CN111788280A - 包括发射绿光的磷光体的器件 - Google Patents
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Abstract
一种包括光学耦合至磷光体材料的LED光源的器件，所述磷光体材料包括选自由(A1)‑(A70)的组合物及其组合组成的组中的发射绿光的磷光体。
Description
背景技术
当前的显示器件技术依赖于液晶显示器(LCD)，其是用于工业和住宅应用的最广泛使用的平板显示器之一。然而，下一代器件将具有低能耗、紧凑尺寸和高亮度，需要改善色域(color gamut)(NTSC比)。
用于显示器的LED背光单元(BLU)为基于蓝色LED、绿色磷光体和红色磷光体的组合。LED BLU的色域很大程度上取决于磷光体的选择。红色磷光体K2SiF6:Mn4+具有6-8nm的半峰全宽(FWHM)峰(peak with full width at half maximum)，产生与发射峰相对强度对应的高颜色再现性。绿色磷光体β-SiAlON:Eu2+具有46-52nm的半峰宽，并具有峰波长534nm，其不是纯绿色，而是淡绿黄色。因此，还需要有效吸收蓝色辐射，提供高量子效率并具有改进的显色性(color rendering)的新型发射绿光的磷光体(green emitting phosphor)。
发明内容
简言之，在一个方面中，本公开涉及一种包括光学耦合至磷光体材料的LED光源的器件，该磷光体材料包括选自由组合物(A1)-(A70)及其组合组成的组中的发射绿光的磷光体。
另一方面是一种包括该器件的照明设备。还有的另一方面是一种包括该器件的背光设备。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将会更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，其中在整个附图中，相同的字符表示相同的部件，其中：
图1是根据本公开的一个实施方式的器件的示意图；
图2是根据本公开的一个实施方式的照明设备的示意性剖视图；
图3是根据本公开的另一实施方式的照明设备的示意性剖视图；
图4是根据本公开还有的另一实施方式的照明设备的示意性剖视图；和
图5是根据本公开的一个实施方式的背光设备的示意性立体图。
具体实施方式
在下面的说明书和权利要求书中，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外明确指出。正如本文所用，术语“或”并非不意在排他，除非上下文另外明确指出，是指存在所引用的组件中的至少之一，并且包括其中可以存在所引用的组件的组合的情况。
正如本文在整个说明书和权利要求书中所用，近似语言可以用于修饰可以容许变化而不会导致与之相关的基本功能发生变化的任何定量表示。因此，由诸如“约”和“基本上”之类的术语修饰的值不限于所指定的精确值，在某些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度。
根据本公开的器件包括与磷光体材料光学耦合的LED光源，该磷光体材料包括选自由组合物(A1)-(A70)及其组合组成的组中的发射绿光的磷光体。这些组合物(A1)-(A70)中的大多数是可发出绿光的矿物，被称为发射绿光的磷光体(green-emitting phosphor)。在一些实施方式中，一种或多种组合物(A1)-(A70)进行水合。所述一种或多种组合物(A1)-(A70)可以在一定水合度内变化。
组(A1)-(A15)的组合物表示成式，并且每个式表示可以是发射绿光的磷光体的各种可能矿物。式可以包括相应式的发射绿光的磷光体或可能发射绿光的磷光体的组合。式(A25)、(A60)、(A64)和(A66)中的方括号表示在磷光体中存在至少一种元素，并且可以存在其两种或更多种的任何组合。例如，式[K，Ba，Ca]2(UO2)2Si5O13-H2O包括K、Ba、Ca中的至少之一或K、Ba或Ca中的两个或更多个的任意组合。此外，某些组合物如(A70)在组合物中的冒号“：”之后显示“U”。该表述表明该组合物掺杂有U(铀)，并且可以称为U掺杂磷光体。
在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A1)的组合物组成的组中。式(A1)的发射绿光的磷光体的实例包括
Na2(UO2)2(AsO4)2-5H2O，K2(UO2)2(AsO4)2-6H2O，Ba(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，Co(UO2)2(AsO4)2-8H2O，Cu(UO2)2(AsO4)2-8H2O，Cu(UO2)2(AsO4)2-12H2O，Zn(UO2)2(AsO4)2-10H2O，Mg(UO2)2(AsO4)2-(4-8)H2O，Mg(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，Ca(UO2)2(AsO4)2-8H2O，Ca(UO2)2(AsO4)2-10H2O，Ba(UO2)2(AsO4)2-8H2O，Ba(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，(NH4，H3O)2(UO2)2(AsO4，PO4)2-6H2O，(NH4)2(UO2)2(PO4)2-6H2O，(H3O)2(UO2)2(PO4)2-6H2O，Na2(UO2)2(PO4)2-(6-8)H2O，Na2(UO2)2(PO4)2-(10-16)H2O，K2(UO2)2(PO4)2-6H2O，Fe(UO2)2(PO4)2-8H2O，Mg(UO2)2(PO4)2-8H2O，Mg(UO2)2(PO4)2-10H2O，Ca(UO2)2(PO4)2-(2-6)H2O，Ca(UO2)2(PO4)2-11H2O，Ba(UO2)2(PO4)2-6H2O，Ba(UO2)2(PO4)2-8H2O，Ba(UO2)2(PO4)2-12H2O，Pb(UO2)2(PO4)2-4H2O，Na2(UO2)2(VO4)2-6H2O，K2(UO2)2(VO4)2-(1-3)H2O，Ca(UO2)2(VO4)2-3H2O，
或其组合。
在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A2)的组合物组成的组中。式(A2)的发射绿光的磷光体的实例包括K(UO2)(SO4)(OH)-H2O、Na(UO2)(SO4)(OH)-2H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A3)的组合物组成的组中。式(A3)的发射绿光的磷光体的实例包括K4(UO2)(CO3)3、Na4(UO2)(CO3)3、Na2Ca(UO2)(CO3)3-6H2O、Mg2(UO2)(CO3)3-18H2O、CaMg(UO2)(CO3)3-12H2O、Ca2(UO2)(CO3)3-11H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A4)的组合物组成的组中。式(A4)的发射绿光的磷光体的实例包括Ca(UO2)4(AsO4)2(OH)4-6H2O、Pb(UO2)4(PO4)2(OH)4-7H2O或其组合。
在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A5)的组合物组成的组。式(A5)的发射绿光的磷光体的实例包括K2(UO2)6O4(OH)6-7H2O、Ca(UO2)6O4(OH)6-8H2O、Ba(UO2)6O4(OH)6-8H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A6)的组合物组成的组中。式(A6)的发射绿光的磷光体的实例包括(NH4)2(UO2)(SO4)2-2H2O、Na2(UO2)(SO4)2-3H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A7)的组合物组成的组。式(A7)的发射绿光的磷光体的实例包括Al(UO2)2(AsO4)2(F,OH)-6.5H2O、Al(UO2)2(VO4)2(OH)-8H2O、Al(UO2)2(VO4)2(OH)-11H2O、Al(UO2)2(PO4)2(OH)-8H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A8)的组合物组成的组中。式(A8)的发射绿光的磷光体的实例包括Co2(UO2)6(SO4)3(OH)10-16H2O、Ni2(UO2)6(SO4)3(OH)10-16H2O、Na4(UO2)6(SO4)3(OH)10-4H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A9)的组合物组成的组中。式(A9)的发射绿光的磷光体的实例包括Pb2(UO2)3O2(PO4)2-5H2O、Ca2(UO2)3O2(PO4)2-7H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A10)的组合物组成的组中。式(A10)的发射绿光的磷光体的实例包括Ba(UO2)3(SeO3)2O2-3H2O、Na(H3O)(UO2)3(SeO3)2O2-4H2O或其组合。在一些实施方式中，该发射绿光的磷光体选自由式(A70)的组合物组成的组中。在一些实施方式中，在式(A70)中，A为Na、K或其组合，而M为Si、Ti或其组合。在一些实施方式中，式(A70)的磷光体是K2SiF6:U6+。
式(A11)的发射绿光的磷光体的实例包括UO3-0.75H2O、UO3-H2O、UO3-2H2O或其组合。式(A12)的发射绿光的磷光体的实例包括UO4-2H2O、UO4-4H2O或其组合。式(A13)的发射绿光的磷光体的实例包括UO2CO3、UO2CO3-H2O、(UO2)(CO3)-2H2O或其组合。式(A14)的发射绿光的磷光体的实例包括U(UO2)3(PO4)2(OH)6-2H2O、U(UO2)3(PO4)2(OH)6-4H2O或其组合。式(A15)的发射绿光的磷光体的实例包括Ca(UO2)(CO3)2-3H2O、Ca(UO2)(CO3)2-5H2O或其组合。
其他实例包括，但不限于，
HAI(UO2)4(AsO4)4-40H2O，H0.5Al0.5(UO2)2(PO4)2-8H2O，Cu(UO2)2(SO4)2(OH)2-8H2O，K2Ca3[(UO2)(CO3)3]2-7H2O，Na7(UO2)(SO4)4(SO3OH)-3H2O，Ca2Ba4[(UO2)3O2(PO4)2]3-16H2O，NaAl(UO2)2(SO4)4-18H2O，Na2Mg(UO2)2(SO4)4-18H2O，Na7(UO2)(SO4)4Cl-2H2O，(K，Na)(UO2)(SiO3OH)-1.5H2O，Ca(UO2)2[SiO3(OH)]2-5H2O，Ca(UO2)3(MoO4)3(OH)2-11H2O，Al2(UO2)(PO4)2(OH)2-8H2O，Al3(UO2)(PO4)3(OH)2-13H2O，Al(UO2)3(PO4)2(OH)3-5.5H2O，Al2(UO2)3(PO4)2(OH)6-10H2O，Ca(UO2)4(SO4)2(OH)6-6H2O，K(UO2)2(SO4)(OH)3-H2O，H2Pb3(UO2)6O4(PO4)4-12H2O，Na4(UO2)(SO4)3-3H2O，Ca(UO2)3(CO3)2O2-6H2O，Ca[(UO2)2Si5O12(OH)2]-3H2O，(UO2)3(SeO3)2(OH)2-5H2O，(U)2(UO2)4O6(OH)4-9H2O，(UO2)8(SO4)(OH)14-3H2O，(UO2)6(SO4)(OH)10-5H2O，Y2U4(CO3)3O12-14.5H2O，Mg(UO2)2(SO4)O2-3.5H2O，Pb[(UO2)3O3(OH)2]-3H2O，Pb1.5[(UO2)10)O6(OH)11]-11H2O，Na5(UO2)(SO4)3(SO3OH)-H2O，Ca(UO2)2Si6O15-5H2O，PbU7O22-12H2O，Ca2Cu(UO2)(CO3)4-6H2O，(H3O)3KCa(UO2)7O4(PO4)4-8H2O，(H3O)4Ca2(UO2)2(PO4)4-5H2O，Ca3Mg3(UO2)2(CO3)6(OH)4-8H2O；，HAI(UO2)PO4(OH)3-4H2O，[(UO2)8O2(OH)12]-12H2O，NaCa3(UO2)(SO4)(CO3)3F-10H2O，Ca(UO2)6(CO3)5(OH)4-6H2O，(UO2)2(SO4)2-5H2O，(H3O)2Mg(UO2)2(SiO4)2-4H2O，(UO2)2SiO4-2H2O，(Na，K)(UO2)SiO3(OH)-1.5H2O，(H3O)(UO2)(AsO4)-3H2O；，(UO2)6(SO4)O2(OH)6-14H2O，Al0.5-1(UO2)4(PO4)4-(20-21)H2O(F＜1)，(Mg，Ca)4(UO2)4(Si2O5)5.5(OH)5-13H2O，Cu(UO2)(OH)4，(K，Ba，Ca)2(UO2)2Si5O13-H2O，K2Ca(UO2)7(PO4)4(OH)6-6H2O，Zn2(UO2)6(SO4)3(OH)10-16H2O，CaZn11(UO2)(CO3)3(OH)2O-4H2O
或其组合。
本文公开的发射绿光的磷光体可以吸收近-UV或蓝光区域(波长范围处于约400-470nm之间)中的辐射，并在狭窄的区域内发射，而发射峰集中于约510-约540nm，特别是约520-约530nm的波长范围内。在一些实施方式中，这些磷光体可以用于磷光体共混物中而产生白光。这些发射窄绿光的磷光体尤其可以用于显示应用。
在一些实施方式中，活化剂离子可以存在于发射绿光的磷光体中，例如，Mn2+，Mn4 +，Ce3+，Sn2+，Bi3+，Sb3+，Cr3+，Tb3+，Pr3+，Eu3+，Ti4+，In+，Tl+，Dy3+和Pb2+。
本公开的器件可以用作用一般照明和显示应用的照明和背光设备。实例包括彩灯(chromatic lamp)、等离子屏幕、氙气激发灯、UV激发标记系统、汽车前照灯、家庭和剧院投影仪、激光泵浦器件(laser pumped device)、点传感器、液晶显示器(LCD)背光单元、电视、计算机显示器、手机、智能手机、具有包括本文所述的LED源的显示器的平板电脑和其他手持设备。这些应用的列表仅是示例性的而非穷举。
图1显示了根据本公开的一个实施方式的器件10。器件10包括LED光源12和包括如上所述的本公开中的发射绿光的磷光体的磷光体材料14。LED光源12可以包括UV或发射蓝光的LED。在一些实施方式中，LED光源12产生约440-约460nm波长范围内的蓝光。在器件10中，包括如本文所述的发射绿光的磷光体的磷光体材料14光学耦合于LED光源12。光学耦合(Optically coupled)是指来自LED光源12的辐射能够激发磷光体材料14，而磷光体材料14能够响应于所述辐射的激发而发光。磷光体材料14可以设置于LED光源12的部分上或远离LED光源12一定距离而定位。
LED光源可以是无机LED光源或有机LED光源。正如本文所用，所述术语“LED光源”旨在涵盖所有LED光源如半导体激光二极管(LD)、无机发光二极管、有机发光二极管(OLED)或LED和LD的混合体。此外，应该理解的是，除非另外指出，否则LED光源可以由另一辐射源代替、补充或增强，并且对半导体、半导体LED或LED芯片的任何引用仅代表任何适当的辐射源，包括但不限于，LD和OLED。
在一些实施方式中，该磷光体材料14另外包括式I的发射红光的磷光体：A2[MF6]:Mn4+，其中A为Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；M为Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合。式I的发射红光的磷光体与LED光源12光学耦合。在US 7,497,973和US 8,906,724以及受让于通用电气公司(General Electric Company)的相关专利中都描述了式I的磷光体。
式I的发射红光的磷光体的实例包括
K2[SiF6]：Mn4+，K2[TiF6]：Mn4+，K2[SnF6]：Mn4+，Cs2[TiF6]：Mn4+，Rb2[TiF6]：Mn4+，Cs2[SiF6]：Mn4+，Rb2[SiF6]：Mn4+，Na2[TiF6]：Mn4+，Na2[ZrF6]：Mn4+，K3[ZrF7]：Mn4+，K3[BiF7]：Mn4+，K3[YF7]：Mn4+，K3[LaF7]：Mn4+，K3[CdF7]：Mn4+，K3[NbF7]：Mn4+或K3[TaF7]：Mn4+.
在某些实施方式中，式I的磷光体为K2SiF6：Mn4+。
磷光体材料14可以以任何形式如粉末、玻璃、复合物，例如，磷光体-聚合物复合物或磷光体-玻璃复合物存在。此外，该磷光体材料14可以用作层、薄板、条带、分散颗粒或其组合。在一些实施方式中，该磷光体材料14包括玻璃形式的发射绿光的磷光体。在一些这些实施方式中，器件10可以包括磷光体轮形式的磷光体材料14(图中未显示)。该磷光体轮(phosphor wheel)可以包括玻璃形式的发射绿光的磷光体。在先前提交的专利申请序列号PCT/US17/31654中描述了磷光体轮和相关器件。
在一些实施方式中，器件10可以是用于显示应用的背光单元。在这些实施方式中，包括发射绿光的磷光体的磷光体材料14可以以安装或布置于LED光源12的表面上的薄板或条带的形式存在。背光单元和相关器件描述于先前提交的专利申请序列号No.15/370762中。
图2图示说明了根据一些实施方式的照明设备或灯100。照明设备100包括LED芯片22和电附接至LED芯片22的引线24。引线(lead)24可以包括由较粗引线框架26支撑的细线，或引线24可以包括自支撑电极，而引线框架可以省略。引线24向LED芯片22提供电流，并因此使其发射辐射。
LED芯片22可以封装于外壳28内。外壳28可以由，例如，玻璃或塑料形成。LED芯片22可以用封装材料32封装。封装材料32可以是低温玻璃，或是本领域已知的聚合物或树脂，例如，环氧、硅酮、环氧-硅酮、丙烯酸酯或其组合。在一个替代实施方式中，照明设备100可以仅包括没有外壳28的封装材料32。外壳28和封装材料32都应当是透明的，以允许光透射通过那些元件。
继续参考图2，包括如本文所述的发射绿光的磷光体的磷光体材料层30设置于LED芯片22的表面21上。通过任何合适的方法，例如，使用通过混合硅酮和磷光体材料制备的浆料，可以设置层30。在一种这样的方法中，将其中磷光体材料的颗粒无规悬浮的硅酮浆料放置于LED芯片22周围。该方法仅是层30和LED芯片22的可能位置的示例。正如图示说明，例如，通过在LED芯片22上涂覆并干燥浆料，可以设置层30，例如，涂覆于LED芯片22的表面21之上或直接于LED芯片22的表面21上。表面21是LED芯片22的发光表面。LED芯片22发射的光与层30的磷光体材料发射的光混合而产生所需的发射。
在一些其他实施方式中，正如本文所述的包括发射绿光的磷光体的磷光体材料散布于封装材料32内，而不是如图2所示直接设置于LED芯片22上。图3图示说明了照明设备300，其包括散布于一部分封装材料32内的磷光体材料的颗粒34。磷光体材料的颗粒可以散布于封装材料32的整个体积中。LED芯片22发射的蓝光与由磷光体材料的颗粒34发出的光混合，并且所混合的光从照明设备200射出。
在一些其他实施方式中，包括发射绿光的磷光体的磷光体材料层36涂覆于外壳28的表面上，如图4所示，而不是形成于LED芯片22(图2)上。正如所示，层36涂覆于外壳28的内表面29上，但是如果需要，层36可以涂覆于外壳28的外表面上。层36可以涂覆于外壳28的整个表面上或仅涂覆于外壳28的内表面29的顶部分上。LED芯片22发射的UV/蓝光与层36发射的光进行混合，而所混合的光再发射出去。当然，磷光体材料可以位于任何两个或所有三个位置(如图2-图4所示)或位于任何其他合适的位置，如与外壳28分开或整合至LED芯片22中。
在以上任何或所有配置中，分别显示于图2、图3或图4中的照明设备100、200或300也可以包括许多散射颗粒(未显示)，其包埋于封装材料32中。该散射颗粒可以包括，例如，氧化铝、氧化硅、氧化锆或氧化钛。该散射粒子优选以可忽略的吸收量有效地散射LED芯片22发射的定向光(directional light)。
一些实施方式涉及如图5所示的背光设备50。背光设备50包括用于背光或显示应用的表面安装器件(SMD)型发光二极管。该SMD是“侧向发射型”，并且在导光构件54的突出部分上具有发光窗口52。SMD封装(SMD package)可以包括如上定义的LED芯片以及包括如本文所述的发射绿光的磷光体的磷光体材料。在一些实施方式中，SMD封装可以包括如上文所定义的LED芯片，以及包括如本文所述的发射绿光的磷光体和式I的发射红光的Mn4+掺杂磷光体的磷光体材料。
除了发射绿光的磷光体和可选的式I的发射红光的Mn4+掺杂光磷光体之外，该磷光体材料还可以包括一种或多种其他发光材料。在该磷光体材料中可以使用诸如蓝色、黄色、红色、橙色或其他颜色磷光体的其他发光材料，以定制所得光的白色并产生特定光谱功率分布。
用于磷光体材料的合适其它磷光体包括，但不限于：
((Sr1-z(Ca，Ba，Mg，Zn)z)1-(x+w)(Li，Na，K，Rb)wCex)3(Al1-ySiy)O4+y+3(x-w)F1-y-3(x-w)，0＜x≤0.10，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，0≤w≤x；(Ca，Ce)3Sc2Si3O12(CaSiG)；(Sr，Ca，Ba)3Al1- xSixO4+xF1-x：Ce3+(SASOF))；(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3(Cl，F，Br，OH)：Eu2+，Mn2+；(Ba，Sr，Ca)BPO5：Eu2+，Mn2+；
(Sr，Ca)10(PO4)6＊vB2O3：Eu2+(其中0＜v≤1)；Sr2Si3O8＊2SrCl2：Eu2+；
(Ca，Sr，Ba)3MgSi2O6：Eu2+，Mn2+；BaAl8O13：Eu2+；2SrO＊0.84P2O5＊0.16B2O3：Eu2+；
(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17：Eu2+，Mn2+；(Ba，Sr，Ca)Al2O4：Eu2+；(Y，Gd，Lu，Sc，La)BO3：Ce3 +，Tb3+；
ZnS：Cu+，Cl-；ZnS：Cu+，Al3+；ZnS：Ag+，Cl-；ZnS：Ag+，Al3+；(Ba，Sr，Ca)2Si1-nO4-2n：Eu2+(其中0≤n≤0.2)；(Ba，Sr，Ca)2(Mg，Zn)Si2O7：Eu2+；(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga，In)2S4：Eu2+；
(Y，Gd，Tb，La，Sm，Pr，Lu)3(Al，Ga)5-aO12-3/2a：Ce3+(其中0≤a≤0.5)；
(Ca，Sr)8(Mg，Zn)(SiO4)4Cl2：Eu2+，Mn2+；Na2Gd2B2O7：Ce3+，Tb3+；
(Sr，Ca，Ba，Mg，Zn)2P2O7：Eu2+，Mn2+；(Gd，Y，Lu，La)2O3：Eu3+，Bi3+；(Gd，Y，Lu，La)2O2S：Eu3+，Bi3+；
(Gd，Y，Lu，La)VO4：Eu3+，Bi3+；(Ca，Sr)S：Eu2+，Ce3+；SrY2S4：EU2+；CaLa2S4：Ce3+；
(Ba，Sr，Ca)MgP2O7：Eu2+，Mn2+；(Y，Lu)2WO6：Eu3+，Mo6+；(Ba，Sr，Ca)bSigNm：Eu2+(其中2b+4g＝3m)；Ca3(SiO4)Cl2：Eu2+；(Lu，Sc，Y，Tb)2-u-vCevCa1+uLiwMg2-wPw(Si，Ge)3-wO12-u/2(其中-0.5≤u≤1，0＜v≤0.1，和0≤w≤0.2)；(Y，Lu，Gd)2-m(Y，Lu，Gd)CamSi4N6+mC1-m：Ce3+，(其中0≤m≤0.5)；(Lu，Ca，Li，Mg，Y)，α-SiAlON掺杂Eu2+和/或Ce3+；Sr(LiAl3N4)：Eu2+，(Ca，Sr，Ba)SiO2N2：Eu2+，Ce3+；β-SiAlON：Eu2+，3.5MgO＊0.5MgF2＊GeO2：Mn4+；Ca1-c-fCecEufAl1+cSi1- cN3，(其中0≤c≤0.2，0≤f≤0.2)；Ca1-h-rCehEurAl1-h(Mg，Zn)hSiN3，(其中0≤h≤0.2，0≤r≤0.2)；Ca1-2s-tCes(Li，Na)sEutAlSiN3，(其中0≤s≤0.2，0≤t≤0.2，s+t＞0)；(Sr，Ca)AlSiN3：Eu2+，Ce3+，和Li2CaSiO4：Eu2+.
磷光体材料中的每种单独的磷光体的比率可以根据所需的光输出的特性而变化。各种磷光体材料中单独的磷光体的相对比率可以进行调节使得当其发射共混并用于器件，例如，照明设备中时，在CIE色图上会产生具有预定x和y值的可见光。
适用于磷光体材料的其他附加发光材料可以包括电致发光聚合物如聚芴，优选聚(9，9-二辛基芴)及其共聚物，如聚(9，9′-二辛基芴-共-双-N，N′-(4-丁基苯基)二苯胺)(F8-TFB)；聚(乙烯基咔唑)和聚亚苯基亚乙烯基及其衍生物。另外，该发光层可以包括蓝色、黄色、橙色、绿色或红色磷光染料或金属络合物、量子点材料或其组合。适用作磷光染料的材料包括，但不限于，三(1-苯基异喹啉)铱(III)(红色染料)、三(2-苯基吡啶)铱(绿色染料)和铱(III)双(2-(4,6-二氟苯基)吡啶基-N,C2)(蓝色染料)。ADS(American DyesSource，Inc.)的市售荧光和磷光金属络合物也可以使用。ADS绿色染料包括ADS060GE、ADS061GE、ADS063GE和ADS066GE、ADS078GE和ADS090GE。ADS蓝色染料包括ADS064BE、ADS065BE和ADS070BE。ADS红色染料包括ADS067RE、ADS068RE、ADS069RE、ADS075RE、ADS076RE、ADS067RE和ADS077RE。示例性量子点材料则基于CdSe、ZnS或InP，包括但不限于，核/壳发光纳米晶体如CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。量子点材料的其他实例包括钙钛矿量子点如CsPbX3，其中X为Cl、Br、I或其组合。
通过使用本公开中描述的实施方式，特别是本文中描述的磷光体材料，能够提供产生用于显示应用的白光的器件，例如，具有高色域和高亮度(luminosity)的LCD背光单元。可替代地，通过使用本公开中描述的实施方式，特别是本文中描述的磷光体材料，能够提供产生用于普通照明的白光的器件，这种白光具有高亮度和高CRI值，适用于感兴趣的色温的较宽范围(2500-10000K)。
尽管本文仅举例说明和描述了本公开的某些特征，但本领域技术人员将会想到许多修改和改变。因此，应该理解的是，所附权利要求书旨在涵盖落入本公开的真实精神之内的所有此类修改和改变。
Claims (19)
1.一种包括与磷光体材料光学耦合的LED光源的器件，所述磷光体材料包括选自由以下各项组成的组中的发射绿光的磷光体：
(A1).(A2+ yM1+ 2-2y)(UO2)2(ZO4)2-xH2O，其中M是NH4、H3O、Na、K或其组合；A为Fe、Co、Cu、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、Pb或其组合；Z为As、P、V或其组合；0≤y≤1并且0≤x≤16；
(A2).M1+(UO2)(SO4)(OH,F)-xH2O，其中M是K、Na或其组合；和0≤x≤2；
(A3).(A2+ 2yM1+ 4-4y)(UO2)(CO3)3-xH2O，其中M是Na、K或其组合；A为Mg、Ca或其组合；0≤y≤1并且0≤x≤18；
(A4).(A2+)(UO2)4(ZO4)2(OH,F)4-xH2O，其中A是Ca、Pb或其组合；Z为As、P或其组合；并且0≤x≤7；
(A5).(A2+ yM1+ 2-2y)(UO2)6O4(OH,F)6-xH2O，其中A是Ca、Ba或其组合；M是K；0≤y≤1；并且0≤x≤8；
(A6).(M1+)2(UO2)(SO4)2-xH2O，其中M是NH4、Na或其组合；并且0≤x≤3；
(A7).Al(UO2)2(ZO4)2(OH,F)-xH2O，其中Z是As、V、P或其组合；并且0≤x≤11；
(A8).(L2+ 2yM1+ 4-4y)(UO2)6(SO4)3(OH,F)10-xH2O，其中L是Co、Ni或其组合；M是钠；0≤y≤1并且0≤x≤16；
(A9).(A2+)2(UO2)3O2(PO4)2-xH2O，其中A是Ca、Pb或其组合；并且0≤x≤7；
(A10).(A2+ yM1+ 2-2y)(UO2)3(SeO3)2O2-xH2O，其中M是Ba、Na或其组合；A是H3O；0≤x≤4并且0≤y≤1；
(A11).UO3-xH2O其中0≤x≤2；
(A12).UO4-xH2O其中0≤x≤2；
(A13).UO2CO3-xH2O，其中0≤x≤2；
(A14).U(UO2)3(PO4)2(OH，F)6-xH2O其中0≤x≤4；
(A15).Ca(UO2)(CO3)2-xH2O其中0≤x≤5；
(A16).HAI(UO2)4(AsO4)4-xH2O其中0≤x≤40；
(A17).H0.5Al0.5(UO2)2(PO4)2-xH2O其中0≤x≤8；
(A18).Cu(UO2)2(SO4)2(OH，F)2-xH2O其中0≤x≤8；
(A19).K2Ca3[(UO2)(CO3)3]2-xH2O其中0≤x≤7；
(A20).Na7(UO2)(SO4)4(SO3OH)-xH2O其中0≤x≤3；
(A21).Ca2Ba4[(UO2)3O2(PO4)2]3-xH2O其中0≤x≤16；
(A22).NaAl(UO2)2(SO4)4-xH2O其中0≤x≤18；
(A23).Na2Mg(UO2)2(SO4)4-xH2O其中0≤x≤18；
(A24).Na7(UO2)(SO4)4Cl-xH2O其中0≤x≤2；
(A25).(K，Na)(UO2)(SiO3OH)-xH2O其中0≤x≤1.5；
(A26).Ca(UO2)2[SiO3(OH，F)]2-xH2O其中0≤x≤5；
(A27).Ca(UO2)3(MoO4)3(OH，F)2-xH2O其中0≤x≤11；
(A28).Al2(UO2)(PO4)2(OH，F)2-xH2O其中0≤x≤8；
(A29).Al3(UO2)(PO4)3(OH，F)2-xH2O其中0≤x≤13；
(A30).AI(UO2)3(PO4)2(OH，F)3-xH2O其中0≤x≤5.5；
(A31).Al2(UO2)3(PO4)2(OH，F)6-xH2O其中0≤x≤10；
(A32).Ca(UO2)4(SO4)2(OH，F)6-xH2O其中0≤x≤6；
(A33).K(UO2)2(SO4)(OH，F)3-xH2O其中0≤x≤1；
(A34).H2Pb3(UO2)6O4(PO4)4-xH2O其中0≤x≤12；
(A35).Na4(UO2)(SO4)3-xH2O其中0≤x≤3；
(A36).Ca(UO2)3(CO3)2O2-xH2O其中0≤x≤6；
(A37).Ca[(UO2)2Si5O12(OH，F)2]-xH2O其中0≤x≤3；
(A38).(UO2)3(SeO3)2(OH，F)2-xH2O其中0≤x≤5；
(A39).(U)2(UO2)4O6(OH，F)4-xH2O其中0≤x≤9；
(A40).(UO2)8(SO4)(OH，F)14-xH2O其中0≤x≤13；
(A41).(UO2)6(SO4)(OH，F)10-xH2O其中0≤x≤5；
(A42).Y2U4(CO3)3O12-xH2O其中0≤x≤14.5；
(A43).Mg(UO2)2(SO4)O2-xH2O其中0≤x≤3.5；
(A44).Pb[(UO2)3O3(OH，F)2]-xH2O其中0≤x≤3；
(A45).Pb1.5[(UO2)10)O6(OH，F)11]-xH2O其中0≤x≤11；
(A46).Na5(UO2)(SO4)3(SO3OH)-xH2O其中0≤x≤1；
(A47).Ca(UO2)2Si6O15-xH2O其中0≤x≤5；
(A48).PbU7O22-xH2O其中0≤x≤12；
(A49).Ca2Cu(UO2)(CO3)4-xH2O其中0≤x≤6；
(A50).(H3O)3KCa(UO2)7O4(PO4)4-xH2O其中0≤x≤8；
(A51).(H3O)4Ca2(UO2)2(PO4)4-xH2O其中0≤x≤5；
(A52).Ca3Mg3(UO2)2(CO3)6(OH，F)4-xH2O其中0≤x≤18；
(A53).HAI(UO2)PO4(OH，F)3-xH2O其中0≤x≤4；
(A54).[(UO2)8O2(OH，F)12]-xH2O其中0≤x≤12；
(A55).NaCa3(UO2)(SO4)(CO3)3F-xH2O其中0≤x≤10；
(A56).Ca(UO2)6(CO3)5(OH，F)4-xH2O其中0≤x≤6；
(A57).(UO2)2(SO4)2-xH2O其中0≤x≤5；
(A58).(H3O)2Mg(UO2)2(SiO4)2-xH2O其中0≤x≤4；
(A59).(UO2)2SiO4-xH2O共中0≤x≤2；
(A60).(Na，K)(UO2)SiO3(OH，F)-xH2O其中0≤x≤1.5；
(A61).(H3O)(UO2)(AsO4)-xH2O其中0≤x≤3；
(A62).(UO2)6(SO4)O2(OH，F)6-xH2O其中0≤x≤14；
(A63).Al1-0.5(UO2)(PO4)2-xH2O(F≤1)其中0≤x≤21；
(A64).(Mg，Ca)4(UO2)4(Si2O5)5.5(OH，F)5-xH2O其中0≤x≤13；
(A65).Cu(UO2)(OH，F)4；
(A66).(K，Ba，Ca)2(UO2)2Si5O13-xH2O其中0≤x≤1；
(A67).K2Ca(UO2)7(PO4)4(OH，F)6-xH2O其中0≤x≤6；
(A68).Zn2(UO2)6(SO4)3(OH，F)10-xH2O其中0≤x≤16；
(A69).CaZn11(UO2)(CO3)3(OH，F)20-xH2O其中0≤x≤4；
(A70)AxMFy：U6+，
其中A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；x是[MFy]离子的电荷的绝对值；y是5、6或7；及其组合。
2.根据权利要求1所述的器件，其中组(A1)的发射绿光的磷光体包括：
Na2(UO2)2(AsO4)2-5H2O，
K2(UO2)2(AsO4)2-6H2O，
Ba(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，
Co(UO2)2(AsO4)2-8H2O，
Cu(UO2)2(AsO4)2-8H2O，
Cu(UO2)2(AsO4)2-12H2O，
Zn(UO2)2(AsO4)2-10H2O，
Mg(UO2)2(AsO4)2-(4-8)H2O，
Mg(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，
Ca(UO2)2(AsO4)2-8H2O，
Ca(UO2)2(AsO4)2-10H2O，
Ba(UO2)2(AsO4)2-8H2O，
Ba(UO2)2(AsO4)2-(10-12)H2O，
(NH4，H3O)2(UO2)2(AsO4，PO4)2-6H2O，
(NH4)2(UO2)2(PO4)2-6H2O，
(H3O)2(UO2)2(PO4)2-6H2O，
Na2(UO2)2(PO4)2-(6-8)H2O，
Na2(UO2)2(PO4)2-(10-16)H2O，
K2(UO2)2(PO4)2-6H2O，
Fe(UO2)2(PO4)2-8H2O，
Mg(UO2)2(PO4)2-8H2O，
Mg(UO2)2(PO4)2-10H2O，
Ca(UO2)2(PO4)2-(2-6)H2O，
Ca(UO2)2(PO4)2-11H2O，
Ba(UO2)2(PO4)2-6H2O，
Ba(UO2)2(PO4)2-8H2O，
Ba(UO2)2(PO4)2-12H2O，
Pb(UO2)2(PO4)2-4H2O，
Na2(UO2)2(VO4)2-6H2O，
K2(UO2)2(VO4)2-(1-3)H2O，
Ca(UO2)2(VO4)2-3H2O，
Ca(UO2)2(VO4)2-(5-8)H2O，
或其组合。
3.根据权利要求1所述的器件，其中组(A2)的发射绿光的磷光体包括：
K(UO2)(SO4)(OH)-H2O，
Na(UO2)(SO4)(OH)-2H2O，或其组合。
4.根据权利要求1所述的器件，其中组(A3)的发射绿光的磷光体包括：
K4(UO2)(CO3)3，
Na4(UO2)(CO3)3，
Na2Ca(UO2)(CO3)3-6H2O，
Mg2(UO2)(CO3)3-18H2O，
CaMg(UO2)(CO3)3-12H2O，
Ca2(UO2)(CO3)3-11H2O，或其组合。
5.根据权利要求1所述的器件，其中组(A4)的发射绿光的磷光体包括：
Ca(UO2)4(AsO4)2(OH)4-6H2O，
Pb(UO2)4(PO4)2(OH)4-7H2O，或其组合。
6.根据权利要求1所述的器件，其中组(A5)的发射绿光的磷光体包括：
K2(UO2)6O4(OH)6-7H2O，
Ca(UO2)6O4(OH)6-8H2O，
Ba(UO2)6O4(OH)6-8H2O，或其组合。
7.根据权利要求1所述的器件，其中组(A6)的发射绿光的磷光体包括：
(NH4)2(UO2)(SO4)2-2H2O，
Na2(UO2)(SO4)2-3H2O，或其组合。
8.根据权利要求1所述的器件，其中组(A7)的发射绿光的磷光体包括：
Al(UO2)2(AsO4)2(F,OH)-6.5H2O，
Al(UO2)2(VO4)2(OH)-8H2O，
Al(UO2)2(VO4)2(OH)-11H2O，
Al(UO2)2(PO4)2(OH)-8H2O，或其组合。
9.根据权利要求1所述的器件，其中组(A8)的发射绿光的磷光体包括：
Co2(UO2)6(SO4)3(OH)10-16H2O，
Ni2(UO2)6(SO4)3(OH)10-16H2O，
Na4(UO2)6(SO4)3(OH)10-4H2O，或其组合。
10.根据权利要求1所述的器件，其中组(A9)的发射绿光的磷光体包括：
Pb2(UO2)3O2(PO4)2-5H2O，
Ca2(UO2)3O2(PO4)2-7H2O，或其组合。
11.根据权利要求1所述的器件，其中组(A10)的发射绿光的磷光体包括：
Ba(UO2)3(SeO3)2O2-3H2O，
Na(H3O)(UO2)3(SeO3)2O2-4H2O，或其组合。
12.根据权利要求1所述的器件，其中组(A70)的发射绿光的磷光体包括K2SiF6:U6+。
13.根据权利要求1所述的器件，其中所述磷光体材料还包括式I的磷光体
AxMFy：Mn4+
I
其中
A为Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；
M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；
x是MFy离子的电荷的绝对值；和
y是5、6或7。
14.根据权利要求13所述的器件，其中式I的磷光体是K2SiF6:Mn4+。
15.一种包括权利要求1所述的器件的照明设备。
16.一种包括权利要求1所述的器件的背光设备。
17.一种包括权利要求16所述的背光设备的电视机。
18.一种包括权利要求16所述的背光设备的移动电话。
19.一种包括权利要求16所述的背光设备的计算机监视器。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201016 |