发光二极管封装件及其制造方法_2

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当壳体101由陶瓷制成时,包括陶瓷的壳体101不可能由于从紫外发光二极管芯片发射的紫外线而褪色或损坏,从而可以保持发光二极管封装件的可靠性。当壳体101由金属制成时,壳体101可以包括彼此可以绝缘的至少两个金属框架。发光二极管封装件的热辐射性能可以由于包括金属的壳体101而得以改善。上面描述了可以形成壳体101的材料,但是壳体101不限于此,从而壳体101可以由各种材料制成。
[0051]壳体101可以包括倾斜的内壁以反射从发光二极管芯片102发射的光。
[0052]成型部104可以由包括硅酮、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)中的至少一种的材料制成。成型部104可以由具有预定硬度的材料制成(如果需要的话),而不必由上述材料制成。
[0053]成型部104可以利用上述材料以及第一磷光体105和第二磷光体106的混合物通过注射成型工艺来形成。此外,成型部104可以利用单独的模具制造然后被压制或热处理。成型部104可以形成为具有各种形状,诸如凸透镜形状、平板形状(未示出)和在表面上具有预定粗糙度的形状。根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件公开了具有凸透镜形状的成型部104,但是成型部104的形状不限于此。
[0054]发光二极管芯片102可以是紫外发光二极管芯片或蓝色发光二极管芯片。当发光二极管芯片102是蓝色发光二极管芯片时,发射的光的峰值波长可以在从410nm到490nm的范围。从发光二极管芯片102发射的蓝光的峰值波长的半峰全宽(FWHM)可以等于或小于40nm。根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件具有设置有单个发光二极管芯片102的形状,但是设置的发光二极管芯片102的数量及其设置形状不限于此。
[0055]第一磷光体105可以被发光二极管芯片102激发以发射绿光。第二磷光体106可以被发光二极管芯片102激发以发射红光。
[0056]从第一磷光体105发射的绿光的峰值波长可以在从520nm到570nm的范围。第一磷光体105可以发射具有等于或小于35nm的半峰全宽的绿光。第一磷光体105可以包括从由Ba-Al-Mg (BAM)基磷光体、量子点磷光体和氟化物基磷光体构成的组中选择的至少一种。氟化物基磷光体可以是具有A2MF6:Mn4+的化学式的磷光体。在上面的化学式中,A可以是L1、Na、K、Rb、Ce和NH4中的一种,M可以是S1、T1、Nb和Ta中的一种。此外,氟化物基磷光体可以由具有AxMyFz:Mn4+q的化学式的磷光体来表示。这里,0〈x彡2.5且0〈z彡7.0,更具体地,1.8< X < 2.3且5.8< z < 6.9。此外,根据本发明的示例性实施例,q可以是y的0.02倍至0.035倍。
[0057]虽然上面描述了第一磷光体105的种类,但是根据本发明的示例性实施例的第一磷光体105不限于此。
[0058]由于绿光的半峰全宽窄,因此可以实现具有高色纯度的绿光。当绿光的半峰全宽等于或大于35nm时,发射的光的色纯度低,从而在被定义为作为彩色电视广播系统所采用的国家电视制式委员会(NTSC)系统的标准的全色重现范围中颜色难以重现超过85%。因此,为了实现从根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件发射的白光的85%或者更多的NTSC色饱和,第一磷光体发射具有35nm或者更小的半峰全宽的绿光。
[0059]第二磷光体106可以被发光二极管芯片102激发以发射红光。从第二磷光体106发射的红光的峰值波长可以在从610nm至650nm的范围内。第二磷光体106可以包括从量子点磷光体、硫化物基磷光体和氟化物基磷光体构成的组中选择的至少一种。氟化物基磷光体可以是具有41^61114+的化学式的磷光体。另外,在上面的化学式中,A可以是L1、Na、K、Rb、Ce和NH4中的一种,Μ可以是S1、T1、Nb和Ta中的一种。此外,氟化物基磷光体可以由具有AxMyFz:Mn4+q的化学式的磷光体来表示。这里,0〈x彡2.5且0〈z ( 7.0,更具体地,
1.8彡X彡2.3且5.8彡z彡6.9。此外,根据本发明的示例性实施例,q可以是y的0.02到0.035倍。
[0060]第二磷光体106可以发射半峰全宽窄的红光。具体地,在量子点磷光体的情况下,可以发射具有30nm至40nm的半峰全宽的红光,在硫化物基磷光体的情况下,可以发射具有65nm或者更小的半峰全宽的红光,在氟化物基磷光体的情况下,可以发射具有20nm或者更小的半峰全宽的红光。即,当第二磷光体106是氟化物基磷光体时,可以发射具有最窄的半峰全宽的红光。
[0061]在下面,将更详细地描述第一磷光体105和/或第二磷光体106是氟化物基磷光体的情况。
[0062]如上所述,氟化物基磷光体可以包括锰(Μη)作为活性离子。在氟化物基磷光体中,随着锰的摩尔数增加,可以增加从磷光体发射的光的光量。然而,随着锰的摩尔数增加,锰被氧化而形成氧化锰,从而降低了磷光体的可靠性,使得会降低发光二极管封装件的整体的可靠性。
[0063]因此,在A2MF6:Mn4+的化学式中,Μη 4+可以具有在Μ的0.02倍至0.035倍的摩尔数的范围内的摩尔数。当Μη4+具有比Μ的0.02倍少的摩尔数时,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件难以发射充足的光量。当Μη4+具有超过Μ的0.035倍的摩尔数时,难以确保氟化物基磷光体的可靠性,从而也会使根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件的可靠性产生问题。
[0064]此外,当氟化物基磷光体的Μη4+具有在上述摩尔数范围内的摩尔数时,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件可以使光量的变化最小化。即,当根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件具有在所述摩尔数范围内的Mn4+的摩尔数时,发射白光的光量的变化可以在5%以内。
[0065]此外,也可以使在白光的CIE色度图上形成一点的X色坐标和y色坐标发生最小的变化。具体地,X色坐标可以是0.25到0.32,y色坐标可以是0.22到0.32。更具体地,X色坐标可以是0.258到0.265,y色坐标可以是0.225到0.238。
[0066]此外,也可以使在所述摩尔数范围内的根据本发明的示例性实施例的白光的发光强度的变化率是最小的变化率。具体地,白光的发光强度的变化率可以在5%以内。
[0067]在下面,将参照实验示例来描述包括氟化物基磷光体的根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件。
[0068][实验示例1]
[0069]准备第一氟化物基磷光体、第二氟化物基磷光体和第三氟化物基磷光体。这里,第一氟化物基磷光体由化学式K2.23QSia96SF6.S7Q:Mn4+aQ32来表不。第一氟化物基磷光体的Μη 4+的摩尔数近似为Si的0.033倍。第二氟化物基磷光体的Mn4+的摩尔数近似为Si的0.025倍。第三氟化物基磷光体的Mn4+的摩尔数近似为Si的0.020倍。这里,Si的摩尔数与Μη的摩尔数的总和可以保持在1。
[0070]可以对包括氟化物基磷光体的发光二极管封装件的白光的光通量的变化、光强度的变化、色坐标的变化等分别进行测量。在本实验示例中,氟化物基磷光体用作红色磷光体,ΒΑΜ基磷光体和量子点磷光体中的一种用作绿色焚光体,ΒΑΜ基磷光体使用BaMgAl1Q017:Eu,量子点磷光体使用CdSe。此外,从发光二极管芯片发射的激发光使用450nm至460nm的波长范围。
[0071]作为测量光通量的结果,测量出包括第一氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第一封装件)的白光示出74.51m的光通量,测量出包括第二氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第二封装件)的白光示出73.21m的光通量,测量出包括第三氟化物基磷光体的发光二极管封装件(在下面,第三封装件)的白光示出72.71m的光通量。即,可以理解的是,光通量基于Mn4+的变化而变化了大约2.5%。
[0072]作为测量光强度(在下文,第一强度)的结果,测量出第一封装件的白光示出23223mcd的光强度,测量出第二封装件的白光示出22640mcd的光强度,测量出第三封装件的白光示出22491mcd的光强度。即,可以理解的是,光强度基于Mn4+的变化而变化了大约3.
[0073]作为测量色坐标(CIE)的变化的结果,测量出第一封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其1坐标为0.236,测量出第二封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其y坐标为0.235,测量出第三封装件的白光的X坐标为0.264且测量出其y坐标为0.232。S卩,可以理解的是,色坐标基于Mn4+的变化而发生微小的变化。
[0074]此外,作为将包括在白光中的红光的峰值波长的强度(PL强度)被设置为1的对比结果,可以测量出第一封装件的绿光的强度为0.34,可以测量出第二封装件的绿光的强度为0.27,可以测量出第三封装件的绿光的强度为0.22。
[0075]同时,每个封装件的对光强度的可靠性被测试1000小时。封装件的温度为85°C且其电流为120mA。
[0076]示出了:在1000小时之后与第一强度相比,第一封装件的光强度降低了 9.5%,第二封装件的光强度降低了 9.6%,第三封装件的光强度降低了 8.8%。此外,示出了:对于第一 CIE坐标,第一封装件的X坐标变化了 -0.013且其y坐标变化了 -0.007,第二封装件的X坐标变化了 -0.014且其y坐标变化了 -0.006,第三封装件的x坐标变化了 -0.014且其y坐标变化了 -0.007。
[0077]S卩,示出了根据本实验示例的全部的发光二极管封装件的光强度在大约10%的范围内降低,且色坐标发生了微小的变化。当光强度降低了 10%或者更多且色坐标的变化大时,难以使用发光二极管封装件适应使用目的。因此,根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件可以确保在长期使用时的高可靠性。
[0078]此外,在封装件的温度为60°C,相对湿度为90%,且电流为120mA的状态下,另外地执行对光强度的可靠性测试达1000小时。
[0079]在这种情况下,示出了:与第一强度相比,第一封装件的光强度降低了 4.2%,第二封装件的光强度降低了 2.6%,第三封装件的光强度降低了 3.3%。此外,示出了:对于第一 CIE坐标,第一封装件的X坐标变化了 -0.006且其y坐标变化了 -0.006,第二封装件的X坐标变化了 -0.007且其y坐标变化了 -0.004,第三封装件的x坐标变化了 -0.008且其y坐标变化了 -0.005。也就是说,当根据本发明的示例性实施例的发光二极管封装件长期暴露于高湿度环境时,光强度降低了 5%或者更少且色坐标发生微小的变化,从而确保了高可靠性。
[0080][实验示例2]
[0081]制备第四氟化物基磷光体、第五氟化物基磷光体和第六氟化物基磷光体。这里,第四氟化物基磷光体由化学式K2.13QSia97QF6.79Q:Mn4+aQ3。来表示。第四氟化物基磷
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