用于高功率密度应用的锰掺杂磷光体材料制造技术

本申请涉及一种照明装置。该照明装置包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源。该半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体，Ax(M,Mn)Fy(I)其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x是[MFy]离子的电荷的绝对值；并且y是5、6或7。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高功率密度应用的锰掺杂磷光体材料相关申请的交叉引用本专利申请涉及并要求于2016年5月9日提交，名称为“MANGANESE-DOPEDPHOSPHORMATERIALSFORHIGHPOWERDENSITYAPPLICATIONS”的案卷号287237-1和序列号62/333,477的临时美国专利申请的优先权，所述申请以引用的方式在此并入。
技术介绍
照明装置例如发光二极管(LED)和激光二极管(LD)是能够在施加足够的电压时生成光的众所周知的固态发光元件。这些照明装置通常用于各种照明和照亮应用，例如一般照明、汽车照明、显示器和投影应用中。通常期望将磷光体掺入这些照明装置内，以增强特定波长区域中的发射辐射和/或将至少一些辐射转换成另一个波长区域。一般地，白光可用发射蓝光的装置以及发射黄光、红光和绿光的磷光体中的一种或多种生成。例如，基于由锰(Mn4+)活化的复合氟化物材料的发射红光的磷光体，例如US7,358,542、US7,497,973和US7,648,649中描述的那些，可与发射黄光/绿光的磷光体如YAG:Ce或其它石榴石组合物连同发射蓝光的装置一起组合利用，以实现暖白光(黑体轨迹上的CCT<5000K，显色指数(CRI>80))。通常，以微粒形式的磷光体材料分散在树脂例如硅酮中，以形成用于照明装置的层。然而，此类传统的磷光体材料(以层形式)可显示出低的热导率和热淬火(内部量子效率随着温度的降低)。在高功率密度照明装置中使用传统的磷光体材料一直是挑战性的，因为磷光体材料在高功率密度光下会劣化且损坏(例如，分解)。例如，随着激发光的功率密度增加，由装置生成的热增加，这对磷光体材料是有害的。在此类高功率密度照明装置中常规磷光体材料的使用限制了适用的装置功率和性能。因此，仍然需要促进包括磷光体材料的高功率密度照明装置的制造，且提供改进性能的磷光体材料。
技术实现思路
一种照明装置，其包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源。该半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体，Ax(M,Mn)Fy(I)其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x是[MFy]离子的电荷的绝对值；并且y是5、6或7。一种背光装置，其包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源。该半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体。一种照明装置，其包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源。该半导体光源辐射联接到包括以复合材料形式的式I的磷光体的磷光体轮。一种背光装置，其包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源。该半导体光源辐射联接到包括以复合材料形式的式I的磷光体的磷光体轮。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本申请的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好理解，其中在整个附图中相同的标号表示相同的部分，其中：图1是本申请的一些实施例的照明装置的示意性横截面图；图2是本申请的一些实施例的表面安装装置(SMD)的示意性透视图；图3是本申请的一些实施例的包括磷光体轮的照明装置的示意图；和图4是本申请的一些实施例的磷光体轮的图示。具体实施方式在下述说明书和权利要求书中，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”、“该/所述”包括复数指示物。如本文使用的，除非上下文另有明确规定，否则术语“或”并不意味着是排他性的，而是指存在的参考部件中的至少一个，且包括其中可存在参考部件的组合的情况。如本文中在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。相应地，由一个或多个术语例如“约”和“基本上”修饰的值并不限于指定的精确值。在一些情况下，近似语言可以对应于用于测量所述值的仪器的精度。如本文使用的，术语“磷光体”、“磷光体组合物”和“磷光体材料”可用于指示单一磷光体以及两种或更多种磷光体的共混物。如本文使用的，术语“设置在……上”指直接彼此接触或通过在其间具有中间层或特征而间接设置的层或材料，除非另有明确说明。如本文使用的，术语“单片形式”指单晶或单块或一片材料。在一些实施例中，以单片形式的式I的磷光体包括由经烧结颗粒形成的单块或单片，所述单块或单片粘在一起以形成式I的磷光体的颗粒的刚性附聚物。术语“以单片形式的式I的磷光体”也可被称为式I的磷光体的“单片形式”或“单片”，并且这些术语在说明书自始至终可互换使用。一些实施例涉及照明装置，所述照明装置包括能够产生高功率密度的蓝光的半导体光源，所述半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体。半导体光源可为发光二极管(LED)、激光二极管(LD)或LED和LD的混合体。在一些实施例中，半导体光源的蓝光通量高于25W/cm2。在一些实施例中，半导体光源的蓝光通量高于40W/cm2。辐射联接意味着来自半导体光源的辐射被传输到发射不同波长的辐射的式I的磷光体。来自半导体光源的光和从式I的磷光体发射的光的组合可用于产生所需的颜色发射或白光。以单片形式的式I的磷光体可设置在半导体光源上或远离半导体光源定位。在一些实施例中，式I的磷光体的单片形式是单晶。在一些实施例中，式I的磷光体的单片形式是陶瓷。图1示出了本申请的一些实施例的照明装置10。照明装置10包括发光二极管(LED)芯片12，以及电附接到LED芯片12的引线14。引线14可为由更厚的引线框架17支撑的细线，或者引线可为自支撑电极，并且可省略引线框架。引线14向LED芯片12提供电流并因此致使其发射辐射。LED芯片12可基于任何有机或无机半导体，例如式IniGajAlkN(其中0≤i；0≤j；0≤k且i+j+k＝1)的半导体，其具有大于约420纳米(nm)且小于约480nm的发射波长。更具体地，LED芯片12可为具有约440nm至约460nm的峰值发射波长的发射蓝光的LED。在照明装置10中，包括单片形式的式I磷光体的单片16设置在LED芯片12的表面11上，即辐射联接到LED芯片12。通过将单片16放置或胶粘到LED芯片12的表面11上，可将式I的磷光体的单片设置到LED12上。由LED芯片12发出的光与由单片16发出的光混合，以产生所需的发射(由箭头15指示)。继续参考图1，LED芯片12可封装在封套18内，所述封套18封装LED芯片12和设置在照明装置10的部分19中的密封剂材料。封套18可以是例如玻璃或塑料。LED芯片12可由密封剂材料包围。密封剂材料可为低温玻璃，或者本领域已知的聚合物或树脂，例如环氧树脂、硅酮、环氧硅酮、丙烯酸酯或其组合。在替代实施例中，照明装置10可仅包括不含封套18的密封剂材料。在一些其它实施例中，单片16可设置在封套18的表面上，而不是设置在LED芯片12上。此外，在一些实施例中，照明装置10可包括多个LED芯片。关于图1讨论的各种结构可与单片16组合，所述单片16位于任何一个或多个位置或者任何其它合适的位置中，例如与封套18分开或集成到LED芯片12内。此外，一种或多种另外的发光材料(如下所述)例如磷光体或磷光体或其它材料的混合物可用在照明装置10的不同部分中，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明装置，其包括：半导体光源，其能够产生高功率密度的蓝光，所述半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体，Ax(M,Mn)Fy(I)其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x是[MFy]离子的电荷的绝对值；并且y是5、6或7。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.09 US 62/333,4771.一种照明装置，其包括：半导体光源，其能够产生高功率密度的蓝光，所述半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体，Ax(M,Mn)Fy(I)其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x是[MFy]离子的电荷的绝对值；并且y是5、6或7。2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，A是Na、K、Rb、Cs或其组合；M是Si、Ge、Ti或其组合；并且Y是6。3.根据权利要求1所述的照明装置，其中A是K且M是Si。4.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述以单片形式的式I的磷光体设置在磷光体轮上。5.根据权利要求1所述的照明装置，其包括汽车前照灯。6.一种背光装置，其包括：半导体光源，其能够产生高功率密度的蓝光，所述半导体光源辐射联接到选自单晶和陶瓷的单片形式的式I的磷光体，Ax(M,Mn)Fy(I)其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x是[MFy]离子的电荷的绝对值；并且y是5、6或7。7.根据权利要求6所述的背光装置，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·墨菲，S·J·卡玛德洛，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US