发光器件的制作方法

文档序号:20156877发布日期:2020-03-24 20:38阅读:172来源:国知局
发光器件的制作方法

相关申请的交叉引用

于2018年9月18日在韩国知识产权局(kipo)提交的标题为

“发光器件”的韩国专利申请no.10-2018-0111831通过引用全部合并与此。

各实施例涉及发光器件。



背景技术:

发光器件可以包括蓝色发光元件和黄色荧光体结构。从蓝色发光元件中发出的蓝光和来自黄色荧光体结构的黄光(受蓝光激发)可以被组合以发出白光。



技术实现要素:

可以通过提供发光器件实现各实施例,所述发光器件包括:用于发出蓝光的发光元件;以及荧光膜,其包括单晶荧光材料或多晶荧光材料,其中,所述荧光膜吸收所述蓝光,并发出具有与所述蓝光的波长不同的波长的光,其中,所述荧光膜面向所述发光元件的表面,并且所述荧光膜中包括的荧光材料由以下的化学式(1)表示:

y3-x-ylxmyal5o12

其中,l是gd或者lu,并且m是ce、tb、eu、yb、pr、tm或sm,0≤x≤2.999,并且0.001≤y≤0.1。

可以通过提供发光器件实现各实施例,所述发光器件包括:用于发出蓝光的发光元件;以及单晶荧光材料,所述单晶荧光材料包括密封剂和单晶荧光体粉末,其中,所述单晶荧光材料吸收所述蓝光,并且发出具有与所述蓝光的波长不同的波长的光,并且其中,所述单晶荧光材料面向所述发光元件的表面,所述单晶荧光体粉末的颗粒具有小于2.0的四分位偏差(qd),并且其中,所述单晶荧光体粉末的颗粒由以下化学式(1)表示:

y3-x-ylxmyal5o12

其中,l是gd或者lu,并且m是ce、tb、eu、yb、pr、tm或sm,0≤x≤2.999,并且0.001≤y≤0.1。

可以通过提供发光器件实现各实施例,所述发光器件包括:用于发出蓝光的发光元件;荧光膜,其包括单晶荧光材料或多晶荧光材料,所述荧光膜接触所述发光元件的上表面,其中,所述荧光膜吸收所述蓝光并发出具有与所述蓝光的波长不同的波长的光;以及反射板,其附着在所述发光元件的侧壁和所述荧光膜的侧壁上,其中,所述荧光膜中包括的单晶荧光材料或多晶荧光材料由以下的化学式(1)

表示:

y3-x-ylxmyal5o12

其中,l是gd或者lu,并且m是ce、tb、eu、yb、pr、tm或sm,0≤x≤2.999,并且0.001≤y≤0.1。

附图说明

通过参照附图详细地描述示例性实施例,各特征对本领域的技术人员将变得明显,在附图中:

图1示出了根据示例实施例的制造单晶荧光膜的方法的各个阶段;

图2a到图2d示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图;

图3a到图3d示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图;

图4a到图4d示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图;

图5a到图5g示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图6a到图6c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图7a到图7c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图8a到图8c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图9示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图10示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图11a和图11b示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图;

图12a和图12b示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图;

图13示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;

图14示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图;以及

图15示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

具体实施方式

单晶荧光膜

在一种实施方式中,单晶荧光膜可以包括由化学式1表示的单晶荧光体化合物。

<化学式1>

y3-x-ylxmyal5o12

在化学式1中,l可以是例如gd或者lu,并且m可以是例如ce、tb、eu、yb、pr、tm或sm,并且x和y可以满足以下关系:

0≤x≤2.999且0.001≤y≤0.1。

单晶荧光膜中可以不包括晶界。

在一种实施方式中,单晶荧光膜可以发出在例如500nm到600nm的波长处具有峰值强度的光。例如,单晶荧光膜可以发出在绿光区到黄光区的范围中的光。单晶荧光膜的峰值强度波长可以根据(化学式1中)m的成分发生变化。例如,当m包括ce时,它可以受激发光的激发而发出黄光(例如,具有约560nm的波长)。在一种实施方式中,当m包括eu时,它可以发出绿光(例如,具有约500nm的波长)。

图1示出了根据示例实施例的制造单晶荧光膜器件的方法的各阶段。

参照图1,可以获得单晶荧光体锭10(s10和s12)。

在一种实施方式中,单晶荧光体锭10可以通过液体生长方法(例如,cz方法(丘克拉斯基方法)、efg方法(限边馈膜生长方法)、布里奇曼的方法、fz(浮区)方法、伯努利的方法等)形成。

作为通过cz方法形成单晶荧光体锭10的方法,可以制备原料混合物。原料混合物可以包括荧光体中包括的材料的化合物。原料混合物可以是粉体(例如,y2o3、ceo2和al2o3)的混合物。原料混合物可以被放置在由铱制成的坩埚中,并且可以被熔化以获得熔化的液体。例如,可以制备yag单晶作为籽晶。籽晶的尖端可以接触熔化的液体,并且随后可以在被旋转的同时被上拉以形成单晶荧光体锭10。

单晶荧光体锭10可以包括与如上所述的单晶荧光体的材料基本相同的化学式1的材料。

单晶荧光体锭10可以在水平方向上被切割成薄片,使得可以形成晶片形单晶荧光体12(s14)。

可以执行用于切割晶片形单晶荧光体12的划片工艺和诸如研磨和抛光等的表面处理以形成具有期望的结构的单晶荧光体膜(s16、s18)。单晶荧光膜可以形成为具有适合用在发光器件中的每一个中的形状。

多晶荧光膜

在一种实施方式中,多晶荧光膜可以包括由化学式1表示的多晶荧光体化合物。

<化学式1>

y3-x-ylxmyal5o12

在化学式1中,l可以是例如gd或者lu,并且m可以是例如ce、tb、eu、yb、pr、tm或sm,并且x和y可以满足以下关系:0≤x≤2.999且0.001≤y≤0.1。

多个单晶荧光体可以被融合为一个多晶荧光体,并且多晶荧光膜可以包括多个多晶荧光体。例如,多晶荧光膜可以包括多个多晶荧光体之间的晶界。

可以将多晶荧光体合成并分散在纳米级荧光体中,随后可以通过高压、高温烧结方法或高温真空烧结方法将其压缩和烧结,以形成多晶荧光体锭。多晶荧光体锭可以由化学式1的材料组成。

多晶荧光体锭可以在水平方向上被切割成薄片,使得可以形成晶片形多晶荧光体。

可以执行切割晶片形多晶荧光体以获得目标尺寸的划片工艺和诸如研磨和抛光等的表面处理,以形成具有期望的结构的多晶荧光膜。

单晶荧光膜或者多晶荧光膜可以形成为具有适合用在发光器件中的每一个中的形状。

在下文中,尽管仅描述了单晶荧光膜,但也可以以与单晶荧光膜相同的方式应用多晶荧光膜。

图2a到图2d示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图。

参照图2a,单晶荧光膜14可以具有平板形状,其具有平坦的上表面和平坦的下表面。可以通过将晶片形单晶荧光体12切割为具有目标尺寸来制造单晶荧光膜14。

在一种实施方式中,如图2b到图2d所示,单晶荧光膜14a、14b和14c中的每一个可以包括在其表面(例如,上表面)上的突出图案15a、15b和15c。

例如,上表面可以是薄膜的在其上或从其中发出光的表面。单晶荧光膜14a、14b和14c可以具有重复并规则地布置的突出图案15a、15b和15c。在一种实施方式中,突出图案15a、15b和15c中的每一个可以具有径向延伸形状、直线和空间重复形状或浮雕形状等。

晶片形单晶荧光体12可以被切割为具有目标尺寸,并且可以对其上表面执行纹理化工艺。因此,突出图案15a、15b和15c可以被形成在单晶荧光膜14a、14b和14c中的每一个的上表面上。纹理化工艺可以包括例如蚀刻、激光切割、平坦化、研磨、喷砂等。

在一种实施方式中,突出图案15a、15b和15c中的每一个的高度和宽度可以在约0.5μm到约5μm的范围中。在一种实施方式中,突出图案15a、15b或15c之间的距离可以在约0.5μm到约5μm的范围中。当形成突出图案15a、15b和15c时,可以在单晶荧光膜14a、14b和14c中的每一个的表面处切换光的反射方向。因此,可以有助于降低由于单晶荧光膜14a、14b和14c中的每一个中的全反射导致的光损失。

突出图案15a、15b和15c的剖面形状可以包括适当的形状。例如,如图2b所示,突出图案15a的剖面形状可以是矩形。如图2c所示,突出图案15b的剖面形状可以是三角形。如图2d所示,突出图案15c的剖面形状可以是半圆形。在一种实施方式中,突出图案的表面可以具有不规则的粗糙度。

图3a到图3d示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图。

参照图3a,单晶荧光膜16可以具有包括内部空间的杯形。在一种实施方式中,蓝色发光元件可以填充杯形的单晶荧光膜16的内部空间。

可以执行对晶片形单晶荧光体12的划片工艺和对其的蚀刻工艺或切割工艺以形成杯形的单晶荧光膜16。

参照图3b到图3d,单晶荧光膜16a、16b和16c中的每一个中的可以发光的表面(例如,上表面)可以具有突出图案15a、15b和15c。

在一种实施方式中,突出图案15a、15b和15c可以不被形成在与单晶荧光膜中的每一个的杯形部分的外侧壁相应的表面上,而是可以仅形成在单晶荧光膜中的每一个的杯形部分的上表面(例如,或者在倒转的情况下的下表面)上。

在一种实施方式中,如图3b到图3d所示,突出图案15a、15b和15c的剖面形状可以分别是矩形、三角形和半圆形。

图4a到图4d示出根据示例实施例的荧光膜的剖面图。参照图4a,单晶荧光膜18可以具有上表面和下表面,上表面和下表面具有半球形。例如,单晶荧光膜18可以包括半球形的内部空间。在一种实施方式中,可以在单晶荧光膜18的内部空间中形成透镜。

可以执行对晶片形单晶荧光体的划片工艺、对其的蚀刻工艺或切割工艺和研磨工艺以形成单晶荧光膜18。

参照图4b到图4d,上表面(可以从单晶荧光膜18a、18b和18c中的每一个的所述上表面发光)可以在其上具有突出图案15a、15b和15c。在一种实施方式中,如图4b到图4d所示,突出图案15a、15b和15c的剖面形状可以分别是矩形、三角形和半圆形。

在一种实施方式中,还可以在单晶荧光膜中的每一个的上表面上形成抗反射涂层。抗反射涂层可以包括其折射率在单晶荧光膜的折射率和空气的折射率之间的材料。可以形成抗反射涂层用于在单晶荧光膜和空气之间的折射率匹配。当形成抗反射涂层时,从单晶荧光膜中的每一个发出的光可以增加。因此,单晶荧光膜中的每一个的发光效率可以增加。在一种实施方式中,抗反射涂层可以具有约1.3到约1.5的折射率。抗反射涂层可以包括例如baf2、caf2、dyf2、mgf2、sio2、na3alf6、na3al3f14等。可以通过执行旋涂、沉积工艺或溅射工艺将抗反射涂层形成在单晶荧光膜上。在一种实施方式中,当在包括突出图案的单晶荧光膜上形成抗反射涂层时,抗反射涂层可以共形地形成在突出图案的表面上。

在下文中,可以描述根据示例实施例的包括单晶荧光膜或多晶荧光膜的发光器件的实施例。尽管可能仅描述了单晶荧光膜,但可以以与单晶荧光膜相同的方式应用多晶荧光膜。

包括荧光膜的发光器件

图5a示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。图5b和图5c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图5a,发光器件可以包括发光元件100和单晶荧光膜14。发光元件100可以发出蓝光。单晶荧光膜14可以吸收蓝光(例如,由发光元件100发出的光)并可以发出波长与蓝光的波长不同的光。单晶荧光膜14可以包括单晶荧光体。在一种实施方式中,发光器件还可以包括反射板104。

发光元件100可以是led芯片。在一种实施方式中,发光元件100可以包括在包括例如蓝宝石等的衬底上顺序地形成的n型半导体层、发光层和p型半导体层,n型半导体层包括掺有n型杂质的gan,p型半导体层包括掺有p型杂质的gan。从发光元件100中发出的光的峰值波长(例如,峰值强度的波长)可以在约430nm到约480nm的范围中。发光元件100的上表面可以是发光表面。

单晶荧光膜14可以位于发光元件100的上表面上。在一种实施方式中,单晶荧光膜14可以完全覆盖发光元件100的上表面。例如,发光元件100和单晶荧光膜14可以具有堆叠结构。在一种实施方式中,单晶荧光膜14可以与参照图2a示出的单晶荧光膜相同。例如,单晶荧光膜14的上表面和下表面可以是平坦的。在一种实施方式中,单晶荧光膜14的侧壁相对于单晶荧光膜14的上表面和下表面可以具有垂直的倾斜度(例如,可以是垂直的或正交的)。

单晶荧光膜14可以不包括晶界,并且单晶荧光膜14中散射的光可以减少。单晶荧光膜14可以吸收从发光元件100发出的光,并且可以发出峰值强度处于500nm到600nm的波长处的光。例如,单晶荧光膜14可以吸收从发光元件100发出的蓝光,并且可以发出黄光。

在一种实施方式中,在发光元件100和单晶荧光膜14之间可以存在粘合剂层,使得发光元件100和单晶荧光膜14可以彼此结合。粘合剂层可以包括例如硅树脂密封剂、环氧基树脂、有机粘合剂、无机粘合剂等。

反射板104可以附着在发光元件100的侧壁上和单晶荧光膜14的侧壁上。反射板104可以将发光元件100的侧壁处的散射光朝向单晶荧光膜14反射。因此,反射的光可以经由单晶荧光膜14再次发出到外部,发光器件的发光效率可以增加。在一种实施方式中,反射板104可以包括白色的硅树脂层或金属薄膜。在一种实施方式中,可以使用粘合剂将反射板104附着在发光元件100的侧壁和单晶荧光膜14的侧壁上。

具有平板型的单晶荧光膜14可以具有比在玻璃或硅膜中包括荧光体的一般荧光膜的导热性更高的导热性。例如,具有平板型的单晶荧光膜14可以具有约9w/mk到约10w/mk的高导热性,使得包括单晶荧光膜14的发光器件具有高的热辐射特性。因此,可以制造出具有高功率的发光器件。

如上所述,发光器件可以包括直接附着在led芯片上的单晶荧光膜14和反射板104。因此,发光器件可以具有芯片级峰值(chipscalepeak,csp)结构,其具有与led芯片的尺寸相似的尺寸。

参照图5b,发光器件可以与参照图5a示出的发光器件基本相同。然而,在该发光器件中,还可以在单晶荧光膜14上涂覆抗反射涂层106。通过包括抗反射涂层106,发光器件的发光效率可以增加。

抗反射涂层106可以包括其折射率在单晶荧光膜14的折射率和空气的折射率之间的材料。例如,抗反射涂层106可以具有约1.3到约1.5的折射率。抗反射涂层106可以包括例如氧化硅或mgf2。

参照图5c,发光器件可以与参照图5a示出的发光器件基本相同。然而,在发光器件中,单晶荧光膜14a的上表面(例如,远离发光元件100的表面)可以包括突出图案。

在一种实施方式中,如图5c所示,突出图案的剖面形状可以是矩形,如参照图2b示出的突出图案。在一种实施方式中,突出图案的剖面的形状可以分别是三角形或半圆形。例如,包括突出图案的单晶荧光膜可以是参照图2c和图2d示出的突出图案中的一个。

在一种实施方式中,突出图案15a、15b和15c可以具有径向延伸形状、直线和空间重复形状或浮雕形状等。在一种实施方式中,在包括突出图案的单晶荧光膜上还可以包括抗反射涂层。

图5d到图5g分别示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

图5d到图5g中示出的发光器件中的每一个包括发光元件100、单晶荧光膜和反射板104,如参照图5a示出的发光元件100、单晶荧光膜和反射板104。发光元件100可以发出蓝光。单晶荧光膜可以吸收蓝光,并且可以发出波长与蓝光的波长不同的光。单晶荧光膜可以包括单晶荧光体。然而,单晶荧光膜和反射板104可以分别具有与图5a中示出的单晶荧光膜和反射板104的形状不同的形状。

参照图5d,发光器件中包括的单晶荧光膜14d可以完全覆盖发光元件100的上表面。单晶荧光膜14d的上表面和下表面可以是平坦的。在一种实施方式中,单晶荧光膜14d的侧壁可以具有不与单晶荧光膜14d的上表面和下表面垂直的恒定倾斜度。例如,单晶荧光膜14d的侧壁可以倾斜,使得单晶荧光膜14d具有梯形剖面形状。例如,单晶荧光膜14d的上表面的尺寸(例如,面积)可以与单晶荧光膜14d的下表面的尺寸不同。在一种实施方式中,单晶荧光膜14d的上表面的尺寸可以小于单晶荧光膜14d的下表面的尺寸。单晶荧光膜14d的侧壁和下表面之间的角度可以是锐角。单晶荧光膜14d和形成在发光元件100的侧壁上的反射板104的形状可以根据单晶荧光膜14d的侧壁的形状而变化。在一种实施方式中,反射板104的内壁可以沿单晶荧光膜14d和发光元件100的侧壁轮廓共形地形成。反射板的外壁可以具有垂直倾斜度(例如,可以是垂直的或平坦的)。

参照图5e,除了单晶荧光膜14e的侧壁的倾斜方向之外,发光器件可以与参照图5a示出的发光器件基本相同。例如,单晶荧光膜14e的侧壁可以具有不与上表面和下表面垂直的倾斜度(例如,可以相对于上表面和下表面倾斜)。在一种实施方式中,由于倾斜的侧面,单晶荧光膜14e的上表面的尺寸可以大于单晶荧光膜14e的下表面的尺寸。例如,单晶荧光膜14e的侧壁和下表面之间的角度可以是钝角。

参照图5f,在发光器件中,单晶荧光膜14f的下侧壁和上侧壁可以具有不同的倾斜度。

在一种实施方式中,单晶荧光膜14f的下侧壁具有垂直的倾斜度(例如,可以相对于单晶荧光膜的下表面正交),并且单晶荧光膜14f的上侧壁可以具有非垂直的倾斜度(例如,可以相对于下侧壁和/或上表面倾斜)。例如,单晶荧光膜14f的上表面和下表面的尺寸可以彼此不同。在一种实施方式中,单晶荧光膜14f的上侧壁可以具有倾斜度(例如,可以倾斜),使得单晶荧光膜14f的上表面的尺寸小于单晶荧光膜14f的下表面的尺寸。例如,单晶荧光膜14f的上侧壁和下表面之间的角度可以是锐角。

参照图5g,在发光器件中,单晶荧光膜14g的下侧壁和上侧壁可以具有不同的倾斜度。

在一种实施方式中,单晶荧光膜14g的下侧壁可以具有非垂直的倾斜度(例如,可以倾斜),并且单晶荧光膜14g的上侧壁可以具有垂直的倾斜度(例如,可以垂直延伸)。例如,单晶荧光膜14g的上表面和下表面的尺寸可以彼此不同。在一种实施方式中,单晶荧光膜14g的下侧壁可以倾斜,使得单晶荧光膜14g的上表面的尺寸可以比下表面的尺寸更大。例如,单晶荧光膜14g的下侧壁和下表面之间的角度可以是钝角。

如上所述,单晶荧光膜的侧壁形状可以不同地改变,因此,反射板的侧壁的形状也可以改变。

在一种实施方式中,在图5d到图5g中示出的发光器件中的每一个中,还可以形成抗反射涂层以覆盖单晶荧光膜的上表面,与图5b中示出的抗反射涂层类似。

在一种实施方式中,在图5d到图5g中示出的发光器件中的每一个中,单晶荧光膜可以包括在其上表面上的突出图案,与图5c中示出的突出图案类似。

图6a到图6c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图6a,发光器件可以包括发光元件100和覆盖发光元件100的上表面和侧壁的单晶荧光膜16。

发光元件100可以与参照图5a示出的发光元件基本相同。

单晶荧光膜16可以形成在发光元件100的上表面和侧壁上,以完全覆盖发光元件100的上表面和侧壁。

在一种实施方式中,单晶荧光膜16可以具有与参照图3a示出的形状基本相同的形状。例如,单晶荧光膜16可以具有覆盖发光元件100的上表面和侧壁的一体(例如,整体)结构。单晶荧光膜16可以具有杯形,其具有在其中可以封装或容纳发光元件100的上表面和侧壁的内部空间。

在一种实施方式中,单晶荧光膜的上表面和下表面可以是平坦的,如参照图2a所示。在这种情况下,单晶荧光膜可以分别附着于发光元件100的上表面和侧壁。

在一种实施方式中,在发光元件100和单晶荧光膜16之间可以存在粘合剂层,并且发光元件100和单晶荧光膜16可以使用粘合剂层彼此接合。

单晶荧光膜16可以具有高热辐射特性,并且可以制造出具有高功率的发光器件。此外,发光器件可以具有芯片级峰值(csp)结构。

在一种实施方式中,如图6b所示,还可以在发光器件中包括的单晶荧光膜16的表面上形成抗反射涂层106。

在一种实施方式中,如图6c所示,还可以在发光器件中包括的单晶荧光膜16a的表面上形成突出图案15a。例如,单晶荧光膜16a可以使用参照图3b至图3d示出的突出图案中的一个。在一种实施方式中,还可以在包括突出图案的单晶荧光膜16a上形成抗反射涂层。

图7a到图7c示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图7a,发光器件可以包括印刷电路板(pcb)110、发光元件100、单晶荧光膜14和透镜112。pcb110可以包括诸如驱动ic、电力连接器和保护装置等的电路。发光元件100可以安装在pcb110上。发光元件100可以与参照图5a示出的发光元件基本相同。

单晶荧光膜14可以形成在发光元件100的上表面上。单晶荧光膜14可以完全覆盖发光元件100的上表面。在一种实施方式中,单晶荧光膜14的上表面和下表面可以是平坦的,如参照图2a所示。

透镜112可以形成在pcb110上以覆盖发光元件100和单晶荧光膜14。透镜112的上表面可以具有半球形。

透镜112可以在径向方向上均匀地扩散从单晶荧光膜14发出的光。透镜112可以包括透明的硅树脂。透镜112可以用作用于覆盖包括发光元件100和单晶荧光膜14的结构的密封剂。

发光器件可以包括单晶荧光膜14,使得可以制造具有高性能的发光器件。发光器件可以具有板上芯片(cob)结构。

在一种实施方式中,如图7b所示,发光器件还可以包括在单晶荧光膜14上的抗反射涂层106。

在一种实施方式中,如图7c所示,还可以在发光器件中的单晶荧光膜14a的表面上形成突出图案15a。例如,单晶荧光膜14a可以使用参照图2b至图2d示出的单晶荧光膜中的一个。还可以在包括突出图案的单晶荧光膜上形成抗反射涂层。

图8a到图8c示出根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图8a,发光器件可以包括pcb110、发光元件100、单晶荧光膜18和透镜112。

发光器件100可以安装在pcb110上。

透镜112可以形成在pcb110上以覆盖发光元件100。因此,透镜112可以用作发光元件100的密封剂。透镜112的上表面具有半球形。

单晶荧光膜18可以覆盖透镜112的上表面。

在一种实施方式中,单晶荧光膜18的下表面可以具有与透镜112的上表面的表面轮廓基本相同(例如,一致或互补)的表面轮廓。因此,单晶荧光膜18的下表面可以具有半球形。此外,单晶荧光膜18的上表面可以具有半球形。例如,单晶荧光膜18可以与参照图4a示出的单晶荧光膜基本相同。

参照图8b,还可以在单晶荧光膜18上形成抗反射涂层106。

发光器件可以具有单晶荧光膜18和发光元件100彼此间隔开的远离结构。

在一种实施方式中,如图8c所示,发光器件中包括的单晶荧光膜18a可以包括在单晶荧光膜18a的上表面上的突出图案15a。例如,单晶荧光膜18a可以使用参照图4b到图4d示出的单晶荧光膜中的一个。此外,还可以在包括突出图案15a的单晶荧光膜18a上形成抗反射涂层。

图9示出了根据示例实施例的发光器件的剖视图。

参照图9,发光器件可以包括杯形框架120、发光元件100、单晶荧光膜14和密封剂122。

发光元件100可以在杯形框架120的底部。单晶荧光膜14可以完全覆盖发光元件100的上表面。如参照图2a所示,单晶荧光膜14的上表面和下表面可以是平坦的。

密封剂122可以填充框架120的内部空间以覆盖包括发光元件100和单晶荧光膜14的堆叠结构。密封剂122可以包括热固性树脂。密封剂122可以包括例如透明的树脂,诸如硅树脂或环氧基树脂。

在一种实施方式中,还可以在单晶荧光膜14上形成抗反射涂层。

在一种实施方式中,发光器件中包括的单晶荧光膜14可以包括单晶荧光膜14的上表面上的突出图案。例如,单晶荧光膜14可以使用参照图2b至图2d示出的单晶荧光膜中的一个。此外,还可以在包括突出图案的单晶荧光膜14上包括抗反射涂层。

图10示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图10,发光器件可以包括杯形框架120、发光元件100、单晶荧光膜14和密封剂122。发光元件100可以位于框架120的内部空间的底部上。密封剂122可以填充框架120的内部空间以覆盖发光器件。密封剂122可以包括热固性树脂。密封剂122可以包括例如透明的树脂,诸如硅树脂或环氧基树脂。

单晶荧光膜14可以完全覆盖密封剂122的上表面。如参照图2a所示,单晶荧光膜14的上表面和下表面可以是平坦的。

在一种实施方式中,可以在单晶荧光膜14上形成抗反射涂层。发光器件可以具有单晶荧光膜14和发光元件100彼此间隔开的远离结构。

在一种实施方式中,如参照图2b到图2d所述,包括突出图案的单晶荧光膜14a、14b和14c中的一个可以用在发光器件中。在一种实施方式中,还可以在包括突出图案的单晶荧光膜上形成抗反射涂层。

荧光体粉末

在一种实施方式中,荧光膜可以包括由上述化学式(1)表示的单晶荧光体粉末或多晶荧光体粉末。

在一种实施方式中,单晶荧光体粉末可以由以下方法形成。

可以如参照图1(s10、s12)所示地形成单晶荧光体锭10。单晶荧光体锭10可以在水平方向上被切片以形成晶片形单晶荧光体12。晶片形单晶荧光体12可以被切割为具有期望的尺寸。选择性地,还可以执行对单晶荧光体12的粉碎。在一种实施方式中,还可以执行诸如研磨和抛光等的表面处理。

可以在晶体方向上切割或粉碎单晶荧光体,因此,单晶荧光体粉末可以具有均匀的尺寸。在一种实施方式中,单晶荧光体粉末的尺寸可以具有小于约2.0的四分位偏差(qd,(d75-d25)/2)。例如,单晶荧光体粉末的尺寸可以具有约0.5到约1的qd值。

如果单晶荧光体粉末的尺寸是不均匀的,则包括单晶荧光体粉末的荧光膜的特性可以是不均匀的。因此,当操作包括荧光膜的发光器件时,可能由于在荧光膜的细小颗粒区域处发生的散射而导致光损失。根据实施例,单晶荧光体粉末的尺寸可以是均匀的,包括单晶荧光体粉末的荧光膜可以具有均匀的特性,并且可以减少光损失和/或色散。

此外,散射系数和色散可以根据单晶荧光体粉末的尺寸进行变化。例如,当单晶荧光体粉末的尺寸是20μm或者更小时,散射系数可以具有最大值。此外,当单晶荧光体粉末的尺寸大于20μm时,根据单晶荧光体粉末的尺寸,散射系数的差异可能不大。如果单晶荧光体粉末的尺寸大于500μm,则荧光膜中包括的粉末可能被沉淀,因此,可能发生色散。在一种实施方式中,单晶荧光体粉末中的每一个可以具有在约20μm到约500μm的范围中的尺寸。

在一种实施方式中,单晶荧光体粉末可以具有长方体形或立方体形。例如,具有晶片形状的单晶荧光体可被切割为具有在约20μm到约500μm的范围中的均匀尺寸(例如,立方体的一条边或其他维度可以是约20μm到约500μm)。因此,单晶荧光体粉末中的每一个可以具有立方体形。

在一种实施方式中,单晶荧光体粉末中的每一个可以具有球形。例如,具有晶片形状的单晶荧光体可以被切割为具有在约20μm到约500μm的范围中的均匀尺寸。因此,单晶荧光体粉末中的每一个可以具有立方形。随后,可以对单晶荧光体粉末执行诸如抛光工艺的表面处理,以形成球形的单晶荧光体粉末。

可以通过以下方法制造多晶荧光体粉末。

如上所示,可以形成多晶荧光体锭。多晶荧光体锭可以在水平方向上被切片以形成平坦的多晶荧光体。随后,平坦的多晶荧光体可以被切割为具有期望的尺寸。选择性地,还可以执行对多晶荧光体的粉碎。此外,可以执行诸如研磨和抛光等的表面处理。

当通过切割为具有目标尺寸来形成多晶荧光体粉末时,多晶荧光体粉末可以具有均匀尺寸。在一种实施方式中,多晶荧光体粉末的尺寸可以具有小于约2.0的qd。例如,多晶荧光体粉末的尺寸可以具有约0.5到约1的qd值。

多晶荧光体粉末中的每一个可以具有在约20μm到约500μm的范围中的均匀尺寸。

在一种实施方式中,多晶荧光体粉末中的每一个可以具有长方体形或立方体形。例如,平坦的多晶荧光体可以被切割为具有20μm到500μm的范围内的均匀尺寸,使得可以形成立方体的多晶荧光体粉末。

在一种实施方式中,多晶荧光体粉末中的每一个可以具有球形。例如,平坦的多晶荧光体可以被切割为具有20μm到500μm的范围内的均匀尺寸,使得可以形成立方体的多晶荧光体粉末。随后,可以对多晶荧光体粉末执行诸如抛光工艺的表面处理,以形成球形的多晶荧光体粉末。

在下文中,荧光膜可以包括单晶荧光体粉末或多晶荧光体粉末。此外,可以仅描述包括多晶荧光体粉末的荧光膜,然而,可以以与单晶荧光膜相同的方式应用多晶荧光膜。

图11a和图11b示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图。

参照图11a,荧光膜140a具有pig(玻璃中荧光体)结构,其中,具有立方体形的单晶荧光体粉末130a可以分散在玻璃中。

在一种实施方式中,荧光膜140a可以具有这样的结构:具有立方体形的单晶荧光体粉末130a可以被分散在硅膜中。如上所述,单晶荧光体粉末130a可以具有均匀的尺寸。

在一种实施方式中,玻璃或者硅膜还可以包括用于发出红光的红色荧光体粉末132。当红色荧光体粉末132的特性可以根据红色荧光体粉末的尺寸不被大幅度地改变时,红色荧光体粉末132可以不具有均匀的尺寸。

单晶荧光体粉末130a可以发出峰值强度在500nm到600nm的波长处的光。例如,从发光元件100发出的蓝光可以被吸收以发出黄光。

在一种实施方式中,如图11b所示,荧光膜140a还可以包括突出图案15a。突出图案15a可以具有与参照图2b到图2d示出的突出图案中的一个基本相同的剖面形状。可以通过执行纹理化工艺来形成突出图案15a。纹理化工艺可以包括例如蚀刻、激光切割、平坦化、研磨、喷砂等。

图12a和图12b示出了根据示例实施例的荧光膜的剖面图。

参照图12a,荧光膜140b可以由pig结构形成,在pig结构中,具有球形的单晶荧光体粉末130b可以分散在玻璃中。在一种实施方式中,荧光膜140b可以具有这样的结构:具有球形的单晶荧光体粉末可以分在在硅膜中。如上所述,单晶荧光体粉末130b可以具有均匀尺寸。

在一种实施方式中,玻璃或硅膜还可以包括用于发出红光的红色荧光体粉末132。当红色荧光体粉末132的特性可以根据红色荧光体粉末132的尺寸不被大幅度地改变时,红色荧光体粉末132可以不具有均匀的尺寸。

在一种实施方式中,如图12b所示,荧光膜140b还可以包括突出图案15a。突出图案15a可以具有与参照图2b到图2d示出的突出图案基本相同的剖面形状。可以通过执行纹理化工艺来形成突出图案15a。纹理化工艺可以包括例如蚀刻、激光切割、平坦化、研磨、喷砂等。

荧光膜可以用于具有上述的各种结构的发光器件中的每一个中。

在下文中,发光器件中包括的每个荧光膜可以包括单晶荧光体粉末或多晶荧光体粉末。在下文中,可以仅描述包括单晶荧光体粉末的荧光膜,然而,还可以以与包括单晶荧光体粉末的荧光膜相同的方式应用包括多晶荧光体粉末的荧光膜。

图13示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图13,发光器件可以包括参照图5a示出的发出蓝光的发光元件100、以及荧光膜140a。荧光膜140a可以吸收蓝光,并且可以发出波长与蓝光的波长不同的光。在一种实施方式中,发光器件还可以包括反射板104。

在一种实施方式中,荧光膜可以被用在参照图11a和图11b示出的荧光膜中的一个中。在一种实施方式中,荧光膜可被用在参照图12a和图12b示出的荧光膜中的一个中。

在一种实施方式中,可以在荧光膜140a的上表面上形成突出图案。在这种情况下,突出图案可以具有如参照图2b到图2d示出的突出图案中的一个的剖面形状。当形成突出图案时,发光器件的发光效率可以增加。

在一种实施方式中,还可以在荧光膜上形成抗反射涂层。

荧光膜中的单晶荧光体粉末的尺寸可以是均匀的,并且包括荧光膜的发光器件的光损失和/或色散可以减少。

在一种实施方式中,参照图5b、图5c、图6a、图6b、图6c、图7a、图7b、图7c和图10示出的发光器件中的一个可以包括参照图11a、图11b、图12a和图12b示出的荧光膜中的一个。

在下文中,可以描述使用荧光体粉末的发光器件,并且荧光体粉末可以包括单晶荧光体粉末或者多晶荧光体粉末。在下文中,可以仅描述单晶荧光体粉末,然而,可以以与单晶荧光体粉末相同的方式应用多晶荧光体粉末。

使用荧光体粉末的发光器件

图14示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。

参照图14,发光器件可以包括具有内部空间的杯形框架120、发光元件100和包括荧光体粉末130a和132的密封剂122。荧光体粉末可以包括单晶荧光体粉末130a。在一种实施方式中,荧光体粉末还可以包括发出红光的红色荧光体粉末132。

单晶荧光体粉末130a可以具有立方体形。

单晶荧光体粉末130a可以具有与如上所述相同的性能。例如,单晶荧光体粉末130a中的每一个可以具有20μm到500μm的范围内的尺寸,并且单晶荧光体粉末130a可以具有小于2.0的四分位偏差。发光元件100可以位于框架120的内部空间的底部上。密封剂122可以包括热固性树脂。例如,密封剂122可以包括硅树脂。

为了形成包括荧光体粉末130a和132的密封剂122,可以执行将单晶荧光体粉末130a和密封剂122混合以形成弥散液体的弥散工艺。在一种实施方式中,当执行了弥散工艺时,密封剂122还可以包括发出其波长与单晶荧光体粉末130a的波长不同的光。在这种情况下,密封剂122可以包括单晶荧光体粉末130a和红色荧光体粉末132。可以通过在框架120的内部空间中填充弥散液体并对弥散液体进行热处理来形成包括荧光体粉末130a和132的密封剂122。

在一种实施方式中,还可以在密封剂122上形成抗反射涂层。

如上所述,密封剂122中包括的单晶荧光体粉末130a可以具有均匀尺寸,使得发光器件的光损失和色散可以减少。

图15示出了根据示例实施例的发光器件的剖面图。参照图15,发光器件可以包括具有内部空间的杯形框架120、发光元件100以及包括荧光体粉末130b和132的密封剂122。

荧光体粉末可以包括单晶荧光体粉末130b。

除了具有球形的单晶荧光体粉末之外,图15中示出的发光器件可以与图14中示出的发光器件基本相同。

在一种实施方式中,还可以在密封剂122上形成抗反射涂层。

密封剂122中包括的单晶荧光体粉末130b可以具有均匀的尺寸,并且发光器件中的光损失和色散可以减少。

通过总结和回顾,黄色荧光体结构中的黄色荧光体粉末的尺寸变化可以很大,并且可能在发光器件中发生由于光的散射导致的光损失和色散。此外,为了制造具有高性能的发光器件,黄色荧光体结构可以具有高的导热性。

一个或多个实施例可以提供包括单晶荧光体或多晶荧光体的发光器件。

一个或多个实施例可以提供具有减少的光损失、改善的色散和高导热性的发光器件。

根据示例实施例,发光器件可以包括荧光膜,其包括单晶荧光体材料或多晶荧光体材料。在一种实施方式中,发光器件可以包括荧光体结构,其包括具有均匀尺寸的单晶荧光体粉末。因此,在发光器件中,光损失和色散可以减少。此外,当荧光膜具有高导热性时,包括荧光膜的发光器件可被用于高输出产品。

这里已经公开了各示例实施例,尽管采用特定的术语,但这些术语仅用于并被解释为通用和描述性的意义,而不用于限制的目的。在一些示例中,对本领域的普通技术人员之一来说在提交本申请时明显的是,除非另有指示,否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用,或可以与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件结合地使用。因此,本领域的技术人员将理解的是,在不脱离如所附权利要求中阐述的本申请的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

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