DE102016104369A1 - Leuchtstoffmischung und optoelektronisches Bauelement mit einer Leuchtstoffmischung - Google Patents
Leuchtstoffmischung und optoelektronisches Bauelement mit einer Leuchtstoffmischung Download PDFInfo
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Abstract
Es wird eine Leuchtstoffmischung umfassend einen ersten Leuchtstoff, einen zweiten Leuchtstoff und einen dritten Leuchtstoff angegeben, wobei der erste Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem ersten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist, der zweite Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem zweiten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist und der dritte Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem dritten Peakmaximum im roten Spektralbereich aufweist. Es wird weiterhin ein optoelektronisches Bauelement angegeben, das die Leuchtstoffmischung enthält.
Description
- Es wird eine Leuchtstoffmischung angegeben sowie ein optoelektronisches Bauelement, das eine Leuchtstoffmischung enthält.
- Es soll eine Leuchtstoffmischung mit verbesserten Eigenschaften bereitgestellt werden. Weiterhin soll ein optoelektronisches Bauelement mit verbesserten Eigenschaften bereitgestellt werden.
- Diese Aufgaben werden durch eine Leuchtstoffmischung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen sowie Ausführungsformen der Leuchtstoffmischung und des optoelektronischen Bauelements sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Es wird eine Leuchtstoffmischung angegeben, die einen ersten Leuchtstoff, einen zweiten Leuchtstoff und einen dritten Leuchtstoff umfasst, wobei der erste Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem ersten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist, der zweite Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem zweiten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist und der dritte Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem dritten Peakmaximum im roten Spektralbereich aufweist. Das erste und zweite Peakmaximum sind gemäß einer Ausführungsform voneinander unterschiedlich.
- Hier und im Folgenden werden mit „erstem Peakmaximum“, „zweiten Peakmaximum“ und „dritten Peakmaximum“ die jeweiligen relativen Intensitätsmaxima der Emissionsspektren des ersten, zweiten und dritten Leuchtstoffs bezeichnet.
- Die Leuchtstoffmischung ist dazu geeignet, bei Anregung mit Licht, beispielsweise aus dem blauen Spektralbereich, Licht mit einer hohen Farbwiedergabe, die an dem Farbwiedergabeindex CRI gemessen wird, zu erzeugen. Insbesondere ist die Leuchtstoffmischung dazu geeignet zusammen mit einem Halbleiterkörper in einem optoelektronischen Bauelement verwendet zu werden, wobei der Halbleiterkörper Licht eines ersten Wellenlängenbereichs, beispielsweise aus dem blauen Spektralbereich, emittiert.
- Hier und im Folgenden soll unter „Licht“ und „Strahlung“ elektromagnetische Strahlung verstanden werden, deren Wellenlänge im sichtbaren und unsichtbaren Wellenlängenbereich liegen kann.
- Insbesondere kann die Leuchtstoffmischung bei Anregung mit Licht aus dem blauen Spektralbereich mischfarbiges Licht mit einem Farbwiedergabeindex CRI > 90 bei gleichzeitig hohen Referenzfarbwerten R9 und R13, insbesondere R9 > 90 und R13 > 90 erzeugen. Die Farbtemperatur kann dabei im kaltweißen Bereich der CIE-Normfarbtafel in dem Bereich 4000 K bis 10000 K, insbesondere bei zirka oder exakt 6500 K liegen. Licht von solch hoher Farbqualität und Farbwiedergabe wird beispielsweise in medizinischen Anwendungen benötigt, beispielsweise für Operationen und Untersuchungen.
- Wird die Leuchtstoffmischung durch Licht aus einem ersten Wellenlängenbereich, beispielsweise einem blauen Wellenlängenbereich, angeregt, kann zur Erzeugung von mischfarbigem Licht mit einer hohen Farbqualität und Farbwiedergabe der erste Leuchtstoff das Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs konvertieren, der zweite Leuchtstoff das Licht des ersten Wellenlängenbereichs in Licht eines dritten Wellenlängenbereichs konvertieren und der dritte Leuchtstoff das Licht des ersten Wellenlängenbereichs in Licht eines vierten Wellenlängenbereichs konvertieren. Der zweite Wellenlängenbereich entspricht somit dem Emissionsspektrum des ersten Leuchtstoffs, der dritte Wellenlängenbereich entspricht dem Emissionsspektrum des zweiten Leuchtstoffs und der vierte Wellenlängenbereich entspricht dem Emissionsspektrum des dritten Leuchtstoffs.
- Ein Teil des Lichts des ersten Wellenlängenbereichs kann unkonvertiert bleiben, sodass sich eine Gesamtemission ergibt, die sich aus Licht des ersten, zweiten, dritten und vierten Wellenlängenbereichs zusammensetzt und die oben genannten hohen CRI-, R9- und R13-Werte von > 90 und eine kaltweiße Farbtemperatur aus dem Bereich 4000 K bis 10000 K, insbesondere eine Farbtemperatur von 6500 K aufweist.
- Das erste Peakmaximum der Leuchtstoffmischung kann eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 500 nm bis einschließlich 530 nm ausgewählt ist. Insbesondere kann das erste Peakmaximum eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 510 nm bis einschließlich 520 nm ausgewählt ist.
- Weiterhin kann das zweite Peakmaximum in der Leuchtstoffmischung eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 530 nm bis einschließlich 560 nm ausgewählt ist. Insbesondere kann das zweite Peakmaximum eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 530 nm bis einschließlich 540 nm ausgewählt ist. Das zweite Peakmaximum kann gemäß einer Ausführungsform von dem ersten Peakmaximum unterschiedlich sein.
- Weiterhin kann das dritte Peakmaximum in der Leuchtstoffmischung eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 610 nm bis einschließlich 650 nm ausgewählt ist. Insbesondere kann das dritte Peakmaximum eine Wellenlänge aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 620 nm bis einschließlich 630 nm ausgewählt ist.
- Somit werden in der Leuchtstoffmischung zwei Leuchtstoffe, die im grünen Spektralbereich emittieren, und ein Leuchtstoff, der im roten Spektralbereich emittiert, kombiniert.
- Das Emissionsspektrum des ersten Leuchtstoffs kann weiterhin bei der Wellenlänge des ersten Peakmaximums eine erste Halbwertsbreite aufweisen, die kleiner als einschließlich 90 nm ist. Insbesondere kann die erste Halbwertsbreite kleiner als einschließlich 65 nm sein. Damit weist der erste Leuchtstoff, der im grünen Spektralbereich emittiert, eine schmalbandige Emission auf.
- Weiterhin kann das Emissionsspektrum des zweiten Leuchtstoffs bei der Wellenlänge des zweiten Peakmaximums eine zweite Halbwertsbreite aufweisen, die größer als einschließlich 90 nm ist. Insbesondere kann die zweite Halbwertsbreite größer als einschließlich 100 nm sein. Damit handelt es sich bei dem zweiten Leuchtstoff, der im grünen Spektralbereich emittiert, um einen breitbandig emittierenden Leuchtstoff.
- Weiterhin kann das Emissionsspektrum des dritten Leuchtstoffs bei der Wellenlänge des dritten Peakmaximums eine dritte Halbwertsbreite aufweisen, die kleiner als einschließlich 100 nm ist. Insbesondere kann die dritte Halbwertsbreite kleiner als einschließlich 80 nm sein.
- Bei dem ersten Leuchtstoff kann es sich beispielsweise um mit Eu2+-dotierte Oxonitridosilikate, mit Eu2+-dotierte Nitridoorthosilikate, mit Eu2+-dotierte Orthosilikate oder mit Eu2+-dotierte Chlorosilikate handeln, beispielsweise um Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+. Bei dem zweiten Leuchtstoff kann es sich beispielsweise um mit Ce3+-dotiertes Garnet, mit Eu2+-dotierte Oxonitridosilikate, mit Eu2+-dotierte Nitridoorthosilikate, oder mit Eu2+-dotierte Orthosilikate, beispielsweise um Lu3(Al, Ga)5O12:Ce3+ handeln. Als dritter Leuchtstoff können mit Eu2+-dotierte Nitride, beispielsweise (Sr, Ca)SiAlN3:Eu2+ ausgewählt werden.
- Die Leuchtstoffe können in einem gemeinsamen Matrixmaterial vorliegen, bei dem es sich beispielsweise um Silikon oder um ein Epoxidharz handeln kann. Darin können die Leuchtstoffe beispielsweise in Partikelform vorliegen. Die Partikel können eine Größe aufweisen, die aus dem Bereich einschließlich 3µm bis einschließlich 25 µm ausgewählt ist. Zusammen mit dem Matrixmaterial kann die Leuchtstoffmischung somit beispielsweise als Schicht oder als Volumenverguss ausgeformt werden.
- In der Leuchtstoffmischung können der erste Leuchtstoff und/oder der zweite Leuchtstoff und/oder der dritte Leuchtstoff ein Anregungsspektrum aufweisen, das in dem Bereich einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm ein Maximum hat. Insbesondere kann das Anregungsspektrum des ersten und/oder des zweiten und/oder des dritten Leuchtstoffs in dem Bereich einschließlich 445 nm bis einschließlich 455 nm, bevorzugt einschließlich 447,5 nm bis einschließlich 450 nm ein Maximum aufweisen. Weiterhin können der erste Leuchtstoff, der zweite Leuchtstoff und der dritte Leuchtstoff ein Anregungsspektrum aufweisen, das in dem Bereich einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm, insbesondere in dem Bereich einschließlich 445 nm bis einschließlich 455 nm, bevorzugt einschließlich 447,5 nm bis einschließlich 450 nm, ein Maximum hat. Damit kann die Leuchtstoffmischung in einem optoelektronischen Bauelement beispielsweise mit einem Licht emittierenden Halbleiterchip kombiniert werden, der eine Dominantwellenlänge in einem großen Wellenlängenbereich, nämlich zwischen einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm aufweist.
- Zur Bestimmung der Dominantwellenlänge von elektromagnetischer Strahlung wird in dem CIE-Normdiagramm ausgehend vom Weißpunkt durch den Farbort der Strahlung eine gerade Linie gezogen. Der Schnittpunkt der geraden Linie mit der des CIE-Normdiagramm begrenzenden Spektralfarblinie bezeichnet die Dominantwellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. Im Allgemeinen weicht die Dominantwellenlänge von einer Wellenlänge maximaler Intensität ab.
- Es wird weiterhin ein optoelektronisches Bauelement angegeben, das einen Halbleiterkörper aufweist, der elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs emittiert, und ein Konversionselement enthaltend die Leuchtstoffmischung gemäß einem der oben genannten Ausführungsformen, wobei das Konversionselement im Strahlengang des Halbleiterkörpers angeordnet ist und der erste Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs konvertiert, der zweite Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs konvertiert und der dritte Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines vierten Wellenlängenbereichs konvertiert.
- Das optoelektronische Bauelement emittiert somit mischfarbiges Licht, das sich aus Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs, des zweiten Wellenlängenbereichs, des dritten Wellenlängenbereichs und des vierten Wellenlängenbereichs zusammensetzt. Das mischfarbige Licht kann einen Farbort im kaltweißen Bereich der CIE-Normfarbtafel, insbesondere bei einer Farbtemperatur aus dem Bereich 4000 bis 10000 K, beispielsweise bei 6500 K, sowie eine hohe Farbwiedergabe mit einem CRI > 90, R9 > 90 und R13 > 90 aufweisen. Aufgrund der hohen Farbwiedergabe und der hohen Farbqualität kann ein solches optoelektronisches Bauelement beispielsweise in medizinischen Anwendungen eingesetzt werden, da es das für beispielsweise Operationen oder Untersuchungen benötigte kaltweiße Licht mit hoher Farbqualität und Farbwiedergabe emittiert.
- Der Halbleiterkörper, der elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs emittiert, kann eine aktive Schicht aufweisen, in der die elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Das Konversionselement kann neben der Leuchtstoffmischung weiterhin ein Matrixmaterial, beispielsweise Silikon oder Epoxidharz, enthalten. Das Konversionselement kann als Schicht im Strahlengang des Halbleiterkörpers angeordnet sein oder auch als Volumenverguss, der den Halbleiterkörper teilweise oder vollständig umgibt.
- Der erste Wellenlängenbereich kann einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm umfassen. Insbesondere kann der erste Wellenlängenbereich einschließlich 445 nm bis einschließlich 455 nm, bevorzugt einschließlich 447,5 nm bis einschließlich 455 nm umfassen. Somit kann das Konversionselement, das die Leuchtstoffmischung enthält, mit einem blaues Licht emittierenden Halbleiterkörper kombiniert werden, der in einem breiten Spektralbereich blaues Licht emittiert.
- Das optoelektronische Bauelement kann eine Gesamtemission aufweisen, die sich aus Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs, Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs, Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs und Strahlung des vierten Wellenlängenbereichs zusammensetzt. Die Gesamtemission kann somit im kaltweißen Bereich bei einer Farbtemperatur aus dem Bereich 4000 K bis 10000 K, insbesondere von etwa 6500 K liegen und gleichzeitig hohe CRI-, R9- und R13-Werte von jeweils > 90 aufweisen.
- Merkmale, die vorliegend lediglich in Verbindung mit der Leuchtstoffmischung beschrieben sind, können ebenfalls in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauelement verwendet sein. Weiterhin können auch Merkmale, die nur in Verbindung mit dem Bauelement beschrieben sind, Verwendung in der Leuchtstoffmischung finden.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
-
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 zeigt die CRI-, R9- und R13-Werte einer Leuchtstoffmischung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
3 zeigt das Emissionsspektrum einer Leuchtstoffmischung gemäß einem Ausführungsbeispiel. - Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
-
1 zeigt die schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Bauelement umfasst einen Halbleiterkörper10 , der wiederum eine aktive Schicht100 enthält. Die aktive Schicht umfasst beispielsweise InGaN. In der aktiven Schicht wird die elektromagnetische Strahlung erzeugt, deren erster Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 440 nm und einschließlich 460 nm, insbesondere zwischen einschließlich 445 nm und einschließlich 455 nm, bevorzugt zwischen einschließlich 447,5 nm bis einschließlich 455 nm liegt. Auf dem Halbleiterkörper10 befindet sich ein Bondpad30 , mit dem der Halbleiterkörper elektrisch angeschlossen werden kann. Weiterhin befindet sich im Strahlengang des Halbleiterkörpers10 das Konversionselement20 , das in diesem Beispiel als Schicht auf dem Halbleiterkörper10 angeordnet ist. Das Konversionselement20 enthält ein Matrixmaterial und eine Leuchtstoffmischung. - Die Leuchtstoffmischung enthält den ersten Leuchtstoff CA8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+. Der erste Leuchtstoff konvertiert die Strahlung des Halbleiterkörpers aus dem ersten Wellenlängenbereich in einen zweiten Wellenlängenbereich mit einem ersten Peakmaximum, das in dem Bereich einschließlich 500 nm bis einschließlich 530 nm, insbesondere bei 512 nm liegt und eine erste Halbwertsbreite bei der Wellenlänge des Peakmaximums hat, die kleiner als einschließlich 90 nm ist. Es handelt sich somit um eine schmalbandige grüne Emission des ersten Leuchtstoffs.
- Die Leuchtstoffmischung enthält weiterhin den zweiten Leuchtstoff Lu3(Al, Ga)5O12:Ce3+, der die Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs konvertiert, mit einem zweiten Peakmaximum in dem Bereich einschließlich 530 nm bis einschließlich 560 nm, insbesondere bei 532 nm, und einer zweiten Halbwertsbreite, die größer als einschließlich 90 nm ist. Damit ergibt sich eine breitbandige grüne Emission des zweiten Leuchtstoffs.
- Weiterhin enthält die Leuchtstoffmischung den dritten Leuchtstoff (Sr, Ca)SiAlN3:Eu2+, der die Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung des vierten Wellenlängenbereichs konvertiert, mit einem dritten Peakmaximum in dem Bereich einschließlich 610 nm bis einschließlich 650 nm, insbesondere bei 622 nm, und einer Halbwertsbreite, die kleiner einschließlich 100 nm ist.
- In diesem Beispiel enthält das Konversionselement
20 neben dem Matrixmaterial den ersten Leuchtstoff mit einem Anteil von einschließlich 1 Gew% bis einschließlich 5 Gew%, den zweiten Leuchtstoff mit einem Anteil von einschließlich 0.5 Gew% bis einschließlich 6 Gew% und den dritten Leuchtstoff mit einem Anteil von einschließlich 0.3 Gew% bis einschließlich 1 Gew%. - Somit emittiert das optoelektronische Bauelement mischfarbiges Licht, das sich aus dem blauen ersten Wellenlängenbereich, dem schmalbandigen grünen zweiten, dem breitbandigen grünen dritten und dem roten vierten Wellenlängenbereich zusammensetzt. Es hat eine hohe Farbwiedergabe mit einem CRI > 90 und gleichzeitig hohe R9- und R13-Werte von jeweils > 90 in der kaltweißen Region bei einer Farbtemperatur von etwa 6500 K.
-
2 zeigt die CRI-, R9- und R13-Werte der Leuchtstoffmischung gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel. Es ist die Dominantwellenlänge des Halbleiterkörpers λdom in nm gegen die Kennzahl aufgetragen. Es ist zu sehen, dass in dem Wellenlängenbereich, der von dem Halbleiterkörper emittiert wird und bei dem die Leuchtstoffmischung angeregt wird, also zwischen 447,5 nm und 455 nm, sowohl der CRI-Wert als auch der R9-Wert und der R13-Wert der Leuchtstoffmischung größer als 90 sind. -
3 zeigt das Emissionsspektrum der Leuchtstoffmischung gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel. Es ist die Wellenlänge λ in nm gegen die relative Energie Erel in % aufgetragen. I bezeichnet das Emissionsspektrum des ersten Leuchtstoffs, II bezeichnet das Emissionsspektrum des zweiten Leuchtstoffs und III bezeichnet das Emissionsspektrum des dritten Leuchtstoffs. Es ist zu sehen, dass ein schmalbandiger, grün emittierender Leuchtstoff I mit einem breitbandigen grün emittierenden Leuchtstoff II sowie ein rot emittierender Leuchtstoff III in der Leuchtstoffmischung kombiniert sind. Die Intensitätsmaxima liegen bei 512 nm (erstes Peakmaximum), 532 nm (zweites Peakmaximum) und 622 nm (drittes Peakmaximum). Die zugehörigen Halbwertsbreiten betragen etwa 58 nm (erste Halbwertsbreite), 108 nm (zweite Halbwertsbreite) und 75 nm (dritte Halbwertsbreite). - Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
- Bezugszeichenliste
-
- 10
- Halbleiterkörper
- 20
- Konversionselement
- 30
- Bondpad
- 100
- Aktive Schicht
- λ
- Wellenlänge
- λdom
- Dominantwellenlänge
- Erel
- relative Energie
Claims (15)
- Leuchtstoffmischung, umfassend einen ersten Leuchtstoff, einen zweiten Leuchtstoff und einen dritten Leuchtstoff, wobei der erste Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem ersten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist, der zweite Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem zweiten Peakmaximum im grünen Spektralbereich aufweist und der dritte Leuchtstoff ein Emissionsspektrum mit einem dritten Peakmaximum im roten Spektralbereich aufweist.
- Leuchtstoffmischung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste Peakmaximum eine Wellenlänge aufweist, die aus dem Bereich einschließlich 500 nm bis einschließlich 530 nm ausgewählt ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Peakmaximum eine Wellenlänge aufweist, die aus dem Bereich einschließlich 530 nm bis einschließlich 560 nm ausgewählt ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dritte Peakmaximum eine Wellenlänge aufweist, die aus dem Bereich einschließlich 610 nm bis einschließlich 650 nm ausgewählt ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Emissionsspektrum des ersten Leuchtstoffs bei der Wellenlänge des ersten Peakmaximums eine erste Halbwertsbreite aufweist, die kleiner als einschließlich 90 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Halbwertsbreite kleiner als einschließlich 65 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Emissionsspektrum des zweiten Leuchtstoffs bei der Wellenlänge des zweiten Peakmaximums eine zweite Halbwertsbreite aufweist, die größer als einschließlich 90 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Halbwertsbreite größer als einschließlich 100 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Emissionsspektrum des dritten Leuchtstoffs bei der Wellenlänge des dritten Peakmaximums eine dritte Halbwertsbreite aufweist, die kleiner als einschließlich 100 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die dritte Halbwertsbreite kleiner als einschließlich 80 nm ist.
- Leuchtstoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leuchtstoff und/oder der zweite Leuchtstoff und/oder der dritte Leuchtstoff ein Anregungsspektrum aufweist, das in dem Bereich einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm ein Maximum hat.
- Leuchtstoffmischung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Anregungsspektrum des ersten und/oder zweiten und/oder dritten Leuchtstoffs in dem Bereich einschließlich 447,5 nm bis einschließlich 455 nm ein Maximum hat.
- Optoelektronisches Bauelement aufweisend einen Halbleiterkörper (
10 ), der elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs emittiert, und ein Konversionselement (20 ) enthaltend die Leuchtstoffmischung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Konversionselement im Strahlengang des Halbleiterkörpers (10 ) angeordnet ist und der erste Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs konvertiert, der zweite Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs konvertiert und der dritte Leuchtstoff Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Strahlung eines vierten Wellenlängenbereichs konvertiert. - Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Wellenlängenbereich einschließlich 440 nm bis einschließlich 460 nm umfasst.
- Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 13 oder 14 aufweisend eine Gesamtemission, die sich aus Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs, Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs, Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs und Strahlung des vierten Wellenlängenbereichs zusammensetzt.
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69318672T2 (de) * | 1992-10-28 | 1999-02-18 | Flowil International Lighting (Holding) B.V., Amsterdam | Fluoreszente Lampe mit verbessertem CRI und Helligkeit |
DE60118476T2 (de) * | 2000-08-30 | 2006-11-23 | General Electric Co. | Fluoreszente Lampen mit hoher Farbwiedergabe |
US20080180948A1 (en) * | 2007-01-02 | 2008-07-31 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | White light emitting device and light source module for liquid crystal display backlight using the same |
WO2011020756A1 (de) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Konversions-led mit hoher farbwiedergabe |
US20120274240A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | White light emitting device, display apparatus and illumination apparatus |
DE102012021570A1 (de) * | 2012-11-02 | 2014-05-22 | Merck Patent Gmbh | Eu-aktivierte Leuchtstoffe |
DE102013217011A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Tridonic Jennersdorf Gmbh | LED-Modul für werkzeuglose Montage von optischen Elementen |
DE102014200937A1 (de) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Osram Gmbh | Beleuchtungsvorrichtung mit Primärlichteinheit und Leuchtstoffelement |
DE102015202159A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Osram Gmbh | Halbleiter-Beleuchtungsvorrichtung |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
JP5644112B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2014-12-24 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
DE102013113188A1 (de) * | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Osram Gmbh | Lumineszenzkonversionselement und optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einem solchen Lumineszenzkonversionselement |
-
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-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69318672T2 (de) * | 1992-10-28 | 1999-02-18 | Flowil International Lighting (Holding) B.V., Amsterdam | Fluoreszente Lampe mit verbessertem CRI und Helligkeit |
DE60118476T2 (de) * | 2000-08-30 | 2006-11-23 | General Electric Co. | Fluoreszente Lampen mit hoher Farbwiedergabe |
US20080180948A1 (en) * | 2007-01-02 | 2008-07-31 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | White light emitting device and light source module for liquid crystal display backlight using the same |
WO2011020756A1 (de) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Konversions-led mit hoher farbwiedergabe |
US20120274240A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | White light emitting device, display apparatus and illumination apparatus |
DE102012021570A1 (de) * | 2012-11-02 | 2014-05-22 | Merck Patent Gmbh | Eu-aktivierte Leuchtstoffe |
DE102013217011A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Tridonic Jennersdorf Gmbh | LED-Modul für werkzeuglose Montage von optischen Elementen |
DE102014200937A1 (de) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Osram Gmbh | Beleuchtungsvorrichtung mit Primärlichteinheit und Leuchtstoffelement |
DE102015202159A1 (de) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Osram Gmbh | Halbleiter-Beleuchtungsvorrichtung |
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