[发明专利]发光二极管及其荧光粉及有机薄膜层

说明书

【发明所属技术领域】

本发明系关于一种发光二极管及其荧光粉及有机 薄膜层，尤指一种于成分中加入了铽离子、镓离子、 镱离子和镥离子，使该荧光粉可吸收InGaN半导体异 质结所发出的λ＝440～480nm的短波辐射，再辐射出 峰值波长λ＝525～595nm的光的发光二极管及其荧光 粉及有机薄膜层。

【先前技术】

发展中的光源，尤其白色光源，是一种多颜色的 混合光，可被人眼感觉为至少包括二种以上波长的混 合光，当人眼同时受红、蓝、绿光的刺激时，或同时 受到蓝光与黄光等互补光线的刺激时均可感受为白 光，故依此原理可制作发出不同颜色的光源。 如白光固体光源的常用技术中，制作方法主要是利用 光线互补的方式，如下列几种：

第一种方法系使用以InGaAlP、GaN与GaP为材质 的三颗固体光源，分别控制通过固体光源的电流而发 出红、绿及蓝光，经透镜将发出的光加以混合而产生 白光。

第二种方法系使用GaN与GaP为材质的二颗固体光源， 其亦分别控制通过固体光源的电流而发出蓝及黄绿光 以产生白光。

但上述二种方式中，若其固体光源之一发生故障， 则将无法得到正常的白光，且因其正向偏压各不相同， 故须多套控制电路，致使成本较高，此皆为实际应用 上的不利因素。

其它如日本日亚化学公司(Nichia Chemical)于 1996年发展出以氮化铟镓蓝光固体光源配合发黄光的 钇铝石榴石荧光物质亦可成为一白光光源，然而其为 利用互补色原理以产生白光，其光谱波长分布的连续 性不如真实的太阳光，只适合作为简单的照明用途。 第四种可产生白光的方案系日本住友电工(Sumitomo Electric Industries，Ltd)研发出使用ZnSe材料的白光固 体光源，其亦利用光线互补的原理产生白色光线。

相较于上述公知技术产生白光的技术，本发明特 别利用黄橙色光固体光源与具有特定成分的荧光粉产 生多样的辐射光源。

【发明内容】

为解决上述公知技术的缺点，本发明的目的是制 造出一种荧光粉，其以钇铝石榴石为基体，铈作激发 剂，其组成中加入了铽离子、镓离子、镱离子和镥离 子，使该荧光粉可吸收InGaN半导体异质结所发出的 λ＝440～480nm的短波辐射，再辐射出峰值波长λ ＝525～595nm的光。

为解决上述公知技术的缺点，本发明的另一目的 是制造一种有机薄膜层，其由聚合物与覆盖在半导体 异质结发光面上的荧光粉的混合物组成。

为解决上述公知技术的缺点，本发明的另一目的 是制造一种发光二极管，其由覆盖有包含所述荧光粉 填充物的有机薄膜层和球面透镜构成，其在2θ＝30°时， 光强J＝100-200cd，完全光效能η＞40lm/w，白光色品 坐标X＞0.32，Y＞0.31。

为达到上述目的，本发明涉及一种荧光粉，其以 钇铝石榴石为基体，铈作激发剂，其组成中加入了铽 离子、镓离子、镱离子和镥离子，形成化学式为(Y_1-x-y-z-p-qGd_xTb_yYb_zLu_pCe_q)₃Al₅O₁₂的化合物，其中x＝0.05～0.9， y＝0.001～0.3，z＝0.01～0.05，p＝0.01～0.2，q＝0.0001～0.2。

为达到上述目的，本发明涉及一种有机薄膜层，其 由聚合物覆盖在半导体异质结发光面上，在该聚合物 中填充入如上所述的荧光粉。

为达到上述目的，本发明涉及一种发光二极管， 其由覆盖有包含如上所述的荧光粉填充物的有机薄膜层 和球面透镜构成，该有机薄膜层的轴线的交点与该球 面透镜的焦点相重合。

【实施方式】

本发明揭露一种发光二极管及其荧光粉及有机薄 膜层，且该荧光粉例如但不限于为无机荧光粉，其以钇 铝石榴石为基体，铈(Ce)作激发剂，并于成分中加入了 铽(Tb)离子、镓(Ga)离子、镱(Yb)离子和镥(Lu)离子。