TWI537365B - 白光ｌｅｄ、顯示裝置及照明裝置 - Google Patents
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Description
本申請案主張在2011年4月29日向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2011-0040478號的優先權，其揭示內容併入本文作為參考資料。
本發明係有關於一種發出有優異特性之白光的白光LED，以及使用該白光LED的顯示裝置及照明裝置。
一般而言，波長轉換磷光體材料係用來把來自各種光源有特定波長的光線轉換成所欲波長的光線。特別是，在各種光源中，發光二極體(LED)能夠用低耗電量驅動以及有優異發光效率使得它可利於塗在LED背光、車輛發光裝置以及家居發光裝置上。最近，磷光體材料已被認為是製造白光LED的核心技術。
一般而言，白光LED的製造係藉由施加一或更多種磷光體(例如，紅色，黃色，或綠色磷光體)至藍色或紫外線LED晶片。特別是，為了得到所欲自然白光，可混合兩種或更多磷光體，而不是單一磷光體(例如，黃色磷光體)。例如，可混合紅色磷光體以及一或更多其他磷光體。就此情形而言，如果該等磷光體中之每一的全寬半高(FWHM)低，可能無法獲取足夠的演色指數(color rendering index)而限制所欲自然白光的實現。在白光LED用作照明光源時，演色性的要求為關鍵評估項目。
在FWHM特性方面大體有利的矽酸鹽基磷光體與其他磷光體相比具有相對低的熱穩定性，使得LED元件的磷光體不適合在高溫狀態下使用。特別是，以藍光LED晶片而言，由於其中會產生大量的熱，使用有低熱穩定性的矽酸鹽基磷光體相當困難。
含氮(N)化合物磷光體，例如氮化物基磷光體，有相對高熱穩定性，但是有相對低FWHM，因此，它的色彩重現度(color reproducibility)可能低而且可能無法得到想要的演色性質(color rendering properties)。
本發明之一方面提供一種白光LED，其係有一磷光體混合物考慮到優異的色彩重現度及高演色性質同時確保熱穩定性。
本發明之一方面也提供使用該白光LED的顯示裝置及照明裝置。
根據本發明之一方面，提供一種白光LED，其係包含：發出藍光的一藍光LED；由該藍光激發的一紅色磷光體，其係發出紅光，以及包含一含氮(N)化合物；由該藍光激發以及發出黃光的一黃色磷光體；由該藍光激發的第一綠色磷光體，其係發出有第一全寬半高的第一綠光，以及包含一含氮(N)化合物；以及第二綠色磷光體，其係由該藍光激發以及發出第二綠光，該第二綠光有大於該第一綠色磷光體之該第一全寬半高的第二全寬半高，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合成可提供白
光，基於CIE 1931色度圖(chromaticity diagram)，該白光有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
基於CIE 1931色度圖，該第一綠光可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.370，0.590)，(0.370，0.620)，(0.300，0.690)及(0.300，0.660)，以及基於CIE 1931色度圖，該第二綠光可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.420，0.565)，(0.420，0.525)，(0.300，0.560)及(0.300，0.620)。
基於CIE 1931色度圖，該黃光可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.420，0.580)，(0.470，0.530)，(0.470，0.500)及(0.420，0.550)。
基於CIE 1931色度圖，該紅光可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.600，0.400)，(0.670，0.330)，(0.670，0.310)及(0.600，0.380)。
該藍光可在由435奈米至465奈米的主波長內。該第一綠光可具有520奈米至545奈米的峰值波長以及70奈米或更小的第一全寬半高，以及該第二綠光可具有525奈米至565奈米的峰值波長。
該紅光可具有600奈米至650奈米的峰值波長。該黃光可具有550奈米至580奈米且大於該第二綠光之峰值波長的峰值波長。
該白光的發光光譜可具有在藍光波段外的發光波峰(emission peak)，以及該發光波峰可具有90奈米或更大的全寬半高，以及100奈米或更大更佳。此外，基於NTSC標準，該白光可具有69%或更大的色彩重現度。
該第一綠色磷光體可包含β-SiAlON：Eu，以及該第二綠色磷光體可包含L3M5O12：Ce，在此L可為鎦(Lu)、鐿(Yb)及鋱(Tb)中之至少一，以及M可為鋁與鎵中之至少一。
該紅色磷光體可為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。該黃色磷光體可為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。
根據本發明之另一方面，提供一種白光LED，其係包含：一藍光LED，其係發出有由435奈米至465奈米之主波長的藍光；一紅色磷光體，其係由該藍光激發以及發出有600奈米至650奈米之峰值波長的紅光；一黃色磷光體，其係由該藍光激發以及發出有550奈米至580奈米之峰值波長的黃光；由該藍光激發的第一綠色磷光體，其係發出有520奈米至545奈米之第一峰值波長及70奈米或更小之第一全寬半高的第一綠光；以及第二綠色磷光體，其係由該藍光激發以及發出有525奈米至565奈米之第二峰值波長以及大於該第一全寬半高之第二全寬半高的第二綠光，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合成可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.21，0.21)，
(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
該第二綠光的峰值波長可小於該黃光的峰值波長。該第一及該第二綠光可具有相同或類似的峰值波長，但是可具有不同的全寬半高。
該白光的發光光譜可具有在藍光波段外的發光波峰，以及該發光波峰可具有90奈米或更大的全寬半高。
該第一綠色磷光體可包含β-SiAlON：Eu，以及該第二綠色磷光體可包含L3M5O12：Ce，在此L可為鎦、鐿及鋱中之至少一，以及M可為鋁與鎵中之至少一。
該紅色磷光體可為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。該黃色磷光體可為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。
根據本發明之另一方面，提供一種磷光體混合物，其係具有由有由435奈米至465奈米之主波長的藍光激發的多種磷光體，該磷光體混合物包含：由該藍光激發的一紅色磷光體，發出紅光以及包含一氮化物；由該藍光激發以及發出黃光的一黃色磷光體；由該藍光激發的第一綠色磷光體，其係發出有第一全寬半高的第一綠光，以及包含一氮化物；以及第二綠色磷光體，其係由該藍光激發以及發出有大於該第一全寬半高之第二全寬半高的第二綠光，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合成可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.21，
0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
根據本發明之另一方面，提供一種顯示裝置，其係包含：一LED光源模組；以及一影像顯示面板，其係允許源於該LED光源模組之光線的照射以及顯示影像，其中該LED光源模組包含一電路板以及裝在該電路板上的至少一白光LED。
根據本發明之另一方面，提供一種照明裝置，其係包含：一LED光源模組；以及一擴散另件，其係配置在該LED光源模組的上半部上以及均勻地擴散源於該LED光源模組的入射光，其中該LED光源模組包含一電路板以及裝在該電路板上的至少一白光LED。
此時參考附圖詳述本發明的具體實施例。
不過，本發明可用許多不同形式體現而不應被視為受限於在此提出的具體實施例。反而，提供該等具體實施例使得本揭示內容徹底及完整地完全傳達本發明的範疇給熟諳此藝者。
根據本發明具體實施例的白光LED包含藍色發光二極體(LED)及紅色、黃色及綠色磷光體用以轉換藍光LED所放射的藍光。綠色磷光體包含發出第一綠光的第一綠色磷光體與有大於第一綠色磷光體之全寬半高(FWHM)以及發出第二綠光的第二綠色磷光體。
由於用於本發明具體實施例的藍光LED放射相對大量的熱，至少一部份的磷光體混合物可利用有優異熱穩定性
的含氮(N)化合物，例如氮化物基磷光體或氮氧化物基磷光體。
此一含氮(N)化合物有高熱穩定性，但需它有小FWHM，這導致演色指數減少。因此，該第一綠色磷光體可利用含氮化合物，以及有大於該第一綠色磷光體的FWHM以及發出第二綠光的第二綠色磷光體可輔助它。
該第二綠色磷光體可具有等於或類似於第一綠色磷光體的峰值波長，但是可具有大於第一綠色磷光體的FWHM。第一綠色磷光體的窄FWHM由第二綠色磷光體的相對大FWHM補充，藉此可增加發光光譜之綠色波長區域的FWHM(參考第3圖)。
連同由用於本發明具體實施例之第一、第二綠色磷光體發出的光線，由紅色及黃色磷光體發出的光線以及由藍光LED發出的光線經混合成藉此可提供白光。在此，如第1圖所示，基於CIE 1931色度圖，白光可具有落在由以下4個座標點定義之區域TG內的色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
紅色、黃色及第一、第二綠色磷光體可用適當的比例混合以便滿足產生落在色彩座標區域TG內之所欲白光的必要條件，如第1圖所示，以及可塗在藍光LED上。
如第1圖的CIE 1931色度圖所示，每種色彩有所欲色彩座標區域能夠提供優異色彩重現度及演色性質同時滿足所欲白光在色彩座標區域TG內的條件。
基於CIE 1931色度圖，由第一綠色磷光體發出的第
一綠光G1可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.370，0.590)，(0.370，0.620)，(0.300，0.690)及(0.300，0.660)。基於CIE 1931色度圖，由第二綠色磷光體發出的第二綠光G2可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.420，0.565)，(0.420，0.525)，(0.300，0.560)及(0.300，0.620)。
基於CIE 1931色度圖，由黃色磷光體發出的黃光Y可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.420，0.580)，(0.470，0.530)，(0.470，0.500)及(0.420，0.550)。基於CIE 1931色度圖，由紅色磷光體發出的紅光R可具有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.600，0.400)，(0.670，0.330)，(0.670，0.310)及(0.600，0.380)。
藍光LED的藍光可在由435奈米至465奈米的主波長內。
由第一綠色磷光體發出的第一綠光可具有520奈米至545奈米的峰值波長以及70奈米或更小的第一FWHM。發出有525奈米至565奈米之峰值波長同時有大於第一FWHM之第二FWHM的第二綠光的第二綠色磷光體另外可用來藉此增強演色及色彩重現度性質。
由紅色磷光體發出的紅光可具有600奈米至650奈米的峰值波長。由黃色磷光體發出的黃光可具有550奈米至580奈米且大於第二綠光之峰值波長的峰值波長。
基於上述條件用紅色及黃色磷光體與第一、第二綠色
磷光體得到的白光之發光光譜有在藍光波段外的發光波峰。該發光波峰可具有90奈米或更大的FWHM，100奈米或更大更佳。此外，基於國際電視系統委員會(NTSC)標準，基於上述條件得到的白光可具有69%或更大的色彩重現度。
滿足上述條件的第一綠色磷光體可為包含β-SiAlON：Eu的氮氧化物磷光體。該第二綠色磷光體可包含L3M5O12：Ce，在此L可為鎦、鐿及鋱中之至少一，以及M可為鋁與鎵中之至少一。
該紅色磷光體可為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中之至少一，以及該黃色磷光體可為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。
根據本發明另一具體實施例，可基於峰值波長及/或由個別磷光體發出之光線的FWHM來指定磷光體的條件。
亦即，在使用發出有435奈米至465奈米之主波長之藍光的一藍光LED的情形下，可使用發出有600奈米至650奈米之峰值波長之紅光的紅色磷光體以及發出有550奈米至580奈米之峰值波長之黃光的黃色磷光體。
此外，在滿足以下條件時，納入第一、第二綠色磷光體：第一綠色磷光體發出有520奈米至545奈米之峰值波長及70奈米或更小之FWHM的第一綠光，以及第二綠色磷光體發出由該藍光激發以及有525奈米至580奈米且小於該黃光之峰值波長之峰值波長的第二綠光。
基於CIE 1931色度圖，這4種磷光體，亦即，紅色、黃色及第一、第二綠色磷光體可用適當的比例混合以便使得在與來自藍光LED的藍光混合時得到的白光有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
用以下實施例更詳細地描述本發明的操作及效果：
混合根據本發明滿足上述條件的4個磷光體以製備磷光體混合物。該磷光體混合物塗在有455奈米之主波長的藍光LED上，因此，製備有如第6圖所示之發光光譜的白光LED。
在本具體實施例中，(Sr,Ca)AlSiN3：Eu，CaSiO4：Eu，β-SiAlON：Eu及Lu3M5O12：Ce各自用作紅色，黃色，第一、第二綠色磷光體。
用於本具體實施例之個別磷光體的光譜圖示於第2圖。用於本具體實施例的紅色，黃色，第一、第二綠色磷光體分別用R，Y，G1及G2表示。
如第2圖所示，β-SiAlON：Eu，其係氮氧化物基磷光體，有優越熱穩定性，但是有約52奈米的極小FWHM。其他綠色磷光體Lu3M5O12：Ce有約98奈米的相對大FWHM。
分別用8重量%，23重量%，30重量%及39重量%的比例混合(Sr,Ca)AlSiN3：Eu，CaSiO4：Eu，β-SiAlON：Eu及Lu3M5O12：Ce來製備該磷光體混合物。
測量根據此具體實施例之白光LED的發光光譜以及繪
製於第4圖。如第4圖所示，在藍色峰值區域外之峰值區域的FWHM大致為150奈米或更大。這可理解成，為了補充用於高熱穩定性之第一綠色磷光體G1的小FWHM，有相對大FWHM的第二綠色磷光體G2另外用來藉此改善發光光譜之綠色區域的光線品質。具體言之，如第3圖的發光光譜所示，第一綠色磷光體G1與第二綠色磷光體G2的混合物可促進FWHM的增加，從而改善演色性質。
總之，雖然白光LED的發光光譜類似在使用有極低熱穩定性之矽酸鹽基黃色磷光體的情況下得到的，然而可預期有相對高熱穩定性。
在與本發明實施例1相同的條件下製成白光LED。不過，按照以下表1來設定不同的磷光體使用種類及混合比。
測量根據上述本發明實施例及比較實施例的個別白光LED(依表1所述製成)的色彩座標及色彩重現度，以及將結果列於表2。此外，為了判斷個別白光LED的白光是否滿足想要的色彩座標條件，將各個白光色彩座標圖示於第5圖。
用相同或類似的方式選擇及使用滿足本發明條件的紅色及黃色磷光體與第一、第二綠色磷光體。不過，根據混合比，本發明實施例1至4得到的白光落在有所欲色彩座標的區域內，然而比較實施例1至6得到的白光在有所欲色彩座標的區域外。
同時，基於NTSC標準，根據本發明實施例1至4的白光LED有69%或更大的色彩重現度，然而基於NTSC標準，根據比較實施例1至6的白光LED有60%至66%的相對低色彩重現度。
此外，在本發明條件下有磷光體之混合比的白光LED有優越的演色性質，因此，它可提供想要的自然白光。為了確認演色性改善，用如以下比較實施例7及8所述的條件製造根據先前技術的白光LED。
用與本發明實施例1相同的條件製造白光LED。不過，設定不同的磷光體使用種類。
至於比較實施例7，只使用CaSiO4：Eu的矽酸鹽基黃色磷光體與有455奈米之主波長的藍光LED。
至於比較實施例8，使用紅色及綠色磷光體的混合物與有455奈米之主波長的藍光LED。在此，選擇(Sr,Ca)Si5N8：Eu及β-SiAlON：Eu分別作為紅色及綠色磷光體。
本發明實施例1與比較實施例7及8之個別白光LED的發光光譜圖示於第6圖以及評估它們的演色性質。參考第6圖，在比較本發明實施例1的光譜與比較實施例7及8的光譜時，由480奈米至520奈米的綠色波長區域與由600奈米至650奈米的紅色波長區域有增加的相對強度。結果，已確認比較實施例7及8的演色指數分別為58與62，而本發明實施例1的演色指數大幅增加至73。
以下，參考附圖描述包含本發明具體實施例之磷光體的各種應用。
第7圖為根據本發明具體實施例之白光LED的示意圖。
如第7圖所示，根據本具體實施例的白光LED 10包含藍光LED晶片15以及囊封藍光LED晶片15以及有向上凸透鏡形狀的樹脂封裝件19。
根據本具體實施例的樹脂封裝件19經圖示成有半球形透鏡形狀以確保有大方位角。藍光LED晶片15可直接裝
在電路板上。樹脂封裝件19可由矽樹脂、環氧樹脂或彼等之組合製成。第一、第二綠色磷光體16a、16b連同紅色磷光體12與黃色磷光體14分散於樹脂封裝件19的內部。
第一綠色磷光體16a可包含用β-SiAlON：Eu表示氮氧化物磷光體，以及第二綠色磷光體16b可包含L3M5O12：Ce，在此L可為鎦、鐿及鋱中之至少一，以及M可為鋁與鎵中之至少一。紅色磷光體12可為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中之至少一，以及黃色磷光體14可為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中之至少一，在此A可為鋇、鍶、鈣及鎂中之至少一。
基於CIE 1931色度圖，這4個磷光體可用適當的比例混合以便使得在與藍光混合時得到的白光有落在由以下4個座標點定義之一區域內的一色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
以此方式，由於以考慮到FWHM、峰值波長及/或轉換效率的組合方式來提供特定綠色磷光體與特定紅色磷光體，藉此可提供有70或更大之高演色指數的白光。此外，多種磷光體提供各種波段的光線，從而允許改善色彩重現度，基於NTSC標準，有69%或更大的色彩重現度為較佳。
與前面的具體實施例類似，圖示於第8圖的白光LED 20包含藍光LED晶片25以及囊封藍光LED晶片25且有向上凸透鏡形狀的樹脂封裝件29。此外，波長轉換件28直接裝設於藍光LED晶片25的上表面上。波長轉換件28也由紅色，黃色，及第一、第二綠色磷光體的混合物形成。
圖示於第9圖的白光LED 30包含有反射杯(reflective cup)形成於其中心的封裝主體31，裝在該反射杯底部上的藍光LED晶片35，以及囊封藍光LED晶片35於該反射杯內的透明樹脂封裝件39。
樹脂封裝件39，例如，可由矽樹脂、環氧樹脂或彼等之組合製成。在本具體實施例中，第一、第二綠色磷光體36a、36b，連同紅色磷光體32與黃色磷光體34，可分散於樹脂封裝件39的內部。
在第7圖至第9圖的具體實施例中，混合4種磷光體粉末以分散於單一樹脂封裝件區域中，但是可實作各種其他結構。可獨立提供至少一磷光體於另一層結構中。
與前面的具體實施例類似，圖示於第10圖的白光LED40包含有反射杯形成於其中心的封裝主體41，裝在該反射杯底部上的藍光LED晶片45，以及囊封藍光LED晶片45於該反射杯內的透明樹脂封裝件49。
裝設包含不同磷光體層的樹脂層至樹脂封裝件49上。亦即，波長轉換件可包含含有紅色磷光體42的第一樹脂層，含有黃色磷光體44的第二樹脂層，以及含有第一、第二綠色磷光體46a、46b的第三樹脂層。
藉由混合本具體實施例所提議之磷光體而得到的白光可具有高演色指數。
第11A圖與第11B圖圖示可應用於根據本發明具體實施例之顯示裝置的背光單元。
第11A圖圖示作為背光單元實施例的側光式背光單元
150，其中可應用根據本發明具體實施例的白光LED作為光源。
根據此具體實施例的側光式背光單元150可包含導光板144與設於導光板144兩側的LED光源模組130。
在本具體實施例中，LED光源模組130係設於導光板144的相對兩側，但是LED光源模組130可只裝設於一側，或替換地，附加LED光源模組可裝設於另一側。
如第11A圖所示，在導光板144下可另外加上反射板142。用於本具體實施例的LED光源模組130包含印刷電路板(PCB)131與裝在PCB 131上表面上的多個LED光源135，以及可採用使用前述磷光體混合物的白光LED作為LED光源135。
第11B圖圖示作為不同種類之背光單元實施例的直下式背光單元180。
根據本具體實施例的直下式背光單元180可包含光擴散板174與配置於光擴散板174之下表面上的LED光源模組160。
圖示於第11b圖的背光單元180可進一步包含：下殼體(bottom case)171用以容納在光擴散板174下半部上的光源模組。
用於本具體實施例的LED光源模組160包含PCB 161以及裝在PCB 161上表面上的多個LED光源165。該等多個LED光源可為使用前述磷光體混合物作為波長轉換材料的白光LED。
第12圖根據本發明之一具體實施例圖示顯示裝置的展開透視圖。
圖示於第12圖的顯示裝置200包含背光單元220與影像顯示面板230，例如液晶面板。背光單元220包含導光板224以及裝在導光板224之至少一側的LED光源模組210。
在本具體實施例中，背光單元220可進一步包含：下殼體221與位在導光板224下半部上的反射板222。
此外，根據各種光學特性的需求，各種光學片226，例如擴散片，梭柱片(prism sheet)，或保護片，可配置於導光板224與液晶面板230之間。
LED光源模組210可包含設於導光板224之至少一側的PCB 211以及裝在PCB 211上以及放射光線至導光板224的多個LED光源215。該等多個LED光源215可為前述白光LED。用於本具體實施例的該等多個LED光源215可為側視型LED封裝體，其中該等多個LED光源的側面係經安裝成與發光表面毗鄰。
如上述，前述磷光體可應用於施加有各種安裝結構及提供各種白光之白光LED的LED光源模組。前述LED封裝體或包含該LED封裝體的光源模組可應用於各種顯示裝置或發光裝置。
除了前述具體實施例以外，磷光體可配置在不同的元件上，而不是配置在安置LED於其中的封裝體上，以轉換光線。此具體實施例圖示於第13圖至第15圖。
首先，如第13圖所示，根據本具體實施例的直下式背光單元250可包含磷光體膜245，以及配置於磷光體膜245下表面上的LED光源模組230。
圖示於第13圖的背光單元250可包含下殼體241用以容納光源模組230。在本具體實施例中，磷光體膜245係配置在下殼體241的上表面上。由光源模組230發出的光線至少有一部份被磷光體膜245轉換波長。磷光體膜245可做成隔離膜(separate film)，或用與光擴散板耦合成一體的形式來提供。
在此，LED光源模組230可包含PCB 231與裝在PCB 231上表面上的多個LED光源235。
第14圖及第15圖圖示可應用於根據本發明具體實施例之顯示裝置的各種側光式背光單元。
圖示於第14圖的側光式背光單元280可包含導光板274以及設於導光板274之一側的LED光源265。可用反射結構261引導由LED光源265發出的光線至導光板274的內部。在本具體實施例中，磷光體膜275可位在導光板274的側面與LED光源265之間。
圖示於第15圖的側光式背光單元300可包含導光板294，設在導光板294之一側的LED光源285，以及反射結構281。在本具體實施例中，磷光體膜295係經圖示成可塗佈於導光板294的發光表面。
以此方式，根據本具體實施例的磷光體混合物可實作它可塗佈於不同的裝置，例如背光單元或其類似物，而不
是直接塗佈於LED光源。
根據本發明具體實施例的照明裝置包含配置於LED光源模組之上半部以及均勻地擴散源於LED光源模組之入射光的擴散另件。該LED光源模組包含PCB與裝在該PCB上的至少一白光LED。
如前述，根據本發明的具體實施例，兩種綠色磷光體連同紅色及黃色磷光體塗佈於藍光LED藉此得到大FWHM、優越色彩重現度及高演色性質。特別是，當製備紅色、黃色及綠色磷光體的混合物時，有優越熱穩定性的磷光體部份與其結合，因此，可增強白光LED的可靠性。藉由添加有相對大FWHM的附加綠色磷光體，可提供改良色彩重現度及演色性質同時有所欲色彩座標特性的白光。
儘管已用該等具體實施例圖示及描述本發明，然而熟諳此藝者明白仍可做出修改及變體而不脫離隨附申請專利範圍所定義的本發明精神及範疇。
10、20、30、40‧‧‧白光LED
12、32、42‧‧‧紅色磷光體
14、34、44‧‧‧黃色磷光體
15、25、35、45‧‧‧藍光LED晶片
16a、16b、36a、36b、46a、46b‧‧‧第一、第二綠色磷光體
19、29‧‧‧樹脂封裝件
28‧‧‧波長轉換件
31、41‧‧‧封裝主體
39、49‧‧‧透明樹脂封裝件
130、160、210‧‧‧LED光源模組
131‧‧‧印刷電路板(PCB)
135、165、215、235、265、285‧‧‧LED光源
142、222‧‧‧反射板
144、224、274、294‧‧‧導光板
150、280、300‧‧‧側光式背光單元
161、211、231‧‧‧PCB
171、221、241‧‧‧下殼體
174‧‧‧光擴散板
180、259‧‧‧直下式背光單元
200‧‧‧顯示裝置
220‧‧‧背光單元
226‧‧‧光學片
230‧‧‧影像顯示面板
245、275、295‧‧‧磷光體膜
261、281‧‧‧反射結構
TG‧‧‧色彩座標區域
G1、G2‧‧‧第一、第二綠光
R‧‧‧紅光
Y‧‧‧黃光
由以下結合附圖的詳細說明可更加明白本發明的以上及其他方面、特徵及其他優點。
第1圖的CIE 1931色度圖根據本發明之一具體實施例圖示可應用磷光體的色彩座標與目標白光；第2圖根據本發明之一具體實施例圖示個別磷光體的發光光譜；第3圖根據本發明之一具體實施例圖示第一、第二綠色磷光體的發光光譜；
第4圖根據本發明之一具體實施例圖示白光LED的發光光譜；第5圖的CIE 1931色度圖圖示根據本發明實施例及比較實施例之白光LED的色彩座標；第6圖圖示根據本發明實施例1與比較實施例7及8之白光LED的發光光譜；第7圖至第10圖根據本發明具體實施例圖示白光LED的示意圖；第11A圖與第11B圖圖示可應用於根據本發明具體實施例之顯示裝置的各種背光單元；第12圖圖示根據本發明具體實施例之顯示裝置的展開透視圖；以及第13圖至第15圖的橫截面圖圖示可應用於根據本發明具體實施例之顯示裝置的各種背光單元。
G1、G2‧‧‧第一、第二綠光
R‧‧‧紅光
TG‧‧‧色彩座標區域
Y‧‧‧黃光
Claims (22)
- 一種白光LED，其係包含：發出藍光的藍光LED；由該藍光激發且發出紅光的紅色磷光體，其包含含氮(N)化合物；由該藍光激發且發出黃光的黃色磷光體；由該藍光激發且發出具有第一全寬半高的第一綠光的第一綠色磷光體，其包含含氮(N)化合物；以及由該藍光激發且發出第二綠光的第二綠色磷光體，該第二綠光具有大於該第一綠色磷光體之該第一全寬半高的第二全寬半高，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)，其中基於CIE 1931色度圖，該第一綠光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.370，0.590)，(0.370，0.620)，(0.300，0.690)及(0.300，0.660)，以及基於CIE 1931色度圖，該第二綠光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.420，0.565)，(0.420，0.525)，(0.300，0.560)及(0.300，0.620)。
- 如申請專利範圍第1項之白光LED，其中基於CIE 1931色度圖，該黃光具有落在由以下4個座標點定義之區域 內的色彩座標：(0.420，0.580)，(0.470，0.530)，(0.470，0.500)及(0.420，0.550)。
- 如申請專利範圍第1項之白光LED，其中基於CIE 1931色度圖，該紅光有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.600，0.400)，(0.670，0.330)，(0.670，0.310)及(0.600，0.380)。
- 如申請專利範圍第1項之白光LED，其中該藍光在介於435奈米至465奈米的主波長內。
- 如申請專利範圍第4項之白光LED，其中該第一綠光具有520奈米至545奈米的峰值波長以及70奈米或更小的第一全寬半高，以及該第二綠光具有525奈米至565奈米的峰值波長。
- 如申請專利範圍第5項之白光LED，其中該紅光具有600奈米至650奈米的峰值波長。
- 如申請專利範圍第6項之白光LED，其中該黃光具有550奈米至580奈米且大於該第二綠光之峰值波長的峰值波長。
- 如申請專利範圍第7項之白光LED，其中該白光的發光光譜具有在藍光波段外的發光波峰，以及該發光波峰具有90奈米或更大的全寬半高。
- 如申請專利範圍第1項之白光LED，其中基於NTSC標準，該白光具有69%或更大的色彩重現度。
- 一種白光LED，其係包含：發出藍光的藍光LED； 由該藍光激發且發出紅光的紅色磷光體，其包含含氮(N)化合物；由該藍光激發且發出黃光的黃色磷光體；由該藍光激發且發出具有第一全寬半高的第一綠光的第一綠色磷光體，其包含含氮(N)化合物；以及由該藍光激發且發出第二綠光的第二綠色磷光體，該第二綠光具有大於該第一綠色磷光體之該第一全寬半高的第二全寬半高，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)，其中該第一綠色磷光體包含β-SiAlON：Eu，以及該第二綠色磷光體包含L3M5O12：Ce，L為鎦、鐿及鋱中至少之一以及M為鋁與鎵中至少之一。
- 如申請專利範圍第10項之白光LED，其中該紅色磷光體為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中至少之一，A為鋇、鍶、鈣及鎂中至少之一。
- 如申請專利範圍第11項之白光LED，其中該黃色磷光體為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中至少之一，A為鋇、鍶、鈣及鎂中至少之一。
- 一種白光LED，其係包含：藍光LED，其係發出具有介於435奈米至465奈米 之主波長的藍光；紅色磷光體，其係由該藍光激發以及發出具有600奈米至650奈米之峰值波長的紅光；黃色磷光體，其係由該藍光激發以及發出具有550奈米至580奈米之峰值波長的黃光；第一綠色磷光體，其係其係由該藍光激發以及發出具有520奈米至545奈米之第一峰值波長及70奈米或更小之第一全寬半高的第一綠光；以及第二綠色磷光體，其係由該藍光激發以及發出具有525奈米至565奈米之第二峰值波長以及大於該第一全寬半高之第二全寬半高的第二綠光，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)。
- 如申請專利範圍第13項之白光LED，其中該白光的發光光譜具有在藍光波段外的發光波峰，以及該發光波峰具有90奈米或更大的全寬半高。
- 如申請專利範圍第13項之白光LED，其中該第一綠色磷光體包含β-SiAlON：Eu，以及該第二綠色磷光體包含L3M5O12：Ce，L為鎦、鐿及鋱中至少之一以及M為鋁與鎵中至少之一。
- 如申請專利範圍第15項之白光LED，其中該紅色磷光 體為AAlSiNx：Eu(1x5)與A2Si5N8：Eu中至少之一，A為鋇、鍶、鈣及鎂中至少之一。
- 如申請專利範圍第16項之白光LED，其中該黃色磷光體為ASiO4：Eu與A2Si2O2N2：Eu中至少之一，A為鋇、鍶、鈣及鎂中至少之一。
- 一種具有多種磷光體之磷光體混合物，其由具有介於435奈米至465奈米之主波長之藍光激發，該磷光體混合物包含：由該藍光激發且發出紅光的紅色磷光體，其包含氮化物；由該藍光激發且發出黃光的黃色磷光體；由該藍光激發且發出具有第一全寬半高的第一綠光的第一綠色磷光體，其包含氮化物；以及由該藍光激發且發出具有大於該第一全寬半高之第二全寬半高的第二綠光的第二綠色磷光體，其中該藍光、該紅光、該黃光、該第一綠光及該第二綠光經組合可提供白光，基於CIE 1931色度圖，該白光具有落在由以下4個座標點定義之區域內的色彩座標：(0.21，0.21)，(0.25，0.17)，(0.33，0.30)及(0.33，0.35)，其中該藍光在介於435奈米至465奈米的主波長內，其中該第一綠光具有520奈米至545奈米的峰值波長以及70奈米或更小的第一全寬半高，以及該第二綠 光具有525奈米至565奈米的峰值波長。
- 一種顯示裝置，其係包含如申請專利範圍第18項之磷光體混合物。
- 一種照明裝置，其係包含如申請專利範圍第18項之磷光體混合物。
- 一種顯示裝置，其係包含：LED光源模組；以及影像顯示面板，其係允許來自該LED光源模組之光線的照射以及顯示影像，其中該LED光源模組包含電路板以及根據申請專利範圍第1至17項中之任一項的至少一白光LED，該至少一白光LED係安裝在該電路板上。
- 一種照明裝置，其係包含：LED光源模組；以及擴散部件，其係配置在該LED光源模組的上部上以及均勻地擴散來自該LED光源模組的入射光，其中該LED光源模組包含電路板以及根據申請專利範圍第1至17項中之任一項的至少一白光LED，該至少一白光LED係安裝在該電路板上。
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