氟氧化物磷光体组合物及其照明装置的制造方法

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氟氧化物磷光体组合物及其照明装置的制造方法
氟氧化物磷光体组合物及其照明装置背景本发明通常涉及适用于照明系统的发绿光的磷光体。更具体而言,本发明涉及用于固态照明系统的发绿光的磷光体和采用这些磷光体及其共混物的照明装置。当前“白光”的产生通过所谓的“白光LEDs”获得,其通过采用蓝光LED与发黄光-绿光的具有式Y3Al5O12:Ce3+的铈掺杂的钇铝石榴石(称为“YAG”)结合构成。由于在蓝光激发下的高量子效率和在黄光光谱区域出峰的宽发射光谱,YAG历史上被用于这些照明系统。基于YAG的照明系统的缺点为相对差的显色性质和高色温。例如,当在这种当前使用的白光LEDs下照亮物体时,其无法模仿被自然光照亮的颜色。虽然在过去的几年中提出了很多的磷光体,但是适用于LEDs的磷光体范围是有限的。因此,存在用于在发白光的固态照明系统中产生改进的显色的新的发绿光的磷光体的需要。概述简言之,本发明的大多数实施方案提供具有辐射联接到光源的磷光体材料的照明装置。所述磷光体材料包含通式I:R3-x-zMxCezT5-yNyO12-x-yFx+y的磷光体组合物;其中0≤x<3.0;0≤y<5.0,0<z≤0.30;且如果x=0,那么y>0或如果y=0,那么x>0;R为Y、Tb、Gd、La、Lu或其组合;T为Al、Sc、Ga、In或其组合;M为Ca、Sr、Ba或其组合;N为Mg、Zn或其组合。在一个实施方案中,照明装置包括光源;和辐射联接到光源的磷光体材料。所述磷光体材料包含通式I:R3-x-zMxCezT5-yNyO12-x-yFx+y的磷光体组合物和具有在约540纳米-约650纳米范围的波长下的发射峰的磷光体组合物的共混物;其中0≤x<3.0;0≤y<5.0,0<z≤0.30;且如果x=0,那么y>0或如果y=0,那么x>0;R为Y、Tb、Gd、La、Lu或其组合;T为Al、Sc、Ga、In或其组合;M为Ca、Sr、Ba或其组合;N为Mg、Zn或其组合。附图当参考附图阅读以下详述时,本发明的这些和其他特点、方面和优点将变得更好理解,其中相同的字符在整个附图中表示相同的部件,其中:图1为根据本发明的一个实施方案的照明装置的示意性横截面图;图2为根据本发明的另一个实施方案的照明装置的示意性横截面图;图3显示根据本发明的例示性实施方案的使用450纳米激发波长的氟氧化物石榴石磷光体的发射光谱。详述在本文整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可以用来修饰任何数量表示,其可以允许变化而不导致与其相关的基本功能变化。因此,被一个或多个术语例如“约”修饰的值不限于规定的精确值。在一些情况下,近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度。除非上下文明确指出,否则在以下说明书和以下权利要求书中,单数形式“一个/一种”和“该”包括复数对象。如本文使用的术语“可以”和“可以为”表示以下可能性:在一组情况下发生;拥有规定的性质、特征或功能;和/或通过表达与所修饰的动词相关的一种或多种能力、容量或可能性来修饰另一个动词。因此,所用的“可以”和“可以为”表示所修饰的术语对于指定的能力、功能或用途为明显适当、能够或合适,同时考虑到在一些情况下所修饰的术语可能有时并不适当、能够或合适。例如,在一些情况下,可以预期某一事件或能力,而在其他情况下该事件或能力可能不发生–这种区别被术语“可以”和“可以为”体现。如本文使用的术语“磷光体”或“磷光体材料”或“磷光体组合物”可以用来表示单种磷光体组合物以及两种或更多种磷光体组合物的共混物两者。如本文使用的术语“灯”或“照明装置”或“照明系统”是指可以通过在激发时产生光发射的至少一种发光元件(例如磷光体材料、发光二极管)产生的可见光和/或紫外光的任何来源。本文描述了与将LED产生的紫外光(UV)、紫光或蓝光辐射转化为用于一般照明或其他目的的期望颜色的光或白光结合的具体应用。然而,应当了解本发明还适用于辐射从UV、紫光和/或蓝色激光以及其他光源至白光的转化。本发明的实施方案涉及包括辐射联接到光源的磷光体材料的照明装置。在一个实施方案中,光源可以为半导体辐射源,例如发光二极管(LED)或有机发光二极设备(OLED)。辐射联接表示来自光源的辐射传送到磷光体材料,且所述磷光体发射不同波长的辐射。来自光源的光和由磷光体材料发射的光的组合可以用来产生期望颜色的发射或白光。例如,发白光LED设备可以基于发蓝光的InGaNLED芯片。可以用磷光体共混物涂覆发蓝光的LED芯片以将一些蓝光辐射转化为互补色,例如绿光发射或白光发射。照明装置或设备的非限制性例子包括由发光二极管(LEDs)激发的设备,例如荧光灯、阴极射线管、等离子体显示器设备、液晶显示器(LCD的);UV激发设备,例如彩色灯、背光灯、液晶系统、等离子体屏幕、氙气激发灯和UV激发标记系统。这些用途仅表示例示性而不是排它性。图1说明根据本发明的一些实施方案的照明装置或灯10。灯10包括发光二极管(LED)芯片12和与LED芯片电连接的导线14。导线14向LED芯片12提供电流且因此使其发射辐射。LED芯片12可以为任何半导体蓝光或紫外线光源,例如基于具有大于约250nm且小于约550nm的发射波长的式IniGajAlkN(其中0≤i;0≤j;0≤k且i+j+k=1)的氮化物化合物的半导体。更具体而言,芯片12可以为发近UV光或蓝光的LED,其具有约300nm-约500nm的峰值发射波长。这种LEDs在本领域已知。在照明装置10中,将磷光体材料(如下所述)布置在LED芯片12的表面上,且辐射联接到芯片12。磷光体材料可以通过本领域中已知的任何合适方法布置在LED12上。由LED芯片12发射的光与由磷光体材料发射的光混合以产生期望的发射(通过箭头...
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