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TWM462822U - 雙晶片發光二極體 - Google Patents

雙晶片發光二極體 Download PDF

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TWM462822U
TWM462822U TW102206380U TW102206380U TWM462822U TW M462822 U TWM462822 U TW M462822U TW 102206380 U TW102206380 U TW 102206380U TW 102206380 U TW102206380 U TW 102206380U TW M462822 U TWM462822 U TW M462822U
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TW
Taiwan
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wafer
light
light source
green
blue
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Application number
TW102206380U
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English (en)
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qing-hui Wu
Original Assignee
Unity Opto Technology Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN2013202033848U priority patent/CN203218260U/zh
Priority to US13/920,276 priority patent/US20140299903A1/en
Priority to DE202013102741U priority patent/DE202013102741U1/de
Priority to JP2013003717U priority patent/JP3185959U/ja
Priority to KR2020130006145U priority patent/KR20140005389U/ko
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Description

雙晶片發光二極體
本創作係為一種發光二極體，特別是指一種藉由紅色螢光層改良設置產生較佳之白光混光效果之雙晶片發光二極體。
習知的發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)結構主要包含晶粒、封裝體、金線、支架等，而其發光光源係來自於設置於封裝體內之晶粒。晶粒根據材料不同可發出不同波長的光源，而在可見光的波長範圍內習知的發光二極體可發出紅光、紅橙光、橙光、黃光、黃綠光、綠光、藍光、白光等。其中，白光發光二極體在LED產業的推崇及研發下，已成為21世紀新一代光源之代名詞，因其效率高、不易破損、無污染、壽命長、耐震且低耗電量等優點，已廣為取代舊有的白幟燈、螢光燈和高壓氣體放電燈等傳統光源。
然而，發光二極體本身其實是單色光源，因此白光發光二極體所發出之白光其實是一種由多顏色的光混合而成，以人眼所見之白色光至少包括二種以上波長之色光所形成，例如：藍光加黃光可得到二波長之白光，或藍光、綠光、紅光混合後可得到三波長之白光。
目前市場上之白光發光二極體有下列三種：
1.利用紅藍綠三色發光二極體晶粒組合而成，而發出不同顏色光源的晶粒由於材料不同，使得電壓特性也大不相同。因此，此類型白光發光二極體之成本較高，且控制電路設計上較為複雜。
2.日亞化學提出以藍光發光二極體激發黃色YAG螢光粉而製成白光發光二極體。然而，藍光與黃光相比，藍光佔據發光光譜之範圍較大，容易有色溫偏高且不均勻的現象發生，且藍光發光二極體之發光波長會伴隨溫度提升而改變，造成白光光源控制上較為不易。並且，此類型 白光發光二極體較缺乏紅光波段之光源，故整體演色性上較差。
3.以紫外光發光二極體激發含有藍、紅、綠螢光粉之透明光學膠，透過激發以取得三波長之白光。然而，紫外線會使發光二極體中的黏合劑環氧樹脂劣化變質，因此製程上難度較高，且發光二極體之壽命亦較短。
因此，以需求來說，設計一個利用雙晶片晶粒發射之光源激發紅色螢光片或紅色螢光粉體，並可改變紅色螢光片或紅色螢光粉體設置的結構以產生較佳的混光光源之雙晶片發光二極體，已成市場應用上之一個刻不容緩的議題。
有鑑於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種藉由紅色螢光層的設置改良使雙晶片發光二極體得以產生較佳地白光混光效果，並可根據不同的混光需求調整紅色螢光層之位置配置，以解決習知技術之問題。
根據本創作之目的，提出一種雙晶片發光二極體，其包含一導線架、一綠光晶片、一藍光晶片、一透明膠體及一紅螢光層。該導線架係具有一容置空間。該綠光晶片係設置於該容置空間之底部，以發出一綠光光源。該藍光晶片係設置於該容置空間之底部，且相鄰設置於該綠光晶片旁，以發出一藍光光源。該透明膠體係噴灑或塗佈於該綠光晶片及該藍光晶片上方，其中該透明膠體與該綠光晶片或該藍光晶片之高度係為m，且m>0。該紅螢光層係為一紅螢光片，且黏貼設置於該透明膠體上，受該綠光光源或該藍光光源激發以產生一混光光源。
其中，該紅螢光片受激發後所發出之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm，並且該紅螢光片與該綠光晶片、該藍光晶片之其中之一或其組合間具有一距離h，且0<h≦10mm。
較佳地，本發明之該綠光晶片所發射之該綠光光源之波長係為λG ，且500nm≦λG ≦540nm。該藍光晶片所發射之該藍光光源之波長係為λB ，且380nm≦λB ≦470nm。
根據本創作之目的，再提出一種雙晶片發光二極體，其包含 一導線架、一綠光晶片、一藍光晶片、一透明膠體及一紅螢光層。該導線架係具有一容置空間。該綠光晶片係設置於該容置空間之底部，以發出一綠光光源。該藍光晶片係設置於該容置空間之底部，且相鄰設置於該綠光晶片旁，以發出一藍光光源。該透明膠體係噴灑或塗佈於該綠光晶片及該藍光晶片上方，其中該透明膠體與該綠光晶片或該藍光晶片之高度係為m，且m>0。該紅螢光層係為一紅螢光粉體，且噴灑於該透明膠體上，受該綠光光源或該藍光光源激發以產生一混光光源。
其中，該紅螢光粉體受激發後所發出之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm。
較佳地，本發明之該綠光晶片所發射之該綠光光源之波長係為λG ，且500nm≦λG ≦540nm。該藍光晶片所發射之該藍光光源之波長係為λB ，且380nm≦λB ≦470nm。
依據上述該紅螢光層之設置位置有所不同而有多種之實施態樣，較佳地，該紅螢光層係完全遮蔽該綠光晶片及該藍光晶片，且該綠光光源及該藍光光源激發該紅螢光層以產生一白光光源。又或，該紅螢光層可遮蔽該綠光晶片或該藍光晶片之其中之一，亦可透過該綠光晶片所發出之該綠光光源或該藍光晶片所發出之該藍光光源激發該紅螢光層，以產生一白光光源。並且，該導線架之底部係可設有一凸塊，且該凸塊置於該綠光晶片及該藍光晶片間，以分隔該綠光晶片及該藍光晶片。
為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1、2、3、4、5、6、7、8‧‧‧雙晶片發光二極體
11、21‧‧‧導線架
111、211‧‧‧凸塊
12、22‧‧‧綠光晶片
13、23‧‧‧藍光晶片
14、24‧‧‧透明膠體
15、25‧‧‧紅螢光層
151、152、153‧‧‧紅螢光片
251、252、253‧‧‧紅螢光粉體
h、h1‧‧‧距離
m‧‧‧高度
第1圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第一實施例之示意圖。
第2圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第二實施例之示意圖。
第3圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第三實施例之示意圖。
第4圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第四實施例之示意圖。
第5圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第五實施例之示意圖。
第6圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第六實施例之示意圖。
第7圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第七實施例之示意圖。
第8圖，係為本創作之雙晶片發光二極體之第八實施例之示意圖。
以下將參照第1~4圖，以說明本創作之雙晶片發光二極體之第一實施例至第四實施例，而在本創作中雙晶片發光二極體皆具有一導線架11、一綠光晶片12、一藍光晶片13、一透明膠體14及一紅螢光層15。該導線架11係具有一容置空間，用以容置該綠光晶片12及該藍光晶片13。該綠光晶片12係設置於該容置空間之底部，以發出一綠光光源；該藍光晶片13係設置於該容置空間之底部，且相鄰設置於該綠光晶片12旁，以發出一藍光光源。該透明膠體14係噴灑或塗佈於該綠光晶片12及該藍光晶片13上方，而在第二實施例至第四實施例該紅螢光層15可為一紅螢光片151、152、153，並設置於該透明膠體14上，以接收該綠光光源或該藍光光源而激發，並混光以產生一白光光源。為使便於理解本創作，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第1圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第一實施例之示意圖。如第1圖所示，本創作之雙晶片發光二極體1之紅螢光層15係黏貼於該透明膠體14上，而該紅螢光層15之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm。而設置於該導線架11底部係為該綠光晶片12及該藍光晶片13，該綠光晶片12所發出之該綠光光源之波長係為λG ，且500nm≦λG ≦540nm；而該藍光晶片13所發出之該藍光光源之波長係為λB ，且380nm≦λB ≦470nm。
其中，該紅螢光層15係完全罩射遮蔽於該綠光晶片12及該藍光晶片13之發光面，且靠貼於該導線架11之內側壁，因此該紅螢光層15可完全受到該綠光光源及該藍光光源激發，以產生一白光光源。
如圖所示，該紅螢光層15係與該綠光晶片12、該藍光晶片13間具有一距離h，較佳係符合此關係式：0<h≦10mm。而該透明膠體14之材質可為環氧樹脂(Epoxy)或矽膠(Silicone)等可透光之膠材，藉由噴灑或塗佈而設置於該綠光晶片12及該藍光晶片13上，以防止該 紅螢光層15直接貼設。
請參閱第2圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第二實施例之示意圖。如圖所示，本創作之雙晶片發光二極體2與第一實施例之差異在於，本創作之導線架11之該導線架之底部係設有一凸塊111，且該凸塊111置於該綠光晶片12及該藍光晶片13間，以分隔該綠光晶片12及該藍光晶片13，使該綠光晶片12及該藍光晶片13個別發射之該綠光光源及該藍光光源可分別射出，而有所區隔。凸塊11之高度可與該綠光晶片12及該藍光晶片13相對應設置，圖中之高度比例僅為示意，並非以此為限。
如圖所示，相對於第1圖該紅螢光層15所設置之位置，在本實施例中係設置一紅螢光片151，且貼合在該透明膠體14上，該紅螢光片151係與該綠光晶片12、該藍光晶片13間具有一距離h1，而該距離h1較佳係符合此關係式：0<h1≦10mm。
其中，設置該透明膠體14後，可再烘烤該透明膠體14，黏貼該紅螢光片151後再烘烤使其貼合而成雙晶片發光二極體2；亦或，設置該透明膠體14後直接黏貼該紅螢光片151。
請參閱第3圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第三實施例及之示意圖。第三實施例與第二實施例之差別在於，本創作之雙晶片發光二極體3之該紅螢光片152係設置於該綠光晶片12上，以接收該綠光晶片12所發射之該綠光光源。並且，該紅螢光片152受激發後所發出之光源與相鄰該綠光晶片12之藍光晶片13所發射之該藍光光源混光，可產生混光效果較佳之白光光源。
其中，該綠光晶片12、該藍光晶片13與該紅螢光片152間仍設置有該透明膠體14，且該透明膠體之高度係為m，m>0。
請參閱第4圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第四實施例及之示意圖。第四實施例與第二實施例之差別在於，本創作之雙晶片發光二極體4之該紅螢光片153係設置於該藍光晶片13上，以接收該藍光晶片13所發射之該藍光光源。並且，該紅螢光片153受激發後所發出之光源與相鄰該藍光晶片13之該綠光晶片12所發射之該綠光光源 混光，可產生混光效果較佳之白光光源。
其中，本創作之該綠光晶片12、該藍光晶片13與該紅螢光片152間亦設置該透明膠體14，且該透明膠體之高度係為m，m>0。
接著，請參照第5~8圖，以說明本創作之雙晶片發光二極體之第五實施例至第八實施例，而在本創作中雙晶片發光二極體皆具有一導線架21、一綠光晶片22、一藍光晶片23、一透明膠體24及一紅螢光層25。該導線架21內設置有該綠光晶片22及該藍光晶片23。該綠光晶片22係設置於該導線架21之底部，以發出一綠光光源；該藍光晶片23係設置於該導線架21之底部，且相鄰設置於該綠光晶片22旁，以發出一藍光光源。該透明膠體24係噴灑或塗佈於該綠光晶片22及該藍光晶片23上方，而在第六實施例至第八實施例中該紅螢光層25可為一紅螢光粉體251、252、253，並透過噴灑或蒸鍍等方法設置於該透明膠體24上，以接收該綠光光源、該藍光光源或其組合而激發發出光源並混光而產生一白光光源。為使便於理解本創作，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第5圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第五實施例之示意圖。如第5圖所示，本創作之雙晶片發光二極體5之紅螢光層25係透過噴灑或蒸鍍等方式均勻地設置於該透明膠體24上，而該紅螢光層25之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm。而設置於該導線架21底部係為該綠光晶片22及該藍光晶片23，該綠光晶片22所發出之該綠光光源之波長係為λG ，且500nm≦λG ≦540nm；而該藍光晶片23所發出之該藍光光源之波長係為λB ，且380nm≦λB ≦470nm。
其中，該紅螢光層25係完全罩設於該綠光晶片22及該藍光晶片23上方，且接收該綠光晶片22及該藍光晶片23所發出之該綠光光源及該藍光光源，因此該紅螢光層25可完全受到該綠光光源及該藍光光源激發，以產生一混光效果較佳之白光光源。
如圖所示，該紅螢光層25係與該綠光晶片22、該藍光晶片23間具有一距離h，較佳係符合此關係式：0<h≦10mm。而該透明膠體24之材質可為環氧樹脂(Epoxy)或矽膠(Silicone)等可透光之膠材， 藉由噴灑或塗佈等方式設置於該綠光晶片22及該藍光晶片23上，以防止與該紅螢光層25直接接觸。
請參閱第6圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第六實施例之示意圖。如圖所示，本創作之雙晶片發光二極體6與第五實施例之差異在於，本創作之導線架21之該導線架之底部係設有一凸塊211，且該凸塊211置於該綠光晶片22及該藍光晶片23間，以分隔該綠光晶片22及該藍光晶片23，使該綠光晶片22及該藍光晶片23個別發射之該綠光光源及該藍光光源可分別射出，而有所區隔。凸塊21之高度可與該綠光晶片22及該藍光晶片23相對應設置，圖中之高度比例僅為示意，並非以此為限。
如圖所示，相對於第5圖該紅螢光層25所設置之位置，在本實施例中係設置一紅螢光粉體251，該紅螢光粉體251透過噴灑、蒸鍍將該紅螢光粉體251均勻地附著在該透明膠體24上，且與該綠光晶片22、該藍光晶片23間具有一距離h1，而該距離h1較佳係符合此關係式：0<h1≦10mm。
其中，設置該透明膠體24於該綠光晶片22、該藍光晶片23上後，可再烘烤該透明膠體24，接著噴灑或蒸鍍該紅螢光粉體251後再烘烤使其固化而成雙晶片發光二極體6；亦或，設置該透明膠體24後直接噴灑或蒸鍍該紅螢光粉體251於該透明膠體24上，再透過烘烤使該紅螢光粉體251固化。
請參閱第7圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第七實施例及之示意圖。第七實施例與第六實施例之差別在於，本創作之雙晶片發光二極體7之該紅螢光粉體252係設置於該綠光晶片22上，以接收該綠光晶片22所發射之該綠光光源。並且，該紅螢光粉體252受激發後所發出之光源與相鄰該綠光晶片22之藍光晶片23所發射之該藍光光源混光，可產生混光效果較佳之白光光源。
其中，該綠光晶片22、該藍光晶片23與該紅螢光粉體2252間仍設置有該透明膠體24，且該透明膠體之高度係為m，m>0。
請參閱第8圖，其係為本創作之雙晶片發光二極體之第八實 施例及之示意圖。第八實施例與第六實施例之差別在於，本創作之雙晶片發光二極體8之該紅螢光粉體253係設置於該藍光晶片23上，以接收該藍光晶片23所發射之該藍光光源。並且，該紅螢光粉體253受激發後所發出之光源與相鄰該藍光晶片23之該綠光晶片22所發射之該綠光光源混光，可產生混光效果較佳之白光光源。
其中，本創作之該綠光晶片22、該藍光晶片23與該紅螢光粉體252間亦設置該透明膠體24，且該透明膠體之高度係為m，m>0。
惟，以上所述者，僅為本創作之雙晶片發光二極體之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍，此等熟習此技術所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。
1‧‧‧雙晶片發光二極體
11‧‧‧導線架
12‧‧‧綠光晶片
13‧‧‧藍光晶片
14‧‧‧透明膠體
15‧‧‧紅螢光層
h‧‧‧距離

Claims (10)

  1. 一種雙晶片發光二極體，係包含：一導線架；一綠光晶片，係設置於該導線架之底部，以發出一綠光光源；一藍光晶片，係設置於該導線架之底部，且相鄰設置於該綠光晶片旁，以發出一藍光光源；一透明膠體，係噴灑或塗佈於該綠光晶片及該藍光晶片上方；以及一紅螢光層，係設置於該透明膠體上，受該綠光光源或該藍光光源激發以產生一混光光源。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該紅螢光層係為一紅螢光片，且黏貼於該透明膠體上，該紅螢光片受激發後所發出之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之雙晶片發光二極體，其中該紅螢光片係與該綠光晶片、該藍光晶片之其中之一或其組合間具有一距離h，且0<h≦10mm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該紅螢光層係為一紅螢光粉體，且透過噴灑或蒸鍍設置於該透明膠體上，該紅螢光粉體受激發後所發出之發光波長係為λR ，且600nm≦λR ≦670nm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該紅螢光層係完全罩設於該綠光晶片及該藍光晶片上方，且接收該綠光晶片及該藍光晶片所發出之該綠光光源及該藍光光源，以激發該紅螢光層以產生一白光光源。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該紅螢光層係設置於該綠光晶片或該藍光晶片上，以接收該綠光晶片或該藍光晶片之其中之一所發射之光源。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該綠光晶片所發射之該綠光光源之波長係為λG ，且500nm≦λG ≦540nm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該藍光晶片所發射之該藍光光源之波長係為λB ，且380nm≦λB ≦470nm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該透明膠體與該 綠光晶片或該藍光晶片之高度係為m，且m>0。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之雙晶片發光二極體，其中該導線架之底部係設有一凸塊，且該凸塊置於該綠光晶片及該藍光晶片間，以分隔該綠光晶片及該藍光晶片。
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