具有宽色域的基于led的设备的制造方法_5

文档序号:8460864阅读:来源:国知局
;0的应用。本发明和本文所描述的具体实施例还可以应用在其中dl=0的其它 实施例中。在这样的实例中,光转换体可以特别地被配置成与LED管芯物理接触。
[0080] 要指出的是,光源107可能可替换地是被配置成提供UV光的光源。在这样的实例 中,照明单元100可以被配置成(基本上)阻止光出射窗下游/转换体下游的光源光。例如, 光转换体可以被配置成基本上将所有UV光源光转换成光转换体所包括的一个或多个发光 材料的发光。在该实施例中,(绿光)源120包括用参考标号1200指示的绿色发光材料。该 绿色发光材料1200在被激发时提供绿光21。光转换体1300还可以包括蓝色发光材料,其 被配置成在利用光源光11激发时生成蓝光。
[0081] 可替换地或附加地,蓝光源110包括具有将UV光源光至少部分地转换成蓝光的蓝 色发光材料的UV LED。
[0082] 图Ic示意性地描绘了其中光转换体1300布置在光源107的LED管芯111上的实 施例。该光源107可以是UV LED,或者如所描绘的为蓝光源110,即蓝色LED。转换体1300 在这样的实施例中包括宽带红色发光材料1311 ;由此提供第一红光源1310 (要指出,该参 考标号是指作为红光源的源)。另外,转换体1300包括窄带红色发光材料1321。这样,提供 第二红光源1320 ;该第二(红光)源1320 (即第二红光源1320)包括窄带发光材料1321,其 在被激发时提供窄带红光32。此处,转换体1300还可选地包括绿色发光材料1200,其在被 激发时提供绿光21 (并且由此还是绿光源120)。
[0083] 要指出的是,以上描述的实施例可以组合。另外,本发明还涉及可替换的布置,如 本领域技术人员将清楚的。
[0084] 图Id示意性地描绘了此处在液晶显示设备2中的照明单元100的一个应用,液晶 显示设备2包括包含一个或多个照明单元100 (此处示意性地描绘了一个照明单元)的背 光照明单元200以及可以利用背光照明单元200的(多个)照明单元100的照明设备光101 被背光照明的IXD面板300。再次,通过示例的方式,(多个)光源107是蓝光源110。在该 实施例中,描绘了多个这样的源110,其被用来激发转换体1300所包括的(多个)发光材料。 这样的LCD显示设备还可以包括一个或多个颜色滤波器,其特别地布置在背光照明单元的 下游(但是在IXD显示设备的显示器的上游)。这些滤波器可以对(背光)照明设备光101进 行滤波。为了清楚性起见,未描绘这些滤波器。
[0085] 图Ie示意性地描绘了宽带发光材料的发射光谱。FWHM线指示带的顶部与背景信 号之间的中间;参考标号CW指示在该波长处虚线左边和右边找到相等强度的波长。这被已 知为形心波长。
[0086] 示例 示例1 可以通过在室温下在基于硅树脂的聚合物中悬浮商业上可得到的ECAS (Sra8Caa2SiAl N3:Eu(0.8%))和 K2SiF6 = Mn(如 Adachi 等人在 Journal of Applied Physics 104,023512, 2008, Direct synthesis and properties of K2SiF6:Mn4+ phosphor by wet chemical etching of Si wafer中所报告的那样进行制备)来获得除其他之外的本文所描述的pc-粉 色LED所必需的红色发射磷光体层。良好混合的浆体被带铸在玻璃衬底处并且在150°C下 在空气中固化4小时。经固化的层具有大约120 μπι的厚度,磷光体的填充等级为总共20 vol. %(18 vol. % 的 K2SiF6:Mn,2 vol% 的 ECAS)。K2SiF6 = Mn 和 ECAS 粉末以及包括 18 vol% 的K2SiF6 = Mn和2 vol. %的ECAS的基于硅树脂的层的所测量的反射光谱在图2a中可见。 所测量的包括K2SiF6 = Mn和ECAS的层的发射光谱在图2b中可见。
[0087] 图2a示出K2SiF6 = Mn粉末(Rl (即反射);E1 (即发射))、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610nm并且具有所指示的形心波长CW和远 低于50nm (仅几个纳米)的窄半高全宽FWHM的至少一个发射线。
[0088] 对于以530nm为中心的附加绿色LED,可以获得位于NTSC内的大色域。
[0089] 因而,本发明在实施例中提供一种具有作为MnIV掺杂的K2SiFf^与具有 FWHM < 50nm的窄绿色发射成分组合的一个窄深红色发射成分的磷光体转换的LED,其中将 另一磷光体添加到MnIV成分,其最大化针对NTSC和sRGB定义的色域颜色空间覆盖。光源 因此可以包括: A :具有峰值发射波长> 510nm且< 540nm的直接发射绿色LED和具有两个磷光体的 pc-LED,一个磷光体是MnIV掺杂的并且第二磷光体具有在590和630nm之间的峰值发射并 且 FWHM 彡 70nm。
[0090] B :具有作为掺杂有 Eu 的 β -SiAlON 或(Sr, Ca) (1_x)Ga2S4:Eux (0· 01〈 X〈 0· 1)的 绿色磷光体、MnIV掺杂的磷光体以及具有在590和630nm之间的峰值发射并且FWHM彡70nm 的第三磷光体的三磷光体pcLED。
[0091] 用于LCD背光中的磷光体转换的红色磷光体的应用的另外示例 以下示例示出与LED背光单元的光谱组成有关的针对具有图3中所示的一组RGB颜色 滤波器的IXD显示器的屏幕前(FOS)性能,其中R指示红色滤波器、G指示绿色滤波器并且 B指示蓝色滤波器。
[0092] 首先,给出一些参考示例:典型的pcLED背光单元将蓝色发射LED与绿色发射和红 色发射磷光体组合。
[0093] 参考示例1 绿色磷光体:LuAG (Lu2.94A15012: Cea06) 红色磷光体:Eu掺杂的(Sr, CaMlSiN3 分别针对具有440, 450, 460和470nm处的峰值发射的蓝色LED,确定与sRGB和NTSC定 义色域相比的FOS色域连同背光单元的色点以及白色FOS色点和背光单元的发射光谱: 表1 :相对于sRGB和NTSC定义的FOS色域的区域以及FOS流明当量
【主权项】
1. 一种包括蓝光源(110)、绿光源(120)、第一红光源(1310)和第二红光源(1320)的照 明单元(100),所述第一红光源(1310)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,所述第二红光源(1320)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。
2. 根据权利要求1的照明单元(100),其中第一红光源(1310)被配置成提供具有有 着形心发射波长多590nm的宽带光谱光分布并且具有多70nm的半高全宽(FWHM)的红光 (31)〇
3. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中第一红光源(1310)包括选自包 含含二价铕的硫化物、含二价铕的氮化物和含二价铕的氮氧化物的组的所述第一红色发光 材料。
4. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100 ),其中第一红光源(1310 )包括选自包 含(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu和(Ba,Sr,Ca)2Si5_xAlxOxN 8_x:Eu的组的所述第一红色发光材 料,其中x=〇-4。
5. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中第二红光源(1320)被配置成提 供具有包括有着形心发射波长多610nm的一个或多个红色发射线的光谱光分布并且具有 有着彡50nm的半高全宽(FWHM)的一个或多个红色发射线的红光(32)。
6. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中第二红光源(1320)包括选自包 含掺杂有四价锰的M2AXfJ^组的所述第二红色发光材料,其中M包括选自包含Li、Na、K、Rb、 Cs、NH4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,但是至少包括F。
7. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100 ),其中第二红光源(1320 )包括包含 K2SiF6 =Mn的所述第二红色发光材料。
8. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中第二红光源(1320)包括包含光 转换体纳米颗粒材料的所述第二红色发光材料。
9. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中蓝光源(110)包括蓝色发光二 极管(LED)。
10. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中绿光源(120)包括被配置成转 换蓝光源的蓝光的至少一部分并且将所述蓝光转换成绿光的发光材料。
11. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中绿光源(120)包括包含 M3A5O12 =Ce3+的发光材料,其中M选自包含Sc、Y、Tb、Gd和Lu的组,并且其中A选自包含Al 和Ga的组。
12. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中绿光源(120)包括具有在 510-540nm的范围中的形心发射波长的LED。
13. 根据前述权利要求中任一项的照明单元(100),其中蓝光源(110)包括蓝色发光二 极管(LED),其中绿光源(120)包括具有在510-540nm的范围中的形心发射波长的LED,其中 第一红光源(1310)包括选自包含〇\%,0&,51',8&)六151队511和(8 &,51',0&)2515_/1 !£0!^8_!£:£11 的组的所述第一红色发光材料,其中X= 0-4,并且其中第二红光源(1320)包括包含 K2SiF6 =Mn的所述第二红色发光材料。
14. 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(100) 的IXD显示设备(2)。
15. -种包括(1)绿色发光材料、(2)第一红色发光材料和(3)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,所述第一红色发光材料 选自包括(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu和(Ba,Sr,Ca)2Si5_xAlxOxN 8_x:Eu的组,其中X= 0-4,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、NH4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,但是至少包括F。
【专利摘要】本发明提供一种包括蓝光源、绿光源、第一红光源和第二红光源的照明单元,所述第一红光源包括被配置成提供具有宽带光谱光分布的红光的第一红色发光材料,所述第二红光源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的第二红色发光材料。特别地,第一红色发光材料包括(Mg,Ca,Sr)AlSiN3:Eu和/或(Ba,Sr,Ca)2Si5-xAlxOxN8-x:Eu,并且第二红色发光材料包括K2SiF6:Mn。
【IPC分类】H01L33-50
【公开号】CN104781942
【申请号】CN201380057249
【发明人】V.维勒, P.J.施米德, H-H.贝奇特
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年10月22日
【公告号】EP2915197A1, WO2014068440A1
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