复合结晶磷光体、发光器件、光源装置、显示和照明装置的制作方法

专利名称：复合结晶磷光体、发光器件、光源装置、显示和照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磷光体，更具体地讲，涉及一种具有高发光特性以及优良的热稳定性和化学稳定性的复合结晶磷光体、利用该磷光体的发光器件、面光源装置、显示装置和照明装置(a lighting device) 0
背景技术：
通常，使用波长转换磷光体材料将来自各种光源的特定波长的光转换成期望波长的光。具体地讲，在各种光源中，发光二极管(LED)能够以低功耗进行驱动，并且具有优良的光效率，因而LED可有利于应用于LED背光、车辆照明系统和家庭照明系统。近来，磷光体材料已被公认为制造白光发射器件的核心技术。通常，通过将一种或更多种磷光体(例如，黄色磷光体、红色磷光体和蓝色磷光体)应用于蓝色或紫外LED芯片来制造发光发射器件。具体地讲，在将红色磷光体和一种或更多种其它磷光体联合使用的情况下，如果磷光体中每种磷光体的半高宽(FWHM =Full Width Half Maximum)低，则不能保证足够的显色指数且在实现期望的自然白光方面受到限制。对显色方面的要求可为采用白光发射器件作为用于照明的光源的关键评价项目。具体地讲，传统红色磷光体的FWHM相对低，难以实现足够的全面显色。因此，要求白光发光器件中使用的红色磷光体在保持高发光效率的同时要具有高的FWHM。同时，如硅酸盐基磷光体的红色磷光体与其它磷光体相比具有相对低的热稳定性，因而不适于作为高温条件下使用的LED器件的波长转换材料。

发明内容
本发明的一方面在于提供一种发射红光的复合结晶磷光体，所述复合结晶磷光体具有优良的热稳定性和化学稳定性并保证高显色性。本发明的另一方面提供了一种发光器件封装、一种面光源装置和一种照明装置， 上述装置通过采用作为红色磷光体的上述复合结晶磷光体能够发射具有与自然光的显色性相近的优异的显色性的白光。根据本发明的一方面，提供了一种复合结晶磷光体，所述复合结晶磷光体为至少包含M元素、Al元素、硅、氧和氮的无机组合物，其中，所述无机复合物包括具有至少两种晶相的颗粒，所述至少两种晶相包括第一晶相M2Si04_yNx (0 < χ < 3. y = 2x/3)晶体和第二晶相β-SiAlON晶体，其中，M为从由镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的组中选择的至少一种元素。当照射激发源时，作为红色磷光体的所述复合结晶磷光体可发射峰值波长范围为 570nm至660nm的光。即使所述复合结晶磷光体被构造具有各种晶体的复合晶体，它在发光光谱内可具有单个峰值波长。所述激发源可具有范围为300nm至480nm的峰值波长。为了保证应用于白光发射器件时的优良的显色指数，所述复合结晶磷光体可具有 FffHM为大约IOOnm的光发射波长光谱。所述第一晶相可为Sr2Si04_xNy (0 <x<3,y = 2x/3)。第二晶相为 Si6_zAlz0zN8_z (0 < ζ < 1)。优选地，所述复合结晶磷光体可含有60wt%至95wt%的第一晶相和5wt%至 40wt%的第二晶相。所述复合结晶磷光体还可包含其它的晶相，即，作为M2Si50aN8_b(0 <a<8, b = 2a/3)晶体的第三晶相。在这种情况下，所述复合结晶磷光体可包含50wt%至90wt%的第一晶相、5wt%至40wt%的第二晶相以及10wt%或更少的第三晶相。所述复合结晶磷光体还可包括稀土元素中的至少一种作为激发剂。所述稀土元素 (Re)可从由铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、 铒(Er)、铥(Tm)和镱(Yb)组成的组中选择。根据本发明的方面，提供了一种白光发射器件，所述白光发射器件包括LED芯片，发射激发光；红色磷光体，设置在LED芯片周围以将所述激发光的至少一部分波长转换，并包括上述的复合结晶磷光体；至少一个发光元件，提供与所述LED芯片的光发射波长和所述红色磷光体的光发射波长不同波长的光；其中，所述至少一个发光元件为额外的 LED芯片和其它类型的磷光体中的至少一个。所述LED芯片可为发射紫外光的LED芯片，所述LED芯片可为具有范围为430nm 至470nm的峰值波长的蓝光LED芯片，并且所述至少一个发光元件可包括绿色磷光体。所述绿色磷光体的光发射波长峰值的范围可为500nm至550nm。所述蓝光LED芯片具有范围可为IOnm至50nm的FWHM，所述绿色磷光体可具有范围为30nm至200nm的FWHM， 所述红色磷光体可具有范围为50nm至250nm的FWHM。所述绿色磷光体可包括由实验式MxAy0xN(4/3)y表示的氧氮化物磷光体、由 MaAb0cN((2/3)a+(4/3)b-(2/3)c)表示的氧氮化物磷光体和由Si6_zAlz0zN8_z表示的β-SiAlON磷光体中的至少一个。这里，M为从由铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和锌(Zn)组成的组中选择的第II族元素中的至少一种，A为从由碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr) 和铪(Hf)组成的组中选择的第IV族元素中的至少一种。所述至少一个发光元件还可包括黄色磷光体或橘黄色磷光体。所述黄色磷光体可为硅酸盐基磷光体，所述橘黄色磷光体可为α -SiAlON:Re磷光体。在不同的示例性实施例中，所述至少一个发光元件可被设置为绿光LED芯片，而不是作为如磷光体的波长转换材料。所述LED芯片可具有第一电极和第二电极面向同一表面的结构。可选地，所述LED 芯片可具有第一电极和第二电极面向不同的相对表面的结构。在不同的示例性实施例中，所述LED芯片可包括半导体堆叠体，具有第一导电半导体层和第二导电半导体层以及形成在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层，第一导电半导体层和第二导电半导体层提供彼此相对的第一主表面和第二主表面； 接触孔，经有源层从第二主表面连接到第一导电半导体层的一个区域；第一电极，形成在半导体堆叠体的第二主表面上并经接触孔连接到第一导电半导体层的一个区域；第二电极，形成在第二导电半导体层上，第二导电半导体层形成在半导体堆叠体的第二主表面上。在这种情况下，所述第一电极和所述第二电极中的任意一个可被从所述半导体堆叠体侧面拉出。所述器件还可包括具有凹进的封装主体，所述凹进内安装有LED芯片。所述发光发射器件还可包括用于包封所述LED芯片的树脂封装部分，并且所述多个磷光体中的至少一个可分散在所述树脂封装部分中。所述白光发射器件可具有包括多个磷光体的树脂层堆叠的结构。从所述白光发射器件发射的白光的显色指数(CRI)可为70或更高。本发明可提供一种利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料的面光源装置。


通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它方面、特征和其它优势将更清楚地被理解，在附图中图1是通过拍摄根据本发明的第一示例性实施例制备的复合结晶磷光体颗粒而获得的SEM照片；图2A和图2B示出了相对于图1中的复合结晶磷光体颗粒的EDAX数据分析结果；图3是根据本发明第一示例性实施例制备的复合结晶磷光体的XRD曲线图；图4是通过拍摄根据本发明第一示例性实施例的复合结晶磷光体的阴极发光 (CL)的图像而获得的照片；图5为对比地示出了根据本发明实施例1的复合结晶磷光体和对比示例1的复合结晶磷光体的发射光谱的曲线图；图6是根据本发明实施例2制备的复合结晶磷光体的XRD曲线图；图7是根据本发明示例性实施例的白光发射器件的示意图；图8A和图8B为根据本发明另一示例性实施例的白光发射器件的示意图；图9是示出了本发明的示例性实施例中可采用的绿色磷光体的发射光谱的曲线图；图IOA和图IOB是示出了本发明示例性实施例中可采用的红色磷光体的发射光谱的曲线图；图IlA和图IlB示出了在本发明的示例性实施例中可采用的黄色或橘黄色磷光体的发射光谱的曲线图；图12是根据本发明示例性实施例的LED光源模块的侧视剖视图；图13是根据本发明另一示例性实施例的LED光源模块的侧视剖视图；图14是示出了在根据本发明示例性实施例的白光发射器件中可采用的发光元件的示例的侧视剖视图；图15为示出了在根据本发明另一示例性实施例的白光发射器件中可采用的发光元件的示例的侧视剖视图；图16和图17为示出了在根据本发明示例性实施例的白光发射器件中可采用的发光元件的示例的平面图和侧视剖视图18为示出了在根据本发明另一示例性实施例的白光发射器件中可采用的发光元件的示例的侧视剖视图；图19A和图19B为根据本发明的示例性实施例的背光单元的剖视图；图20为根据本发明的示例性实施例的直下型背光单元的剖视图；图21A和图21B是根据本发明的另一示例性实施例的边缘型背光单元的剖视图；图22为根据本发明示例性实施例的显示装置的分解透视图。
具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将是彻底和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清晰起见，可夸大形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的组件。本发明提供了一种新颖的复合结晶磷光体。在本公开中使用的术语“复合结晶磷光体”表示包括具有两种或更多种不同结晶相的磷光体颗粒的磷光体。复合结晶磷光体为至少包括M元素、Al元素、硅元素、氧和氮的无机复合物，并且所述无机复合物包括具有至少两种类型的晶相的颗粒。所述至少两种类型的晶相包括第一晶相和第二晶相，第一晶相与M2Si04_xNy(0 < χ < 3,y = 2x/3)的晶体相同，第二晶相与Si6_zAlz0zN8_z(0 < ζ < 1)的晶体相同。这里，M可为从由镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的组中选择的至少一种元素。第一晶相可为作为红色磷光体的Sr2Si04_xNy (0 < χ < 3, y = 2x/3)，并可通过用氮置换部分氧而具有改善的热稳定性或化学稳定性。第一晶相可构成复合结晶磷光体的主要部分，并且可通过添加第二晶相来扩展 (extend)发射光谱的FWHM，以确保白光发射器件中的高显色性。激发源可包括可见光谱及紫外(UV)波段，优选地，它的峰值波长可在300nm至 480nm的范围内。可照射激发源来发射峰值波长范围为570nm至660nm的光。具体地讲，第二晶相β -SiAlON为红色磷光体，它可被部分合成为复合结晶磷光体的晶相以扩展第一晶相的FWHM(范围为70nm至80nm)。被构造为既包括β -SiAlON晶相又包括其它的晶相的复合晶体可提供在具有基本单一的波长峰值的同时具有大的FWHM(大约IOOnm或更大)的发射光谱。优选地，可包含60wt% -95wt%的用于红光发射的第一晶相，并且可包含 5^^-40^%的用于提高显色性的第二晶相。如果包含的第二晶相β-SiAlON少于总重量的5%，则根据FWHM的提高而改善显色性的效果不足，如果包含的β -SiAlON晶相多于总重量的40%，则转换效率降低，从而减少总光量。磷光体可为包含至少一种稀土元素的无机复合物。稀土元素(Re)可从由铈(Ce)、 镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)和镱 (Yb)组成的组中选择。具体地讲，可通过一起添加镝(Dy)和铕(Eu)作为激发剂(例如，添加大约5% -10% )来提高转换效率。因此，可补充(或弥补)根据FWHM的提高而略微降低的转换效率。
现在将描述制造前述复合结晶磷光体的方法。根据期望的化学计量来称取含M的化合物(这里，M为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)中的至少一种)、含Si的氧化物、含 Si的氮化物和含Al的化合物，并将它们准备为待混合的原料。此外，还可以包括含稀土元素(Re)的化合物(如含Eu的化合物)。在具体的示例性实施例中，复合结晶磷光体还可以包括M2Si50aN8_b(0 < a < 3，b =2a/3)的晶体作为第三晶相。在这种情况下，可包含50wt%至90wt%的第一晶相，可包含5wt%至40wt%的第二晶相，可包含10wt%或更少的第三晶相。可利用干混方法和湿混方法中的一种方法来混合称取的原料。首先，根据湿混方法，将称取的原料、有助于原料的混合和破碎工艺的球以及溶剂放入容器内，然后进行混合。在这种情况下，作为球，可以使用由诸如氮化硅(Si3N4)或氧化锆(ZrO2)的材料制成的球，或者可以使用通常混合原料所用的球。作为溶剂，蒸馏水(去离子水)、如乙醇等的醇、如己烷等的有机溶剂均可被使用。即，可将原料、溶剂和球放入容器中，将容器紧密地密封，然后通过使用诸如球磨机等装置将原料均勻地混合1小时至观小时。在混合工艺完成之后，将混合的原料和球分开，然后在烘箱中将包含在混合原料中的溶剂烘干1小时至48小时，并且大部分溶剂被烘干。在完成干燥工艺之后，可通过使用由金属或聚合物制成的筛子以期望的微米尺寸的条件将获得的粉末均勻地分选。同时，根据干混方法，无需使用溶剂，将原料放入容器内，然后通过使用磨机设备进行均勻地混合。混合的持续时间为大约1小时至M小时，并且在这种情况下，可将球与原料一起放入以有助于混合操作，从而缩短混合持续时间。与湿混方法相比，干混方法的优势在于由于干混方法不需要溶剂干燥工艺，所以干混方法可以减少整体处理时间。与湿混方法类似，当原料的混合完成之后，可通过使用由金属或聚合物制成的筛子以期望的微米尺寸的条件将获得的粉末均勻地分选。可将分选的混合物粉末放在氮化硼(BN)坩埚(或熔罐)中，然后对其执行烧结处理。在这种情况下，通过使用加热炉在期望的烧结温度(例如，1850°C至2300°C，100(TC 至1800°C )执行烧结处理1小时至M小时。可在100%的氮气(N2)气氛下或含有至 10%的氢气的混合的氮气气氛下执行烧结处理。可通过使用研钵或破碎机(或磨机、研磨机等)来均勻地破碎合成的磷光体粉末，然后可以重复地执行后热处理工艺一至三次，以提高磷光体的亮度。通过上述工艺获得的复合结晶磷光体可包括两种晶相。即，可制备包括作为主要成分的M2Si04_xNy和无机化合物β-SiAlON的作为复合结晶磷光体的红色磷光体。这里，M 为从由镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的组中选择的至少一种元素，其符合0 < χ < 3且y = 2x/3的条件。在另一示例中，M可被至少一种其它的单价或二价元素部分置换。最后，通过研钵或破碎机对烧结后的磷光体粉末进行破碎，通过分选工艺来控制其晶粒尺寸以实现最佳晶粒尺寸。然后，通常可通过使用孔径为16微米的筛子来获得包括具有16微米或更小的均勻尺寸的颗粒的复合结晶磷光体。可通过利用蒸馏水(去离子水)、无机酸、有机酸或碱对由此而获得的磷光体粉末进行后处理，从而去除包含在磷光体中的诸如额外的玻璃相或未反应的金属材料等杂质。 例如，可将浓度为0. 至60wt%的硝酸添加到磷光体粉末中，然后将所得的磷光体粉末搅拌1小时至10小时，以洗脱额外的杂质并将其去除。
除了硝酸之外，可使用硫酸、盐酸、氟酸或这些无机酸的混合溶液作为上述无机酸。同时，可使用碱来去除通过酸化(或酸处理)还未被去除的杂质。可使用诸如氢氧化钠、氢氧化钾等的无机碱或这些无机碱的混合溶液作为上述碱。对于酸化或碱处理之后剩余的磷光体浆料，可用去离子水来洗涤剩余的酸或碱， 并对磷光体粉末进行湿法分选、过滤，然后进行干燥以最终获得期望的磷光体粉末。可在 50°C至150°C将干燥工艺执行足够的时间。在具体的示例性实施例中，可使用含Sr的化合物作为含M的化合物，并且在这种情况下，含Sr的化合物可为SrC03。含Eu的化合物可为氧化铕(Eu2O3)。含Si的氧化物可为氧化硅(SiO2)。含Si的氮化物可为氮化硅(α -Si3N4和β -Si3N4)。含Al的化合物可为氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。现在将通过不同的示例性实施例来更详细地描述本发明，但是并不意图将本发明的技术构思局限于此。实施例1按下面的计量称取Si02、Si3N4, A1203、Eu2O3和SrCO3以准备原料，并通过使用球磨将上述原料与乙醇溶剂混合。SrCO3 :1. 259gSiO2 :1. 585gSi3N4 :1. 134gAl2O3 :1. 345gEu2O3 :0. 083g通过使用干燥器来使原料混合物中的乙醇溶剂挥发，然后将干燥后的原料混合物放入坩埚中，将填充有原料混合物的坩埚放入加热炉，并在气体状态的N2气氛下在1950°C 烧结8小时。烧结后的磷光体被破碎，然后对其进行后热处理工艺和酸洗工艺，以获得复合结晶磷光体。图1、图2A和图2B中示出了通过分析合成的复合结晶磷光体的颗粒形状以及构成复合结晶磷光体的各种磷光体颗粒的组分而获得的SEM结果和EDAX结果。参照图1，示出了合成的复合结晶磷光体的颗粒的SEM照片。此外，参照图2A和图 2B，示出了对通过测量位于图1中示出的不同位置(光谱1和光谱幻处的颗粒而获得的元素的分析结果。结果，还检测出铝(Al)组分以及锶(Sr)、硅(Si)、氧(0)和氮(N)。即，确定的是， 在磷光体颗粒中铝(Al)与其它元素的晶体一起构成了晶体。通过XRD分析对实施例1中合成的复合结晶磷光体的晶体结构进行了检测。图3 示出了根据实施例1的复合结晶磷光体的XRD分析曲线。如图3所示，可以确定，复合结晶磷光体具有与Sr2SiO4晶体对应的峰和与含铝 (Al)的β-SiAlON晶体对应的峰的两种晶相。显示Sr2SiO4晶体峰的第一晶相经分析为Sr2SiO2^N1.6，显示含铝(Al)的 β -SiAlON晶体峰的第二晶相经分析为3 5.4Α1α60α6Ν7.4。因此，可以确定的是，根据实施例 1制备的复合结晶磷光体为上述两种晶相固溶形成的准正交晶体。
此外，对根据实施例1制备的复合结晶磷光体执行了阴极发光(CL)分析。结果表明根据本实施例合成的复合结晶磷光体显示红色图像并具有在618nm附近的红色光谱，如图4所示。对比示例1为了制备具有Sr2SiO4晶体且不含β -SiAlON的磷光体，以适当的比率混合除了铝 Al原料之外的与实施例1的原料相同的原料，然后对混合后的原料执行相同的工艺。即，按下面的计量称取原料Si02、Si3N4, Eu2O3和SrCO3以准备原料，然后通过使用球磨将原料与乙醇溶剂混合。SrCO3 :1. 529gSiO2 :1. 657gSi3N4 :1. 284gEu2O3 :0. 083g通过使用干燥器使原料混合物中的乙醇溶剂挥发，并将干燥过的原料混合物放入坩埚中，将填充有原料混合物的坩埚放入加热炉中，然后在气体状态的N2气氛下在1950°C 烧结8小时。烧结后的磷光体被破碎，然后对其进行后热处理工艺和酸洗工艺，以获得复合结晶磷光体。图5为对比地示出了根据本发明实施例1的复合结晶磷光体和对比示例1的复合结晶磷光体的发射光谱的曲线图。如图5所示，根据对比示例1的具有与第一晶相磷光体的氮氧化物晶体相同的氮氧化物晶体的复合结晶磷光体(即，Sr2SiO4)具有615nm至620nm的峰值波长并具有大约 80nm的FWHM，与通常的Sr2SiO4磷光体的FWHM(70nm至80nm)的差别不大，而根据实施例1 的第二晶相磷光体具有618nm的峰值波长和明显增大的大约113nm的FWHM。S卩，如图5所示，尽管诸如β -SiAlON晶体的其它的晶体被复合到根据实施例1的复合结晶磷光体，但是该复合结晶磷光体具有单个峰和增大的FWHM。当然，随着FWHM的增大，复合结晶磷光体的效率会略微降低，但是可以通过添加激发剂来提高效率。例如，可通过添加一定量的镝(Dy)与铕(Eu)来提高大约5%至10% 的转换效率，从而弥补光量的减少。在相同的条件下，将根据实施例1和对比示例1的复合结晶磷光体与红色磷光体一起用于蓝光LED芯片中，从而制造白光发射器件，并对两种复合结晶磷光体的显色指数进行了评价。使用根据对比示例1的复合结晶磷光体的白光发射器件的显色指数为72. 47， 而使用根据实施例1的复合结晶磷光体的白光发射器件的显色指数为75. 31，其比对比示例1的显色指数高大约4%。按照这种方式，可通过添加如β -SiAlON的晶相制备复合结晶磷光体来获得具有 FWHM增大的发射光谱的红色磷光体，从而可提供具有高显色指数的白光发射器 下面另外形成了实施例2和对比示例2。实施例2通过与实施例1的工艺相似的工艺制备复合结晶磷光体，从而与实施例1相比，该复合结晶磷光体具有与Sr2SiO4对应的第一晶体、与含Al的β-SiAlON晶体对应的第二晶体以及与Sr2Si5O8对应的额外的第三晶体。图6是根据本发明实施例2制备的复合结晶磷光体的XRD曲线图。如图6所示， 观察到与Sr2SiO4对应的峰、与含Al的β -SiAlON晶体对应的峰以及与额外的Sr2Si5O8晶体对应的峰。显示Sr2SiO4晶体峰的第一晶体经分析为Sr2SiOi55N1T显示含Al的β -SiAlON晶体峰的第二晶体经分析为Si5.25Ala750a75N7.M。此外，与Sr2Si5O8晶体峰对应的第三晶体经分析为Sr2Si5O1.具14。因此，确定的是，根据实施例2制备的复合结晶磷光体为上述三种晶相固溶形成的准正交晶体对比示例2制备具有两种晶相的复合结晶磷光体，使得除了与Sr2SiO4晶体相同的晶体外，不形成含Al的β -SiAlON晶体而获得Sr2Si5O8晶体。对根据前述实施例1和2及对比示例1和2获得的磷光体的FWHM和显色性进行评价，并且结果示出在下面的表1中。表权利要求
1.一种复合结晶磷光体，所述复合结晶磷光体为至少包含M元素、Al元素、硅、氧和氮的无机组合物，其中，所述无机复合物包括具有至少两种晶相的颗粒，所述至少两种晶相包括第一晶相 M2Si04_yNx 晶体和第二晶相 β -SiAlON 晶体，0 < χ < 3 且 y = 2x/3,其中，M为从由Mg、Ca、Sr和Ba组成的组中选择的至少一种元素。
2.根据权利要求1所述的磷光体，其中，当照射激发源时，所述复合结晶磷光体发射峰值波长范围为570nm至660nm的光。
3.根据权利要求2所述的磷光体，其中，所述复合结晶磷光体的发射波长光谱具有单个峰值波长。
4.根据权利要求2所述的磷光体，其中，所述激发源具有范围为300nm至480nm的峰值波长。
5.根据权利要求3所述的磷光体，其中，所述发射波长光谱的半高宽为IOOnm或更大。
6.根据权利要求1所述的磷光体，其中，所述第一晶相为Sr2Si04_xNy，0< x < 3且y = 2x/3。
7.根据权利要求1所述的磷光体，其中，第二晶相为Si6_zAlz0zN8_z，0< ζ < 1。
8.根据权利要求1所述的磷光体，其中，所述复合结晶磷光体含有60wt%至95wt%的第一晶相和5wt%至40wt%的第二晶相。
9.根据权利要求1所述的磷光体，其中，所述复合结晶磷光体还包含第三晶相 M2Si50aN8-b 晶体，其中，0 < a < 3，b = 2a/3。
10.根据权利要求1所述的磷光体，其中，所述复合结晶磷光体包含50wt%至90wt %的第一晶相、至40wt%的第二晶相以及10wt%或更少的第三晶相。
11.根据权利要求1所述的磷光体，其中，所述复合结晶磷光体还包括稀土元素中的至少一种作为激发剂。
12.根据权利要求11所述的磷光体，其中，所述稀土元素从由Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb组成的组中选择。
13.一种白光发射器件，所述白光发射器件包括LED芯片，发射激发光；红色磷光体，设置在LED芯片周围以将所述激发光的至少一部分波长转换，并包括如权利要求1至权利要求12中任意一项所述的复合结晶磷光体；至少一个发光元件，提供与所述LED芯片的光发射波长和所述红色磷光体的光发射波长不同波长的光；其中，所述至少一个发光元件为额外的LED芯片和其它类型的磷光体中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的器件，其中，所述LED芯片为发射紫外光的LED芯片。
15.根据权利要求13所述的器件，其中，所述LED芯片为具有范围为430nm至470nm的峰值波长的蓝光LED芯片，并且所述至少一个发光元件包括绿色磷光体。
16.根据权利要求15所述的器件，其中，所述红色磷光体的光发射波长峰值的范围为 600nm至660nm，所述绿色磷光体的光发射波长峰值的范围为500nm至550nm。
17.根据权利要求16所述的器件，其中，所述蓝光LED芯片具有范围为IOnm至50nm的半高宽，所述绿色磷光体具有范围为30nm至200nm的半高宽，所述红色磷光体具有范围为50nm至250nm的半高宽。
18.根据权利要求15所述的器件，其中，所述绿色磷光体包括由实验式礼~0力(4/&表示的氧氮化物磷光体、由M人0。N((2/3)a+(4/3)b_(2/3)。)表示的氧氮化物磷光体和由Si6_zAlz0zN8_z表示的β -SiAlON磷光体中的至少一个，其中，M为从由Be、Mg、Ca、Sr和Si组成的组中选择的第II族元素中的至少一种，A为从由C、Si、Ge、Sn、Ti, Zr和Hf组成的组中选择的第IV族元素中的至少一种。
19.根据权利要求15所述的器件，其中，所述至少一个发光元件还包括黄色磷光体或橘黄色磷光体。
20.根据权利要求19所述的器件，其中，所述黄色磷光体为硅酸盐基磷光体，所述橘黄色磷光体为α-SiA10N:Re磷光体。
21.根据权利要求13所述的器件，其中，所述至少一个发光元件为绿光LED芯片。
22.根据权利要求13所述的器件，其中，所述LED芯片具有第一电极和第二电极面向同一表面的结构。
23.根据权利要求13所述的器件，其中，所述LED芯片具有第一电极和第二电极面向不同的相对表面的结构。
24.根据权利要求13所述的器件，其中，所述LED芯片包括半导体堆叠体，具有第一导电半导体层和第二导电半导体层以及形成在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层，第一导电半导体层和第二导电半导体层提供彼此相对的第一主表面和第二主表面；接触孔，经有源层从第二主表面连接到第一导电半导体层的一个区域；第一电极，形成在半导体堆叠体的第二主表面上并经接触孔连接到第一导电半导体层的一个区域；第二电极，形成在第二导电半导体层上，第二导电半导体层形成在半导体堆叠体的第二主表面上。
25.根据权利要求M所述的器件，其中，所述第一电极和所述第二电极中的任意一个被从所述半导体堆叠体侧面拉出。
26.根据权利要求13所述的器件，其中，所述器件还包括具有凹进的封装主体，所述凹进内安装有LED芯片。
27.根据权利要求13所述的器件，其中，所述器件还包括用于包封所述LED芯片的树脂封装部分，其中，所述多个磷光体中的至少一个分散在所述树脂封装部分中。
28.根据权利要求13所述的器件，其中，所述多个磷光体形成包含多个不同磷光体的树脂层，所述包含多个不同磷光体的树脂层具有堆叠结构。
29.根据权利要求14所述的器件，其中，从所述白光发射器件发射的白光的显色指数为70或更高。
30.一种利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料的面光源装置。
31.一种面光源装置，所述面光源装置包括导光板；LED光源模块，设置在所述导光板的至少一侧上并将光提供到所述导光板内部，其中，所述LED光源模块包括电路板和多个白光发射器件，所述多个白光发射器件安装在所述电路板上并利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料。
32.一种利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料的显示装置。
33.一种显示装置，所述显示装置包括 图像显示面板，显示图像；背光单元，具有如权利要求30所述的面光源装置以将光提供至所述图像显示面板。
34.一种利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料的照明装置。
35.一种照明装置，所述照明装置包括 LED光源模块；漫射片，设置在所述LED光源模块的上侧并将从LED光源模块入射的光均勻地漫射， 其中，所述LED光源模块包括电路板和多个白光发射器件，所述多个白光发射器件安装在所述电路板上并利用根据权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的复合结晶磷光体作为波长转换材料。
全文摘要
本发明提供了复合结晶磷光体、发光器件、光源装置、显示和照明装置。一种复合结晶磷光体为至少包含M元素、Al元素、硅、氧和氮的无机组合物。无机组合物包括具有至少两种晶相的颗粒，所述至少两种晶相包括与M2SiO4-yNx晶体相同的第一晶相和作为β-SiAlON晶体的第二晶相。这里，M为从由镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的组中选择的至少一种元素。
文档编号F21V13/00GK102220129SQ201110086499
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月28日 优先权日2010年3月26日
发明者尹喆洙, 柳廷昊, 金渡桓, 金相炫 申请人:三星Led株式会社