一种红色荧光粉、白光发光二极管及背光模组的制作方法

本发明涉及一种二极管技术领域，特别涉及一种红色荧光粉、一种白光发光二极管及背光模组。

背景技术：

广色域已成为背光领域的新热点，消费者对色域的要求也越来越高。传统的氮化物红粉由于其半波宽比较宽，ntsc色域到一定程度上很难再进一步提升，ntsc色域基本局限在90％左右。

具有超窄半波宽的mn⁴⁺激发的m2ax6结构新型荧光粉由于其半波宽小于10nm，具有很高的色纯度，可在传统荧光粉的基础上将ntsc色域提升到98％以上，成为近年的研究热点。

在背光模组中，不同屏的colorfilter(cf)不同，导致led发出的光在过屏后的色点不同程度的改变。mn⁴⁺激发的m2ax6新型荧光粉，由于波长、光谱形状不可调，成品的色点并非随意可调，对于一些特殊色点兼顾不到。导致背光模组中过屏之后的色温、duv能参数不能满足标准。mn⁴⁺激发的m2ax6新型荧光粉的基础上解决色点的随意可调性成为需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种红色荧光粉，其应用于器件时，能使mn⁴⁺激发的m2ax6新型荧光粉实现色点调整。

本发明的另一发明目为提供一种白光发光二极管；

本发明的另一发明目为提供一种背光模组。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种红色荧光粉，所述红色荧光粉由第一红色荧光粉、波长可调的第二红色荧光粉组成；所述第一红色荧光粉由m2ax6:mn⁴⁺结构的物质组成，其中m为li、na、k、rb、cs；a为ti、si、ge、zr；x为f、cl、br；所述第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为0.01％-15％。

作为优选，所述第二红色荧光粉由caalsin3:eu、srlial3n4:eu或qd中的一种或多种组成。

作为优选，所述第二红色荧光粉的波长在630nm-670nm。

作为优选，所述第二红色荧光粉的波长为630nm，半波宽不大于35nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于630nm、小于等于635nm，半波宽不大于40nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于635nm、小于等于640nm，半波宽不大于50nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于640nm、小于等于645nm，半波宽不大于60nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于645nm、小于等于650nm，半波宽不大于70nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于650nm、小于等于655nm，半波宽不大于90nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于655nm、小于等于660nm，半波宽不大于100nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于660nm、小于等于665nm，半波宽不大于105nm；

所述第二红色荧光粉的波长大于665nm、小于670nm，半波宽不大于110nm；

所述第二红色荧光粉的波长等于670nm，半波宽不大于110nm。

作为优选，随着第二荧光粉的加入，第一红色荧光粉的600nm至630nm的波长范围内发射光强度的增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值。

作为优选，所述第二红色荧光粉的波长为630nm-670nm，其半波宽为35nm至110nm。

一种白光发光二极管，由蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光混合发出白光；其特征在于，包括所述的红色荧光粉，所述红色发射光由红色荧光粉通过吸收蓝光或绿光发射。

作为优选，还包括绿色荧光粉，所述绿色荧光粉通过吸收蓝色发射光发出所述绿色发射光，所述绿色荧光粉的波长在510nm-550nm，半波宽小于70nm；

和/或还包括用于发色蓝色发射光的蓝光led芯片。

作为优选，还包括支架、热塑性或热固性透明保护层、设置在所述支架上的荧光转换层；所述蓝光led芯片设置在所述支架上，所述荧光转换层覆盖所述蓝光led芯片；所述绿色荧光粉与所述红色荧光粉分散在所述荧光转换层中；所述热塑性或热固性透明保护层包裹所述荧光转换层；所述蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光分布在热塑性或热固性透明保护层中。

一种背光模组，包括所述的白光发光二极管。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

在波长、光谱形状不可调的m2ax6:mn⁴⁺基础上，加入不同波长、且波长、光谱形状可调的第二荧光粉，由于m2ax6:mn⁴⁺荧光粉的发射光谱几乎不变(如图1)，表现led的光谱形状是不会改变，其色点不可调，而由于加入的第二荧光粉的光谱是可以做不同的调节，所以使混合的荧光粉的光谱也可以调节，从而实现m2ax6:mn⁴⁺在器件色点可调性。在几乎不降低m2ax6:mn⁴⁺的ntsc色域基础上，实现器件在不同色点的全覆盖。

附图说明

图1为m2ax6:mn⁴⁺的典型光谱图；

图2为本发明白光发光二极管的一种结构示意图；

图3为本发明实施例5的直下式高色域模组示意图；

图4为本发明实施例6的侧入式高色域模组示意图。

图中：

100—白光发光二极管；101—支架；102—芯片；103—荧光转换层；

201—透镜；202—pcb板；203—背板；204—扩散板；205—棱镜片；206—扩散片；

301—pcb板；302—反光片；303—导光板；304—增亮膜；305—扩散膜。

具体实施方式

现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明所述的一种红色荧光粉，红色荧光粉由第一红色荧光粉、波长可调的第二红色荧光粉组成。第一红色荧光粉由m2ax6:mn⁴⁺结构的物质组成，其中m为li、na、k、rb、cs；a为ti、si、ge、zr；x为f、cl、br。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为0.01％-15％。第二红色荧光粉由caalsin3:eu、srlial3n4:eu或qd中的一种或多种组成。第二红色荧光粉的波长为630nm至670nm，半波宽为35nm至110nm。

为了使红色荧光粉的色彩更纯，让ntsc的色域变高，其中，随着第二荧光粉的加入，第一红色荧光粉的600nm至630nm的波长范围内发射光强度的增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值。红色荧光粉中，实际上是以第一红色荧光粉为主，第二红色荧光粉是用于调节色点(可以是不同波长，第一荧光粉的光谱无论是含si、含ge或ti其光谱是不变的，所以其无法调节色点)，通过限定第一荧光粉的600-630nm的波长范围内发射光强度增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值，就限定了加入的第二红色荧光粉若波长短、则配窄的半波宽，若波长长、则可配宽的半波宽。例如，若第二红色荧光粉的波长为630nm、半波宽为30nm，在原有的峰上(图1)体现左边614nm增加等于右边647nm；若第二红色荧光粉的波长650nm，70nm半波宽，可以见到647nm的增加值大于614nm。

作为优选的方案：

第二红色荧光粉的波长为630nm，半波宽不大于35nm；

第二红色荧光粉的波长大于630nm、小于等于635nm，半波宽不大于50nm；

第二红色荧光粉的波长大于635nm、小于等于640nm，半波宽不大于；

第二红色荧光粉的波长大于640nm、小于等于645nm，半波宽不大于70nm；

第二红色荧光粉的波长大于645nm、小于等于650nm，半波宽不大于；

第二红色荧光粉的波长大于650nm、小于等于655nm，半波宽不大于100nm；

第二红色荧光粉的波长大于655nm、小于等于660nm，半波宽不大于；

第二红色荧光粉的波长大于660nm、小于等于665nm，半波宽不大于100nm；

第二红色荧光粉的波长大于665nm、小于670nm，半波宽不大于；

第二红色荧光粉的波长等于670nm，半波宽不大于110nm。

通过上述对于第二红色荧光粉的波长及半波宽的限定，从而选择出适合的第二红色荧光粉，使混合的红色荧光粉色彩越纯，ntsc的色域越高。

实施例1

本实施例提供了一种红色荧光粉，红色荧光粉由第一红色荧光粉、波长可调的第二红色荧光粉组成。第一红色荧光粉由m2ax6:mn⁴⁺结构的物质组成，其中m为li、na、k、rb、cs；a为ti、si、ge、zr；x为f、cl、br；第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为组成0.1％。第二红色荧光粉我caalsin3:eu。第二红色荧光粉的波长在660nm，半波宽为90nm。

本发明所述的一种白光发光二极管，由蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光混合发出白光；包括本发明所述的红色荧光粉，绿色荧光粉及蓝光led芯片。

红色荧光粉由第一红色荧光粉、第二红色荧光粉组成。第一红色荧光粉由m2ax6:mn⁴⁺结构的物质组成，其中m为li、na、k、rb、cs；a为ti、si、ge、zr；x为f、cl、br；第二红色荧光粉由caalsin3:eu、srlial3n4:eu或qd中的一种或多种组成。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为组成0.01％-15％。第二红色荧光粉的波长在630nm-670nm，半波宽为35nm至110nm。

为了使红色荧光粉的色彩更纯，让ntsc的色域变高，其中，随着第二荧光粉的加入，第一红色荧光粉的600nm至630nm的波长范围内发射光强度的增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值。红色荧光粉中，实际上是以第一红色荧光粉为主，第二红色荧光粉是用于调节色点(可以是不同波长，第一荧光粉的光谱无论是含si、含ge或ti其光谱是不变的，所以其无法调节色点)，通过限定第一荧光粉的600-630nm的波长范围内发射光强度增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值，就限定加入的第二红色荧光粉若波长短、则配窄的半波宽，若波长长、则可配宽的半波宽。例如，若第二红色荧光粉的波长为630nm、半波宽为30nm，在原有的峰上(图1)体现左边614nm增加等于右边647nm；若第二红色荧光粉的波长650nm，70nm半波宽，可以见到647nm的增加值大于614nm。

作为优选的方案：

第二红色荧光粉的波长为630nm，半波宽不大于35nm；

第二红色荧光粉的波长大于630nm、小于等于635nm，半波宽不大于45nm；

第二红色荧光粉的波长大于635nm、小于等于640nm，半波宽不大于50nm；

第二红色荧光粉的波长大于640nm、小于等于645nm，半波宽不大于60nm；

第二红色荧光粉的波长大于645nm、小于等于650nm，半波宽不大于70nm；

第二红色荧光粉的波长大于650nm、小于等于655nm，半波宽不大于90nm；

第二红色荧光粉的波长大于655nm、小于等于660nm，半波宽不大于100nm；

第二红色荧光粉的波长大于660nm、小于等于665nm，半波宽不大于105nm；

第二红色荧光粉的波长大于665nm、小于670nm，半波宽不大于110nm；

第二红色荧光粉的波长等于670nm，半波宽不大于110nm。

通过上述对于第二红色荧光粉的波长及半波宽的限定，从而选择出适合的第二红色荧光粉，使混合的红色荧光粉色彩越纯，ntsc的色域越高。

红色发射光由红色荧光粉通过吸收蓝光或绿光发射。

绿色荧光粉通过吸收蓝色发射光发出绿色发射光；绿色荧光粉由β-sialon、硅酸盐、γ-alon、qd中的一种或几种组成；绿色荧光粉的波长在510nm-550nm，半波宽小于70nm。

白光发光二极管的结构部分还包括支架、热塑性或热固性透明保护层、设置在支架上的荧光转换层；蓝光led芯片设置在支架上，荧光转换层覆盖蓝光led芯片；绿色荧光粉与红色荧光粉分散在荧光转换层中；所述热塑性或热固性透明保护层包裹荧光转换层；所述蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光分布在热塑性或热固性透明保护层中。

实施例2

本实施例提供了一种白光发光二极管，由蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光混合发出白光。红色发射光由红色荧光粉通过吸收蓝光或绿光发射。

蓝色发射光由led芯片发出，其波长为430nm—460nm。

绿色发射光通过绿色荧光粉吸收蓝色发射光，绿色荧光粉由β-sialon组成，其波长为529nm，半波宽为50nm。

红色荧光粉由第一红色荧光粉、第二红色荧光粉组成。第一红色荧光粉由k2sif6:mn⁴⁺结构的物质组成；第二荧光粉层由srlial3n4:eu组成，第二红色荧光粉的波长为650nm，半波宽为45nm。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为5％。随着第二荧光粉的加入，第一红色荧光粉的600nm至630nm的波长范围内发射光强度的增加值小于或等于其630nm至670nm的波长范围内的发射光强度的增加值。

蓝色发射光、绿色发射光及红色发射光分布在热塑性或热固性透明保护层中。

本实施例中的发光二极管ntsc的色域与单纯k2sif6:mn⁴⁺的色域比降低不超过1％。

实施例3

本实施例提供了一种白光发光二极管，其和实施例1基本相同，对于相同之处不再赘述，下面对不同之处进行说明：

绿色荧光粉由γ-alon组成，其波长为520nm，半波宽为35nm。

红色荧光粉由第一红色荧光粉、第二红色荧光粉组成；第一红色荧光粉由k2tif6:mn⁴⁺结构的物质组成，第二荧光粉层由caalsin3:eu组成，其波长为670nm，半波宽为90nm。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为组成2％。

本实施例中的发光二极管ntsc的色域与单纯k2tif6:mn⁴⁺的色域比降低为1-2％。

实施例4

本实施例提供了一种白光发光二极管，其和实施例1基本相同，对于相同之处不再赘述，下面对不同之处进行说明：

绿色荧光粉由硅酸盐组成，其波长为525nm，半波宽为70nm。

红色荧光粉由第一红色荧光粉、第二红色荧光粉组成；第一红色荧光粉由k2gef6:mn⁴⁺结构的物质组成，第二荧光粉层由qd组成，其波长为640nm，半波宽为30nm。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为组成8％。

本实施例中的发光二极管ntsc的色域与单纯k2gef6:mn⁴⁺的色域比降低为1-2％。

实施例6

本实施例提供了一种白光发光二极管，其和实施例1基本相同，对于相同之处不再赘述，下面对不同之处进行说明：

绿色荧光粉由硅酸盐组成，其波长为525nm，半波宽为70nm。

红色荧光粉由第一红色荧光粉、第二红色荧光粉组成；第一红色荧光粉由k2gef6:mn⁴⁺结构的物质组成，第二荧光粉层由qd组成，其波长为640nm，半波宽为30nm。第二红色荧光粉在红色荧光粉中的比例为组成0.06％。

本实施例中的发光二极管ntsc的色域与单纯k2gef6:mn⁴⁺的色域比降低为1-2％。

本发明所述的背光模组，包括直下式背光模组及侧入式背光模组。

实施例7

本实施例所述为一种led直下式背光模组，该背光模组结构采用现有的led直下式背光模组结构。led直下式背光模组采用的是本发明所述的发光二极管。

如图3所示，led直下式背光模组包括pcb板202、光学透镜201、扩散板204、棱镜片205、扩散片206、背板203。led发光器件100设于pcb板202上，光学透镜201设于led发光器件100顶部，设有led发光器件100的pcb板202固设于背板203底部，扩散板204设于背板203顶部，棱镜片205设于扩散板204上表面，扩散片206设于棱镜片205上表面。

实施例8

本实施例所述为一种led侧入式背光模组300，该背光模组结构采用现有的led侧入式背光模组结构。侧入式背光模组采用的是本发明所述的发光二极管。

如图4所示，led侧入式背光模组包括导光板303、反光片302、增亮膜304、扩散膜305。led发光器件100和pcb板301连接并设于导光板303一侧，反光片302和增亮膜304分别设于导光板303的下表面和上表面，扩散膜305设于增亮膜304上表面。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。