[实用新型]可产生高纯度白光的白色光源

说明书

本实用新型涉及一种可产生高纯度白光的白色光源。

照明灯具乃现代生活之必需，具统计全世界用于照明的电力约为总用电量的40％，因此对于省电灯具的开发，乃举世渴求之科技。最近(1996年9月)日本的日亚化学公司(Nichia Chemical)开发的以发黄光系列的萤光粉配合蓝光发光二极管，可制作出高效率的白色光源，其中该黄色萤光粉受到蓝光发光二极管的蓝光照射后发出黄光，此黄光与原有二极管的蓝光混合后，即可产生白光。此白光二极管在极低电流(20mA)下的发光特性，其色温(8000K)可媲美太阳光色的日光灯，色彩再现度接近高性能的日光灯(三波长型)，平均每个的亮度为1瓦或是5流明，两个即可超过汽车的室内灯(8流明)，与传统以三原色发光二极管晶粒组成的白色发光二极管的元件比较，其构造简单，制造成本可以降低一半，并且毋需担心因个别单色发光二极管劣化而颜色不均匀问题。此白色发光二极管灯具用电量低、可节省能源，且其未来将可应用于汽车操作仪表板周边装置、液晶背光、室内照明、笔记型电脑显示器、扫描器、传真机与军事照明等用途。

然而在日亚公司于世界专利(WO 98/5078)中所揭示的白色光源存在有一严重缺点，即其所使用的萤光粉层仅能适用于特定波长的蓝光，若是蓝光光源的波长变化，则黄光的转换效率会劣化，出现所产生的白光不纯的问题。而众所周知蓝色光源随着材料及制程的不同，所发射的中心波长会有所变化，一般在430～470nm的范围内，由此可知日亚公司所揭示的技术在实用上有相当大的问题。

因此本实用新型的目的在于提供一种可产生高纯度白光的白色光源，即可以配合430～470nm范围的蓝光而产生高纯度白光的白色光源，并通过树脂层设置，以提供高品质的白光照明。

本实用新型提供的白色光源，包含有承座和数个端子，承座上设有蓝光光源，该蓝光光源为蓝光发光二极管，其与端子导接，且其上覆盖有一层黄色萤光层，在由此构成的白色光源上还包容设置有一树脂层。

该黄色萤光层的配方为(Y_l-p-xCe_pGd_x)₃Al₅O₁₂，其中0≤p≤0.05，0≤x≤1；所述蓝光光源的波长在430～470nm范围内，其工作波长λ(nm)与Gd的摩尔比例x之间具有下列关系式：

3x＝A+Bλ+Cλ²+Dλ³+Eλ⁴  其中：A＝126268.8005±42.35915

    B＝-1145.0025±0.37666

    C＝3.89314±0.00126

    D＝-0.00588±1.5931×10^-6

    E＝3.33290×10^-6±1.03219×10^-9。

根据以上关系式，当蓝光光源的工作波长在430～470nm范围变动时，可以调整Gd的摩尔比例x，维持一定的黄光转换率。故若有不同波长的蓝光，仅需带入此方程式，即可方便的确定Gd的含量，制出所需的黄色萤光层。

其中，所述蓝光光源为InGaN型蓝光发光二极管。

本实用新型的原理与前述已公开的现有技术相同，该黄色萤光粉受到蓝光照射后发出黄光，此黄光与原有蓝光二极管的蓝光混合后，即可产生白光。

本实用新型的特点是：在使用的蓝光光源波长变动时，依据所用蓝光光源的工作波长，只需校调黄色萤光层中钆(Gd)的摩尔量，确定黄色萤光层的成分，维持白光的纯度，即可轻易配合不同波长的蓝光光源，产生高纯度的白光，由于可以方便地配合不同波长的蓝色光源，因此极具制程弹性及产业价值。并且在光源的顶端外围包容设置的树脂层也利于保证光源的整体特性和发光效率。

附图图面说明

图1为本实用新型中(Y_0983-xCe_0.017Gd_x)₃Al₅O₁₂萤光粉(0≤x≤1)的X光绕射图案，其中“o”标示者为杂质相。

图2为本实用新型中(Y_0.983-xCe_0.017Gd_x)₃Al₅O₁₂萤光粉(0≤x≤0.6)的激发光谱。