CN104282828A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

一种荧光体和具有所述荧光体的发光器件。所述发光器件包括：发光芯片；多个荧光体，吸收从发光芯片发射的光的一部分，并且发射具有彼此不同的峰值波长的光；以及模制构件，设置在发光芯片上并且包括多个荧光体。所述荧光体包括：第一荧光体，发射具有第一峰值波长的光；第二荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分并且发射具有第二峰值波长的光；以及第三荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分并且发射具有第三峰值波长的光。所述第一峰值波长至所述第三峰值波长具有彼此不同的颜色光谱，并且所述第一峰值波长至所述第三峰值波长彼此混合的发光光谱具有在其峰值波长处具有至少30nm的平坦部的光强度。本发明可改进色彩再现率。

Description

发光器件
技术领域
实施例涉及一种荧光体以及具有所述荧光体的发光器件。所述发光器件可以被包括在照明系统中。
背景技术
LED(发光器件)为具有将电能转换为光能的特性的器件。例如，LED可以通过调节化合物半导体的组成比例来呈现各种颜色。
例如，氮化物半导体表现出优异的热稳定性和宽的带隙能，使得氮化物半导体在光学器件和高功率电子器件领域中已成为焦点。特别是，采用氮化物半导体的蓝色、绿色和UV发光器件已被商业化并得到广泛使用。
发白色光的LED采用二次光源以通过应用荧光体从荧光体发光。一般而言，通过应用YAG的方法来实现LED：Ce荧光体呈现黄色到蓝色LED。
然而，根据上述方法，由于二次光导致的量子不足和再辐射效率，所以效率下降并且不容易色彩再现(color rendering)。
因此，由于根据现有技术的白色LED背光源具有蓝色LED和黄色荧光体的组合，所以白色LED背光缺少绿色和红色成分，使得颜色表现得不自然。出于这个原因，白色LED背光被有限地应用于蜂窝电话或膝上型计算机的屏幕。然而，因为白色LED背光容易驱动并且非常经济，所以根据现有技术的白色LED背光已被广泛商业化。
一般而言，本领域技术人员众所周知，荧光体材料可以包括用作主体材料的硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐或硫化物，并且过渡金属或稀土类金属被用在光发射的中心处。例如，虽然硅酸盐荧光体已被用于背光单元或者照明设备，但是硅酸盐荧光体不耐受湿气，所以硅酸盐荧光体的可靠性不如任何其他荧光体。
同时，已针对白色LED主要开发了由诸如紫外光或蓝色光等具有高能量的泵浦光源来泵浦的荧光体，以发射可见光。然而，根据现有技术的荧光体暴露于泵浦光源时荧光体的亮度会下降。
发明内容
实施例提供一种具有改进的色彩再现率的荧光体和具有所述荧光体的发光器件。
实施例提供一种在从黄色、绿色和红色荧光体发射的混合光的发光光谱中具有经改进的峰部的发光器件。
实施例提供一种荧光体和具有所述荧光体的发光器件，其发光光谱的光强度的平坦部或水平线性部在30nm至50nm的范围内。
实施例提供一种荧光体和具有所述荧光体的发光器件，其能够发射具有这样的发光光谱的光，该发光光谱具有带0.4％或更小的偏差的光强度的梯度。
实施例提供一种具有荧光体的发光器件，其中所述荧光体的发光光谱的峰值波长处的光强度具有35nm至40nm范围内的平坦部，并具有0.4％或更少的梯度偏差。
实施例提供一种具有荧光体的发光器件，其中彼此不同的发光光谱的峰值波长处的光强度具有35nm至40nm范围内的平坦部，并具有0.4％或更小的梯度偏差。
根据实施例，提供了一种发光器件，包括：发光芯片；多个荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分，并发射具有彼此不同的峰值波长的光；以及模制构件，设置在所述发光芯片上并且包括所述多个荧光体。所述多个荧光体包括用以发射第一至第三峰值波长的光的第一至第三荧光体，第一至第三峰值波长具有彼此不同的颜色的光谱，并且第一至第三峰值波长彼此混合的发光光谱具有在其峰值波长处具有至少30nm的平坦部的光强度。
根据实施例，提供了一种发光器件，包括：发光芯片；多个荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分，并发射具有彼此不同的峰值波长的光；以及模制构件，设置在所述发光芯片上并且包括所述多个荧光体。所述多个荧光体具有彼此不同的颜色光谱，从所述多个荧光体发射的混合光的发光光谱包括黄色光，并且所述发光光谱的峰值波长处的光强度具有35nm至40nm范围内的平坦部。
根据实施例，提供了一种荧光体，包括：第一荧光体，发射具有第一峰值波长的光；第二荧光体，发射具有第二峰值波长的光；以及第三荧光体，发射具有第三峰值波长的光，所述第一至第三荧光体泵浦蓝色光或紫外光以发射具有彼此不同的颜色光谱的光，所述第一至第三荧光体包括彼此不同的氮化物荧光体，第一至第三峰值波长彼此混合的发光光谱发射黄色光，所述发光光谱的峰值波长处的光强度具有30nm至40nm范围内的平坦部，并且在峰值波长处的光强度的水平直线的基础上，所述平坦部具有0.4％或更小的偏差的梯度。
本发明可改进色彩再现率。
附图说明
图1是示出包括根据实施例的荧光体的根据第一实施例的发光器件的剖视图。
图2是示出发光芯片和图1的荧光体的发光光谱的曲线图。
图3是示出基于图2的发光芯片的发光光谱而被归一化(normalized)的荧光体的发光光谱的曲线图。
图4是示出根据第一至第四实施例的取决于根据实施例的荧光体的组合比例的发光光谱的曲线图。
图5是示出基于图4的蓝色光谱而被归一化的发光光谱的曲线图。
图6是示出根据第一至第三实施例，通过归一化荧光体的光谱而获得的光谱的曲线图。
图7是示出图5以及比较例中所示的根据第一至第四实施例的发光光谱的每个波长的差分系数的曲线图。
图8至图11是分别示出图5所示的根据第一至第四实施例的发光光谱每个波长上的差分系数的曲线图。
图12是示出根据第一比较例和第一至第八实施例的发光光谱的图。
图13是示出基于图12的蓝色光谱而被归一化的发光光谱的曲线图。
图14是示出图13所示的根据比较例和第一至第八实施例的发光光谱每个波长上的差分系数的曲线图。
图15是示出根据第一、第二和第三比较例和实施例的发光光谱的曲线图。
图16是示出基于图15的蓝色光谱而被归一化的根据第一、第二和第三比较例和实施例的发光光谱的曲线图。
图17是示出具有根据实施例的荧光体的根据第二实施例的发光器件的剖视图。
图18是示出具有根据实施例的荧光体的根据第三实施例的发光器件的剖视图。
图19是示出具有根据实施例的荧光体的根据第四实施例的发光器件的剖视图。
图20是示出具有根据实施例的发光器件或发光器件封装的显示装置的立体图。
图21是示出具有根据实施例的发光器件或发光器件封装的显示装置的剖视图；以及
图22是示出具有根据实施例的发光器件或发光器件封装的照明设备的分解立体图。
具体实施方式
在对实施例的描述中，应理解，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一层(或膜)、另一区域、另一垫或另一图案“上”或“下方”时，术语“上”和“下方”包括“直接地”和“间接地”两种含义。此外，将基于附图而给出每一层“上”和“下方”的参照。
图1是示出根据第一实施例的发光器件的剖视图。
参照图1，发光器件10包括主体11、第一引线框21和第二引线框23、发光芯片25、以及具有多个荧光体31、32和33的模制构件41。
主体11可以包括反射率比相对于从发光芯片31发射的波长的透射率更高的材料。例如，主体11可以包括呈现至少70％的反射率的材料。如果构成主体11的材料呈现至少70％的反射率，则构成主体11的材料可以包括非透射性材料。主体11可以包括树脂基绝缘材料。例如，主体11可以包括诸如聚邻苯二甲酰胺(PPA)等树脂材料。主体11可以包括添加到诸如环氧树脂或硅等树脂材料的金属氧化物，并且金属氧化物可以包括TiO2、SiO2和Al2O3中的至少一个，并且本体11中可以添加有至少3％(重量)的含量。因此，主体11可以有效地反射入射光。在这种情况下，如果添加到主体11中的金属氧化物的含量为3％(重量)或更少，则反射效率可能会降低。如果反射效率降低，则光取向角的分布可能会改变。可替代地，主体11可以包括呈现透射率的树脂材料或具有根据实施例的荧光体的树脂材料，以转换入射光的波长。
主体11可以包括热固化树脂，包括硅、环氧树脂、诸如塑料材料等热固性树脂、高耐热性材料或高耐光性材料。此外，主体11可以有选择地包括酸酐、抗氧化剂、脱模剂、光反射体、无机充填剂、固化催化剂、光稳定剂、润滑剂或二氧化钛。可以通过使用选自由以下构成的群组中的至少一个使主体11模制成型：环氧树脂、改性环氧树脂、硅树脂、改性硅树脂、丙烯酸树脂以及聚氨酯树脂。例如，可以通过使用B阶固体环氧树脂组合物来形成主体11，可以通过混合环氧树脂(诸如三缩水甘油酯或氢化双酚A二缩水甘油醚等)和酸酐促进剂(诸如六氢邻苯二甲酸酐、3-甲基六氢邻苯二甲酸酐、4-甲基六氢邻苯二甲酸酐等)，然后在将用作硬化促进剂的DBU(1.8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯-7)和用作促进剂的乙二醇、二氧化钛颜料或玻璃纤维添加到环氧树脂之后，对混合物固化来获得该B阶固体环氧树脂组合物，但实施例不限于此。
此外，将光屏蔽材料或分散剂添加到本体11中，从而减少透射光。此外，为了具有预定的功能，主体11包括通过适当地混合热硬化树脂与选自由以下构成的群组中的至少一个来获得混合物：分散剂、颜料、荧光体、反射材料、遮光材料、光稳定剂和润滑剂。
主体11可以包括透射材料。透射材料可以包括用以透射从发光芯片25发射的光的至少70％光的材料。
主体11可以从顶面上以预定深度凹入，或包括上部具有开口的腔体15。腔体15可以形成例如凹杯结构、开口结构或凹入结构的形状，但实施例不限于此。
引线框21和23可以与主体11耦接。例如，引线框21和23可以包括两个或三个框。引线框21和23包括彼此间隔开的第一引线框21和第二引线框23。第一引线框21和第二引线框23可以布置在腔体15的底部(floor)上，但实施例不限于此。第一引线框21和第二引线框23的下部可以暴露于主体11的下部，或者第一引线框21和第二引线框23的一部分可以弯曲。第一引线框21和第二引线框23可以包括金属材料，例如钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)和磷(P)中的至少一个，并且可以形成为单层或多层。第一引线框21和第二引线框23可以具有至少为0.15mm的厚度，例如至少0.18mm。
作为第一引线框21和第二引线框23的另一示例，第一引线框21和第二引线框23中的至少一个可以形成为凹切形状的结构或弯曲的结构，或者可以包括用于与主体11耦接的凹槽或孔，但实施例不限于此。
发光芯片25可以布置在第一引线框21和第二引线框23中的至少一个上，并且可以通过粘接构件(未示出)接合到第一引线框21和第二引线框23中的至少一个。例如，发光芯片25可以接合到第一引线框21。发光芯片25可以通过至少一个连接构件27连接到第一引线框21和第二引线框23中的至少一个，但实施例不限于此。连接构件27包括导电材料，例如包括金属材料的导线。
在可见光波长范围当中，发光芯片25发射400nm到600nm范围内的峰值波长。发光芯片25可以发射蓝色的峰值波长。
腔体15中设置有模制构件41，并且模制构件41包括根据实施例的荧光体31、32和33。荧光体31、32和33发射彼此不同的峰值波长，并且包括具有彼此不同的材料的荧光体。荧光体31、32和33可以包括用以发射至少三种类型的光的荧光体。根据实施例，为了便于说明，下面将描述三种类型的荧光体作为示例。荧光体31、32和33包括彼此不同的氮化物荧光体。从荧光体31、32和33发出的混合光的发光光谱可以呈现具有在30nm到50nm范围内的平坦部的峰值强度，并且该混合光可以是黄色光。荧光体31、32和33吸收蓝色光或紫外光，使得荧光体31、32和33可以泵浦呈现彼此不同颜色的光，例如绿色、黄色和红色。
在这种情况下，模制构件41中可以包含荧光体31、32和33的至少5％(重量)，具体为荧光体31、32和33的至少9％(重量)。此外，模制构件41中可以包含荧光体31、32和33的8％(重量)至25％(重量)。
例如，荧光体31、32和33可以包括发射第一峰值波长的第一荧光体31、发射第二峰值波长的第二荧光体32、以及发射第三峰值波长的第三荧光体33。
第一至第三荧光体31、32和33分别包括绿色、黄色和红色荧光体。第一至第三荧光体31、32和33包括发射彼此不同的峰值波长的荧光体，例如氮化物荧光体。第一到第三峰值波长的混合光的发光光谱可以为至少30nm，其中峰值波长光强度具有平坦部。
第一荧光体31是绿色荧光体，包括N，并包括选自由以下构成的群组中的至少两个：La、Si、Ba、Al、Ca和Sr。如果将荧光体主体材料和用作活化剂的Eu2+离子添加到绿色荧光体，则绿色荧光体的组合物通过紫外光、近紫外光、紫色光和蓝色光来泵浦以发射绿色系列的光。例如，第一荧光体31可以包括La3Si6N11：Ce3+。根据另一实例，第一荧光体31可以包括BaSiN2:Eu2+、Sr1.5Al3Si9N16:Eu2+、Ca1.5A13Si9N16:Eu2+、CaSiA12O3N2:Eu2+、SrSiA12O3N2:Eu2+、CaSi2O2N2:Eu2+、SrSi2O2N2:Eu2+、BaSi2O2N2:Eu2+、Sr2Si5N8:Ce3+和Ca1.5Al3Si9N16:Ce3+中的至少一个。
第二荧光体32是黄色荧光体，包括N，并包括选自由以下构成的群组中的至少两个：Mg、Ca、Sr、Ba和Zn。如果将荧光体主体材料和用作活化剂的Eu2+离子添加到黄色荧光体的组合物中，则黄色荧光体的组合物通过紫外光、近紫外光、紫色光和蓝色光泵浦以发射呈现温暖色调的黄色系列的光。例如，第二荧光体32可以包括(Sr,Ba)1Si2O2N2:Eu2+。根据另一实施例，第二荧光体32可以包括表示为(SrXCa1-X)2Si5N8:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Ca2Si5N8:Eu2+、SrXCa1-XSi7N10:Eu2+、SrSi7N10:Eu2+、CaSi7N10:Eu2+、Ca1.5A13Si9N16:Eu2+和CaSiA12O3N2:Eu2+的荧光体中的至少一个。
第三荧光体33是红色荧光体，包括N，并包括选自由以下构成的群组中的至少一个：Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn，和选自由以下构成的群组中的至少一个：C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf。红色荧光体可以包括由选自稀土类元素中的至少一个激活的氮化物基荧光体。特别是，红色荧光体可以表示为组成式或化学式SrAlSiN3或CaAlSiN3。例如，红色荧光体可以包括具有在组成式为(Sr、Ca)AlSiN3、(Sr、Mg)AlSiN3、(Ca、Mg)AlSiN3和(Sr、Ca、Ba)AlSiN3的材料当中的多个碱土金属元素的组合物。此外，组成式中的氧(O)元素是在荧光体组合物的制备中引入的杂质元素。例如，第三荧光体33可以包括组成式(Sr、Ca)AlSiN3：Eu2+。根据另一示例，第三荧光体33可以包括Sr2Si5N8:EU2+、SrSiN2:EU2+、SrAlSiN3:Eu2+、CaAlSiN3:EU2+和Sr2Si4AlON7:Eu2+中的至少一个。
根据需要，用于第一至第三荧光体31、32和33的活化剂可以是Eu2+或从各种稀土离子或过渡金属离子中适当选择的金属离子。例如，活化剂可以是三价稀土类金属离子(例如Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、EU3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+或Yb3+)、二价稀土类金属离子(例如Sm2+、Eu2+和Yb2+)、二价过渡金属离子(例如Mn2+)、三价过渡金属离子(例如Cr3+或Fe3+)、或者四价过渡金属离子(例如Mn4+)。
关于包含在模制构件41中的荧光体的含量，第一荧光体31的含量可以与第二和第三荧光体32和33的含量不同。例如，第一荧光体31的含量可以大于第二和第三荧光体32和33含量的总和。
当相互比较荧光体的含量时，第一荧光体31的含量可以是第二荧光体32的含量的至少三倍。第一荧光体31的含量可以是第三荧光体33的含量的至少7倍。例如，假设第一至第三荧光体31至33的含量的总和为100％，则第一荧光体31的含量(a)可以超过第一至第三荧光体31至33的含量的总和的70％。例如，第一荧光体31的含量(a)可以满足70％<a≤79％的范围。具体为70％<a<79％。第二荧光体32的含量(b)可以小于含量的总和的29％。第二荧光体32的含量(b)可以满足11％≥b>29％的范围，具体为11％>b>29％。第三荧光体33的含量(c)可以等于或小于10％。第三荧光体33的含量(c)可以满足1％<c≤10％的范围，具体为1％<c<10％。
第一荧光体31的含量为第三荧光体33的含量的至少64％，具体为在64％至74％的范围内。第一荧光体31的含量为第二荧光体32的含量的至少53％，具体为在第二荧光体32的含量的53％至68％范围内。
第一荧光体31吸收从发光芯片25发射的光以发射具有绿色光谱的光。第二荧光体32吸收从发光芯片25发射的光以发射具有黄色光谱的光。第三荧光体33吸收从发光芯片25发射的光以发射具有红色光谱的光。例如，发光芯片25可以发射具有从紫外光波长带至可见光波长带的范围内选择的波长的光。在下文中，蓝色光的情况将描述如下。蓝色光的光谱包括440nm至460nm的范围。
发光器件10发射呈现期望颜色的光，该期望颜色为从发光芯片25发射的光与从第一至第三荧光体31、32和33发射的光的混合。如图1和图2所示，第一发光光谱61表示从发光芯片25发射的光的光谱，并且第二发光光谱62表示从第一至第三荧光体31至33发射的混合光的光谱。第二发光光谱62呈现黄色光。发光器件10通过第一发光光谱61和第二发光光谱62发射白色光。根据另一示例，如果发光芯片25发射紫外光，根据本实施例的第一至第三荧光体可以应用于发光器件10，并且发光器件10可以包括蓝色荧光体或者蓝色芯片，但实施例不限于此。
第一至第三荧光体31、32和33可以分别包括呈现固有颜色的颗粒，或可以被设置为一个颗粒的形式，其中彼此不同的荧光颗粒呈现相互混合的两种颜色或三种颜色。
第二发光光谱62呈现黄色光，即，第一至第三荧光体31、32和33的光的黄绿色光。第二发光光谱62包括520nm到600nm范围内的峰值波长。第二发光光谱62的峰值波长可以根据第一至第三荧光体31、32和33的含量略微偏移，但实施例不限于此。
在根据实施例的第二发光光谱62中，可以在峰值波长处针对光强度设置平坦部D1。换句话说，在峰值波长处的光强度根据第一至第三荧光体31、32和33的含量而具有平坦部D1。在平坦部D1处，可以检测到至少三种类型的荧光体的发光光谱。
如图2和图3所示，第二发光光谱62的平坦部D1是峰值波长具有相同的光强度并且具有30nm到50nm的范围(例如35nm至40nm的范围)的部分。换句话说，具有相同光强度的平坦部D1可以是具有至少35nm的部分。如果峰值波长具有相同的强度，则峰值波长处的光强度的梯度偏差可以是0.4％或更少。例如，在平坦部D1中，峰值波长处的光强度可以具有距离水平线±0.4％或更少的偏差。平坦部D1可以被定义为水平部分或水平线部分，并且峰值波长处的光强度可以被定义为峰值强度。来自根据实施例的荧光体31、32和33的彼此不同的发光光谱的峰值波长处的光强度，呈现30nm至30nm范围内的平坦部，具体为35nm至40nm的范围以及0.4％或更少的梯度偏差。
第二发光光谱62的峰值波长处的光强度的平坦部D1可以比第二光发射谱62的半峰全宽(FWHM)小，例如是第二发光光谱52的FWHM D2的0.5或更少。平坦部D1可以在第二发光光谱62的FWHM D2的0.25至0.41的范围内。平坦部D1可以在第二发光光谱62的FWHM D2的0.29至0.33的范围内。
在540nm至580nm的范围内，第二发光光谱62在峰值波长处具有平坦部D1或水平线性部。随着平坦部D1增加，色彩再现率增加，并且标准色彩空间(sRGB)的覆盖区域变宽。此外，由于第二发光光谱D1具有接近照明度曲线(例如，555nm)的平坦部，从而可以增加光的速度。此外，当发光器件10的光被应用于照明时，可以实现显色指数(CRI)，并且可以改进相关的色温(ΔCCT)。
在这种情况下，图3示出的比较例示出YAG黄色荧光体的发光光谱。根据实施例的第二发光光谱62具有的特征在于：与比较例的发光光谱的峰值波长相比较，根据实施例的第二发光光谱62的峰值波长具有更宽的平坦部D1。此外，根据实施例的第二发光光谱62的FWHM D2可以比比较例的峰值波长更宽。第二发光光谱62的FWHM D2可以为约120nm(＝630nm－510nm)，但实施例不限于此。根据实施例的第一至第三荧光体31、32和33中每个的发光光谱可以覆盖约120nm，但实施例不限于此。FWHM D2可以取决于第一至第三荧光体31、32和33的含量而改变。
实施例与比较例在光学特性上的比较如表1所示。从根据实施例的第一至第三荧光体31、32和33发出的混合光的第二发光光谱，和从根据比较例的YAG荧光体发出的光的发光光谱将描述如下。
表1
图4示出发光芯片的第一发光光谱61根据第一至第三荧光体的含量的变化，以及荧光体的第二发光光谱63。第一至第四实施例示出第一至第三荧光体，并且在第一至第三荧光体之间存在含量上的差异。
参照图4，第一荧光体31具有在74％至79％范围内选择的含量，第二荧光体32具有在11％至21％范围内选择的含量，并且第三荧光体33具有在5％至10％范围内选择的含量。
例如，关于绿色荧光体和黄色荧光体以及红色荧光体的含量比，第一实施例示出71:21:5的含量比，第二实施例示出75:19:6的含量比，而第三实施例示出76:17:7的含量比。第一发光光谱61的光强度可以取决于根据第一至第四实施例的荧光体的含量比而改变，但实施例不限于此。根据第一至第四实施例的第二发光光谱63在它们之间的光强度上有差异。在540nm至580nm范围内，根据第一至第四实施例的发光光谱具有平坦地呈现光强度的部分。在这种情况下，关于第二发光光谱63的光强度，在540nm到580nm的范围内，根据第四实施例的发光光谱的光强度梯度大于根据第一至第三实施例的发光光谱的光强度梯度。
图5是示出当基于相同的光强度而将图4示出的蓝色光区域归一化时的第二发光光谱的曲线图。
参照图5，第一至第四实施例中每个的第二发光光谱63是通过吸收具有第一发光光谱61的光来泵浦的光的光谱。根据第一至第四实施例的第二发光光谱63在530nm至580nm范围内具有平坦部。
图6是示出通过使根据第一至第三实施例的荧光体的光谱归一化而获得的光谱的曲线图。
参照图6，根据第一至第三实施例，第二发光光谱63在530nm至570nm之间的范围内几乎没有平坦部D1的差异。换句话说，即使根据第一至第三实施例第一至第三荧光体31、32和33的含量彼此不同，第二发光光谱63也具有相同的平坦部D1。在570nm至580nm的波长范围内，第二发光光谱63的梯度可以取决于第三荧光体33的含量的变化而变化。基于表示光强度的水平线1，第二发光光谱63的梯度的变化量在0.1或更少的范围内。
图7是根据第一到第四实施例示出的差分系数的曲线图。在图7中，差分系数的正值表示差分系数大于零，并且梯度在基准值(0)的方向或在基准值(0)相反方向上倾斜。差分系数的负值表示差分系数小于零，并且梯度在基准值(0)的方向或在基准值(0)的相反方向上下降。
参照图7，比较例是YAG荧光体。针对在峰值波长处的差分系数是零时的峰值波长区段，540nm峰值波长处的梯度具有离基准值至少+0.004的偏差，并且580nm峰值波长处的梯度具有离基准值小于-0.004的偏差。根据本比较例，540nm和580nm峰值波长处的梯度之间的偏差变为至少0.008。因此，根据比较例的平坦部变为30nm或更小。
根据第一实施例，540nm峰值波长处的梯度具有+0.002或更小的变化，并且580nm峰值波长处的梯度具有-0.004或更低的变化。因此，在540nm至580nm的峰值波长范围内，梯度之间的差异小于0.006。根据第二实施例，在540nm至580nm的峰值波长范围内，梯度具有0.002或更小的变化。根据第三实施例，在550nm至580nm的峰值波长范围内，梯度具有0.002或更小的变化。根据第四实施例，在550nm至580nm的峰值波长范围内，梯度具有0.004或更小的变化。根据第一至第四实施例，在540nm至570nm的峰值波长范围内，梯度具有0.004或更小的变化，并且在550nm至580nm的峰值波长范围内，梯度具有0.006或更小的变化。换句话说，混合在根据第一至第四实施例的第一至第三荧光体的含量中的第二发光光谱在40nm的范围内具有近似为0的差分系数。
此外，基于为0的差分系数，根据比较例的发光光谱的梯度在540nm峰值波长处具有超过0.004的偏差，并且根据第一至第四实施例的第二发光光谱的梯度具有小于0.004的偏差。此外，由于在根据实施例的为0的差分系数的基础上，在540nm至580nm的峰值波长范围内梯度偏差是0.004，即0.4％或更少，所以540nm至580nm的范围中的部分可以定义为具有平坦的峰波长的部分或几乎不存在梯度的部分。此外，在为0的差分系数的基础上，在540nm至580nm的峰值波长范围内，根据第二和第三实施例的第二发光光谱具有0.002的梯度偏差，即0.2％或2/1000或更少。此外，进一步地，在为0的差分系数的基础上，在540nm至580nm的峰值波长范围内，根据第一和第四实施例的第二发光光谱具有0.004的梯度偏差，即0.4％或4/1000或更少。
图8至图11是分别示出根据第一至第四实施例的每个波长的第二发光光谱的差分系数。
参照图8，在为0的差分系数的基础上，根据第一实施例的第二发光光谱在520nm至540nm的范围内具有正差分系数，在540nm至580nm的范围内具有近似于0的差分系数的平坦部，并且在580nm至600nm的范围内具有负差分系数。
参照图9，在为0的差分系数的基础上，根据第二实施例的第二发光光谱在520nm至540nm的范围内具有正差分系数，在540nm至580nm的范围内具有近似于0的差分系数的平坦部，并且在580nm至600nm的范围内具有负差分系数。
参照图10，在为0的差分系数的基础上，根据第三实施例的第二发光光谱在520nm至540nm的范围内具有正差分系数，在540nm至580nm的范围内具有近似于0的差分系数的平坦部，并且在580nm至600nm的范围内具有负差分系数。
参照图11，在为0的差分系数的基础上，根据第四实施例的第二发光光谱在520nm至540nm的范围内具有正差分系数，在540nm至580nm的范围内具有近似于0的差分系数的平坦部，并且在580nm至600nm的范围内具有负差分系数。
图12是示出第一比较例和第一至第八实施例之间对第一和第二发光光谱进行比较的曲线图。图13是示出基于荧光体波长而归一化图12的第二发光光谱的曲线图。图14是示出图13的第二发光光谱的差分系数的曲线。
在图12中，第一比较例是蓝色发光芯片和YAG荧光体的发光光谱，第一至第四实施例是上面公开的第二发光光谱，并且第五至第八实施例是具有组成比例的发光光谱，用于与第一至第四实施例的发光光谱比较。在下文中，通过参照所公开的描述可以理解第一比较例与第一至第四实施例。
第五实施例示出组合第一荧光体与第二荧光体时的发光光谱，并且第一和第二荧光体的组合比为69:31。第六至第八实施例示出在组合第一至第三荧光体时的发光光谱。在第六实施例中，第一至第三荧光体的组合比为70:29:1。在第七实施例中，第一至第三荧光体的组合比为81:7:12。在第八实施例中，第一至第三荧光体的组合比为84:1:15。
参照图13和图14，根据第五至第八实施例，在540nm至580nm范围内，述第二发光光谱的梯度偏差为0.006。根据第五至第八实施例的梯度偏差示出比第一至第四实施例更大的值。例如，根据第五至第八实施例，述第二发光光谱的梯度偏差超过0.006。具体为第二发光光谱的梯度偏差在6％至10％的范围内。
图15是示出根据第一至第三比较例和实施例的荧光体的发光光谱的曲线图。图16是示出被归一化的根据第一至第三比较例和实施例的发光光谱的曲线图。
在图15和图16中，第一比较例是YAG黄色荧光体的发光光谱，实施例是绿色/黄色/红色氮化物荧光体的第二发光光谱，第二比较例是呈现绿色氮化物荧光体、黄色硅酸盐基荧光体和红色氮化物荧光体的混合色的发光光谱，以及第三比较例是呈现绿色LuAG荧光体和红色氮化物基荧光体的混合色的发光光谱。
如图15和图16所示，当比较第一、第二和第三比较例与实施例时，根据实施例的第二发光光谱呈现出的梯度偏差小于第一、第二和第三比较例的梯度偏差。例如，在540nm至580nm的峰值波长范围内，根据第一比较例的第二发光光谱呈现出的梯度偏差大于实施例的峰值波长。在540nm至580nm的峰值波长范围内，根据第二比较例的第二发光光谱几乎没有平坦部。在540nm至560nm的峰值波长范围内，根据第三比较例的第二发光光谱呈现出的梯度偏差大于实施例的梯度偏差。根据实施例，在540nm至580nm的峰值波长范围内，第二发光光谱具有较小的梯度偏差，并且在峰值波长周围具有大致相同的光强度。因此，基于根据实施例的第二发光光谱，可以提高色彩再现率，并且可以加宽光速或标准颜色空间中的覆盖区域。此外，根据实施例，即使多个荧光体彼此组合在一起，也可以防止光效率由于宽FWHM而降低。
图17是示出具有根据实施例的荧光体的根据第二实施例的发光器件的剖视图。在下面对图17中所示的特征的描述中，通过参考对图1的特征的描述可以理解与图1相同的特征。
参照图17，第一至第三荧光体31、32和33可以和发光芯片25间隔开。例如，与发光芯片25接触的第一模制构件42中不包含荧光体，并且布置在第一模制构件42上的第二模制构件43中包含第一至第三荧光体31、32和33。因此，可以防止第一至第三荧光体31、32和33被从发光芯片25发出的热量损坏。
第一模制构件42和第二模制构件43可以包括相同的树脂材料(诸如硅或环氧树脂)。第一至第三荧光体31、32和33包括氮化物基荧光体，并且分别呈现绿色、黄色和红色。通过参考上述公开的描述可以理解第一至第三荧光体31、32和33的组成式和第一至第三荧光体31、32和33的第二发光光谱。
图18是示出具有根据实施例的荧光体的根据第三实施例的发光器件的剖视图。在下面对图18中所示的特征的描述中，通过参考对图1的特征的描述可以理解与图1相同的特征。
参照图18，在彼此不同的模制构件中可以包含第一至第三荧光体31、32和33中的至少一个或至少两个。例如，在第二模制构件45中可以包含第一和第二荧光体，并且在第三模制构件46中可以包含第三荧光体。第一至第三荧光体31、32和33包括氮化物基荧光体，并且分别为绿色、黄色和红色荧光体。包含在主体11中的发光芯片25与第一模制构件4接触，从而保护发光芯片25免受第一模制构件44损伤。第二模制构件45布置在第一模制构件44上，并且第三模制构件46布置在第二模制构件45上。第一至第三荧光体31、32和33中的至少两个可以被包含在模制构件之一中，并且剩余的一个荧光体可以被包含在另一模制构件中。
第一至第三模制构件44、45和46可以包括相同的透射树脂材料或在折射率之间形成差异的树脂材料，但实施例不限于此。
根据另一实施例，当在腔体15中布置多个模制构件时，位于比包含第三荧光体33的模制构件更低位置上的模制构件中可以包含第一至第三荧光体31、32和33当中具有较低峰值波长的两个荧光体(例如第一荧光体31和第二荧光体32)。根据另一个示例，位于比包含第一荧光体31的模制构件更低位置上的模制构件中可以包含第一至第三荧光体31、32和33当中具有较高峰值波长的两个荧光体(例如第二荧光体32和第三荧光体33)。
第一至第三荧光体31、32和33可以邻近于每个模制构件的顶面而分布，或者位于每个模制构件的底面上。例如，在第二模制构件32的顶面或底面上可以分布更多数量的第一荧光体31和第二荧光体32。在第三模制构件33的顶面和底面之一上可以分布更多数量的第三荧光体33。
图19是示出具有根据实施例的荧光体的根据第四实施例的发光器件的剖视图。在下面对图19中所示的特征的描述中，通过参考对图1的特征的描述可以理解与图1相同的特征。
参照图19，可以在彼此不同的模制构件47、48和49中设置第一至第三荧光体31、32和33。例如，可以在第一模制构件47中包含第一至第三荧光体31、32和33之一(例如，第二荧光体32)。可以在第二模制构件48中包含第一至第三荧光体31、32和33之一(例如，第一荧光体31)。可以在第三模制构件49中包含第一至第三荧光体31、32和33之一(例如，第三荧光体33)。
根据另一实施例，当在腔体15中布置第一至第三模制构件47、48和49时，可以在第一至第三模制构件47、48和49中以从低峰值波长到高峰值波长的顺序同时保持第一至第三模制构件47、48和49的次序的方式包含第一至第三荧光体31、32和33。根据另一示例，当在腔体15中布置模制构件47、48和49时，可以在第一至第三模制构件47、48和49中以从高峰值波长到低峰值波长的顺序同时保持第一至第三模制构件47、48和49的次序的方式包含第一至第三荧光体31、32和33。第一至第三荧光体31、32和33的包含位置和包含量(containment)可以改变，但实施例不限于此。
<照明系统>
根据实施例的发光器件可应用于照明系统。照明系统包括排列多个发光器件的结构。照明系统包括图20和图21所示的显示装置、图22所示的照明装置、照明灯、照相机闪光灯、信号灯、车辆的前照灯以及电子显示器。
图20是示出根据实施例的具有发光器件的显示装置的分解立体图。
参照图20，根据实施例的显示装置1000包括导光板1041、导光板1041提供光的光源模块1031、光导板1041下方的反射构件1022、导光板1041上的光学片1051、光学片1051上的显示面板1061以及容纳导光板1041、光源模块1031以及反射构件1022的底盖1011，但实施例不限于此。
底盖1011、反射片1022、导光板1041、光学片1051以及照明单元1050可以被定义为背光单元。
导光板1041扩散从光源模块1033提供的光以提供表面光。导光板1041可以包括透明材料。例如，导光板1041可以包括诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、COC(环烯烃共聚物)和PEN(聚萘二甲酸丁二醇酯)树脂等丙烯酸类树脂之一。
光源模块1031布置在导光板1041的至少一侧上，以将光提供给导光板1041的至少一侧。光源模块1031用作显示设备的光源。
布置至少一个光源模块1031以直接或间接地从导光板1041的一侧提供光。光源模块1031可以包括板1033和根据上述多个实施例的发光器件或发光器件1035。发光器件或发光器件1035布置在板1033上，同时以预定的间距间隔开。
板1033可以包括：包括电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。此外，板1033还可以包括金属芯PCB(MCPCB)或柔性PCB(FPCB)以及通常的PCB，但实施例不限于此。如果发光器件1035安装在底盖1011的一侧上或者散热板上，则可以省略板1033。散热板与底盖1011的顶面有部分接触。
此外，发光器件1035被布置为使得用以释放发光器件1035的光的出光面在板1033上以预定距离与导光板1041间隔开，但是实施例不限定于此。发光器件1035可以直接或间接地将光提供给光入射表面，光入射表面是导光板1041的一侧，但实施例不限于此。
反射构件1022布置在导光板1041下方。反射构件1022反射通过导光板1041的底面朝向显示面板1061向下行进的光，从而提高照明单元1050的亮度。例如，反射构件1022可以包括PET、PC或者PVC树脂，但实施例不限于此。反射构件1022可以用作底盖1011的顶面，但实施例不限于此。
底盖1011可以在其中容纳导光板1041、光源模块1031以及反射构件1022。为此，底盖1011具有容纳部1012，容纳部1012具有开口的顶面的盒体形状，但实施例不限于此。底盖1011可以与顶盖(未示出)耦接，但实施例不限于此。
可以通过使用金属材料或者树脂材料经压制工艺或者挤压工艺来制造底盖1011。此外，底盖1011可以包括金属或者具有优异的导热性的非金属材料，但实施例不限于此。
显示面板1061(例如LCD面板)包括彼此相对的第一和第二透明衬底，并且液晶层插在第一和第二衬底之间。偏振板可以附接到显示面板1061的至少一个表面上，但实施例不限于此。显示面板1061通过允许光穿过其中来显示信息。显示设备1000可以应用于各种便携式终端、笔记本计算机的监视器、膝上型计算机的监视器以及电视。
光学片1051布置在显示面板1061和导光板1041之间并且包括至少一个透射片。例如，光学片1051包括选自由以下构成的群组中的至少一个：扩散片、水平和垂直棱镜片以及亮度增强片。扩散片扩散入射光，水平和垂直棱镜片将入射光集中在显示面板1061上，并且亮度增强片通过重新利用丢失的光来提高亮度。此外，可以在显示面板1061上布置保护片，但实施例不限于此。
导光板1041和光学片1051可以作为光学构件布置在光路中，但实施例不限于此。
图21是示出根据实施例的显示装置的剖面图。
参照图21，显示装置1100包括底盖1152、排列发光器件1124于其上的板1120、光学构件1154以及显示面板1155。
板1120和发光器件1124可以构成光源模块1160。此外，底盖1152、至少一个光源模块1160以及光学构件1154可以构成发光单元1150。底盖1151可以布置有容纳部1153，但实施例不限于此。光源模块1160包括板1120和布置在板1120上的多个发光器件或发光器件1124。
光学构件1154可以包括选自由以下构成的群组中的至少一个：透镜、导光板、扩散片、水平和垂直棱镜片以及亮度增强片。导光板可以包括PC或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。可以省略导光板。扩散片扩散入射光，水平和垂直棱镜片将入射光集中到显示区域上，并且亮度增强片通过重新利用丢失的光来提高亮度。
光学构件1154布置在光源模块1160上方，以将从光源模块1160发射的光转换为表面光。
图22是示出根据实施例的具有发光器件的照明设备的分解立体图。
参照图22，根据实施例的照明设备可以包括盖2100、光源模块2200、散热构件2400、电源部2600、内壳2700和插座2800。此外，根据实施例的发光器件还可以包括构件2300和保持器2500中的至少一个。光源模块2200可以包括根据实施例的发光器件。
例如，盖2100具有灯泡的形状或半球状。盖2100可以具有中空结构，并且盖2100的一部分可以是开口的。盖2100可以被光学地连接至光源模块2200，并且可以与散热构件2400耦接。盖2100可以具有与散热构件2400耦接的凹槽部。
盖2100的内表面可以涂覆有象牙白色颜料作为扩散剂。从光源模块2200发射的光可以通过使用象牙白色的材料散射或漫射，从而可以将光释放到外部。
盖2100可以包括玻璃、塑料、PP、PE或PC。在这种情况下，PC呈现出优异的耐光性、优异的耐热性和优异的强度。盖2100可以是透明的，使得可以从外部识别光源模块2200。此外，盖2100可以是不透明的。可以通过吹塑成型方法来形成盖2100。
光源模块2200可以布置在散热构件2400的一个表面上。因此，从光源模块2200发出的热被传导至散热构件2400。光源模块2200可以包括发光器件2210、连接板2230和连接器2250。
构件2300布置在散热构件2400的顶面上，并包括具有多个发光器件2210的引导槽2310、以及插入引导槽2310的连接器2250。引导槽2310对应于发光器件2210和连接器2250的衬底。
白色颜料可应用于或涂覆在构件2300的表面上。构件2300将由盖2100的内表面反射以返回到光源模块2200的光朝向盖2100反射。因此，可以提高根据实施例的照明装置的光效率。
构件2300可以包括绝缘材料。光源模块2200的连接板2230可以包括导电性材料。因此，散热构件2400可以被电连接到连接板2230。构件2300包括绝缘材料，以防止连接板2230与散热构件2400之间电短路。散热构件2400接收来自光源模块2200和电源部2600的热量，并且散发这些热量。
保持器2500阻挡布置在内壳2700中的绝缘部2710的容纳槽2719。因此，容纳在内壳2700的绝缘部2710中的电源部2600得以密封。保持器2500具有引导突起部2510。引导突起部2510可以包括允许电源部2600的突起部2610从中穿过的孔。
电源部2600处理和转换从外部接收到的电信号，并将电信号提供给光源模块2200。电源部2600被容纳在内壳2700的容纳槽2719中，并且被保持器2500密封在内壳2700中。
电源部2600可以包括突起部2610、引导部2630、基座2650和延伸部2670。
引导部2630从基部2650的一侧向外突出。引导部2630可以插入保持器2500。可以在基底2650的一个表面上布置多个部件。例如，这些部件包括DC转换器、用于驱动光源模块2220的驱动芯片以及用以保护光源模块2200的静电放电(ESD)保护设备，但实施例不限于此。
延伸部2670从基部2650的另一侧向外突出。延伸部2670插入内壳2700的连接部2750，并从外部接收电信号。例如，延伸部2670可以等于或小于内壳2700的连接部2750的宽度。延伸部2670可以通过导线电连接到插座2800。
内壳2700在其中可以与电源部2600一起布置有模制部。通过硬化模制液体形成该模制部，使得电源部2600可以固定在内壳2700中。
根据实施例，可以提供具有新的氮化物荧光体的组合的发光器件。根据实施例，可以提供具有改进的色彩再现率的氮化物荧光体。根据实施例，可以提供具有提高了光速和较宽的标准色彩空间的荧光体。根据实施例，在至少35nm的部分可以提供平坦的光强度的荧光体。根据实施例，可以提供能够减少至少35纳米部分的发光光谱的偏差的荧光体。
本说明书中，凡提及“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，均指的是结合包括在本发明的至少一个实施例中的实施例描述的特定的特征、结构或特性。在说明书中不同地方出现的这类短语不一定都是指相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，应当认为在本领域技术人员的知识范围内，结合其它几个实施例可以实现这样的特征、结构或特性。
虽然已经参照多个示例性实施例描述了实施例，但应理解的是，本领域技术人员可以设想出落入本公开原理的精神和范围内的许多其它修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，主题组合布置的组成部件和/或布置可以有各种变型和修改。除了组成部件和/或布置的组成部件和/或布置之外，替代使用对本领域技术人员也将是显而易见的。

Claims (16)

1.一种发光器件，包括：
发光芯片；
多个荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分，并且发射具有彼此不同的峰值波长的光；以及
模制构件，设置在所述发光芯片上并且包括所述多个荧光体，
其中所述荧光体包括：第一荧光体，发射具有第一峰值波长的光；第二荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分并且发射具有第二峰值波长的光；以及第三荧光体，吸收从所述发光芯片发射的光的一部分并且发射具有第三峰值波长的光，
所述第一峰值波长至所述第三峰值波长具有彼此不同的颜色光谱，以及
所述第一峰值波长至所述第三峰值波长彼此混合的发光光谱在其峰值波长处具有包含至少30nm的平坦部的光强度。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一荧光体至所述第三荧光体包括彼此不同的氮化物荧光体。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一荧光体至所述第三荧光体分别包括绿色、黄色和红色荧光体。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述发光光谱具有520nm至600nm范围内的峰值波长。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述发光光谱在540nm至580nm的峰值波长范围内在峰值波长处具有光强度的平坦部。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述第一至所述第三峰值波长中的每个峰值波长具有120nm的半峰全宽。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述发光光谱包括黄绿色的光。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述发光芯片发射蓝色光或紫外光，并且所述发光光谱包括黄色光。
9.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述第一荧光体的含量是第二荧光体的含量的三倍及以上。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述第一荧光体的含量是所述第三荧光体的含量的七倍及以上。
11.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述第一荧光体的含量为所述第一荧光体至所述第三荧光体的含量总和的至少70％。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的发光器件，其中在峰值波长处的光强度的水平直线的基础上，所述平坦部具有0.4％或更少的偏差的梯度，以及所述平坦部在35nm至40nm的范围内。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的发光器件，其中所述平坦部在所述发光光谱的半峰全宽的0.29到0.33的范围内。
14.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述第一荧光体包括选自由以下构成的群组中的至少两个：N、La、Si、Ba、Al、Ca和Sr，所述第二荧光体包括选自由以下构成的群组中的至少两个：N、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn，以及所述第三荧光体包括选自由以下构成的群组中的至少一个：N、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、和Zn，以及选自由以下构成的群组中的至少一个：C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、和Hf。
15.根据权利要求3至5中任一项所述的发光器件，其中所述模制构件包括多个模制构件，并且所述第一荧光体至所述第三荧光体中的至少两个布置在所述多个模制构件当中的至少一个中。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述发光光谱的峰值波长处的光强度具有35nm至40nm范围内的大致平坦的部分。
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