CN1652360A - 白光发光二极管 - Google Patents
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Abstract
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(Tb3－x－yCexRey)Al5O12，(Me1－x－yEuxRey) 3SiO5，YBO3∶Ce3+，YBO3∶Tb3+，SrGa2O4∶Eu2+，SrAl2O4∶Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17∶Eu2+，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。此白光发光二极管具有较高的发光效率及较佳的演色性。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
有鉴于此，本发明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，本发明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。
在本发明的较佳实施例中，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。
在本发明的较佳实施例中，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，本发明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，本发明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。本发明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。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为本发明的较佳实施例之一种白光发光二极管的示意图；
图2绘示为本发明的较佳实施例之一种白光发光二极管的示意图；
图3绘示为本发明所采用之一种发光二极管晶片的剖面图；
图4绘示为本发明的第一实施例之一种白光发光二极管的放射光谱；
图5绘示为本发明的第二实施例之一种白光发光二极管的放射光谱；
图6绘示为本发明的第三实施例之一种白光发光二极管的放射光谱。
具体实施方式
请参考图1，其绘示本发明的一种白光发光二极管的示意图。白光发光二极管100例如包括一封装脚架110、一发光二极管晶片120及一封胶130，其中封装脚架110上例如具有一第一接点112a、一第二接点112b以及一凹穴110a，且发光二极管晶片120是通过由一粘着胶140而配置于凹穴110a内。此外，发光二极管晶片120具有一阳极电极122a及一阴极电极122b，其分别通过由一焊线150而与封装脚架110的第一接点112a及第二接点112b电性连接，而封胶130是覆盖于发光二极管晶片120之上，以将发光二极管晶片120固着于凹穴110a内。
请再参考图1，发光二极管晶片120例如可发出一激发光124，而封胶130内例如掺杂有荧光粉132，其中部分激发光124会直接透过封胶130出射，而其余部分激发光124则会射至荧光粉132上。其中，受到激发光124照射后，荧光粉132内的荧光物质会受到激发，产生电子能阶的跃迁，进而发出一荧光134，最后通过由激发光124与荧光134的混光，白光发光二极管100便可出射一白光。
此外，除上述的封装脚架之外，本发明的白光发光二极管亦可采用一电路基板来代替封装脚架，请参考图2，其绘示本发明的另一种白光发光二极管的示意图。白光发光二极管200例如包括一电路基板210、一发光二极管晶片220及一封胶230，其中发光二极管晶片220是透过一粘着胶240而配置于电路基板210的一凹穴210a内，并以打线接合的方式与电路基板210电性连接。封胶230内例如掺杂有荧光粉232，且封胶230是覆盖于发光二极管晶片220之上。然关于上述的相关元件的详细作用与其连接关系因与图1中绘示的实施例类似，请参考图1的相关说明，在此不再重复赘述。
另外，虽然上述图示中皆绘示两电极同时位于晶片顶部的发光二极管晶片，但在实际运用上，本发明亦可采用两电极分别位于晶片的顶部及底部的发光二极管晶片，且随着电极位置的不同，发光二极管晶片与封装脚架(电路基板)之间的连接方式亦有所不同。
请参考图3，其绘示本发明所采用的一种发光二极管晶片的剖面图。此发光二极管晶片首先提供一基底300，此基底可以是蓝宝石(sapphire)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、硅(Si)基底、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、氧化铝(Al2O3)等或其他适用的基底材料。接着一层晶核层(nucleation layer)310形成位于基底300的上，其材料可以是AluInvGa1-u-vN(u，v 0；0 u+v 1)。
导电缓冲层320，其材料可以使用例如AlcIndGa1-c-dN(c，d 0；0 c+d＜1)等。一般而言，要直接成长一层高品质的P型或N型氮化镓是列化合物磊晶层于基底是相当困难的。此乃因为P或N型氮化镓是列半导体与上述常用的基底晶格匹配性很差。因此通常会先形成含氮化镓是列化合物半导体(gallium nitride-based compound semiconductor)的晶核层310及缓冲层320。在此例子中是以N型的AlcIndGa1-c-dN做为缓冲层320，以提高后续的氮化镓是列化合物结晶成长的品质，同时也提高产品良率。
接着，第一束缚层(lower confinement layer)330形成于上述的缓冲层320之上。其可以由材料为含氮化镓的III-V族元素化合物。例如掺杂N型杂质的N型AlxInyGa1-x-yN(x，y 0；0 x+y＜1；x＞c)所构成。N型掺杂物的选用为熟悉半导体业者此技艺者所知悉，在此便不加以冗述。
第一束缚层(lower confinement layer)330上具有一主动层(active layer)340，或称为发光层(light emitting layer)340。其可以由材料为含氮化镓的III-V族元素氮化合物所构成。而在此实施例中主动层340的材料可以为不经掺杂或掺杂的AlaInbGa1-a-bN/AlxInyGa1-x-yN(a，b 0；0 a+b＜1；x，y 0；0 x+y＜1；x＞c＞a)量子井(quantum well)结构，其掺杂物可以为N型或P型，而N型或P型掺杂物的选用为熟悉半导体业者此技艺者所知悉，在此便不加以冗述。
在主动层340上则更具有一第二束缚层(upper confinement layer)332，其材料可以为含氮化镓的III-V族元素化合物。例如掺杂P型杂质的P型AlxInyGa1-x-yN(x，y 0；0 x+y＜1；x＞c)。P型掺杂物的选用为熟悉半导体业者此技艺者所知悉，在此便不加以冗述。N型或P型的主动层340是由第一束缚层330与第二束缚层332所包覆住。上述各层含氮化镓的III-V族元素化合物的材料选用、成分比例、掺杂物的选用等等均可以视实际设计来加以变化，上述所举的例子仅做为说明之用。
在缓冲层320上与第一束缚层330、第二束缚层332与主动层340隔离的区域上配置有阴极电极362。阴极电极362的材料可以为Cr/Pt/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Ti/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、NiAl/Ti/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au…….等，其与导电缓冲层有好的欧姆接触，进而有较低的接触电阻。
接着，在第二束缚层332上方形成一接触层350。其中，接触层350是由具有极高载子(carrier)浓度的III-V族元素材料所构成，例如可以是超晶格应变层(SLS)，其材料例如为含氮化镓的III-V族元素化合物的材料，例如AluInvGa1-u-vN/AlxInyGa1-x-yN SLS(u，v 0；0 u+v 1；x，y 0；0 x+y＜1；x＞u)。而此超晶格应变层是采用所谓的调变掺杂(modulation doped)，且其掺杂物可以为N型或P型掺杂，其中较佳为P型掺杂物。
接着，在接触层350上形成一阳极电极360，其材料为薄金属，例如Ni/Au，TiN，Pd/Au/Pt/Au等、或N-型的透明导电氧化层(transparentconductive oxide，TCO)例如氧化铟锡(ITO)、氧化锡镉(CTO)、AgInO2:Sn与In2O3:Zn等，或P型的TCO例如CuAlO2、LaCuOS、CuGaO2与SrCu2O2等等。
依照本发明的特征，上述的发光二极管晶片所发出的激发光的波长例如可介于250nm至490nm之间，而荧光粉例如包括黄光荧光粉、红光荧光粉、绿光荧光粉以及蓝光荧光粉等。其中，黄光荧光粉的材质例如可选自(Tb3-x-yCexRey)Al5O12及(Me1-x-yEuxRey)3SiO5所组成的族群其中之一；红光荧光粉的材质例如可选自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；绿光荧光粉的材质例如可选自YBO3:Ce3+，YBO3:TB3+，SrGa2O4:Eu2+，SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+及(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2，Mn2+所组成的族群其中之一，而蓝光荧光粉的材质例如可选自BaMgAl10O17:Eu2+及(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd2+所组成的族群其中之一，且0＜x 0.8，0 y 20，而Me是选自钙、锶、钡所组成的族群其中之一，且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。
值得注意的是，随着激发光的波长(频率)及其所搭配的荧光粉的不同，本发明的白光发光二极管所输出的发射光谱亦有所不同，下文中特举多个实施例加以说明。
【实施例一】(激发光的波长介于440nm至490nm之间)
举例而言，当发光二极管晶片为一波长介于440nm至490nm之间的蓝光发光二极管晶片时，荧光粉例如包括上述的黄光荧光粉以及红光荧光粉等激发能阶较低的荧光材料。请参考图4，其绘示本发明的第一实施例的一种白光发光二极管的放射光谱，其中荧光粉的配比例如可为92％的黄光荧光粉(Tb3(Al，Si)5O12:Gd3+，Ce3+，Y3+,Dy3+搭配8％的红光荧光粉((Sr，Ca)ReS:Eu2+)，而发光二极管晶片例如发出波长为470nm的蓝色激发光。在经过激发光照射后，黄光荧光粉例如可发出波长介于540nm～580nm之间的黄色荧光410，而红光荧光粉例如可发出波长峰值为610nm的红色荧光420。在蓝色激发光、黄色荧光以及红色荧光的混光下，便可形成一高演色性的白光，而本发明的白光发光二极管则为三波长型白光发光二极管。
基于上述的第一实施例，在不变更荧光粉的材料种类，而仅变更每一种材料的组成百分比的的前提下，白光发光二极管所输出的结果亦将有所不同。例如将荧光粉的配比变更为20％的黄光荧光粉(Tb3(Al，Si)5O12:Gd3+，Ce3+，Y3+，Dy3+)搭配80％的红光荧光粉((Sr，Ca)ReS:Eu2+)，而发光二极管晶片例如可发出波长为450nm的蓝色激发光。如此一来，在激发光照射后，红光荧光粉所发出的红色荧光将比黄光荧光粉所发出的黄色荧光具有较高的光强度，而在混光后则可形成一高亮度的粉红光。
【实施例二】(激发光的波长介于395nm至440nm之间)
请参考图5，其绘示本发明的第二实施例之一种白光发光二极管的放射光谱，其中取适当的荧光粉配比，包括黄光荧光粉(Tb3Al5O12:Gd3+，Ce3+，Y3+，Sr3SiO5:Eu2+)，绿光荧光粉(SrAl2O4:Eu2+，(Ba，Sr)2.5SiO5:Eu2+)，红色荧光粉((Sr，Ca)ReS:Eu2+，Mg3SiO4:Mn)及蓝光荧光粉((Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd3+)，并提供一波长为405nm的蓝紫光作为激发光。其中，蓝光荧光粉吸收激发光后，可放射出460nm波长的蓝色荧光510，绿光荧光粉受激发后可放射出520nm波长的绿色荧光520，而红光荧光粉可发出610nm波长的红色荧光540。此外，黄光的荧光粉则可吸收蓝光荧光粉所发出的部分蓝色荧光，进而放射出黄色荧光530，并与蓝紫色激发光、红色荧光、蓝色荧光以及绿色荧光形成一四波长且演色性较佳的白光。
【实施例三】(激发光的波长介于250nm至395nm之间)
请参考图5，其绘示本发明的第三实施例之一种白光发光二极管的放射光谱，其中取适当的荧光粉配比，包括黄光荧光粉(Tb3Al5O12:Gd3+，Ce3+，Y3+，Sr3SiO5:Eu2+)、绿光荧光粉((Ba，Sr)2.5SiO5:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+，(Ba，Sr)MgAl10O17:Mn2+)、红色荧光粉((Sr，Ca)ReS:Eu2+，Mg3SiO4:Mn，6MgO.As2O5:Mn2+以及蓝光荧光粉((Ca，Sr，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+，Gd3+)，并提供一波长为385nm的紫光作为激发光。其中，在受激发光激发后，绿光荧光粉可放射出510nm波长的绿色荧光620，蓝光荧光粉可放射出450nm波长的蓝色荧光610，红光荧光粉可增强波长为660nm的红色荧光640，而黄光荧光粉在吸收蓝光荧光粉所发射的部分蓝色荧光后，可发射出黄色荧光630，进而形成一四波长且演色性更佳的白光。
由上述多个实施例可知，本发明的白光发光二极管是应用一较高能量的激发光，例如波长介于365nm至395nm之间的紫光激发光，或甚至是波长更低(小于365nm)的紫外光激发光，而荧光粉除现有的红光荧光粉或黄光荧光粉的外，更包括绿光荧光粉或蓝光荧光粉等激发能阶较高的材料。并且，本发明的发光二极管晶片所发出的激发光的波长愈短，其能量相对愈高，而可与此激发光反应的荧光粉种类亦相对愈多，且荧光粉受激发的程度也愈完全。
综上所述，本发明的特征是在于通过由波长介于250nm至490nm之间的激发光源，来对可发出不同颜色的激发光的荧光粉进行激发的动作，因此随着激发光源的波长(频率)的不同，能受到激发的荧光粉的材质也有所不同。与现有的二波长型的白光发光二极管相较之下，本发明的三至四波长型的白光发光二极管具有较高的发光效率及较佳的演色性。此外，相较于现有的使用多个发光二极管晶片进行混光的白光发光二极管，本发明的白光发光二极管亦具有较低的生产成本及较快速的生产速度。
值得一提的是，本发明的白光发光二极管的激发光源，除上述实施例绘示的发光二极管晶片外，尚包括激光二极管等其他激发光源。此外，在不脱离本发明的精神范围内，本发明的荧光粉的配比以及其所选用的材质，当可随所需的输出光的性质(如颜色或亮度等)以及激发光源的波长等外在条件进行变更，而本发明的白光发光二极管更可通过由荧光粉的材质的调配，而输出特定亮度或颜色的输出光，进而发展为全彩色是列的发光二极管。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (31)
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杂物(导电型)为同型；
一发光层，位在该第一束缚层上，该发光层是由具有掺杂的三-五族元素为主所构成的半导体材料；
一第二束缚层，位在该发光层上，其中该第二束缚层的掺杂物(导电型)与该第一束缚层的掺杂物(导电型)为不同型；
一接触层，位在该第二束缚层上，该接触层是一超晶格结构材料层；
一阳极电极，位在该接触层上；
一阴极电极，与该导电缓冲层接触，并且与该第一与该第二束缚层、该发光层、该接触层及该阳极电极隔离；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+，Y2O3S:Eu3+，Y2O3S: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。
18.如权利要17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，Y2O3S: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。
19.如权利要求17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+，Gd3+.所组成的族群其中之一。
20.如权利要求17所述的白光发光二极管，其特征在于，其中0＜x0.8，而0 y 2.0。
21.如权利要求17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。
22.如权利要求17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。
23.如权利要求17所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该接触层的超高导电率材料为超晶格应变层(strained layer superlattices)。
24.如权利要求23所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该接触层的导电型与该第二束缚层的导电型不同。
25.如权利要求23所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该接触层的导电型与该阳极电极的导电型不同。
26.如权利要求17所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该阳极电极包括半导体制程常用金属及其彼此之间的多层组合，而且该阳极电极的总厚度不超过0.1微米。
27.如权利要求26所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该阳极电极包括TCO(transparent conductive oxide)，其包括N-型导电的氧化铟锡(ITO)、氧化锡镉(CTO)、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn与In2O3:Zn，或P型导电的CuAlO2、LaCuOS、NiO、CuGaO2与SrCu2O2。
28.如权利要求17所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该基板的材料至少包括氧化铝(sapphire)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、硅(Si)基板、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)。
29.如申请专利范围第17项所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该发光层的材料包括一掺杂的以三-五族元素为主之一半导体量子井(quantum well)结构。
30.如权利要求29所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该量子井结构是掺杂的以三-五族元素为主的半导体化合物，包括AlaInbGal-a-bN/AlxInyGal-x-yN，其中a，b 0；0 a+b＜1；x，y 0；0 x+y＜1；x＞c＞a。
31.如权利要求17所述的白光发光二极管，其特征在于，其中该阴极电极的材料至少包括Cr/Pt/Au、Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/AuNd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au、Zr/Al/Cr/Au、Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/Au TiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/Co/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/Ni Al/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100367523C (zh) * | 2005-12-19 | 2008-02-06 | 中山大学 | 一种白光led器件及其荧光转换用单组份双波长稀土荧光粉与其制备方法 |
| CN100490192C (zh) * | 2005-06-21 | 2009-05-20 | 徐伟仁 | 发光二极管 |
| CN101379341B (zh) * | 2006-01-31 | 2012-03-21 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 白光源 |
| CN115417444A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-02 | 五邑大学 | 一种蓝光激发的红色氧化物荧光粉及其制备方法和应用 |
-
2004
- 2004-02-06 CN CNA2004100048492A patent/CN1652360A/zh active Pending
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| CN115417444A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-02 | 五邑大学 | 一种蓝光激发的红色氧化物荧光粉及其制备方法和应用 |
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