白色发光器件制造技术

本发明专利技术提供了一种白色发光器件，包括：蓝色发光二级管（ＬＥＤ）、形成在蓝色ＬＥＤ上的绿色硅酸盐荧光剂、以及表面涂覆有氧化硅层的红色硫化物荧光剂，该红色硫化物荧光剂形成在蓝色ＬＥＤ上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种白色发光器件，并且更具体地说，涉及一宗使 用发光二级管(LED)并具有高色彩再现性和高可靠性的白色发光 器件。
技术介绍
作为取代传统光源(诸如液晶显示器(LCD)的荧光灯或背光 光源)的下一代光源产品，具有低能耗和出色发光效率的发光二极 管(LED)受到了关注。为了以高效率充分应用LED,已经4十对4吏 用LED的白色发光器件进行了大量的研究。作为使用LED实现白 光的方法，通常使用一种利用黄色荧光剂涂覆蓝色LED的方法。然而，在使用蓝色LED和黄色荧光剂的白色发光器件的情况 下，因为在绿色和红色波长区域之间没有明确的区分并且长波长区 域中的光强度非常低，所以色彩再现性不够高。因此，使用蓝色LED 和黄色荧光剂的白色发光器件不适于要求高色彩再现性的产品，比 如移动电话的彩屏和用于计算机监视器的LCD显示器。示图。该发光光谱涉及从包括蓝色LED和由蓝色LED激发的钇铝 石榴石(YAG)基的黄色荧光剂的白色发光器件输出的白光。如图 1A所示，在光谱中，不仅没有明确的区分并且显示出在长波长区 域(比如红色波长区域)中光强度相对较低。这种发光光语特性在 色彩再现方面是不利的。图1B是示出了将具有图1的光谱的白光传输到蓝色、绿色及 红色滤色片时得到的光谱的示图。如图IB中所示，尽管通过使用 滤色片将白光分成了蓝色、绿色和红色光语，但是在绿光光谱与红 光光谱之间存在相当多的重叠部分。此外，被红色滤色片分离出的 红光光i普在600 nm或更大的波长内具有的相对强度相当4氐。因此， 当^f吏用具有图1A的光i瞽的白光作为LCD显示器的背光时，LCD 显示器显示的色彩再现性不够。事实上，当使用蓝色InGaN基的 LED和YAG基的荧光剂的混合物作为背光的光源时，与国家电4见 系统委员会(NTSC)制式相比，4又实现了约60%到65%的色彩再 现性。通过使用这种程度的色彩再现性难以表达各种色彩。除了所述的蓝色LED和黄色荧光剂的混合物之外，还提供了 使用蓝色LED及红色和绿色荧光剂的混合物的白色发光器件。当 使用上述的红色和绿色荧光剂时，它们的色彩再现性提高到了 一定 程度。然而，这还是不够。此外，由于荧光剂材料的不稳定性，比 如由外部能量引起的破坏，所以通常用于白色发光器件的红色或绿色荧光剂是不可靠的。特别地，亮度相对较高且色彩分布较宽的硫化物荧光剂具有出 色的光学特性。然而，在材料稳定性上存在问题，其中结构很容易 损坏。例如，诸如SrS:Eu的红色硫化物荧光剂可能会与添加到用于 封装的硅树脂或环氧树脂中的铂催化剂反应。并且，当暴露于潮气 中时，可能会产生对产品具有有害影响的腐蚀性气体。诸如Gd203:Eu的红色氧化物荧光剂被认为可以取代红色硫化物荧光剂。 然而，这种红色氧化物荧光剂的亮度低并且色彩分布窄。因此，使 用红色氧化物荧光剂的白色发光器件不能实现想要的亮度和色彩 再现性。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种能够进一步提高色彩再现性并 且具有稳定的荧光剂材料和出色可靠性的白色发光器件。根据本专利技术的一个方面，提供了一种白色发光器件，包括蓝 色发光二极管(LED );形成在该蓝色LED上的绿色硅酸盐荧光剂； 以及表面涂覆有氧化硅层的红色硫化物荧光剂，该红色硫化物荧光 剂形成在蓝色LED上。绿色硅酸盐荧光剂可以包括掺杂Eu的(Ba,Sr,Ca,Mg)2Si04，并 且红色硫化物荧光剂可以包括掺杂Eu的(Ca,Sr) (S，Se):Eu。绿色娃酸盐荧光剂可以包括(Ba,Sr,Ca，Mg)2Si04:Eu,Re, Re是从 Ce、 Pr、 Sm、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、及Er纟且成的纟且中选出的一种或 多种稀土元素。并且，红色碌u化物荧光剂可以包括(Ca，Sr) (S，Se):Eu，Re，， Re，是从Ce、 Pr、 Sm、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、及Er组成的组中选出的一种或多种稀土元素。绿色石圭酸盐荧光剂可能具有520 nm到550 nm的峰值波长，并 且红色石克化物荧光剂可能具有630 nm到660 nm的峰值波长。绿色 石圭酸盐荧光剂可能具有30 nm到90 nm的半峰全宽(FWHM),并 且红色碌i/f匕物荧光剂可能具有40 nm到100 nm的FWHM。具有涂覆表面的红色石危化物荧光剂可以包括红色石危化物荧光 剂颗粒、形成在该红色疏化物荧光剂颗粒上的氧化硅层、以及结合 在红色石克化物焚光剂颗粒与氧化石圭层之间并且包含碌b和烃基的緩 冲层。该烃基可以是烷基基团。该白色发光器件可以进一步包括封装蓝色LED的树脂封装部。 在这种情况下，绿色硅酸盐荧光剂和具有涂覆表面的红色硫化物荧 光剂可以分散在该树脂封装部中。绿色硅酸盐荧光剂和红色硫化物荧光剂可以以单层焚光剂层 和多层荧光剂层中的一种形成在蓝色LED上。该白色发光器件可以进一步包括具有反射杯的封装体。在这种 情况下，蓝色LED可以安装在封装体的反射杯上。该白色发光器件可以进一步包括具有上凹透镜并且封装蓝色 LED的树脂封装部。附图说明乂人随后结合附图进行的详细描述中，将更清晰地理解本专利技术的 上述和其它的方面、特4正以及其它伊C点，附图中图1A是示出了传统白色发光器件的发光光语的示图；图1B是示出了通过使用蓝色、绿色和红色滤色片将从传统白 色发光器件输出的光分离时获得的光谱的示图；图2A是示出了根据本专利技术示例性实施例的白色发光器件的发 光光^普的示图；图2B是示出了通过使用蓝色、绿色和红色滤色片将从才艮据本 专利技术示例性实施例的白色发光器件输出的光分离时获得的光谱的 示图；图3A到图3C是示出了形成红色硫化物荧光剂薄膜的过程的 才莫拟图，此方法能够应用于本专利技术；图4是示出了形成图3的薄膜的实例的示意图； 面图；以及图6A到图6C是示出了根据本专利技术各种实施例的白色发光器 件的横截面图。具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的示例性实施例进行详细描述。但 是，本专利技术可以以多种不同的方式实现并且不应该限于这里列出的 实施例。相反地，提供这些实施例是为了使本公开彻底且完整，并 将本专利技术的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了 清楚起见可能会夸大形状和尺寸。图2A是示出了根据本专利技术示例性实施例的白色发光器件的发 光光谱的示图。通过使用蓝色发光二极管(LED)以及掺杂Eu的 (Ba，Sr,Ca,Mg)2Si04绿色硅酸盐荧光剂和掺杂Eu的(Ca,Sr) (S，Se)红 色硫化物荧光剂的混合物的白色发光器件获得图2A的发光光谱。 为了材料的稳定性，作为红色疏化物荧光剂的掺杂Eu的(Ca,Sr) (S，Se)被提前表面涂覆以氧化硅层。特别地，使用InGaN基的LED 作为蓝色LED，使用掺杂Eu的(Ba，Sr，Ca,Mg)2Si04作为绿色硅酸盐荧光剂，并且使用表面涂覆有氧化硅层的掺杂Eu的(Ca,Sr) (S，Se) 作为红色硫化物荧光剂，从而获得图2A的光谱。掺杂Eu的(Ba，Sr，Ca,Mg)2Si04的硅酸盐荧光剂可以被蓝光激发 并且可以具有520 nm到550 nm的峰值波长以及30 nm到90 nm的 半峰全宽(FWHM)。并且，掺杂Eu的(Ca,Sr) (S，Se)石克化物荧光剂 一皮蓝光激发并且可以具有630 nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色发光器件，包括：　　　　蓝色发光二级管（ＬＥＤ）；　　　　绿色硅酸盐荧光剂，其形成在所述蓝色ＬＥＤ上；以及　　　　红色硫化物荧光剂，其表面涂覆有氧化硅层，所述红色硫化物荧光剂形成在所述蓝色ＬＥＤ上。

【技术特征摘要】
KR 2007-2-20 10-2007-00171731.一种白色发光器件，包括蓝色发光二级管(LED)；绿色硅酸盐荧光剂，其形成在所述蓝色LED上；以及红色硫化物荧光剂，其表面涂覆有氧化硅层，所述红色硫化物荧光剂形成在所述蓝色LED上。2. 根据权利要求1所述的白色发光器件，其中，所述绿色硅酸盐荧光剂包括掺杂Eu 的 (Ba,Sr，Ca，Mg)2Si04,并且所述红色石克化物焚光剂包括掺杂Eu的(Ca，Sr) (S,Se》Eu。3. 根据权利要求2所述的白色发光器件，其中，所述绿色硅酸盐荧光剂包括(Ba,Sr,Ca,Mg)2Si04:Eu，Re，所 述Re是从Ce、 Pr、 Sm、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、及Er组成的组 中选出的一种或多种稀土元素。4. 根据权利要求2所述的白色发光器件，其中，所述红色碌匕物焚光剂包括(Ca，Sr) (S,Se):Eu,Re，，所述 Re，是乂人Ce、 Pr、 Sm、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、及Er纟且成的纟且中 选出的一种或多种稀土元素。5. 根据权利要求1所述的白色发光器件，其中，所述绿色石圭酸盐焚光剂具有520 nm到550 nm的峰值波 长，并且所述红色石...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昌勋，李铃木，朴一雨，孙宗洛，尹喆洙，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]