CN102376832A

CN102376832A - 白光发光二极管

Info

Publication number: CN102376832A
Application number: CN2010102493912A
Authority: CN
Inventors: 孙宗鼎; 庄世岱
Original assignee: Edison Opto Corp
Current assignee: Edison Opto Corp
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2012-03-14

Abstract

一种白光发光二极管，包含一发光二极管芯片，其包含一第一发光区间及一第二发光区间，并分别导通有至少二电流，其中该发光二极管芯片发出一蓝光；一第一波长转换层设置于该第一发光区间上，该第一波长转换层受蓝光激发后产生一第一转换光线，该第一转换光线并与蓝光混光成一暖白光线；一第二波长转换层设置于该第二发光区间上，该第二波长转换层受蓝光激发后产生一第二转换光线，该第二转换光线并与蓝光混光成一冷白光线；借由控制该些电流的电流量，以调整各该发光区间的发光强度，并达到白光发光二极管色温的调整。

Description

白光发光二极管

技术领域

本发明涉及一种白光发光二极管，尤其涉及一种具有不同色温以达到调光功能的白光发光二极管。

背景技术

发光二极管(Light Emitted Diode，LED)为一种半导体组件，主要通过半导体化合物将电能转换为光能，达到发光的效果，因此具有寿命长、稳定性高及耗电量小等特性。初期主要作为指示灯、交通号志或招牌广告牌用灯，随着白光发光二极管的出现，开始被应用于照明设备。

传统白光发光二极管的制作方式是于蓝光发光二极管芯片上涂布黄色的钇铝石榴石系(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)荧光粉，当该黄色荧光粉被蓝光激发后，其所产生的黄光与原先用于激发的蓝光进行混光而产生白光。

然而，由于蓝光发光二极管芯片与该黄色荧光粉所制作的白光发光二极管，蓝光占光谱的大部分，因此会有色温偏高与混光不均匀的现象。

另外，亦有部分厂商将上述的白光发光二极管搭配红光发光二极管或绿光发光二极管进行混光，形成一光源模块，以中和该白光发光二极管色温偏高的问题。但由于个别颜色的发光二极管分别由不同的材料制成，其驱动电压也有所差异，造成电路设计上的困难度提高；且个别颜色的发光二极管的温度特性与寿命并不相同，使得不同光源模块的光色与使用周期亦有所差异，造成使用上的不便。

发明内容

鉴于现有技术所述，为解决传统白光发光二极管色温偏高、混光不均匀及使用上便利度不佳等问题，本发明的一目的，在于提供一种可同时产生不同色温的白光，并混合该些白光以调整色温的白光发光二极管。

为达到上述目的，本发明提供一种白光发光二极管，包含一发光二极管芯片、一第一波长转换层及一第二波长转换层。

该发光二极管芯片包含一第一发光区间及一第二发光区间，该第一发光区间与该第二发光区间分别导通有至少二电流，该发光二极管芯片发出一蓝光。

该第一波长转换层设置于该第一发光区间上，该第一波长转换层受蓝光激发后产生一第一转换光线，该第一转换光线并与蓝光混光成一暖白光线。

该第二波长转换层设置于该第二发光区间上，该第二波长转换层受蓝光激发后产生一第二转换光线，该第二转换光线并与蓝光混光成一冷白光线；借由控制该些电流的电流量，以调整各该发光区间的发光强度，并达到白光发光二极管色温的调整。

本发明的功效在于，本发明的白光发光二极管将一发光二极管芯片区分成至少二区间，并于不同的区间涂布有相异的波长转换层，使得该些区间同时产生不同色温的白光，再通过混合该些不同色温的白光，达到白光发光二极管色温的调整。其整体制备过程简便，且有效地解决因使用不同光色的发光二极管调整色温所造成的发光二极管使用寿命不等及驱动电压不同造成电路设计繁复的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例的白光发光二极管的俯视图；

图2为本发明第一实施例的白光发光二极管的剖视图；

图3为本发明的发光二极管芯片的电极连接方式的俯视图；

图4为本发明的发光二极管芯片的电极连接方式的剖视图；

图5为本发明第二实施例的白光发光二极管的俯视图；及

图6为一色温坐标图。

其中，附图标记

1 白光发光二极管

10 蓝色发光二极管芯片

12 第一发光区间

14 第二发光区间

100 发光单元

102 导电单元

20 第一波长转换层

30 第二波长转换层

Lc 暖白光线

Lw 冷白光线

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

配合参阅图1与图2，分别为本发明第一实施例的白光发光二极管的俯视图与剖视图。该白光发光二极管1包含有一蓝光发光二极管芯片10、一第一波长转换层20、一第二波长转换层30。

该蓝光发光二极管芯片10发出一蓝光，该蓝光发光二极管芯片10包含一第一发光区间12及一第二发光区间14，且该第一发光区间12导通有一第一电流I₁，该第二发光区间14导通有一第二电流I₂。于本实施例中，该蓝光发光二极管芯片10包含十六个呈矩阵式排列的发光单元100，该第一发光区间12及该第二发光区间14则分别包含八个串联连接的发光单元100，但于实际使用上，并不以此为限。

配合参阅图3与图4，为本发明的白光发光二极管的电极连接方式的俯视图与剖视图。该第一发光区间12与该第二发光区间14分别包含多个发光单元100，各该发光单元100间是利用导电单元102串联连接，该串联连接方式是将多个发光单元100的正极对负极连接成串，使通过该些发光单元100的电流皆相等。

复参阅图1与图2，该第一波长转换层20设置于该第一发光区间12，该第一波长转换层20包含黄色光致发光荧光粉与红色光致发光荧光粉，可吸收短波长的蓝光而发出较长波长的光。当该第一发光区间12导通有该第一电流I₁时，设置于该第一发光区间12的第一波长转换层20受蓝光激发后产生一第一转换光线L1，并且该第一转换光线L1与蓝光混光成一暖白光线Lw，其中该暖白光线是指在2670K至3800K的色温范围。

该第二波长转换层30设置于该第二发光区间14，该第二波长转换层30包含黄色光致发光荧光粉。当该第二发光区间14导通有该第二电流I₂时，设置于该第二发光区间14的第二波长转换层30受蓝光激发后产生一第二转换光线L2，并且该第二转换光线L2与蓝光混光成一冷白光线Lc，其中该冷白光线是指在5000K至10000K的色温范围。

当该第一发光区间12与该第二发光区间14分别同时导通有第一电流I₁与第二电流I₂时，该第一发光区间12与该第二发光区间14间产生一混合该暖白光线Lw与该冷白光线Lc的中性白光线，其中该中性白光线是指在3800K至5000K的色温范围。

并且，当该第一发光区间12的发光单元100的数目等于该第二发光区间14的发光单元100的数目时，通过控制流经该第一发光区间12与该第二发光区间14的该第一电流I₁与该第二电流I₂的电流量的大小也可达到控制该白光发光二极管1的色温的功能，其中该电流量的大小正比于该发光区间所发出光线的光强度的大小。当第一电流I₁的电流量等于第二电流I₂的电流量时，暖白光线Lw的光强度与该冷白光线Lc的光强度相等，该白光发光二极管1发出一中性白光线；当该第一电流I₁大于该第二电流I₂时，该暖白光线Lw的光强度大于该冷白光线Lc的光强度，该白光发光二极管1发出一偏暖白的中性白光线，或者当该第二电流I₂为零时，该白光发光二极管1发出一暖白光线；当该第一电流I₁小于该第二电流I₂时，该暖白光线Lw的光强度小于该冷白光线Lc的光强度，该白光发光二极管1发出一偏冷白的中性白光线，或者当该第一电流I₁为零时，该白光发光二极管1发出一冷白光线。

配合参阅图5，为本发明第二实施例的白光发光二极管的俯视图。本实施例的白光发光二极管与上述实施例的白光发光二极管最大的差别在于该蓝光发光二极管芯片10的发光区间12的分布方式。本实施例中的蓝光发光二极管芯片10的第一发光区间12与该第二发光区间14呈交错的设置，并于对应该第一发光区间12与该第二发光区间14设置该第一波长转换层20与该第二波长转换层30。当该第一发光区间12与该第二发光区间分别导通有该第一电流I₁与第二电流I₂时，该第一发光区间12与该第二发光区间14将对应产生该暖白光线Lw与冷白光线Lc，且该第一发光区间12与该第二发光区间14所产生的该暖白光线Lw与冷白光线Lc光线经混合后产生中性白光线。特别的是，由于第一发光区间12与该第二发光区间14呈交错设置，致使混合后的中性白光线的均匀度大幅提升。

配合参阅图6，为一色温坐标图。该色温坐标图分别色温6000K、色温4000K与色温3000K的位置做标示，其中色温6000K为冷白光线，色温4000K为中性白光线，色温3000K为暖白光线。

下列表格为本发明的白光发光二极管的测量数据，于本实施例中，该白光发光二极管包含六个呈矩阵排列的发光单元，该第一发光区间及该第二发光区间分别包含三个串联连接的发光单元100，其中该第一发光区间及该第二发光区间分别流经第一电流及第二电流，且第一电流的电流量等于第二电流的电流量，以分别针对六个可发出不同色温的发光单元进行测量。其中编号1至6是针对上述六个发光单元进行色温的测量。表中编号1、2、3的发光单元的X、Y坐标分别为(0.3263，0.3397)、(0.3266，0.3394)、(0.3263，0.3398)，其坐标位置分别对应色温6021K、5980K、6051K，供发出冷白光线。表中编号4、5、6的发光单元的X、Y坐标分别为(0.4404，0.4160)、(0.4410，0.4150)、(0.4422，0.4162)，其坐标位置分别对应色温3012K、2990K、2982K，供发出暖白光线。表中编号7为组合六个不同色温的发光单元所组成的白光发光二极管的混光测量数据，该混光后的白光发光二极管的于色温坐标的位置为(0.3752，0.3733)，该位置的对应色温为4108K，供发出一中性白光线。

编号	X轴坐标位置	Y轴坐标位置	色温(K)
				1	0.3263	0.3397	6021
2	0.3266	0.3394	5980
				3	0.3263	0.3398	6051
4	0.4404	0.4160	3012
				5	0.4410	0.4150	2990
6	0.4422	0.4162	2982
				7	0.3752	0.3733	4108

综合以上所述，本发明的白光发光二极管将一蓝光发光二极管芯片区分成至少二区间，并于不同的区间涂布相异的波长转换层，使得该些区间通过至少二电流，利用该些电流的电流大小，选择性导通该些区间，以同时产生不同色温的白光，再通过混合该些不同色温的白光，达到白光发光二极管色温的调整，以增加其调光性。本发明整体制备过程简便，且有效地解决因使用不同光色的发光二极管调整色温所造成的发光二极管使用寿命不等及驱动电压不同造成电路设计繁复的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种白光发光二极管，其特征在于，包含：

一发光二极管芯片，其包含一第一发光区间及一第二发光区间，该第一发光区间与该第二发光区间分别导通有至少二电流，其中该发光二极管芯片发出一蓝光；

一第一波长转换层，设置于该第一发光区间上，该第一波长转换层受蓝光激发后产生一第一转换光线，该第一转换光线并与蓝光混光成一暖白光线；及

一第二波长转换层，设置于该第二发光区间上，该第二波长转换层受蓝光激发后产生一第二转换光线，该第二转换光线并与蓝光混光成一冷白光线，其中，借由控制该些电流的电流量，以调整各该发光区间的发光强度，并达到白光发光二极管色温的调整。

2.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，该些电流包含有一第一电流与一第二电流。

3.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，该第一波长转换层包含有黄色光致发光荧光粉与红色光致发光荧光粉。

4.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，该第二波长转换层包含有黄色光致发光荧光粉。

5.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，该第一发光区间及该第二发光区间分别包含多个发光单元。

6.根据权利要求5所述的白光发光二极管，其特征在于，该第一发光区间及该第二发光区间包含的发光单元数目相同。

7.根据权利要求6所述的白光发光二极管，其特征在于，该第一电流等于该第二电流，且该白光发光二极管发出中性白光线。

8.根据权利要求3所述的白光发光二极管，其特征在于，各该发光单元为串联连接。

9.根据权利要求3所述的白光发光二极管，其特征在于，该些发光单元呈阵列排列。

10.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，该些发光单元呈交错设置。