具有改善的發(fā)光效力的led器件的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種LED器件包括：LED芯片，發(fā)射在預(yù)定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光；透明樹(shù)脂層，形成為覆蓋LED芯片的光發(fā)射表面；以及顏色轉(zhuǎn)換層，形成為通過(guò)透明樹(shù)脂層與LED芯片間隔開(kāi)并且覆蓋透明樹(shù)脂層，并且具有將從LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成另一波長(zhǎng)區(qū)域的光的至少一種類型的磷光體，其中在5500K的溫度下，包括在顏色轉(zhuǎn)換層中的磷光體的顆粒的平均自由程為0.8mm或更大。
【專利說(shuō)明】具有改善的發(fā)光效力的LED器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例的方面涉及一種LED器件，更具體地，涉及一種包括LED芯片和磷光體的LED器件,該磷光體被從LED芯片發(fā)射的光激發(fā)以允許具有不同波長(zhǎng)的光被發(fā)射。
【背景技術(shù)】
[0002]與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光源相比，發(fā)光二極管(LED)具有許多積極的特性諸如相對(duì)長(zhǎng)的壽命、相對(duì)低的功耗、快速的響應(yīng)速率、對(duì)環(huán)境友好特性等，并已經(jīng)用作各種產(chǎn)品諸如照明裝置、背光單元等中的重要光源。在利用這樣的LED的發(fā)光器件中，利用磷光體以將由LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為不同波長(zhǎng)的光的技術(shù)已經(jīng)被廣泛地使用。具體地，對(duì)于如上所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的需求已經(jīng)在各種類型的照明裝置中以及在用于顯示裝置的背光單元中需要的白光發(fā)射器件的領(lǐng)域中增加。
[0003]白色LED器件通過(guò)紅色、綠色、藍(lán)色(RGB)或黃色(Y)磷光體的結(jié)合來(lái)對(duì)從紫外(UV) LED芯片或藍(lán)色LED芯片發(fā)射的光的一部分進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換，并通過(guò)混合從LED芯片發(fā)射的光和通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換獲得的光或混合通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換獲得的幾個(gè)波長(zhǎng)的光而實(shí)現(xiàn)白光。為了獲得高效率的白光，已經(jīng)積極地開(kāi)展改善顏色轉(zhuǎn)換材料諸如磷光體的轉(zhuǎn)換效率以及改善LED芯片輸出的研究。
[0004]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的白色LED器件的截面圖。參照?qǐng)D1，LED器件10包括其中具有反射杯的封裝體11、LED芯片15和磷光體層12。通常,磷光體層12可以由包含磷光體的樹(shù)脂形成。透鏡或密封樹(shù)脂部分14形成在磷光體層12上。LED芯片15和磷光體層12設(shè)置在反射杯的內(nèi)部中(利用杯填充方案)。由于磷光體層12接觸LED芯片15的緊鄰處，所以顏色轉(zhuǎn)換最初通過(guò)磷光體層12的磷光體進(jìn)行，然后通過(guò)透鏡或密封樹(shù)脂14引起光的發(fā)射。
[0005]然而，從LED芯片15發(fā)射的光的一部分沒(méi)有被磷光體層12的磷光體進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換，而是被反射或散射而被LED芯片15再次吸收，從而導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的光損失。此外，由LED芯片15產(chǎn)生的熱被直接傳遞到磷光體層12，從而會(huì)發(fā)生顏色轉(zhuǎn)換效率的降低。另外，就磷光體層12的內(nèi)部而言，由于由磷光體發(fā)射的光被不同的磷光體再次吸收，所以會(huì)發(fā)生光損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]【技術(shù)問(wèn)題】
[0007]實(shí)施例的方面提供能夠減少光損失同時(shí)提供高度的光效率和改善的亮度的LED器件。此外，實(shí)施例的方面提供能夠減少光損失并提供高度的光效率和改善的亮度同時(shí)輸出白光的LED器件。另外，實(shí)施例的方面提供能夠減少光損失、提供高度的光效率和改善的亮度并適合于高輸出的LED器件。
[0008]【技術(shù)方案】
[0009]實(shí)施例的方面提供一種LED器件，該LED器件包括:LED芯片，發(fā)射在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光；透明樹(shù)脂層，覆蓋LED芯片的光發(fā)射表面；以及顏色轉(zhuǎn)換層，形成為通過(guò)透明樹(shù)脂層與LED芯片間隔開(kāi)以覆蓋透明樹(shù)脂層，并且包括將從LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成在不同波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的至少一種類型的磷光體，其中在5500K的溫度下，包括在顏色轉(zhuǎn)換層中的磷光體顆粒的平均自由程為0.8mm或更大。
[0010]在5500K的溫度下，平均自由程可以在0.8mm至1.05mm的范圍內(nèi)。顏色轉(zhuǎn)換層的體積可以等于透明樹(shù)脂層的體積的5倍或更多倍。顏色轉(zhuǎn)換層的體積可以在透明樹(shù)脂層的體積的5倍或更多倍至15倍或更少倍的范圍內(nèi)。
[0011]LED器件可以利用LED芯片和顏色轉(zhuǎn)換層發(fā)射白光。
[0012]透明樹(shù)脂層可以具有向上凸起的上表面，透明樹(shù)脂層的上表面的曲率可以在其中心部分處為0.5mm1或更大。透明樹(shù)脂層可以具有向上凸起的上表面，透明樹(shù)脂層的上表面的曲率可以在其中心部分處在0.5mm_1至Zmnr1的范圍內(nèi)。
[0013]透明樹(shù)脂層可以自LED芯片的上表面起具有等于LED芯片的厚度的三倍或更多倍的厚度。透明樹(shù)脂層可以自LED芯片的上表面起具有為L(zhǎng)ED芯片的厚度的3至10倍的厚度。
[0014]透明樹(shù)脂層可以具有1.4或更大的折射率。透明樹(shù)脂層可以具有1.4至2.2的折射率。
[0015]LED器件還可以包括封裝體，封裝體包括設(shè)置在其中的反射杯，反射杯容納安裝在其中的LED芯片，透明樹(shù)脂層和顏色轉(zhuǎn)換層可以設(shè)置在反射杯中。反射杯的內(nèi)表面可以包括形成在其中的臺(tái)階部分，透明樹(shù)脂層和顏色轉(zhuǎn)換層之間的界面可以在臺(tái)階部分處接觸反射杯的內(nèi)表面。
`[0016]LED器件還可以包括基板，基板包括安裝在其上的LED芯片，透明樹(shù)脂層可以覆蓋基板上的LED芯片，顏色轉(zhuǎn)換層可以覆蓋基板上的透明樹(shù)脂層。
[0017]顏色轉(zhuǎn)換層可以取決于發(fā)射的光的波長(zhǎng)而包括兩個(gè)或更多類型的磷光體并且可以具有其中多個(gè)磷光體層堆疊的結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)或更多類型的磷光體取決于發(fā)射的光的波長(zhǎng)而被分散在其各個(gè)層中。
[0018]LED芯片可以是藍(lán)色LED芯片，顏色轉(zhuǎn)換層可以包括黃色磷光體。顏色轉(zhuǎn)換層還可以包括綠色磷光體和紅色磷光體。顏色轉(zhuǎn)換層可以包括覆蓋透明樹(shù)脂層的紅色磷光體層和覆蓋紅色磷光體層的包括綠色磷光體和黃色磷光體的混合磷光體層。
[0019]LED芯片可以是藍(lán)色LED芯片，顏色轉(zhuǎn)換層可以包括紅色磷光體和綠色磷光體。顏色轉(zhuǎn)換層可以包括覆蓋透明樹(shù)脂層的紅色磷光體層和覆蓋紅色磷光體層的綠色磷光體。
[0020]LED芯片可以是紫外LED芯片，顏色轉(zhuǎn)換層可以包括紅色磷光體、綠色磷光體和藍(lán)色熒光體。顏色轉(zhuǎn)換層可以包括覆蓋透明樹(shù)脂層的紅色磷光體層、覆蓋紅色磷光體層的綠色磷光體層以及覆蓋綠色磷光體層的藍(lán)色磷光體層。
[0021]【有益效果】
[0022]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，從LED芯片發(fā)射的光的提取可以增加，并且由于磷光體顆粒引起的光損失可以被有效地降低。此外，可以減少被磷光體反射然后被LED芯片吸收和損失的光的量，并且可以減少磷光體由于熱引起的退化。因此，具有高效率的LED器件諸如白色LED也可以以相對(duì)高的輸出實(shí)現(xiàn)。由于顏色轉(zhuǎn)換層的體積相對(duì)大，所以當(dāng)制造LED器件時(shí)，顏色轉(zhuǎn)換層的形成可以提供相對(duì)高的曲率容限。此外，由于在高電流和高輸出條件下也可以進(jìn)行充分的顏色轉(zhuǎn)換，所以顏色坐標(biāo)上的變化不會(huì)發(fā)生或可以是相對(duì)輕微的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，以上和其他的方面、特征以及其他的優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，附圖中:
[0024]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的白色LED器件的截面圖；
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的LED器件的截面圖；
[0026]圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的LED器件的基于平均自由程(MFP)的光通量的曲線圖；
[0027]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的示例的LED器件的取決于電流的光通量的曲線圖；
[0028]圖5是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件的截面圖；
[0029]圖6是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件的截面圖；
[0030]圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件的截面圖；以及
[0031]圖8是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在下文，將參照附圖詳細(xì)地描述實(shí)施例。然而，各實(shí)施例可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將透徹和完整，并將本發(fā)明構(gòu)思的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清晰，元件的形狀和尺寸可以被夸大。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的LED器件的截面圖。參照?qǐng)D2，LED器件100可以包括安裝在封裝體101中的藍(lán)色LED芯片150、覆蓋藍(lán)色LED芯片150的光發(fā)射表面的透明樹(shù)脂層110以及覆蓋透明樹(shù)脂層110的顏色轉(zhuǎn)換層120。藍(lán)色LED芯片150可以安裝在封裝體101的反射杯中，并且透明樹(shù)脂層110和顏色轉(zhuǎn)換層120可以設(shè)置為填充封裝體101的內(nèi)部。
[0034]盡管磷光體沒(méi)有包括在透明樹(shù)脂層110中，但是由從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的藍(lán)光激發(fā)以發(fā)射黃光的黃色磷光體121可以被包括在顏色轉(zhuǎn)換層120中。從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的光的一部分可以被黃色磷光體121轉(zhuǎn)換成黃光,黃光和從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的藍(lán)光可以彼此混合，從而形成白光。
[0035]顏色轉(zhuǎn)換層120可以由例如包含磷光體的樹(shù)脂形成，其中黃色磷光體121的顆粒分散在透明樹(shù)脂諸如硅樹(shù)脂等中。通過(guò)將透明樹(shù)脂層Iio插設(shè)在顏色轉(zhuǎn)換層120和藍(lán)色LED芯片150之間，顏色轉(zhuǎn)換層120可以通過(guò)透明樹(shù)脂層110與LED芯片150間隔開(kāi)。因此，顏色轉(zhuǎn)換層120和包括在其中的黃色磷光體121可以與LED芯片150間隔開(kāi)而不接觸LED芯片 150。
[0036]與現(xiàn)有的包含磷光體的樹(shù)脂層相比，顏色轉(zhuǎn)換層120可以具有相對(duì)稀釋的磷光體濃度，例如，被稀釋大約5至9倍。如上所述，具有相對(duì)低的磷光體濃度的磷光體可以具有取決于封裝的結(jié)構(gòu)和尺寸的不同的值，但是磷光體(121)顆粒的平均自由程(MFP)可以在5500K的溫度下為0.8mm或更大。例如，磷光體121顆粒的MFP可以在5500K的溫度下為
0.8至1.05mm。在現(xiàn)有的白色LED封裝(見(jiàn)圖1)的情形下，顏色轉(zhuǎn)換層或磷光體層(見(jiàn)圖1的附圖標(biāo)記12)中的磷光體顆粒的MFP為0.2毫米或更小，但是根據(jù)本實(shí)施例，可以使用比以上根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的值高得多的MFP值。因而，通過(guò)利用相對(duì)大的MFP值，包括分散在其中的磷光體121顆粒的顏色轉(zhuǎn)換層120可以設(shè)置為與LED芯片150間隔開(kāi)，從而可以減少由顏色轉(zhuǎn)換層120中的磷光體顆粒引起的光的散射和反射并可以減少磷光體顆粒之間的光的再次吸收，從而可以減少光損失同時(shí)可以改善光效率和亮度。
[0037]為了獲得充分的顏色轉(zhuǎn)換，也就是，將從LED芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為不同波長(zhǎng)的光，同時(shí)保證如上所述的相對(duì)大的MFP值，顏色轉(zhuǎn)換層120可以具有等于透明樹(shù)脂層110的體積的5倍或更多倍的體積。例如，顏色轉(zhuǎn)換層120的體積可以在透明樹(shù)脂層110的體積的5倍或更多倍至15倍或更少倍的范圍內(nèi)。
[0038]參照?qǐng)D2，透明樹(shù)脂層110的上表面可以為向上凸起的形狀，從而適合于從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的光的提取。單色光，例如，本實(shí)施例中的藍(lán)光，可以首先被透明樹(shù)脂層110提取，然后可以利用顏色轉(zhuǎn)換層120進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，顏色轉(zhuǎn)換層120具有相對(duì)稀釋的磷光體濃度，例如，0.8mm或更大的MFP,從而減少光損失并促進(jìn)改善的光通量。
[0039]考慮到在藍(lán)色LED芯片150例如基于GaN的LED芯片中例如大約2.5的高折射率，為了利用透明樹(shù)脂層110改善單色光的提取，透明樹(shù)脂層110可以具有1.4或更大的高折射率。例如，透明樹(shù)脂層110的折射率可以為1.5或更大，具體地，可以為1.8或更大。此夕卜，例如，透明樹(shù)脂層110可以具有1.4至2.2的折射率。另外，為了改善光提取，透明樹(shù)脂層110可以自LED芯片150的上表面起具有等于藍(lán)色LED芯片150的厚度的三倍或更多倍的厚度，更具體地，可以自LED芯片150的上表面起具有等于藍(lán)色LED芯片150的厚度的5倍或更多倍的厚度。例如，透明樹(shù)脂層110可以自藍(lán)色LED芯片150的上表面起具有在藍(lán)色LED芯片150的厚度的3倍至10倍的范圍內(nèi)的厚度。
[0040]此外，通過(guò)提供透明樹(shù)脂層110而使得透明樹(shù)脂層110的上表面的曲率的結(jié)構(gòu)形狀可以在其中心部分處為0.5mm 1或更大，更具體地，為Imm 1或更大，可以在透明樹(shù)脂層110中確保自藍(lán)色LED芯片150的上表面起足夠的厚度，從而顯著地增加光提取效率。具體地，透明樹(shù)脂層110的上表面的曲率可以在0.5mm 1至2mm 1的范圍內(nèi)。上述透明樹(shù)脂層110的形狀可以通過(guò)利用壓縮成型、注入成型等的各種附著成型方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。除了附著成型方法之外，取決于涂覆的樹(shù)脂材料的粘性和封裝形狀，通過(guò)向其施加現(xiàn)有的分配方法可以形成透明樹(shù)脂層110的形狀。當(dāng)透明樹(shù)脂層110利用分配方法來(lái)形成時(shí)，封裝體101的反射杯的內(nèi)表面可以具有形成在其中的臺(tái)階部分，以便促進(jìn)透明樹(shù)脂層110的凸起上表面的形成。如圖2所示，透明樹(shù)脂層110和顏色轉(zhuǎn)換層120之間的界面可以在臺(tái)階部分處接觸反射杯的內(nèi)表面。
[0041]如上所述，單色光(本實(shí)施例中的藍(lán)光)的提取效率通過(guò)透明樹(shù)脂層110可以顯著地增加，其中進(jìn)行單色光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的顏色轉(zhuǎn)換層120可以具有相對(duì)稀釋的磷光體濃度，例如0.8毫米或更大的MFP，從而顯著地減少光損失。在現(xiàn)有的LED器件(見(jiàn)圖1)的情形下，產(chǎn)生大約40%的光損失，但是在根據(jù)本實(shí)施例的LED器件的情形下，可以實(shí)現(xiàn)30%或更小的光損失，更具體地，可以實(shí)現(xiàn)大約10%的低度的光損失。因而，在LED器件中可以獲得相對(duì)高的光通量。
[0042]圖3是示出在根據(jù)實(shí)施例的LED器件(見(jiàn)圖2)中取決于顏色轉(zhuǎn)換層中的磷光體顆粒的平均自由程(MFP)的亮度(光通量)變化的曲線圖，該曲線圖是模擬曲線圖。如圖3所示，能夠理解，當(dāng)MFP在0.8mm或更大與1.05mm或更小之間時(shí),提供最高的光通量。
[0043]如下面的公式所示，MFP與磷光體濃度成反比。LED器件的亮度基于MFP的變化趨勢(shì)可以表示為如圖3所示， [0045]其中L=平均自由程，η=磷光體濃度(密度)，σ=磷光體的橫截面。
[0046]在根據(jù)實(shí)施例的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的利用杯填充方案的LED器件(見(jiàn)圖1)相比，如圖2所示的根據(jù)實(shí)施例的LED器件能夠獲得增加8%至18%或更多的光通量。如上所述的光通量的增加被顯著地表示在高輸出區(qū)域中，如圖4的曲線圖所示。圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(見(jiàn)圖1)和實(shí)施例(見(jiàn)圖2)的取決于施加到LED器件的電流的從LED器件輸出的光的光通量的曲線圖。如圖4所示，在以高速率輸出高水平的電流時(shí)，實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)之間的光通量的差異增大。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，在現(xiàn)有技術(shù)(見(jiàn)圖1)中，使用包括重量比為1:3的磷光體和樹(shù)脂的磷光體層，而在實(shí)施例(見(jiàn)圖2)中，使用包括重量比為1:20的磷光體和樹(shù)脂的顏色轉(zhuǎn)換層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)實(shí)施例的顏色轉(zhuǎn)換層可以具有相對(duì)大的平均自由程。
[0047]圖5是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件200的截面圖。圖5的實(shí)施例可以與前述實(shí)施例(見(jiàn)圖2)具有如下差異，圖5的顏色轉(zhuǎn)換層220還可以包括紅色磷光體123和綠色磷光體125同時(shí)包括黃色磷光體121。由于除了使用黃色磷光體之外還使用紅色和綠色磷光體，所以LED器件200可以發(fā)射具有相對(duì)高的顯色指數(shù)或色彩再現(xiàn)特性的白光。關(guān)于其他的條件，例如器件結(jié)構(gòu)、磷光體(121、123和125)顆粒的MFP、透明樹(shù)脂層110的厚度、曲率、折射率、光損失的減少、亮度的改善等與前述實(shí)施例相同，因此將省略其描述。
[0048]圖6示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件300。如圖6所示，LED器件300可以包括安裝在基板301上的藍(lán)色LED芯片150、透明樹(shù)脂層310和顏色轉(zhuǎn)換層320。透明樹(shù)脂層310可以覆蓋基板301上的藍(lán)色LED芯片150。顏色轉(zhuǎn)換層320可以包括黃色磷光體，并且覆蓋基板301上的透明樹(shù)脂層310。當(dāng)基板301是電路板時(shí)，藍(lán)色LED芯片150、透明樹(shù)脂層310和顏色轉(zhuǎn)換層320可以直接安裝和形成在電路板上，使得可以實(shí)現(xiàn)板上芯片(COB) LED器件方案。
[0049]圖7所示的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件400可以使用紫外LED芯片450。包括磷光體421、422和423的顏色轉(zhuǎn)換層420可以形成在基板401上以覆蓋透明樹(shù)脂層410的上表面。顏色轉(zhuǎn)換層420可以包括兩個(gè)或更多類型的磷光體，磷光體可以取決于磷光體類型、也就是發(fā)射的光的波長(zhǎng)而分散在各個(gè)層中，從而具有其中多個(gè)磷光體層421、422和423堆疊的結(jié)構(gòu)。更詳細(xì)地，顏色轉(zhuǎn)換層420可以具有其中紅色磷光體層421、綠色磷光體層422和藍(lán)色熒光體層423順序地堆疊的堆疊結(jié)構(gòu)。從紫外LED芯片450發(fā)射的紫外(UV)光穿過(guò)透明樹(shù)脂層410，并且可以通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換層420而轉(zhuǎn)換成紅光、綠光和藍(lán)光。通過(guò)上述顏色轉(zhuǎn)換獲得的紅光、綠光和藍(lán)光可以相互混合，然后被發(fā)射為白光。此外，在圖7的實(shí)施例中，COB型LED器件也可以利用電路板作為基板401而實(shí)現(xiàn)。
[0050]圖8示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的LED器件。LED器件500可以包括安裝在基板501上的藍(lán)色LED芯片150、透明樹(shù)脂層510和顏色轉(zhuǎn)換層520。顏色轉(zhuǎn)換層520可以包括覆蓋透明樹(shù)脂層510的紅色磷光體層521和覆蓋紅色磷光體層521的綠色磷光體層522。從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的藍(lán)光的一部分可以穿過(guò)透明樹(shù)脂層510，并且通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換層520而轉(zhuǎn)換成紅光和綠光。通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換獲得的紅光和綠光和從藍(lán)色LED芯片150發(fā)射的藍(lán)光的一部分可以相互混合，然后發(fā)射為白光。此外，在圖8的實(shí)施例中，COB型LED器件也可以利用電路板作為基板501而實(shí)現(xiàn)。作為圖8的LED器件500的變型示例，可以使用包括綠色磷光體和黃色磷光體的混合磷光體層來(lái)代替綠色磷光體層522。在此情形下，綠色和黃色磷光體的混合磷光體層可以覆蓋紅色磷光體層521，紅色磷光體層521可以覆蓋透明樹(shù)脂層 510。
[0051]此外，在圖6、圖7和圖8的實(shí)施例中，由于以上參照?qǐng)D2描述了顏色轉(zhuǎn)換層320、420和520中的磷光體顆粒的MFP、透明樹(shù)脂層310、410和510的厚度、曲率、折射率、光損失的減少、亮度的改善等，所以將省略其詳細(xì)描述。
[0052]雖然已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的，可以進(jìn)行修改和變化而不背離由權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管(LED)器件,包括: 發(fā)光二極管芯片，發(fā)射在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光； 透明樹(shù)脂層，覆蓋所述發(fā)光二極管芯片的光發(fā)射表面；以及 顏色轉(zhuǎn)換層，形成為通過(guò)所述透明樹(shù)脂層與所述發(fā)光二極管芯片間隔開(kāi)以覆蓋所述透明樹(shù)脂層，并且包括將從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成在不同波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光的至少一種類型的磷光體， 其中在5500K的溫度下，包括在所述顏色轉(zhuǎn)換層中的磷光體顆粒的平均自由程為0.8mm或更大。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中在5500K的溫度下，所述平均自由程在0.8mm至1.05mm的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層的體積為所述透明樹(shù)脂層的體積的5倍或更多倍。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層的體積在所述透明樹(shù)脂層的體積的5倍或更多倍與15倍或更少倍的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管器件利用所述發(fā)光二極管芯片和所述顏色轉(zhuǎn)換層發(fā)射白光。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層具有向上凸起的上表面，所述透明樹(shù)脂層的所述上表面的曲率在其中心部分處為0.5mm 1或更大。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層具有向上凸起的上表面，所述透明樹(shù)脂層的上表面的曲`率在其中心部分處在0.5mm 1至2mm 1的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層自所述發(fā)光二極管芯片的上表面起具有等于所述發(fā)光二極管芯片的厚度的三倍或更多倍的厚度。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層自所述發(fā)光二極管芯片的上表面起具有在所述發(fā)光二極管芯片的厚度的3倍至10倍的范圍內(nèi)的厚度。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層具有1.4或更大的折射率。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述透明樹(shù)脂層具有1.4至2.2的折射率。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管器件還包括封裝體，所述封裝體包括設(shè)置在其中的反射杯，所述反射杯容納安裝在其中的所述發(fā)光二極管芯片，所述透明樹(shù)脂層和所述顏色轉(zhuǎn)換層設(shè)置在所述反射杯中。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述反射杯的內(nèi)表面包括形成在其中的臺(tái)階部分，所述透明樹(shù)脂層和所述顏色轉(zhuǎn)換層之間的界面在所述臺(tái)階部分處接觸所述反射杯的內(nèi)表面。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管器件還包括基板，所述基板包括安裝在其上的所述發(fā)光二極管芯片，所述透明樹(shù)脂層覆蓋所述基板上的所述發(fā)光二極管芯片，所述顏色轉(zhuǎn)換層覆蓋所述基板上的所述透明樹(shù)脂層。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層取決于發(fā)射的光的波長(zhǎng)而包括兩個(gè)或更多類型的磷光體并且具有其中多個(gè)磷光體層堆疊的結(jié)構(gòu)，其中所述兩個(gè)或更多類型的磷光體取決于發(fā)射的光的波長(zhǎng)而被分散在其各個(gè)層中。
16.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管芯片是藍(lán)色發(fā)光二極管芯片，所述顏色轉(zhuǎn)換層包括黃色磷光體。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層還包括綠色磷光體和紅色磷光體。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層包括覆蓋所述透明樹(shù)脂層的紅色磷光體層和覆蓋所述紅色磷光體層的包括所述綠色磷光體和所述黃色磷光體的混合磷光體層。
19.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管芯片是藍(lán)色發(fā)光二極管芯片，所述顏色轉(zhuǎn)換層包括紅色磷光體和綠色磷光體。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層包括覆蓋所述透明樹(shù)脂層的所述紅色磷光體層和覆蓋所述紅色磷光體層的綠色磷光體。
21.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中所述發(fā)光二極管芯片是紫外發(fā)光二極管芯片，所述顏色轉(zhuǎn)換層包括紅色磷光體、綠色磷光體和藍(lán)色磷光體。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)光二極管器件，其中所述顏色轉(zhuǎn)換層包括覆蓋所述透明樹(shù)脂層的所述紅色磷光體層、覆蓋所述紅色磷光體層的所述綠色磷光體層以及覆蓋所述綠色磷光體層的藍(lán)色磷光 體層。
【文檔編號(hào)】H01L33/52GK103733362SQ201180072859
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月16日
【發(fā)明者】文敬美, 蔡程惠, 金亨根, 安世煥 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社