CN106229402A - 一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光led制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，绿光荧光粉为Si6‑ZAlZOZN8‑Z:Eu绿光荧光粉，红光荧光粉为KxGeFy:Mn4+红光荧光粉；本发明用于解决现有白光LED背光源色域覆盖率低、对于显示画面色彩还原度低、色彩饱和度低的问题，可实现色域覆盖率达到80％以上。
Description
技术领域
本发明一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，用于显示设备背光中LED光源提升色域覆盖率。
背景技术
LCD显示设备中液晶本身不发光，而是依靠背光LED光源实现屏幕发光。因此提升显示设备的色域覆盖率关键在于提高LED灯珠色域值。色域覆盖率即显示器的色彩在CIE1931可见光范围中所占比例，从人眼视觉对可见光的感知上，色域覆盖率越高色彩的饱和度就越高，对色彩的还原度就越好。
常规显示设备色域覆盖率为72％左右，LED发光频谱如说明书附图的附图1所示，是采用蓝光芯片激发黄色荧光粉的方式来实现，这种方式得到的白光由于缺少绿光和红光成分，导致其色域覆盖率较低。而随着市场对用户体验要求的不断升高，高色域也逐步成为显示设备的重要技术参数。
发明内容
为解决现有技术中白光LED背光源色域覆盖率低、对于显示画面色彩还原度低、色彩饱和度低的问题。本发明提供一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，可实现色域覆盖率达到80％以上。
本发明所采用的技术方案是：
一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉实现高色域白光的制备方法，绿光荧光粉为Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉，红光荧光粉为KxGeFy:Mn4+红光荧光粉。
激发绿光荧光粉、红光荧光粉所用的蓝光芯片发射波长为445-465nm。本发明所用Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+红光荧光粉，其激发峰位于280-480nm范围内；因小于445nm时产生的强蓝光和紫外光会对人眼产生危害，进一步本发明所使用波长大于445nm，而当蓝光波长大于465nm时降低了激发光子能量导致荧光粉量子效率降低，进一步本发明要求所用的蓝光芯片发射波长为445-465nm。
所述Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉的峰值波长为525-550nm。人眼对各种波长光的亮度感觉灵敏度是不相同的,实验表明在同一亮度环境中，辐射功率相同的条件下，波长等于555nm的黄绿光对人的亮度觉最大,在本发明中所用Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉在生产工艺中调整各类元素添比例来实现不同峰值波长范围，当Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉峰值波长越短时色域覆盖率越高但视敏度会随之降低，当峰值波长更长趋近与555nm时视敏度增加但色域覆盖率降低，在提升色域覆盖率同时并保证进白光的高光效，进一步本发明要求Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉的峰值波长为525-550nm。
所述KxGeFy:Mn4+红光荧光粉的峰值波长为610-670nm:KxGeFy:Mn4+:氟化物类荧光粉被250-500nm紫外、可见光激发，可发出约590-700nm范围内的红橙光及红光，当峰值波长靠近590nm，视敏度高色域覆盖率低，当峰值波长靠近700nm，视敏度低色域覆盖率高，进一步本发明要求KxGeFy:Mn4+红光荧光粉在生产工艺中调整各类元素添比例实现峰值波长610-670nm。
一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，包括以下步骤：
步骤1：根据具体所用蓝光芯片发射波长配制荧光粉，按照质量比(0.1-0.7)：1，分别称取Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+红光荧光粉，将两种荧光粉加入混合封装胶中，两种荧光粉的总质量占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的10-60％。
步骤2：将混合均匀的荧光胶脱泡，灌滴至设置有蓝光芯片的LED支架碗杯内部；
步骤3：烘烤至封装胶完全固化，得到白光LED灯珠。
所述白光LED灯珠的封装体尺寸为：010、020、4010、4014、3014、3528、3030、7010或者7020或者CSP晶圆级封装。
本发明一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，优点在于：
1：实现白光LED应用于显示背光中的色域覆盖率达80％以上，显示画面有更好的色彩饱和度及还原度
2：本发明中KxGeFy:Mn4+红光荧光粉亮度及光衰程度优于现有含氟硅酸盐的红粉
3：本发明可通过Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+荧光粉元素含量比例以及两种荧光粉占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的比例来实现可调节色域覆盖率，保证白光LED的高光效
附图说明
图1为常规应用于显示设备中LED发光频谱示意图。
图2为采用本发明应用于显示设备中LED发光频谱示意图。
图3为常规LED对比本发明高色域白光LED发光频谱示意图。
具体实施方式
一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉，绿光荧光粉为Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉，
红光荧光粉为KxGeFy:Mn4+红光荧光粉。
激发绿光荧光粉、红光荧光粉所用的蓝光芯片发射波长为445-465nm：本发明所用Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+红光荧光粉，其激发峰位于280-480nm范围内；因小于445nm时产生的强蓝光和紫外光会对人眼产生危害，进一步本发明所使用波长大于445nm，而当蓝光波长大于465nm时降低了激发光子能量导致荧光粉量子效率降低，进一步本发明要求所用的蓝光芯片发射波长为445-465nm。
所述Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉的峰值波长为525-550nm:人眼对各种波长光的亮度感觉灵敏度是不相同的,实验表明在同一亮度环境中，辐射功率相同的条件下，波长等于555nm的黄绿光对人的亮度觉最大,在本发明中所用Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉在生产工艺中调整各类元素添比例来实现不同峰值波长范围，当Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉峰值波长越短时色域覆盖率越高但视敏度会随之降低，当峰值波长更长趋近与555nm时视敏度增加但色域覆盖率降低，在提升色域覆盖率同时并保证进白光的高光效，进一步本发明要求Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉的峰值波长为525-550nm。
所述KxGeFy:Mn4+红光荧光粉的峰值波长为610-670nm:KxGeFy:Mn4+氟化物类荧光粉被250-500nm紫外、可见光激发，可发出约590-700nm范围内的红橙光及红光，当峰值波长靠近590nm，视敏度高色域覆盖率低，当峰值波长靠近700nm，视敏度低色域覆盖率高，进一步本发明要求KxGeFy:Mn4+红光荧光粉在生产工艺中调整各类元素添比例实现峰值波长610-670nm。
一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，包括以下步骤：
1)、将蓝光芯片固定并焊接于LED支架碗杯内部，实现电气导通。其蓝光波长范围为445-465nm，其LED支架尺寸(发光面的长*宽mm)为010(3.8*0.43mm)、020(3.8*0.6mm)、4010(4.0*1.0mm)、4014(4.0*1.4mm)、3014(3.0*1.4mm)、3528(3.5*2.8mm)、3030(3.0*3.0mm)、7010(7.0*1.0mm)、7020(7.0*2.0mm)或者CSP晶圆级封装。
2)、根据具体所用蓝光芯片发射波长配制荧光粉，按照质量比(0.1-0.7)：1，分别称取Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+红光荧光粉，其中Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉峰值波长范围为525-550nm，KxGeFy:Mn4+红光荧光粉峰值波长范围为610-670nm。
3)、称取混合封装胶：AB胶，其封装胶材质为有机硅胶或环氧类。
4)、将两种荧光粉加入混合封装胶中并混合均匀，两种荧光粉的总质量占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的10-60％。其中绿色荧光粉、红色荧光粉的总质量占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的比例不同时相应所产生的白光色坐标点不同，在实际生产需求中两种荧光粉的总质量占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的10-60％可满足白光色坐标值。
5)、将混合均匀的荧光胶置于真空环境中排除溶解在其中的空气，或者在真空环境中搅拌均匀荧光胶，混合均匀后灌滴至设置有蓝光芯片的LED支架碗杯内部。
6)、烘烤至封装胶完全固化，得到白光LED灯珠。
图3为常规LED与本发明高色域白光LED发光频谱的线性对比示意图，通过对比图1、图2LED所发白光中各颜色分布，在492nm-760nm可见光频谱范围中本发明高色域白光LED比常规LED所含绿光成分、红光成分更多，进一步使用本发明绿光荧光粉搭配红光荧光粉制备的白光LED应用于显示设备中色域覆盖率更高。
Claims (6)
1.一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉，其特征在于：
绿光荧光粉为Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉，
红光荧光粉为KxGeFy:Mn4+红光荧光粉。
2.根据权利要求1所述一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉，其特征在于：激发绿光荧光粉、红光荧光粉所用的蓝光芯片发射波长为445-465nm。
3.根据权利要求1所述一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉，其特征在于：所述Si6- ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉的峰值波长为525-550nm。
4.根据权利要求1所述一种使用绿光搭配红光的混合荧光粉，其特征在于：所述KxGeFy:Mn4+红光荧光粉的峰值波长为610-670nm。
5.一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：根据具体所用蓝光芯片发射波长配制荧光粉，按照质量比(0.1-0.7)：1，分别称取Si6-ZAlZOZN8-Z:Eu绿光荧光粉和KxGeFy:Mn4+红光荧光粉，将两种荧光粉加入混合封装胶中，两种荧光粉的质量占绿色荧光粉、红色荧光粉与混合封装胶总质量的10-60％；
步骤2：将混合均匀的荧光胶脱泡，灌滴至设置有蓝光芯片的LED支架碗杯内部；
步骤3：烘烤至封装胶完全固化，得到白光LED灯珠。
6.根据权利要求1所述一种使用绿光荧光粉搭配红光荧光粉的高色域白光LED制备方法，其特征在于：所述白光LED灯珠的封装体尺寸为：010、020、4010、4014、3014、3528、3030、7010、7020或者CSP晶圆级封装。
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