[发明专利]白光发射设备、背光灯、液晶显示设备、以及照明设备

说明书

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：