[发明专利]单芯片式白光发光二极管元件

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管元件领域，尤其涉及一种单芯片式白光发光二极管元件。

背景技术

发光二极管由于具有耗电量低、元件寿命长、低驱动电压以及反应速度快等优点，目前已广泛地被应用于交通标志、装饰灯具以及各式电子产品的指示灯等方面。此外，随着白光发光二极管的快速发展，发光二极管的应用范围更扩展至一般照明以及液晶显示器的背光源等方面。

现有的白光发光二极管主要可区分为两种类型。第一类白光发光二极管为利用蓝光发光二极管搭配荧光层，并通过蓝光发光二极管发射的蓝光激发荧光层使其产生与蓝光互补的黄光，再通过透镜将蓝光与黄光混光成所需的白光。此类型的白光发光二极管虽具有低成本的优势，但由于其所产生的白光是通过蓝光与黄光混合而成，欠缺了红光成分，因此色纯度不佳。此外，蓝光与黄光的波长准确度必须很高，否则将由于互补性不佳而使得混合的白光产生色偏。另外，荧光层与透镜结构的设置也导致此类型的白光发光二极管的体积偏大。第二类白光发光二极管是将红光发光二极管、绿光发光二极管与蓝光发光二极管三个不同颜色的发光二极管芯片封装成一个白光发光二极管，并通过红光发光二极管发射的红光、绿光发光二极管发射的绿光与蓝光发光二极管发射的蓝光混合成白光。然而，三芯片式白光发光二极管须增加额外的驱动电路以分别驱动红光发光二极管、绿光发光二极管与蓝光发光二极管，故增加了制作成本与复杂度。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种能够减少制作成本并提升色纯度的单芯片式白光发光二极管元件。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种单芯片式白光发光二极管元件，所述单芯片式白光发光二极管元件包括：

第一半导体层，其具有第一掺杂型式；

红光锌锰硒碲量子井，设置于所述第一半导体层上；

第一位障层，设置于所述红光锌锰硒碲量子井上；

绿光发光层，设置于所述第一位障层上，所述绿光发光层包括多个绿光量子点；

第二位障层，设置于所述绿光发光层上；

蓝光发光层，设置于所述第二位障层上，所述蓝光发光层包括多个蓝光量子点；

第三位障层，设置于所述蓝光发光层上；以及

第二半导体层，设置于所述第三位障层上，所述第二半导体层具有第二掺杂型式。

在本发明实施例中，本发明的单芯片式白光发光二极管元件利用锌锰硒碲量子井作为红光发光层，以及利用II-VI族制作绿光发光层和蓝光发光层的材料。上述材料之间具有类似的晶格，可减少差排缺陷的产生，借此提升发光效率。另外，绿光发光层和蓝光发光层是以量子点的型式存在，因此可进一步避免发光效率受到缺陷的影响。再者，本发明的单芯片式白光发光二极管元件是利用红光、绿光与蓝光混合形成白光，因此可避免现有的白光发光二极管易产生色偏的问题。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例提供的一种单芯片式白光发光二极管元件的示意图。

图2是本发明实施例提供的红光锌锰硒碲量子井内的电子能阶变化的示意图。

图3是本发明实施例提供的绿光量子点与蓝光量子点的发光强度与波长的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，图1绘示了本发明一较佳实施例的一种单芯片式白光发光二极管元件的示意图。如图1所示，本实施例的单芯片式白光发光二极管元件10包括：一第一半导体层12、一红光锌锰硒碲量子井14设置于第一半导体层12上、一第一位障层16设置于红光锌锰硒碲量子井14上、一绿光发光层18设置于第一位障层16上、一第二位障层20设置于绿光发光层18上、一蓝光发光层22设置于第二位障层20上、一第三位障层24设置于所述蓝光发光层22上，以及一第二半导体层26设置于第三位障层24上。另外，第一半导体层12与红光锌锰硒碲量子井14之间可另设置一缓冲层13。