CN116348571A - 与夜视设备兼容的装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种与夜视设备联合使用的装置。所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含绿色发光磷光体和式I的红色发光磷光体：AxMFy:Mn4+(I)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；并且y是5、6或7。所述装置将大于650nm波长的发射限制到小于总发射的1.75％。还提供了一种装置，其包括光学耦合和/或辐射连接到包含Na2SiF6:Mn4+的红色发光磷光体的LED光源。

Description

与夜视设备兼容的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月1日提交的“DEVICES COMPATIBLE WITH NIGHT VISIONEQUIPMENT”的美国临时专利申请序列号63/073,386；和2021年4月13日提交的题为“GREEN-EMITTING PHOSPHORS AND DEVICES THEREOF”的国际申请号PCT/US2021/27105的优先权，其各自通过引用以其整体并入本文中。
背景技术
本发明的领域总体上涉及装置，且更特定地涉及与夜视设备兼容的装置。
显示器被广泛地用于允许将电信号转换成图像。此类图像典型地是彩色的，其中光致发光材料响应于来自背光的辐射激发而产生光信号。肉眼可见的电磁波谱的可见区范围为约400纳米(nm)至约700nm。
液晶显示器(LCD)被广泛用于提供许多应用中的显示器。LCD典型地由像素阵列形成，所述像素阵列由单独的液晶单元形成。对于彩色LCD，每个像素含有由红色、绿色和蓝色构成的三个子像素。通过改变这些RGB子像素的强度和通过使用彩色滤光片，显示彩色图像。
发光二极管(LED)是另一种显示技术，其使用pn结二极管以在通过电致发光激活时发光。光的颜色对应于与半导体材料的能带隙一致的光子的能量。LED显示器的一个特定实施方式是用于背光LCD显示器。此类显示器的一种应用是用于其中部署夜视装备或设备的黑暗或光线昏暗的环境中。
夜视设备用于各种应用中，诸如用于军事、执法和紧急情况，以及娱乐应用，诸如动物观察和狩猎中。一些实例包括交通工具操作，其中佩戴夜视装备以查看外部环境并且其中还需要观察仪表显示器。此类交通工具包括飞机、直升机、坦克、火车和轮船。夜视镜和夜视成像系统平视显示器是用于夜视用途的观察装置的实例。
在常规实施方式中，夜视设备放大红光和近红外(近IR)光并将此光投射到绿色磷光体显示器上。当代的夜视镜通过增加在大约630nm至930nm的红光和近IR光谱中的灵敏度，将可见度增强到夜间操作所需的水平。
用于背光显示器的常规系统典型地针对日光条件的亮度和对比度而设计。传统显示器的亮度负面干扰夜视设备，并且还可能导致用户的眼睛不适。典型的LCD显示器发射从光谱的蓝色到红色端的光。由显示器发射的在650nm至900nm的光谱的红色端的光将干扰夜视设备的操作，因为夜视设备对这些波长敏感。如果在此类显示器激活时使用夜视设备，则夜视设备将泛光(bloom)或独立于外部场景而显示全白图像。
夜视装备的重要用途之一涉及国防车辆。例如，在飞机、火车、轮船或直升机上的夜间操作期间，用户具有在交通工具的操作中使用的仪表显示器，但是还需要夜视设备来鉴别位置和目标。
一些仪表显示器如驾驶舱显示器的照明在夜视镜响应光谱中产生足够的能量(近IR辐射)，使得显示器泛光和饱和，从而使整个场景变得亮白，并且导致夜视镜变得不可用。美国政府已经确立了诸如MIL-STD-3009的规范，其具有关于NVIS(夜视成像系统)兼容飞机内部照明的要求。有两种通用类型的夜视镜，即I型和II型，它们具有可比的响应光谱和灵敏度。I型NVIS系统使用第三代图像增强管以在用户直接视线中的磷光屏上显示图像，而II型NVIS在用户视线中的透明介质上投射图像(类似于标准平视显示技术)。II型配置允许同时观察增强的图像和驾驶舱显示器。I型镜用户必须从镜显示器的下方察看以便使用控制仪表。
一种常规的解决方案是过滤仪表显示器，使得显示器发射在白天环境和夜晚环境两者中正确操作所需的光，同时衰减相应的远红光和近IR辐射的水平。典型的I型和II型镜配备有减蓝滤光片，用于在辐射可以到达图像增强管之前强烈地抑制可见光谱。有两种减蓝滤光片可用(A类和B类)，即分别具有在625nm和665nm处的Tp的长通滤光片。B类滤光片让更少的可见红色光谱通过；因此，B类NVIS与红色驾驶舱照明兼容，而A类系统具有光谱重叠，并且不能与NVIS红色照明一起使用。这些滤光片是为特定应用而设计的，并且不支持更一般性应用。
一些已知的系统使用置于显示器上方的滤网来滤除远红光和近红外(NIR)光，并且将此光减少到夜视装备可接受的水平。其他应用使用多个成像通道，诸如双通道显示器或多通道显示器。每个通道在指定波段工作，并且操作者或飞行员为照明环境选择适当的显示器。例如，双通道显示器或双模式显示器包括明亮的日间模式和夜视设备兼容模式，以在夜晚或弱光条件下使用。夜视设备兼容模式使用高水平的近红外(IR)滤光，这产生亮度显著降低且品质较低的显示器。由于使用NVIS滤光片，双模或多通道显示器更厚更重，更复杂且更昂贵。
滤光片是夜视装备的额外成本，增加了夜视装备的复杂性和重量，并且是夜视装备的另一潜在故障源。另外，由于滤光玻璃的二次反射，将滤光片加到夜视装备上会降低如由操作者看到的显示器的对比度。另外，即使光被过滤，电子装置也继续输出相同的强度水平，并且表现出效率损失。这也消耗更多的电力并且产生必须驱散的热量。
已经考虑了用于提供具有允许使用夜视设备的低强度水平的背光显示器的其他实施方式。根据一个实例，光源被专门设计成仅具有低强度源并且仅在黑暗环境中使用。这限制了显示器的有用性，因为显示器在日间使用或当不使用夜视装备时不具有对于用户足够的亮度。
发明内容
简短地讲，在一个方面，本公开涉及一种与夜视设备联合使用的装置。所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含绿色发光磷光体和式I的红色发光磷光体：
AxMFy:Mn4+
I
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；并且y是5、6或7。所述装置将大于650nm波长的发射限制到小于总发射的1.75％。
在另一个方面，本公开涉及一种与夜视设备联合使用的装置，其中所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含具有式Na2SiF6:Mn4 +的红色发光磷光体。所述装置将大于650nm波长的发射限制到不大于总发射的1.0％。
另一个方面是一种包括所述装置的照明设备。又一方面是一种包括所述装置的背光设备。另一个方面是一种包括照明设备或背光设备的显示器。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，在整个附图中相同的符号表示相同的部分，其中：
图1是根据本公开的一个实施方案的装置的示意图；
图2是根据本公开的一个实施方案的操作者使用夜视设备以在弱光条件期间观察物体的透视图；
图3是根据本公开的一个实施方案的照明设备的示意性横截面图；
图4是根据本公开的实施方案的照明设备的示意性横截面图；
图5是根据本公开的实施方案的照明设备的示意性横截面图；
图6是根据本公开的一个实施方案的表面安装装置(SMMD)的示意性透视图；
图7展示了根据本公开的实施方案的可以在一种或多种交通工具上使用的显示器；
图8A是根据本公开的实施方案的具有侧入式(edge-lit)背光配置的单模式液晶显示器(LCD)的示意图；
图8B是根据本公开的实施方案的具有直下式(direct-lit)背光配置的单模式LCD的示意图；
图9A是根据本公开的实施方案的具有侧入式背光配置的单模式LCD的示意图；
图9B是根据本公开的实施方案的具有直下式背光配置的单模式LCD的示意图；
图10A是根据本公开的实施方案的显示器的示意图；
图10B是根据本公开的实施方案的显示器的示意图；
图11示出了红色发光磷光体K2SiF6:Mn4+(PFS)和Na2SiF6:Mn4+(NFS)在580至677.5的波长范围内的发射光谱；
图12示出了β-SiAlON:Eu2与K2SiF6:Mn4+(PFS)和β-SiAlON:Eu2与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图13示出了RbMgPO4:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)和RbMgPO4:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图14示出了BaZn2(PO4)2:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)和BaZn2(PO4)2:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图15示出了BaBPO5:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)和BaBPO5:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图16示出了Ba6Al5P5O26:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)和Ba6Al5P5O26:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图17示出了Sr3B2O6:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)和Sr3B2O6:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱；
图18示出了绿色磷光体γ-Ba2UO2(PO4)2与K2SiF6:Mn4+(PFS)和γ-Ba2UO2(PO4)2与Na2SiF6:Mn4+(NFS)在390至740的波长范围内的发射光谱。
除非另有说明，否则本文提供的附图意在说明本公开的实施方案的特征。这些特征据信适用于包括本公开的一个或多个实施方案的广泛的系统中。因此，附图并不意在包括本领域普通技术人员已知的实践本文公开的实施方案所需的所有常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，将会提及许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义。
除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物。除非上下文另外明确指出，否则如本文所用，术语“或”并非意谓排他性的，而是指存在至少一个(种)所提及的组分，并且包括其中可以存在所提及组分的组合的情况。
如在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言可以用来修饰可允许变化的任何定量表述，而不会导致与其有关的基本功能改变。因此，由一个或多个术语如“约”、“大体上”和“大约”修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精确度。除非上下文或语言另外指示，否则在这里以及整个说明书和权利要求书中，范围界限可以组合和/或互换；这样的范围被确定并且包括其中所含的所有子范围。所有参考文献都通过引用并入本文。
近IR光谱是本领域熟知的术语，并且通常是指具有在红外光谱中的辐射的较短波长中并且接近可见光波长的波长的红外光。具体地，它覆盖700至1000nm的波长。期望用于夜视设备以使665nm和更长波长以及650nm和更长波长的发射最小化。
白天照明或白天模式是与高亮度照度水平和高蓝含量相关的照明，诸如日间。
夜晚照明或夜晚模式是与弱光水平或降低的能见度条件相关的照明，诸如夜间、烟、雾、不利天气和类似条件。在一个实施方案中，本公开涉及一种与夜视设备联合使用的装置，其中所述装置包括辐射连接和/或光学耦合到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含绿色发光磷光体和式I的红色发光磷光体：
AxMFy:Mn4+
I
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；并且y是5、6或7。所述装置将大于650nm波长的发射限制到小于总发射的1.75％。
根据本公开的装置或LED封装件包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源。图1示出了根据本公开的一个实施方案的装置10。装置10包括LED光源12和磷光体材料14。LED光源12可以包括UV或蓝色发光LED。在一些实施方案中，LED光源12产生波长范围为约440nm至约460nm的蓝光。在装置10中，磷光体材料14光学耦合和/或辐射连接到LED光源12。光学耦合或辐射连接意指来自LED光源12的辐射能够激发磷光体材料14，并且磷光体材料14能够响应于由辐射引起的激发而发射光。磷光体材料14可以设置在LED光源12的一部分上，或定位在远离LED光源12的远处。
在一些实施方案中，装置10可以是用于显示应用的背光单元。在这些实施方案中，磷光体材料14可以以安装或设置在LED光源12的表面上的膜、片材或条状物的形式存在。用于显示器中的LED背光单元(BLU)可以基于蓝色或UV LED、绿色磷光体和红色磷光体的组合，以提供白色(D65色点)光。
所述装置在超过650nm波长的近IR范围内具有最小发射，并且符合夜视成像系统(NVIS)标准。所述装置与夜视设备兼容，并且避免了夜视设备的饱和。
图2展示了操作者200使用夜视设备202以在弱光或能见度降低的条件如夜间、烟、雾、恶劣天气和类似条件下观察物体的透视图。
夜视设备或装备202可以表示夜视镜、夜视成像系统平视显示器或其他设备，其收集并放大低水平的光，使得操作者200可以在弱光条件下观察物体。夜视装备202可以被部署为头戴之物，以容许操作者200尽管在有限的光线条件下也能看见。夜视镜可以是夜视瞄准仪或瞄准镜、光学目镜、单目镜或双目镜，手持式或头戴式。用于机载应用的夜视镜可以是直接图像型(I型)或投影图像型(II型)。
所述装置或背光单元通过将波长大于650nm的发射限制到小于总发射的1.75％而与夜视设备兼容。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过1.5％。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过1.3％。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过1.0％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到小于1.0％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.95％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.9％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.8％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.75％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.5％总发射。在另一个实施方案中，所述装置将波长大于650nm的发射限制到不超过0.4％总发射。
在另一个实施方案中，所述装置具有极少的在665nm和更长波长下的发射。在一个实施方案中，所述装置具有不超过0.6％的在665nm或更长波长下的发射。在另一个实施方案中，所述装置具有小于0.5％的在665nm或更长波长下的发射。在另一个实施方案中，所述装置具有小于0.25％的在665nm或更长波长下的发射。在另一个实施方案中，所述装置具有不超过0.20％的在665nm或更长波长下的发射。在另一个实施方案中，所述装置具有小于0.20％的在665nm或更长波长下的发射。在另一个实施方案中，所述装置具有小于0.15％的在665nm或更长波长下的发射。发射百分比(％)是基于装置的总发射。
LED光源12可以是无机LED光源或有机LED光源。如本文所用，术语“LED光源”意在涵盖所有LED光源，诸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，LED光源可以是芯片CSP(芯片级封装件)、小型LED或微型LED，其可以用于自发射显示器。此外，应当理解，除非另有说明，否则LED光源可以由另一辐射源替换、补充或增大，并且对半导体、半导体LED或LED芯片的任何提及仅代表任何适当的辐射源，包括但不限于LD和OLED。
磷光体材料14光学耦合和/或辐射连接到LED光源12，并且包括如本文所述的绿色发光磷光体和如本文所述的式I的红色发光磷光体。在一个实施方案中，LED光源12是产生UV光的UV LED。在一个实施方案中，LED光源12是产生蓝光的蓝色LED，并且蓝色LED与包含绿色发光磷光体和红色发光磷光体的磷光体材料14的组合从该装置产生白光。
所述绿色发光磷光体吸收UV、近UV或蓝光区域(波长范围在约400nm与470nm之间)的辐射，并且以窄带发射，主发射峰集中在500nm与540nm之间、特别是约510nm至约540nm、且更特别是约520nm至约538nm的波长范围内。在另一个实施方案中，所述绿色磷光体具有半峰全宽(FWHM)测量值为45nm或更小的峰。在另一个实施方案中，所述绿色磷光体具有不超过35nm的FWHM。在另一个实施方案中，所述绿色磷光体具有在约32nm至约35nm范围内的FWHM。在一个实施方案中，所述绿色发光磷光体具有不延伸超过645nm的发射尾部。在一些实施方案中，根据NTSC、DCI-P3、Adobe或BT2020标准，相对于具有相对宽带发射的磷光体，所述绿色发光磷光体在被结合到显示器中时产生大得多的色域。
在一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以是硫化物磷光体或铀掺杂的磷光体或U掺杂的磷光体。合适的绿色发光磷光体描述于国际公开号WO 2019/060055、国际公开号WO 2019/173024、国际公开号WO 2019/173025和2021年4月13日提交的国际申请号PCT/US21/27105中，其各自的全部内容通过引用并入本文。
在一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以是[Ba1-a-bSraCab]x[Mg,Zn]y(UO2)z([P,V]O4)2(x+y+z)/3，其中0≤a≤1，0≤b≤1，0.75≤x≤1.25，0.75≤y≤1.25，0.75≤z≤1.25；以及[Ba,Sr,Ca]p(UO2)q[P,V]rO(2p+2q+5r)/2，其中2.5≤p≤3.5，1.75≤q≤2.25，3.5≤r≤4.5。
在另一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以具有式[Bax[Mg,Zn]y(UO2)z[PO4]2(x+y+z)/3，其中0.75≤x≤1.25，0.75≤y≤1.25，0.75≤z≤1.25。在另一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以具有式Ba[Mg,Zn]UO2(PO4)2。
在一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以选自下式的磷光体：γ-Ba2UO2(PO4)2、Ba[Mg,Zn](UO2)(PO4)2、Ba6Al5P5O26:U6+、Ba(UO2)P2O7、BaMgUO2(PO4)2、BaZnUO2(PO4)2、Ba3(PO4)2(UO2)2P2O7、Ba2Sr(PO4)2(UO2)2P2O7、BaSr2(PO4)2(UO2)2P2O7、Sr3(PO4)2(UO2)2P2O7、Ca3(PO4)2(UO2)2P2O7、BaMg2(PO4)2(UO2)2P2O7、Ba2Mg(PO4)2(UO2)2P2O7、Ba2UO2(VO4)2、RbMgPO4:U6+、BaZn2(PO4)2:U6+、BaBPO5:U6+、Sr3B2O6:U6+、Ba2UO2(PO4)2:Eu3+和Ba3(UO2)2P2O7(PO4)2。
在一些实施方案中，所述磷光体含有磷酸根/钒酸根基团，并且具有式[Ba1-a- bSraCab]x[Mg,Zn]y(UO2)z([P,V)]O4)2(x+y+z)/3，其中0≤a≤1，0≤b≤1，0.75≤x≤1.25，0.75≤y≤1.25，0.75≤z≤1.25。特别地，所述磷光体含有磷酸根基团，并且具有式[Bax[Mg,Zn]y(UO2)z[PO4]2(x+y+z)/3。具体的实例包括Ba[Mg,Zn]UO2(PO4)2，更特别地BaMgUO2(PO4)2和BaZnUO2(PO4)2。
在其他实施方案中，所述磷光体除了磷酸根/钒酸根基团之外还含有[P,V]2O7基团，并且具有式[Ba,Sr,Ca,Mg,Zn]p(UO2)q[P,V]rO(2p+2q+5r)/2，其中2.5≤P≤3.5，1.75≤q≤2.25，3.5≤r≤4.5。特别地，所述磷光体含有磷酸根和焦磷酸根基团，并且具有式Bap(UO2)qPrO(2p+2q+5r)/2。实例包括γ-铀酰磷酸钡或γ-铀酰正磷酸钡(γ-Ba2UO2(PO4)2)和
Ba3(PO4)2(UO2)2P2O7。
在一些实施方案中，可以存在一种或多种另外的活化剂离子，例如Mn2+、Mn4+、Ce3+、Cr3+、Eu2+或Eu3+。
绿色发光U6+掺杂磷光体的各式可以代表各种组成。式中的方括号指示括号内的元素中的至少一种存在于磷光体组合物中，并且可以存在其两种或更多种的任何组合，如由组合物的化学计量所限制。例如，在式[Ba1-a-bSraCab]x[Mg,Zn]y(UO2)z([P,V]O4)2(x+y+z)/3的磷光体中，符号[Ba1-a-bSraCab]意指磷光体含有Ba，并且可以含有Sr或Ca，或Sr或Ca的任何组合，具体地，可以仅含有Ba，或者含有Ba和Sr，或者含有Ba和Ca，或者含有Ba、Sr和Ca。符号[Mg,Zn]意指磷光体还包含Mg或Zn或其组合，并且符号[P,V]意指磷光体除了(UO2)2+之外还包含P或V或其组合。实例包括BaMgUO2(PO4)2和BaZnUO2(PO4)2。此外，式中冒号“:”之后带有U6+的组合物指示磷光体组合物掺杂有U6+，并且可以称为U6+掺杂磷光体。术语“U掺杂”典型地指示相对少量的铀原子被取代在主晶格中。在许多化合物中，铀在主体晶格中作为铀酰离子(UO2)2-存在。因为铀酰离子的特征在于线性O-U-O键，所以可以实现的取代典型地存在上限，相对于被取代的位点为几个摩尔百分数的数量级。当取代M2+离子时，在M2+与(UO2)2+中心之间存在尺寸限制，这可能在主晶格中产生主晶格应变和/或补偿缺陷。因此，U6+发射的浓度猝灭通常发生在实现完全取代之前。相比之下，本发明的磷光体含有UO2物种作为主晶格的一部分，并且包含相对于存在的M2+阳离子的总摩尔数而言高达约40摩尔％的浓度的铀酰离子。
本发明的铀掺杂的磷光体可以通过在氧化气氛下烧制前体的混合物来产生。合适前体的非限制性实例包括适当的金属氧化物、氢氧化物、醇盐、碳酸盐、硝酸盐、铝酸盐、硅酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、羧酸盐、酒石酸盐、硬脂酸盐、亚硝酸盐、过氧化物、磷酸盐、焦磷酸盐及其组合。适合用作前体的材料包括但不限于BaCO3、BaHPO4、Ba3(PO4)2、Ba2P2O7、Ba2Zn(PO4)2、BaZnP2O7、Ba(OH)2、Ba(C2O4)、Ba(C2H3O2)2、Ba3(C6H5O7)2、Ba(NO3)2、CaCO3、Eu2O3、Mg(C2O4)、Mg(C2H3O2)2、Mg(C6H6O7)、MgCO3、MgO、Mg(OH)2、Mg3(PO4)2、Mg2P2O7、Mg2Ba(PO4)2、MgHPO4、Mg(NO3)2、NH4VO3、(NH4)2HPO4、NH4MgPO4、Zn(C2O4)、Zn(C2H3O2)2、Zn3(C6H5O7)2、ZnCO3、ZnO、Zn(OH)2、Zn3(PO4)2、Zn2P2O7、Zn2Ba(PO4)2、ZnHPO4、Zn(NO3)2、NH4ZnPO4、UO2、UO2(NO3)2、(UO2)2P2O7、(UO2)3(PO4)2、NH4(UO2)PO4、UO2CO3、UO2(C2H3O2)2、UO2(C2O4)、H(UO2)PO4、UO2(OH)2和ZnUO2(C2H3O2)4以及各种水合物。例如，示例性磷光体BaMgUO2(PO4)2可以通过将适量的BaCO3、MgO和UO2与适量的(NH4)2HPO4混合，并且然后在空气气氛下烧制该混合物来产生。在另一个实例中，示例性磷光体相γBa2UO2(PO4)2可以通过将适量的BaHPO4和UO2与过量的(NH4)2HPO4(DAP)混合，并且然后在空气气氛下烧制该混合物来产生。前体可以是呈固体形式或在溶液中。溶剂的非限制性实例包括水、乙醇、丙酮和异丙醇，并且合适性主要取决于前体在溶剂中的溶解度。在烧制之后，可以碾磨磷光体以破碎可能在烧制程序期间形成的任何团聚体。
用于生产磷光体的起始材料的混合物还可以包括一种或多种低熔融温度助熔剂材料，诸如硼酸、硼酸盐化合物如四硼酸锂、碱性磷酸盐及其组合。非限制性实例包括(NH4)2HPO4(DAP)、Li3PO4、Na3PO4、NaBO3-H2O、Li2B4O7、K4P2O7、Na4P2O7、H3BO3和B2O3。所述助熔剂可以降低磷光体的烧制温度和/或缩短烧制时间。如果使用助熔剂，则可能期望用合适的溶剂洗涤最终的磷光体产物，以去除可能来源于助熔剂的任何残留的可溶性杂质。
样品的烧制通常在空气中进行，但是由于铀处于其最高氧化态(U6+)，因此其也可以在O2或其他湿或干氧化气氛中烧制，包括在高于一个大气压的氧气分压下，在约900℃与约1300℃之间、特别是约1000℃与约1200℃之间的温度下，持续足以将混合物转化为磷光体的时间。所需的烧制时间可以在约一至二十小时的范围内，这取决于被烧制的混合物的量、固体与气氛气体之间的接触程度以及混合物在被烧制或加热时的混合程度。可以使混合物迅速达到最终温度并保持在最终温度下，或者可以以较低的速率如约2℃/分钟至约200℃/分钟将混合物加热至最终温度。
在另一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以是量子点材料。示例性量子点材料基于CdSe、ZnS或InP，包括但不限于核/壳发光纳米晶体，诸如CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。所述量子点材料的其他实例包括钙钛矿量子点，诸如CsPbX3，其中X为Cl、Br、I或其组合。
在另一个实施方案中，所述绿色发光磷光体可以是硫化物磷光体。所述硫化物磷光体的实例包括但不限于：用于磷光体材料的合适的另外的磷光体包括但不限于：ZnS:Cu+,Cl-；ZnS:Cu+,Al3+；
ZnS:Ag+,Cl-；ZnS:Ag+,Al3+；(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2S4:Eu2+；
(Gd,Y,Lu,La)2O2S:Eu3+,Bi3+；(Ca,Sr,Mg)S:Eu2+,Ce3+；SrY2S4:Eu2+；
SrGa2S4:Eu2+和CaLa2S4:Ce3+。
所述红色发光磷光体具有式I：
AxMFy:Mn4+
I
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；并且y是5、6或7。式I的磷光体和颜色稳定性描述于美国专利号7,497,973；8,906,724；8,252,613；和9,698,314以及美国公开号US2016/0244663中，其各自的全部内容通过引用并入本文。
式I的红色发光磷光体的实例包括K2[SiF6]:Mn4+、K2[TiF6]:Mn4+、K2[SnF6]:Mn4+、Cs2[TiF6]:Mn4+、Rb2[TiF6]:Mn4+、Cs2[SiF6]:Mn4+、Rb2[SiF6]:Mn4+、Na2[SiF6]:Mn4+、Na2[TiF6]:Mn4+、Na2[ZrF6]:Mn4+、K3[ZrF7]:Mn4+、K3[BiF7]:Mn4+、K3[YF7]:Mn4+、K3[LaF7]:Mn4+、K3[GdF7]:Mn4+、K3[NbF7]:Mn4+或K3[TaF7]:Mn4+。在某些实施方案中，式I的磷光体是K2SiF6:Mn4+或Na2[SiF6]:Mn4+。
磷光体材料14可以以任何形式存在，诸如粉末、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。在一些实施方案中，磷光体材料的粒度可以在约1μm至约50μm的范围内。在另一个实施方案中，所述粒度可以是小于10μm的小粒度。在一个实施方案中，磷光体材料具有约1μm至约10μm的D50粒度。
磷光体材料14可以用作膜、层、片材、条状物、分散微粒或其组合。在一些实施方案中，所述磷光体材料分散在膜中。在其他实施方案中，所述磷光体材料可以分散在油墨组合物中。在一些实施方案中，磷光体材料14包含玻璃形式的绿色发光U6+掺杂磷光体。在这些实施方案的一些中，装置10可以包含以磷光体轮(图中未示出)形式的磷光体材料14。所述磷光体轮可以包含玻璃形式的磷光体材料。磷光体轮和相关装置描述于美国专利号10,615,316中。
在另一个实施方案中，所述磷光体材料可以进一步包含一种或多种其他发光材料。可以在磷光体材料中使用另外的发光材料如蓝色、黄色、红色、橙色或其他颜色的磷光体以定制所产生的光的白色并产生特定的光谱功率分布。
用于磷光体材料的合适的另外的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)3MgSi2O8: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+；(Ba,Sr,Ca)2Si1-nO4-2n:Eu2+(其中0≤n≤0.2)；(Ba,Sr,Ca)2(Mg,Zn)Si2O7: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)VO4:Eu3+,Bi3+；(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，并且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)、掺杂有Eu2+和/或Ce3+的α-SiAlON；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+。
磷光体材料中的单独磷光体各自的比率可以根据期望的光输出的特性而变化。可以调节各种磷光体材料中的单独磷光体的相对比例，使得当它们的发射被共混并用在例如照明设备的装置中时，产生在CIE色度图上具有预定的x和y值的可见光。
适合用于磷光体材料的其他另外的发光材料可以包括电致发光聚合物，诸如聚芴，优选聚(9,9-二辛基芴)及其共聚物，诸如聚(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)和聚苯撑乙炔及其衍生物。此外，发光层可以包含蓝色、黄色、橙色、绿色或红色磷光染料或金属络合物，或其组合。适合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)和双(2-(4,6-二氟苯基)吡啶根合-N,C2)铱(III)(蓝色染料)。也可以使用来自ADS(American DyesSource,Inc.)的市售荧光和磷光金属络合物。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。
在另一个方面，本公开涉及一种与夜视设备联合使用的装置，其中所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含具有式Na2SiF6:Mn4 +的红色发光磷光体。所述装置将大于650nm波长的发射限制到不大于总发射的1.0％。
在一个实施方案中，照明设备包括所述装置。图3展示了根据一些实施方案的照明设备或灯100。照明设备100包括LED芯片22和电附接到LED芯片22的引线24。引线24可以包括由一个或多个较厚的引线框26支撑的细线，或者引线24可以包括自支撑电极，并且可以省略引线框。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可以封装在封套28内。封套28可以由例如玻璃或塑料形成。LED芯片22可以由封装材料32围住。封装材料32可以是低温玻璃，或者是本领域已知的聚合物或树脂，例如环氧树脂、硅酮、环氧-硅酮树脂、丙烯酸酯或其组合。在替代的实施方案中，照明设备100可以仅包含封装材料32而不包含封套28。封套28和封装材料32两者都应该是透明的，以允许光传输通过这些元件。
继续参考图3，如前所述，磷光体材料的层34设置在LED芯片22的表面21上。层34可以通过任何适当的方法设置，例如使用通过混合硅酮和磷光体材料制备的浆料。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在LED芯片22周围。这种方法仅仅是层34和LED芯片22的可能位置的示例。如所展示的，层34可以设置(例如涂覆)在LED芯片22的表面21之上或直接在其上，做法是涂覆或印刷(如喷墨印刷)并干燥在LED芯片22之上的浆料。在另一个实施方案中，磷光体材料可以分散在设置在LED芯片22的表面21上的膜中，或者设置在远离LED芯片22的位置。表面21是LED芯片22的发光表面。由LED芯片22发射的光与由层34的磷光体材料发射的光混合以产生期望的发射。
在一些其他实施方案中，磷光体材料散布在封装材料32内，而不是如图3中所示直接设置在LED芯片22上。图4展示了包括散布在封装材料32的一部分内的磷光体材料的微粒36的照明设备300。磷光体材料的微粒可以散布在封装材料32的整个体积中。由LED芯片22发射的蓝光或UV光与由磷光体材料的微粒36发射的光混合，并且混合光从照明设备300传输出去。
在一些其他实施方案中，如图5中所展示，磷光体材料的层38涂覆到封套28的表面上，而不是形成在LED芯片22之上(图3)。如所示的，层38涂覆在封套28的内表面29上，尽管如果需要，层38可以涂覆在封套28的外表面上。层38可以涂覆在封套28的整个表面上或仅涂覆在封套28的内表面29的顶部上。由LED芯片22发射的UV/蓝光与由层38发射的光混合，并且混合光传输出去。当然，磷光体材料可以定位于任何两个或所有三个位置(如图3-5中所示)或任何其他合适的位置，诸如与封套28分开或集成到LED芯片22中。
在任何上述配置或所有上述配置中，分别在图3、图4或图5中示出的照明设备100、300或500还可以包含嵌入在封装材料32中的多个散射颗粒(未示出)。散射颗粒可以包含例如氧化铝、二氧化硅、氧化锆或二氧化钛。散射颗粒有效地散射从LED芯片22发射的定向光，优选具有可忽略不计的吸收量。
在一个实施方案中，图3、图4或图5中所示的照明设备100、300或500可以是背光设备。在另一个实施方案中，所述背光设备包括背光单元10。一些实施方案涉及如图6中展示的背光设备50。背光设备50包括用于背光或显示应用的表面安装装置(SMD)型发光二极管。此SMD是“侧发射型”并且在光导构件54的突出部上具有光发射窗52。SMD封装件可以包括LED芯片和磷光体材料。在一个实施方案中，所述背光设备可以是侧入式设备或侧发光设备。在另一个实施方案中，所述背光设备可以是直下式设备。背光设备和相关装置描述于美国公开号2017/0254943中。
本公开的装置可以用作用于一般照明和显示器或显示应用的照明和背光设备。实例包括彩色灯、等离子屏幕、氙激发灯、UV激发标记系统、汽车前灯、家庭和剧院投影仪、激光泵浦装置、点传感器、液晶显示器(LCD)背光单元、仪表显示器、显示面板、夜视兼容显示器、面板、电视机、计算机监视器、膝上型计算机、移动或蜂窝电话、智能电话、平板计算机、笔记本计算机、车载显示器、汽车显示器和具有包括如本文所述的LED源的显示器的其他手持装置。这些应用的列表意在仅仅是示例性的而不是穷举性的。在一个实施方案中，所述显示器是夜视显示器或夜视兼容显示器。夜视显示器是被构造成发射光以向操作者视觉地呈现信息，而不会导致通过夜视设备或夜视装备(如夜视镜)的可见度降低的显示装置。在一个实施方案中，照明系统如夜视照明系统包括夜视显示器。
图7展示了可以在一种或多种交通工具702上使用的显示器或仪表显示器700的一个实例。显示应用700可以代表LCD显示器、LED显示器或其他类型的监视器，其生成光以展现可视地传达给交通工具702的一名或多名操作者的信息。这些仪表显示器700可以设置在驾驶舱或交通工具显示器中，以基于系统和应用来提供代表交通工具702的操作特性、地理信息、行进信息、军备细节和类似信息的视觉指示。在此实例中的交通工具702是飞机，然而，类似的显示器被用在其他类型的交通工具702如直升机、汽车、坦克、轮船和火车上。
在一个实施方案中，所述显示器可以是单通道或单模式NVIS兼容显示器，其足够亮以用于日间操作，并且与在诸如夜间、烟、雾、恶劣天气和类似条件的光线昏暗环境中使用的夜视设备兼容，而不会干扰夜视设备的功能。
在另一个实施方案中，可以使用包括所述装置或背光单元的单模式或单通道显示器，而无需染料或另外的滤光片如NVIS滤光片、IR滤光片或滤光玻璃来阻挡近IR光。一种无需另外滤光片的单模式NVIS兼容显示器具有改进的亮度和色彩品质，更薄、更轻并且更具成本效益。由于操作者不需要在不同模式之间切换，所以单模式显示器还具有更简单的结构并且更易于操作。
图8A展示了具有侧入式背光配置的单模式液晶显示器(LCD)的实施方案。LCD800A包括如先前在图3中所述的照明设备或背光设备100、光导面板106和LCD面板120。LCD800A使用具有控制电子装置的LCD面板120和背光设备100以产生彩色图像。背光设备100提供白光并代表多个背光设备100。
LCD面板120包括布置在子像素中的彩色滤光片122，例如红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。红色、绿色和蓝色滤光片122传输从背光设备100入射的具有特定波长的白光的光。滤光片122传输与每个滤光片的颜色对应的波长的光，并吸收其他波长的光。
LCD面板120可以包括前偏振器118、后偏振器114、薄膜晶体管126和液晶116，以及电极(未示出)。彩色滤光片122可以位于液晶116与前偏振器118之间。薄膜晶体管126可以位于液晶与后偏振器114之间。每个像素具有用于控制施加到液晶116的电压的相应晶体管或开关。前偏振器118和后偏振器114可以设定成直角。在一个方面中，LCD面板120是不透明的。当跨液晶116施加电压时，棒状聚合物与电场对齐并且解除扭转，使得电压控制从前偏振器118输出的光。例如，当电压施加到液晶116时，液晶116旋转，使得光从前偏振器118输出。
来自背光设备100的白光朝向光导面板106行进，穿过漫射膜110和棱镜108以及双倍亮度增强膜124，这为LCD面板120提供均匀背光。
图8B展示了具有直下式背光配置的单模式LCD的实施方案。所述直下式背光配置与图8A中所示的侧入式背光配置类似，不同之处在于没有光导面板106并且存在背光设备100的不同布置。多个背光设备100布置成直接向漫射板128提供光，该漫射板可以支撑漫射膜110。
在一个实施方案中，单通道或单模式显示器可以包括轻质滤光片和较薄滤光片，以进一步限制波长大于650nm或波长为665nm和更长的发射。具有减少的滤光的单模式显示器与白天照明和夜晚照明兼容，同时保持高亮度水平和良好的色彩品质或色域。
图9A展示了具有侧入式背光配置的单模式LCD 900A的实施方案。除了包括NVIS滤光片412以阻挡近IR光的传输之外，单模式LCD 900A与图8A中所示的单模式LCD 800A类似。在一个实施方案中，NVIS滤光片或IR滤光片可以是二色性反射滤光片或吸收滤光片，诸如在玻璃或塑料基质中的红外吸收剂、光稳定剂、染料或颜料。在一个实施方案中，NVIS滤光片具有1.0或更小的光密度(10％或更小的透射率)。术语“光密度”提供了光量的测量值，所述光包括滤光片阻挡或阻止传输的近IR波长。较薄的滤光片具有降低的光密度值和较高的透射水平。在另一个实施方案中，NVIS滤光片具有0.5或更小的光密度(32％或更小的透射率)。
图9B展示了具有直下式背光配置的单模式LCD 900B的实施方案。除了包括NVIS滤光片412以阻挡近IR光的传输之外，单模式LCD 900B与图8B中所示的单模式LCD 800B类似。在一个实施方案中，图9A和图9B中所示的NVIS滤光片412可以是可移除的或可移动的。在一个方面，NVIS滤光片412可以例如在白天照明期间根据需要由操作者手动移除，并且在夜晚照明期间或当使用夜视设备时由操作者手动应用。在另一个方面，NVIS滤光片412可以自动地按照操作者的需要移除或应用，例如，当使用夜视设备时应用NVIS滤光片412，或者在日光或白天照明期间移除NVIS滤光片412。在另一个实施方案中，NVIS滤光片可以响应于环境的照明而被自动移除或应用。例如，NVIS滤光片412可以在白天照明期间被移除并且在夜晚照明或弱光条件期间被应用。在一个实施方案中，包括NVIS滤光片的单通道显示器提供高亮度水平。亮度水平可以用尼特来定义。在一个实施方案中，与没有添加NVIS滤光片的单通道显示器相比，所述显示器具有亮度降低小于25％的亮度水平(尼特)。在另一个实施方案中，显示器的亮度降低小于20％。在另一个实施方案中，显示器的亮度降低小于15％。在另一个实施方案中，显示器的亮度降低不超过10％。
在另一个实施方案中，包括NVIS滤光片的单通道或单模式显示器提供了自没有NVIS滤光片的单模式显示器的小于10％的红色点偏移。在另一个实施方案中，所述显示器具有自没有NVIS滤光片的单模式显示器的小于5％的红色点偏移。
在一个实施方案中，显示器是包括白天模式和夜晚模式的双模式显示器。白天模式与明亮的照明如日间光兼容，并且夜晚模式与弱光水平和夜视设备兼容。操作者根据需要在白天模式和夜晚模式之间切换，以适应于环境中的照明水平和夜视设备的使用。图10A和图10B分别是双模式显示器1000A和1000B的示意图。图10A示出了具有侧入式背光配置的双模式显示器1000A的实施方案，并且与图8A中所示的LCD 800A类似，不同之处在于其包括NVIS滤光片412以阻挡近IR光在夜晚模式或夜视兼容通道中的传输。白天模式没有NVIS滤光片，并且与明亮的日间光兼容。在夜晚模式中，背光设备100与NVIS滤光片412相关联。在图10A中所示的实施方案中，在显示器一侧(左侧)的背光设备100没有相关联的NVIS滤光片。在此实施方案中，在白天照明期间，在左侧的背光设备将被激活以提供与白天照明兼容的照明。在夜晚照明期间或当使用夜视设备时，与NVIS滤光片412相关联的在显示器右侧的背光设备100将被激活以阻挡近IR波长。
在图10B中，提供了具有直下式背光配置的双模式显示器1000B的实施方案。LCD1000B与图8B中所示的LCD 800B类似，不同之处在于其包括NVIS滤光片412以阻挡近IR光在夜晚模式或夜视兼容通道中的传输。如图10A中所提供的，在白天照明期间，不与NVIS滤光片412相关联的背光设备被激活以提供与白天照明兼容的照明。在夜晚照明期间或当使用夜视设备时，与NVIS滤光片412相关联的背光设备100将被激活以阻挡近IR波长。在一个方面，NVIS滤光片可以应用于如图10A和图10B中所示的背光设备。在另一个方面，NVIS滤光片412可以应用于如图9A和图9B中所示的LCD面板120。
在一个实施方案中，显示器在白天模式或亮光环境与夜晚模式或弱光环境之间具有小于10％的红色点偏移。在另一个实施方案中，显示器在白天模式或亮光环境与夜晚模式或弱光环境之间具有小于5％的红色点偏移。
在一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间不超过25％的亮度水平差异。在另一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间不超过20％的亮度水平差异。在另一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间不超过15％的亮度水平差异。在另一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间不超过10％的亮度水平差异。
在一个实施方案中，在夜晚模式下的滤光片与在白天模式下的滤光片之间的光密度小于1.0。在另一个实施方案中，在夜晚模式下的滤光片与在白天模式下的滤光片之间的光密度小于0.5。
在一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间小于20％的色域差异。在另一个实施方案中，显示器具有在白天模式与夜晚模式之间小于10％的色域差异。在另一个实施方案中，显示器在根据NTSC、DCI-P3、Adobe或BT2020标准测量的至少一个色空间中提供在白天模式与夜晚模式之间小于5％的色域差异。在另一个实施方案中，显示器提供在白天模式与夜晚模式之间在白光的红色光谱中小于10％的色偏移。
虽然本公开的各种实施方案的具体特征可能在一些附图中示出而在其他附图中未示出，但这仅是为了方便。根据本公开的原理，附图的任何特征都可以结合任何其他附图中的任何特征来提及和/或要求保护。
实施例
实施例1
图11示出了红色磷光体K2SiF6:Mn4+(PFS)和Na2SiF6:Mn4+(NFS)的发射光谱。红色磷光体K2SiF6:Mn4+在大于650的波长下具有基于总发射1.75％的发射，并且红色磷光体Na2SiF6:Mn4+在大于650的波长下具有基于总发射1.02％的发射。Na2SiF6:Mn4+表明快30％的光致发光(PL)衰减时间。
实施例2
图12示出了包含绿色发光磷光体β-SiAlON:Eu2和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。β-SiAlON:Eu2与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射1.28％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.61％的发射，并且β-SiAlON:Eu2与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射1.00％的发射且在≥665nm下具有基于总发射0.56％的发射。
实施例3
图13示出了包含绿色发光磷光体RbMgPO4:U6+和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。RbMgPO4:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.78％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.20％的发射，并且RbMgPO4:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.41％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.12％的发射。
实施例4
图14示出了包含绿色发光磷光体BaZn2(PO4)2:U6+和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。BaZn2(PO4)2:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.85％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.21％的发射，并且BaZn2(PO4)2:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.44％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.13％的发射。
实施例5
图15示出了包含绿色发光磷光体BaBPO5:U6+和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。BaBPO5:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.84％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.21％的发射，并且BaBPO5:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.44％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.13％的发射。
实施例6
图16示出了包含绿色发光磷光体Ba6Al5P5O26:U6+和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。Ba6Al5P5O26:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.84％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.23％的发射，并且Ba6Al5P5O26:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.51％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.18％的发射。
实施例7
图17示出了包含绿色发光磷光体Sr3B2O6:U6+和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。Sr3B2O6:U6+与K2SiF6:Mn4+(PFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.94％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.23％的发射，并且Sr3B2O6:U6+与Na2SiF6:Mn4+(NFS)的组合在大于650的波长具有基于总发射0.49％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.14％的发射。
实施例8
图18示出了包含绿色发光磷光体γ-Ba2UO2(PO4)2和红色磷光体K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+的磷光体材料的发射光谱。γ-Ba2UO2(PO4)2与K2SiF6:Mn4+的组合在大于650的波长具有基于总发射0.73％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.18％的发射，并且所述绿色磷光体与红色磷光体Na2SiF6:Mn4+的组合在大于650的波长具有基于总发射0.37％的发射且在≥665nm的波长具有基于总发射0.11％的发射。
本书面描述使用实施例、包括最佳模式来公开本发明，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实施例。如果这样的其他实施例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等同结构要素，则这样的其他实施例旨在处于权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种与夜视设备联合使用的装置，所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含绿色发光磷光体和式I的红色发光磷光体：
AxMFy:Mn4+
I
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；并且y是5、6或7；并且其中所述装置将大于650nm波长的发射限制到小于总发射的1.75％。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述红色发光磷光体是K2SiF6:Mn4+或Na2SiF6:Mn4+。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述绿色发光磷光体材料包括硫化物磷光体、铀掺杂的磷光体或量子点材料。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述铀掺杂的磷光体包括选自以下的磷光体：γ-Ba2UO2(PO4)2、(Ba,Zn,Mg,UO2)3(PO4)2、Ba(UO2)P2O7、BaMgUO2(PO4)2、BaZnUO2(PO4)2、Ba3(PO4)2(UO2)2P2O7、Ba2Sr(PO4)2(UO2)2P2O7、BaSr2(PO4)2(UO2)2P2O7、Sr3(PO4)2(UO2)2P2O7、Ca3(PO4)2(UO2)2P2O7、BaMg2(PO4)2(UO2)2P2O7、Ba2UO2(VO4)2、RbMgPO4:U6+、BaZn2(PO4)2:U6+、BaBPO5:U6+、Ba6Al5P5O26:U6+、Sr3B2O6:U6+、Ba2Mg(PO4)2(UO2)2P2O7:U6+和Ba3(UO2)2P2O7(PO4)2。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述量子点材料包含钙钛矿。
6.一种照明设备，其包括根据权利要求1所述的装置。
7.一种背光设备，其包括根据权利要求1所述的装置。
8.一种与夜视设备联合使用的装置，所述装置包括光学耦合和/或辐射连接到磷光体材料的LED光源，所述磷光体材料包含具有式Na2SiF6:Mn4+的红色发光磷光体，其中所述装置将大于650nm波长的发射限制到不超过总发射的1.0％。
9.一种照明设备，其包括根据权利要求8所述的装置。
10.一种背光设备，其包括根据权利要求8所述的装置。
11.一种与夜视设备联合使用并与白天照明和夜晚照明兼容的单模式显示器，所述单模式显示器包括根据权利要求7或10所述的背光设备并且没有NVIS滤光片。
12.一种与夜视设备和白天照明兼容的单模式显示器，所述单模式显示器包括根据权利要求7或10所述的背光设备和具有1.0或更小的光密度的NVIS滤光片。
13.一种与白天照明兼容且与夜视设备兼容的显示器，所述显示器包括根据权利要求7或10所述的背光设备，其中当与夜视设备一起使用时，白天照明中的色域减小小于20％。
14.一种与白天照明兼容且与夜视设备兼容的显示器，所述显示器包括根据权利要求7或10所述的背光设备，其中所述背光设备产生白光并且当与夜视设备一起使用时，红色光谱中的色偏移减小小于10％。
15.一种与白天照明兼容且与夜视设备兼容的显示器，所述显示器包括根据权利要求4所述的背光设备，其中当与夜视设备一起使用时，白天照明中的亮度减小不超过25％。
16.一种电视机，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
17.一种移动电话，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
18.一种计算机监视器，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
19.一种平板计算机，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
20.一种膝上型计算机，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
21.一种笔记本计算机，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
22.一种车载显示器，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
23.一种夜视显示器，其包括根据权利要求7或10所述的背光设备。
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