一种偏极化白光发光二极管，其可减少眩光问题并增加消光比，且其包含有一可发出一第一色光的发光二极管芯片，一涂布于发光二极管芯片的外围的荧光层，以及一设置于荧光层上且不与荧光层直接接触，而形成一空气间隙的金属线栅偏光层，以保护金属线栅偏光层免于受损。当第一色光穿透荧光层时，会激发荧光层而产生一第二色光，而金属线栅偏光层则将部份的第一色光加以反射，而使得部份的第一色光在荧光层与空气间隙内产生反复且不同方向的反射作用，进而于荧光层中形成二次激发并产生第二色光，而金属线栅偏光层可供一偏极化白光穿透。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与一种白光发光二极管有关,特别是一种偏极化白光发光二极管。
技术介绍
目前市面上白光发光二极管(lighting emitting diode, LED),大多是通过多种颜色的发光二极管芯片来混合色光的封装方式而形成，或是采用蓝光发光二极管芯片或紫外光发光二极管芯片，来激发多种颜色的荧光粉的封装方式而形成。其中，采用多种颜色的发光二极管芯片来混合色光的封装方式，所制成的白光发光二极管，虽具有实时性颜色可调的功能，但因各种颜色的发光二极管芯片的制作材料的 差异，会导致白光发光二极管于温度上升时，其的发光颜色产生变化、色光混合不易或驱动电路复杂化等问题。至于，采用紫外光发光二极管芯片来激发荧光粉而产生可见光，并进一步混合而成白光的方式，其的缺点在于发光亮度不足，且由于紫外光的发射会对使用者产生不必要的伤害。因此，采用紫外光发光二极管芯片来激发荧光粉的封装方式，必需提升其的白光转换效率，并且于封装结构中增加一光学组件，以阻绝紫外线光发射而出，并造成人眼的伤害。利用蓝光发光二极管芯片所发出的蓝光来激发黄色荧光粉，而产生黄光并使得黄光与部份的蓝光混合而形成白光，为目前最常见的白光发光二极管。不过，采用上述方式所制成的白光二极管，其所发出的白光于混光过程中，蓝光的强度远大于其所激发黄光的强度，因此上述白光发光二极管会有色温偏高因而产生刺眼的问题，同时演色指数无法提升至大于80，且其所产生的光源强度及颜色分布不均匀，而产生例如颜色分布具有黄圈现象等问题。此外，蓝光发光二极管芯片的发光波长会随着操作温度上升而增加，因而影响其所激发的黄光与蓝光于混合时所产生的白光的颜色变化。然而，无论采用上述何种封装方式所制成的白光发光二极管的发光光源，皆属于非偏极光。以照明应用而言，非偏极光在阅读时会产生眩光(glare)的问题，而令使用者感到不适且无法观看。因此，如何使白光发光二极管偏极化，并具有高消光比(extinctionratio)以降低可能产生的眩光问题，系本
亟欲解决问题之一。此外，于目前的液晶显示器(liquid crystal display, LCD)的技术中，其显示板的架构主要由一液晶层、一薄膜基板、一背光板、两上下偏光膜片、一彩色滤光片所构成。由于背光板中采用白光发光二极管作为光源，而偏光膜片可有效地使得由背光板所输出的非偏极化白光，产生偏极化与检偏功能，并致使白光发光二极管所发出的偏极化白光在通过液晶层时，可产生空间光调制(spatial light modulation)作用，而使得液晶显示器得以有效运作。因此，若能在目前的白光发光二极管的封装技术下达成偏极化白光的输出，将可增加液晶的出光亮度，以及减少偏光片于显示器中的使用量而降低成本。为了使得白光发光二极管所产生的白光偏极化，以下简述部分的先前技术。美国专利号7，091，661主要包括一发光二极管芯片、一突光粉层及一反射式偏光器(reflective polarizer) 0突光粉层设置于发光二极管芯片之上，并设置于两高分子滤光膜层之间。反射式偏光器设置于荧光粉层之上。发光二极管芯片会发出一第一光线，经高分子滤光膜层后进入荧光粉层以激发产生一第二光线，再由另一高分子滤光膜层出射后，经由反射式偏光器而产生一偏极光。其中，反射式偏光器米用一偏光多层膜或一吸收型偏光膜。此外，在美国专利号7，766，495中，通过将一反射罩设置于一发光二极管芯片的周围，而将发光二极管芯片所发出的偏极光向同一方向反射，以输出向同一方向出射的偏极光。美国专利号7，339, 736则于一非偏极化光前方,设置一高分子材料所制作的反射式偏光多层膜，非偏极化光在经过反射式偏光多层膜后可产生偏极化光，而可应用于液晶显示器的背光源中以增强亮度。然而，高分子材料所制作的反射式偏光多层膜，因工作环境温度升高或曝照在紫外光的环境下，易随着长时间操作而产生变质。因此，如何提高反射式多层偏光膜的环境忍受度，亦系本
亟欲解决问题之一。美国专利号7，614，757采用一反射型金属线栅偏光器(refIectivemetallicwire-grid polarizer),其应用于液晶显示器的背光源来增强亮度。其中，反射型金属线栅·偏光器的结构，系将奈米尺寸的金属线数组制作于一透明基板上，其具有较宽的工作光谱、较高的消光比、较大的出光角度与较高的环境忍受度等优点，但由于其结构属于奈米尺寸，因此，如何避免反射型金属线栅偏光器受到损害，亦系本
亟欲解决问题之一。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种偏极化白光发光二极管，可提高其消光比、降低其色温、减缓温度所造成的出光颜色的变化，并进而增加出光颜色的均匀性。此外，本专利技术可被应用于液晶显示器的背光源，以增加液晶显示器的出光量，同时减少偏光膜片的使用量，进而避免偏光膜片可能老化的问题。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述的一或部份或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例的一种偏极化白光发光二极管，其系包括一包含电极的反射基板、一发光二极管芯片、一突光层、一金属线栅偏光层及一透明基板。发光二极管芯片系置于反射基板之上并且可以发出一第一色光。荧光层系涂布于发光二极管芯片的外围，当第一色光穿透荧光层时，第一色光会激发荧光层而产生一第二色光，且第一色光系与第二色光混合而产生一白光，其中荧光层系由一透明胶层与至少一荧光粉混合而成，而荧光粉包括一黄色荧光粉并可另外包含一红色荧光粉或一绿色荧光粉，第一色光系为一蓝光，且第二色光系为一黄光且可另外包含一红光或一绿光。金属线栅偏光层系设置于空气间隙上方，且不直接接触荧光层而形成一空气间隙，并且与反射基板形成一激发腔(pumping cavity),以使得金属线栅偏光层将部份的第一色光反射，而在荧光层与空气间隙内产生反复且多条个不同方向的反射，并且金属线栅偏光层可供白光穿透。透明基板系设置于金属线栅偏光层上，其中透明基板系具有一第一表面以及与第一表面相对之一第二表面，第一表面系与金属线栅偏光层接触，而白光系由第二表面射出。在一实施例中，其更包括一设置于透明基板的第二表面上的二次光学组件，其中二次光学组件可以为一微透镜、一光学膜或光栅。在一实施例中，第一色光系包含一横电场波及一横磁场波，金属线栅偏光层会反射横电场波，而使得横电场波在突光层与空气间隙内产生反复且不同方向的反射，且金属线栅偏光层可供第一色光中的横电场波，以及于多次反射时于突光层中所激发的第二色光，所混合产生的白光穿透。在一实施例中，反射基板系具有一底部及四侧板，底部及四侧板会构成一凹槽，发光二极管芯片系设置于底部上，荧光层系覆盖发光二极管芯片并设置于凹槽内，且部份的第一色光可于激发腔中多次反射，以产生发光偏极性的随机化作用(polarizationrandomization)。在一实施例中，反射基板具有相连的一第一凹槽及一第二凹槽，第一凹槽系位于第二凹槽的下方，发光二极管芯片系设置于第一凹槽内，透明胶层系涂布于发光二极管芯片的外围并填满第一凹槽，荧光层系设置于第二凹槽并覆盖透明胶层，且部份的第一色光可于激发腔中多次反射，以便产生发光偏极性的随机化作用。在一实施例中，空气间隙包含一介质，其可填满或部分地本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种偏极化白光发光二极管，其包括：一反射基板；一发光二极管芯片，其系设置于该反射基板上，并发出一第一色光；一荧光层，其系涂布于该发光二极管芯片的外围，其中当该第一色光穿透该荧光层时，该第一色光会激发该荧光层而产生一第二色光，且该第一色光会与该第二色光混合而产生一白光；一金属线栅偏光层，其系设置于该荧光层上，并且不与该荧光层直接接触而形成一空气间隙，其中该金属线栅偏光层会反射一部份的该第一色光，且与该反射基板形成一激发腔，进而使得被反射的该第一色光，在该荧光层与该空气间隙内产生一反复且不同方向的反射，且该金属线栅偏光层可供该白光穿透；以及一透明基板，其系设置于该金属线栅偏光层上，其中该透明基板具有一第一表面与相对于该第一表面的一第二表面，该第一表面系与该金属线栅偏光层接触，该白光由该第二表面出射。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏忠杰，
申请(专利权)人：苏忠杰，
类型：发明
国别省市：
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