專利名稱：粉紅光發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，尤其是指一種粉紅光發(fā)光二極管。
傳統(tǒng)發(fā)光二極管的制作方法，皆由化學(xué)元素周期表上III-VA族，或由II-VIA族元素混合所形成的化合物半導(dǎo)體所構(gòu)成；以往由不同的化合物材料成長(zhǎng)磊晶時(shí)，可由不同材料的能隙改變獲得不同范圍的顏色，如現(xiàn)今GaN材料(氮化鎵)可由AlN與InN混合成份比例磊晶獲得紫外光、紫光、藍(lán)光、綠光、黃光的范圍，但想要由半導(dǎo)體晶粒直接產(chǎn)生混合光，如白光、粉紅光等，則需以多顆發(fā)光二極管晶粒方式才可能達(dá)成。
另一種方式是采用單顆發(fā)光二極管晶粒以產(chǎn)生混色光，此方法以螢光材料作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的方式制成，其主要技術(shù)是在發(fā)光二極管晶粒表面覆蓋一層螢光粉層，由較短波長(zhǎng)發(fā)光晶粒產(chǎn)生的光(如藍(lán)光、UV光)激發(fā)螢光粉層，使其產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光波，再由此光波與原來發(fā)光晶粒所發(fā)出光的顏色混合，以產(chǎn)生混合光(如白光)。
現(xiàn)今最普遍的混合光就是白光，白光發(fā)光二極管主流以藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒加YAG黃色螢光粉的方式，其是以藍(lán)色光激發(fā)YAG黃色螢光粉產(chǎn)成黃色光，再與原來藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒所發(fā)的藍(lán)光混合，以黃、藍(lán)互補(bǔ)的方式，產(chǎn)生白色光，其主要生產(chǎn)者為日本日亞化學(xué)公司，其臺(tái)灣專利公告號(hào)為383508號(hào)、美國(guó)專利US5998925。
螢光粉應(yīng)用于發(fā)光二極管上，除了使用藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒外，亦可使用紫外光發(fā)光二極管晶粒(波長(zhǎng)360-390nm)，添加紅、藍(lán)、綠螢光粉產(chǎn)生各色光或白光，如臺(tái)灣專利新型第157331號(hào)、美國(guó)專利US5952681。另外亦可以紫光發(fā)光二極管晶粒(波長(zhǎng)390-410nm)加紅、藍(lán)、綠螢光粉產(chǎn)生各色光或白光，如本發(fā)明人臺(tái)灣專利申請(qǐng)案號(hào)090133508。
在混色光的制作上，若采用日亞化學(xué)公司專利的方式，以藍(lán)光晶粒激發(fā)黃色螢光粉，則無論如何調(diào)整藍(lán)光與黃光的比例，都無法制作成粉紅光的發(fā)光二極管，只能做出偏黃或偏藍(lán)的白光發(fā)光二極管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種粉紅光發(fā)光二極管，能夠產(chǎn)生紅色波長(zhǎng)光。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的粉紅光發(fā)光二極管一種粉紅光發(fā)光二極管，包含一藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒；一黃色螢光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出黃色波長(zhǎng)光的螢光材料；一紅色螢光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出紅色波長(zhǎng)光的螢光材料；在藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒上覆蓋上一層螢光粉，此螢光粉是由黃色螢光粉與紅色螢光粉所配制混合而成，使得黃色螢光粉與紅色螢光粉吸收藍(lán)光后，分別發(fā)出黃色波長(zhǎng)與紅色波長(zhǎng)光，此藍(lán)光、黃光、紅光混合后即可產(chǎn)生色度座標(biāo)位于粉紅光區(qū)域的發(fā)光二極管，發(fā)出粉紅光。
本發(fā)明人曾以紫外光、紫光等發(fā)光二極管晶粒當(dāng)作激發(fā)光源，皆可激發(fā)不同的螢光粉產(chǎn)生粉紅光，由于紫外光及紫光在發(fā)光二極管晶粒壽命或封裝膠體問題上尚有待改善，故也積極從事研發(fā)藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒及可被藍(lán)光激發(fā)的螢光粉，后獲得綠色與紅色螢光粉，不但可制作白光發(fā)光二極管也可制作粉紅光發(fā)光二極管，但目前綠色螢光粉制作成本偏高，故采用較普遍的YAG黃色螢光粉加上本發(fā)明紅色螢光粉來產(chǎn)生粉紅光發(fā)光二極管。
發(fā)明所述的粉紅光發(fā)光二極管，其中藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒發(fā)射波長(zhǎng)范圍為425-455nm。
本發(fā)明所述的粉紅光發(fā)光二極管，其沖藍(lán)光發(fā)光二極管晶?？蔀镮II、V族或II、IV族發(fā)光材料，如GaN、SiC、ZnSe等材料。
過去有人使用過硫化物作螢光粉，如ZnS等，但硫化物壽命與穩(wěn)定性不佳，今本發(fā)明所添加的螢光粉，因?yàn)榻允茄趸?，所以不但穩(wěn)定性高且制作成本低，今本發(fā)明中所使用的黃色螢光粉為Y3Al5O12:Ce或(YGd)3Al5O12:Ce紅色螢光粉為6MgO·As2O5:Mn4+(Mg6As2O11:Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+本發(fā)明所述的粉紅光發(fā)光二極管，其中螢光粉置于發(fā)光二極管晶粒上的方法是點(diǎn)膠、網(wǎng)印、模鑄成型、化學(xué)成長(zhǎng)法、涂布法等其他方式。
本發(fā)明所述的粉紅光發(fā)光二極管，其中本發(fā)明所產(chǎn)生的光顏色，位于CIE色度座標(biāo)上分布為(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四點(diǎn)所構(gòu)成的區(qū)塊。
綜合以上所述，本發(fā)明創(chuàng)新利用藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒，激發(fā)黃色螢光粉與紅色螢光粉產(chǎn)生粉紅光發(fā)光二極管；本發(fā)明所得到的混合光源雖無法產(chǎn)生白光發(fā)光二極管，但產(chǎn)生的粉紅光發(fā)光二極管，實(shí)為本發(fā)明獨(dú)到之處，又因螢光粉為氧化物，使得發(fā)光二極管壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、價(jià)格便宜，另外，粉紅光發(fā)光二極管色澤柔和且屬于暖色系列，若用于室內(nèi)布置則可提供更舒適的燈光效果，并且由于粉紅光色彩新穎，可以應(yīng)用于消費(fèi)型商品，如手機(jī)、PDA、乃至于玩具、飾品等諸多方面。


圖1為傳統(tǒng)白光發(fā)光二極管Lamp型(燈型)封裝結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明粉紅光發(fā)光二極管以傳統(tǒng)白光發(fā)光二極管Lamp型(燈型)封裝方式結(jié)構(gòu)圖；圖3為日本日亞化學(xué)公司以藍(lán)光激發(fā)YAG黃色螢光粉CIE色座標(biāo)示意圖；圖4為本發(fā)明粉紅光發(fā)光二極管光色落于CIE色座標(biāo)示意圖。
具體實(shí)施例方式
例舉本發(fā)明的實(shí)施例配合圖示說明如下敬請(qǐng)參閱圖1，其封裝結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)Lamp(燈型)白光發(fā)光二極管的制作方式，本發(fā)明不同的地方在于制作粉紅光發(fā)光二極管而非白光發(fā)光二極管，在螢光材料方面，本發(fā)明在藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒1上經(jīng)由固晶打線等程序固置于燈型支架3后，于藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒1上覆蓋一層黃色與紅色混合螢光膠體2，最后以封裝膠體5封裝成型，即完成粉紅光燈型發(fā)光二極管，如圖2所示。
以上制作原理是利用藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒1所發(fā)出的藍(lán)光，激發(fā)黃色與紅色混合螢光膠體2，使得黃色與紅色螢光粉分別激發(fā)出黃色波長(zhǎng)光與紅色波長(zhǎng)光，由適當(dāng)比例的藍(lán)光、黃光、紅光所混合成的顏色可落于CIE色座標(biāo)上粉紅光區(qū)塊位置，此區(qū)塊為傳統(tǒng)白光(藍(lán)光晶粒加YAG黃色螢光粉)無法制作之處，于CIE座標(biāo)上可涵蓋(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四點(diǎn)所形成的區(qū)塊，如圖4所示。
敬請(qǐng)參閱圖3，圖3為公知藍(lán)光發(fā)光二極管加YAG螢光粉在CIE座標(biāo)上可形成白光示意圖，為日亞化學(xué)公司專利(臺(tái)灣申請(qǐng)案號(hào)091112585)，左邊線段為所使用的藍(lán)光晶粒的波長(zhǎng)(約455、485nm間)，右邊線段為使用不同VAG螢光粉可產(chǎn)生黃光的波長(zhǎng)，由不同藍(lán)光晶粒波長(zhǎng)搭配不同YAG黃色螢光粉可產(chǎn)生的波長(zhǎng)，形成如圖3傳統(tǒng)YAG螢光粉顏色區(qū)塊范圍6，但以藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒加YAG黃色螢光粉無論如何調(diào)配藍(lán)光與黃光的比例，都無法制作粉紅光發(fā)光二極管；而本發(fā)明以藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒激發(fā)黃色螢光粉及紅色螢光粉，使得原本如圖3的顏色區(qū)塊因加了紅色螢光粉顏色區(qū)塊向下移動(dòng)，形成本發(fā)明黃色螢光粉加紅色熒光粉顏色區(qū)塊范圍7，如圖4所示，與傳統(tǒng)白光，如日亞化學(xué)公司專利，涵蓋范圍有所區(qū)別，可制作出日亞化學(xué)公司專利所無法制作出的色澤。
本發(fā)明與日亞化學(xué)公司專利不同處在于其一、螢光粉不同，日亞化學(xué)公司專利只使用YAG黃色螢光粉，而本發(fā)明使用的螢光粉除YAG黃色螢光粉Y3Al5O12:Ce或(YGd)3Al5O12:Ce外，更加入紅色螢光粉6MgO·As2O5:Mn4+(Mg6As2O11:Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+；其二、產(chǎn)生的顏色不同，日亞化學(xué)公司專利只可產(chǎn)生偏藍(lán)或偏黃的白光發(fā)光二極管，而本發(fā)明雖無法產(chǎn)生白光，卻可產(chǎn)生粉紅光發(fā)光二極管。
權(quán)利要求
1.一種粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，包含一藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒；一黃色螢光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出黃色波長(zhǎng)光的螢光材料；一紅色螢光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出紅色波長(zhǎng)光的螢光材料；在藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒上覆蓋上一層螢光粉，此螢光粉是由黃色螢光粉與紅色螢光粉所配制混合而成，使得黃色螢光粉與紅色螢光粉吸收藍(lán)光后，分別發(fā)出黃色波長(zhǎng)與紅色波長(zhǎng)光，此藍(lán)光、黃光、紅光混合后即可產(chǎn)生色度座標(biāo)位于粉紅光區(qū)域的發(fā)光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，其中藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒發(fā)射波長(zhǎng)范圍為425-455nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，其中藍(lán)光發(fā)光二極管晶?？蔀镮II、V族或II、IV族發(fā)光材料，如GaN、SiC、ZnSe等材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，其中紅色螢光粉為6MgO·As2O5∶Mn4+(Mg6As2O11∶Mn)或3.5MgO·0.5MgF2·GeO2∶Mn4+。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，其中螢光粉置于發(fā)光二極管晶粒上的方法是點(diǎn)膠、網(wǎng)印、模鑄成型、化學(xué)成長(zhǎng)法、涂布法中任一種方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉紅光發(fā)光二極管，其特征在于，其中本發(fā)明所產(chǎn)生的光顏色，位于CIE色度座標(biāo)上分布為(0.155、0.03)、(0.165、0.2)、(0.68、0.32)、(0.5、0.48)四點(diǎn)所構(gòu)成的區(qū)塊。
全文摘要
本發(fā)明粉紅光發(fā)光二極管包含一藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒；一黃色熒光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出黃色波長(zhǎng)光的熒光材料；一紅色熒光粉，可吸收藍(lán)色波長(zhǎng)光以激發(fā)出紅色波長(zhǎng)光的熒光材料；在藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒上覆蓋上一層熒光粉，此熒光粉是由黃色熒光粉與紅色熒光粉所配制混合而成，使得黃色熒光粉與紅色熒光粉吸收藍(lán)光后，分別發(fā)出黃色波長(zhǎng)與紅色波長(zhǎng)光，此藍(lán)光、黃光、紅光混合后即可產(chǎn)生粉紅光。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1521866SQ0310351
公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者陳興, 陳 興 申請(qǐng)人:詮興開發(fā)科技股份有限公司