路板；在印刷电路板一侧上设立有多个白光发光二极管单元。每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上；及一混合荧光体，包含红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管外侧。该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu；黄色荧光体可采用YAG:Ce或TbAG:Ce；而绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4) 4C12，以配合蓝色发光二极管的蓝光而混合出高演色性的白光。
Description
技术领域
本发明涉及一种白光发光二极管组件及其制作方法，尤其是一种可兼具发光效率及演色性的白光发光二极管组件及其制作方法。
背景技术
如一般使用者所认知的，白光光源为电子装置广泛需求的光源装置，尤其在家用扫描及传真机或是彩色平面显示器背光板模块等市场，因此其技术改进方式亦为各家制造厂商积极研发的焦点。
参见图1，为一边缘发光式背光模块10的分解图，该边缘发光式背光模块10包含一平板形导光片100、位于平板形导光片100一侧的灯管102、包覆于该灯管102外侧部分表面的灯管反射片104、位于平板形导光片100下侧的一反射片106。该边缘发光式背光模块10还包含棱镜片及光扩散板等组件，但是因为这些组件皆为公知技术，在此不予赘述。如果该边缘发光式背光模块10用于一平面显示器时，该灯管102(例如为一CCFL灯管)可以发出白光，该白光自该灯管102发射出来，或是被灯管反射片104所反射而导引到导光片100。该导光片100可以配合反射片106、棱镜片及光扩散板等组件而使光线均匀地自正面发散，提供例如液晶显示器等的背光光源。然而CCFL灯管会有下列问题：(1)需要高压驱动，电源电路设计较不容易；(2)发光效率会随温度而改变，因此不能提供稳定的光源；及(3)灯管两侧发光效率较差，成为无效发光区，因此影响显示品质。上面所述例子是在显示器中的应用，如果该边缘发光式背光模块10用于一扫描仪，则由于灯管102的不理想特性，也会影响光源色温及扫描品质。
随着发光二极管技术的成熟及高亮度蓝光二极管的研制成功，另一种可以取代灯管的光源可由发光二极管所提供。一般而言，白光发光二极管光源可以由下列两种方式提供：
(1)红蓝绿三色发光二极管混光成白色，然而红蓝绿三色发光二极管其中之一发生故障时，将无法得到正常的白光，且总体而言，发光效率较差；
(2)蓝光发光二极管搭配黄色荧光粉，然而光源的色温不理想。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可兼具发光效率及演色性的白光发光二极管组件及其制作方法，以解决上述公知白光发光二极管的缺点。
为了达到上述目的，本发明提供一种白光发光二极管组件，其包含：一印刷电路板，具有多个侧面；位于该印刷电路板一侧上的多个白光发光二极管单元，每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上，且可以为氮化物系化合物半导体所制成；一混合荧光体，包含红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管外侧。该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu；黄色荧光体可采用YAG:Ce或TbAG:Ce；而绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4)4C12，以配合蓝色发光二极管的蓝光而混合出高演色性的白光。
根据上述构想，其中还包含位于该印刷电路板另一侧上的控制器。
根据上述构想，其中该控制器可以对各个白光发光二极管单元施加不同的驱动电流，以调整色温。
根据上述构想，其中该白光发光二极管单元为表面安装型发光二极管单元、灯泡型发光二极管单元或直接组装型(COB)发光二极管单元。
根据上述构想，其中该基材为绝缘材质。
根据上述构想，其中该蓝色发光二极管的发光波长范围为400-490nm。
根据上述构想，其中该红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体可按一定比例调配，以改变白光发光二极管单元的发光色温。
为了进一步阐明本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为一公知边缘发光式背光模块的分解图；
图2A为本发明白光发光二极管组件的一侧视图；
图2B为本发明白光发光二极管组件的另一侧视图；
图3为本发明白光发光二极管单元的示意图；
图4为本发明白光发光二极管单元的光谱图；
图5为本发明白光发光二极管组件制作方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
公知：
10 背光模块 100 导光片
102 灯管 104 灯管反射片
106 反射片
本发明：
2 白光发光二极管组件 20 印刷电路板
22 白光发光二极管单元 220 基板
LB 蓝色发光二极管 RGY 混合荧光体
具体实施方式
如图2A及图2B所示，为按照本发明较佳具体实施例的一种白光发光二极管组件2的示意图。该白光发光二极管组件2包含一印刷电路板20、位于印刷电路板一侧上的多个白光发光二极管单元22、及位于印刷电路板另一侧上的控制器24。
参见图3所示，为每一白光发光二极管单元22的示意图，其包含一基材220(例如可以为一绝缘基材)、位于基材220上的蓝色发光二极管LB(可以为氮化物系化合物半导体所制成)、及位于蓝色发光二极管LB上的红色、绿色及黄色混合荧光体RGY，其中该混合荧光体RGY包含红色荧光体PR、绿色荧光体PG及黄色荧光体PY的混合。
在上述的白光发光二极管单元22中设有导线部分(未示出)，可将蓝色发光二极管LB的阴极及阳极连接到基材220的电连接部分(未示出)，以将电力供应到蓝色发光二极管LB上。然而有关于蓝色发光二极管LB的电极连接技术是公知技术，并非本案重点，因此在此不予赘述。再者，上述图示的白光发光二极管单元为表面安装型封装，但是该白光发光二极管单元也可以是其它形式封装，如灯泡型封装或直接组装型(chip on board，COB)发光二极管单元。
当前述的蓝光LED芯片LB接通电流而出射蓝色光线时，即可激发前述的混合荧光体RGY中的红色荧光体PR、绿色荧光体PG及黄色荧光体PY，并产生红色光、绿色光及黄色光出射光线。
参见图4，为本发明较佳具体实施例的白光发光二极管单元22的发射光谱，由左至右分别为蓝色发光二极管LB的光谱、绿色荧光体PG的发射光谱、黄色荧光体PY的发射光谱与红色荧光体PR的发射光谱。与公知技术的光谱相比较，本发明的白光发光二极管单元22的发射光谱涵括了更广阔的可见光波段，因此具有较佳的演色性。再者，因为一般而言荧光体的发射光谱较发光二极管的发射光谱宽广，因此可以达到更佳的演色性。
因单纯使用黄色光荧光体时其白色光的演色性不佳，因此在荧光胶中加入红、绿色光荧光体以增加其演色性。而将红、黄、绿色荧光体按适当的比例混合调配，即可得到白光或调配出各种色温、色光。
本发明的红色、绿色及黄色的混合荧光体RGY中，该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu；黄色荧光体可采用YAG:Ce或TbAG:Ce；而绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4)4C12。但是除了前述荧光体外，还有其它可用的荧光体，本发明并非只限用上述荧光体，还可选用其它可被蓝光波长(400～490nm)范围激发的荧光体材料。
再者，在上述的较佳具体实例中，也可以将RGY荧光粉由红色荧光体PR及绿色荧光体PG的混合物取代，同样可以达到发出白光的效果。
再请参见图5，为本发明白光发光二极管组件制作方法的流程图，包含下列步骤：
S100：提供一印刷电路板；
S102：在印刷电路板一侧上设立多个白光发光二极管单元；每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上；及一混合荧光体，包含红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管的外侧；
S104：在印刷电路板另一侧上设立控制器。
综上所述，本发明的白光发光二极管组件，可兼具发光效率及演色性。然而以上所述，仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明专利保护范围所做的均等修饰与变化，皆属于本发明专利保护的范围内。
Claims (29)
1、一种白光发光二极管组件，其中包含：
一印刷电路板；
位于该印刷电路板一侧上的多个白光发光二极管单元；
每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上；及一混合荧光体，包含红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管外侧。
2、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，还包含位于该印刷电路板另一侧上的控制器。
3、如权利要求2所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该控制器可以对各个白光发光二极管单元施加不同的驱动电流，以调整色温。
4、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu。
5、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4)4C12。
6、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该黄色荧光体可采用YAG:Ce或TbAG:Ce。
7、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该白光发光二极管单元为表面安装型发光二极管单元。
8、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该白光发光二极管单元为灯泡型发光二极管单元。
9、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该白光发光二极管单元为直接组装型发光二极管单元。
10、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该基材为绝缘材质。
11、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该蓝色发光二极管为氮化物系化合物半导体所制成。
12、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该蓝色发光二极管的发光波长范围为400-490nm。
13、如权利要求1所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体可按一定比例调配，以改变白光发光二极管单元的发光色温。
14、一种白光发光二极管组件，其中包含：
一印刷电路板；
位于该印刷电路板一侧上的多个白光发光二极管单元；
每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上；及一混合荧光体，包含红色荧光体及绿色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管外侧。
15、如权利要求14所述的白光发光二极管组件，其特征在于，还包含位于该印刷电路板另一侧上的控制器。
16、如权利要求14所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu。
17、如权利要求14所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4)4C12。
18、如权利要求14所述的白光发光二极管组件，其特征在于，该蓝色发光二极管的发光波长范围为400-490nm。
19、一种白光发光二极管组件的制作方法，其中包含下列步骤：
提供一印刷电路板；
在该印刷电路板的一侧上设立多个白光发光二极管单元；
每一白光发光二极管单元包含：一基材；至少一蓝色发光二极管，位于该基材上；及一混合荧光体，包含红色荧光体、绿色荧光体及黄色荧光体，并包覆于该蓝色发光二极管外侧。
20、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，还包含在该印刷电路板另一侧上设立控制器的步骤。
21、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该红色荧光体可采用CaS:Eu或SrS:Eu。
22、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该绿色荧光体可采用SrGa2S4:Eu或Ca8EuMnMg(SiO4)4C12。
23、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该黄色荧光体可采用YAG:Ce或TbAG:Ce。
24、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该白色发光二极管单元为表面安装型发光二极管单元。
25、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该白光发光二极管单元为灯泡型发光二极管单元。
26、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该白光发光二极管单元为直接组装型发光二极管单元。
27、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该基材为绝缘材质。
28、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该蓝色发光二极管为氮化物系化合物半导体所制成。
29、如权利要求19所述的白光发光二极管组件的制作方法，其特征在于，该蓝色发光二极管的发光波长范围为400-490nm。
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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 | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080709 Termination date: 20120428 |