具有宽色域的基于led的设备的制造方法_4

文档序号:8460864阅读:来源:国知局
, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, A1N, A1P, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs和 InAlPAs中的一个或多个。
[0057] -般地,核和壳包括相同类的材料,但是本质上包括不同材料,比如ZnS壳围绕 CdSe核等。
[0058] 在可以提供相对宽色域的具体实施例中,蓝光源包括蓝色发光二极管(LED),绿 光源包括具有在510-540nm的范围中的形心发射波长的LED,第一红光源包括选自包含 (]\%,〇&,51',8&)八151%511(特别地(]\%,〇&,51^151%511)和(8&,51',〇&) 2515_,1!£0!^8_ !£511 (其中X如上文指示)的组的所述第一发光材料,并且第二红光源包括包含K2SiF 6 = Mn的所述 第二红色发光材料。
[0059] 如上文所指示的,本发明在另一方面中提供一种包括被配置为背光照明单元的根 据前述权利要求中任一项的照明单元的LCD显示设备。在又一方面中,本发明还提供一种 包括绿色发光材料、红色发光材料和第二红色发光材料的磷光体的组合,所述绿色发光材 料选自包括含二价铕的氮氧化物、含二价铕的硫代镓酸盐、含三价铈的氮化物、含三价铈的 氮氧化物和含三价铈的石榴石的组,所述红色发光材料选自包括(Mg, Ca, Sr, Ba)AlSiN3 = Eu 和(Ba,Sr,Ca)2Si5_xAlxO xN8_x:Eu (其中X如上文指示)的组,所述第二红色发光材料选自包 括掺杂有四价锰的M2AX6的组,其中M包括选自包含Li、Na、K、Rb、Cs、NH 4的组的单价阳离 子,其中A包括选自包含Si、Ti、Ge、Sn和Zr的组的四价阳离子,并且其中X包括选自包含 F、Cl、Br和I的组的单价阴离子,但是至少包含F。然而,如上文所指示的,同样还可设想到 其它组合。
[0060] 同样如上文所指示的,术语"发光材料"还可以涉及多个不同发光材料。术语发光 材料在本文中特别地涉及无机发光材料。同样地,这适用于术语"磷光体"。这些术语是本 领域技术人员所已知的。因而,如本领域技术人员将清楚的,还可以应用磷光体的组合。另 外,如本领域技术人员将清楚的,可以应用关于构成元素、激活剂浓度、颗粒大小等中的一 个或多个的对(多个)发光材料(或磷光体)的优化或者关于(多个)发光材料组合的优化以 优化光照设备。
[0061] 光源可以配置在具有(多个)反射壁(诸如涂敷有比如TiO2的反射材料)和透明窗 的(光)腔体中。在实施例中,窗是光转换层。在又一实施例中,窗包括光转换层。该层可以 布置在窗的上游或窗的下游。在又一实施例中,光转换层应用在窗的两侧。
[0062] 术语"上游"和"下游"涉及项或特征相对于来自光生成构件(此处为光源)的光的 传播的布置,其中相对于来自光生成构件的光束内的第一位置,光束中的较接近光生成构 件的第二位置是"上游",并且光束内的较远离光生成构件的第三位置是"下游"。
[0063] 发光材料被配置成转换光源光的至少一部分。换言之,人们可以说是光源辐射地 耦合到发光材料。当光源基本上包括UV光发射光源时,发光材料可以被配置成基本上转换 撞击在发光材料上的所有光源光。在光源被配置成生成蓝光的情形中,发光材料可以部分 地转换光源光。取决于配置,其余光源光的部分可以被透射通过包括发光材料的层。
[0064] 以下,指示本发明的数个应用: -办公室照明系统, -家庭应用系统, -商店照明系统, -家用照明系统, -重点照明系统, -聚光照明系统, -影院照明系统, -纤维光学应用系统, _投影系统, _自点壳显不系统, -像素化显示系统, -分段显示系统, -警告标志系统, -医用照明应用系统, -指示符标志系统,以及 -装饰照明系统, -便携式系统, -机动车应用, -温室照明系统。
[0065] 如上文所指示的,照明单元可以用作IXD显示设备中的背光照明单元。因而,在 另一方面中,本发明还提供一种包括被配置为背光照明单元的如本文所限定的照明单元的 IXD显示设备。
[0066] 术语"紫光"或"紫色发射"特别地涉及具有在大约380-440nm的范围中的波长的 光。术语"蓝光"或"蓝色发射"特别地涉及具有在大约440-490nm的范围中的波长的光(包 括一些紫色和青色色调)。术语"绿光"或"绿色发射"特别地涉及具有在大约490-560nm的 范围中的波长的光。术语"黄光"或"黄色发射"特别地涉及具有在大约540-570nm的范围 中的波长的光。术语"橙光"或"橙色发射"特别地涉及具有在大约570-600的范围中的波 长的光。术语"红光"或"红色发射"特别地涉及具有在大约600-750nm的范围中的波长的 光。术语"粉光"或"粉色发射"是指具有蓝色和红色成分的光。术语"可见"、"可见光"或 "可见发射"是指具有在大约380-750nm的范围中的波长的光。
[0067] 诸如在"基本上所有发射"或"基本上包括"中的术语"基本上"在本文中将被本 领域技术人员所理解。术语"基本上"还可以包括具有"整个"、"完整地"、"所有"等的实施 例。因而,在实施例中,修饰性的基本上也可以被移除。在适用的情况下,术语"基本上"还 可以涉及90%或更高,诸如95%或更高,特别地99%或更高,甚至更特别地99. 5%或更高,包 括100%。术语"包括"还包含其中术语"包括"意指"由……构成"的实施例。
[0068] 此外,术语第一、第二、第三等在说明书和权利要求书中用于区分类似的元件并且 未必用于描述序列性或时间性顺序。要理解的是,如此使用的术语在适当的情况下可互换, 并且本文所描述的本发明的实施例能够以除本文所描述或图示的之外的其它次序来操作。 [0069] 除其它之外,在操作期间描述本文的设备。如本领域技术人员将清楚的,本发明不 受限于操作方法或操作中的设备。
[0070] 应当指出的是,以上提到的实施例说明而非限制本发明,并且本领域技术人员将 能够设计许多可替换实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中,置于括号之间 的任何参考标记不应解释为限制权利要求。动词"包括"及其词形变化的使用不排除权利 要求中所陈述的那些之外的元件或步骤的存在。元件之前的冠词"一"或"一个"不排除多 个这样的元件的存在。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不指示这些 措施的组合不能用来获益。
[0071] 本发明还适用于包括说明书中描述和/或附图中示出的表征特征中的一个或多 个的设备。本发明还关于包括说明书中描述和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个 的方法或过程。
[0072] 在本专利中讨论的各个方面可以组合以便提供附加的优点。另外,一些特征可以 形成用于一个或多个分案申请的基础。
【附图说明】
[0073] 现在将仅通过示例的方式参照随附示意图来描述本发明的实施例,在随附示意图 中对应参考符号指示对应部分,并且其中: 图Ia-Ie示意性地描绘了本发明的一些方面;这些图未必按照比例; 图 2a :K2SiF6:Mn 粉末(R1,E1)、ECAS 粉末(R2,E2)以及包括 18 vol. % 的 K2SiF6 = Mn 和 2 vol. %的ECAS的基于硅树脂的层(R3)的反射和发射光谱。图2b示出蓝色LED (B)以及 包括18 vol. %的K2SiF6 = Mn和2 vol. %的ECAS的基于硅树脂的层的发射光谱(E4)。窄带 发光材料包括超出6IOnm并且具有所指示的形心波长CW和半高全宽FWHM的至少一个发射 线; 图3 :针对LCD显示器的RGB像素选择的透射函数; 图4a-4b :对于510nm绿色LED,在左边示出(a)色品图表(CIE色品图)并在右边示出 9b)背光单元的发射光谱; 图5a-5b :对于520nm绿色LED,在左边示出(a)色品图表(CIE色品图)并在右边示出 9b)背光单元的发射光谱; 图6a-6b :对于530nm绿色LED,在左边示出(a)色品图表(CIE色品图)并在右边示出 9b)背光单元的发射光谱;以及 图7a-7b :对于540nm绿色LED,在左边示出(a)色品图表(CIE色品图)并在右边示出 9b)背光单元的发射光谱。
【具体实施方式】
[0074] 图Ia示意性地描绘了如本文所描述的照明单元100的实施例。照明单元100包 括光源107,此处为蓝光的光源110 (即,蓝光源110 ;参考标号110是指源;进一步指示"蓝 光"指示源的性质)、(绿光)源120、包括被配置成提供具有宽带光谱光分布的红光31的第 一红色发光材料1311的第一(红光)源1310、以及包括被配置成提供具有包含一个或多个 红色发射线的光谱光分布的红光32的第二红色发光材料1321的第二(红光)源1320。
[0075] 此处,在该实施例中,蓝光源110包括蓝色LED。在该蓝光源110之上,诸如在利用 参考标号111指示的LED管芯顶部上的树脂中,可以布置光转换体1300。该光转换体1300 可以包括一个或多个发光材料。此处,光转换体1300包括第一红色发光材料1311和第二 红色发光材料1321二者。这两个发光材料是红光源,因为它们能够吸收蓝光源110的光源 光,并且转换成宽带红光31和窄带红光32。蓝光用参考标号11指示;其源用参考标号110 指示。
[0076] 通过示例的方式,在该实施例中,绿光源120被示出为LED,其被配置成生成用参 考标号21指示的绿光。这因而可以仅为LED,而没有发光材料。
[0077] 此处,照明单元包括具有光透射窗102的光腔体105。来自光源的光从该窗102逸 出,即宽带红光31、窄带红光32、绿光21和蓝光11。从光出射窗或透射窗102逸出的所有 光被指示为照明单元光101。如上文所指示的,该光包括各成分,其与一组RGB滤波器组合 生成屏幕前(FOS)宽色域。单独地利用源于来自光源的针对所有颜色滤波器的光的选择性 透射的色点来定义色域。
[0078] 与两个红色发光材料1311,1312组合的蓝光源110在本文还被指示为"pc-粉色 LED"(其因而可以提供粉光,其在该实施例中为蓝光11、宽带红光31和窄带红光32的组 合)。
[0079] 图Ib示意性地描绘了其中蓝光源110是LED的实施例(光源107包括被配置成提 供蓝光的源110)。该LED被用来向发光材料提供蓝光,该发光材料被提供为光透射窗102 的上游层或涂层。因而,在该实施例中,转换体1300布置在距LED管芯111的非零距离处。 该距离用参考标号dl指示(进一步参见下文)。转换体1300可以特别地布置在距可以例如 为发光二极管的光源110 (或(多个)其它光源)的非零距离dl处,尽管距离d也可以为零, 例如当光转换体1300应用在LED管芯上或嵌入在LED管芯上的(硅树脂)锥体中时(同样参 见图lc)。转换体1300可以可选地允许光源光11的至少一部分穿透转换体。这样,在转换 体的下游,可以发现基于光转换体1300所包括的(多个)发光材料的(多个)发光的转换体 光的组合以及光源光11。光转换体下游的光被指示为照明设备光101。距离dl可以特别 地在0. 1-lOOmm,特别地0. 5-100mm,诸如l-20mm,比如特别地l-50mm的范围中,比如用于光 源附近的应用的大约1-3以及用于更加远离的应用的5-50_。然而,要指出的是,本发明不 限于其中dl>
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