TW201225355A - Light emitting diode - Google Patents

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Description

201225355 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種發光二極體’尤其涉及一種白光發光二 極體。 [0002] [先前技術] 相較於先前的發光源，發光二極體（Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等 優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應 〇 [0003] ❹ 用到照明、顯示器背光源等領域當中。 ... .......... .... ' 為獲得白光，通常操用藍光二極體晶片發出藍光來激發 螢光粉產生黃光，剩餘的藍光與螢光粉受激發出的黃光 相互混合產生白光，然而，該種發光二極體發出的白光 色域較小，演色性並不理想。另外一種產生白光的途徑 為分別利用紅光二極體晶片、綠光二極體晶片、藍光二 極體晶片產生紅光、綠光及藍光，再將三種顏色的光混 合而得到白光，這種途徑得到的白光色域較廣，演色性 有所提高’但是由於包含三種顏色的三極體晶片，導致 其製作工藝較複雜，成本較高。 [0004] 有鑒於此，有必要提供一種能夠降低差排密度的固態半 導體製作方法。 [0005] 【發明内容】 以下將以實施例說明—種能夠克服上述缺點的發光二極 體。 [0006] -種發光-極體’包括第—晶粒組、第二晶粒組以及光 099141611 表單編號A0101 第3頁/共13頁 0992072338-0 201225355 波長轉換物質，該第一晶粒組包括多個紅光發光二極體 晶粒，該第二晶粒組包括多個藍光發光二極體晶粒，該 光波長轉換物質含有能由藍光激發發出綠光的螢光粉材 料，該光波長轉換物質設置在藍光發光二極體晶粒的出 光路徑上，該多個藍光發光二極體晶粒的總發光面積大 於該多個紅光發光二極體晶粒的總發光面積。 [0007] [0008] [0009] [0010] 099141611 相較於先前技術，所述發光二極體採用紅、綠、藍三色 光混光形成白光，具有色域廣、演色性高的優點，並且 該種發光二極體僅採用紅光、藍光發光二極體晶粒，其 所包含的晶粒種類少、成本較低。 【實施方式】 請參見圖1，本發明第一實施例提供的發光二極體10包括 封裝殼體11，第一晶粒組12、第二晶粒組13、光波長轉 換物質14以及封裝材料15。 該封裝殼體11用於承載第一晶粒組12、第二晶粒組13、 光波長轉換物質14以及封裝材料15。該封裝殼體11内部 或表面形成有電路結構（圖未示），以與第一晶粒組12、 第二晶粒組13電連接，並藉由外界電源向第一晶粒組12 、第二晶粒組13傳輸電能。該封裝殼體11的材質可為塑 膠或陶瓷等材料，本實施例中，該封裝殼體11的材質為 陶瓷。 該第一晶粒組12包括多個紅光發光二極體晶粒120。該多 個紅光發光二極體晶粒120設置在封裝殼體11上，用於發 出紅光。為使紅光發光二極體晶粒12 0能夠承受高壓直流 或交流電源供給的電能，各紅光發光二極體晶粒120可由 表單編號A0101 第4頁/共13頁 0992072338-0 201225355 多個紅光發光二極體微晶粒所組成（圖未示），該多個紅 光發光二極體微晶粒可藉由串聯、並聯、串並聯、反向 串並聯或橋式整流排列等方式電連接。 [0011] 該第二晶粒組13包括多個藍光發光二極體晶粒130。該多 個藍光發光二極體晶粒130設置在封裝殼體11上，用於發 出藍光。為使藍光發光二極體晶粒130能夠承受高壓直流 或交流電源供給的電能，各藍光發光二極體晶粒130可由 多個藍光發光二極體微晶粒所組成（圖未示），該多個藍 光發光二極體微晶粒可藉由串聯、並聯、串並聯、反向 串並聯或橋式整流排列等方式電連接。本實施例中，該 藍光發光二極體晶粒130的數量多於紅光發光二極體晶粒 120的數量，以保證該多個藍光發光二極體晶粒130的總 發光面積大於該多個紅光發光二極體晶粒120的總發光面 積，從而使藍光的發光量多於紅光。 [0012] 需要說明的是，鑒於各色發光二極體微晶粒的發光面積 尺寸規格可能不同，從而紅光發光二極體微晶粒與藍光 發光二極體微晶粒的數量關係可以作相應變化： [0013] 當紅光發光二極體微晶粒的發光面積大於或等於藍光發 光二極體微晶粒的發光面積時，可使該第二晶粒組13的 藍光發光二極體微晶粒總數目多於第一晶粒組12的紅光 發光二極體微晶粒總數目，以保證藍光發光二極體微晶 粒的總發光面積大於紅光發光二極體微晶粒的總發光面 積，使得藍光的發光量多於紅光； [0014] 當紅光發光二極體微晶粒的發光面積小於藍光發光二極 099141611 表單編號A0101 第5頁/共13頁 0992072338-0 201225355 體微晶粒的發光面積時，則該第二晶粒組13的藍光發光 —極體微晶粒總數目可等於或小於第—晶粒組丨2的紅光 發光二極體微晶粒總數目，只要保證藍光發光二極體微 晶粒的總發光面積大於紅光發光二極體微晶粒的總發光 面積，使得藍光的發光總量多於紅光即可。 [0015] 本實施例中，該多個紅光發光二極體晶粒12〇、藍光發光 二極體晶粒130的藉由金屬線16相互連接，並藉由打線連 接的方式與封裂殼體11的電路結構相連以從外界獲取電 月t·。所述紅光發光二極體晶粒120與藍光發光二極體晶粒 130的連接方式可採用串聯、並聯、串並聯、反向串並聯 或橋式整流排列等方式，以承受交流或直流高壓電源。 [0016] 該光波長轉換物質14含有能由藍光激發發出綠光的螢光 粉材料，並設置在藍光發光二極體晶粒13〇的出光路徑上 ，從而該光波長轉換物質14吸收來自藍光發光二極體晶 粒130的藍光的一部分以受激產生綠光。驩而，光波長轉 換物質14產生的綠光、藍光發光二極體晶粒13〇所發出且 未被吸收的藍光以及紅光發光二極體晶粒12〇所發出的紅 光相互混合形成白光。 [0017] 該封裝材料15採用透光材料（如妙膠）製成，用於覆蓋第 一晶粒組12、第二晶粒組13以避免紅光發光二極體晶粒 120、藍光發光一極體晶粒130受到外界損壞。該封裝材 料15還用於將光波長轉換物質14固定在藍光發光二極體 晶粒130的出光路徑上。本實施例中，該光波長轉換物質 14混合在封裝材料15中，當封裝材料15固化在封裝殼體 11上以後，光波長轉換物質14便被固定在藍光發光二極 099141611 表單編號 A0101 第 6 頁/共 13 頁 n 201225355 體晶粒1 3 0的出光路徑上，以吸收來自藍光發光二極體晶 粒130的藍光。當然，該光波長轉換物質14也可直接覆蓋 在。卩分藍光發光二極體晶粒130的表面，直接吸收來自藍 光發光一極體晶粒130的光，如圖2所示。 [0018] 可以理解的，所使用的螢光粉經激發所產生的顏色光並 不局限為綠光，螢光粉受激產生的可以是波長範圍在5〇〇 奈米〜700奈米的可見光，如藍綠光、綠光、黃綠光、黃 Ο [0019] 光和橘光等，從而可以相應調節發光二極體1〇混光後所 得到白光的色溫。 V 八' 本發明實施例提供的發光二極體10採用紅、綠、藍三色 光浥光形成白光，具有色域廣、，演色性高的優點，並且 該種發光二極體10僅採用紅光發光二極體晶粒12〇、藍光 發光二極體晶粒13 〇，其所包含的晶粒種類少，具有成本 較低的優點。 [0020] 〇 而要說明的是，為保證混光後得;到的白;光更加純正，較 佳的’該藍光發光云隹體晶粒130與該紅光發光二極體晶 粒120的數量比灰2:1~4:1。優選的，該藍光發光二極體 晶粒130與該紅光發光二極體晶粒12〇的數量比為 7:3~7:2。更優選的，該藍光發光二極體晶粒13〇與該紅 光發光二極體晶粒12〇的數量比為7: 3或7:2。 [0021] 為使传该發光二極體1〇能夠直接在預定電壓下直接使用 ’而無需配備額外的電壓轉換電路，本實施例提供的發 光二極體10的所有紅光發光二極體晶粒12〇、藍光發光二 極體晶粒130相互電連接，以起到分壓作用而避免二極體 099141611 表單鴆號A0101 第7頁/共13頁 0992072338-0 201225355 晶粒承受電壓過高，同時為了保證二極體晶粒内各個發 光二極體微晶粒分得的電壓能夠獲得足夠兩的工作電壓 ，本實施例提供發光二極體ίο的紅光發光二極體晶粒與 藍光發光二極體晶粒的微晶粒數量總和小於或等於供給 給該發光二極體10的外供電壓的二分之一，且發光二極 體10的紅光發光二極體晶粒與藍光發光二極體晶粒的發 光二極體微晶粒數量總和大於或等於供給給該發光二極 體1 0的外供電壓的四分之一。該種設計可以使得每個發 光二極體晶粒上，各個發光二極體微晶粒分得的電壓為2 〜4伏特，從而保證紅光發光二極體晶粒、藍光發光二極 體晶粒能夠在適當的工作電壓下工作。 [0022] 此外，本實施例圖1所示發光二極體結構的紅光發光二極 體晶粒120及藍光發光二極體晶粒130分別藉由打線與封 裝殼體Π的電路結構形成電連接。該種打線連接固定發 光二極體晶粒的方式也可替換為覆晶封裝。 [0023] 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修 飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0024] 圖1係本發明第一實施例的發光二極體結構示意圖。 [0025] 圖2係本發明第二實施例的發光二極體結構示意圖。 【主要元件符號說明】 [0026] 發光二極體：10 099141611 表單編號A0101 第8頁/共13頁 0992072338-0 201225355 [0027] 封裝殼體：11 [0028] 第一晶粒組：1 2 [0029] 第二晶粒組：13 [0030] 光波長轉換物質：14 [0031] 封裝材料：15 [0032] 金屬線：16 120 130 [0033] 紅光發光二極體晶粒： 〇 [0034] 藍光發光二極體晶粒： 099141611 表單編號A0101 第9頁/共13頁 0992072338-0

Claims (1)

  1. 201225355 七、申請專利範圍： 1 · 一種發光二極體，包括第一晶粒組、第二晶粒組以及光波 長轉換物質，該第一晶粒組包括多個紅光發光二極體晶粒 ，該第二晶粒組包括多個藍光發光二極體晶粒，該光波長 轉換物質含有能由藍光激發發出可見光的螢光粉材料，該 光波長轉換物質設置在藍光發光二極體晶粒的出光路徑上 ，該多個藍光發光二極體晶粒的總發光面積大於該多個紅 光發光二極體晶粒的總發光面積。 2 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該藍光 發光二極體晶粒與該紅光發光二極體晶粒的數量比為 2:1-4:1 ° 3.如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中，該藍光 發光二極體晶粒與該紅光發光二極體晶粒的數量比為 7:3〜7:2 。 4 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該光波 長轉換物質被藍光激發所發出的可見光波長範圍為500奈 米〜700奈米。 5 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該光波 長轉換物質被藍光激發所發出的可見光為綠光、黃綠光、 黃光、或橘光。 6 .如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之發光二極體 ，其中，該第一晶粒組的紅光發光二極體晶粒是由多個微 晶粒所組成。 7 .如申請專利範圍第6項所述之發光二極體，其中，該紅光 發光二極體晶粒的多個微晶粒以串聯、並聯、串並聯、反 099141611 表單編號A0101 第10頁/共13頁 0992072338-0 201225355 向串並聯及橋式整流排列中至少一種方式電連接。 8 .如申請專利範圍第6項所述之發光二極體，其中，該第二 晶粒組的藍光發光 >一極體晶粒由多個微晶粒所組成。 9 .如申請專利範圍第8項所述之發光二極體，其中，該藍光 發光二極體晶粒的多個微晶粒以串聯、並聯、串並聯、反 向串並聯及橋式整流排列中至少一種方式電連接。 10 .如申請專利範圍第8項所述之發光二極體，其中，該紅光 發光二極體晶粒與藍光發光二極體晶粒的微晶粒數量總和 不大於供給給該發光二極體的外供電壓的二分之一，且該 紅光發光二極體晶粒與藍光發光二極體晶粒的發光二極體 微晶粒數量總和不小於供給給該發光二極體的外供電壓的 四分之一。 〇 099141611 表單編號A0101 第11頁/共13頁 0992072338-0
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI508332B (zh) * 2011-11-09 2015-11-11 Au Optronics Corp 發光光源及其顯示面板
TWI456143B (zh) * 2012-04-26 2014-10-11 新世紀光電股份有限公司 光源模組
US9188288B2 (en) 2012-09-28 2015-11-17 Tsmc Solid State Lighting Ltd. LED emitter with improved white color appearance
US10205069B2 (en) * 2014-07-31 2019-02-12 Bridgelux Inc. LED array package
US10403607B2 (en) * 2015-03-16 2019-09-03 Bridgelux Inc. Chip-on-board design with color mixing

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8125137B2 (en) * 2005-01-10 2012-02-28 Cree, Inc. Multi-chip light emitting device lamps for providing high-CRI warm white light and light fixtures including the same

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