[发明专利]白色发光器件

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求于2007年2月20日提交到韩国知识产权局的韩国 专利申请No.2007-0017173的优先权，其公开内容结合于此作为参 考。

技术领域

本发明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。

背景技术

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，已经针对使 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。

图1A是示出了传统的使用LED的白色发光器件的发光光谱的 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。这种发光光谱特性在 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1B中所示，尽管通过使用 滤色片将白光分成了蓝色、绿色和红色光谱，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 红光光谱在600nm或更大的波长内具有的相对强度相当低。因此， 当使用具有图1A的光谱的白光作为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，与国家电视 系统委员会(NTSC)制式相比，仅实现了约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 Gd₂O₃: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。

发明内容

本发明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。

根据本发明的一个方面，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)₂SiO₄，并 且红色硫化物荧光剂可以包括掺杂Eu的(Ca，Sr)(S，Se):Eu。

绿色硅酸盐荧光剂可以包括(Ba，Sr，Ca，Mg)₂SiO₄: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。并且，红色硫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。