專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使用多個(gè)發(fā)光元件(LED發(fā)光二極管)，尤其是紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三種LED，產(chǎn)生例如白光的光預(yù)定顏色的發(fā)光器件。
2.相關(guān)領(lǐng)域說明使用紅色(以下稱為“R”)、綠色(以下稱為“G”)和藍(lán)色(以下稱為“B”)三基色的混合光源一直被作為白色光源使用，該白色光源通過合成三基色產(chǎn)生。通過合成藍(lán)光和藍(lán)光激勵(lì)的熒光物質(zhì)獲得偽白色和產(chǎn)生紅光的LED同樣是眾所周知的。
白色光源可作為移動(dòng)電話單元等等的液晶顯示器(LCD)的背景光使用。
為了能使用三基色LED來發(fā)射白光，適當(dāng)?shù)剡x擇三基色LED的結(jié)構(gòu)和光強(qiáng)度并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)三基色的彩色平衡以避免色差是必要的。對(duì)于三種LED的結(jié)構(gòu)和發(fā)光方法已經(jīng)提出了各種各樣的建議(參考專利文獻(xiàn)1和2)。
專利文獻(xiàn)1日本未經(jīng)審查實(shí)用新型專利No.Hei6(1994)-79165專利文獻(xiàn)2日本未經(jīng)審查實(shí)用新型專利No.Hei5(1993)-21458專利文獻(xiàn)1揭示了具有這樣一種結(jié)構(gòu)的LED燈，其中一個(gè)紅色LED被設(shè)置在中心處，而兩個(gè)綠色LED和兩個(gè)藍(lán)色LED設(shè)置成位于中心處的紅色LED相互對(duì)稱，以便各自顯示顏色。
專利文獻(xiàn)2揭示了具有這樣一種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中一個(gè)紅色LED設(shè)置在正方形的中心，兩個(gè)綠色LED和兩個(gè)藍(lán)色LED交叉設(shè)置在正方形的四角。
當(dāng)三基色LED用來產(chǎn)生所希望顏色的光源時(shí)，每個(gè)LED的顏色、色彩平衡和光強(qiáng)度都是保持所希望顏色的顯示色彩質(zhì)量及防止色差的重要因素。尤其是，每種顏色的光強(qiáng)度比率決定了該顏色的色調(diào)。
完善地制造出R、G和B各種顏色都符合設(shè)計(jì)要求的LED芯片是困難的。當(dāng)多個(gè)相同顏色的LED或者當(dāng)許多不同LED用于產(chǎn)生相同色調(diào)的發(fā)光顏色時(shí)，產(chǎn)品之間會(huì)產(chǎn)生色彩平衡的偏差。
尤其在白光情況下，按照設(shè)計(jì)產(chǎn)生色調(diào)是重要的，因?yàn)楫?dāng)色調(diào)變化時(shí)，在日光顏色、燈的顏色等等之下房間環(huán)境也隨之變化。
每個(gè)LED隨著時(shí)間流逝的老化速度是不同的。由于這個(gè)差別，在發(fā)光器件長(zhǎng)期使用的過程中，會(huì)在顏色和色彩平衡中發(fā)生差異，并且發(fā)光顏色的色調(diào)也會(huì)變化。
為了克服隨著時(shí)間的這個(gè)變化，我們相信理想的方法是，為每個(gè)LED設(shè)置一個(gè)光強(qiáng)度監(jiān)測(cè)芯片，用來在對(duì)每個(gè)LED的光強(qiáng)度一直進(jìn)行測(cè)量的同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)LED的光發(fā)射強(qiáng)度，并因此來保持發(fā)光顏色的質(zhì)量。然而，當(dāng)光強(qiáng)度監(jiān)測(cè)芯片為每個(gè)LED單獨(dú)設(shè)置時(shí)，用來監(jiān)測(cè)光強(qiáng)度的單元數(shù)量增加，電路變得更加復(fù)雜并且封裝的尺寸變得更大。因此，這種結(jié)構(gòu)不適于緊湊尺寸尤其必要的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括在襯底上的多個(gè)分別用來發(fā)射具有不同顏色的光的發(fā)光元件，以及一個(gè)用來檢測(cè)從每個(gè)發(fā)光元件發(fā)射出的光的光檢測(cè)元件。
這里，有可能設(shè)置n(n≥2)個(gè)發(fā)光元件，但是這n個(gè)發(fā)光元件發(fā)射相互具有不同顏色的光。
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括用來發(fā)射第一、第二和第三顏色中的每一種顏色的光的各種發(fā)光元件，以及一個(gè)用來檢測(cè)從每個(gè)發(fā)光元件發(fā)射的光的光檢測(cè)元件。
本發(fā)明中，由于光檢測(cè)元件設(shè)置在每個(gè)發(fā)光元件的附近，從光檢測(cè)元件能夠正確地監(jiān)測(cè)到所發(fā)出光的強(qiáng)度，并且能夠獲得具有所希望色彩平衡的發(fā)光顏色。尤其是，能夠穩(wěn)定地獲得所希望的白光。元件的數(shù)量和器件的尺寸也能夠減少。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖；圖2為示于圖1中的發(fā)光器件結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3為圖1中剖面A-A’的剖視圖；圖4為本發(fā)明光發(fā)射控制的示意結(jié)構(gòu)圖；圖5顯示了一例在本發(fā)明中用于電流控制的時(shí)序圖的實(shí)例；圖6為顯示本發(fā)明發(fā)光器件中光敏晶體管的設(shè)置的另一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖；圖7為圖6中剖面B-B’的剖視圖；
圖8顯示了一例在本發(fā)明中包括外部光檢測(cè)的電流控制的時(shí)序圖；圖9為本發(fā)明發(fā)光器件中具有兩個(gè)LED的實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖；以及圖10為本發(fā)明發(fā)光器件中具有四個(gè)LED的實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。
較佳實(shí)施例說明本發(fā)明旨在提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括各自能發(fā)射R、G和B顏色中的每一種顏色的光的LED(發(fā)光二極管)以及用于檢測(cè)光強(qiáng)度的一個(gè)光敏晶體管(光檢測(cè)元件)，以保持在調(diào)節(jié)色彩平衡時(shí)發(fā)射顏色的質(zhì)量，并且能夠減少器件的尺寸。
光檢測(cè)元件設(shè)置在大體與三個(gè)發(fā)光芯片等距離的位置更為適宜。
第一、第二和第三顏色的發(fā)光元件最好能設(shè)置在等邊三角形的各個(gè)頂點(diǎn)，光檢測(cè)元件設(shè)置在該等邊三角形的中心。依照這種安排，能夠使從每個(gè)發(fā)光元件入射進(jìn)入光檢測(cè)元件的光的比例大體恒定，并且光檢測(cè)元件的輸出對(duì)于各種顏色也變得大體相等。因此，能夠使后續(xù)階段中放大器的放大倍數(shù)大體相等，并且發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)能夠得到簡(jiǎn)化。此外，元件之間的間隙能夠減少到最小值，并且能夠使器件在尺寸上變得緊湊。
各種各樣的元件都可以用作發(fā)光元件，但是LED能夠作為緊湊并且經(jīng)濟(jì)的元件使用。用來發(fā)射三種顏色的光，也就是紅色、綠色和藍(lán)色的LED，可用來獲得白光。例如，光敏晶體管可用作光檢測(cè)元件。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括用來將預(yù)定電流施加到上述發(fā)光元件并且能使三個(gè)發(fā)光芯片以預(yù)定的時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)射光的光發(fā)射控制部分，以及以相應(yīng)于發(fā)射光的強(qiáng)度這樣一種方式連續(xù)地接收由上述光檢測(cè)元件輸出的檢測(cè)信號(hào)的光強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分，該部分分析所檢測(cè)信號(hào)并且調(diào)節(jié)施加到每個(gè)發(fā)光元件的電流，從而能夠產(chǎn)生預(yù)定的白光。
光發(fā)射控制部分和光發(fā)射強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分兩者都能夠通過使用組合邏輯元件的硬件邏輯來構(gòu)成，而且包括CPU、ROM、RAM、I/O控制器、定時(shí)器等等的微型計(jì)算機(jī)也可使用。當(dāng)使用微型計(jì)算機(jī)時(shí)，ROM或者RAM預(yù)先儲(chǔ)存將電流量表示成調(diào)節(jié)的參考，光發(fā)射的控制序列等等的程序。
也有可能使光發(fā)射控制部分能夠檢測(cè)在發(fā)光元件都不發(fā)光的時(shí)間區(qū)域內(nèi)入射進(jìn)入光檢測(cè)元件的外部光，并且使光強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分能夠通過利用基于外部光的檢測(cè)信號(hào)來調(diào)節(jié)施加到每個(gè)發(fā)光元件的電流。
三個(gè)發(fā)光芯片可以設(shè)置在絕緣襯底上，光檢測(cè)元件可以這種不會(huì)阻擋發(fā)射光的方式來設(shè)置。例如，光檢測(cè)元件可以設(shè)置在絕緣襯底中形成的凹槽內(nèi)。
本發(fā)明的發(fā)光器件可以作為液晶顯示器等的背景光使用。
本發(fā)明的發(fā)光器件包括在襯底上的多個(gè)發(fā)光元件以及一個(gè)用來檢測(cè)從發(fā)光元件發(fā)射出光的光檢測(cè)元件，因此能夠容易地調(diào)節(jié)發(fā)射光顏色的色彩平衡。
本發(fā)明的發(fā)光器件包括三個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光檢測(cè)元件，以及它們結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。因此，發(fā)光器件能夠限制色彩平衡的偏差，并且能夠保持由三個(gè)發(fā)光元件所發(fā)射光合成的發(fā)光顏色的色調(diào)，尤其是白光的色調(diào)。因?yàn)榘l(fā)光器件是由較少數(shù)量的元件構(gòu)成的，就能可能減小發(fā)光器件的尺寸和降低它的生產(chǎn)成本。
施加到發(fā)光元件的電流可以利用光檢測(cè)元件檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，能夠一直獲得具有所希望的色彩平衡的發(fā)光顏色，即使當(dāng)發(fā)光元件的發(fā)光特性發(fā)生任何偏差或退化時(shí)，尤其是，能夠穩(wěn)定地獲得所希望的白光。
此外，光檢測(cè)元件檢測(cè)外部光。因此，白光的光強(qiáng)度能夠以相應(yīng)于外部光的光強(qiáng)度這樣一種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠提供用戶易于觀看的高質(zhì)量顯示。
發(fā)明結(jié)構(gòu)下文將在附圖所示的實(shí)施例基礎(chǔ)上，但并不局限于此，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。
下列實(shí)施例說明了發(fā)光元件的數(shù)量為三個(gè)的情況。
圖1顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖。
圖2顯示了對(duì)應(yīng)于圖1所示發(fā)光器件結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3顯示了圖1中剖面A-A’的剖視圖。
如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)光器件包括在一個(gè)絕緣襯底1上制成的三個(gè)LED芯片(2a、2b、2c)以及一個(gè)光敏晶體管3。
這三個(gè)LED芯片為發(fā)射紅光的LED2a、發(fā)射綠光的LED2b以及發(fā)射藍(lán)光的LED2c，分別被安排在等邊三角形的頂點(diǎn)。
一個(gè)光敏晶體管3設(shè)置在與每個(gè)LED芯片大體等距離的位置，也就是，在等邊三角形的中心處。
引線圖形4和引線5制成在絕緣襯底1上，以施加電流到LED芯片(2a、2b、2c)和光敏晶體管3上。引線圖形4是適用于三個(gè)LED芯片中的每一個(gè)LED芯片和光敏晶體管為電氣相互獨(dú)立的布線。
在圖1中，如圖所示制成了適用于每個(gè)LED芯片2和光敏晶體管3的電氣相互獨(dú)立的引線圖形4以及用于直接連接這些引線圖形的引線5。
連接著各個(gè)LED芯片的引線圖形(4a，4c，4d)與示于圖4中的控制單元11電氣連接。控制單元11通過該引線圖形4對(duì)流入每個(gè)LED的電流進(jìn)行開/關(guān)控制。
為了保護(hù)芯片并且增加光擴(kuò)散，所形成的樹脂保護(hù)薄膜6能夠覆蓋全部電路除了電極的外部接觸部分之外。
圖2采用電路符號(hào)來表示示于圖1中的顯示器件。當(dāng)電流流經(jīng)LED芯片并且發(fā)射出各自顏色的光時(shí)，光線在所有方向進(jìn)行傳播，一個(gè)光敏晶體管3可檢測(cè)部分這樣的光線。
因?yàn)閮H僅存在一個(gè)光敏晶體管3，可以進(jìn)行控制以便不使多個(gè)LED同時(shí)發(fā)射光，但是，可以使這些LED在時(shí)間分隔基礎(chǔ)上陸續(xù)發(fā)射光。
換句話說，一次僅僅只有一個(gè)LED能夠發(fā)射光，并且光敏晶體管3檢測(cè)來自這一個(gè)LED的光。
連接著光敏晶體管3的引線圖形(4b)也連接著上述的控制單元11。對(duì)通過該引線圖形4b輸出的這三個(gè)LED中的每一個(gè)的光強(qiáng)度的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，以調(diào)節(jié)流經(jīng)每個(gè)LED的電流。
圖4為本發(fā)明中LED光發(fā)射、光強(qiáng)度檢測(cè)和電流控制的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4中，R、G和B顏色中的每一種的光都以時(shí)間分隔基礎(chǔ)發(fā)射，彼此間不會(huì)重疊，檢測(cè)信號(hào)SR、SG和SB作為在時(shí)間上互相偏離的信號(hào)輸入至控制單元11。控制單元11分析檢測(cè)信號(hào)SR、SG和SB的大小，調(diào)節(jié)R、G和B這三個(gè)光發(fā)射強(qiáng)度，從而能夠根據(jù)設(shè)計(jì)輸出白光，并且當(dāng)它們?cè)跁r(shí)間上互相偏離的同時(shí)，輸出相應(yīng)于這些強(qiáng)度的電流(ia、ib、ic)。
控制單元11具有用來控制光發(fā)射時(shí)序的光發(fā)射控制單元的功能，以及用來分析從光敏晶體管輸入的檢測(cè)信號(hào)并且計(jì)算相應(yīng)于光強(qiáng)度的電流調(diào)節(jié)值的光強(qiáng)度調(diào)節(jié)單元功能。
圖5顯示了本發(fā)明中電流控制的時(shí)序圖的實(shí)例。
在圖5中，紅色LED2a的光在0到時(shí)間T1期間產(chǎn)生發(fā)射。光敏晶體管3在該時(shí)期內(nèi)從時(shí)間t1到t1’進(jìn)行操作，以輸出檢測(cè)信號(hào)SR。
綠色LED2b的光在時(shí)間T1到T2期間產(chǎn)生發(fā)射。光敏晶體管3在該時(shí)期內(nèi)從時(shí)間t2到t2’進(jìn)行操作，以輸出檢測(cè)信號(hào)SG。
此外，藍(lán)色LED2c的光在時(shí)間T2到T3期間產(chǎn)生發(fā)射。光敏晶體管3在該時(shí)期內(nèi)從時(shí)間t3到t3’進(jìn)行操作，以輸出檢測(cè)信號(hào)SB。
這里，例如，每個(gè)LED的光發(fā)射時(shí)間可以是大約5msec，光敏晶體管3的檢測(cè)時(shí)間可以是大約3msec。
當(dāng)進(jìn)行這樣的光發(fā)射控制時(shí)，在一個(gè)特定的瞬間僅僅只有三種顏色中的一種產(chǎn)生發(fā)射。然而，即使這三個(gè)LED以大約15msec的周期陸續(xù)發(fā)射光時(shí)，因?yàn)槿搜劬哂幸曈X殘留效應(yīng)，由于R、G和B三種顏色的合成光，似乎是以白色被發(fā)射至人眼。
檢測(cè)信號(hào)SR、SG和SB作為隨著時(shí)間互相偏離的信號(hào)陸續(xù)輸入至控制單元11。
控制單元11預(yù)先儲(chǔ)存檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度值作為各種顏色的參考(參考強(qiáng)度值)，確定該參考強(qiáng)度值與輸入的檢測(cè)信號(hào)之間的差異，并且以對(duì)應(yīng)于差異的1∶1基礎(chǔ)來計(jì)算電流修正值。
在下一次光發(fā)射的時(shí)序中，將以電流修正值所計(jì)算得到的電流施加至每種顏色的LED。
因?yàn)槿缟纤鰧?duì)光強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并且對(duì)電流值進(jìn)行控制，可以能夠始終穩(wěn)定地獲得設(shè)計(jì)時(shí)所決定的白色。
圖6為本發(fā)明發(fā)光器件的光敏晶體管的另一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為圖6中剖面B-B’的剖視圖。
當(dāng)每個(gè)LED芯片2和光敏晶體管3在襯底1上形成至相同高度時(shí)，如圖3中所示，則傳播至光敏晶體管3的光線就會(huì)被光敏晶體管3反射，使得部分光線對(duì)視覺沒有貢獻(xiàn)。
附帶地，當(dāng)發(fā)光器件作為背景光使用時(shí)，所要獲得的白光盡可能地明亮更為適宜。因此，對(duì)視覺沒有貢獻(xiàn)的光線的數(shù)量盡量可能地小更為適宜。
在示于圖6和7的發(fā)光器件中，對(duì)于光敏晶體管3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以免朝著光敏晶體管3的方向傳播的光線被光敏晶體管3切斷。
如圖6的平面圖中所示，LED2和光敏晶體管3在絕緣襯底1上的位置與圖1中相同。然而，如圖7所示，凹槽7在準(zhǔn)備設(shè)置光敏晶體管3的位置制成，并且光敏晶體管3在該凹槽7內(nèi)制成。
因?yàn)楣饷艟w管3必須檢測(cè)從每個(gè)LED發(fā)射出的部分光線，凹槽7的深度為光敏晶體管高度的1到1.5倍更為適宜。
例如，當(dāng)光敏晶體管3的高度為大約100μm時(shí)，凹槽7的深度為大約110μm更為適宜。
附帶地，為了保護(hù)光敏晶體管3與引線圖形4之間的電連接，電導(dǎo)層8在凹槽7中光敏晶體管3之下制成并且通過引線5連接到引線圖形4b’。
在這種情況下，通過檢測(cè)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的LED光發(fā)射控制和強(qiáng)度調(diào)節(jié)可以與圖4和5中所示相同的方式來進(jìn)行。
光發(fā)射強(qiáng)度的調(diào)節(jié)方法不限于上述實(shí)施例的方法，但是可以是那些能夠獨(dú)立測(cè)量每個(gè)發(fā)光芯片強(qiáng)度的方法。例如，使每個(gè)發(fā)光芯片以時(shí)間間隔發(fā)射光，從總輸出中減去前面時(shí)間的輸出并且計(jì)算隨后發(fā)射光的發(fā)光芯片的強(qiáng)度是可能的。
在上述實(shí)施例中，一個(gè)光敏晶體管3檢測(cè)這三個(gè)LED的光發(fā)射。然而，當(dāng)這些LED不發(fā)射光時(shí)，光敏晶體管3可以檢測(cè)外部光，也就是，室內(nèi)照明和太陽光線。
移動(dòng)終端1在各種各樣的場(chǎng)合使用，并且經(jīng)常在室外使用，不僅僅在室內(nèi)。換句話說，移動(dòng)終端1有時(shí)在相對(duì)暗的房間內(nèi)使用，相反，有時(shí)在明亮的太陽光線下使用。因此，作為背景光使用的白光的強(qiáng)度能夠以與外部光的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)是可取的。
例如，所使用一種方法能夠在黑暗的房間內(nèi)增加白光的強(qiáng)度和在明亮的太陽光線下降低日光的強(qiáng)度。因此，所構(gòu)成的發(fā)光器件能夠使得外部光能夠引入圖1所示的芯片區(qū)域，光敏晶體管3在LED發(fā)射光之前或者當(dāng)LED停止光發(fā)射時(shí)立即進(jìn)行操作，并且控制單元11可以很好檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)(見圖8)。
從外部光檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)與預(yù)先確定的外部光參考值進(jìn)行比較，光強(qiáng)度的調(diào)節(jié)量依照預(yù)先確定的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)LED的光發(fā)射以該調(diào)節(jié)量為基礎(chǔ)進(jìn)行控制時(shí)，白光的亮度能夠以與外部光的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行變化。
當(dāng)發(fā)光器件具有檢測(cè)外部光的功能時(shí)，本發(fā)明的發(fā)光器件在應(yīng)用到折疊式移動(dòng)電話單元時(shí)，能夠以外部光檢測(cè)的存在與否為基礎(chǔ)作為開關(guān)傳感器使用。
換句話說，當(dāng)使用在折疊的時(shí)候阻止光線入射進(jìn)入光敏晶體管3的結(jié)構(gòu)時(shí)，傳感器在沒有檢測(cè)到外部光時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，在檢測(cè)到外部光時(shí)處于開路狀態(tài)。
上述實(shí)施例描述了具有三個(gè)發(fā)光芯片的發(fā)光器件，但是發(fā)光芯片的數(shù)量不限于3個(gè)。
例如，發(fā)光器件可以具有兩個(gè)發(fā)光芯片，或者四個(gè)或者更多發(fā)光芯片。
當(dāng)發(fā)光器件具有兩個(gè)發(fā)光芯片，例如一個(gè)紅色LED和一個(gè)綠色LED時(shí)，在進(jìn)行這兩個(gè)LED的光發(fā)射控制時(shí)，能夠發(fā)射至少紅、橙和綠三種顏色的光。當(dāng)對(duì)各個(gè)LED的光發(fā)射量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，通過適當(dāng)?shù)鼗旌线@些紅色和綠色，就能夠發(fā)射出灰色光。
當(dāng)發(fā)光器件具有四種顏色的發(fā)光芯片，例如，當(dāng)發(fā)光器件具有分別發(fā)射紅、藍(lán)、綠和翠綠色的LED芯片時(shí)，通過調(diào)節(jié)這四個(gè)LED的光發(fā)射量就能夠發(fā)射各種各樣混合顏色的光。
圖9為依照另一個(gè)實(shí)施例具有兩個(gè)發(fā)光元件(LED芯片)的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9顯示了一個(gè)紅色LED芯片(2a)、一個(gè)綠色LED芯片(2b)和一個(gè)光敏晶體管3在一個(gè)絕緣襯底上排成一列的結(jié)構(gòu)。
該光敏晶體管3設(shè)置在連接這兩個(gè)LED芯片(2a、2b)部分的大體中心處。該光敏晶體管3用來監(jiān)測(cè)光發(fā)射量。
光敏晶體管3檢測(cè)從紅色LED2a輸出的紅光和從綠色LED2b輸出的綠光的量。
當(dāng)發(fā)光器件被作為三色(紅、橙和綠)的顯示器件使用時(shí)，同時(shí)控制紅色LED和綠色LED的光發(fā)射。光敏晶體管3檢測(cè)紅色LED2a的光發(fā)射量和綠色LED2b的光發(fā)射量，并且發(fā)射顏色的色調(diào)能夠利用檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)對(duì)紅色和綠色的光發(fā)射量進(jìn)行控制時(shí)，能夠顯示紅色和綠色之間的各種灰色。
圖10為依照另一個(gè)實(shí)施例具有四個(gè)發(fā)光元件(LED芯片)的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。這里，四個(gè)LED芯片(紅色2a、綠色2b、藍(lán)色2c、翠綠色2d)和一個(gè)光敏晶體管3設(shè)置在一個(gè)絕緣襯底上。光敏晶體管3與每個(gè)LED芯片等距離進(jìn)行設(shè)置，被用來監(jiān)測(cè)各種顏色的光發(fā)射量。當(dāng)這四種顏色LED的光發(fā)射同時(shí)進(jìn)行控制時(shí)，就能夠顯示四種顏色和從這四種顏色產(chǎn)生的各種化合物顏色。光敏晶體管3檢測(cè)從每個(gè)LED輸出的光的光發(fā)射量并且發(fā)光顏色的色彩平衡能夠以檢測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)使用n(n≥2)個(gè)LED芯片時(shí)，通常使用全部發(fā)射不同顏色的光的n個(gè)LED芯片是可取的，但是這n個(gè)LED中的一些可能發(fā)射相同顏色的光。換句話說，這n個(gè)LED的發(fā)光顏色取決于應(yīng)用可能具有任意的結(jié)合。
當(dāng)LED芯片的數(shù)量n為5或更多(n≥5)時(shí)，每個(gè)LED芯片可以設(shè)置在等邊n多邊形的每個(gè)頂點(diǎn)位置，該等邊n多邊形的中心有一個(gè)光敏晶體管。
當(dāng)多個(gè)LED芯片和用來檢測(cè)每種顏色光發(fā)射量的一個(gè)光敏晶體管設(shè)置在絕緣襯底上時(shí)，在本發(fā)明的發(fā)光器件作為發(fā)光器件使用時(shí)，發(fā)光顏色的色彩平衡能夠容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)制成了光敏晶體管的Si襯底用作襯底時(shí)，光敏晶體管的安裝面積能夠減少。
上述說明主要是基于在LED芯片安裝到由平常的玻璃環(huán)氧樹脂形成的引線襯底的假設(shè)。然而，LED芯片和光敏晶體管當(dāng)然可以安裝到如日本未經(jīng)審查專利公報(bào)No.Hei11(1999)-087780中所述由引線框與樹脂框架集成一體所制成的封裝中，如日本未經(jīng)審查專利發(fā)表No.Hei7(1995)-038154中所述通過在樹脂表面澆鑄電極圖形的圖形化所制成的MID型封裝中，以及如日本未經(jīng)審查專利發(fā)表No.Hei9(1997)-234728中所述電極嵌陶瓷類型的封裝。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，它包括多個(gè)用來發(fā)射互相不同顏色的光的發(fā)光元件；以及一個(gè)用來檢測(cè)從每個(gè)發(fā)光元件發(fā)射出的光的光檢測(cè)元件；上述發(fā)光元件和光檢測(cè)元件安裝。
2.依照權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多個(gè)發(fā)光元件由三個(gè)分別用來發(fā)射第一、第二和第三顏色的光的發(fā)光芯片組成。
3.依照權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述光檢測(cè)元件設(shè)置在與上述三個(gè)發(fā)光芯片大體等距離的位置。
4.依照權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述第一、第二和第三顏色的發(fā)光元件設(shè)置在等邊三角形的頂點(diǎn)處，所述光檢測(cè)元件設(shè)置在上述等邊三角形的中心處。
5.依照權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，該發(fā)光元件進(jìn)一步包括用來施加預(yù)定電流到發(fā)光元件并且使三個(gè)發(fā)光芯片能夠以預(yù)定的時(shí)間間隔陸續(xù)發(fā)射光的光發(fā)射控制部分；以及用來以相應(yīng)于光強(qiáng)度的方式來陸續(xù)接收由光檢測(cè)元件輸出的檢測(cè)信號(hào)，分析上述檢測(cè)信號(hào)并且調(diào)節(jié)施加到三個(gè)發(fā)光芯片中的每一個(gè)發(fā)光芯片的電流以便能夠產(chǎn)生預(yù)定的顏色的光強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分。
6.依照權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述三個(gè)發(fā)光芯片設(shè)置在襯底上，并且使得所構(gòu)成的光檢測(cè)元件不會(huì)阻擋發(fā)射的光。
7.依照權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述光發(fā)射控制部分使光檢測(cè)元件能夠檢測(cè)到在發(fā)光元件都不發(fā)光的時(shí)間區(qū)域內(nèi)入射到光檢測(cè)元件的外部光，光強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分通過利用基于外部光的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)施加到每個(gè)發(fā)光元件的電流。
8.使用依照權(quán)利要求1到7的任一項(xiàng)所述發(fā)光器件作為背景光的液晶顯示器。
全文摘要
一種發(fā)光器件包括多個(gè)發(fā)光元件，尤其是三個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏晶體管，并且具有卓越的白光特性。多個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光檢測(cè)元件設(shè)置在一個(gè)襯底上。特別是，設(shè)置了用來發(fā)射第一、第二和第三顏色中的各種顏色的各個(gè)發(fā)光元件，并且一個(gè)光檢測(cè)元件檢測(cè)從各個(gè)發(fā)光元件發(fā)射出的光。
文檔編號(hào)H01L25/075GK1518136SQ20041000167
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2004年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者吉田洋平 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社