白光发光二极管制造技术

一种白光发光二极管，至少包括一激发光源及一荧光粉，其中激发光源可发出波长介于２５０ｎｍ至４９０ｎｍ间之一光线，而荧光粉则配置于激发光源周围，以接收激发光源所发出的光线。此外，荧光粉的材质是选自（Ｔｂ↓［３－ｘ－ｙ］Ｃｅ↓［ｘ］Ｒｅ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］，（Ｍｅ↓［１－ｘ－ｙ］Ｅｕ↓［ｘ］Ｒｅ↓［ｙ］）↓［３］ＳｉＯ↓［５］，ＹＢＯ↓［３］∶Ｃｅ↑［３＋］，ＹＢＯ↓［３］∶Ｔｂ↑［３＋］，ＳｒＧａ↓［２］Ｏ↓［４］∶Ｅｕ↑［２＋］，ＳｒＡｌ↓［２］Ｏ↓［４］∶Ｅｕ↑［２＋］，（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］∶Ｅｕ↑［２＋］，Ｍｎ↑［２＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｅｕ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｂｉ↑［３＋］，（Ｙ，Ｇｄ）↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｅｕ↑［３＋］，（Ｙ，Ｇｄ）↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｂｉ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ∶Ｅｕ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ∶Ｂｉ↑［３＋］，（Ｍｅ↓［１－ｘ］Ｅｕ↓［ｘ］）ＲｅＳ，６ＭｇＯ，Ａｓ↓［２］Ｏ↓［５］∶Ｍｎ，Ｍｇ↓［３］ＳｉＯ↓［４］∶Ｍｎ，ＢａＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］∶Ｅｕ↑［２＋］，及（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）↓［５］（ＰＯ↓［４］）↓［３］Ｃｌ∶Ｅｕ↑［２＋］，Ｇｄ↑［３＋］．所组成的族群其中之一。此白光发光二极管具有较高的发光效率及较佳的演色性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种白光发光二极管，且特别是有关于一种能够发出三至四种波长的白光发光二极管。
技术介绍
发光二极管(LED)属于半导体元件，其发光晶片的材料主要使用III-V族化学元素，如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等化合物半导体，其发光原理是将电能转换为光，也就是对化合物半导体施加电流，透过电子与电洞的结合，将过剩的能量以光的形式释出，而达成发光的效果。由于发光二极管的发光现象不是通过由加热发光或放电发光，而是属于冷性发光，因此发光二极管的寿命长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管具有反应速度快(约为10-9秒)、体积小、用电省、污染低(不含水银)、高可靠度、适合量产等优点，因此其所能应用的领域十分广泛，其中最值得注意的，当属白光发光二极管。尤其近年来因为发光二极管的发光效率不断地提升，使得白光发光二极管在某些应用领域上，如扫描器的灯源、液晶荧幕的背光源，或是照明设备等，已有逐渐取代传统的日光灯与白热灯泡的趋势。现有白光发光二极管主要包括下列两种类型 一、包括多个单色发光二极管晶片，并通过由调整通过每一单色发光二极管晶片的电流来产生白光，其中又可分为同时使用红光、蓝光及绿光发光二极管晶片的三波长型的白光发光二极管，以及使用黄光及蓝光发光二极管晶片的二波长型的白光发光二极管。此种方法的发光效率较高，但因为需同时使用多个单色发光二极管晶片，所以制作成本较高。二、以蓝光发光二极管晶片搭配—黄色无机荧光粉(或黄色有机荧光染料)，以产生白光。其中，蓝光发光二极管晶片所发出的蓝光波长是介于440nm及490nm之间，而黄色无机荧光粉受到蓝光照射之后，可发出黄色的荧光，且当黄色荧光与原有的蓝光混光后，便可得到所需的白光。此种白光发光二极管在制作上较上述的第一种白光发光二极管容易，且生产成本也较低，因此目前市面上的白光发光二极管大多为此种形式。然而，由于此种白光发光二极管的发光效率较低，且其为二波长型(仅由蓝光及黄光进行混光)的白光发光二极管，因此在演色性及显示色温上不如其他三波长型的白光发光二极管。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是在提供一种三至四波长型的白光发光二极管，以提供较高的发光效率及较佳的演色性。基于上述目的，本专利技术提出一种白光发光二极管，至少包括一激发光源、一承载器、一封胶以及一荧光粉，其中承载器的一表面具有一凹穴，而激发光源是配置于承载器的凹穴内，并与承载器电性连接，且激发光源是发出一光线，而光线的波长介于250nm至490nm之间。封胶是配置于承载器上，且封胶覆盖激发光源，以将激发光源固着于承载器上。此外，荧光粉是配置于激发光源周围，以接收激发光源所发出的光线，且荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:Tb3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+，及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd3+.所组成的族群其中之一。在本专利技术的较佳实施例中，上述的白光发光二极管例如更包括多个焊线，其是电性连接于激发光源与承载器之间。此外，承载器例如可为封装脚架或电路基板，而激发光源例如可为发光二极管晶片或激光二极管晶片等。在本专利技术的较佳实施例中，上述的荧光粉的材质可视激发光源所发出的光线的波长作调整，其中例如当光线的波长介于440nm至490nm之间时，荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，及6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，所组成的族群其中之一。此外，例如当光线的波长的波长介于250nm至440nm之间时，荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:Tb3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+，及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd3+.所组成的族群其中之一。在上述的荧光粉的材质中(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，0＜x≤0.8，而0≤y≤2.0。此外，Me是选自钙、锶、钡所组成的族群其中之一，而Re是选自镨、铷、钐、镝、钬、钇、铒、铕、铥、镱、铬、锶、镏、钆、锌、铝所组成的族群其中之一。此外，本专利技术更采用一种发光二极管晶片，是发出一波长介于250nm至490nm间的光线，而此发光二极管晶片适于作为上述的白光发光二极管的激发光源。发光二极管晶片例如包括一基板、一晶核层、一导电缓冲层、一第一束缚层、一发光层、一第二束缚层、一接触层、一阳极电极以及一阴极电极。其中，晶核层与导电缓冲层可以依序位于基板上。第一束缚层(下束缚层)位在导电缓冲层上，其中第一束缚层的掺杂物与导电缓冲层的掺杂物为同型，如P型或N型掺杂物。发光层，位在第一束缚层上，而第二束缚层(上束缚层)位在发光层之上，且第二束缚层的掺杂物与第一束缚层的掺杂物为不同型。接触层是位在第二束缚层上，且接触层为具周期变化(periodic)且具调变掺杂(modulated doped)的半导体材料，例如掺杂镁、锌、铍、镉、钙、碳的P型超晶格应变层(strained layersuperlattices，SLS)材料结构或例如掺杂硅、锗、锑、锡、磷、砷的N型超晶格应变层。阳极电极是位在接触层上，而阴极电极是与导电缓冲层接触，并且与第一束缚层、第二束缚层、发光层、接触层与阳极电极隔离。在上述的发光二极管晶片中，第二束缚层的导电型与接触层两者的导电型可以为不同型；亦即接触层的导电型可为P型或N型。再者，阳极电极与接触层两者的导电型亦可以为不同型；亦即阳极电极的导电型可为P型或N型。基于上述，本专利技术的白光发光二极管是以发光波长为250nm至490nm的发光二极管晶片(或激光二极管晶片)作为激发光源，并搭配不同材质的荧光粉，以产生例如黄色、红色、绿色及蓝色等不同颜色的荧光，并与原有的激发光源所发出的激发光进行混光，而形成一白光。本专利技术的白光发光二极管是为三至四波长型的白光发光二极管，其可具有较高的发光效率及较佳的演色性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光发光二极管，其特征在于，至少包括：一激发光源，是发出一光线，且该光线的波长介于２５０ｎｍ至４９０ｎｍ之间；以及一荧光粉，配置于该激发光源周围，并适于接收该激发光源所发出的该光线，且该荧光粉的材质是选自（Ｔｂ↓［３－ｘ －ｙ］Ｃｅ↓［ｘ］Ｒｅ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］，（Ｍｅ↓［１－ｘ－ｙ］Ｅｕ↓［ｘ］Ｒｅ↓［ｙ］）↓［３］ＳｉＯ↓［５］，ＹＢＯ↓［３］∶Ｃｅ↑［３＋］，ＹＢＯ↓［３］∶Ｔｂ↑［３＋］，ＳｒＧａ↓［２］Ｏ↓［４］∶Ｅｕ↑［２＋］，ＳｒＡｌ↓［２］Ｏ↓［４］∶Ｅｕ↑［２＋］，（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］∶Ｅｕ↑［２＋］，（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］∶Ｍｎ↑［２＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｅｕ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｂｉ↑［３＋］，（Ｙ，Ｇｄ）↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｅｕ↑［３＋］，（Ｙ，Ｇｄ）↓［２］Ｏ↓［３］∶Ｂｉ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ∶Ｅｕ↑［３＋］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ∶Ｂｉ↑［３＋］，（Ｍｅ↓［１－ｘ］Ｅｕ↓［ｘ］）ＲｅＳ，６ＭｇＯ，Ａｓ↓［２］Ｏ↓［５］∶Ｍｎ，Ｍｇ↓［３］ＳｉＯ↓［４］∶Ｍｎ，ＢａＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］∶Ｅｕ↑［２＋］，及（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）↓［５］（ＰＯ↓［４］）↓［３］Ｃｌ∶Ｅｕ↑［２＋］，Ｇｄ↑［３＋］．所组成的族群其中之一。...

【技术特征摘要】
1.一种白光发光二极管，其特征在于，至少包括一激发光源，是发出一光线，且该光线的波长介于250nm至490nm之间；以及一荧光粉，配置于该激发光源周围，并适于接收该激发光源所发出的该光线，且该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:Tb3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+，及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd3+.所组成的族群其中之一。2.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中当该光线的波长介于440nm至490nm之间时，该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，及Mg3SiO4:Mn，所组成的族群其中之一。3.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中当该光线的波长介于250nm至440nm之间时，该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:Tb3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+，及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd2+所组成的族群其中之一。4.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中0＜x 0.8，而0 y 2.0。5.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中Me是选自钙、锶、钡所组成的族群其中之一。6.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中Re是选自镨、铷、钐、镝、钬、钇、铒、铕、铥、镱、铬、锶、镏、钆、铝、锌所组成的族群其中之一。7.如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该激发光源包括发光二极管晶片及激光二极管晶片其中之一。8.一种白光发光二极管，其特征在于，至少包括一承载器，该承载器之一表面具有一凹穴；一激发光源，配置于该承载器的该凹穴内，并与该承载器电性连接，该激发光源是发出一光线，且该光线的波长介于250nm至490nm之间；一封胶，配置于该承载器上，且该封胶覆盖该激发光源，以将该激发光源固着于该承载器上；以及一荧光粉，配置于该封胶内，并适于接收该激发光源所发出的该光线，且该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:Tb3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+，及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd2+.所组成的族群其中之一。9.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，更包括多数个焊线，且该些焊线是电性连接于该激发光源与该承载器之间。10.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该承载器包括封装脚架及电路基板其中之一。11.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该激发光源包括发光二极管晶片及激光二极管晶片其中之一。12.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中当该光线的波长介于440nm至490nm之间时，该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，Me1-x-yEuxRey)3SiO5，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，及Mg3SiO4:Mn，所组成的族群其中之一。13.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中当该光线的波长介于250nm至440nm之间时，该荧光粉的材质是选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12，(Me1-x-yEuxRey)3SiO5，YBO3:Ce3+，YBO3:TB3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+，Y2O3:Eu3+，Y2O3:Bi3+，(Y，Gd)2O3:Eu3+，(Y，Gd)2O3:Bi3+，Y2O2S:Eu3+，Y2O2S:Bi3+，(Me1-xEux)ReS，6MgO，As2O5:Mn，Mg3SiO4:Mn，BaMgAl10O17:Eu2+及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd2+所组成的族群其中之一。14.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中0＜x 0.8，而0 y 2.0。15.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中Me是选自钙、锶、钡所组成的族群其中之一。16.如权利要求8所述的白光发光二极管，其特征在于，其中Re是选自镨、铷、钐、镝、钬、钇、铒、铕、铥、镱、铬、锶、镏、钆、铝、锌所组成的族群其中之一。17.一种白光发光二极管，其特征在于，至少包括一发光二极管晶片，是发出一光线，且该光线的波长介于250nm至490nm之间，该发光二极管晶片至少包括一基板；一晶核层，位于该基板上；一导电缓冲层，位在该晶核层上；一第一束缚层，位在该导电缓冲层上，其中该第一束缚层的掺杂物(导电型)与该导电缓冲层的掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世昌，许进恭，吴瑞孔，陈泰佑，黄昭龙，郑朝元，
申请(专利权)人：元砷光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]