CN102017206A - 白光发射设备、背光灯、液晶显示设备、以及照明设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一种白光发射设备1包括：蓝光发射二极管芯片5、第一树脂层10、以及第二树脂层20，所述蓝光发射二极管芯片发射特定波段的蓝光，所述第一树脂层密封所述蓝光发射二极管芯片5并包括硅树脂的固化产物11，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层10并包括荧光粉22和透明树脂21的固化产物，所述荧光粉吸收所述蓝光并发射特定波段的光。所述荧光粉22具有由如下结构式(1)描绘的组成：(Sr_1-x-yBa_xEu_y)₂SiO₄ (1)(结构式(1)中，x和y满足条件0.05＜x＜0.5且0.05＜y＜0.3)。所述第一树脂层10的厚度在200μm至2000μm的范围内。根据本发明的白光发射设备1具有长时段的高亮度。

Description

白光发射设备、背光灯、液晶显示设备、以及照明设备

技术领域

本发明涉及用于使用蓝光发射二极管和包括荧光粉的树脂层发射白光的技术，该荧光粉吸收蓝光发射二极管的蓝色发射光并执行蓝-绿至黄光的光发射，并且更具体地，涉及发射白光的白光发射设备、以及包括该白光发射设备的背光灯、液晶显示设备、和照明设备。

背景技术

发光二极管(LED)是辐射光的半导体二极管。发光二极管将电能转换为紫外光或可见光。

常规地，包括发光二极管的LED灯被广泛使用。

例如，当使用诸如透明基底的基底和诸如GaP、GaAsP、GaAlAs、GaN、或InGaAlP的发光材料形成发光芯片并通过透明树脂将其密封时，获得了辐射可见光的LED灯。当发光材料固定于印刷板的上表面上或金属引线上并由模制为数字或字符的树脂壳密封时，获得了辐射可见光的显示类型的LED灯。

LED灯的替换频率减小了，并且延长其寿命是可能的，因为使用了具有长寿命和高可靠性的作为半导体元件的发光二极管。因此，LED灯广泛地用作便携式通信装置、个人计算机外围装置、OA装置、家用器具、音频设备、诸如汽车的车辆、信号灯、开关、用于背光的光源显示板等的显示设备的部件。

如果多种荧光粉包括在发光芯片的前表面、密封树脂或树脂壳中，则LED灯能够调整辐射的光的颜色。具体地，如果将发光芯片和吸收从发光芯片辐射的光并发射预定波段的光的荧光粉结合使用，则根据从发光芯片辐射的光和从荧光粉辐射的光的行动，使得LED灯对应于应用发射可见光范围的光和白光是可能的。

在LED灯中，特别是，白光发射LED灯当前日益用于蜂窝电话和车载灯(vehicle-mounted lamp)中。将来，预期白光发射LED灯基本会成为荧光灯的替代。例如，EU的RoHS条例(有害化学物质条例)禁止使用汞。因此，预期不使用汞的白光发射LED灯会替代使用汞的常规荧光灯。

作为白光发射LED灯，例如，通过组合蓝光发射二极管芯片和黄光发射荧光体(YAG)并且在需要的时候进一步组合红色荧光体所获得的类型的白光发射LED灯(以下称作“1类白光发射LED灯”)和通过组合紫外线或紫外光发射二极管芯片和蓝色、黄色以及红色荧光体而获得的类型的白光发射LED灯(以下称作“2类白光发射LED灯”)当前被使用或受到研究。

在这些白光发射LED灯中，1类白光发射LED灯是优选的并被使用，因为1类白光发射LED灯的亮度比2类白光发射LED灯的亮度高。

作为1类白光发射LED灯中使用的黄色荧光体的材料，铈激活的铝酸钇荧光体(YAG)、铈激活的铝酸铽荧光体(YAG)、碱土硅酸盐荧光体等是已知的。

在这些材料中，YAG和碱土硅酸盐荧光体已经使用于用于蜂窝电话、飞行点扫描仪等的背光灯的荧光灯中。然而，存在问题，因为YAD和碱土硅酸盐荧光体的亮度对于照明、汽车的头灯等中的使用是不足的。

近些年中，因为用户的颜色感知得到了提高，需要LED灯具有精细色调的高分辨率再现性和外观的均匀性。

响应于该要求，提出了各种建议以提高白光发射LED灯的亮度并给出高的颜色渲染特性和外观的一致性。

例如，专利文献1(国际公开2003/021691号)公开了包括碱土硅酸盐荧光体并具有高光通量的白光发射LED灯。此白光发射LED灯具有等于包括YAG的白光发射LED灯的光通量的高光通量，并且几乎不具有不均匀性。

专利文献1：国际公开2003/021691号

发明内容

本发明所解决的问题

然而，碱土硅酸盐荧光体具有问题，因为碱土硅酸盐荧光体的亮度比诸如YAG和TAG的铝酸盐荧光体的亮度差，并且在温度升高时具有大的下降。

基于该背景设计了本发明，本发明的目的是提供通过组合蓝光发射二极管芯片和碱土硅酸盐荧光体而获得的并在长的时段中具有高亮度的白光发射设备、以及包括该白光发射设备的背光灯、液晶显示设备和照明设备。

解决问题的手段

根据本发明的白光发射设备解决了该问题。该白光发射设备包括：蓝光发射二极管芯片，所述蓝光发射二极管芯片发射具有430nm至490nm的光发射峰值波长的蓝光；第一树脂层，所述第一树脂层密封所述蓝光发射二极管芯片并包括硅树脂的固化产物；以及第二树脂层，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层并包括荧光粉和透明树脂的固化产物，所述荧光粉吸收所述蓝光并发射具有500nm至570nm的光发射峰值波长的光。所述荧光粉具有由下述结构式(1)描绘的组成：

(Sr_1-x-yBa_xEu_y)₂SiO₄            (1)

(结构式(1)中，x和y满足条件0.05＜x＜0.5且0.05＜y＜0.3。)

所述第一树脂层的厚度在200μm至2000μm的范围内。所述厚度为连接所述蓝光发射二极管芯片的底面的中心部分和所述第二树脂层的表面的线段中的存在于所述第一树脂层中的部分的长度。

根据本发明的背光灯解决了该问题。在所述背光灯中，所述白光发射设备用作光源。

根据本发明的液晶显示设备解决了该问题。所述液晶显示设备包括所述背光灯。

根据本发明的照明设备解决了该问题。在所述照明设备中，所述白光发射设备用作光源。

本发明的有益效果

根据本发明的发光设备在长的时段具有高亮度。

根据本发明的背光灯在长的时段具有高亮度。

根据本发明的液晶显示设备在长的时段具有高亮度。

根据本发明的照明设备在长的时段具有高亮度。

附图说明

图1是根据本发明的白光发射设备的第一实施例的截面视图；以及

图2是根据本发明的白光发射设备的第二实施例的截面视图。

符号描述

1，1A LED灯(白光发射设备)

2基底

3导电层

4子安装基底(AlN基底)

5发光二极管芯片(LED芯片)

5a发光二极管芯片的顶部

5b发光二极管芯片的底部的中心

6框部分

6a框部分的反射表面

7电极部分

8接合线

9印刷线路板

10，10A硅树脂层(第一树脂层)

11硅树脂的固化产物

20，20A荧光层(第二树脂层)

21透明树脂的固化产物

22荧光颗粒(荧光粉)

23荧光层的表面

30，30A硅树脂层和荧光层之间的界面(硅树脂层的表面)

40凹陷部分

T₁₁，T₁₂，T₁₃，T₁₄硅树脂层的厚度

T₂₁，T₂₂，T₂₃，T₂₄荧光层的厚度

具体实施方式

<白光发射设备>

[第一实施例]

图1是根据本发明的白光发射设备的第一实施例的截面视图。如图1中所示，白光发射设备1包括安装于印刷线路板9上的蓝光发射二极管芯片5、第一树脂层10和第二树脂层20，第一树脂层密封蓝光发射二极管芯片5并包括硅树脂的固化产物11，第二树脂层覆盖第一树脂层10并包括荧光粉22和透明树脂21的固化产物。

(印刷线路板)

印刷线路板9包括基底2和设置于基底2等的表面上的导电层3。作为基底2，使用例如玻璃环氧树脂基底或陶瓷基底。作为导电层3，使用例如铜箔的刻蚀等形成的铜电路。

框部分6设置于图中印刷线路板9的上侧。框部分6形成为使得由印刷线路板9和框部分6围绕而形成的凹陷部40的形状是锥状梯形形状，随着远离印刷线路板9，其直径扩大。作为凹陷部40的形状，可以采用锥状梯形形状以外的形状，例如诸如柱形形状、和方杆形状的各种形状。然而，凹陷部40理想地具有锥状梯形形状，因为发光表面宽。作为框部分6的材料，使用例如塑料、诸如AlN的陶瓷、或Cu板。当诸如Cu板的金属用作框部分6时，通常，在表面上设置绝缘膜。

框部分6的壁表面6a形成为反射表表面，其反射从蓝光发射二极管芯片5和荧光粉22辐射的光。通过诸如金属镀覆的公知方法获得该反射表面。

(蓝光发射二极管芯片)

蓝光发射二极管芯片5是发射蓝光的发光二极管芯片，该蓝光具有430nm至490nm的光发射峰值波长。作为蓝光发射二极管芯片5，例如，使用通过在诸如蓝宝石或SiC基底的未示出的透明基底的表面上层压半导体层获得的二极管芯片。作为半导体，例如，使用诸如InGaN的氮化镓化合物半导体、诸如ZnCdSe的硒化锌半导体、诸如ZnO的氧化锌半导体等。

蓝光发射二极管芯片5可以布置成使得透明基底面向印刷线路板9，或可以布置成使得透明基底的相对侧上的表面面向印刷线路板9。

作为蓝光发射二极管芯片5，还能够使用具有等于或大于100mA的峰值正向电流的高功率二极管芯片。因为具有大的峰值正向电流的蓝光发射二极管芯片5具有大的热值，所以在以包括荧光粉的树脂层密封蓝光发射二极管芯片5的常规白光发射设备中，荧光粉往往因为热而退化。另一方面，在根据本发明的白光发射设备1中，在蓝光发射二极管芯片5和包括荧光粉22的第二树脂层20之间设置不包括荧光粉22的第一树脂层(硅树脂层)10。因此，荧光粉22不直接暴露于高热并较不容易退化。

经由由印刷线路板9和框部分6围绕而形成的锥状梯形形状的凹陷部分的底部上的子安装基底4将蓝光发射二极管5安装在印刷线路板9上。使用子安装基底4以便不直接将从蓝光发射二极管芯片5生成的热传输至印刷线路板9等。子安装基底4由诸如AlN的具有高热导率的物质形成。

蓝光发射二极管芯片5通过未示出的引线、焊球等电连接至子安装基底4。子安装基底4通过未示出的引线、焊球等电连接至导电层3。

蓝光发射二极管芯片5的顶部5a电连接至电极部分7，电极部分7通过由金构成的接合线8设置在框部分6的顶部上。

(第一树脂层)

第一树脂层(硅树脂层)10由硅树脂的固化产物11形成，并密封蓝光发射二极管芯片5。用于形成第一树脂层10的硅树脂的范例包括公知的硅树脂。能够通过加热硅树脂至例如100℃至160℃度来固化第一树脂层10。

如图1中所示，第一树脂层10和第二树脂层(荧光层)20之间的界面30形成为圆顶形状。将第一树脂层10的界面30形成为圆顶形状的方法的范例包括：使用具有高粘度的硅树脂、利用硅树脂的表面张力形成圆顶形状并直接固化硅树脂的方法；倚着硅树脂按压圆顶形状的模子并固化硅树脂的方法；以及交替地使得硅树脂向下流和固化硅树脂，以形成圆顶形状的硅树脂的方法。

第一树脂层10的厚度通常在200μm至2000μm的范围内，并且理想地在500μm至1000μm的范围内，第一树脂层10的厚度是连接蓝光发射二极管芯片5的底面的中心部分5b和第二树脂层20的表面的线段中的存在于第一树脂层10中的部分的长度。

蓝光发射二极管芯片5的底面意指蓝光发射二极管芯片5的面向印刷线路板9的表面。底面的中心部分5b意指底面的重力中心。

第一树脂层10的厚度由例如图1中的参考符号T₁₁和T₁₂表示。T₁₁和T₁₂中的每一个在数值范围内。换句话说，从底面的中心部分5b至第二树脂层20的距离通常在200μm至2000μm的范围内。

(第二树脂层)

第二树脂层(荧光层)20包括：吸收由蓝光发射二极管芯片5辐射的具有430nm至490nm的光发射峰值波长的蓝光，并发射具有500nm至570nm的光发射峰值波长的光的荧光粉22；以及透明树脂21的固化产物。第二树脂层20覆盖第一树脂层10。在第二树脂层20中，荧光粉22理想地均匀地散布在透明树脂21的固化产物中。

荧光粉22具有由以下结构式(1)描绘的组成：

(Sr_1-x-yBa_xEu_y)₂SiO₄           (1)

结构式(1)中，x和y通常满足条件：0.05＜x＜0.5且0.05＜y＜0.3，理想地满足条件：0.05＜x＜0.15且0.1＜y＜0.15，并且更理想地满足条件：0.35≤x≤0.45且0.1≤y≤0.15。

结构式(1)中的x和y理想地满足后面的条件，因为荧光粉22具有较高亮度。

荧光粉22的平均颗粒直径通常在30μm至80μm的范围内，并且理想地在40μm至60μm的范围内。平均颗粒直径意指表示50％的权重累加(accumulated)值时的颗粒直径的D₅₀。

荧光粉22的小于30μm的平均颗粒直径D₅₀不是理想的，因为光在荧光粉22上散射，难以有效地使用光，并且亮度下降。荧光粉22的超过80μm的平均颗粒直径D₅₀不是理想的，因为荧光粉22的组成是不均匀的并且光发射性能往往下降。

通过将诸如SrCO₃的含Sr材料、诸如BaCO₃的含Ba材料、诸如Eu₂O₃的含Eu材料、以及诸如SiO₂的含Si材料以预定配比混合，烧结该混合的产物，并分类烧结的产物而获得荧光粉22。材料粉末理想地具有1至15μm的平均颗粒直径。通过使用平均颗粒直径等于或小于15μm的微细材料粉末能够使得反应均匀。

通过例如在1100℃至1600℃在例如含氢的氮的减小的气压下处理混合产物达两小时至十小时来执行混合的产物的烧结。

通过合适地碾磨、淘选、并干燥烧结的产物，能够获得荧光粉22。

用于形成第二树脂层20的透明树脂的范例包括环氧树脂和硅树脂。

通过例如混合透明树脂和荧光粉、制备第二树脂层浆液、以及使得第二树脂层浆液向下流到第一树脂层10上并固化第二树脂层浆液来制造第二树脂层20，在第二树脂层浆液中，荧光粉散布于在透明树脂中。

第二树脂层浆液的浆液浓度通常为10％的重量比至50％的重量比。此范围中的浆液浓度是理想的，因为荧光体是均匀散布的。在本发明中，使用蓝光发射二极管。来自光发射二极管的蓝光均匀透过第二树脂层，由此获得纯净(clear)的白色发射光。如果荧光体不是均匀散布的，则难以获得纯净的白色光。

能够通过将第二树脂层浆液加热至例如100℃至160℃来对其进行固化。

第二树脂层20的厚度通常在1000μm至5000μm的范围内，并且理想地在2000μm至3500μm的范围内，第二树脂层20的厚度是连接蓝光发射二极管芯片5的底面和第二树脂层20的表面的线段中的存在于第二树脂层20中的部分的长度。当第二树脂层的厚度小于1000μm时，荧光体的量小，并且难以调整颜色。另一方面，当第二树脂层的厚度超过5000μm时，没有获得更多的效果，并且此外，难以使来自发光二极管的光透过第二树脂层。

蓝光发射二极管芯片5的底面意指蓝光发射二极管芯片5的面向印刷线路板板9的表面。底面的中心部分5b意指底面的重力中心。

第二树脂层20的厚度由例如图1中的参考符号T₂₁和T₂₂表示。T₂₁和T₂₂中的每一个在数值范围内。

(操作)

解释白光发射设备1的操作。

蓝光发射二极管芯片5根据激励(energization)等辐射蓝光。从蓝光发射二极管芯片5辐射的蓝光透过硅树脂层10，然后到达荧光层20。包括在荧光层20中的荧光粉22接收从光发射二极管芯片5辐射的光并辐射黄至蓝-绿光。

从蓝光发射二极管芯片5辐射的蓝光和从荧光粉22辐射的光黄至蓝绿光被直接引导至荧光层的表面23或在框部分的反射表面6a上反射的同时被引导至荧光层的表面23。从荧光层的表面23至外部辐射的光基本是白的，根据蓝光和黄至蓝-绿光的作用而定。

因为发光二极管芯片5在光发射中生成热，所以发光二极管芯片5附近的硅树脂层10被加热。然而，因为在硅树脂层10中没有包括往往会由于高温而退化并具有低亮度的荧光粉22，所以即使白光发射设备1使用了长的时段，白光发射设备1的亮度也较不容易下降。

对于白光发射设备1，在蓝光发射二极管芯片5和包括荧光粉22的第二树脂层20之间设置不包括荧光粉22的第一树脂层10。往往会由于蓝光发射二极管芯片5的热生成而退化的荧光粉22的光发射性能较不容易下降。因此，长时间维持高亮度是可能的。

对于白光发射设备1，第一树脂层10和第二树脂层20之间的界面30形成为圆顶形状。因此，能够以较不容易引起荧光粉22中的退化的程度将第一树脂层10的形成范围限制于蓝光发射二极管芯片5的附近的区域。能够相对地增大第二树脂层20的形成范围。因此，即使设置了第一树脂层10，白光发射设备1的亮度也较不容易下降。白光发射设备1的尺寸较不容易增大，因为增补了亮度下降。

[第二实施例]

图2是根据本发明的白光发射设备的第二实施例的截面视图。根据图2中所示的第二实施例的白光发射设备1A与根据图1中所示的第一实施例的白光发射设备1的不同仅在于形成第一树脂层10A代替第一树脂层10，且形成第二树脂层20A代替第二树脂层20。

因此，以下仅解释根据第二实施例的白光发射设备1A和根据第一实施例的白光发射设备1之间的差异。白光发射设备1A和白光发射设备1的相同的部件由相同的参考数字和符号指示，并省略或简化该部件的解释。

(第一树脂层)

第一树脂层10A是不同的，因为第一树脂层10和第二树脂层(荧光层)20之间的界面形成为圆顶形状，而第一树脂层10A和第二树脂层(荧光层)20A之间的界面形成为平面形状。

形成第一树脂层10A和第二树脂层20A之间的平面形状的界面30A的方法的范例包括使得具有低粘度的硅树脂向下流并固化硅树脂的方法。

第一树脂层10A的厚度通常在200μm至2000μm的范围内，并且理想地在500μm至1000μm的范围内，第一树脂层10A的厚度是连接蓝光发射二极管芯片5的底面和第二树脂层20A的表面的线段中的存在于第一树脂层10A中的部分的长度。

第一树脂层10A的厚度由例如图2中的参考符号T₁₃和T₁₄表示。T₁₃和T₁₄中的每一个在数值范围内。这意指从底面的中心部分5b至第二树脂层20A的距离通常在200μm至2000μm的范围内。

(第二树脂层)

第二树脂层20A是不同的，因为第二树脂层20和第一树脂层10之间的界面30形成为圆顶形状，而第二树脂层20A和第一树脂层10A之间的界面30A形成为平面形状。

第二树脂层20A的厚度通常在1000μm至5000μm的范围内，并且理想地在2000μm至3500μm的范围内，第二树脂层20A的厚度是连接蓝光发射二极管芯片5的底面的中心部分5b和第二树脂层20A的表面的线段中的存在于第二树脂层20A中的部分的长度。

第二树脂层20A的厚度由例如图2中的参考符号T₂₃和T₂₄表示。T₂₃和T₂₄中的每一个在数值范围内。

(操作)

解释白光发射设备1A的操作。

白光发射设备1A的操作与白光发射设备1的操作的不同仅在于基于硅树脂层10A和硅树脂层10之间的配置中的差异的操作。白光发射设备1A和白光发射设备1中的其它部件是相同。因此，将省略关于该两种白光发射设备的操作的共同点的解释，并且仅解释差异。

因为白光发射设备1A的荧光层20A和硅树脂层10A之间的界面30A形成为平面形状，所以硅树脂层10A的形成比白光发射设备1中的硅树脂层10的形成容易，在白光发射设备1中，具有荧光层20的界面30形成为圆顶形状。具体地，能够通过简单地使硅树脂向下流到凹陷部分40中的蓝光发射二极管芯片5上并固化硅树脂而获得硅树脂层10A。因此，与白光发射设备1中的硅树脂层10不同，不必增大硅树脂的粘度或在向下流之后将硅树脂模制为圆顶形状。硅树脂层10A的形成容易。

对于白光发射设备1A，在蓝光发射二极管芯片5和包括荧光粉22的第二树脂层20A之间设置不包括荧光粉22的第一树脂层10A。往往会由于蓝光发射二极管芯片5的热生成而退化的荧光粉22的光发射性能较不容易下降。因此，长时间维持高亮度是可能的。

对于白光发射设备1A，因为第一树脂层10和第二树脂层20之间的界面30A形成为平面形状，所以容易形成第一树脂层10A。

<背光灯>

在根据本发明的背光灯中，白光发射设备用作光源。

根据本发明的背光灯能够配置为包括光源单元，通过线性横向布置多个白光发射设备和接收从一侧的光源单元辐射的基本条状的光并从正面发射光的光导板制造该光源单元。

对于根据本发明的背光灯，因为白光发射设备用作光源，所以长时段维持高亮度是可能的。

<液晶显示设备>

根据本发明的液晶显示设备包括背光灯。

能够通过在液晶显示器中并入背光灯来配置根据本发明的液晶显示设备。

对于根据本发明的液晶显示设备，因为白光发射设备用作背光灯中的光源，所以长时段维持高亮度是可能的。

<照明设备>

在根据本发明的照明设备中，白光发射设备用作光源。

能够通过线性地、以晶格形状、或径向地排列多个白光发射设备来配置根据本发明的照明设备，或通过组合白光发射设备的线性阵列、晶格形状的阵列和径向阵列来配置根据本发明的照明设备。

对于根据本发明的照明设备，因为白光发射设备用作光源，所以长时段维持高亮度是可能的。

范例

以下解释范例。然而，不解释为本发明限制于范例。

[范例1]

根据以下解释的程序制造图1中所示的LED灯1。

(荧光粉的制备)

已预定摩尔比混合SrCO₃粉末(平均颗粒直径6μm)、BaCO₃粉末(平均颗粒直径10μm)、Eu₂O₃粉末(平均颗粒直径8μm)、以及SiO₂粉末(平均颗粒直径4μm)。获得的混合产物存储于氧化铝坩埚中并在1300℃在包括90％的体积的N₂和10％的体积的H₂的减小的气压下烧结五小时。通过X-射线粉末衍射仪分析烧结的产物的组成。将烧结的产物粉碎、以水洗、淘选、并干燥以获得具有预定平均颗粒直径的荧光粉。平均颗粒直径意指表示50％的重量累加值时的颗粒直径的D₅₀。

(应刷线路板上发光二极管芯片的安装)

如图1中所示，在包括绝缘基底2和导电层3的印刷线路板9的一侧的表面上设置由环氧树脂制成的框部分6。框部分6形成为使得凹陷部分的形状形成为由印刷线路板9围绕，且框部分6为直径随框部分6远离印刷线路板9而扩大的锥状梯形形状。

随后，具有1.5mm宽×2.0mm深×0.01mm高的尺寸的蓝光发射二极管芯片5经由AlN制成的子安装基底4安装于印刷线路板9上。通过使用未示出的焊球将蓝光发射二极管芯片5的透明基底侧安装于子安装基底4上。子安装基底4和印刷线路板9的导电层3通过焊接连接。此外，蓝光发射二极管芯片5的顶部5a和设置于框部分6的顶部处的电极部分7通过金制成的接合线电连接。

(硅树脂的制造)

使得硅树脂作为透明树脂向下流到由基底2和框部分6围绕的具有锥状梯形形状的凹陷部分40中，以覆盖发光二极管芯片5。覆盖发光二极管芯片5的硅树脂通过表面张力形成为圆顶形状。如图1中所示，当在140℃干燥并固化硅树脂时，获得了由硅树脂11形成的固化为圆顶形状的硅树脂层10。

在形成后面解释的荧光层20后，通过测量连接发光二极管芯片5的底部的中心5b和荧光层20的表面23的线段中的存在于硅树脂层10中的部分的长度获得硅树脂层10的厚度。

(荧光层的制造)

混合硅树脂和荧光粉，并制备浆液的质量浓度为30％的荧光层浆液，荧光层中散布有荧光粉。

使得荧光层浆液从硅树脂层10以上向下流。如图1中所示，当在140℃干燥并固化荧光层浆液时，获得了荧光层20，其中，荧光粉22的颗粒散布于硅树脂的固化产物21中。

通过测量连接发光二极管芯片5的底部的中心5b和荧光层20的表面23的线段中在荧光层20中的部分的长度获得荧光层20的厚度。

测量了LED灯1的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

(测量亮度的方法)

使得发光二极管芯片在25℃以60mA的电流值发光，并且在十分钟后使用Otsuka Electronics Co.，LtD制造的MCPD装置测量亮度。

(测量寿命的方法)

测量了在50℃的环境下连续点亮LED灯1三十天的亮度退化率。具体地，在25℃连续点亮十分钟后，比较亮度，亮度退化率表示为[{(在25℃连续点亮十分钟后的亮度)-(在50℃连续点亮三十天后的亮度)}/(在25℃连续点亮十分钟后的亮度)]×100(％)。温度50℃选择为根据发光二极管芯片的连续操作生成热的芯片的假定温度。

[比较范例1]

以与范例1中相同的方式制造LED灯，除没有设置硅树脂层10并且发光二极管芯片5由荧光层20密封外。以与范例1中相同的方式测量获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[比较范例2]

除荧光体组成在范围之外外，制造的LED灯与范例1中的相同，并且执行与范例1中相同的测量。以与范例1中相同的方式测量了获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[比较范例3和4]

以与范例1中相同的方式制造LED灯，除改变硅树脂层10的厚度外。以与范例1中相同的方式测量了获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[范例2至8]

以与范例1中相同的方式制造LED灯，除如表1中所示地改变制造条件外。以与范例1中相同的方式测量了获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[范例9至13]

以与范例6中相同的方式制造LED灯，除如表1中所示地改变荧光粉的平均颗粒直径外。以与范例1中相同的方式测量了获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[范例14至17]

以与范例4中相同的方式制造LED灯，除如表1中所示地改变荧光粉的平均颗粒直径外。以与范例1中相同的方式测量了获得的LED灯的亮度和寿命。表1中示出了测量结果。

[表1]

从表1可以看到，根据范例的白光发射设备(LED灯)维持等于或高于120mcd的高亮度，并且甚至在高温环境下也抑制了亮度下降。

另一方面，如比较范例1中，不包括第一树脂层的白光发射设备中，在高温环境下的亮度下降大。如比较例2中，荧光粉的组成在范围外的白光发射设备中，亮度没有提高。如比较范例3中，具有薄的第一树脂层的白光发射设备中，因为第一树脂层作为保护层的作用不充分，所以在高温环境下的亮度下降大。如比较范例4中，在具有厚的第一树脂层的白光发射设备中，虽然获得了亮度下降的抑制效果，但是因为从芯片至荧光层(第二树脂层)的距离太大，所以不能执行亮度提高。

根据范例9至13的比较和范例14至17的比较，可以看到，理想地，荧光粉的平均颗粒直径为30μm至80μm。

工业应用性

根据本发明的白光发射设备、背光灯和液晶显示设备能够用作便携式通信装置、个人计算机外围装置、OA装置、家用器具、音频装备、诸如汽车的车辆、信号灯、开关、用于背光灯的光源显示板等的显示设备的部件。

根据本发明的照明设备能够用于例如公知照明装置中。

Claims (10)

1.一种白光发射设备，包括：

蓝光发射二极管芯片，所述蓝光发射二极管芯片发射具有430nm至490nm的光发射峰值波长的蓝光；

第一树脂层，所述第一树脂层密封所述蓝光发射二极管芯片并包括硅树脂的固化产物；以及

第二树脂层，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层并包括荧光粉和透明树脂的固化产物，所述荧光粉吸收所述蓝光并发射具有500nm至570nm的光发射峰值波长的光，其中，

所述荧光粉具有由下述结构式(1)描绘的组成：

(Sr_1-x-yBa_xEu_y)₂SiO₄           (1)

(结构式(1)中，x和y满足条件：0.05＜x＜0.5且0.05＜y＜0.3)，并且

所述第一树脂层的厚度在200μm至2000μm的范围内，所述厚度为连接所述蓝光发射二极管芯片的底面的中心部分和所述第二树脂层的表面的线段中的存在于所述第一树脂层中的部分的长度。

2.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，所述荧光粉的平均颗粒直径在30μm至80μm的范围内。

3.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，所述第一树脂层的所述厚度在500μm至1000μm的范围内。

4.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，所述第二树脂层的厚度在1000μm至5000μm的范围内，所述厚度为连接所述蓝光发射二极管芯片的所述底面的所述中心部分和所述第二树脂层的所述表面的线段中的存在于所述第二树脂层中的部分的长度。

5.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，在所述荧光粉中，结构式(1)中的x和y满足条件：0.05＜x＜0.15且0.1＜y＜0.15。

6.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，在所述荧光粉中，结构式(1)中的x和y满足条件：0.35≤x≤0.45且0.1≤y≤0.15。

7.如权利要求1所述的白光发射设备，其中，所述蓝光发射二极管芯片具有等于或大于100mA的峰值正向电流。

8.一种背光灯，其中，如权利要求1至7中的任一项所述的白光发射设备用作光源。

9.一种液晶显示设备，包括如权利要求8所述的背光灯。

10.一种照明设备，其中，如权利要求1至7中的任一项所述的白光发射设备用作光源。

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