可产生白色光的发光二极管装置的制作方法

文档序号:2937034阅读:372来源:国知局
专利名称:可产生白色光的发光二极管装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种可产生白色光的发光二极管装置,特别是涉及一种利用RGB三原色混色原理以产生白色光的发光二极管装置。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode)是一种由半导体材料所制成的冷光发光元件,其发光原理是施加电压在AlGaAs(砷化铝镓)、AlGaInP(磷化铝铟镓)及GaInN(氮化铟镓)等III-V族化合物半导体上,利用二极管内电子与电洞相互结合而产生光,故其所发出的光为冷光,不同于传统钨丝灯泡的热辐射发光。
由于发光二极管是一种高效的环保的绿色固体光源,它的拓展应用立即引起了照明领域的极大关注,成为21世纪最引人注目的新技术领域;但是,发光二极管只能发出蓝、绿、黄、红等单色光,如果要发出白光需要用互补原理才能实现,如我国专利公报公告证书号数M283330号“白光发光二极管”发明专利案,即是将蓝/红色发光裸晶串接在一起,用电压驱动来产生白光;但此白光装置的蓝色和红色裸晶只能串接使用,不能并联使用,限制应用范围;因蓝色发光裸晶的驱动电压在3.0-3.5伏特,红色发光裸晶的驱动电压在1.8-2.1伏特,两者驱动电压相差很大,因驱动此一白光发光二极管元件时,至少提供能够驱动蓝色发光裸晶的驱动电压,但是当这样使用时间一长,红色发光裸晶会容易损坏,使得该白光发光二极管元件的使用寿命缩短,可靠性降低。
由此可见,上述现有的白光发光二极管在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决白光发光二极管存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的可产生白色光的发光二极管装置,便成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的白光发光二极管存在的缺陷,本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型的可产生白色光的发光二极管装置,能够改进一般现有的白光发光二极管,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容
本实用新型的目的在于,克服现有的白光发光二极管存在的缺陷,而提供一种新型的较稳定的可产生白色光的发光二极管装置,所要解决的技术问题是使其具有高光均匀度、高聚光能力、高显色性及散热能力佳等优点,从而更加适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种可产生白色光的发光二极管装置,其包括一基座,包括有一上端面、一下端面及至少一发光裸晶植入区域;复数颗蓝/绿色发光裸晶,是呈交错排列设置在该基座上的植入区域中,并与电源线路电连接;一红色荧光薄片,其为预先成型,并固定在该基座的植入区域内;以及一光学聚光元件,是配合粘着剂粘贴于该框架上。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施来进一步实现。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座上端面对应植入区域设置一框架,又该植入区域上形成有电源线路。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座上端面对应植入区域向下凹陷。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座的下端面形成有复数凸块。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座的下端面形成有复数凹槽。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的光学聚光元件为一透镜。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的各植入区域内的发光裸晶之间形成有透明性树脂,以将红色荧光薄片固定在植入区域中。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座为金属材质。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的基座是为高导热系数材质。
前述的可产生白色光的发光二极管装置,其中所述的光学聚光元件是以粘着剂粘合于基座上端面。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可知,为了达到上述目的,本实用新型提供了一种可产生白色光的发光二极管装置包括有一具散热功效的基座,其上形成一与发光裸晶呈电性连接的植入区域;复数颗蓝/绿色发光裸晶,是设于基座的植入区域内;一红色荧光薄片,对应设于基座的植入区域内;一光学聚光元件,是配合粘着剂对应粘贴在基座上。
本实用新型是根据RGB三原色的混光原理,利用蓝、绿色发光裸晶发出蓝、绿色光射入于该红色荧光薄片,激发其红色荧光剂,以产生人类眼睛所能见的白光;由于蓝/绿色发光裸晶的驱动电压相近,整合为一白色发光二极管装置的产品时,不至于因为驱动电压差异大而令驱动电压小的发光裸晶在长时间使用下损坏,因此本实用新型的设计即能有效增长白色发光二极管的使用寿命和可靠性;此外,因为该基座上端面配合设置一光学聚光元件,能进一步将所产生的白光予以聚集,加强本实用新型的发光强度。
经由上述可知,本实用新型是有关于一种可产生白色光的发光二极管装置,是在一具散热效果的基座上端面形成有至少一个容置蓝/绿色发光裸晶的植入区域,在各植入区域上设有红色荧光薄片,本实用新型是藉由蓝/绿色光激发红色荧光薄片上的红色荧光剂以产生白光,由于蓝/绿色发光裸晶具有相近的驱动电压,不至于令驱动电压小的发光裸晶在长时间使用下容易损坏,故具有较长的使用寿命以及较佳的稳定性。同时由于此白光由红,绿,蓝三色组成,因此具有高显色性。
借由上述技术方案,本实用新型可产生白色光的发光二极管装置至少具有下列优点具有高光均匀度、高聚光能力、高显色性,较佳的散热能力。
综上所述,本实用新型可产生白色光的发光二极管装置具有上述诸多优点及实用价值,其不论在产品结构或功能上皆有较大改进,在技术上有较大进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的白光发光二极管具有增进的功效,从而更加适于实用,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。


图1是本实用新型第一较佳实施例的立体分解图。
图2是本实用新型第一较佳实施例的局部剖面放大图。
图3是本实用新型第二较佳实施例的立体分解图。
图4是本实用新型第三较佳实施例的剖面图。
图5是本实用新型第四较佳实施例的分解图。
图6是本实用新型第五较佳实施例的立体外观图。
图7是本实用新型第六较佳实施例的立体外观图。
图8是本实用新型第七较佳实施例的立体外观图。
10发光二极管装置 11基座11a基座111上端面112下端面 113植入区域114凸块114a凸块114b凸块 115框体
115a凸出部 121蓝色发光裸晶122绿色发光裸晶 13红色荧光薄片14光学聚光元件 15粘着剂具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,
以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的可产生白色光的发光二极管装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效,详细说明如后。
在人类的可见光频谱中,可见光皆可用红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色光以不同混合比例来呈现,即三原色光以一定比例混合之后会形成不同色温的白光,本实用新型可产生白色光的发光二极管装置是将RGB混色理论应用在白色光发光二极管的制作上。
首先请参阅图1及图2所示,是为本实用新型“可产生白色光的发光二极管装置”的第一较佳实施例,其包括有一基座11,是包括有一上端面111及下端面112且具有散热功能;一框架115,是固定在该基座111上端面,令该基座上端面111定义出一植入区域113,并在植入区域113是上形成有电源线路;复数颗蓝/绿色发光裸晶121/122,是设置在该植入区域113中,且交错排列呈一条状,其中该复数蓝/绿色发光裸晶121/122是与电源线路电连接;一红色荧光薄片13,是对应设在基座11的植入区域113内;又,该红色荧光薄片13是为预先成型,故其具有最佳平坦度,能确保所通过光线的均匀度。
一光学聚光元件14,是配合粘着剂15粘贴在该框架115上,用以将分散设置在基座11上蓝/绿色发光裸晶121/122发出的光源有效聚集,有效加强发光强度;又,光学聚光元件14可为一透镜。
本实用新型发光二极管装置10是根据RGB三原色的混光原理,利用蓝/绿色发光裸晶121/122发出蓝、绿色光射入于红色荧光薄片13,激发在红色荧光薄片13上的红色荧光剂,以产生人类眼睛所能见的白光;当上述元件整合为一白色发光二极管装置的产品时,由于蓝/绿色发光裸晶121/122的驱动电压相近(皆落在3.0-3.5伏特范围),不至于因为驱动电压差异大而令驱动电压小的发光裸晶在长时间使用下,负荷过重而发生损坏,故本实用新型的设计即能有效增长白色发光二极管的使用寿命,且具有较佳的稳定性。
而该蓝/绿色发光裸晶121/122在植入区域113中的排列方式除前述一条的条状形态外,也可如图3所示,是呈三道以适当间距平行排列的条状,但蓝/绿色发光裸晶121/122仍然作交错设置。
请参阅图4所示,是为本实用新型的第三较佳实施例,其包括有
一基座11,是包括上端面111及下端面112,该上端面111是直接向下凹设一植入区域113,而相对凸出部份称为凸出部115a;又,该下端面112可进一步形成有复数凸块114或凹槽,以增加下表面积,有助于加速散热的效用;而本实用新型的基座11可采用金属材质(如铝、铜等)或高导热系数材质(如陶瓷、合金等);复数颗蓝/绿色发光裸晶121/122,,是容置于基座上端面111的植入区域113中;一红色荧光薄片13,是设置在植入区域113内,以保护位于植入区域113内的裸晶12,其中蓝/绿色发光裸晶121/122,之间是形成有透明性树脂,以将红色荧光薄片13固定在植入区域113内;一光学聚光元件14,是设在该基座11的上端面111,可配合粘着剂15涂布在基座11的凸出部115a上,将光学聚光元件14粘合在基座上端面111。
请参阅图5所示,是本实用新型的第四较佳实施例,其主要在基座11上直接内凹形成有复数植入区域113,而各植入区域113内容置有复数颗蓝/绿色发光裸晶121/122,及复数红色荧光薄片13。
请参阅图4及图6所示,本实用新型基座11的下端面111复数凸块114是并排排列,并呈一长矩形长条状,再请参阅图7所示,为本实用新型另一较佳实施例,其基座11同样为一长条形状,但是复数凸块114a并排在其下端面112上,是呈一波浪状长条状。再请参阅图8所示,为本实用新型再一较佳实施例,其基座11a为一较大面积的长矩形状,而其下端面的复数凸块114b则呈锯齿长条状。由此前揭数个实施例揭示可知,本实用新型基座11及其下端面凸块114,114a,114b并不限制在特定形状,而前各实施例的复数凸块亦可彼此相互连接,构成一网格形状。
由上述说明可知,本实用新型可产生白色光的发光二极管装置是选择蓝色发光裸晶与绿色发光裸晶可分别产生蓝色光与绿色光,蓝色光或绿色光激发红色的荧光剂,进而混合产生白色光,并藉由光学聚光元件将裸晶光线予以聚集,加强出光辉度,利用基座将裸晶产生的热量有效散发;又因为蓝色发光裸晶与绿色发光裸晶的驱动电压相近,故能延长本装置的使用寿命,且能提高本实用新型的稳定性。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其包括一基座,包括有一上端面、一下端面及至少一发光裸晶植入区域;复数颗蓝/绿色发光裸晶,是呈交错排列设置在该基座上的植入区域中,并与电源线路电连接;一红色荧光薄片,其为预先成型,并固定在该基座的植入区域内;以及一光学聚光元件,是配合粘着剂粘贴于该框架上。
2.根据权利要求1所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座上端面对应植入区域设置一框架,又该植入区域上形成有电源线路。
3.根据权利要求1所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座上端面对应植入区域向下凹陷。
4.根据权利要求2或3所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座的下端面形成有复数凸块。
5.根据权利要求2或3所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座的下端面形成有复数凹槽。
6.根据权利要求2或3所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的光学聚光元件为一透镜。
7.根据权利要求2或3所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的各植入区域内的发光裸晶之间形成有透明性树脂,以将红色荧光薄片固定在植入区域中。
8.根据权利要求1所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座为金属材质。
9.根据权利要求1所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的基座是为高导热系数材质。
10.根据权利要求1所述的可产生白色光的发光二极管装置,其特征在于其中所述的光学聚光元件是以粘着剂粘合于基座上端面。
专利摘要本实用新型是有关于一种可产生白色光的发光二极管装置,是在一具散热效果的基座上端面形成有至少一个容置蓝/绿色发光裸晶的植入区域,在各植入区域上设有红色荧光薄片,本实用新型是藉由蓝/绿色光激发红色荧光薄片上的红色荧光剂以产生白光,由于蓝/绿色发光裸晶具有相近的驱动电压,不致于令驱动电压小的发光裸晶在长时间使用下容易损坏,故具有较长的使用寿命以及较佳的稳定性。同时由于此白光由红,绿,蓝三色组成,因此具有高显色性。
文档编号F21V19/00GK2895990SQ20062001275
公开日2007年5月2日 申请日期2006年4月17日 优先权日2006年4月17日
发明者林瑞豊, 徐永源 申请人:光瀚光电股份有限公司
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