TWI397192B - 白色發光二極體 - Google Patents
白色發光二極體 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI397192B TWI397192B TW096128755A TW96128755A TWI397192B TW I397192 B TWI397192 B TW I397192B TW 096128755 A TW096128755 A TW 096128755A TW 96128755 A TW96128755 A TW 96128755A TW I397192 B TWI397192 B TW I397192B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wavelength light
- light
- wavelength
- optical film
- emitting diode
- Prior art date
Links
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 29
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 12
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/08—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本發明係關於一種白色發光二極體，尤指一種具有量子井結構之白色發光二極體。
為了達到節能的目的，以白色發光二極體取代白熾燈泡等傳統光源已成為現今之主流。請參考第4圖，其係有關習知技術白色發光二極體原理之示意圖。製作習知白色發光二極體之技術大致上可分為下列幾類：1.雙色光源，如圖中之4(a)之(1)、(2)、(3)，例如：(1)以藍色、黃色發光元件，混合產生白光。(2)以藍色發光元件激發黃色螢光粉，混合產生白光。(3)以一藍、黃色雙波長發光元件，混合產生白光。
2.三色光源，如圖中之4(b)之(1)、(2)、(3)，例如：(1)以紅色、藍色、綠色發光元件，混合產生白光。(2)以紅色、藍色發光元件，藍光激發绿色螢光粉，混合產生白光。(3)以紫外光激發紅、藍、綠三色螢光粉，混合產生白光。
3.四色光源，如圖中之4(c)之(1)、(2)、(3)，例如：(1)以紅色、藍色、綠色、墨綠色發光元件，混合產生白光。(2)以紅色、藍色、墨綠色發光元件，藍光激發绿色螢光粉，混合產生白光，或者，以數量更多的多重光源，混合產生白光。
以雙色光源的方法具有構造較簡單、發光效能高等優點，但有色域範圍較小的缺點。三色光源的方法中以(3)以紫外光激發紅、藍、綠三色螢光粉之方法雖具有色溫較穩定、色域範圍較大的優點，但有漏光以及黃化現象的缺點。三色光源的方法中以(1)、(2)以及三色光源甚至多重光源的方法雖具有色域範圍較大、色溫可調的優點，但有控制電路複雜、因溫度、老化產生色偏的缺點。
本發明之目的之一在於提供一種白色發光二極體，不僅具有色域範圍大、可調色溫，同時亦具有構造簡單，發光效能高之特性。
為達成本發明之前述目的，本發明白色發光二極體包含一雙波長發光元件以及一光學薄膜。雙波長發光元件產生第一波長光以及第二波長光。光學薄膜之設置於雙波長發光元件之上，至少接收第一波長光以及第二波長光之一，以產生第三波長光，光學薄膜具有量子井結構以及複數個穿透窗，使第一波長光、第二波長光穿透此些穿透窗。本發明可利用光學薄膜上穿透窗與量子井結構之面積比例，用以調整第一波長光、第二波長光以及第三波長光之流明比例，混合成不同色溫之白光。本發明之第一波長可為藍光，第二波長光可為綠光。透過量子井結構薄膜所產生之第三波長光則為紅光。前述第一、第二以及第三波長光流明比例較佳為滿足下列方程式：第一波長光：第二波長光：第三波長光＝1：y：x；
本發明同時亦提供製作白色發光二極體之方法，包含下列步驟：提供一雙波長發光元件，該雙波長發光元件產生第一波長光以及第二波長光；於雙波長發光元件之上設置一光學薄膜，至少接收第一波長光以及第二波長光之一，產生第三波長光，第一波長光、第二波長光以及第三波長光混合成白光。
請參考第1圖，其係本發明白色發光二極體之第一實施例發光原理之示意圖。本發明之白色發光二極體包含一雙波長發光元件100以及一光學薄膜200。雙波長發光元件100具有一第一電極110以及一第二電極130，利用激發的方式產生第一波長光以及第二波長光。於此實施例中雙波長發光元件100為一藍色、綠色之雙波長發光元件，產生之第一波長光為藍光，第二波長光為綠光。光學薄膜200為一具有紅光量子井結構之薄膜(Red Quantum Well Thin Film)，係設置於雙波長發光元件100之上方，光學薄膜200亦具有複數個穿透窗，能讓第一波長光以及第二波長光直接穿透，而光學薄膜200具有紅光量子井結構的部分則用以接收第一波長光或第二波長光，激發產生第三波長光，亦即紅光。本發明可預先決定選用之光學薄膜200的穿透窗與量子井結構所佔面積之比例，調整第一波長光、第二波長光與第三波長光間之流明比例。是以，能調整第一波長光、第二波長光以及第三波長光之流明比例，以混合成不同色溫之白光。前述三色光之流明比例可視所應用之產品需求，調整之。而經由本發明者之研究經驗，第一、第二以及第三波長光流明比例較佳為滿足下列方程式：第一波長光：第二波長光：第三波長光＝1：y：x；
再者，第一波長光之波長範圍以450nm至460nm為較佳。第二波長光之波長範圍以520nm至540nm為較佳。第三波長光之波長範圍以620nm至630nm為較佳。
請參考第2圖，其係本發明白色發光二極體之第二實施例發光原理之示意圖。本發明之白色發光二極體包含雙波長發光元件100以及光學薄膜200。雙波長發光元件100具有第一電極110透過第一激發區120，於其上方之第一區域產生第一波長光。雙波長發光元件100具有第二電極130透過第二激發區140，於其上方之第二區域產生第二波長光。於此實施例中雙波長發光元件100為一藍色、綠色之雙波長發光元件，產生之第一波長光為藍光，第二波長光為綠光。光學薄膜200為一具有紅光量子井結構之薄膜(Red Quantum Well Thin Film)，係設置於第二電極130之上方，其設置範圍則如圖中所示至少涵蓋第二區域，光學薄膜200亦具有複數個穿透窗，能讓第二波長光直接穿透，而光學薄膜200具有紅光量子井結構的部分則用以接收第二波長光，激發產生第三波長光，亦即紅光。
並且，本發明可預先決定選用之光學薄膜200的穿透窗與量子井結構所佔面積之比例，調整第二波長光與第三波長光間之流明比例。是以，能調整第一波長光、第二波長光以及第三波長光之流明比例，以混合成不同色溫之白光。前述三色光之流明比例可視所應用之產品需求，調整之。而經由本發明者之研究經驗，第一、第二以及第三波長光流明比例較佳為滿足下列方程式：第一波長光：第二波長光：第三波長光＝1：y：x；
請參考第3圖，係本發明封裝白色發光二極體的雙波長發光元件100以及光學薄膜200之簡單示意圖。於進行本發明之白色發光二極體之封裝時，僅需以一封裝元件300對雙波長發光元件100進行封裝，再將具有量子井結構、穿透窗之光學薄膜200設置於雙波長發光元件100上方，即完成本發明之白色發光二極體之製造，且於封裝前即預先決定所使用之光學薄膜200的穿透窗與量子井結構的範圍。是以，本發明之白色發光二極體不僅具有雙色光源構造簡單，控制電路單純，發光效能高之優點，同時亦具有三色光源色域範圍大、可調色溫之特性。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．雙波長發光元件
110．．．第一電極
120．．．第一激發區
130．．．第二電極
140．．．第二激發區
200．．．光學薄膜
300．．．封裝元件
第1圖係本發明白色發光二極體之第一實施例發光原理之示意圖。
第2圖係本發明白色發光二極體之第二實施例發光原理之示意圖。
第3圖係本發明封裝白色發光二極體的雙波長發光元件以及光學薄膜之簡單示意圖。
第4(a)、4(b)以及4(c)圖各別之(1)、(2)、(3)係有關習知技術白色發光二極體原理之示意圖。
100．．．雙波長發光元件
110．．．第一電極
120．．．第二電極
200．．．光學薄膜
Claims (6)
- 一種發光二極體，包括：一雙波長發光元件，用以產生第一波長光及第二波長光；一光學薄膜，設置於該雙波長發光元件之上，該光學薄膜係具有複數個穿透窗，使該第一波長光及該第二波長光穿透該些穿透窗，且該光學薄膜至少接收該第一波長光以及該第二波長光之一，產生第三波長光，使該第一波長光、該第二波長光及該第三波長光混合成一單色光，其中該光學薄膜係為一具有量子井結構之薄膜，該第一波長光、該第二波長光與該第三波長光之流明比例係由該些穿透窗與該量子井結構之面積比例所決定，該第一波長光、該第二波長光及該第三波長光之流明比例係可調整，以混合成不同色溫之白光，該流明比例滿足下列方程式：第一波長光：第二波長光：第三波長光=1：y：x；且y1.67x+4.8。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該第一波長光為波長約450nm至460nm之藍光。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該第二波長光為波長約520nm至540nm之綠光。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該第三波長光為波長約620nm至630nm之紅光。
- 一種液晶顯示背光模組，使用如申請專利範圍第1項所述之發光二極體做為背光光源。
- 一種製作發光二極體之方法，包含下列步驟：提供一雙波長發光元件，該雙波長發光元件產生第一波長光及第二波長光；於該雙波長發光元件之上設置一光學薄膜，該光學薄膜係具有複數個穿 透窗，使該第一波長光及該第二波長光穿透該些穿透窗，且該光學薄膜至少接收該第一波長光以及該第二波長光之一，產生第三波長光，該第一波長光、該第二波長光以及該第三波長光混合成單色光，其中該光學薄膜係為一具有量子井結構之薄膜，該第一波長光、該第二波長光與該第三波長光之流明比例係由該些穿透窗與該量子井結構之面積比例所決定，且另包含調整該第一波長光、該第二波長光及該第三波長光之流明比例，以混合成不同色溫之白光，該流明比例滿足下列方程式：第一波長光：第二波長光：第三波長光=1：y：x；且y1.67x+4.8。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW096128755A TWI397192B (zh) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 白色發光二極體 |
| US12/022,559 US7872409B2 (en) | 2007-08-03 | 2008-01-30 | White light LED |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW096128755A TWI397192B (zh) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 白色發光二極體 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200908368A TW200908368A (en) | 2009-02-16 |
| TWI397192B true TWI397192B (zh) | 2013-05-21 |
Family
ID=40337445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW096128755A TWI397192B (zh) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 白色發光二極體 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7872409B2 (zh) |
| TW (1) | TWI397192B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3019380B1 (fr) * | 2014-04-01 | 2017-09-01 | Centre Nat Rech Scient | Pixel semiconducteur, matrice de tels pixels, structure semiconductrice pour la realisation de tels pixels et leurs procedes de fabrication |
| EP3026707B1 (en) * | 2014-11-25 | 2020-01-08 | Alcatel Lucent | Method for manufacturing a light emitting device comprising at least one color micro-light emitting diode with high luminance |
| CN110212064B (zh) | 2018-02-28 | 2020-10-09 | 华为技术有限公司 | 一种发光二极管芯片及其制备方法 |
| CN110995992B (zh) * | 2019-12-04 | 2021-04-06 | 深圳传音控股股份有限公司 | 补光装置、补光装置的控制方法及计算机存储介质 |
| WO2021134510A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种复合型双波长led芯片及其制作方法 |
| JP2022163951A (ja) * | 2021-04-15 | 2022-10-27 | 聯嘉光電股▲ふん▼有限公司 | 三原色スペクトルで発光できるフリップチップ型発光ダイオード構造及び製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI243489B (en) * | 2004-04-14 | 2005-11-11 | Genesis Photonics Inc | Single chip light emitting diode with red, blue and green three wavelength light emitting spectra |
| TWI245440B (en) * | 2004-12-30 | 2005-12-11 | Ind Tech Res Inst | Light emitting diode |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201681A (ja) | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Masayoshi Umeno | 二波長発光型発光ダイオ−ド |
| JPS63299382A (ja) | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Sharp Corp | ２波長ＧａＡｌＡｓ発光ダイオ−ド |
| JPH0737492A (ja) | 1993-07-21 | 1995-02-07 | Dainippon Printing Co Ltd | アパーチャーグリルの製造方法 |
| FR2726126A1 (fr) | 1994-10-24 | 1996-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Procede de fabrication de dispositifs a diodes electroluminescentes a lumiere visible |
| US5966393A (en) | 1996-12-13 | 1999-10-12 | The Regents Of The University Of California | Hybrid light-emitting sources for efficient and cost effective white lighting and for full-color applications |
| US5898185A (en) | 1997-01-24 | 1999-04-27 | International Business Machines Corporation | Hybrid organic-inorganic semiconductor light emitting diodes |
| US5813752A (en) | 1997-05-27 | 1998-09-29 | Philips Electronics North America Corporation | UV/blue LED-phosphor device with short wave pass, long wave pass band pass and peroit filters |
| JPH11135838A (ja) | 1997-10-20 | 1999-05-21 | Ind Technol Res Inst | 白色発光ダイオード及びその製造方法 |
| US5952681A (en) | 1997-11-24 | 1999-09-14 | Chen; Hsing | Light emitting diode emitting red, green and blue light |
| JP2004273798A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光デバイス |
| JP5081370B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2012-11-28 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| US7045375B1 (en) | 2005-01-14 | 2006-05-16 | Au Optronics Corporation | White light emitting device and method of making same |
| TWI260799B (en) | 2005-05-06 | 2006-08-21 | Harvatek Corp | Multi-wavelength white light light-emitting diode |
| CN100389496C (zh) | 2005-11-04 | 2008-05-21 | 友达光电股份有限公司 | 白光发光元件及其制造方法 |
| US7213940B1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-05-08 | Led Lighting Fixtures, Inc. | Lighting device and lighting method |
| DE102006025964A1 (de) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Mehrfachquantentopfstruktur, strahlungsemittierender Halbleiterkörper und strahlungsemittierendes Bauelement |
| US20090001389A1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-01 | Motorola, Inc. | Hybrid vertical cavity of multiple wavelength leds |
-
2007
- 2007-08-03 TW TW096128755A patent/TWI397192B/zh active
-
2008
- 2008-01-30 US US12/022,559 patent/US7872409B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI243489B (en) * | 2004-04-14 | 2005-11-11 | Genesis Photonics Inc | Single chip light emitting diode with red, blue and green three wavelength light emitting spectra |
| TWI245440B (en) * | 2004-12-30 | 2005-12-11 | Ind Tech Res Inst | Light emitting diode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090033204A1 (en) | 2009-02-05 |
| US7872409B2 (en) | 2011-01-18 |
| TW200908368A (en) | 2009-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7005667B2 (en) | Broad-spectrum A1(1-x-y)InyGaxN light emitting diodes and solid state white light emitting devices | |
| TWI422920B (zh) | Ｌｅｄ背光模組 | |
| TWI338957B (en) | Light-emitting device with open-loop control and manufacturing method thereof | |
| US20140197432A1 (en) | Multicolor light emitting diodes | |
| JP5799212B2 (ja) | 発光モジュール、バックライト装置および表示装置 | |
| US20110211336A1 (en) | Light emitting device, and illumination light source, display unit and electronic apparatus including the light emitting device | |
| US10797205B2 (en) | Liquid crystal display device and quantum dot LED | |
| CN105202483A (zh) | 背光模组及显示设备 | |
| TWI397192B (zh) | 白色發光二極體 | |
| JP2010225842A (ja) | 液晶ディスプレイのバックライト用光源、液晶ディスプレイのバックライト及び液晶ディスプレイ | |
| US11588077B2 (en) | Display with quantum dot or quantum platelet converter | |
| TWI509844B (zh) | Applied to the backlight of the LED light-emitting structure | |
| JP2010050438A (ja) | 白色発光ダイオード | |
| TW201426114A (zh) | 液晶顯示器 | |
| KR20150135935A (ko) | 표시 장치 | |
| US20230156883A1 (en) | Melanopic light system using cyan pumped white leds | |
| TW201508223A (zh) | 發光裝置 | |
| JP2009036989A (ja) | 面発光表示装置 | |
| CN101294664A (zh) | 高色温发光二极管光源***及其制造方法 | |
| TWI544255B (zh) | 顯示裝置及使用其之顯示方法 | |
| TWI580004B (zh) | 平面顯示裝置及應用於其上之背光產生方法 | |
| JP3118485U (ja) | 白色光発光装置 | |
| EP3999908B1 (en) | Laser phosphor based light source with improved brightness | |
| KR101616193B1 (ko) | 혼합광 생성장치 | |
| WO2019024362A1 (zh) | 一种光源 |