具有改进的颜色稳定性的白色发光光源和发光材料制造技术

技术编号:4558996 阅读:122 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有改进的发光材料的白色发光光源,该发光材料的通式为(AEN↓[2/3])*b(MN)*c(SiN↓[4/3])*d↓[1] CeO↓[3/2]*d↓[2] EuO*x SiO↓[2]*yAlO↓[3/2],其中AE为选自Ca、Mg、Sr和Ba或其混合物的碱土金属,且M为选自Al、B、Ga、Sc或其混合物的三价元素,d↓[1]>10*d↓[2]。对于宽范围的应用而言,这一材料与产生紫外到蓝光的装置结合,使得可获得改进的光质量和稳定性,特别是改进的温度稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于发光装置的新颖发光材料,具体涉及用于LED的 新颖发光材料领域。
技术介绍
对于照明目的,高CRI光源通常是优选的。基于单一YAG:Ce发 光颜色转换器的白色LED —般Ra值达到七十几,在红色光谱区域内 具有非常差的显色。因此,对在整个可见光谱区域上具有出色显色的 高效照明级白色LED的发展有着迫切要求。改善显色的显而易见的措 施是添加红色发光材料(即,披露于US6717353)。然而,由于自由度增 加,白色LED的制作变得更加麻烦。因此,即使可能不是最优的,单 一磷光体选择被认为是有利的。然而,对于这样的新颖发光材料仍存在持续的需求,该发光材料色温、优4流明:率和显色的白色磷:;转换LED (pcLED)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种照明系统,其在大范围应用中可以使用 且特别是使得可以制作具有优化流明效率和显色的暖白色pcLED。这一目的是通过如本专利技术权利要求1所述的照明系统来实现。相 应地,提出一种照明系统,其包括成份大致如下的至少一种发光材料a (AEN2/3) * b (MN) * c (SiN4/3) * Ce03/2 * d2 EuO * x Si02 * y A103/2其中AE为选自Ca、 Mg、 Sr和Ba或其混合物的碱土金属,且M 为选自A1、 B、 Ga、 Sc或其混合物的三价元素, 其中0.95 ^ 2*(a+ ch+d2)/(b+c+x+y) ^ 1.2a+d1+d2 ^ c+x,(b+y):(c+x)$l,(b+y)< l+l(Pch, b>5*y, 10*x,0.0001 £ ch £ 0.2和(h^l0头d2。措辞"大致上"具体指^ 95 %,优选地^ 97 %且最优选地^ 99 °/ 的 重量%。然而,在一些应用中,痕量的添加剂也可以存在于总成份内。 这些添加剂具体地包括本领域中已知为焊剂的物质。合适的焊剂包括 碱土金属或碱金属氧化物、氟化物、SiON、 SiAlON、 SK)2等及其混合 物。对于本专利技术内的宽范围应用,这一照明系统已经显示出具有至少 一个下述优点- 照明系统的颜色控制可以大幅提高,因为对于本专利技术内的 宽范围应用,激励源的蓝色波长的变化被转换层内的光谱偏移补 偿。-不依赖于用于本专利技术内的宽范围应用的激励波长,可以达 到色度图的黑体线上总体上非常相似的色点。-本专利技术的发光材料表现出发光效率的出色的热和光热稳 定性,这与上述优点结合,得到高度温度稳定的照明系统。-此外,本专利技术的发光材料在宽光谱范围上强烈吸收近紫外 到蓝光,因此其可以与各种光源一起使用。-该材料的特殊属性在于其能够产生具有由材料成份决定 的不同蓝色发射波长的窄色温范围。 根据本专利技术优选实施例,0.97^2六(a+(h+d2)/(b+c+x+y)^1.15,优选地,1^2六(a+d!+d2)/(b+c+x+y) $1.10。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步 改进的照明特征的材料。根据本专利技术优选实施例,(h ^ 10*d2,优选地^^20*(12,更优选 d! ^ 30*d2以及最优选^ 40*d2。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步改 进的照明特征的材料。根据本专利技术优选实施例,铈掺杂级d^a的0.01%且9的20%, a 即为碱土离子含量(Ca、 Mg、 Sr和Ba)的摩尔数。根据本专利技术优选实施例,铕掺杂级d^a的0.0001%且£3的2%, a 即为碱土离子含量(Ca、 Mg、 Sr和Ba)的摩尔数。根据本专利技术优选实施例,所述至少一种发光材料的发射光谱的半 峰全宽(FWHM)为^ 120 nm。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步改 进的照明特征的材料。优选地,所述至少一种发光材料的发射光谱的半宽^130nm,更优 选地^140 nm。根据本专利技术优选实施例,所述至少一种发光材料的发射光谱表现 出复合发射带,该复合发射带包括波长范围在^500nm且^600nm, 优选地^530 nm且^570 nm以及半峰全宽(FWHM&80 nm,优选地^: 100 nm且最优选地^ 120 nm的至少一个最大值;以及波长范围在^600 nm 且£650 nm,优选地^600 nm且^620 nm以及半峰全宽(FWHM)30 nm 且£140 nm,优选地£120 nm且最优选地^100 nm的第二个发射最大值。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步改 进的照明特征的材料。无需说,该发射光谱可以是这两个发射的叠加(对于本专利技术这一实 施例内的大多数应用而言,实际情况即是如此),因此可观察到仅仅一 个发射最大值。这两个发射随后可以通过去巻积来计算。根据本专利技术优选实施例,在使用400 nm至480 nm光谱范围内的 光发射激励之后,该发光材料在500 nm至700 nm波长间隔内的相对 发射能量^50V。,更优选地^75%。根据本专利技术优选实施例,所述至少一种发光材料中的比例 [M[Si,即,(b+y):(c+x),为^1.01且^1.20。于此,已经惊奇地发现,对 于本专利技术内的宽范围应用而言,(光)热稳定性甚至可以进一步提高。优选地,所述至少一种发光材料中的比例MSi为^1.02且^1.18, 更优选地,所述至少一种发光材料中的比例Ml:Sil为^1.03且^1.15。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步改 进的照明特征的材料。根据本专利技术优选实施例,(b+y)^2^(h,更优选地(b+y)^5A(h。已经 表明,对于本专利技术内的宽范围应用,这可获得具有进一步改进的照明 特征的材料。根据本专利技术优选实施例,在所述至少一种发光材料中,b^5*y,优 选地b^lOAy,更优选1^20、。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应 用,这可获得对于本专利技术内的宽范围应用具有进一步改进的照明特征 的材料。根据本专利技术优选实施例,在所述至少一种发光材料中,10*x, 更优选地c^2(^x,更优选c^5(^y。已经表明对于本专利技术内的宽范围 应用,这可获得具有进一步改进的照明特征的材料。根据本专利技术优选实施例,在所述至少一种发光材料中,d《0.1。 优选地d《0.03 ,更优选d《0.01 。根据本专利技术优选实施例,在所述至少一种发光材料中, +[Sr+Mg^ 0.9*[Ca,优选地[Ba+[Sr+[Mg^ 0.7^Ca且更优选 地[Ba+[Sr+[Mg^0.5^Ca。已经表明,对于本专利技术内的宽范围应用, 这可获得具有进一步改进的照明特征的材料。优选地,该至少一种材料作为粉末提供和/或作为陶瓷材料提供。如果该至少一种材料至少部分地作为粉末提供,该粉末尤为优选 地具有^2 nm且^15 nm的d50。对于本专利技术内的宽范围应用,已经表明 这是有益的。根据本专利技术优选实施例,该至少一种材料至少部分地作为至少一 种陶瓷材料提供。在本专利技术的意义上,措辞"陶瓷材料"特别是指和/或包括具有受控 数量的孔隙或者没有孔隙的结晶或多晶的紧凑材料或复合材料。在本专利技术的意义上,措辞"多晶材料"特别是指和/或包括体积密度 大于主成份的90%的材料,其由大于80。/o的单晶畴组成,每个畴直径 大于0.5 pm且具有不同的晶体学取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统,包括成份大致如下的至少一种磷光体材料:  a(AEN↓[2/3])*b(MN)*c(SiN↓[4/3])*d↓[1]CeO↓[3/2]*d↓[2]EuO*x SiO↓[2]*yAlO↓[3/2]  其中AE为选自Ca、Mg、Sr和Ba或其混合物的碱土金属,且M为选自Al、B、Ga、Sc或其混合物的三价元素,  其中  0.95≤2*(a+d↓[1]+d↓[2])/(b+c+x+y)≤1.2  a+d↓[1]+d↓[2]≥c+x,  (b+y)∶(c+x)≥1,(b+y)≤1+10*d↓[1],  b≥5*y,  c≥10*x,  0.0001≤d↓[1]≤0.2且d↓[1]≥10*d↓[2]。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J迈耶H贝克特尔W迈尔P施米特BS斯雷尼马彻DU韦彻特
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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