DE202008018060U1

DE202008018060U1 - Weißlicht-emittierende Vorrichtung und Weißlichtquellenmodul, das diese Vorrichtung verwendet

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Publication number: DE202008018060U1
Application number: DE202008018060U
Authority: DE
Original assignee: Samsung LED Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: EP2328190A2; EP2104149A1; EP2328190A3

Abstract

Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben, und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das von dem roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das von dem grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung sowie ein Weißlichtquellenmodul, das diese Vorrichtung verwendet, und insbesondere eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung, die günstigerweise in einer Hintergrundbeleuchtungseinheit einer Flüssigkristallanzeige verwendet werden kann, um eine hohe Farbwiedergabefähigkeit zu gewährleisten, sowie ein Weißlichtquellenmodul, das diese Vorrichtung verwendet.
Beschreibung des Stands der Technik
Seit kurzem kommt eine Leuchtdiode (light emitting diode – LED) als Lichtquelle in einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (backlight unit – BLU) in Flüssigkristallbildschirmen wie Laptop-Computer, Monitore, Mobilfunktelefone und Fernseher zur Anwendung. Eine Kaltkathodenröhre (cold cathode fluorescent lamp – CCFL) ist als eine Weißlichtquelle der BLU seit langem bekannt, allerdings hat in jüngster Zeit ein Weißlichtquellenmodul, das die LED einsetzt, aufgrund seiner Vorzüge wie bessere Farbdarstellung, Umweltfreundlichkeit, höhere Leistung und geringerer Stromverbrauch Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Bei einem herkömmlichen Weißlichtquellenmodul für die BLU sind eine blaue LED, eine grüne LED und eine rote LED auf einer Schaltkarte angebracht. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung. In 1 beinhaltet ein weißes Lichtquellenmodul 10 für eine BLU eine rote R LED 12, eine grüne G LED 14 und eine blaue LED 16, die auf einer Schaltkarte 11, beispielsweise einer Platine, angeordnet sind. Die R, G und B LEDs 12, 14 und 16 werden in Packungsanordnungen, die jeweils einen LED-Chip der entsprechenden Farbe beinhalten, oder als Lampen auf der Karte 11 angebracht. Diese R, G und B LED-Packungen oder Lampen werden wiederholt auf der Karte angeordnet, um eine gänzlich weiße Oberfläche bzw. eine linienförmige Lichtquelle zu bilden. Wie oben beschrieben ist das Weißlichtquellenmodul 10 mit den R, G und B LEDs vergleichsweise exzellent hinsichtlich der Farbwiedergabefähigkeit, und das abgegebene Gesamtlicht kann durch die Anpassung einer Lichtmenge der R, G und B LEDs gesteuert werden.
In dem oben beschriebenen Weißlichtquellenmodul 10 sind die R, G und B LEDs 12, 14 und 16 jedoch voneinander beabstandet, was zu einem Problem in der Farbgleichmäßigkeit führen kann. Darüber hinaus ist mindestens ein Satz R, G und B LED-Chips notwendig, um in einer Flächeneinheit weißes Licht zu erzeugen, da die dreifarbigen LED-Chips eine Weilicht-emittierende Vorrichtung darstellen. Dies bedingt eine komplizierte Schaltungsanordnung, um die LED jeder Farbe ansteuern und kontrollieren zu können, was wiederum zu höheren Kosten für die Schaltkreise führt. Dadurch erhöhen sich auch die Herstellungskosten für die Packungen und die Anzahl der notwendigen LEDs.
Alternativ wird für den Einsatz eines Weißlichtquellenmoduls eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einer blauen LED und einem gelben Leuchtstoff verwendet. Das Weißlichtquellenmodul mit einer Kombination aus blauer LED und gelbem Leuchtstoff hat eine einfache Schaltungsanordnung und ist niedrig im Preis. Das Weißlichtquellenmodul hat jedoch eine geringe Farbwiedergabefähigkeit, da es eine relativ geringe Leuchtstärke bei langer Wellenlänge aufweist. Demnach bedarf es für eine höherwertige und kostengünstigere LCD eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung, die eine bessere Farbwiedergabefähigkeit gewährleistet, und ein Weißlichtquellenmodul, das diese Vorrichtung verwendet.
Folglich besteht Nachfrage nach maximaler Farbwiedergabefähigkeit und stabiler Farbgleichmäßigkeit in der Licht-emittierenden Vorrichtung, welche die LED und den Leuchtstoff einsetzt, sowie im Weißlichtquellenmodul, das diese Vorrichtung verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit hoher Farbwiedergabefähigkeit und besserer Farbgleichmäßigkeit.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Weißlichtquellenmodul mit hoher Farbwiedergabefähigkeit und besserer Farbgleichmäßigkeit, das zu geringeren Kosten hergestellt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden(light emitting diode)-Chip, der eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm aufweist; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und ein grüner Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben; wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Der blaue LED-Chip hat eine Halbwertsbreite (full width at half maximum – FWHM) von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff hat eine FWHM von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff hat eine FWHM von 50 bis 200 nm. Der rote Leuchtstoff beinhaltet mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu und (Ca, Sr)S:Eu. Der grüne Leuchtstoff beinhaltet mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu oder β-SiAlON, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca ist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung beinhaltet des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der den blauen LED-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff im Harzverkapselungsstoff verteilt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung beinhaltet des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der den blauen LED-Chip verkapselt, wobei eine erster Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff beinhaltet, entlang einer Oberfläche des blauen LED-Chips zwischen dem grünes Licht-emittierenden Vorrichtungschip und dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff beinhaltet, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Weißlichtquellenmodul mit einer Schaltkarte; einem blauen LED–Chip auf der Schaltkarte, der eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm aufweist; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und ein grüner Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben; wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Der blaue LED-Chip hat eine FWHM von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff hat eine FWHM von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff hat eine FWHM von 50 bis 200 nm. Der rote Leuchtstoff beinhaltet mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu und (Ca, Sr)S:Eu. Der grüne Leuchtstoff beinhaltet mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu oder β-SiAlON, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca ist.
Das Weißlichtquellenmodul beinhaltet des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der den blauen LED-Chip verkapselt, wobei der blaue LED-Chip direkt auf der Schaltkarte angebracht ist.
Das Weißlichtquellenmodul beinhaltet des Weiteren einen Packungskörper, der auf der Schaltkarte angebracht ist, wobei der Packungskörper eine reflektierende Schale definiert, und der blaue LED-Chip in der reflektierenden Schale angebracht ist, die vom Packungskörper definiert wird.
Das weiße Lichtquellenmodul umfasst des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der im Inneren der vom Packungskörper definierten reflektierenden Schale ausgebildet ist, wobei der Verkapselungsstoff den blauen LED-Chip verkapselt.
Das Weißlichtquellenmodul beinhaltet des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der den blauen LED-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff im Harzverkapselungsstoff verteilt sind.
Das Weißlichtquellenmodul beinhaltet des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff, der den blaues Licht-emittierenden Vorrichtungschip verkapselt, wobei eine erster Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff beinhaltet, entlang einer Oberfläche des blauen LED-Chips zwischen dem blauen Leuchtdioden-Chip und dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen LED-Chip; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff vom blauen LED-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen LED-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Weißlichtquellenmodul mit einer Schaltkarte; einem blauen LED–Chip auf der Schaltkarte; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben; wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen LED–Chip, der eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm aufweist; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und ein grüner Leuchtstoff, der um den blauen LED-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen LED-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben; wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten Aspekte, Merkmale und andere Vorteile der Erfindung lassen sich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstehen, wobei:
1 ein Querschnitt durch ein herkömmliches Weißlichtquellenmodul für eine Hintergrundbeleuchtungseinheit ist;
2 ein Querschnitt durch eine weißes Licht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
3 ein Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
4 ein Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
5 ein Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
6 einen Farbkoordinatenraum von Leuchtstoffen zeigt, die in einer Weißlicht-emittierenden Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden; und
7 einen Farbkoordinatenbereich zeigt, der sich ergibt, wenn die Weißlichtquellenmodule aus dem Erfindungsbeispiel und dem Vergleichsbeispiel in einer Hintergrundbeleuchtungseinheit einer Flüssigkristallanzeige (LCD) eingesetzt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun detailliert und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen umgesetzt werden und soll nicht auf die hierin beschriebnen Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Diese Ausführungsformen werden vielmehr angeführt, um diese Offenbarung gründlich und vollständig darzulegen, und der Fachwelt den Umfang der Erfindung vollumfänglich zum Ausdruck zu bringen. In den Zeichnungen sind die Formen und Dimensionen für eine klarere Darstellung gegebenenfalls übertrieben ausgeführt und für gleiche oder ähnliche Komponenten werden durchgängig die gleichen Bezugszeichen verwendet.
2 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul, das die Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet. In 2 beinhaltet das Weißlichtquellenmodul 510 eine Schaltkarte 101 wie zum Beispiel eine Platine und mindestens eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung 100 auf der Schaltkarte 101. Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung 100 umfasst einen blauen B Leuchtdioden (LED)-Chip 103, einen grünen G Leuchtstoff 105 und einen roten R Leuchtstoff 107. Der grüne Leuchtstoff 105 und der rote Leuchtstoff 107 werden von dem blauen LED-Chip 103 dazu angeregt, grünes Licht bzw. rotes Licht abzugeben. Das grüne Licht und das rote Licht werden mit einem Anteil des blauen Lichts vom blauen LED-Chip 103 gemischt, um weißes Licht zu erzeugen.
Insbesondere ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, der blaue LED-Chip 103 direkt auf der Schaltkarte 101 angebracht und die Leuchtstoffe 105 und 107 sind in einem Harzverkapselungsstoff 130, der den blauen LED-Chip 103 verkapselt, dispergiert und einheitlich vermischt. Der Harzverkapselungsstoff 130 kann beispielsweise in einem Halbkreis ausgebildet sein, der als eine Art Linse dient. Alternativ wird der Harzverkapselungsstoff 130 aus einem Epoxydharz, einem Silikonharz oder einem Hybridharz gebildet. Wie oben beschrieben, ist der blaue LED-Chip 103 anhand der Chipmontage (Chip-an-board Technologie) direkt auf der Schaltkarte 101 angebracht, wodurch die Weißlicht-emittierende Vorrichtung 100 leichter einen weiteren Bildwinkel erzielen kann.
Ein Elektrodenmuster und ein Schaltungsmuster (nicht dargestellt) sind auf der Schaltkarte 101 ausgeformt, und das Schaltungsmuster ist mit einer Elektrode des blauen LED-Chips 103 beispielsweise durch Draht- oder Flip-Chip-Bonding verbunden. Dieses Weißlichtquellenmodul 510 beinhaltet eine Vielzahl der Weißlicht-emittierenden Vorrichtungen 100 und bildet somit eine Oberfläche oder linienförmige Lichtquelle mit einer gewünschten Fläche aus, wodurch es günstigerweise als Lichtquelle für eine Hintergrundbeleuchtungseinheit einer LCD-Vorrichtung genutzt wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben für den blauen LED-Chip 103 eine dominierende Wellenlänge in einem bestimmten Bereich und die Farbkoordinate des grünen und des roten Leuchtstoffs 105 und 107 basierend auf der CIE 1931 Farbtafel innerhalb eines bestimmten Raums festgelegt. Dies ermöglichte den Erfindern, die maximale Farbwiedergabefähigkeit aus einer Kombination eines grünen und eines roten Leuchtstoffs und einem blauen LED-Chip zu erzielen.
Um insbesondere die maximale Farbwiedergabefähigkeit aus einer blauer LED-Chip – grüner Leuchtstoff – roter Leuchtstoff-Kombination zu erhalten, hat der blaue LED-Chip 103 eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm. Außerdem hat das rote Licht, das der vom blauen LED-Chip 103 angeregte rote Leuchtstoff 107 abgegeben hat, eine Farbkoordinate, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 (x, y) Farbtafel von vier Koordinatenpunkten (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert wird. Darüber hinaus hat das grüne Licht, das der vom blauen LED-Chip 103 angeregte grüne Leuchtstoff abgegeben hat, eine Farbkoordinate, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel von vier Koordinatenpunkten (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert wird.
6 zeigt Farbkoordinatenräume der oben beschriebenen roten und grünen Leuchtstoffe. In 6 ist in der CIE 1931 Farbtafel ein vierseitiger Raum r, der aus vier Koordinatenpunkten (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) besteht, und ein vierseitiger Raum g, der aus vier Koordinatenpunkten (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) besteht, eingezeichnet. Wie oben beschrieben, sind der rote Leuchtstoff und der grüne Leuchtstoff so ausgesucht, dass deren Farbkoordinaten in die vierseitigen Räume r bzw. g fallen.
Hier ist eine dominierende Wellenlänge ein Wellenlängenwert, der aus einer Kurve abgeleitet ist, die entsteht, wenn die Kurve des tatsächlich gemessene Spektrums des vom blauen LED-Chip abgegebenen Lichts sowie eine Leuchtkraftkurve eingefügt werden. Die dominierende Wellenlänge ist ein Wert, der berücksichtigt, was für eine Person als sichtbar wahrgenommen wird. Diese dominierende Wellenlänge entspricht einem Wellenlängenwert an einem Punkt, wo eine Linie, die den Mittelpunkt (0,333, 0,333) der CIE 1931 Farbtafel mit der tatsächlich gemessenen Farbkoordinate verbindet, auf eine Konturlinie der CIE 1976 Farbtafel trifft. Es gilt dabei zu beachten, dass die Peak-Wellenlänge sich von der dominierenden Wellenlänge unterscheidet. Die Peak-Wellenlänge hat die höchste Energieintensität. Die Peak-Wellenlänge ist ein Wellenlängenwert, der die höchste Intensität im Spektrograf des tatsächlich gemessenen abgegebenen Lichts unabhängig von der Leuchtkraft angibt.
Hier beträgt die dominierende Wellenlänge des blauen LED-Chips 103 443 bis 455 nm. Der rote Leuchtstoff 107 hat eine Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist. Der grüne Leuchtstoff 105 hat eine Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist. Folglich weist eine Flüssigkristallanzeigen(liquid crystal display – LCD)-Vorrichtung mit dem weißen Lichtquellenmodul 510 für eine Hintergrundbeleuchtungseinheit eine hohe Farbwiedergabefähigkeit über einen großen Farbkoordinatenraum auf und deckt dabei im Wesentlichen den gesamten s-RGB-Raum auf der CIE 1976 Farbtafel ab (siehe 7). Diese hohe Farbwiedergabefähigkeit ist aus einer herkömmlichen Kombination eines blauen LED-Chips mit roten und grünen Leuchtstoffen kaum zu erreichen.
Der blaue LED-Chip und die grünen und roten Leuchtstoffe, die aus dem dominierenden Wellenlängenbereich und dem wie oben beschriebene Farbkoordinatenraum fallen, verringern die Farbwiedergabefähigkeit oder Farbqualität der LCD. Der blaue LED-Chip, der herkömmlicherweise mit den grünen und roten Leuchtstoffen verwendet wird, um weißes Licht zu erhalten, hat typischerweise eine dominierende Wellenlänge von 460 nm oder mehr. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat das blaue Licht jedoch eine kürzere dominierende Wellenlänge als das herkömmliche blaue Licht, und die roten und grünen Leuchtstoffe haben eine Farbkoordinate, die in den oben beschriebenen vierseitigen Raum fällt, wodurch eine höhere Farbwiedergabefähigkeit erzielt wird, was der Stand der Technik kaum erreicht hat.
Der blaue LED-Chip 103 verwendet im allgemeinen Gebrauch eine Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-LED-Vorrichtung. Außerdem verwendet der rote Leuchtstoff 107 einen Nitrid-Leuchtstoff wie beispielsweise CaAlSiN₃:Eu. Dieser rote Nitrid-Leuchtstoff reagiert beispielsweise weniger empfindlich auf Einflüsse von außen wie Wärme oder Feuchtigkeit als ein gelber Leuchtstoff und neigt weniger zu Verfärbungen. Um eine hohe Farbwiedergabefähigkeit zu erzielen, weist der rote Nitrid-Leuchtstoff mit seiner dominierenden Wellenlänge, die im bestimmten Bereich zwischen 443 bis 455 nm festgelegt ist, hinsichtlich des blauen LED-Chips einen hohen Anregungswirkungsgrad auf. Andere Nitrid-Leuchtstoffe, wie beispielsweise Ca₂Si₅N₈:Eu, oder der gelbe Leuchtstoff wie beispielsweise (Ca, Sr)S:Eu werden als roter Leuchtstoff 107 eingesetzt. Der grüne Leuchtstoff 105 verwendet einen Silikat-Leuchtstoff, wie beispielsweise A₂SiO₄:Eu, wobei A mindestens eines der Element Ba, Sr und Ca ist. Der grüne Leuchtstoff 105 setzt zum Beispiel (Ba, Sr)₂SiO₄:Eu ein. Der Silikat-Leuchtstoff hat einen hohen Anregungswirkungsgrad hinsichtlich des blauen LED-Chips mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm. Alternativ wird SrGa₂S₄:Eu oder β-SiAlON (Beta-SiAlON) als grüner Leuchtstoff 105 verwendet.
Der blaue LED-Chip 103 hat vorzugsweise eine Halbwertsbreite (full width at half maximum – FWHM) von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff 105 hat eine FWHM von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff 107 hat eine FWHM von 50 bis 200 nm. Die Lichtquellen 103, 105 und 107 mit der FWHM in einem wie oben beschriebenen Bereich erzeugen weißes Licht mit einer besseren Farbgleichmäßigkeit und höherer Farbqualität. Vor allem der blaue LED-Chip 103 mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm und einer FWHM von 10 bis 30 nm verbessert den Anregungswirkungsgrad des CaAlSiN₃:Eu oder (Ca, Sr)S:Eu roten Leuchtstoffs und des A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu oder β-SiAlON grünen Leuchtstoffs wesentlich. Hier ist A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr und Ca.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat der blaue LED-Chip eine dominierende Wellenlänge in einem vorgegebenen Bereich und die grünen und roten Leuchtstoffe haben Farbkoordinaten innerhalb eines vorgegebenen Raums. Dies ermöglicht bessere Farbwiedergabefähigkeit als mit einer herkömmlichen Kombination aus dem blauen LED-Chip und gelbem Leuchtstoff, bzw. als mit einer herkömmlichen Kombination aus dem blauen LED-Chip und grünen und roten Leuchtstoffen. Dadurch wird ebenfalls der Anregungswirkungsgrad sowie die gesamte Lichtausbeute verbessert.
Außerdem sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform, anders als in einem herkömmlichen weißen Lichtquellenmodul mit roten, grünen und blauen LED-Chips, eine geringere Anzahl an LED-Chips notwendig, und nur ein Typ von LED-Chip, nämlich der blaue LED-Chip, ist notwendig. Dies verringert folglich die Herstellungskosten von Packungen und vereinfacht die Treiberschaltung. Eine zusätzliche, relativ einfache Schaltung wird konfiguriert, um den Kontrast zu erhöhen und Unschärfe zu vermeiden. Außerdem ermöglicht auch nur ein LED-Chip 103 und der Harzverkapselungsstoff, der den LED-Chip 103 verkapselt, dass weißes Licht einer Flächeneinheit emittiert wird, und eine Verbesserung der Farbgleichmäßigkeit bei der Verwendung roter, grüner und blauer LED-Chips sichergestellt ist.
3 ist ein schematischer Querschnitt einer Weißlicht-emittierenden Vorrichtung 200 und eines Weißlichtquellenmoduls 520, das diese Vorrichtung verwendet. In der Ausführungsform aus 3 ist ein blauer LED-Chip 103 mit der Chip-an-Board Technologie direkt auf der Schaltkarte 101 angebracht. Der blaue LED-Chip 103 bildet zusammen mit einem roten Leuchtstoff und einem grünen Leuchtstoff, die durch den blauen LED-Chip angeregt werden, die Weißlicht-emittierende Vorrichtung 200 einer Flächeneinheit. Um außerdem maximale Farbwiedergabefähigkeit zu erzielen, hat der blaue LED-Chip 103 einen dominierenden Wellenlängenbereich, und der rote Leuchtstoff bzw. der grüne Leuchtstoff hat einen wie oben beschriebenen Farbkoordinatenraum. Das bedeutet, dass die dominierende Wellenlänge des blauen LED-Chips 103 443 bis 455 nm beträgt. Der rote Leuchtstoff hat eine Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist. Der grüne Leuchtstoff hat eine Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der rote und der grüne Leuchtstoff jedoch nicht im Harzverkapselungsstoff eingelassen und vermischt, sondern liegen als Leuchtstoffschicht vor. Wie insbesondere in 3 dargestellt, ist eine grüne Leuchtstoffschicht 205, die den grünen Leuchtstoff beinhaltet, dünn entlang einer Oberfläche des blauen LEDChips 103 aufgetragen, und ein halbkreisförmiger, transparenter Harzverkapselungsstoff 230 ist auf der grünen Leuchtstoffschicht 205 ausgebildet. Außerdem ist eine rote Leuchtstoffschicht 207, die den roten Leuchtstoff beinhaltet, auf die Oberfläche des transparenten Harzverkapselungsstoffs 230 aufgetragen. Die grüne Leuchtstoffschicht 205 und die rote Leuchtstoffschicht 207 können auch in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein. Das bedeutet, dass die rote Leuchtstoffschicht 207 auf den blauen LED-Chip 103 und die grüne Leuchtstoffschicht 205 auf den Harzverkapselungsstoff 230 aufgetragen sein kann. Die grüne Leuchtstoffschicht 205 und die rote Leuchtstoffschicht 207 sind aus einem Harz mit grünen bzw. roten Leuchtstoffpartikeln gebildet. Die in den Leuchtstoffschichten 207 und 205 enthaltenen Leuchtstoffe verwenden, wie oben beschrieben, Nitrid, einen gelben Leuchtstoff oder einen Silikat-Leuchtstoff.
Wie oben beschrieben sind in der Weißlicht-emittierenden Vorrichtung 200 die grüne Leuchtstoffschicht 205, der transparente Harzverkapselungsstoff 230 und die rote Leuchtstoffschicht 207 so ausgebildet, dass sie die Farbgleichmäßigkeit des weiß abgegebenen Lichts weiter verbessern. Wenn die grünen und roten Leuchtstoffe (Pulvergemisch) nur in den Harzverkapselungsstoff eingelassen sind, werden die Leuchtstoffe aufgrund des Gewichtsunterschieds zwischen den Leuchtstoffen während des Aushärtens des Harzes nicht gleichmäßig verteilt, wodurch Gefahr besteht, dass es zu einer Schichtung kommt. Dies verringert die Farbgleichmäßigkeit in einer einzigen Weißlicht-emittierenden Vorrichtung. Falls die grüne Leuchtstoffschicht 205 und die rote Leuchtstoffschicht 207 getrennt durch den Harzverkapselungsstoff 230 jedoch verwendet werden, wird das blaue Licht, das in verschiedenen Winkeln vom blauen LED-Chip 103 abgegeben wird, relativ einheitlich aufgenommen oder durch die Leuchtstoffschichten 205 und 207 weitergeleitet, wodurch insgesamt mehr gleichmäßig weißes Licht erzeugt wird. Dies bedeutet eine zusätzliche Verbesserung der Farbgleichmäßigkeit.
Die durch den transparenten Harzverkapselungsstoff 230 voneinander getrennten Leuchtstoffschichten 205 und 207 verringern, wie in 3 dargestellt, auch den durch Leuchtstoff verursachten optischen Verlust. Falls das Leuchtstoff-Pulvergemisch in den Harzverkapselungsstoff eingelassen ist, wird Sekundärlicht (grünes Licht oder rotes Licht), das durch den Leuchtstoff wellenlängen-konvertiert ist, durch Leuchtstoffpartikel, die auf einem optischen Lichtweg vorhanden sind, gestreut, wodurch optischer Verlust verursacht wird. In der Ausführungsform aus 3 dringt jedoch das Sekundärlicht, das durch die dünne grüne oder rote Leuchtstoffschicht 205 oder 207 wellenlängen-konvertiert wird, durch den transparenten Harzverkapselungsstoff 230 oder wir außerhalb der Licht-emittierenden Vorrichtung 200 emittiert, wodurch der aus den Leuchtstoffpartikeln herrührende optische Verlust verringert wird.
In der Ausführungsform aus 3 hat der blaue LED-Chip einen wie oben beschriebenen dominierenden Wellenlängenbereich, und der grüne bzw. der rote Leuchtstoff hat einen wie oben beschriebenen Farbkoordinatenraum. Folglich weist das weiße Lichtquellenmodul 520 für die BLU der LCD eine hohe Farbwiedergabefähigkeit über einen sehr großen Raum auf und deckt damit im Wesentlichen den gesamten s-RGB-Raum ab. Dies reduziert auch die Anzahl der LED-Chips und die Herstellungskosten für Treiberschaltungen und Packungen, wodurch geringere Stückkosten erzielt werden. Natürlich liegen die FWAHs des blauen, grünen und roten Lichts in den wie oben beschriebenen Bereichen.
In den oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsformen ist jeder LED-Chip mittels der COB-Technologie direkt auf der Schaltkarte angebracht. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der LED-Chip innerhalb eines Packungskörpers, der auf der Schaltkarte angebracht ist, montiert sein. 4 bzw. 5 zeigen weitere verwendete Packungskörper gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 ist ein Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung 300 und ein Weißlichtquellenmodul 530, das die Vorrichtung verwendet, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 4 ist ein Packungskörper 310, der als eine reflektierende Schale vorliegt, direkt auf einer Schaltkarte 101 angebracht. Ein blauer B LED-Chip 103 ist am Boden der reflektierenden Schale, die vom Packungskörper 310 definiert ist, angebracht, und ein Harzverkapselungsstoff 330 mit einem darin eingelassenen grünen R Leuchtstoff 105 und einem eingelassenen roten G Leuchtstoff 107, verkapselt den LED-Chip 103. Um eine Oberfläche oder eine linienförmige Lichtquelle mit gewünschtem Bereich zu erhalten, wird eine Vielzahl der Weißlicht-emittierenden Vorrichtungen 300, d. h. eine Vielzahl der LED-Packungen auf der Karte 101 angeordnet.
In der Ausführungsform aus 4 hat der blaue LED-Chip außerdem einen wie oben beschriebenen dominierenden Wellenlängenbereich, und der rote bzw. der grüne Leuchtstoff hat einen wie oben beschriebenen Farbkoordinatenraum, wodurch eine hohe Farbwiedergabefähigkeit gewährleistet wird. Des Weiteren werden die Anzahl der LED-Chips und die Herstellungskosten für Treiberschaltungen und Packungen gesenkt, um geringere Stückkosten zu erzielen.
5 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung und ein Weißlichtquellenmodul 540, das die Vorrichtung verwendet, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 5 sowie in der Ausführungsform aus 4 beinhaltet die Weißlicht-emittierende Vorrichtung 400 einen Packungskörper 410, der eine reflektierende Schale definiert, und einen blauen LED-Chip 103, der auf der reflektierenden Schale angebracht ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der rote und der grüne Leuchtstoff jedoch nicht im Harzverkapselungsstoff eingelassen und vermischt und liegen als Leuchtstoffschicht vor. Das bedeutet, dass der grüne Leuchtstoff 405 oder der rote Leuchtstoff 407 entlang einer Oberfläche des blauen LED-Chips 103 aufgetragen ist und ein transparenter Harzverkapselungsstoff 430 darauf ausgebildet ist. Außerdem ist der andere der beiden Leuchtstoffe rot und grün 405 und 407 entlang einer Oberfläche des transparenten Harzverkapselungsstoffs 430 aufgetragen.
Wie in der Ausführungsform aus 3 werden in der Ausführungsform aus 5 die grüne Leuchtstoffschicht 405 und die rote Leuchtstoffschicht 407, die durch den Harzverkapselungsstoff 430 voneinander getrennt sind, eingesetzt, um eine bessere Farbgleichmäßigkeit zu gewährleisten. Wie bei den genannten Ausführungsformen hat der blaue LED-Chip einen wie oben beschriebenen dominierenden Wellenlängenbereich, und der rote bzw. der grüne Leuchtstoff hat einen wie oben beschriebenen Farbkoordinatenraum, wodurch eine hohe Farbwiedergabefähigkeit über einen sehr großen Raum erzielt, und im Wesentlichen der gesamte s-RGB-Raum abgedeckt wird.
7 zeigt die CIE 1976 Farbtafel, auf der die Farbkoordinatenbereiche gekennzeichnet sind, die man erhält, wenn Weißlichtquellenmodule aus dem Erfindungsbeispiel bzw. dem Vergleichsbeispiel in BLUs von LCDs eingesetzt werden.
In 7 emittiert das Weißlichtquellenmodul des Erfindungsbeispiels weißes Licht durch eine Kombination aus einem blauen LED-Chip, einem rotem Leuchtstoff und einem grünen Leuchtstoff (siehe 4). In der weißen Lichtquelle des Erfindungsbeispiels hat der blaue LED-Chip eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm, insbesondere von 451 nm. Außerdem emittiert der rote Leuchtstoff rotes Licht mit einer Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist. Der grüne Leuchtstoff emittiert grünes Licht mit einer Farbkoordinate, die in einen vierseitigen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Derweil emittiert das Weißlichtquellenmodul aus dem Vergleichsbeispiel 1 weißes Licht durch eine Kombination aus roten, grünen und blauen LED-Chips. Außerdem emittiert ein Weißlichtquellenmodul aus dem Vergleichsbeispiel 2 weißes Licht unter Verwendung einer herkömmlichen Kaltkathodenröhre.
Die Farbtafel aus 7 zeigt einen Farbkoordinatenraum der LCD unter Verwendung des Lichtquellenmoduls aus dem Erfindungsbeispiel als BLU, und einen Farbkoordinatenraum der LCD unter Verwendung der Lichtquellen aus dem Vergleichsbeispiel 1 bzw. 2 als BLU. Wie in 7 dargestellt, weist die LCD, welche die erfindungsgemäße BLU einsetzt, einen sehr großen Farbkoordinatenraum auf, der im Wesentlichen den gesamten s-RGB-Raum abdeckt. Diese hohe Farbwiedergabefähigkeit ist durch eine herkömmliche Kombination eines blauen LED-Chips mit roten und grünen Leuchtstoffen nicht zu erreichen.
Die LCD, welche die BLU (RGB LED BLUE) gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 verwendet, setzt nur die LED-Chips als rote, grüne und blaue Lichtquellen ein, wodurch ein großer Farbkoordinatenraum dargestellt wird. Wie 7 zeigt, weist die LCD, welche die RGB LED BLU gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 einsetzt, nachteiligerweise keine blaue Farbe im s-RGB-Raum auf. Außerdem verringert die Verwendung von nur dreifarbigen LED-Chips ohne Leuchtstoffe die Farbgleichmäßigkeit, während die Anzahl der notwendigen LED-Chips und die Herstellungskosten steigen. Dies macht insbesondere eine komplizierte Konfiguration einer zusätzlichen Schaltung für höheren Kontrast oder lokale Verdunkelung notwendig und führt zu einem drastischen Anstieg der Kosten für die Schaltungskonfiguration.
Wie in 7 dargestellt, weist die LCD, welche die BLU (CCFL BLU) aus Vergleichsbeispiel 2 einsetzt, einen relativ kleinen Farbkoordinatenraum auf, wodurch die Farbwiedergabefähigkeit im Vergleich zu den BLUs aus dem Erfindungsbeispiel bzw. dem Vergleichsbeispiel 1 verringert ist. Darüber hinaus ist die CCFL BLU nicht umweltfreundlich und kann kaum in einer Weise in einer Schaltung konfiguriert werden, dass z. B. die Leistung in Bereichen wie lokale Verdunkelung und Kontrastanpassung verbessert wird.
Wie oben dargestellt, werden gemäß der Erfindung ein blauer LED-Chip mit einer dominierenden Wellenlänge in einem bestimmten Bereich sowie ein roter und ein grüner Leuchtstoff mit Farbkoordinaten in einem bestimmten Raum eingesetzt. Dies gewährleistet eine hohe Farbwiedergabefähigkeit, die mit einer herkömmlichen Kombination eines blauen LED-Chips mit roten und grünen Leuchtstoffen kaum zu erreichen ist. Dies führt auch zu besserer Farbgleichmäßigkeit und verringert die Anzahl der für ein Lichtquellenmodul für eine BLU notwendigen LEDs sowie die Kosten für Packungen und Schaltungskonfiguration. Folglich kann dadurch leicht ein weißes Lichtquellenmodul mit höherer Qualität zu niedrigeren Kosten sowie eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die das Lichtquellenmodul verwendet, hergestellt werden. Auch wenn die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben wurde, so ist es für den Fachmann offenkundig, dass Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne dabei vom Gedanken und Umfang der in den folgenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben, und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das von dem roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das von dem grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die roten und grünen Leuchtstoffe als Leuchtstoffschicht bereitgestellt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip direkt auf eine Schaltkarte aufgebracht ist.
Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben, und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das von dem roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das von dem grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist, wobei die roten und grünen Leuchtstoffe als Leuchtstoffschicht bereitgestellt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip direkt auf eine Schaltkarte aufgebracht ist.
Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip mit einer dominierenden Wellenlänge von 443 bis 455 nm; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben, und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das von dem roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das von dem grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip direkt auf eine Schaltkarte aufgebracht ist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die roten und grünen Leuchtstoffe als Leuchtstoffschicht bereitgestellt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der rote Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu, Ca₂Si₅N₈:Eu und (Ca, Sr)S:Eu umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der grüne Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu und β-SiAlON umfasst, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff im Harzverkapselungsstoff verteilt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei eine erste Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, entlang einer Oberfläche des blauen Leuchtdioden-Chips zwischen dem grünes Licht-emittierenden Vorrichtungschip und dem Herzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Ein Weißlichtquellenmodul mit einer Schaltkarte und einer Weißlicht-emittierenden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Das Weißlichtquellenmodul nach Anspruch 14, das des Weiteren einen Packungskörper, der auf der Schaltkarte aufgebracht ist, umfasst, und der Packungskörper eine reflektierende Schale definiert, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip in der reflektierenden Schale angebracht ist, die vom Packungskörper festgelegt wird.
Das Weißlichtquellenmodul nach Anspruch 15, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der im Inneren der vom Packungskörper definierten reflektierenden Schale ausgebildet ist, wobei der Verkapselungsstoff den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 16, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in dem Herzverkapselungsstoff verteilt sind.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 17, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei eine erste Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, entlang einer Oberfläche des blauen Leuchtdioden-Chips zwischen dem blauen Leuchtdioden-Chip und dem Herzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben, und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff vom blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das von dem roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fallt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das von dem grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fallt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm hat, und der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der rote Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu, Ca₂Si₅N₈:Eu und (Ca, Sr)S:Eu umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der grüne Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu und β-SiAlON umfasst, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in dem Herzverkapselungsstoff verteilt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei eine erste Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, entlang einer Oberfläche des blauen Leuchtdioden-Chips zwischen dem blauen Leuchtdioden-Chip und dem Herzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Ein Weißlichtquellenmodul mit einer Schaltkarte; einem blauen Leuchtdioden-Chip, der auf der Schaltkarte angeordnet ist; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das der rote Leuchtstoff abgibt, eine Farbkoordinate hat, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das der grüne Leuchtstoff abgibt, eine Farbkoordinate hat, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Das Weißlichtquellenmodul nach Anspruch 26, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm, der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 26 oder 27, wobei der blaue Leuchtdioden-Chip eine dominierende Wellenlänge von 443 bis 455 nm hat, und der blaue Leuchtdioden-Chip eine Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm aufweist.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei der rote Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu, Ca₂Si₅N₈:Eu und (Ca, Sr)S:Eu umfasst.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei der grüne Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu und β-SiAlON umfasst, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca umfasst.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 26 bis 30, die des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in dem Herzverkapselungsstoff verteilt sind.
Das Weißlichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 26 bis 31, das des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei eine erste Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, entlang einer Oberfläche des blauen Leuchtdioden-Chips zwischen dem blauen Leuchtdioden-Chip und dem Herzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Eine Weißlicht-emittierende Vorrichtung mit einem blauen Leuchtdioden-Chip mit einer Halbwertsbreite von 10 bis 30 nm; einem roten Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der rote Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, rotes Licht abzugeben; und einem grünen Leuchtstoff, der um den blauen Leuchtdioden-Chip angeordnet ist, wobei der grüne Leuchtstoff durch den blauen Leuchtdioden-Chip dazu angeregt wird, grünes Licht abzugeben, wobei das rote Licht, das vom roten Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,5448, 0,4544), (0,7079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) definiert ist, und das grüne Licht, das vom grünen Leuchtstoff abgegeben wird, eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der basierend auf der CIE 1931 Farbtafel durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) definiert ist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei der grüne Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 30 bis 100 nm und der rote Leuchtstoff eine Halbwertsbreite von 50 bis 200 nm aufweist.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, wobei der rote Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen CaAlSiN₃:Eu, Ca₂Si₅N₈:Eu und (Ca, Sr)S:Eu umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei der grüne Leuchtstoff mindestens eine der Verbindungen A₂SiO₄:Eu, SrGa₂S₄:Eu und β-SiAlON umfasst, wobei A in A₂SiO₄:Eu mindestens eines der Elemente Ba, Sr oder Ca umfasst.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, die des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in dem Herzverkapselungsstoff verteilt sind.
Die Weißlicht-emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 37, die des Weiteren einen Harzverkapselungsstoff umfasst, der den blauen Leuchtdioden-Chip verkapselt, wobei eine erste Leuchtstoffschicht, die den grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, entlang einer Oberfläche des blauen Leuchtdioden-Chips zwischen dem grünes Licht-emittierenden Vorrichtungschip und dem Herzverkapselungsstoff ausgebildet ist, und eine zweite Leuchtstoffschicht, die den anderen grünen oder roten Leuchtstoff umfasst, auf dem Harzverkapselungsstoff ausgebildet ist.
Ein Weißlichtquellenmodul mit einer Schaltkarte und einer Weißlicht-emittierenden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 38.