TW383508B

TW383508B - Light emitting device and display

Info

Publication number: TW383508B
Application number: TW86110739A
Authority: TW
Inventors: Yoshinori Shimizu; Kensho Sakano; Toshio Moriguchi; Yasunobu Noguchi
Original assignee: Nichia Kagaku Kogyo Kk
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 2000-03-01
Also published as: JP3503139B2; EP2194590B1; CN1249824C; EP2276080B1; CN1240144C; JP2008160140A; EP2197054A3; ES2569616T3; US20090315014A1; US7071616B2; US20070114914A1; JP2014078746A; EP1017111A2; CN1495917A; EP1429398A2; US7362048B2; CA2479842A1; DK2276080T3; US6069440A; EP1045458A2

Description

五、發明説明（

C 發明領域： (請光閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於—種用於LED顯示器、後•昭光光源、信號機、照光式開關與各種指示器之發光二極Π有關於-種發光裝置及使用此發光裝置之顯示裝置，此發光裝置具備有—光致發光勞光體，其中發光元件變換所產生之光的波長’並使其發光。發明背景：發光一極體由於係小型’可發出效率良好的鮮色光，以及係半導體元件，故具有無燈泡燒壞之虞，初期驅動特性暨耐震性優越，以及進_步反覆開/關點亮方面極強之特點。因此，可廣泛用來作為各種指示器與種種光源。且，最近有人開始分別開發超高亮度、高效率 RGB(紅、綠、藍）發光二極體，並使用設有此種發光二極體义大晝面LED顯示器。此種LED顯示器具有以極少電力即可作動，質量輕以及使用壽命長的優點，可預期今後將廣被使用。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製且最近有人使用發光二極體來進行種種構成白色發光光源的嘗試。為了使用發光二極體得到白色光，由於發光二極體具有單色性峰值波長，故譬如有將R、G、Β 二發光疋件鄰近配置’使其發光而擴散混色的必要。惟，想要藉此構成產生白色光情形下，會有由於發光元件之色碉與亮度等之分散而無法產生所需白色的問題。且，發光元件分別以不同材料形成情形下，各發光元件之驅本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 •、發明説明（電力等有針對各個不同且，Aj兀件施加預定電壓的必要。德由於發光元件為半導體發之溫度特性^時m 件’故會有各個元件热法將藉由各發光元件-化以及 ☆ 生先均一混合而產生色的邊多問題。亦即，發光二極 # ™ m 位為各個色發光之發有效’惟無法成為使用發光元件產生白色光因此’本案發明人於特開平5_i 526Q9號公報、特7’:45號公報、特開平⑽m號公報、特開 "4號公報等文獻中揭露一種發光二極體，將原先發光兀件產生的光以勞光體作色變換而輸出。所揭露發光—極體係用一種發光元件可發出白色系等其他發色者’其構成如下。上述公報所揭露之發光二極體，具體而言，係將發層心能帶間隙大的發光元件配置在設於引線框前端之 I5 (cap)上，含有螢光體.，於被覆發光元件之樹脂模中吸收來自發光元件的光。發出與所吸收光波長相光（波長變換）。於上述所揭露之發光二極體中，使用可發出藍色之發光元件來作為發光元件，由於藉含.有勞光體之來模製，且此螢光體吸收該發光元件所發之光而發色系光，故可製得一種能由混色發出白色系光之發極體。惟’習知發光二極體有隨著螢光體劣化而色調偏斑光開平藉之光光帽構件異之柔光樹脂出黃光二差 — L -------- I (請先閱讀背面之，注意寧硕再填寫本頁〕、?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 _______B7____ 五、發明説明（）或螢光體發黑光之外部取出效率低下的情形等問題。此處所謂發黑係指，譬如，使用（Cd，Zn)S螢光體等之無機系螢光體情形下，構成此螢光體之金屬元素一部份，一面析出一面變質而著色，再者，於使用有機系螢光體材料情形下’由於2重結合切斷等而著色者。特別係指使用具有高能帶間隙之半導體為發光元件以提高螢，光體變換效率情形（亦即’藉半導體來提高所發光之能量，增加螢光體所可吸收閾值以上之光，而吸收較多之光者。）下’或螢光體使用量減少情形（亦即，相對地，螢光體所照射之能量增多）下’由於螢光體所吸收的光的能量必然會昇高，故螢光體顯然會劣化。且，發光元件之發光強度使用更長時間的話，螢光體即會進一步加速劣化。且有發光元件近傍所設螢光體，因發光元件之溫度上昇與外部環境（例如由於在屋外使用場合的太陽光等）亦暴露於高溫，且因此熱而劣化,的情形發生。況’根據此螢光體尚有由於自外部滲入之水份，製造時内部所含水分’上述之光與熱而促進劣化的情形。若使用離子化之有機染料，亦有在晶片近傍由於直流電場，故產生電泳而使色調變化的情形。發明概诚：

I 因此，本發明目的在於提供一種發光裝置以解決上述課題，即使在較高亮度、長時間使用環境下，發光光度本紙張妓適用中國國家標準（Cl)fS ) A4規格（21Gx]97公釐） (請先閲讀背面之.注意事項再填寫本頁) 、-° 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製五、發明説明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製與發光光率之降低與色偏差亦極少。本發明人為達成此目的，乃於具備發光元件與螢光體士發生裝置中，考慮以下諸必要事實，銳意檢討結果，遂完成本發明：、(1)所用發光元件可作高亮度發光，且針對長時間使其發光特性安定； (2) 所用螢光體鄰近上述高亮度發光元件而設，即使長時間使用在來自該發光元件的強光情形下，特性變化極少，而在耐光性與耐熱性方面甚為優異（特別是鄰近發光元件而配置之螢光體，由於根據我等檢討，暴露於有較太陽光強達30倍-40倍的光，故作為發光元件，使用高亮度者’在使用程度上’螢光體所要求的耐候非常嚴格）； (3) 姑不論發光元件與螢光體之關係如何，螢光體可出一種光，其發光波長有效吸收且有效異於帶有來自光元件之光譜波幅之單色性峰波長的光。亦即，本發明之發光裝置係於具備有發光層為半導之發光元件，以及吸收該發光元件所發出之光之—部並發出所具有之波長與所吸收之光波長相異之光的光發光螢光體的發光裝置中。上述發光元件之發光層由氮化物系化合物半導體成’且上述光致發光螢光體含有自Y、Lu、se、：u 與Sm所组成之元素組中所選出至少一元素，以及自A! Ga與In所組成之元素組中所選出之至少一元素，復且具若性發發體份致製 Ga (請先閲讀背面之注意事項再-"寫本頁) 訂五、發明説明（ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製含有以鈽所致活之石榴石系螢光體而為其特徵者。此處，氮化物系化合物半導體（一妒响一。…。…。“且i—般於:：有In Ga N與各種不純物之GaN而含有種種物質。且上述光致發光螢光體始於Y3AI5O12: Ce' Gd3In5〇12 : Ce而含有如上述所定義的種種物質。本案發明之發光裝置由於使用由可作高亮度發光的氮化物系化合物半導體所製成之發光元件，故可作高亮度之發光。且於該發光裝置中，所使用之上述光致發光螢光體即使長時間暴露於強光，螢光特性之變化亦極少，而在耐光性上極為優異。因此，能提供一種發光裝置，可針對長時間使用，減少其特性劣化，可減少不因來自發光元件之強光，亦因野外環境等外來光（含紫外線之太陽光等）所造成的劣化，復使色斑與光暈低下情形變得極少。且，本案發明之發光裝置，由於使用之上述光致發光螢光體係短殘光，故亦可用在需所謂1 20'秒的較快反應速度的用蜂方面。於本發明之發光二極體中，上述光致發光螢光體好疋含有具γ與A1的铭石福石系（Yttriurn Aluminium Garnet)·螢光體’藉此，可提高發光裝置之亮度。於本發明之發光裝置中，若係上述光致發光螢光體，可使用一般式係以（RebrSmOWAl^GashOp : Ce來表示的螢光體（惟，〇 g r < 1，0客s各丨，而Re係自γ、中所選出的至少一種），以獲得與鋁石榴石系螢光體僅有度所要最

Gd 使請先閲讀背面之注意'Ϋ項再填寫本頁) 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21GX297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製用場合同樣優異的特性。且’本發明之發光裝置為了縮小發光特性（發光波長’、發光強度等）之溫度依存性’上述光致發光螢光體，最好使用一無斗 I式係以（Y1 _p-q-rGdpCeqSmr)3(Ali· SGas)5〇12來表示的榮光體（惟，請^ ^0.2 > 〇.〇〇03^γ^〇.〇8. O^s^l) 且’於本發明之發光裝置中，上述光致發光螢光體亦最好具有分別含Y與A1而組成互異的：個以上以錦致活的鋁石梅石系螢光體。藉此’即可對應於發光元件之特性（發光波長），調整光致發光螢光體之發光光譜，發出所欲發光色。甚而，本發明之發光裝置，為了將發光裝置之發光波長設定於設定值，上述光致發光螢光體最好含有分別以（Rel_rsmr)3(A11_SGas)5012: Ce (惟，0各r< 1、as 客1 ’而Re係自γ、Gd中所選出之至少—種）一般式來表示，而相互組成的二個以上不同的螢光體。且，於本發明之發光裝置中，為了調整發光波長，上述光致發光螢光體亦最好含有一般式以Υ3(Αΐι_ sGas)5〇i2 -Ce來表示的第1螢光體，以及一般式以 Re3Al5012 : Ce來表示的第2榮光體。 4 惟，M d卜而Re係自Y、Ga、La中所選出之至少一種。且，於本發明之發光裝置中，為了調整發光波長，上述光致發光螢光體亦最好含有分別於鋁石掏石系 Ί 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ?尤聞讀背面文诗意事-1'再填；一馬本頁)

A7 —~ B7 五、發明説明（) (Yttrium Aluminium Garnet)螢光體中，使釔的一部份與釓置換而相互置換量不同的第丨螢光體與第2螢光體。 f請先閲讀背面象注意事¾再填寫本頁〕甚而’於本發明之發光裝置中，最好上述發光元件之發光光譜之主峰值設定在4〇〇nm至530nm範圍内，且上述光致發光螢光體之主發光波長設定成較上述發光元件之主峰值長。藉此，即可有效發出白色系的光' 復且，最好於上述發光元件中，該發光元件之發光層含有含In氮化釓系半導體，而上述光致發光螢光體則於鋁石榴石系螢光體中，A1之一部份以Ga在Ga: Α1=ι: ^ 至4:6的比率範圍内置換，且γ之一部份以Gd在 Y:Ga=4:l至2:3的比率範圍内置換。如此調整之光致發光螢龙體之吸收光譜可使具有作為發光層之含氮化釓系半導體之發光元件所發出之光波.長非常一致，而增進變換效率（發光效率）。且，該發光元件之藍色光與該螢光體之螢光之混色光可成為光效性品質極佳之白色，從而提供在此點極優異之發光裝置。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之一實施例之發光裝置係在於，上述發光元件經由上述光致發光螢光體設於其一側面，且其除一主表面外之表面具備有實質上以反射構件來覆蓋的略呈矩形導光板’上述發光元件經由上述光致發光螢光體與導光板使所發出之光成面狀，而自上述導光板之上述之一主表面發出。本發明其他實施例之發光裝置特徵在於，上述發光元件設於其一侧面，上述光致發光螢光體設於其一主表本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） ~ ------- A7 , ------------B7 _ 五、發明説明（） ~~~~~ ---- 面，具備有一以一反射構件實質上覆蓋除該—主表之表面而4呈矩形之導光板，上述發光元件經由導= 與上述光致發光螢光體使所發出之光成面狀，而由上求導光板之上述一主表面發出。、且，本發明之LED顯示裝置具備有成矩陣狀配置本發明發光裝置之LED顯示器，以及依輸入該LED顯示器: 顯不數據來驅動的驅動電路。藉此提供一 * 一、 g rp同猾細顯示且視覺上色斑極少的較廉價LED顯示裝置。本發明一實施例之發光裝置係一種發光二椏體，具有一安裝引線，具有一帽部與引線部；一 LED晶片，配置於上述安裝幻線之帽部内，且其一側之電極電氣連接灰安裝引線；一内引線，電氣連接於該LED晶片之他側電極；

一透光性塗覆部，充填於上述帽部内而覆蓋上述LED 曰曰片，以及含上述安裝引線之帽部、上述内引線與該LED 晶片之他侧電極部之連接部份而將上述塗覆構所覆蓋之 LED晶片被覆之模構件；其特徵在於，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製上述LED晶片係氮化物系化合物半導體，上述塗覆構件含有自Y、Lu、Sc、La、Gd及Sm所组成之一組中所選出之至少一元素以及自A卜Ga與In所組成之一組中所選出之至少一元素’且其所含光致發光螢光體係由鈽所致活之石榴石系螢光體製成者。於本發明之發光二極體中，上述光致發光螢光體最好 A7 B7 五、發明説明（具有含Y與A1之銘石梅石系（Yttrium Aluminium Garnet) 螢光體。且’本發明之發光二極體若係上述光致發光螢光體，最好使用一般式以（Re^rSmr^Ah-sGashOu : Ce來表示的螢光體（惟0 S r < 1，〇 $ s $ 1，而Re係自γ、Gd 中所選出的至少一種）。且，本發明之發光二極體若係上述光致發光螢光體，亦可使用一般式以（Ylp-q-rGdpCeqSmrWAl^ sGas)5〇12來表示之螢光體（惟，〇^ρ$〇8、〇〇〇3各q ^0.2' 0.0003^r^0.08> O^s^l)。於本發明之發光二極體中，為了將發光波長調整或所欲之波長’上述光致發光螢光體最好具有二個以上分別含有Y與A1相互組成而相異的以鉢致活的銘石梅石系榮光體。本發明之發光二極體同樣地，為了將發光波長調整或所欲之波長，最好使用一般式分別以（Rei_rSmr)3(Ali sGas)5〇i2:Ce.來表示（惟，〇$r<l，OgsSl，而 |^係由Y、Gd中所選出的至少一種）而相互組成的二個以上相異的螢光體來作為上述光致發光螢光體。同樣地，本發明之發光二極體為了將發光波善 κ辨1整成所欲之波長，最好使用一般式以Y3(Ali_sGa * 表示的第一螢光體與一般式以Re3Al5〇12:Ce表示的第二螢光體來作為前述光致發光螢光體。其中，〇< s 各 1，而Re則係自Y、Ga、La中所選出的至少一種。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）請' 先閱讀背面注-

I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ------—_£7__ 五、發明説明（） ' -——~~~ 同樣地’本發明之發光二極體為了將發光波長調整成所欲之波長，上述光致發“光體亦最好使用於銘石系螢光體中分別使釔之一韶々V Λ β 田刀別忧釔 < 部伤與釓置換而相互置換量不同的第1螢光體與第2螢光體。且，-般而言，螢光體在吸收短波長的光而發出長波長的光方面’較吸收長波長的光而發出短波長的光者效率佳。與其使用發出紫外光使樹脂（模構件與塗覆構件）劣化者不如使用發出可見光者較佳。因此，於本發明之發光二極體中，為了提高發光效率與延長其壽命，最好將上述發光元件之發光光譜主峰值設定在可見光中較短波長的400nm至53〇nm範圍内，且將上述光效發光螢光體之主發波長設定成較上述發光元件之主峰值長。且，依此方式，以螢光體變換的光，由於亦較發光元件所發出的光波長還長，故螢光體等所反射而變換後的光即使照射在發光元件，亦不會為發光元件所吸收（因變換後的光ilb較T間隙的说量小）。如此’螢光體等所反射的光即為載置有發光元件之帽部所反射，而可進一步作有效的發光。圖式說明：第1圖係有關本發明實施形態之引線型發光二極體型式之剖視圖。第2圖係有關本發明實施形態之晶片型發光二極體型式之剖视圖。 11 本紙用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -- (請先閱讀背面式注意事項再填寫本頁) - 丁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明説明（弟3A圖係一圖表，圖示以第-實施形態之卸致活之紅色系勞光體所激勵之光譜。帛3『圖係-圖表’圖示以第一實施形態之鈽致活之紅色系勞光體所發出之光譜。 “圖係-圖表’圖示第i實施形態之發光二極體之發光光譜。第5A圖係—圖表，圖示以第二實施形態之鈽致活之粗石掏石系（Yttrium Aluminium以咖）勞光體之激勵光譜。第5B圖係一圖表，圖示以第二實施形態之鈽致活之銘石權石系螢光體之發光光譜。第6圖係用於說明第二實施形態之發光二極體發光色之色度圖，圖中，A與B點表示發光元件所發出之光，c、 D點分別表示來自二種光致發光螢光體之發光色。第7圖係有關本發明其他實施形態之面狀發光光源型式之剖視圖。第8圖係異於第7圖之面狀發光光源型式之剖視圖。第9圖係異於第7與8圖之面狀發光光源型式之剖視圖。第1 0圖係本案發明應用例之顯示裝置之方塊圖。第11圖係第10圖所示顯示裝置之led顯示器之平面圖。第1 2圖係使用本案發明之發光二極體與RGB的四個發光二極體來構成畫素的LED顯示器平面圖。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' (請先閱讀背面之，注意事項再填寫本頁) ,ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、發明説明（第13圖係表示實施例1 士 a . - '匕較例1之發弁-杻触，哥命試驗結果圖表，其中（A)係25它疋發先一極體< 6〇°C，90%RH下的結果》下的結果，而（B)係請先閎讀背面#注意事項再填冩本頁) 第14圖係表示實施例9與比齡〇、 (二()對於經過時間之亮度保持率二 (B)則表示試驗前後的色調變化。而第15圖係-圖表，表示實施例9與比較例二極體之可靠性試驗結果，其ψ ^ 、1 )表示亮度保持率與時間 < 關係，而（B)則表示色調與時間之關係。、第16圖係一色度圖，圖示可由一將表1所示螢光體與辛值玻長465nm之藍色LED乜人沾议，且合的發光二極體實現的色再現範圍。第17圖係一色度圖’圖示一將砉!邮—技々财衣1所π螢光體與锋值波長465nm之藍色LED組合的發光二極體中螢光體含有量變化時之發光色之變化。第18A圖係以（Y〇 6Gd〇 4)3Al5〇i2:Ce來表示的實施例2光致發光螢光體之光譜。第1 8B圖圖示具有發光峰值波長460nm之實施例2 發光元件之發光光譜。第18C圖圖示實施例2之發光二極體之發光光譜。第19A圖圖示以（Y〇.2Gd〇.8)3Al5〇i2:Ce來.表示的實施例5光致發光螢光體之發光光譜。第19B圖圖示具有發光峰值波長45 Onm之實施例5 發光元件之發光光譜。 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 i、發明説明（）第19C圖圖示實施例5發光二極體之發光光譜。第20A圖圖示以Y3Al5〇l2:Ce來表示之實施例6光致發光螢光體之發光光譜。第2 0B圖圖示具有發光峰值45 Onm之實施例6發光元件之發光光譜。第20C圖圖示實施例6發光二極體之發光光譜。第21A圖圖示以Y3(Al〇.5Ga〇.5)5〇12:Ce來表示之.實施例7光致發光螢光體之發光光譜。第21B圖圖示具有發光峰r值波長450nm之實施例7-發光元件之發光光譜❶ 第21C圖圖示實施例7發光二極.體之發光光譜。第22A圖圖示以（Y〇.8(jd〇.2)3Al5〇l2:Ce來表示之實施例11光致發光螢光體之發光光譜。第22B圖圖.示以（Y〇.4Gd〇.6)3Al5〇i2:Ce來表示之實施例1 1光致發光螢光體之發光光譜。第22C圖圖示具有發光峰值波長470nm之實施例發光元件之發光光譜。第23圖圖示實施例11發光二極體之發光光譜。圖號對照說明：龜一· * 100 發光二極體 101，201，701 塗覆 102,2302,702 發光元件 103,203 電線 104 模構件 105 安裝引線 105a 帽部 106 内引線 14 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請光閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

X 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（ 205 505 601 603 605 703 端子金屬蔽光構件 LED顯示器 RAM 驅動電路金屬基板 705,707 反射構件 504 506 602 604 702 704 706 框體矽膠驅動器色調控制裝置發光二極體導光板散射片經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下參考圖式說明本發明之實施形鸿。第:圖之發光二極體〗。。係具備“裝引線 :。…丨線型發光二極體，發光元件1〇2設在安引線105之帽部i〇5a上，冬裳 =有既疋先致發光螢光體之覆樹脂101充填在帽部105a内 ' 鬥而覆蓋發光元件1〇2後以樹脂模製成形而構成者。發先知尤兀件102之n側電極與側電極分別使用電線103來將安裝料ι〇5與内引線1〇6 連接。在如以上所構成之發光二極體中，發光元件㈤D晶片）1〇2所發光之一部份激勵塗覆樹脂1〇1内所含光致發光勞光體而‘產生與LED光波長相異之光，將光致發光勞光fa所產生的螢光與無助於光致發光螢光，激勵而發出的LED光混色而發光。結果，發光二極體1〇〇亦發出與發光元件102所發出之LED光波長相異的光。且第2圖所示者係晶片型發光二極體，發光元件（led 105與内 (請先閱讀背面之.注意事項再填寫本頁} .ίτ I^n ml 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）阳片)如設在捏體m之凹部，含既定光致發光榮光體覆材枓无填於該凹部以形成塗覆冑201而構成者。 :光元件202使用含有諸如Ag之環氧樹脂等來固定，而 :發光元件2〇2之η侧電極與P側電極則分別使用導電 …連接於設在框體204上之端子金屬跡於如以上所構成之晶片型發光二極體中，與帛！圖之引線型發光二極體相同’將光致發光勞光體所產生的榮光與不為光致發光螢光體所吸收的經傳送的LED光混色而發出。結果，發光二極體亦發出與發光元件1〇2所發出led光波長不同的光。具備上所說明光致發光螢光體之發光二極體具有以下特徵。 I通常，自發光元件（LED)放出之光經由供電給發光元件之％極放出。所放出之光成為發光元件所形成的陰電極，具有特定的發光型式，因此不會均一地在所有方向放出。惟，具備螢光體之發光二極體由於藉螢光體散射來自發光元件的光而放出光，故不會形成非所欲的光型式’而可在廣大的範圍均一地放出光。 2.來自發光元件（LED)的光固具有單色性的峰值，惟由於某種程度的光譜•寬幅，故光效性極度。而這在使用較廣範圍的波長來作為必要光源情形下尤為不可或缺的優點。譬如在使用掃描器的光源的場合，最好使用光譜寬幅。以下所說明實施形態1、2之發光二極體特徵係在具 16 A7 —"" B7 五、發明翻（) '~ -—- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} 有第1或2圖所示構造之發光二極體中，將一使用可見光帶内光能量較高的氮化物系化合物半導體的發光元件與一特定的光致發光螢光體組合。因此，具有可作高亮度發光，在長時間使用下無發光效率低下與色斑情形發生的良好特性0 一般而言’於勞光體中，由於吸收短波長的光而放出長波長的光的螢光體較吸收長波長的光而放出短波長的光的螢光體，在變換效率上更優異，故於本發明之發光二極體中，最好使用可發出短波長藍色系光的氮化釓系半導體發光元件（發光元件）。且’無庸贅言，使用高亮度的發光元件較佳。適合用來與此種氮化釓系半導體發光元件組合之光致發光螢光體需有以下特性： l.sS:在發光元件102、202鄰近’而由於暴露在達太陽光的3 0倍至4 0倍強的光線下，故在耐光性上極佳，而可久耐南強度光照射者。經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 2·為了藉發光元件102、202激勵，發光元件之發光能作有效發光者。尤其是，運用混色情形下，不作紫外線而作藍色系光有效發光者。 3 ·可發出綠色系至紅色系的光而與藍色色系混色成白色者。 4.設在發光元件102、202鄰近’而由於會受使該晶片發光之際的發熱所造成溫度變化的影響，故在溫度特性上良好者。 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） B7 五、發明説明（) ~ '—— 5 ·可藉由色調組合比或複數螢光體混合化的變化而作連續的變化者。 6.發光二極體有對應於使用環境之耐候性。貫施形態1 與本案發明有關之實施形態1發光二極體係具有高能帶間隙於發光層，而將可發出藍色系光的氮化釓化合物半導體兀件與本身為可發出黃色系光之螢光體而以鈽致浩 < 石權石系光致發光螢光體組合者。因此，於此實施形態1之發光二極體中，可將發光元件1 〇2、2〇2所發出之監色系光與被此發光激勵的光致發光螢光體的黃色系光混色，藉此而進行.白色系發光。且，由於用於此實施形態1發光二極體的以鈽致活的石掏石系光致發光螢光體具有耐光性與耐候性，故即使長時間將發自發光元件102、202的可見光帶中的高能光咼党度照射於其近傍情沉下，亦可發出發光色之色斑與發光亮度低下極少的白色光。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下詳述本實施形態丨發光二極體之各構成構件。 (光致發光螢光體）本貫施形態1發光二極體所用光致發光螢光體係〜種以發自半導體發光層的可見光與紫外線來激勵而發出具有與經激勵之光波長相異的光致發光螢光體。具體而吕，以含有自Y、Lu、Sc、La、Gd與Sm中所選出之至 _ 18 本紙張尺度適用中CNS ) A4規格（ζίοχ 297公釐)--------- A7 B7 五、發明説明（經濟部智慧財產局R工消費合作社印製少一元素與自A1、Ga與In中所選出之至少一元素而以鈽來致活的石榴石系螢光體來作光致發光螢光體。本發明最好使用含r與A1而以鈽致活之鋁石榴石系螢光體，或一般式以（RebrSmdVAlhsGas^Ou : Ce (惟，r < 1，0 $ s ^ 1，而Re係自γ、Gd中所選之至少一種）。使用氮化釓化合物半導體之發光元件所發出的LED光與本身是黃色的光致發光螢光體所發出之螢光成補色關係 h形下’藉由將led光與螢光混色而發出，即可整體發出白色系光。於本實施形態1中，此光致發光螢光體如上所述，由於混合塗覆樹脂1〇1與形成塗覆部之樹脂（容後詳述）來使用’故藉由對應於氮化石榴石系發光元件之發光波長，對與樹脂混合的比率，乃至於填入帽部或框體204 (凹部之充填量作種種調整’即可任意將發光二極體色調設定為含白色之電燈色。所έ光致發光榮光體之分布亦對混色性與耐久有所影響。譬如，自含有光致發光螢光體之塗覆部與構件之表面侧朝向發光元件提高光致發光螢光體之分濃度，即較不容易受到來自外部水份等的影響，而可止水份所造成的劣化。另一方面’若使光致發光榮光自發光疋件朝模構件等表面兩侧之分布濃度提高，即使来自易受外部環境水份影響的發光元件的發熱、強度等的影響變得較少，從而可抑制光致發光勞光劣匕如此，光致發光螢光體之分布即可藉由調整之性模布體羲可照射體之含有 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} ..表------'ιτ ------- 齡(21〇X^i· 光致發光螢光體之構件、形成溫度、黏度與光致發光螢光體之形狀、粒度分布等來實現種種分布’並考慮發光二極體之使用條件來設定分布狀態。實施例1之光致發光螢光體由於與發光元件102、 202相接，或作近接配置，即使在照射強度（Ee)為3W · cm-2以上10W . cm_2以下之中，亦具有充份的耐光性，故藉由使用孩螢光體’可構發光特性優異的發光二極體。且’實施形態1之光致發光螢光體由於具有石榴石構成，故熱、光及水份強，即可如第3 A圖所示，使激勵光譜之峰值接近45〇nm。且發光峰值亦如第3圖所示，具有接近580nm至700nm展幅極寬的發先光譜。且，實施形態1之光致發光螢光體由於在結晶中含有Gd，故可在460nm以上的長波長帶中提高激勵發光效率。藉由Gd 含量增加’發光學值移往長波長，而全體發光波長亦移往長波長側，亦即，需要強紅發光色情形下，可藉由增加Gd置換量來達成。隨著增加Gd，藍色光所發出之光亮度有低下的傾向。尤其是，藉由在具有石榴石構成之YAG系螢光體之組成内，以Ga來置換A1的一部份，發光波長即往短波長側移動，或藉由以Gd來置換組成中γ的一部份，發光波長_即往長波長侧移動。表 1 圖示-般式以（Yl_aGda)3(All bGab)5〇i2: Ce 來表示的YAG系螢光體之組成及其發光特性。 20

A7 B7 五發明説明（）表1 No. Gd含量 Ga含量 C IE色度座標亮-度効率 X y Y ① 0. 0 0. 0 0. 4 1 0. 5 6 100 1 0 0 ② 0. 0 0. 4 0. 32 0. 5 6 6 1 6 3 ③ 0. 0 0. 5 0. 2 9 0. 5 4 55 6 7 ④ 0. 2 0. 0 0. 4 5 0. 5 3 102 1 0 8 ⑤ 0. 4 0. 0 0. 4 7 0. 5 2 10 2 1 1 3 ⑥ 0. 6 0. 0 0. 4 9 0. 5 1 9 7 1 1 3 ⑦ 0. 8 0. 0 0. 5 0 0. 5 0 7 2 8 6 *Λ - ml·— HI...... I— ...... -— — -I I 】- „ .,. 一 ./IV (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 表1所示之各特性係以460nm之藍色光來激勵而測疋。且，於表1中，亮度與效率係以①之材料為1Q0來表示其相對值。藉Ga來置換A1情況下，最好考慮發光效率與發光波長將比率設定於Ga:Al = 1:1至4:6之間。同樣地，以 Gd置換γ的一部份情況下’宜把比率設定於9:: 〜1:9範圍，設定於4: ；1〜2:3範圍則更好。Gd置換量的比率若不滿2，綠色成份即由於紅色成份減少而增大， Gd·置換I的比率若在6以上，紅色成分即會增加，而亮度則急遽低下。特別是，藉由依據發光元件之發光波長，將YGG系螢光體中γ與Gd的比率設定於Y:G(i= 4:1〜 2:3範圍，即可使用一種鋁石榴石系螢光體，構成一種可大致沿黑體放射軌跡發生白色光的發光二極體，且，

II 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 五、發明説明（將YAG系螢光體中之γ與Gd比率設定在Y:Gd=2:3〜 1:4範圍，即可構成一種可發出低亮度電燈色之發光二極 to。復且，藉由將Ce含量（置換量）設定於〇〇〇3〜〇2 範圍，可使發光二極體之相對發光光度在7〇%以上。含量未滿〇_〇〇3的話，即以Ce來減少光致發光之激勵發光中心數，藉此減低光度，相反地，若大於2，則發生濃度熄光。 . 如上所述，藉由以Ga來置換組成中A1之一部份，可使發光波長往短波長移動，而藉由以Gd來置換組成中Y之一部份，則可使發光波長往長波長移動。藉由以此方式變化其組成，即可連續調節發光色。且，波長為254nm與365nm的話，藉幾乎不會激勵的45〇nm附近的藍色系發光元件之LED光來提高激勵效率。峰值波長進一步具備有用來將氮化物半導體發光元件連續變換Gd 組成比之li色系發光度換成白色系發光的理想條件。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製且，實施形態1藉由组合使用氮化釓系半導體之發光元件，以及以銬致活而在銘石梅石系螢光體（YAG)中含希土類元素之釤（Sm)之光致發光螢光體，即可進一步提發光-—極體之發光效率。此種光致•發光螢光體可使用氧化物或高溫下易氧化物作成之化合物來作為Y、Gd、Ce、Sm、A1及Ga之原料，以預定之化學計量比將其充份地混合而製成混合原料，將作為助熔劑之氟化銨等氟化物適量混合於製成之混合原料中而裝入掛禍中’在空氣中135〇〜145〇〇c溫 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、發明説明（度範圍内歷2〜5小時择磨洪焙品，洗淨、分V、^，得:Γ，其次於水中球於上述製作方，、σ 币于不恥于氧化物》仆此σ原料亦最好藉由混合共沉氣化物、氧化銨與氧化以草酸共同沉搬—溶解液之：造’此共沉氧化物係將- 係依化學計量比將Y、Gd 更者。 e Sm希土類元素溶解於酸一般式可用（YpCeqSmr)3Al5〇i2 來表的光致發光螢光體可拉士、人u 了藉由於結晶中含有Gd，提高尤其 4 6 0nm 以上县油互册、激勵發光效率。且藉由增加釓量’可使發光峰值波甚拉s 值疚長往530nm至570nm長波長移動且所有發，波長亦可往長波長側移動。需要強紅發光 :下可藉增加Gd置換量來達成。隨著⑹增加，藍光所發射之光致發光亮度徐徐降低。惟，P宜在0·8以下〇.7以下較佳’㊉更好的是0.6以上。且’一般式以（Yl-p-q-rGdpCeqSmr)3Al5012 來不的3有Sm的光致發光螢光體，即使增加㈤含量，使” V有'皿度特性降低情形發生。亦即，藉由含有Sm 大幅改善同溫下光致發光螢光體發生亮度的劣化。其善程度隨Gd含量增加而變·大。尤其是，Gd含量增加使光致發光之發光色調具有紅色而组成之螢光體由於度特性劣化，故使其含有Sm以有效改善溫度特性。且此處所謂之溫度特性係相對於45〇ηιη藍色光在常溫 c)下所激勵之發光亮度的同螢光體在高溫（2〇〇(>c 示是含情色表亦而改以 (25 )下 {請先閲讀背面之^意事項再填寫本耳>

23 各紐尺度適财_家縣(CNsTMiiT^~97^t ) A7 ' —___ B7 五、發明説明（） — 的發光亮度相對值（％)。

Sm含量r在0.0 00 3$r$0.08範園最好，藉此，可使溫度特性達60%以上。若較此範圍小，溫度特色的改善效果會變小。且’若較此範圍Γ大，則相反地，溫度特性會降低。然而，Sm之含量在〇.〇〇〇7$Γ彡〇〇2範圍更佳，藉此可使溫度特性達80%以上。

Ce §量q取好在0.003客qS〇.2範圍，藉此可使相對發光受度達7 0 %以上。此處所謂的相對發光亮度係指在以q = 0.03螢光體之發光亮度為1〇〇%情形下的發光亮度。

Ce含量在0.003以下的話’即會為了減少光致發光藉Ce激勵之發光中心數，而降低亮度，相反地，較〇.2 大的話’即會發生濃度熄光。此處所謂濃度熄光係指為了提兩螢光體之亮度，一旦增加致活劑之濃度，若係在某一最適值以上的濃度，即降低發光強度者。於本案發明之發光二極體中，亦最好混合A1:Ga、 Y、Gd與 Sm含量相異之二種以上之（Yin — rGdpCeqSmr)3Al5012光致發光螢光體來使用。藉此固可增加螢光發光中RGB之波長成份，惟，亦可譬如藉由使用彩色滤光器來作為全色液晶顯示裝置用。 (發光元件102、102 ) 發光元件如第1與第2圖所示最好埋設於模構件中。本案發明之發光二極體所用之發光元件係使以鈽致 24 本紙張尺度適财關家辟（CNS ) A4規格（210X297公釐) ：' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *· 、?τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（請- 閲. 讀- 背- 面之 -注，意事，項再.. 本頁活之石梅石系螢光體可極有效激勵之氮化m合物半導體。使用氮化氣系化合物半導體之發光元件iG2、2〇2 係以MOCVD法等们nGaN等之氮化亂系半導體形成於基板上以形成發光層而製成者。兹列舉具有MB接入、 PTN接合與PN接合等之同質構造、異質構造或雙異^構造來作發m牛之構it。可根據半導體層之材料及其混晶度來對發光波長作種種的選擇。且可作成足以使半導體活性層產生量子效果的薄薄的單_量子井構造與多重量子井構造。尤其是’於本案發明中，藉由使發光元件之活性層成為In的GaN之單一量子井構造，即可使光致發光螢光體不致於劣化，而能作為發光較亮度之發光二極體來使用。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在使用氮化釓系化合物半導體情形下，固可使用藍寶石、尖晶石、Sic、Si、ZnO等材料於半導體基板上，惟，取好使用藍寶石基板，俾形成結晶性良好的氮化釓。經由GaN、A1N等之緩衝層將！^接合形成於此藍寶石基板上，而以此方式形成氮化釓半導體層。氮化釓系半導體固在不摻雜不純物狀態下呈N型導電性，惟，為了形成具有所欲提南發光效率之特性（載體濃度等）之氣化亂半導體’取好以Si、Ge、Se、Te、C等作為N型摻雜劑來進行適宜的摻雜。在形成p型氮化釓半4導體情況下，則摻雜Nn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等。p型摻雜劑。且氮化釓系化合物半導體由於僅摻雜p型摻雜劑難以P型化，故最好在導入p型摻雜劑後，以爐加熱，藉 25 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（低速屯子射線照射與等離子照射來進行P型化。藉由蝕刻使P型與N型氮化孔半導體表面露出|，使用嘴錢法與真2蒸發法在各半導體層上形成所欲形狀之各個電極。 ”次使用藉由切塊直接全斷的.方法，切入亦比刀端還寬的溝中之後，即藉外力切割半導體晶圓之方法，或藉由珂端的鑽石針往復直線運動以劃線，而在半導體晶圓上譬如拉出圍棋盤目狀的極細劃線（經線）之後，藉外力將晶圓切割之方法等，將以上所形成之半導體晶圓等切割成晶片狀。如此，即可形成由氮化釓系化合物半導體所製成的發光元件。於本實施形態1之發光二極體發出的白色系光情形下’宜考慮與光致發光螢光體的補色關係以及樹脂的劣化等而將發光元件之發光波長設定在4〇〇nm以上、53〇nm 以下，設定在420nm以上490nm以下則較佳。為了分別提高發光元件與光致發光螢光體之效率，更好的是設定在45Onm以上47 5nm以下。實施形態1白色系發光二極體之一發光光譜例子圖示於第4圖中。此例示之發光二極體係第1圖所示之引線型’亦為後述使用實施例1之發光元件與光致發光螢光體者。於第4圖中，具有450nm 附近峰值的發光係來自發光元件之發光，而具有57〇nm 附近峰值之發光則係發光元件所激勵光致發光發出的光。且第16圖圖示以第1圖所示榮光與峰·值465nm藍 26 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 <請先閲讀背面之'注意事項再填”寫本頁) 裝. 訂 —k 體表元配激外經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（色LED (發光元件）組合成的白色系的色再現範圍。此白多 ’、* -亟體可實現 w:自色系發光二極體夕旅止& ^ ^ , 藍色LED起源的色声 "色由於位於飨又.’、螢光體起源的色度點結合的直線上的各個點，故麩 ^ 中①〜⑦的螢光體，可全面涵盍色度圖中生却筘间4τ古^

Ma圍極廣的白色領域（第16圖中加 2線之邵份）。第17圖所示者係於白色系發光二極體含量變化時發光色變化的情形。於此處勞光含量係❹對於使用在塗覆部的樹脂的重量百分比來不。由第17圖可知’螢光體的量若増加即趨近螢光體發光色，減少的話則趨近藍色LED。且’本案發明加設可產生激勵螢光體的光的發光件，亦可一併使用不激勵螢光體之發光元件。具體而言加設可激勵螢光體之氮化物系化合物半導體，而一併置有實質上不激勵螢光體，發光層為鎵化磷、鎵化砷鋁、鎵化砷磷與銦化鋁等之發光元件。如此，來自不勵登光體的發光元件的光就不會被螢光體吸而放出部。而藉此則可作為發出紅白光的發光二極體。以下說明第1圖與第2圖之發光二極體之其他構成要素。 (導電性電線103、203 ) 作為導電性電線1 03、203，需在電阻性、機械連接性、電氣傳導性與導熱性上極佳。導熱性宜為〇.〇1卡 /(秒）（cm2)(°C/cm)以上，較佳者為 0.5 卡/(秒）（(^2)(1 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

ΓΙ_；_ ___ 經濟部智1員工消費合作杜彡製發明説明（ /cm)。且考慮到作曰業性的話’取好電線的直徑以上45微米以下。杜政未、、疋使使用同一材料於冬者& 光體之塗覆部與楹^ 打於》有勞興挺構件，由於螢光體進入任何一起的熱膨脹係數不同，故万斤引始m Λ .致丨王電線谷易於其界面斷導電性電線的直徑為25微米以上最好，而自發光面積與處理容易度觀點則35微米以下最好^ 電性電線的材質計有金、銅、白金、銘等金屬與其合金。由於使用此種材質、形狀所製成的導電性電線，故藉電線黏接裝置，即可易於與各發光元件之電極、内料與安裝引線連接。 (安裝引線）女裝引線105係由帽部i〇5a與引線部1〇5b粗成，帽部l〇5a上以裝片裝置載置發光之1〇2之部份宜足夠大。且於將複數發光元件設於帽部内而以安裝引線來作為發光元件之共通電極場合，由於有使用相異電極材料情形’故必須分別有充份的導電性以及焊線等的連接性。且’在將發光元件配置於安裝引線上的帽部内同時將螢光體充填於螢光體内部情形下，即使來自螢光體的光係其本身所放出，由於由帽部朝所欲方向反射，故可防止來自近接配置的其他發光二極體的光所造成的擬似點燈情形。所謂擬似點燈係指.即使未供電給近接配置的其他發光二極體亦可看到有發光的現象。發光元件102與安裝引線105之帽部105a之接合 28 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公褒）請閱. 讀背之注‘ 意事項再 f-f 頁訂 A7 B7 五、發明説明（可用锿氧樹脂、壓克力樹脂與仿樹脂等之熱硬化性樹月曰。且，使用背面發光元件（係自基板侧發光取出，使發光電極與㈣105相對向而安裝者）情形下，為了在使該發光元件與安裝引線連接同時導電，可使用岣塗漿、碳塗漿與金屬沖擊等。甚而，為了提高發光二極體之光利用效率，最好發光元件亦使所配置之安裝引線之帽部表面成鏡面狀而具有表面反射功能。此情形之表面糙度最好為〇.15以上Ο.”以下。且，安裝引線之具體電阻宜為300 // Ω ·厘米以下，較佳者為3以Ω •厘米以下。且安裝引線上疊置有複數發光元件情形下熱導度必需良好，此熱導度苴為0.01卡/(秒）（cm2)(t：/cm)，較佳者為〇·5卡/(秒）（cm2)a/cm)以上。滿足此等條件之材料計有鐵、銅、摻鐵之銅、摻錫之銅、金屬化型式之陶等。 (内引線106 ) 内引線106係以導電性電線連接於安裝引線1〇5上所配置的發光元件102_方的電極。發光二極體在安裝引線上設有複數發光元件情形下，須設有複數内引線1〇6，並配有各導電性電線彼此不接觸的各内引線。譬如，因為自安裝引線離開’故藉由各内引線的各電線接合端兩面積依次加大，可隔開式接合導電性電線間之間隔以防止導電性電線間之接觸。内引線與導電性電線連接的端面糙度考慮到密接性最好設定在65以上1〇5以下。内引線可依所欲作成之形狀以使用型框的鑽孔加广讀先閱讀背面之‘注意事項再填寫本頁) --^

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 29 、發明説明（工等來形成。内引绰撤 ,,, 線鑽孔加工形成後，亦最好進一步藉由自端面方向加壓，詷輕“ T珉好進’精 „ . p整所欲端面之面積與端面高度。且’内引線盥壤♦a A上有良、.电性甩線’即連接電線等之間必須有艮好的連接性與導 ^ ^ ^ 具植的電阻宜為300 # Ω ·厘未以下，較佳者為3 μ ; 里料舛者厘朱以下。滿足此等條件之材竹叶有鐡、銅、椽躺、μ 〈銅、摻錫之銅以及鍍有銅、金、銀又鋁、鐵、銅等。 (塗覆部1 0 1 ) 塗覆部101係與模構件104分開而設在帽部者，就本實例之形t !而言，係含有用兀件（發光之光致發光螢光體者。作為塗覆料適用者有環氧樹脂，樹脂、㈣等耐透明樹脂與玻璃。且與光致發光勞光體一起亦較佳。最好使用^鋇、氧化敛、氧化|g、甚而以噴濺形成榮光體情形下，亦可省略塗情形，可一面調整膜厚，一面設開口部與螢成能混色顯示之發光二極體。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製安裝引線之來變換發光部之具體材候性.優異的含有擴散劑氧化硅等。覆部。於此光體層而形 (模構件1 0 4 ) * 部 -.(請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 模構件104具有自發光元件102、導電電線1〇3 含有光致發光螢光體之塗覆部101等之外部予以保護功能。本實施形態1最好進—步含有擴散劑於模構件 1 04 ’藉此可緩和來自發光元件1 〇2之指向性並增加視本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）五經濟部智慧財產局員工消費人社印製、發明説明（）角。且模構件104於發光二極體中，具光元件之發光聚焦—面擴散的透鏡功將來自發 104通常為凸透鏡狀、進-步為凹透鏡狀，在二:模構件自發光觀面觀之ΛΜρΐρ >狀上作成㈣狀⑽®形狀與其形狀之複數構件1 0 4亦最好在；^ ^ ，” a。且模 τ取好在構造上將各個相異的層。作為模構件1 04主f Μ 1 u & 卞為複數疊王要的具體材料適用者尿素樹脂、硅酮樹脂筈苗乳树脂、衢知寺耐候性優異的透明樹且可使用鈦氧鋇、氡仆你 ^ ^ 興破璃。杳細、——乳化桂等來作為擴散劑。本案發明亦取好進一步各右心古樜此帝丨。有加有擴散劑而放入模構件中的光致發光螢光體。亦即，中的妹 P本案發明亦最好含有光致發井螢光體於塗覆部中，以芬 a 先以及於杬構件中。藉由含有光致發螢先體於杈構件中’可進一步增大視野角。且好含此於塗覆部分模構件二者中。復且，使用含有光發光螢光體之樹脂來作成塗覆部，使用與塗覆部不同料之玻璃來形成模構件亦較佳，藉由如此構成，即可造鮮會X到水份等的影響而在生產性上極佳的發光二體。且’根據其用途，為了使折射率一致，亦最好使相同構件來形成模構件與塗覆部。於本案發明中，藉模構件中含有擴散劑與著色劑，可使自發光觀測面可得到的螢光體著气隱而不見，同時可提高混色性。亦即螢光體於強外光中吸收藍色成份可發出光，看起來就是著上黃色。惟，於模構件中所含之擴散劑使模構件乳白色，而著色劑則進行所欲顏色之著色。因此，自光觀側面觀測不到螢先體的顏色。且，發光元件之主最致材極由看成發發請先閱讀背面之，注意事項再填寫本頁)

'T 本纸張尺度適财關家縣（CNS ) 五、發明説明（光波長在 4 3 0 n III W W AA。 er 上的話’取好含有作為光安定劑的紫外線吸收劑。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明之實施2 與本發明有關之實施形態2之發光二極體使用具備有氮化鎵系半導_ 年义兀件來作為發光元件，此氮化鎵系化半導體具有高能帶間隙，並使用含有相互组成不同的、上不同的光致發光螢光體’最好是以舞致活的銘系螢光體的榮光體來作為光致發光勞光體。藉此，貫施形態2之發光二極體係即使在由發光元件所發LED 之發光波長非依製造色散所得之所欲值’亦可藉由調一種以上的螢光體含量來製得有所欲色調之發光二極者。於此情形下，相對於發光波長較短的發光元件，用發光波長較短的螢光體，藉由使用發光波長較長的光體於發光波長較長的發光元件，可使發自發光二極之發光色恆定。就有關於螢光體而言’可使用一般式以（Rei rSmr)3(Ali_sGas)5〇i2: Ce來表示而以錦致活的螢光來作為光致發光螢光體。惟，0<rgl，O^s^l，而則係自Y、Gd與La所選出的至少一種。由於藉此在自發光元件之可見光帶中，4即使為具有高能量的光長間作高亮度的照射以及在種種外部環境下使用，勞亦極少變黃，故所構成之發光二極體極少發生發光斑與發光亮度降低的情形，且具有所欲高亮度的發整體使體體 Re 發時光體色色光成 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )从職（21〇><297公慶） A7 , ---------B7 五、發明説明（）份。 (實施形態2之光致發光螢光體）兹詳細說明實施形態2之發光二極體所使用之光致發光螢光體。於實施形態2中，如上所述，光致發光螢光體除使用組成不同的二種以上的由鈽致活的光致發光螢光體外’亦以相同於實施形態丨之方式來構成，且在螢光體的使用方法與實施形態1相同。且，與實施形態1相同地，由於可對光致發光螢光體之分布作種種的變化（按照自發光元件離開情形加上濃度梯度）’故可藉此使發光二極體具有耐候性極強的特性）。此種分布可藉由調整含光致發光螢光體之構件、形成溫度、粘變與光致發光螢光體之形狀、粒度分布等來作種種的調整。惟，實施形態2對應於使用條件，設定螢光體的分布濃度。且實施形態2可藉由對座於各個發光元件所發出之光進行二種以上螢光體的配置（譬如依序自接近發光元件處予以配置）來提高發光效率。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如以上所構成之實施形態2發生二極體可與實施形態1 一樣’構成一種即使在與照度強度為（Ee) = 3W*em-2 秦以上10W*cm-2以下的高輸出發生元件，連接或近接配置情形下，亦具有高效率且耐光性充份的發光二極體。實施形態2所用以鈽致活之鋁石榴石系勞光▲ (YAG系螢光體），與實施形態1 一樣，由於具有石描 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ---- A7 1 ', ______'__B7 _ 五、發明説明（）石構成，故熱、光與水份上極強。且實施形態2之釔— 鋁深紅色系螢光體，可如第5A圖之實線所示，將激勵光瑨之峰值設定於450nm .附近，並可如第5B圖之實線所示’將發光光譜之峰值設定於51 Onm附近’如此即可在頻寬上將發光光譜幅展至70〇nm。藉此即可發出綠色系光。且，實施形態2之另一以錦致活的鋁石榴石系螢光體，可如第5a圖之虚線所示，使激勵光譜之峰值接近 450 nm，且發光光譜之峰值可如第5b圖之虚線所示設定於60〇nm附近，如此即可在頻寬上將發光光譜幅展至 75Onm。藉此即可發生紅色系光。於具有石榴石組成之YAG系螢光體内，以Ga置換 A1的一部份來使發光波長往短波長側移動’且以Gd與/ 或La置換Y的一部份來使發光波長往長波長側移動。 A1朝Ga置換最好考慮發生效率與發光波長而為 Ga:Al = l :1至4:60。同樣地’以Gd與/或La置換γ的一部份Y:Ga與/或La = 9:l至1:9’較佳者為Y:Ga與/或 La = 4:1至2:3。置換比率不滿2的話，綠色成份即會增大而紅色成份則縮小》且比率6以上的話，紅色成份即會增大而亮度則急遽降低。此種光致發光螢光體可使用以γ、Gd、Ce、La、 A1、S m與G作為原料之氧化物與高溫下易氧化之氧化物所組合之化合物，並依化學計量比將其混合而製得原料。且以共沈氧化物、氧化鋁與氧化鎵混合而製得混合原料’此共沈氧化物係以草酸共同沈澱一溶解液之共沈 34 本紙張尺度適用中國國家標ί ( CNS ) A4規格（210X297公釐） " ———：—— (請先閱讀會面之注意事.項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

物烘焙者’而此溶解液係依化學計量比將γ、Gd、Le、 La、Sm希土類元素溶解於酸中者。將作為助溶劑之氟化按等氟化物適量混合而放入坩堝中，在空氣中135〇〜 145〇°C溫度下歷2〜5小時烘焙而製得烘焙品，其次在水中球磨烘培品、.洗淨、分離、乾燥，最後通過篩子可製得。於本實施形態之中，组成相異的二種以上以鈽致活的銘石榴石系螢光體既最好混合使用’且最好獨立配置 (譬如疊層）使用。二種以上螢光體混合使用情況下，形成量產性佳的色變換部較簡單，而二種以上的勞光體獨立配置情形下，可藉由形成所欲顏色或使其混合，而在形成後予以色調整。且，螢光體各自獨立配.置情形下，最好接近LED元件處設有易於在較短波長侧吸收光而發光的螢光體’並在離LED較遠處配置易於在較長波長側吸收發光的螢光的螢光體❶藉此可有效吸收並發光。. 如上述，本實施形態2之發光二極體使用組成相異的二種以上銘石榴石系螢光體。藉此可構成一種所欲發光色可有效發光之發光二極體。即，半導體發光元件所發的光的發光波長在第6圖所示色變圖之a點至B點線上之位置情況下，即可發出組成相異的二種以上的鋁石榴石系螢光體色度，即第6圖.之A點、b點、c %及ρ 點所圍住的斜線内的任一發光色。實施形態2可藉對led 元件、螢光體之组成或其量作種種選擇來調節。尤其是，對應於LED元件之發光波長，藉由對既定螢光體之選擇來補償LED元件之發光波長之色散，藉此可構成發光波 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事碩再填窍本頁) 、βτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製長之色散極少之發光二極、組。且，可藉由選擇螢光髀皙 <發光波長來構成含高輝戶 % 體。 &的RGB發光成份的發光二極且，實施形態2所用士2 踢丄鋁石榴石系（YAG系）螢光歧由於係由石榴石组成，故實施形慼發光二極體可作長時間高亮度的發光。復且，實施形態丨與2之發光

Hi發光觀測面視之，經由螢光體設有發光元件。由於所使用螢光物質於較來 ^ 男、权不自發先疋件的光長的波長側 '光’故可有效發光。甚而’變換過的光由於變成在亦較發自發光元件的光長的波長側，故亦較發光元件之氮化物半導體層之帶間系小，而難以為該氧化物導體層所吸收。為了使營光體等向發光，所發出之光固亦朝向咖元件，惟由於勞光體所發出之光不為；LED元件所吸收，故不會降低發光二極體之發光效率。 (面狀發光光源）第7圖圖示有關於本發明之另一實施形態之面狀發先先源例子。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第7圖所示面狀發光光源係塗覆部701所含實施例 1或2所用之光致發光螢光體。藉此，氮化鎵系發光元件所發藍色系光藉塗覆部作色變換後，即經由導光板7〇4 與散射片706成面狀發出。詳細說明之’於第7圖之面狀發光光源中，發光元件7 02固定於絕緣層與導電晶體點陣（未圖示）所形成 36 .本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（’) 的字形金屬基板703内。發光元件之電極與導電晶體點陣導通之後’即將光致發光螢光體與環氧樹脂混合而充填於載裝有發光元件702之.字基金屬基板703内部。如此固定之發光元件702以環氧樹脂等固定在具有壓克力性質之導光板704之一側端面。於未形成有導光板704 —侧，主面上的散射板706的部份上形成含有白色散射劑的膜狀反射構件707，以防止點狀發光的榮光現象。. 同樣地’在構成上’於導光板7 0 4的另一側整個主· 表面（裡面側）.以及未配置有發光元件的另一側端面上，設有反射構件705以提高發光效率。藉此可構成一種孽如L C D背光用而具有充份明亮度的面狀發光的發光二極體。使用此種面狀發光的發光二極體的液晶顯示器係譬如經由在透光性導電液晶點陣所形成的玻璃基板間 (未圖示）注入液晶之液晶裝置’將偏光板配置於導光板7 04之一侧主面上而構成者。第8、9圖圖示有關於本發明之其他實施形態的面狀發光裝置實例。第8圖所示之發光裝置係以經由光致發光螢光體所含有的色變換構件變換成白色系光後，藉導光板704將發光二極體702所產生的藍色.系光成面狀發出之方式構成者。第9圖所示之發光裝置係依以導光板704形成面狀後，藉導光板704 —側之主表面上所形成具有光致發光 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 公釐） -(請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

B7 五、發明説明（榮光體之散射片706,將|决-μ 玄也將發先7C件702所發射的藍色系先變換成白色光而發出而助& ,. 贫出面狀白色光之方式構成者。此處，光致發光螢光體亦最妊本认+曰取好„於散射片7〇6内，或者，亦取好與黏合劑一樹脂_ 4P &费+ i . n 起塗覆在散色片706上而形成片狀。甚而，亦最好不將含光致發光螢光體與導光板7〇4 上之黏合劑形成為片狀，而直接形成為點狀。應用例 (顯示裝置）接著說明有關於本案發明之顯示裝置。第1 0圖係圖示有關於本案發明之顯示裝置構成之方塊圖。該顯示裝置如第10圖所示，由LED顯示器6〇1以及具備有驅動 ΐ路602心像數據記憶裝置603與色調控制裝置6〇4 之驅動電路610所構成。LED顯示器’如第u圖所示，係被用來作為於框體504成短陣狀配列有第丨或第2圖所示發光二極體501之黑白LED。於框體5〇4 一體形成有蔽光構件505。驅動電路610，如第1〇圖所示，可具備有. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製影像資料記憶裝置（RAM)，暫時存料輪入的顯示數據；色調控制裝置604，根據自RAM603讀出之數據，演算而輸出LED顯示器601的各個發光二極體成預定亮度點燈用的色調信號；以及驅動器602，根據輪出自色調控制裝置604之信號，將發光二極體點亮。色調控制裝置604取出存儲於RAM603 士叙祕，- <数據，演 38 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） i、發明説明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製算LED顯示器601之發光二極體點燈睡 2歷時間，並於LED |員示器601輸出問燦脈波信號。於如上述所 — _ 、唧構成之顯示装置中，LED顯示器601可根據自驅動電 '输入疋脈動信號’顯示對應於顯示數據之影像，從而具 $以下優點。亦即，使用RGB的三個發光二極體而作白色系顯示的LED顯示器，由於有必要調節顯示R , <各發光二極體之發光輸出，故須考慮各發光二極體的發光強度、温度特性等，而控制各發光二極體，因此，驅動該led 顯示器之驅動電路有趨於複雜的問題。惟，於本案發之顯示裝置中，LED顯示器601並不使用RGB的=種光二極體，由於構成上所使用的是有關於本案發明之發出白色系光的發光二極體，故驅動電路無需對rgb 各個發光二極體作個別的控制，故可使驅動電路的構趨於簡單，並使顯示裝置價廉。且’使用RGB的三種發光二極體而顯示白色總 LED顯示器’為了將RGB的三種發光二極體組合而作色顯示於每一畫素，必須同時分別使三種發光二極體光而將其混色，故相當於一畫素的顯示領域會加大而一法作極精細的顯示。惟，本案發明的顯示裝置中的LED 顯示器’ ^於可用一個發光二極體來作白色顯示，故作較高度精細的白色系顯示《況，藉三種發光二極體混色來顯示的LED顯示器依所見方向與角變，各rgb 發生二極體會有部份被蔽光而顯示色產生變化的情生’本案發明之LED顯示器則無此現象。明發可成白發無可之形發 r請先聞讀背面之注意事^再填寫本頁〕 ★ 39 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS) M規格（210X297公麓）五、發明説明（ A7 B7 如上所述LED顯示器使用本案發明的可發白色系光的發光二極體’具備此LED顯示器的顯示器具可較高度精細化，可作安定的白色顯示，並可使色斑減少的特長。且本案發明的可作白色顯示的led顯示器與習知僅用紅色、綠色的LED顯示器相較，對人體眼睛的刺激極少而適合長時間的使用。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (使用本案發明的發光二極體的其他顯示裝置實例）如第12圖所示’藉由使用本案發明之發光二極體，即可構成以本案發明之發光二極體加諸RGB的三種發光一極阮者作為一畫素之LED顯示器。而藉由使此LED顯示器與既定的驅動電路連接，即可構成一種能顯示種種影像之顯示裝置。與單色顯像之顯示裝置一樣，本顯示裝置中之驅動電路具備：一、影像數據記憶裝置（ram)，暫時存儲所輸入之顯示數據；色調控制裝置，根據Ram 所存儲的數據’演算使各發光二極體成預定亮度點亮用的色周4號，以及驅動器，以色調控制電路之輸出信來刀換而將各發光二極體點亮。惟’此驅動電路需有 J控制RGB與發射白色系光的各發光二極體的專用控q 電路。色碉控制電路•由RAM所存儲的數據來演算各個發光二極體的點燈時間•’並將閃燦的動信號輸出。於進白色系顯示情形下，使點亮刪各發光二極體的脈動號的脈幅縮短，或者使脈波信號的主奪值降低’乃至不輸出全部的脈波信號。另一方面，供給脈波信號號分制杆信於 (請先閣讀背面之注意事碩再填筠本頁) -!- - -I · 本紙張尺度朝悄 --- - II 1— - ______B7 五、發明説明（）色系發光二極體，俾對其補償亦即就縮短脈波信號的脈幅’降低脈波信號的峰值’乃至於不輸出全部脈波信號的部份予以補償。藉此作LED顯示器的白色顯示。如此’藉由追加白色發光二極體於RGB的發光二極體，即可提高顯示器的亮度。且，以R(}B的組合來進行白色顯示的話’固無法根據目視角度強調RGB中之各一或一色而顯示純粹的白色，惟，藉由追加用於本顯示裝置之白色發光二極體，即可解決此一問題。此種顯示裝置中之驅動電路最好以CPU來作為色调控制電路來演算白色系發光二極體或所欲亮度點亮用义脈波信號。輸出白色調控制電路之脈波信號輸入白色系發光二極體之驅動器而將使驅動器切換。驅動器導通的話白色系發光一極體即點党’關閉的話，即媳滅。 (信號機）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製使用本案發明之發光二極體來作為本身為顯示装置的一種的信號機所具之特點為，除可長時間安定發光，復且，即使發光二極體的一部份熄滅，亦不會產生色斑。使用本案發明發光二極體之信號機之概略構成，係依預定排列方式將白色發光二極體配置在導電晶體點陣所形成的基板上。以串聯復串並聯連接此種發光二極體之發光二極體電路為發光二極體组。使用二個以上發光二極體組而分別成渦狀配置發光二極體。所有發光二極體予以配置的話，則全面配置成圓形。分別以焊料将 _ 41 _本紙張尺度適用中國國家標準（CNS~^題（210x297公釐五、發明説明（）各發光二極體輿, 自基板與外部電後，即固定於鐵道作躲, k )包/原，.泉V接運仏遽用疋框體内。LED顯示器配¥户裝有蔽光構件之鋁鑄框配置在上。框赠乏趣-以碎膠充填材封固於表面上框疋顯不面設有白遊鏡。且LED顯示器之雷齑配線為了自框體裡面將框..网 t 册框诒閉，經由橡膠墊相通而密閉於框體内。#此即可形成白色系信明之發光二極體配置八 *' 。將本案發 ,卜丘配置成自分開複數组的中心部向外輪子的渦形’藉由並聯連接摄士土也a 構成可#度鬲的信號機。於此情形下，可藉由自中砘、中邵向外勾勒輪子而構成可靠度高的信號機。自中心執θ抓/a, a# τ邵向外側勾勒輪子，包括有連接勾勒輪子與斷續的配置二者。惟，考慮到LED顯示器的顯示面積等，可對所配置的發光二極體的數目輿發光二極體组的數目作種種的選擇。藉此信號機，即使因一方發光二極體组與-部份發光二極體中任一個有問題而造^ 總燈’ 3F可藉由另一方發光二極體組與剩下的發光二極體使#號機作均一的圓形發光，而不致於產生色斑。由於滿狀配置，故能緊密配置中心部，不管電燈發光信號為何，均可作舒適的驅動。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本案發明固說明其實施例，惟，須知本案發明並不限於以下之實施例，為此，茲說明如下。 (實施例1 ) 實施例1係以用於Ga、IN半導體之發光峰值係 4 5〇nm、半寬度30nm之發光元件被用來作為發光元件為 42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部智慧財4局員工消費合作社印製五、發明説明（例。實施例1之發光元件係在洗淨之藍寶石基板上使 ™G(三甲基鎵）氣、TMI(三甲基銦）氣、氮氣及捧雜乳來與載體.氣-起滾動，以MQevD法使氣化㈣化人物半導體成膜而製造者。成膜時，藉由轉換si，H4與 cP2Mg為摻雜氣’形成具有N型導電性的氮化鎵半導體與具有P型導電性之氮化鎵半導體。實施例^之咖元件八備t N型導電性的氮化録半導體接觸層、—有p 型導電性的氮化鎵铭包覆層以及一彳p型導電性之氮嫁半導脱層之接觸層，形成一由非摻雜inGaN所形成活性層’以構成在具有N型導電性之接觸層與具有p 導電性之包覆層之間厚度約3nm的單一量子井，且在寶石基板上於低溫下形成一氮化鎵半導體層來作為緩層。復且，P型氮化鎵半導體成膜後在4〇〇.它以上的溫熱焙。 ' 藉由蝕刻使P型與N型之各半導體表面露出後，藉喷濺分別形成n側P側之各電極。在如此作成之半體晶圖上劃線之後，即施加外力切割成各個發光元件以裱氧樹脂將如上所述製成之發光元件接合於銀女裝引線之帽部後，即用直徑為3 0微米之金線分別發光7L件之各電極、電裝引線與内引線進行線接合成引線型發光二極體。光致發光螢光體係以草酸來與一以預定化學化將Y、Ga、Ce、等希土元素溶解於酸的溶解液共殿’礙燒沈澱物而獲得的共同沈澱氧化物與氧化化之型度復導鍍而製計量同沈 (請先閎讀背面之注意事賓再填寫本頁)

、1T r線 43 本紙張尺度適用中國國家檩準（⑽）A4規格（2ωχ297公酱）多、發明説明（）合’將作為助熔劑之氟化銨混合於此混合原料，而放入姑禍中’在空氣中4〇〇。(：溫度下鍛燒後，使用球磨濕式粉碎、洗淨、分離、乾燥後，最後通過篩子而製成者。結果’光致發光螢光體為Y以約2比率的Gd來置換的銦、鋁氧化物的話，即形成為 (Y〇.8Gd0 2)3Al5〇i2:Ce。且 Ce 之置換為 0.03。將以上所製成之（Y〇 8Gd0.2)3Al5O12:Ce80重量份與環氧樹脂1 〇〇重量份充份混合成漿料，在將此漿料注入載裝發光元件的安裝引線的帽部内之後，即在1 3 〇。〇溫度下硬化一小時。而後則在發光元件上形成含有12 〇微米厚光致發光螢光體之塗覆部。且，本實施例係於塗覆部中光致發光螢光體間著發光元件逐漸增多的方式分布而構成者。照射強度約3.5 W/cm2。此後，即進一步在外部應力、水份與塵埃等方面保護發光元件與光致發光螢光體的目的之下，形成透光性環氧樹脂來作為模構件。就此點而言，模構件係在砲彈型之型框中接合於引線框’將覆蓋在含光致發光螢光體之塗覆部上之發光元件經濟部智慧財產局員工消費合作社印製插入，注入透光性環氧樹脂後，150t下硬化5小時而形成。要點是，所形成之發光二極體自發光觀測正面視之係著色成依光致發光螢光體之體色中央部份帶有黃色。而後，所獲得的白色系經測定可發光的發光二極體的色度點、色溫度與光效性指數的結果顯示接近色度點 (Χ = 〇.3〇2'Υ = 0·280)、色溫度 8〇8〇κ、光效性指數（Ra) = 875 44 本紙張尺度朝中國國家標準（CNS〉A4規格（—210x297公釐) A7 發明説明（）的三波長型螢光燈的性能。且發光效率若4 9 5im/w則係白色電燈之類。復且，即使在溫度25CC6〇mA通電、温度25t 20mA通電、溫度6(rc 9〇%RH下2〇mA通電的各壽命試驗中觀測不到螢光體所造成的變化，亦可確定若為一般藍色發光二極體壽命特性上並無差別。 (比較例1 ) 除了由（Y〇.8Gd〇.2)3Al5012:ce將光致發光螢光體作成（Zn Cd) S:Cn、A1外，均與實施例一樣，形成發光二極體與進行壽命試驗。所形成之發光二極體通電後，馬上跟實施例一樣，固確認出白色系的發光，惟亮度則減低。且，於壽命試驗中，約100小時輸出為零。劣化原因解析結果係螢光體黑化。經濟部智慧財產局w工消費合作社印製根據發光元件所發出之光與附著於螢光體之水份或自外部環境進入的水份進行光分解而在榮光體結晶表面析出膠狀亞鉛金屬，茲認為這是外觀變成黑色的東西。將溫度25°C 20mA通電、溫度60°C 90°/〇RH以下20mA通電的壽命試驗結果與實施例1之結果一併圖示於第1 3 圖。亮度顯示有作為基準的初期值與各個相對值。第13 圖中*，實線為實施例1 ’而波狀線則表示比較例。 (實施例）實施例2之發光二極體除由於在發光元件之氮化物系化合物半導體之In含:$·增加亦較實施例1之發光元件 45 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）五、發明説明（ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製多，故使發光元件之發光學值為46Gmm，且光致發光發光體的Gd含量增加亦較實施例】夕而作成 (Y〇.6Gd0.4)3Al5012: Ce外，亦與實施例一樣製造發光二極體。如以上所製成 < 發光二極體可發白色系光，茲測定其色度點、色溫度與光效性指數，分別為，色度點 (X = 0.375、Y4 370)，色溫度44〇〇κ ’光效性指數 (Ra) = 86.0 〇第18A、18B與18C圖分別圖示實施例2之光致發光螢光體、發光元件與發光二極體之各發光光譜。且此實施例2之發光二極體製造1〇〇，相對於初期光度發光1 〇〇〇小時後調整光度。結果，以初期（壽命試驗前）之光度為100%，歷經1000小時後的平均光度經確認平均為98·8%，特性上並無差別。 (實施例3 ) 實施例3之發光二極體除使用含有加於γ、Gd、以希土類元素之· Sm 5 — 般式為 (Y〇.3 9Gd0.57Ce0 03Sm001)3 AI5O12螢·光體床作光致發光榮光體外，亦與實施例1 一樣來製造。製造100個發光二極體，在130 高溫下評價結果’與實施例1之發光二極體比較，平均溫度特性好到8 %程度。 46 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "裝. 、^τ ¾ * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製二極體成的陶基板言’排列體成形有色之矽膠二極體、體之連接示器、暫記憶數據號之色調而使發光可以其作請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ”裝· 訂五、發明説明（ (實施例4) 實施例4之LED顯示器係實施例i之發光 16川矩降狀排列在如第"圖所示形成銅圖型而構成者。且，就實施例4之LED顯示器而 :發光二極體之基板配置在由酚樹脂製成而一蔽光構件505之框體504内，且以色料著上黑 5 06充填除發光二極體之前端部基板錢光構件的-部分。且基㈣發光2 係用自動焊接安裝裝置來進行焊接。經確認，以具備如以上所構成的LED顯時存儲所輸入顯示數據之RAM、取出RAM的而廣算發光二極體成預定亮度點燈用之色調信控制電路以及以色調控制電路的輸出信號切換二極體點亮之驅動器的驅動裝置予以驅動，即為黑白LED顯示裝置來使用。 (實施例5) 實施例5之發光二極體除使用以一般式為 (Y〇.2Gd〇 § )3Al5〇12:Ce之螢光體來作為光致發光螢光體外，其他均與實施例1 一樣來製造。製造1 〇〇個此實施例5的發光二極體來測定諸特性。結果色度點（平均值）為（χ = 〇.450、Y = 0.420)而可發出電燈色的光。 47 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） k 五、發明説明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第19a、19B與19c圖分別圖示實施例5之光致發光榮光體、發光元件與發光二極體之各發光光譜。 1且實施例5〈發光二極體較實施例i之發光二極體免度約低4 0 % ’筹命試驗海—^ ^ 戎馱顯不與實施例1 一樣具有極佳耐候性。 (實施例6 ) 實犯例6發光二極體除使用一般式以 Y3Al5〇12:Ce表示的榮光體來作為光致發光螢光體外，其他均與實施例1 一樣來製造。 I造1 00個此實施例5之發光二極體來測定諸特性0 結果’與實施例1相較，可發出略帶一點點黃綠色的白色光。第20A、20B肖20C圖分別圖示實施例6之光致發光螢光體、發光元件與發光二極體之各發光光譜。且，實施例6(發光二極體於壽命試驗中顯示與實施例1同樣有極佳耐候性。 (實施例7) 實施例7之發光二極體除使用一般式以Y3(a1〇 5 Ga0.5)5O12:Ce來表示的螢光體來作為光致發光螢光體外，其他均與實施例1 一樣來製造。製造100個此實施例7之發光二極體來測定諸特 .性。 48 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -請卜閲Μ 面：、之注意 -事_ 項再 11 訂線五、發明説明（ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製結果’實施例7之發光二極體可發出亮度低而帶有一點點綠色的白色光，且於壽命試驗中顯示與實施同樣有極佳耐候性。第2iA、2iB與21C圖分別圖示實施例7之光致光螢光體、發光元件與發光二極體之各發光光譜。" (實施例8) 實施例8之發光二極體除使用一般式以Gd3(Ai〇 5 Ga0.5)5〇12:Ce表示而不含γ的螢光體來作為光的勞光體外，其他均與實施例丨一樣來製造。製造ι〇〇Χ 此實施例8之發光二極體來測定諸特性。結果，實施例8之發光二極體亮度低，於壽命試中顯示與實施例1同樣有極佳耐候性。 (實施例9) 實施例9之發光二極體係具有如第7圖所示構成面狀發光之發光裝置。使用發光峰值為45〇nm的In〇〇5Go〇 95Ν半導體作為發光元件。發光元件係使TMG (三甲基鎵）氣太 (三甲基銦）氣•、氮氣與摻雜劑氣體與載體氣一起流於洗淨的藍寶石基板上，而以MOCVD法使氮化嫁合物半導體成膜而形成者。藉由將siH4與摻劑氣體轉換’形成具有N型導電性的氮化鎵半導體有P型導電性的氮化鎵單位而形成PN接合。形成具光個之來

TMI 系化雜與具

有N ' ···_ 1 .1 m- HI ί i— I 1- 1 ...... In. 士^In .......... tm 1''·. ,v : .、头， --』 . f請先閲讀背面¾注意事項再填寫本頁} --β 49 Μ氏張尺度適用中國國家襟準（CNS )六扣見格（210X297公釐五、發明説明（經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製型導電性之氮化鎵半導體接觸層、具有N料電性之氮化鎵半導體包覆層、具有p型導電性之氮化鎵半導體包覆層與具有P型導電性之氮化鎵接觸層者來作為半導體 V兀件纟具有N型導電性之包覆層與具有p型導電性之包覆層之間形成雙異質接合之Zn摻等化㈣之活性層°且在藍寶石基板上低溫形成I化鎵半導體而用來作為緩衝層。P型氮化物半導體層在成膜後以40(TC以溫度烘培。各半導體成膜後，藉蝕刻使PN各半導體表面露出而後，藉噴濺分別形成各電極，接著對作好的半導體圓劃線，再以外力切割而形成發光元件。以環氧樹脂將發光元件接合，在具有帽部於鍍銀銅製引線框前端的安裝引線上。分別以直徑為3〇微米、金線’對發光元件的各電極與安裝引線暨内引線作線接合而使其電氣導通。模構件係於將砲彈型型框中配置有發光元件之引框插入而混入透光性環氧樹脂後，在1 5 0。(：下歷5小時以硬化而形成藍色系發光二極體者。將藍色光二極體接於整個端面研磨過的壓克力導光板的一端面。壓克板之板面與侧面若作為白色,反射構件則以分散於壓克系黏合劑中的鈦酸鋇來網版印刷並硬化。光致發光螢光體依化學計量比將綠色系與紅色別所需的Y、Gd、Ce、La希土類元素溶解於酸中而酸與此溶解液共同沈澱。將烘焙而得之氧化物與上晶之線予連力力系分使草氧化丨卜—\F----v裝— (請先閱讀背面之注意事項再谢，寫本頁) -訂- ». 線 50 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

發明説明（ :呂、乳化鎵混合而分別獲得混合原料。將作為助熔劑之規化叙混合於此等原料而放人㈣中m巾14崎溫度範圍内烘培3小時而得烘培品。於水中分別嫩焙品、洗淨、分離、乾燥，最後通過筛子形成。將如以上所製成-般式為γ3⑷〇.6Ga〇.4)5〇i2:Ce 而可發綠色光的第i螢光㈣120份重量、依同樣方式 ^成—般式為（Y〇.4Gd〇.6)3Al5〇12:Ce㊉可發紅色光的罘2螢光體的10〇重量份、與環氧樹脂的1〇〇重量份充份混合成為漿料’使用多重塗覆器在〇 5毫米厚的壓克力層上將此漿料均勻塗布、乾燥來形成3〇微米厚的作為色變換構件的螢光膜。將螢光體層切成與導光板的主發光面同樣大小，而配置在導光面上，藉此作成面狀發光裝置。如以上所製成之發光裝置其色度點與光效性指數經測定結果顯示，色度點（Χ = 0·29，γ = 〇·34)，光效性指數 (Ra)92.0，具有接近三波長型螢光燈的性能。且發光效率若為121m/w，即屬白色電燈之類。甚而，若作耐候試驗，亦無法在室溫60mA通電、6(TC 90%RH下20mA通電的各試驗中觀測到螢光體所造成的變化。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (比較例2) 4 除了分別使用二奈後苯系誘導體之綠色有機螢光體 (SINLOIHI化學製FA-001 )與紅色有機螢光顏料 (SINLOIHI化學製FA-005 )代換實施例9中一般式以 Y3(Al〇.6Ga0.4)5〇12:Ce表示的可發綠色系光的第1螢光 51 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部智慧財產局R工消費合作杜印製、發明説明（）體與一般式以（Y〇.4Gd〇 6)3八丨5〇12:以表示的可發紅色 j光的第2螢㈣而同量混合揽摔外，與實施例9同樣製造發光二極體，並與實施例9同樣進行耐候試驗。所製造比較例1發光二極體之色度點為（χ=〇 34，γ=〇 35)。若是耐候性試驗，則測定大約等於太陽光一年份的2〇〇小時碳電弧紫外線下隨著時間的亮度保持率與色調。此釔果與貫施例9分別表示於第丨4圖與第〗$圖。由第1 4、 15圖可知，於各試驗中，實施例9劣化較比較例2少。 (實施例1 0 ) 貫施例10之發光一極體為引線型發光二極體。貫私例10之發光二極體與實施例9 一樣使用具有製成〇nm之Ιη〇·〇5 G〇〇_95N發光之發光元件。以環氧樹脂將發光元件接合於鍍銀之鋼製安裝引線前端的帽部上，然後藉金線接合使發光元件之各電極與安裝引線暨内引線電氣導通© 另一方面，光致發光螢光體分別如以下混合使用一般式以（Al0.5Ga0,5)5〇12:Ce來表示的可發綠色系光的 1螢光體與一般式以（Y〇.2Gd0.8)3Al5〇12:Ce來表示的發、工色系光的第2螢光體。亦即，以草酸來將以化學量比使必要Y、Gd、Ce希土類元素溶解於酸的溶普液同沈殿。若係將其烘焙而得之共沈氧化物，則混1氧銘、氧化鎵而分別獲得混合原料。混合作為助熔劑化銨而放入坩堝中。在空氣中140(rc溫度範圍内烘刀別製得烘焙品。在水中球磨烘焙品、洗淨 '分離、乾請先閱讀背之注意書再 t 訂第可計共化之氟培而本氏張錢適用中國國家標準（CNS )八4規格（210〆297公整）五、發明説明（ A7 B7 燥’最後通過篩子，體而製成預定粒度之第丨與第2螢光經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

將以上所製成的第1螢光體暨第2螢光體的各別4〇重量份與環氧樹…00重量份混合成聚料，將此幾料压入配置有發光元件之安裝引線上之帽部。注入後，即將口有所/王入光致發光螢光體之光致發光榮光體以⑴ 。。歷1小時硬化。而後在發光元件上形成含有12〇微米厚光致發光勞光體之塗覆構件。且，此塗覆構件以在接近發光元件處徐徐增加光致發光螢光體量的方式形成。而後，則4 一步在保護發（元件肖光致發《勞光體使其免於外部壓力、水份與塵埃的目的下形成作為模構件之透光性環氧樹脂。模構件係在插入抱彈型型框中形成有光致發光螢光體之塗覆部之引線框而混入環氧樹脂後，以150°C歷5小時予以硬化。如此製成之實施例1〇自發光觀測正面視之，中央部份係依光致發光螢光體色著色成略帶黃色。如以上所製成之實施例2之色度點、色溫度、光效性指數經測定結果，色度點為（χ = 〇 32，Y = 〇 34)，光效性指數為（Ra) = 89.0 ’發光效率若為1〇lm/w。且若進一步作耐候試驗’即使在室溫60mA通電、室溫2〇mA通電、6〇 °C 90%RH下20mA通電的各試驗中觀測不到光致發光螢光體所引起的變化，可確認一般的藍色系發光二極體在壽命特性上並無差別。 53 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） ii 1i —----71-:訂 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 罐丨丨！經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（ (實施例1 1 )

使用發光峰值為470nm的Ino 4GO0 6N半導體來作為LED元件。發光元件係使TMG (三曱基鎵）氣、TMI (二甲基銦）氣、氮氣與載體氣體在洗淨的藍寶石基板上流動，而藉MOCVD法使氮化鎵系化合物半導體成膜而製成者。藉由替換作為摻雜氣之siH4與Cp2Mg形成具有N型導電性之氮化鎵半導體與具有p型導電性之氮化鎵半導體而形成PN接合。形成具有N型導電性的氮化鎵半導體接觸層、具有P型導電性之氮化鎵半導體包覆層與具有P型導電性之氮化鎵半導體接觸者來作為 LED元件◊藉由在具有N型導電性的接觸層與具有p型導電性之包覆層之間形成3nm非摻雜inGaN之活性層來形成單一井構造。且在藍寶石基板上低溫形成氮化鎵半導體作為緩衝層。如以上形成各層後’藉蝕刻使pN各半導體表面露出’藉喷賤形成p侧與n側之各電極。而後，將作好的半導體晶圓劃線’藉外力切割而形成發光元件。使用環氧樹脂將此發光元件接合於鍍銀之鋇|製安裝引線之帽部。分別以直徑3〇微米之金線使發光元件之各電極與安裝引線暨内引線作線接合而電氣導通。模構件係於將砲彈型型框中配置有發光元件之引線框插入而混入透光性環氧樹脂後，以1 5 〇。匸歷5小時予以硬化而形成藍色系發光二極體者。將藍色系發光二極體連接於整個端面均經研磨的壓克力導光板的一端面。壓 54 娜跋適用公釐） (請先閲讀背面之注意事¾再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ' ________ B7 五、發明説明（) -- 克力板的板面與側面將分散於壓克力系黏合劑中的作為白色反射構件的鈥酸鋇網版印刷並硬化而形成膜狀。另一方面’光致發光螢光體以後述方式製造並混合使用叙式以（Y〇.8Gd〇.2)3Al5〇i2表示而可發較短波長側的黃色系光的螢光體與一般式以 (Y〇.4Gd0_6)3Al5〇i2:Ce表示而可發較長波長側的黃色系光的螢光體。此等螢光體以草酸使依化學計量比將各個必要的Y、（3d、Ce希土類元素溶解於酸中的溶解液共同沈澱。若為將其烘焙而製得之其沈氧化物，即混合氧化鋁而製得混合原料。混合作為助熔劑之氟化鋁而放入掛禍内，在2氣中1400C)溫度範圍歷.3小時烘培而製得烘培品。在水中分別球磨烘焙品、洗淨、分離，最後通過筛子而製成。將以上方式所製成較短波長側黃色系螢光體1 〇〇重 f i/J、較長波長侧百色系榮光體1 0 0重量份與壓克力樹脂1 000重量份混合壓出成形，形成1 80微米厚的作為色變換構件用的螢光體膜。將螢光體膜切割成與導光板主發光面同樣大小而配置在導光板上以製成發光裝置。以此方式所製成實施例3之發光裝置其色度點、光效性指數經測定結果顯示，色度點為（Χ = 〇.33，Υ = 〇·34)，光效性指數為（Ra) = 8 8.0，而發光效率則為i〇im/w。第22A、：22B與22C圖分別圖示實施例η所用一般式以（Y〇.8Gd0.2)3A15〇12:Ce表示的螢光體、—般以（γ〇 4 Gd0.6)3Al5〇12:Ce表示的螢光體與發光元件的各發光光本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事智再填寫本頁)

Μ 部智* 慧財局員工消費 h 社印製五、發明説明（) 譜。且第23圖顯示實施例u發光二極體之發光光譜。進一步作耐候試驗，即使在室溫6〇mA通電、室溫 2〇mA通電、6(rc9〇%RH下2〇mA通電的各試驗中，亦觀測不到起因於營光體的變化。同樣地，即使是來自發光元件的波長有所變化，亦可藉由對此螢光體的含量作種種:化來維持所欲色度點。 (實施例1 2 ) 實施例12之發光二極體除使用一般式 Y3ln5〇12:Ce來表示而不含鋁之螢光體來作為光致發螢光體外，亦與實施例1 一樣製造1〇〇個發光二極體實施例9之發光二極體固亮度低惟於壽命試驗中顯示實施例1同樣優異的耐候性。產業上利用的可能性如以上說明，本發明之發光二極體可發出具有顏色的光，即使長時間高亮度使用發光效率亦核化，且耐候性極佳。因此，不限於一般電子機器，作需高可靠度的車載用、航空產業用、港内浮標顯及咼速公路標幟照明等之屋外顯示與照明而開於其途0 56 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）以光與所《少4' 亦〒示月新月 (請先閑讀背面之注意事嘖再填寫本頁}

Claims

J 3 A8SSD8 修六、申請專利範圍第861 10739號專利申請案申請專利範圍修正本修正日期：89年9月 1. 一種發光裝置，係包含有一 LED晶片、及一光致發光螢光體’其中，該LED晶片係發光層為半導體者；而該光致發光螢光體係吸收依該L E D晶片％套出光至少一部份，而發出一波長與所吸收光之波長相異之光者；其特徵在於：該L E D晶片之發光層係由氮化物系化合物半導體所製成，且發光光譜之主峰值在400nm至 5 30nm範圍内者；該光致發光螢光體係包含有由鈽致活之含有Y與A1之鋁石榴石系（Yttrium Aluminium Garnet)螢光體，且源自該光致發光螢光體之主發光波長較源自該LED晶片之主峰值為長，並將源自該L· E D晶片的光與源自該光致發光螢光體的光予以混合後再釋放出者。 2_如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係包含有由一般式 (Yi-aGdaMMHGaWuSel：其中，OSUl， 0 S b S 1]所示鈽所致活之鋁石榴石系（Yttrium A1 u m i n i u m G a r n e t)螢光體。 3..如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係含有一般式以 (ReprSmJjA'iGashO^Ce表示之螢光體，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -----r---訂---------線 Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -56- A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 ι·-種發光裝置，係包含有—發光元件、及1致發光螢先體，其中，該發光元件之發光層係為半導體’·該光致發光螢光體係吸收上述發、贫尤兀件所發出芡光的一部份’而發出一波長與所吸叹收^先波長相異之光，其特徵在於：孩發光7G件之發光層係由氮化物系化合物半導體製成；該光致發光勞光體係包含有一含有自Y、La、 ⑹與Sm一組中所選出之至少一元素與自A1、Ga與 In 一組中所選出之至少一元素，且由鈽致活之石梅石系（garnet)螢光體。 2. 如申請專利範圍第丨項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係包含有一含γ與A1之鋁石榴石系（YttHum Aluminium Garnet)螢光體。 3. 如申請專利範圍第丨項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係含有一般式以（Rei_rSmr)3(Ali_ sGas)5012:Ce 表示之螢光體，惟，ogrCl，OSsgi，而Re則係自γ、Gd中所選出的至少一種。 4. 如申請專利範圍第3項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係一般式以（Yl_p_q_rGdpCeqSmr)3(Alr sGas)5〇12 表示者，惟 0各 pS0.8、0.003 Sq 客 0.2、 0.0003$r.盔 0.08、OSsg 1。 57 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）請- 先聞背之注意旁經濟部中央標準局員工消費合作社印製經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 * C8 ---------- —_D8_ 六、申請專利範圍 5·如申請專利範圍第2項之發光裝置，其中該光致發光勞光體係包含有一含Y與A1，且由其组成之二個以上互異的组成’並由鈽致活的鋁石榴石系螢光體。 6‘如申請專利範圍第3項之發光裝置，其中該光致發光榮光體包含有分別以一般式(Rei rSmr)3(Ali_ sGas)5〇12:Ce表示而組成互異的二個以上螢光體’ 惟’ 0 $ r < 1 ’ 〇 $ s $ 1，而Re係自γ、Gd中所選出的至少一種。 7 ·如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體包含有一般式以Y3(All sGas)5〇12:Ce來表示的第1榮光體與一般式以Re3Ai5〇i2:Ce來表示的第2 勞光體’惟’ 〇$ 1，而Re係自γ、Gd、La中所選出的至少一種。 8. 如申請專利範圍第2項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係包含有分別以釓來置換該鋁石榴石系螢光體中之紅的一部份的第1螢光體與第2螢光體，且於該第1與第2*螢光體之鋁石榴石系螢光體中，釓的置換量係互異。 9. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該發光元件之發光光谱其主學值係在400nm至530nm範園，且該 58 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) « H^.J· emmm— ^ nn kn · -訂— Is A8 B8

經濟部中央標準局員工消費合作社印製申請專利範圍光致發光螢光體之主峰值較該發光元件之主峰值長。 ίο.如申請專利範圍第9項之發光裝置，其中於該發光元件中’該發光元件之發光層包含有In之氮化鎵系半導體’而該光致發光螢光體則於鋁石榴石系榮光體中， A1的一部份以Ga或Ga:A1=1:1至4:6範園内的比率予以置換’且Y的一部份以Gd成Y:Gd = 4:l至2:3範圍内的比率予以置換者。 1 1.如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該發光裝置係進一步包含有一略矩形的導光板，上述發光元件係由上述光致發光螢光體所隔介而設於其一侧面，且其主表面以外的另一表面上係實質地覆蓋有一反射元件，上述發光元件所發出的光係藉由該導光板與上述光致發光螢光體而使其呈面狀，並經由該導光板之主表面發出。 12.如申請專利範圍第丨項之發光裝置，其中該發光裝置係進一步包含有一略矩形的導光板，上述發光元件係設於其一側面，而上述^致發光螢光體係設於其一主表面上’且其主表面以外的另一表面上係實質地覆蓋有一反射元件，上述發光元件所發出的光係藉由該導光板與上述光致發光螢光體而使其呈面狀，並經由該導光板之主表面發出。 59 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2517公酱） (請先閲讀背面t注意t項再填寫本頁)

申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 13. 一種LED顯示裝置’具有一將申請專利範圍第u 10 項中任-項之發光裝置配置成矩降狀之led顯示器，以及一根據該LED _示器所輸入之顯示數據予以驅動之驅動電路。 14 · 一種發光二極體’其係包含·有：一安裝引線’具有帽部與引線部；一 LED晶片，載著於該安裝引線之帽部内，且其一侧之電極連接於安裝引線； -内引線’電氣連接於該LED晶片的電極；一透光性塗覆構件，以覆蓋該led晶片充填在該帽部内；以及一模構件，覆蓋該安裝引、該内引線與連接於該LED晶片另一側電極部份、及以該塗覆構件包覆被覆蓋的LED晶片，其特徵在於：該LED晶片之發光層為氮化物系化合物半導體，且該塗覆構件含有光致發光螢光體，而該光致發光螢光體包含有一含自Y、La、Gd與Sm —組中所選出的至少一元素與自Al、Ga與In —組中所選出的至少一元素，且由鈽所致活之石榴石系螢光體。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之發光二極體，其中該光致f 光螢光體係包含有一含Y與A1的鋁石榴石系螢光體。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ “1,— -mp t»dli ϋ a - (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) •Λ,裝---- | 線--_-------- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 16.如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係一般式以（Rei_rSmr)3 (AlhGaskC^rCe 表示的螢光體，惟，0 S r <卜〇 $ s $卜而Re係自γ、 Gd中所選出的至少一種。 1 7.如申請專利範圍第1 4項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係一般式以（Yl_p_q_rGdpCeqSmr)3 (Α1ι_ sGas)5〇i2 來表示者，惟，〇SpS0.8、0.003 盔 qg’0.2、 0.0003 S 0.08 ' 〇 ^ s S 1 〇 18·如申請專利範圍第15項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係包含有一含Y與A1，且由其組成之二個以上互異的組成，並由鉢致活的鋁石梅石系螢光體.。。 19.如申請專利範圍第16項之發光二極體，其中該光致發光螢光體含有一般式分別以（Rei_rSmr)3(Ali_ sGas)5012:Ce來表示而互異的二個以上螢光體，惟〇 S r < 1，〇 $ s g 1，而Re係自γ、Gd中所選出的至少一種。羲 20 ·如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該光致發光螢光體含有一般式以YVAlijGashOuiCe來表示的第1螢光體與一般式以Re3Al5012:Ce來表示的第2 螢光體，惟，0 $ s $ 1，而Re係自γ、Gd、La中所選 61 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (秦先聞讀背面之注意事項再魂寫本貫y ,'參--------^1T-----一 J 3 A8SSD8 修六、申請專利範圍第861 10739號專利申請案申請專利範圍修正本修正日期：89年9月 1. 一種發光裝置，係包含有一 LED晶片、及一光致發光螢光體’其中，該LED晶片係發光層為半導體者；而該光致發光螢光體係吸收依該L E D晶片％套出光至少一部份，而發出一波長與所吸收光之波長相異之光者；其特徵在於：該L E D晶片之發光層係由氮化物系化合物半導體所製成，且發光光譜之主峰值在400nm至 5 30nm範圍内者；該光致發光螢光體係包含有由鈽致活之含有Y與A1之鋁石榴石系（Yttrium Aluminium Garnet)螢光體，且源自該光致發光螢光體之主發光波長較源自該LED晶片之主峰值為長，並將源自該L· E D晶片的光與源自該光致發光螢光體的光予以混合後再釋放出者。 2_如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係包含有由一般式 (Yi-aGdaMMHGaWuSel：其中，OSUl， 0 S b S 1]所示鈽所致活之鋁石榴石系（Yttrium A1 u m i n i u m G a r n e t)螢光體。 3..如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體係含有一般式以 (ReprSmJjA'iGashO^Ce表示之螢光體，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -----r---訂---------線 Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -56- '申請專利範圍惟，0以<1，0Ss<1 雄山k 〜s S 1，而Re則係自Y、Gd中所避出·的至少，種。 4. 如申請專利範圍第〇. 項之發光裝置，其中該光致發 (γ 體係一般式以惟示者， 0.8 ' 〇〇a<7^ .υ·υ〇3^ 0.2 ^ 0.0003^ 〇.〇8> 0^s^l〇 l-p-q .Gd 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申凊專利範圍第3_項之發光裝置其中該光致發光螢光體係包含有-含Y與A1，且由其組成之二個以上互異的*且点，# , ，，成* 並由.筛致活的鋁石榴石系螢光體。 6. 如申清專利範圍第3項之發光裝置，其中該光致發光勞光體包含有分別以一般式 (Rei-rSmr)3(A1i-3Gaa)s〇12:Ce表示而組成互異的二個以上螢光體，惟，〇ft<1, OSsgi，而 Re係自Y、Gd中所選出的至少一種。 7.如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光螢光體包含有一般式以Y/Al^iGashO^Ce來 •表示的第1螢光體與一般式以ΙΙβ,ΑΙ,Ο,。：Ce來表 «j ο X 2 示的第2螢光體，惟，o^s^l，而Re係自Y、Gd、 L· a中所選出的至少一種。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------^-------- -綠 -57- β88ϋ ABCD 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8.如申清專利.範圍第1項之發光裝置，其中該光致發光榮光體係包含有分別以釓來置換該鋁石榴石系榮光體中之記的—部份的第1螢光體與第2螢光體’且於該第1與第2螢光體之鋁石榴石系螢光體中’乱的置換量係互異。 9·如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該led晶片之發光光譜其主峰值係在42〇11111至490nm範圍内；而該光致發光螢光體之主發光波長係較該led 晶片之主岭值為長，且為該LED晶片與該光致發光费光體相互混合的白色系者。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10. 如申請專利範圍第:9項之發光裝置，其中於該LED 晶片中’該LED晶片之發光層包含有In之氮化鎵系半導體.，而該光致發光螢光體則於鋁石榴石系螢光體中，A1的一部份以Ga或Ga:Al = l:l至4:6範圍内的比率予以置換，且γ的一邨份以Gd成Y:Gd = 4:l 至2:3範圍内的比率予以置換者。 11. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該發光裝置係進一步包含有一略矩形的導光板，上述LED晶 '片係由上述光致發光螢光體所隔介而設於其一側面，且其主表面以外的另一表面上係實質地覆蓋有一反射元件，上述LED晶片所發出的光係藉由該導本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -58- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

六、申請專利範圍光板與上述光致發光螢光體而使其呈面狀，並經由該導光板之，主表面發出β 12.如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該發光裝置係.進一步包含有一略矩形的導光板，上述led晶片係設於其一側面’而上述光致發光螢光體係設於其一主表面上，且其主表面以外的另一表面上係實質地覆蓋有一反射元件，上述LED晶片所發出的光係藉由該導光板與上述光致發光螢光體而使其呈面狀’並經由該導光板之主表面發出。 13·—種LED顯示裝置，具有一將申請專利範圍第工至 ίο項中任一項之發光裝置配置成矩陣狀之LED顯示器，以及一根據該LED顯示器所輸入之顯示數據予以驅動之驅動電路。 14.一種發光二極體，其係包含有：一安裝引線，具有帽部與钓線部；一 LED晶片，載著於該安裝引線之帽部内，且其一侧之電極連接於安裝引線；一内引線，電氣連接於該L E D晶片的另一側電極；一透光性塗覆構件，以覆蓋該LED晶片之方式充填在該帽部内；以及一模構件，覆蓋該安裝引線之帽部、該内引線與連接於該LEd晶片另—側電極的 ·,1 τ--------”---訂---------綠vli 「(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21{) χ 297公髮 59- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍連接部份、及以該塗覆構件包覆被覆蓋的L E D晶片，.其特徵.在於：該LED晶片之發光層係發光光譜之主峰值在 400nm至530ηπι範圍内者；該光致發光螢光體係包含有由鈽致活之含有Υ與Α1之鋁石榴石系 (Yttrium Aluminium Garnet)螢光體，且該光致發光螢光體之主發光波長較該LED晶片之主峰值為長’並將源自該L E D晶片的光與源自該光致發光螢光體的光予以混合後再釋放出者。 15. 如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該光致發光瑩光體係包含有由一般式 :Ce[其中 OSbSl]所示鈽所致活的鋁石榴石系螢光體。 16. 如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係一般"式以（RenSn^h (AliiGashC^/Ce表示的螢光體，惟，OgrCl， OSsSl，而Re係自Y、Gd中所選出的至少一種。 17. 如申請專利範圍第16項之發光二極體，其中該光致 •發光螢光體係一般式以（YimGdpCejmrh (及11_/&3)3012來表示者，惟，QgpSO.8、0.003 ScjSO.2、0.0003SrS0.08、OSsSl。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} I- ' I---r---訂---------線,". 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -60- 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 is.如申請專利範圍第w項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係包含有一含Y與A1，且由其組成之二個以上互異的組成，並由姉致活的鋁石權石系螢光體。。 19.如申睛專利範圍第16項之發光二極體，其中該光致發光螢光體含有一般式分別以 (R^iSm^UinGasho^Ce來表示而互異的二個以上螢光體’惟OSrCl，〇Ss$l，而Re係自Y、Gd中所選出的至少一種。 2 0.如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該光致發光螢光體含有一般式以YjAlhsGaJsO^Ce來表示的第1螢光體與一般式以Re3Als〇i2:Ce來表示的第2螢光體，惟，ossgi，而係自Y、Gd、 L· a中所選出的至少一種。 *y 21.如申請專利範圍第18項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係包含有分別以釓來置換該鋁石榴石系螢光體中之釔的一部份的第1螢光體與第2螢光體’且於該第1與第2螢光體之鋁石榴石系螢光體中，釓的置換量係互異。 22.如申請專利 14項之發光二極體，其中該LED 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -I----lc^-----r---訂---------線：ίν ------------------------ -61 - A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍晶片之發光光譜其主峰值在42 Onm至49 Onm範圍内’且該光斡發光螢光體之主發光波長較該LED晶片的主峰值長，且該LED晶片與該光致發光螢光體之混色為白色系者。 -----------7^^-----r---訂---------線 „ - * .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -62- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍出的至少一種。 2 1 ·如申請專利範圍第1 8項之發光二極體，其中該光致發光螢光體係包含有分別以釓來置換該鋁石榴石系螢光體中之釔的一部份的第1螢光體與第2螢光體，且於該第1與第2螢光體之鋁石榴石系螢光體中，釓的置換量係互異。 22. 如申請專利範圍第14項之發光二極體，其中該LED晶片之發光光譜其主峰值在400nm至530nm範圍内，且該光致發光螢光體之主發光波長較該LED晶片的主锋值長。 23. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中將該發光元件之發光光譜之主峰值設定於400nm至530nm的範園内’且藉由將該光致發光螢光體之主發光波波設定成較該發光元件之主峰值長使其可發白色光。 - (請先閲讀背面之注意事項#填寫本頁) 訂------ ........ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 62 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）