[发明专利]广色域LED发光器件及其背光组件

说明书

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种广色域LED发光器件及其背光组件。

背景技术

液晶电视的色彩表现度受到越来越多人的关注，已成为背光领域发展的新趋势。色彩表现度可用NTSC来定量衡量，NTSC越高其可表现的色彩越丰富。液晶电视中每个像素都是由R、G、B三个长方形色块组成，色彩表现取决于背光模块和滤色膜的性能。传统的电视背光模组采用CCFL作为光源，其NTSC仅仅在65％-75％之间。LED作为一种新兴光源，其具有可靠性好、节能、环保等特性，有逐步取代传统CCFL光源的趋势。用YAG荧光粉涂覆的LED光源其NTSC为72％-80％，而用G/R荧光粉涂覆的LED光源其NTSC可在80％以上。G/R荧光粉的半峰宽直接影响LED的NTSC值，一般来说荧光粉的半峰宽越窄NTSC越高，G/R粉的半峰宽若能在50nm以下，其NTSC很容易做到90％以上。但传统LED用的G粉其半峰宽很难做到50nm以下、R粉半峰宽难做到70nm以下，这直接导致用传统LED荧光粉封装的光源NTSC值受到很大局限；

寻找半峰宽更窄的荧光粉新材料成为获得广色域的重要途径，如纳米级材料量子点(QD)及非稀土红粉K₂SiF₆/Mn，其半峰宽多在30nm以下，NTSC很容易达到95％以上，甚至超过100％，但以上材料具很强的毒性，一定程度上限制其应用。

红光或绿光LED芯片的半峰宽在40nm以下，以窄半峰宽的绿光或红光芯片替代宽峰的绿色/红色荧光粉，其NTSC很容易大于90％，但该方案的难点在于如何通过调节芯片之间的比例来达到指定的色坐标点，且G/R芯片增加了光源的成本；

如何在传统LED用荧光粉封装基础上，降低高NTSC值对荧光粉半峰宽的苛刻要求，实现更广色域，以及如何在现有高NTSC封装方法基础上进一步提升色域，成为本技术领域亟需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的目的在于提供一种广色域的LED发光器件，其可降低LED发光器件高NTSC值对所需的绿色荧光粉半峰宽的苛刻要求。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种广色域LED发光器件，包括至少一个LED芯片，所述LED芯片为蓝光或紫光LED芯片，在LED芯片的出光面的表面包覆有荧光转换层，所述荧光转换层由荧光转换材料和热固性胶体混合而成，所述荧光转换材料包括绿色荧光转换材料、红色荧光转换材料及在460-510nm波段范围有强吸收的荧光转换材料。

优选的，所述在460-510nm波段范围有强吸收的荧光转换材料在所述荧光转换层中的重量百分比为0.5％～10％。460-510nm波段范围有强吸收的荧光转换材料在荧光转换层中的添加量可影响整个LED的NTSC及亮度，本申请发明人发现其添加量过低时，LED发光器件的NTSC的提升不明显，但其添加量过多会则会降低LED的亮度，将其添加量控制为荧光转换层重量的0.5％-10％效果较佳，这样制得的LED发光器件的亮度和色域均更佳。

由荧光转换材料和热固性胶体混合而成的荧光转换层，其中含有的绿色荧光转换材料、红色荧光转换材料的用量配比，本技术领域人员可根据所需求的色坐标点通过反复调节来确定红、绿荧光转换材料的用量；所需的热固性胶体的用量也是本技术领域人员根据需求的色坐标点反复调节就可确定的，这是本领域技术人员所掌握的常规技术。

进一步，所述在460-510nm波段范围有强吸收的荧光转换材料具有如下性质：峰值波长在460-510nm之间，半峰宽(FWHM)小于40nm，10⁴L·mol^-1·cm^-1<ε(吸收系数)<10⁶L·mol^-1·cm^-1，且在550nm-610nm区域无发射或发射光较弱。优选采用具有该性质的荧光转换材料，其可以吸收掉对NTSC贡献值为负的蓝绿光，从而提升LED的NTSC；

具体的，所述在460-510nm波段范围有强吸收的荧光转换材料选自在460-510nm波段范围有强吸收的掺杂Pr³⁺的β-赛隆(β-sialon)、钨酸盐、有机化合物中的一种或多种。