[go: up one dir, main page]

TWI429731B - 由４價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體 - Google Patents

由４價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體 Download PDF

Info

Publication number
TWI429731B
TWI429731B TW097127051A TW97127051A TWI429731B TW I429731 B TWI429731 B TW I429731B TW 097127051 A TW097127051 A TW 097127051A TW 97127051 A TW97127051 A TW 97127051A TW I429731 B TWI429731 B TW I429731B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
phosphor
illuminating device
combination
emitting
light
Prior art date
Application number
TW097127051A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200927886A (en
Inventor
瑞寇夫 爾
亞特 塞魯爾 安特
曼尼 史瑞塔夫 亞克
史奇夫 葛洛夫 魯米爾
Original Assignee
路明納森公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 路明納森公司 filed Critical 路明納森公司
Publication of TW200927886A publication Critical patent/TW200927886A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI429731B publication Critical patent/TWI429731B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
    • H10H20/8512—Wavelength conversion materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/67—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals
    • C09K11/674—Halogenides
    • C09K11/675—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/7428—Halogenides
    • C09K11/7435—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7704—Halogenides
    • C09K11/7705—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

由4價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體
本發明實例性實施例係關於磷光體組合物，尤其用於照明應用之磷光體。更具體而言，本發明實施例係關於發紅光磷光體及採用該等磷光體之照明裝置。
發光二極體(LED)係經常用作諸如白熾燈等其他光源之替代品之半導體發光體。其尤其可用作顯示燈、報警燈及指示燈或用於需要色光之其他應用中。由LED所產生光之顏色取決於其製造中所用半導體材料之類型。
可自諸如氮化鎵(GaN)等第III-V族合金製造包括發光二極體及雷射(在本文中二者皆通稱為LED)之有色半導體發光器件。對於GaN基LED，所發射光一般係屬於電磁波譜之UV至綠光範圍內。直到最近，由於LED所產生光之固有顏色，LED仍不適用於需要亮白光之照明用途。
近來，已研發出多種技術用於將LED所發射光轉化為可用於照明目的之光。在一種技術中，用磷光體層塗佈或覆蓋LED。磷光體係可吸收電磁波譜一部分中之輻射能且發射電磁波譜另一部分中之能量之發光材料。一種重要類型之磷光體係具有極高化學純度及受控組成之晶體無機化合物，可向其添加少量其他元素(稱之為"活化劑")以將其轉化為有效螢光材料。藉助活化劑與無機化合物之正確組合，可控制發射光之顏色。最有用之熟知磷光體可響應可見範圍外之電磁輻射之激發而發射電磁波譜可見部分中之輻射。
藉由插入由LED所產生輻射激發之磷光體，可產生(例如)光譜可見部分中之具有不同波長之光。有色LED經常用於玩具、指示燈及其他器件。連續性能之改良使得具有飽和顏色之LED能在交通燈、出口標誌、商店標誌及諸如此類中發展新應用。
除有色LED外，LED所產生光與磷光體所產生光之組合可用於產生白光。最常用白色LED係由發藍光GaInN晶片組成。發藍光晶片塗佈有磷光體，該磷光體可將一些藍色輻射轉化為互補顏色，例如淡黃色發射。藍色與淡黃色輻射一起產生白光。亦存在使用近UV發射晶片及包括紅光、綠光及藍光發射磷光體之磷光體摻合物之白色LED，該等磷光體經設計可將UV輻射轉化為可見光。
已知發白光器件包含峰值發射波長在近藍光範圍內(自約440nm至約480nm)之發藍光LED，其與發黃光磷光體組合，例如摻雜鈰(III)之釔鋁石榴石("YAG:Ce")、摻雜鈰(III)之鋱鋁石榴石("TAG:Ce")、或摻雜銪(II)之正矽酸鋇("BOS")。磷光體吸收自LED發射之部分輻射且將所吸收輻射轉化為黃光。LED所發射藍光之其餘部分透射穿過磷光體且與磷光體所發射黃光混合。觀察者將藍光與黃光之混合光感知為白光。來自磷光體材料及LED晶片之光之總體提供具有對應色坐標(x及y)及相關色溫(CCT)之色點，且其光譜分佈提供由演色指數(CRI)量測之演色能力。
該等系統可用於製造CCT>4500 K且CRI介於約70-82之間之白色光源，且其輻射之發光效能("LER"，亦稱作發光度)為約330Im/Wopt 。儘管此範圍適用於多種應用，但一般照明光源通常需要較低CCT及較高CRI，且較佳具有類似或更佳之LER。
自發藍光晶片及發黃光磷光體製造之白色LED器件之一尤佳應用係背光，例如用於行動電話、個人數位助理及類似物中。該等應用需要高CCT值(大於5000 K)，其可藉由LER值為280Im/Wopt 或更高之上述LED容易地獲得。然而，由於使用黃色磷光體(例如峰值發射介於550nm與610nm之間)，該等LED之光譜在光譜之黃光區域含有過度發射，其嚴重減小背光之色域。
色域係在色度圖(例如CIE 1931 x,y圖)中跨越顯示器之紅色、綠色及藍色像素之色點之面積。歷史上顯示器之"金標準"係藉由3組色點坐標定義之NTSC色域(在CIE 1931 x,y色度圖中，對於紅色，x=0.674且y=0.326；對於綠色，x=0.218且y=0.712；且對於藍色，x=0.140且y=0.080)。一般地，對於多種背光照明應用而言大於NTSC之70%之色域被認為係可接受，且對幾乎任一該應用而言大於NTSC之90%之色域被認為係可接受。
為改良使用黃色磷光體之LED背光之色域，濾除黃光，由此降低LED背光之有效LER。因此將有利地係研發可在CCT>5000K下提供280Im/Wopt 或更高之LER且封裝中不具有黃色磷光體之LED背光。當根據需要結合至少一種發綠光及發藍光磷光體，且與藍色或近UV LED晶片一起使用時，發紅光磷光體尤其適用於同時獲得LER及CCT之該等值。
其他白光LED照明系統使用UV或可見光LED晶片以及紅色、綠色、及/或藍色磷光體之摻合物，其可由近UV輻射有效激發而產生白光。
一般將CRI定義為8個標準有色樣品(R1-8 )之平均值，通常將其稱為平均演色性指數(General Color Rendering Index)且縮寫為Ra ，但在國際上指定14個標準有色樣品且可以其平均值形式計算更寬範圍之CRI(R1-14 )。具體而言，量測深紅色之演色之R9 值對應用(尤其醫藥性質)之範圍具有極重要作用。
當CCT降低及/或CRI升高時，LER值一般降低，此導致"暖白色"LED(CCT<4500K)之數值顯著低於"冷白色"LED(CCT>4500K)之數值。LER值可藉由使用具有譜線發射光譜之紅色磷光體來改良，該紅色磷光體與具有寬帶發射之紅色磷光體相反。後一磷光體之大部分發射能傾向屬於人眼敏感度極低之光譜深紅光部分，由此降低LER值。
在許多白光應用中，具有譜線發射光譜之磷光體(例如Y2 O3 :Eu3+ )因此較佳可作為紅色組份，因為其可在可接受之CRI值(例如80-86)及目標CCT範圍(例如3000-6500 K)下使LER最大化。當前摻雜有Eu3+ 之紅色螢光燈磷光體不能順利用於UV LED燈中，因為其實質上不能吸收近UV(370-420nm)光，此導致因磷光體散射引發之不可接受光損失。發深紅色光之氧氟化磷光體(例如3.5MgO*0.5MgF2 *GeO2 :Mn4+ (MFG))可用於LED燈中，但由於其發射大部分出現在遠離光譜之紅光區域中(超過650nm)，因而其對LER具有相當大之影響。基於氧化物及鹵氧化物主晶格且摻雜有Mn4+ 之其他類似磷光體亦具有波長大於650nm之主發射峰值。較佳可使用在較低波長(例如610-650nm範圍)處具有譜線發射最大值之紅色磷光體，其在UV至藍光範圍內對LED晶片發射具有良好吸收。此可改良LER，同時將一般CRI維持在80或以上。
因此，業內仍需要新的發紅光磷光體及其摻合物以結合顯示高量子效率之UV及可見LED晶片用於製造在任一給定CCT下皆具有高CRI及經改良LER之白光LED，以及具有最小黃光發射及高LER之背光LED。
在第一態樣中提供包括半導體光源之背光發射器件，其中背光包含：選自以下各物之發紅光磷光體：(a)A2 [MF7 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta 或其組合，或(b)A3 [MF6 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合；峰值發射波長介於510與550nm之間之發綠光磷光體；以及a)峰值發射波長介於440與480nm之間之藍色LED晶片，或b)峰值發射波長介於440與480nm之間之發藍光磷光體及峰值發射波長為約370nm至約440nm之紫光至近UV發射LED晶片。
在第二態樣中提供包括半導體光源及經Mn4+ 活化之錯合氟化磷光體材料之發光器件。在一實施例中，錯合氟化磷光體材料包含以下各物之至少一種：(a)A2 [MF7 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；或(b)A3 [MF6 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合。
在第三態樣中提供磷光體摻合物，其包括至少一種上述經Mn4+ 活化之錯合氟化磷光體及至少一種其他磷光體。
在第四態樣中提供包括以下至少一種之磷光體材料：(a)A2 [MF7 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta 或其組合；或(b)A3 [MF6 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合。
磷光體將輻射(能量)轉化為可見光。磷光體之不同組合可提供不同顏色之光發射。本文中闡述新穎磷光體組合物及摻合物，以及其在LED及其他光源中之用途。
所產生可見光之顏色取決於磷光體材料之具體組份。磷光體材料可僅包括單一磷光體組合物或兩種或更多種具有基本色之磷光體，例如具有一或多種黃色與紅色磷光體以發射期望顏色(色調)之光之特定混合物。本文所用術語"磷光體"及"磷光體材料"可用於表示單一磷光體組合物以及兩種或更多種磷光體組合物之摻合物二者。
已確定產生白光之LED燈可用於賦予作為光源之LED以期望品質。因此，在一實施例中揭示經發光材料磷光體轉化材料摻合物(磷光體摻合物)塗佈之用於提供白光之LED晶片。此實施例中所述磷光體摻合物使得在受到由近UV至綠色LED所發射約250至550nm之輻射激發時，在任一所關注CCT下白光皆能具有CRI與LER之最佳組合。
參照圖1，基於實例性LED之發光組件或燈10係根據本發明之一較佳結構來展示。發光組件10包含半導體UV或可見輻射源(例如發光二極體(LED)晶片12)及與LED晶片電連接之導線14。導線14可包含由較粗引線框架16支撐之細金屬絲，或導線可包含自身支撐之電極且引線框架可省略。導線14向LED晶片12提供電流且由此使LED晶片12發射輻射。
燈可包括任何半導體可見或UV光源，當其所發射輻射射至磷光體上時能產生白光。本發明LED晶片之較佳峰值發射可取決於所揭示實施例中磷光體之特性且可介於(例如)250-550nm之間。然而，在一較佳實施例中，LED之發射可位於近UV至藍-綠光區域中且峰值波長在約370至約500nm範圍內。
在一實施例中，晶片係峰值發射波長介於440與480nm之間之藍色LED。在第二實施例中，LED係紫光至近UV發射LED晶片，其峰值發射波長為約370nm至約440nm。
則半導體光源通常包含摻雜有各種雜質之LED。因此，LED可包含基於任何適宜III-V、II-VI或IV-IV半導體層且峰值發射波長為約250至550nm之半導體二極體。
LED較佳可含有至少一層包含GaN、ZnO或SiC之半導體層。舉例而言，LED可包含代表式為Ini Gaj Alk N(其中0i；0j；0k且i+j+k=1)且峰值發射波長大於約250nm且小於約550nm之氮化物化合物半導體。該等LED半導體係為業內已知。方便起見，在本文中將輻射源稱為LED。然而，本文所用術語意欲涵蓋所有半導體輻射源，包括(例如)半導體雷射二極體。
儘管本文所述本發明實例性結構之概述係關於基於無機LED之光源，但應理解除非另外說明，否則LED晶片可由有機發光結構或其他輻射源來替代，且關於LED晶片或半導體之任何引用僅代表任何適宜輻射源。
可將LED晶片12封裝於外殼18中，其封入LED晶片及封裝劑材料20。舉例而言，外殼18可為(例如)玻璃或塑料。LED 12較佳實質上係位於封裝劑20之中心。封裝劑20較佳係環氧樹脂、塑料、低溫玻璃、聚合物、熱塑性塑料、熱固性材料、樹脂或業內已知其他類型之LED封裝材料。視需要，封裝劑20係旋塗玻璃或某些具有高折射率之其他材料。在一實施例中，封裝劑材料20係聚合物材料，例如環氧樹脂、聚矽氧、或聚矽氧環氧樹脂，但可使用其他有機或無機封裝劑。參照LED晶片12及磷光體材料22(下文所述)所產生光之波長，外殼18及封裝劑20二者較佳係透明或實質上具有光學透射性。在替代實施例中，燈10可僅包含封裝劑材料而不具有外殼18。LED晶片12可由(例如)以下各物來支撐：引線框架16、自身支撐電極、外殼18底部、或安裝於外殼或引線框架上之基座(未顯示)。
照明系統之結構包括與LED晶片12輻射耦合之磷光體材料22。輻射耦合意指元件間彼此相聯從而使自一元件發射之至少一部分輻射透射至另一元件。
此磷光體材料22係藉由任一適宜方法沈積於LED 12上。舉例而言，可形成磷光體之懸浮液，且將其以磷光體層形式施加至LED表面。在一該方法中，使用聚矽氧、環氧樹脂或其他基質材料(直接使用或經有機溶劑稀釋，例如丙酮、MIBK或乙酸丁酯)來製備漿液，其中磷光體顆粒係隨機懸浮且位於LED周圍。此方法僅例示磷光體材料22及LED 12之可能位置。因此，可藉由在LED晶片12上塗佈及乾燥或固化磷光體懸浮液以將磷光體材料22塗佈於LED晶片12之發光表面上或直接塗佈於其上。外殼18及封裝劑20二者應係透明以使光24可透射穿過彼等元件。儘管不欲受限制，但使用光散射方法或經由顯微鏡(電子或光學)量測法所量測之磷光體材料之中數粒徑可為約1至約20微米。
圖2圖解本發明較佳態樣中系統之第二較佳結構。除非另外說明，否則圖1-4中之對應數字(例如圖1中之12及圖2中之112)係指各圖中之對應結構。圖2中實施例之結構與圖1中實施例之結構類似，但磷光體材料122係散佈於封裝劑材料120內，而非直接形成於LED晶片112上。磷光體材料(呈粉末形式)可散佈於封裝劑材料120之單獨區域內，或更佳散佈於封裝劑材料之整個體積內。LED晶片112所發射之輻射126與磷光體材料122所發射光混合，且經混合之光以白光124形式顯露。若欲使磷光體散佈於封裝劑材料120內，則可將磷光體粉末添加至聚合物前體中，裝載於LED晶片112周圍，然後使聚合物前體固化以使聚合物材料凝固。亦可使用其他已知磷光體散佈方法，例如轉移成型。
圖3圖解本發明較佳態樣中系統之第三較佳結構。圖3中所示實施例之結構與圖1中實施例之結構相似，但磷光體材料222係塗佈於外殼218表面上，而非形成於LED晶片212上。磷光體材料較佳係塗佈於外殼218之內表面上，但若需要可將磷光體塗佈於外殼外表面上。可將磷光體材料222塗佈於外殼之整個表面上，或僅塗佈於外殼表面之頂部部分。LED晶片212所發射之輻射226與磷光體材料222所發射之光混合，且經混合光係以白光224形式顯露。當然，可組合圖1-3中之結構且磷光體可位於任兩個或所有三個位置中或位於任何其他適宜位置中，例如與外殼分離或整合至LED中。
在任一上述結構中，燈10亦可包括複數個散射顆粒(未顯示)，其包埋於封裝劑材料中。散射顆粒可包含(例如)Al2 O3 顆粒(例如氧化鋁粉末)或TiO2 顆粒。散射顆粒可有效散射自LED晶片發射之相關光，較佳伴隨可忽略量之吸收。
如圖4中第四較佳結構所示，可將LED晶片412安裝於反射杯430中。杯430可自反射材料製得或經反射材料塗佈，例如氧化鋁、氧化鈦、或業內已知其他介電粉末。反射材料較佳為Al2 O3 。圖4中實施例之結構之其餘部分與前幾圖中任一圖相同，且包括兩根導線416、與具有第二導線之LED晶片412電連接之導電金屬絲432、及封裝劑材料420。
另一較佳結構(尤其用於背光應用)係表面安裝器件("SMD")型發光二極體550，如圖17中所示。此SMD係"側發射型"且在光導部件554上具有發光窗552。可藉由以下步驟來製備SMD型發光二極體550：將預先藉由流體銲接或類似方法形成之LED置於上面已形成導電圖案之玻璃環氧樹脂基材上，且用窗552覆蓋該LED。業內已知亦存在"頂部發射"SMD封裝，其亦適用於本發明實施例中，例如由Nichia公司製造之彼等。SMD封裝可包含上文所定義之LED晶片、及下文所論述受LED晶片所發射光激發之磷光體材料。
在一實施例中提供新穎磷光體材料，其可用於上述器件中之磷光體組合物中。磷光體材料係經Mn4+ 活化之錯合氟化磷光體且可包含以下各物之一或多種：(a)A2 [MF7 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；或(b)A3 [MF6 ]:Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、其他稀土元素(例如Gd、Lu等)、Bi、或其組合。
"錯合氟化磷光體"意指磷光體係配位化合物，其含有至少一個配位中心(例如上述第一磷光體中之Al)，周圍環繞用作配位體之氟化物離子，且根據需要經相對離子(例如上述實例中之A)電荷補償。錯合氟化物有時可寫成簡單二元氟化物(例如3KF* LaF3 而非K3 [LaF6 ])之組合，但此一表述並不表示配位中心周圍之配位體之配位數(在此實例中為6)。方括號(有時為簡單起見將其省略)表示其所包括之錯離子係與簡單氟化物離子不同之新化學物質。活化劑離子(Mn4+ )亦可用作配位中心，以取代部分主晶格中心，例如La3+ 。主晶格(包括相對離子)可進一步改變活化劑離子之激發及發射特性。
當與250至550nm發射之LED晶片及一或多種額外磷光體(例如發藍光及綠光之磷光體)一起使用時，上述磷光體材料之使用容許製備白色LED。下文中更詳細地闡述可與上述磷光體一起使用之額外磷光體。
此實施例中非限制實例性經Mn4+ 活化之組合物包括：K2 [NbF7 ]:Mn4+ 、K2 [TaF7 ]:Mn4+ 、K3 [BiF6 ]:Mn4+ 、K3 [YF6 ]:Mn4+ 、K3 [LaF6 ]:Mn4+ 、K3 [GdF6 ]:Mn4+ 。圖5-16展示該等磷光體之激發及發射光譜。發射光譜係在365nm激發下量測。
可藉由利用適宜原料以足以確保活化劑離子之期望納入程度之比率(例如總M含量之0.1-30mol.%，更佳為2-15mol%)來製備上述經Mn4+ 活化之錯合氟化磷光體組合物。
本文所揭示之新穎錯合氟化磷光體係藉由以下方式用Mn4+ 活化相應主晶格來製備：在100℃下藉由蒸發存於HF水溶液(例如40-50重量% HF)中之常見溶液來實施共沈澱，或在室溫下用存於HF水溶液中之K2 [Mn F6 ]溶液浸泡主晶格材料，之後將其蒸發至乾燥。所需主晶格可在市場上購得，例如M=Nb或Ta之K2 [MF7 ]，或可藉由在(例如)600℃下加熱4小時自相應簡單氟化物(例如YF3 、LaF3 、GdF3 、RE=稀土元素(例如Lu等)之其他(RE)F3 )與KF合成得到。不定量之氧(例如源自水水解)亦可進入主晶格中且成為主晶格之一部分，但為簡單起見，通常不將其寫入通式中。然後可將粗磷光體研磨(較佳乾研磨)至期望粒徑，用有機溶劑(例如乙醇或丙酮)洗滌以去除任何殘留量之HF，且在空氣中乾燥之後用於LED中。
此外，可使用各種其他起始材料以經由自以下物質之水溶液共結晶來製造本發明錯合氟化磷光體：HF及/或其他氟化物(例如自金屬組份之氧化物、氫氧化物、醇鹽、碳酸鹽及二元氟化物或氟化氫原位或非原位製備)、及高錳酸鹽或錳酸鹽以及用以提供呈適宜氧化態(+4)之Mn活化劑的化學計量數量之H2 O2 或其他過氧化物。本文所示摻雜有Mn4+ 之錯合氟化磷光體之實例不欲為限制性。可使用其他組成離子來構建錯合氟化物主晶格(作為配位中心或相對離子)，前提係其不引入對經Mn4+ 活化之磷光體激發及/或發射有害之電子躍遷或振動躍遷。
本發明器件之磷光體材料中各磷光體之相對數量可稱之為頻譜權重。頻譜權重係各磷光體貢獻給磷光體摻合物總發射光譜之相對量。所有個別磷光體之頻譜權重量之總和應為1。較佳摻合物包含頻譜權重為0.01-0.80且峰值發射為約500至610nm之磷光體、頻譜權重為0至0.19且峰值發射為約430至500nm之可選磷光體(用峰值發射為約430至約500nm之藍色或藍-綠色LED激發時，不需要該可選磷光體)，且摻合物之其餘物係上述錯合氟化磷光體中之一者，需要其來達成目標CCT值。可使用適用於近UV至綠色LED系統且在上述波長範圍中發射之任一已知磷光體。經至少一種Ce3+ 活化之石榴石(例如YAG:Ce、TAG:Ce及其業內已知之組成改變形式)係在約500至610nm處具有發射最大值之尤佳磷光體。在後一範圍中具有峰值發射之其他尤佳磷光體係經至少一種Eu2+ 活化之鹼土金屬正矽酸鹽，例如(Ba,Sr,Ca)2 SiO4 :Eu2+ (''BOS'')及其業內已知之組成改變形式。
應注意，各種磷光體闡述於本文中，其中不同元素包括於括號中且由逗號分隔，例如在(Ba,Sr,Ca)2 SiO4 :Eu2+ 情況下。如熟習此項技術者所瞭解，此類表述意指磷光體可以任一比率包括任一或所有彼等式中所指定元素。亦即，關於上述磷光體之此類表述具有(例如)與(Baa Srb Ca1-a-b )2 SiO4 :Eu2+ 相同之含義，其中a及b可自0變化至1，包括值0及1。
一或多種峰值發射波長介於610與650nm之間之上述本發明發紅光磷光體可用於結合至少發綠光磷光體(例如峰值發射波長介於510與550nm之間)及藍色LED晶片或發藍光磷光體(例如峰值發射波長介於440與480nm之間)及紫光至近-UV發射LED晶片(例如峰值發射波長為約370nm至約440nm)來製備背光LED。
適宜發綠光磷光體之非限制性實例係經Eu2+ 活化之鹼土金屬硫代鎵酸鹽、硫鋁酸鹽或其固體溶液，例如經Eu2+ 活化之硫代鎵酸鍶("STG")SrGa2 S4 :Eu2+ ，且適宜發藍光磷光體之非限制性實例係經Eu2+ 活化之氯代磷酸鍶("SECA")Sr5 (PO4 )3 Cl:Eu2+ 。
用經Mn4+ 活化之錯合氟化磷光體製備之背光之LER可等於或優於典型藍色晶片/黃色磷光體LED之LER。然而，與基於黃色磷光體之LED不同，其在如上所述背光照明應用不期望之光譜黃光區域中具有極低發射。在CIE 1931 x,y圖中，該等背光之色域較佳可大於NTSC標準色域之70%，且更佳大於NTSC標準色域之90%。在與諸如YAG或TAG等用於基於藍色晶片之白色LED之磷光體一起使用時，本發明磷光體在發白光器件中之應用可提供意外且空前的高LER(例如330lm/Wrad或更高)與高CRI(類型90)及低CCT(例如3000 K或更低)之組合。
此外，在整個可見光譜區域發射且波長實質上與本發明所述磷光體之波長不同之其他磷光體可用於摻合物中以將所產生光定製為白色並製造具有經改良光品質之光源。儘管不欲限制，但用於具有本發明磷光體之摻合物中之適宜磷光體包括：(Ba,Sr,Ca)5 (PO4 )3 (Cl,F,Br,OH):Eu2+ ,Mn2+ (Ba,Sr,Ca)BPO5 :Eu2+ ,Mn2+ (Sr,Ca)10 (PO4 )6 *νB2 O3 :Eu2+ (其中0<ν1)Sr2 Si3 O8 *2SrCl2 :Eu2+ (Ca,Sr,Ba)3 MgSi2 O8 :Eu2+ ,Mn2+ BaAl8 O13 :Eu2+ 2SrO*0.84P2 O5 *0.16B2 O3 :Eu2+ (Ba,Sr,Ca)MgAl10 O17 :Eu2+ ,Mn2+ (Ba,Sr,Ca)Al2 O4 :Eu2+ (Y,Gd,Lu,Sc,La)BO3 :Ce3+ ,Tb3+ (Ba,Sr,Ca)2 Si1-ζ O4-2ξ :Eu2+ (其中0ξ0.2)(Ba,Sr,Ca)2 (Mg,Zn)Si2 O7 :Eu2+ (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2 S4 :Eu2+ (Y,Gd,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3 (Sc,Al,Ga)5-α O12-3/2α :Ce3+ (其中0α0.5)(Lu,Sc,Y,Tb)2-u-v Cev Ca1+u Liw Mg2-w Pw (Si,Ge)3-w O12-u/2 ，其中-0.5u1；0<v0.1；且0w0.2(Ca,Sr)8 (Mg,Zn)(SiO4 )4 Cl2 :Eu2+ ,Mn2+ Na2 Gd2 B2 O7 :Ce3+ ,Tb3+ (Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)2 P2 O7 :Eu2+ ,Mn2+ (Gd,Y,Lu,La)2 O3 :Eu3+ ,Bi3+ (Gd,Y,Lu,La)2 O2 S:Eu3+ ,Bi3+ (Gd,Y,Lu,La)VO4 :Eu3+ ,Bi3+ (Ca,Sr)S:Eu2+ ,Ce3+ ZnS:Cu+ ,Cl- ZnS:Cu+ ,Al3+ ZnS:Ag+ ,Cl- ZnS:Ag+ ,Al3+ SrY2 S4 :Eu2+
CaLa2 S4 ：Ce3+
(Ba,Sr,Ca)MgP2 O7 ：Eu2+ ,Mn2+
(Y,Lu)2 WO6 ：Eu3+ ,Mo6+
(Ba,Sr,Ca)β Siγ Nμ ：Eu2+ (其中2β+4γ=3μ)
Ca3 (SiO4 )Cl2 ：Eu2+
(Y,Lu,Gd)2-φ Caφ Si4 N6+φ C1-φ ：Ce3+ (其中0φ0.5)
摻雜有Eu2+ 及/或Ce3+ 之(Lu,Ca,Li,Mg,Y)α-SiAlON
(Ca,Sr,Ba)SiO2 N2 ：Eu2+ ,Ce3+
3.5MgO＊ 0.5MgF2 ＊ GeO2 ：Mn4+
Ca1-c-f Cec Euf Al1+c Si1-c N3 (其中0<c0.2，0f0.2)
Ca1-h-r Ceh Eur Al1-h (Mg,Zn)h SiN3 (其中0<h0.2，0r0.2)
Ca1-2s-t Ces (Li,Na)s Eut AlSiN3 (其中0s0.2，0t0.2，s+t>0)
Ca1-σ-χ-Φ Ceσ (Li,Na)χ EuΦ Al1+σ-χ Si1-σ+χ N3 (其中0σ0.2，0<χ0.4，0Φ0.2)
出於本發明應用之目的，應理解，當磷光體具有兩種或更多種摻雜劑離子(即在上述組成中位於冒號後之彼等離子)時，此意指磷光體在材料內具有至少一種(但不必為所有)彼等摻雜劑離子。亦即，如熟習此項技術者所理解，此類型表述意指磷光體可包括任何或所有式中指定為摻雜劑之彼等離子。
當磷光體組合物包括兩種或更多種磷光體之摻合物時，磷光體摻合物中每種個別磷光體之比可根據期望光輸出之特徵而改變。可調整各實施例磷光體摻合物中個別磷光體之相對比例以使得在將其發射摻合且用於發光器件中時，產生在CIE色度圖上具有預定x及y值之可見光。如上所述，較佳產生白光。此白光可具有(例如)在約0.30至約0.55範圍內之x值及在約0.30至約0.55範圍內之y值。白光之色點較佳可位於或實質上位於普朗克(planckian)(亦稱為黑體)軌跡上，例如在CIE 1931色度圖之垂直(y)方向上之0.020單位內，更佳在垂直方向上之0.010單位內。然而如上所述，磷光體組合物中每種磷光體之特性及數量可根據最終使用者之需要而改變。由於個別磷光體之效能可隨供應商不同而大幅度變化，因此最佳地以經驗來確定每種所需磷光體之確切數量，例如經由標準實驗設計(DOE)技術來確定。
可能需要向磷光體組合物中添加顏料或過濾材料。當LED係UV發射LED時，磷光體層22亦可包含0至最高約10重量%(以磷光體總重量計)之顏料或其他UV吸收材料，其能吸收或反射波長介於200nm與450nm之間之UV輻射。
適宜顏料或過濾材料包括任一種業內已知之彼等，其能吸收所產生介於200nm與450nm之間之輻射。該等顏料包括(例如)鈦酸鎳或鋯酸鐠。可以能有效過濾10%至100%所產生在200nm至500nm範圍內之輻射之量使用顏料。。
除用於一般照明照明之白光摻合物之外，該等磷光體可單獨或以摻合物形式用於交通信號、標記系統、及尤其LCD背光照明應用中之LED中。窄紅光發射使得可達成該等應用高度需要之飽和顏色。
上述磷光體材料可用於除LED之外之其他應用中。舉例而言，在螢光燈中、在陰極射線管中、在電漿顯示器件中或在液晶顯示器(LCD)中材料可用作磷光體。該等應用僅欲為例示性而非排他性。
已參照各實例性實施例闡述本發明。其他人在閱讀並理解本說明書後可作出修改及改變。本發明意欲包括所有該等歸屬於隨附申請專利範圍或其等效範疇內之修改及改變。
10．．．發光組件/燈
12．．．發光二極體晶片
14．．．與LED晶片電連接之導線
16．．．較粗引線框架
18．．．外殼
20．．．封裝劑材料
22．．．磷光體材料
112．．．LED晶片
114．．．導線
116．．．引線框架
118．．．外殼
120．．．封裝劑材料
122．．．磷光體材料
212．．．LED晶片
214．．．導線
216．．．引線框架
218．．．外殼
220．．．封裝劑材料
222．．．磷光體材料
412．．．LED晶片
416．．．導線
420．．．封裝劑材料
430．．．反射杯
432．．．導電金屬絲
550．．．表面安裝器件型("SMD")發光二極體
552．．．發光窗
554．．．光導部件
圖1係本發明第一實施例中照明系統之剖面示意圖。
圖2係本發明第二實施例中照明系統之剖面示意圖。
圖3係本發明第三實施例中照明系統之剖面示意圖。
圖4係本發明第四實施例中照明系統之剖面側面透視圖。
圖5係本發明實施例中K2 [NbF7 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖6係本發明實施例中K2 [NbF7 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖7係本發明實施例中K2 [TaF7 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖8係本發明實施例中K2 [TaF7 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖9係本發明實施例中K3 [BiF6 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖10係本發明實施例中K3 [BiF6 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖11係本發明實施例中K3 [YF6 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖12係本發明實施例中K3 [YF6 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖13係本發明實施例中K3 [LaF6 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖14係本發明實施例中K3 [LaF6 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖15係本發明實施例中K3 [GdF6 ]:Mn4+ 磷光體之激發光譜圖。
圖16係本發明實施例中K3 [GdF6 ]:Mn4+ 磷光體之發射光譜圖。
圖17係表面安裝器件(SMD)背光LED之示意性透視圖。
10．．．發光組件/燈
12．．．發光二極體晶片
14．．．與LED晶片電連接之導線
16．．．較粗引線框架
18．．．外殼
20．．．封裝劑材料
22．．．磷光體材料
24．．．光

Claims (28)

  1. 一種發白光之發光裝置，其包含：半導體光源；及與該光源輻射耦合之磷光體材料，其中該磷光體材料包含至少一種選自由以下各物組成之群之磷光體：(A)A2 [MF7 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；及(B)A3 [MF6 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合。
  2. 如請求項1之發光裝置，其中該光源係發射波長在約370至約500nm範圍內之輻射之半導體發光二極體(LED)。
  3. 如請求項1之發光裝置，其中該半導體光源包含式Ini Gaj Alk N表示之氮化物化合物半導體，其中0i；0j,0k，且i+j+k=1。
  4. 如請求項1之發光裝置，其中該光源係有機發射結構。
  5. 如請求項1之發光裝置，其中該磷光體材料係塗佈於該光源之表面上。
  6. 如請求項1之發光裝置，其另外包含環繞該光源及該磷光體材料之封裝劑。
  7. 如請求項1之發光裝置，其中該磷光體材料係分散於封裝劑中。
  8. 如請求項1之發光裝置，其另外包含反射杯。
  9. 如請求項1之發光裝置，其中該磷光體材料另外包含一 或多種額外磷光體。
  10. 如請求項9之發光裝置，其中該一或多種額外磷光體具有在430至500nm範圍內之發射最大值。
  11. 如請求項9之發光裝置，其中該一或多種額外磷光體具有在500至610nm範圍內之發射最大值。
  12. 如請求項11之發光裝置，其中該一或多種額外磷光體係經Ce3+ 活化之石榴石或經Eu2+ 活化之鹼土金屬正矽酸鹽中之一或多種。
  13. 如請求項9之發光裝置，其中該一或多種額外磷光體係選自包括以下各物之群：(Ba,Sr,Ca)5 (PO4 )3 (Cl,F,Br,OH)：Eu2+ ,Mn2+ ；(Ba,Sr,Ca)BPO5 ：Eu2+ ,Mn2+ ；(Sr,Ca)10 (PO4 )6 ＊ vB2 O3 ：Eu2+ (其中0<v1)；Sr2 Si3 O8 ＊ 2SrCl2 ：Eu2+ ；(Ca,Sr,Ba)3 MgSi2 O8 ：Eu2+ ,Mn2+ ；BaAl8 O13 ：Eu2+ ；2SrO＊ 0.84P2 O5 ＊ 0.16B2 O3 ：Eu2+ ；(Ba,Sr,Ca)MgAl10 O17 ：Eu2+ ,Mn2+ ；(Ba,Sr,Ca)Al2 O4 ：Eu2+ ；(Y,Gd,Lu,Sc,La)BO3 ：Ce3+ ,Tb3+ ；ZnS：Cu+ ,Cl- ；ZnS：Cu+ ,Al3+ ；ZnS：Ag+ ,Cl- ；ZnS：Ag+ ,Al3+ ；(Ba,Sr,Ca)2 Si1-ξ O4-2ξ ：Eu2+ (其中0ξ0.2)；(Ba,Sr,Ca)2 (Mg,Zn)Si2 O7 ：Eu2+ ；(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2 S4 ：Eu2+ ；(Y,Gd,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3 (Al,Ga)5-α O12-3/2α ：Ce3+ (其中0α0.5)；(Ca,Sr)8 (Mg,Zn)(SiO4 )4 Cl2 ：Eu2+ ,Mn2+ ；Na2 Gd2 B2 O7 ：Ce3+ ,Tb3+ ；(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)2 P2 O7 ：Eu2+ ,Mn2+ ；(Gd,Y,Lu,La)2 O3 ：Eu3+ ,Bi3+ ；(Gd,Y,Lu,La)2 O2 S：Eu3+ ,Bi3+ ；(Gd,Y,Lu,La)VO4 ：Eu3+ ,Bi3+ ；(Ca,Sr)S：Eu2+ ,Ce3+ ；SrY2 S4 ：Eu2+ ；CaLa2 S4 ：Ce3+ ；(Ba,Sr,Ca)MgP2 O7 ：Eu2+ ,Mn2+ ；(Y,Lu)2 WO6 ：Eu3+ ,Mo6+ ；(Ba,Sr,Ca)β Siγ Nμ ：Eu2+ (其中2β+4γ=3μ)； Ca3 (SiO4 )Cl2 ：Eu2+ ；(Lu,Sc,Y,Tb)2-u-v Cev Ca1+u Liw Mg2-w Pw (Si,Ge)3-w O12-u/2 (其中-0.5u1，0<v0.1，且0w0.2)；(Y,Lu,Gd)2-φ Caφ Si4 N6+φ C1-φ ：Ce3+ (其中0φ0.5)；摻雜有Eu2+ 及/或Ce3+ 之(Lu,Ca,Li,Mg,Y)α-SiAlON；(Ca,Sr,Ba)SiO2 N2 ：Eu2+ ,Ce3+ ；3.5MgO＊ 0.5MgF2 ＊ GeO2 ：Mn4+ ；Ca1-c-f Cec Euf Al1+c Si1-c N3 (其中0<c0.2，0f0.2)；Ca1-h-r Ceh Eur Al1-h (Mg,Zn)h SiN3 (其中0<h0.2，0r0.2)；Ca1-2s-t Ces (Li,Na)s Eut AlSiN3 (其中0s0.2，0t0.2，s+t>0)；及Ca1-σ-χ-Φ Ceσ (Li,Na)χ EuΦ Al1+σ-χ Si1-σ+χ N3 (其中0σ0.2，0<χ0.4，0Φ0.2)。
  14. 如請求項9之發光裝置，其中該發光裝置產生白光。
  15. 如請求項14之發光裝置，其中該白光具有低於4500K之CCT。
  16. 如請求項14之發光裝置，其中該白光具有大於80之一般CRI(Ra )。
  17. 如請求項14之發光裝置，其中該白光具有大於90之一般CRI。
  18. 如請求項14之發光裝置，其中該白光具有大於330Im/Wopt 之LER。
  19. 如請求項14之發光裝置，其中該白光具有位於或實質上位於普朗克(Planckian)軌跡上之色點。
  20. 如請求項19之發光裝置，其中該白光之色點係在CIE 1931色度圖上沿垂直方向偏離普朗克軌跡不超過0.01。
  21. 一種磷光體材料，其包含至少一種選自由以下各物組成 之群之磷光體：(A)A2 [MF7 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；及(B)A3 [MF6 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合。
  22. 一種磷光體摻合物，其包含至少一種選自由(A)-(B)組成之群之磷光體材料、及至少一種額外磷光體：(A)A2 [MF7 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；及(B)A3 [MF6 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合。
  23. 一種背光器件，其包含：i)具有介於610與650nm之間之峰值發射波長之經Mn4+ 活化之發紅光錯合氟化磷光體材料，其包含至少一種選自由以下各物組成之群之磷光體：(A)A2 [MF7 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Nb、Ta或其組合；及(B)A3 [MF6 ]：Mn4+ ，其中A=Li、Na、K、Rb、Cs、NH4 、或其組合，且M=Sc、Y、La、稀土元素、Bi、或其組合；ii)具有介於510與550nm之間之峰值發射波長之發綠光磷光體；及iii)a)具有介於440與480nm之間之峰值發射波長之 藍色LED晶片，或b)具有介於440與480nm之間之峰值發射波長之發藍光磷光體，及具有約370nm至約440nm之峰值發射波長之紫光至近UV發射LED晶片。
  24. 如請求項23之背光器件，其中該器件具有小於3000K之CCT及大於330Im/Wopt 之LER。
  25. 如請求項23之背光發射器件，其中該發綠光磷光體包含經Eu2+ 活化之鹼土金屬硫代鎵酸鹽、硫鋁酸鹽或其固體溶液。
  26. 如請求項23之背光發射器件，其中該發綠光磷光體包含經Eu2+ 活化之硫代鎵酸鍶。
  27. 如請求項23之背光器件，其中在該CIE 1931 x,y圖中該器件之色域大於該NTSC色域之70%。
  28. 如請求項23之背光器件，其中在該CIE 1931 x,y圖中該器件之色域大於該NTSC色域之90%。
TW097127051A 2007-07-16 2008-07-16 由４價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體 TWI429731B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94996007P 2007-07-16 2007-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200927886A TW200927886A (en) 2009-07-01
TWI429731B true TWI429731B (zh) 2014-03-11

Family

ID=40260349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097127051A TWI429731B (zh) 2007-07-16 2008-07-16 由４價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7847309B2 (zh)
TW (1) TWI429731B (zh)
WO (1) WO2009012301A2 (zh)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201034258A (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Forward Electronics Co Ltd LED packaging structure
JP5698762B2 (ja) 2009-12-17 2015-04-08 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ ルミネッセント材料を含む発光ダイオードデバイス
US8057706B1 (en) * 2010-07-27 2011-11-15 General Electric Company Moisture-resistant phosphor and associated method
US8252613B1 (en) * 2011-03-23 2012-08-28 General Electric Company Color stable manganese-doped phosphors
US9422471B2 (en) 2011-12-16 2016-08-23 Koninklijke Philips N.V. Mn-activated hexafluorosilicates for LED applications
CN104114671B (zh) * 2012-02-16 2016-10-26 皇家飞利浦有限公司 用于半导体led的涂布的窄带发红光氟硅酸盐
KR101662924B1 (ko) * 2012-06-27 2016-10-05 코쿠리츠켄큐카이하츠호징 붓시쯔 자이료 켄큐키코 형광체, 그 제조 방법, 발광 장치 및 화상 표시 장치
TWI482317B (zh) * 2012-08-31 2015-04-21 Ind Tech Res Inst 調整植物生長的光源裝置
US9210775B2 (en) 2012-10-31 2015-12-08 General Electric Company Method and system for storage of perishable items
CN104781942B (zh) 2012-11-01 2017-08-08 皇家飞利浦有限公司 具有宽色域的基于led的设备
US9580648B2 (en) 2013-03-15 2017-02-28 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9698314B2 (en) 2013-03-15 2017-07-04 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9399732B2 (en) 2013-08-22 2016-07-26 General Electric Company Processes for preparing color stable manganese-doped phosphors
KR102122359B1 (ko) 2013-12-10 2020-06-12 삼성전자주식회사 발광장치 제조방법
US9388336B2 (en) 2013-12-13 2016-07-12 General Electric Company Processes for preparing color stable manganese-doped complex fluoride phosphors
US10230022B2 (en) 2014-03-13 2019-03-12 General Electric Company Lighting apparatus including color stable red emitting phosphors and quantum dots
US9546318B2 (en) 2014-05-01 2017-01-17 General Electric Company Process for preparing red-emitting phosphors
US9512356B2 (en) * 2014-05-01 2016-12-06 General Electric Company Process for preparing red-emitting phosphors
US9385282B2 (en) 2014-06-12 2016-07-05 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9376615B2 (en) 2014-06-12 2016-06-28 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9567516B2 (en) * 2014-06-12 2017-02-14 General Electric Company Red-emitting phosphors and associated devices
US9371481B2 (en) 2014-06-12 2016-06-21 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9929319B2 (en) 2014-06-13 2018-03-27 General Electric Company LED package with red-emitting phosphors
US9512357B2 (en) * 2014-07-22 2016-12-06 General Electric Company Red-emitting phosphors, associated processes and devices
EP2988340B1 (en) * 2014-08-18 2017-10-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting diode package and manufacturing method thereof
WO2016037773A2 (en) 2014-09-11 2016-03-17 Philips Lighting Holding B.V. Pc-led module with enhanced white rendering and conversion efficiency.
US10047286B2 (en) 2014-10-27 2018-08-14 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
KR102369932B1 (ko) 2014-11-10 2022-03-04 삼성전자주식회사 불화물계 형광체, 발광장치, 불화물계 형광체 제조방법 및 발광장치 제조방법
KR102337406B1 (ko) 2014-12-09 2021-12-13 삼성전자주식회사 불화물 형광체, 불화물 형광체 제조방법, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치
KR102355081B1 (ko) 2014-12-26 2022-01-26 삼성전자주식회사 불화물 형광체 제조방법, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치
US9982190B2 (en) 2015-02-20 2018-05-29 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9758721B2 (en) * 2015-03-24 2017-09-12 China Glaze Co., Ltd. (Taiwan) Core-shell fluorescent material and a light source device including the same
CN104776356B (zh) * 2015-04-02 2017-10-13 深圳市华星光电技术有限公司 激光背光灯组件、背光模组及显示装置
US20160379854A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Vacuum Compatible LED Substrate Heater
US11901492B2 (en) * 2015-09-10 2024-02-13 Intematix Corporation High color rendering white light emitting devices and high color rendering photoluminescence compositions
CN105271769A (zh) * 2015-11-27 2016-01-27 宁波大学 一种稀土离子掺杂的K3GdI6微晶玻璃及其制备方法
CN105505386B (zh) * 2015-12-16 2018-05-15 华南理工大学 一种Mn4+掺杂的氟铝酸盐红光荧光材料及其制备方法
KR102530756B1 (ko) 2016-01-13 2023-05-10 삼성전자주식회사 불화물계 형광체, 불화물계 형광체 제조방법 및 발광장치
JP6759639B2 (ja) * 2016-03-15 2020-09-23 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
CN105733572A (zh) * 2016-03-24 2016-07-06 中山大学 一种红色氟化物荧光粉及其制备方法和应用
US11114591B2 (en) 2016-08-17 2021-09-07 Current Lighting Solutions, Llc Core-shell materials with red-emitting phosphors
CN106554776B (zh) * 2016-10-10 2019-04-26 云南民族大学 一种蓝光半导体发光二极管用氟化物红色荧光粉制备方法
CN109996856A (zh) * 2016-10-12 2019-07-09 默克专利股份有限公司 用作LED固态光源转化发光体的Mn4+-活化发光材料
KR102297503B1 (ko) * 2017-05-23 2021-09-03 인터매틱스 코포레이션 컬러 액정 디스플레이 및 디스플레이 백라이트
US20190048258A1 (en) 2017-08-10 2019-02-14 General Electric Company Coated manganese doped phosphors
DE102017120681A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 Fachhochschule Münster Rot-emittierende Leuchtstoffkeramik
CN107722986A (zh) * 2017-09-29 2018-02-23 华南理工大学 一种蓝光激发的Mn4+掺杂氟钪酸盐红光材料及其制备方法
CN107779192A (zh) * 2017-09-29 2018-03-09 华南理工大学 一种蓝光激发的Mn4+掺杂氟铋酸盐红光材料及其制备方法
KR102036661B1 (ko) * 2018-01-25 2019-10-25 성균관대학교산학협력단 불화물계 형광체의 제조 방법
CN111748345A (zh) * 2020-05-21 2020-10-09 南昌大学 一种Mn4+激活的氟化物红色荧光粉及其制备方法
KR102704762B1 (ko) * 2021-01-13 2024-09-09 중앙대학교 산학협력단 금속 할라이드 콜로이달 나노입자 및 이의 제조방법
US12139653B2 (en) 2021-01-13 2024-11-12 Chung Ang University Industry Academic Cooperation Foundation Metal halide colloidal nanoparticles and method for producing the same
CN116333735B (zh) * 2023-03-28 2024-03-26 上海应用技术大学 一种具有同质核壳结构的四价锰掺杂氟化物红色荧光材料及其制备方法

Family Cites Families (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450642A (en) * 1967-02-06 1969-06-17 Gen Electric Strontium yttrate luminescent materials
US3569764A (en) * 1968-02-03 1971-03-09 Tokyo Shibaura Electric Co Fluorescent lamps of improved color rendition
US3617357A (en) * 1970-03-25 1971-11-02 Westinghouse Electric Corp Lamp envelope with a thin transparent buffer film on its inner surface
JPS5241484A (en) * 1975-09-25 1977-03-31 Gen Electric Fluorescent lamp structure using two kinds of phospher
US4075532A (en) * 1976-06-14 1978-02-21 General Electric Company Cool-white fluorescent lamp with phosphor having modified spectral energy distribution to improve luminosity thereof
JPS5919412B2 (ja) * 1978-01-30 1984-05-07 三菱電機株式会社 けい光ランプ
JPS6142851A (ja) 1984-08-02 1986-03-01 Matsushita Electronics Corp 螢光ランプ
JPS61156624A (ja) * 1984-12-28 1986-07-16 Toshiba Corp 電子レンジ用マグネトロン
US4806824A (en) * 1986-04-04 1989-02-21 General Electric Company Fluorescent lamp using multi-layer phosphor coating
US4924141A (en) * 1986-11-12 1990-05-08 Gte Products Corporation Aluminum oxide reflector layer for fluorescent lamps
US4891550A (en) * 1987-10-15 1990-01-02 Duro-Test Corporation Phosphor blend for broad spectrum fluorescent lamp
US4874984A (en) * 1988-04-11 1989-10-17 Gte Laboratories Incorporated Fluorescent lamp based on a phosphor excited by a molecular discharge
NL8900950A (nl) * 1989-04-17 1990-11-16 Philips Nv Lagedrukkwikdampontladingslamp.
US5049779A (en) * 1989-05-02 1991-09-17 Nichia Kagaku Kogyo K.K. Phosphor composition used for fluorescent lamp and fluorescent lamp using the same
US5207948A (en) * 1991-02-11 1993-05-04 Gte Products Corporation Stir-in fluorescent lamp phosphor and method of making same
US6137217A (en) * 1992-08-28 2000-10-24 Gte Products Corporation Fluorescent lamp with improved phosphor blend
US5714836A (en) * 1992-08-28 1998-02-03 Gte Products Corporation Fluorescent lamp with improved phosphor blend
US5838101A (en) * 1992-10-28 1998-11-17 Gte Products Corporation Fluorescent lamp with improved CRI and brightness
KR100247817B1 (ko) * 1993-02-18 2000-03-15 손욱 형광램프용 청색 발광형광체
US6013199A (en) * 1997-03-04 2000-01-11 Symyx Technologies Phosphor materials
IL116092A (en) * 1994-11-30 2000-06-29 Honeywell Inc Ultraviolet transparent binder for phosphor fluorescent light box
JP3405049B2 (ja) * 1995-05-29 2003-05-12 日亜化学工業株式会社 残光性ランプ
EP0757376B1 (en) * 1995-07-31 2001-08-16 Matsushita Electronics Corporation Fluorescent lamp and method for manufacturing the same
TW326096B (en) * 1995-08-24 1998-02-01 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Discharge lamp for general lighting services and lighting appliance for general lighting services
US6153971A (en) * 1995-09-21 2000-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light source with only two major light emitting bands
US5612590A (en) * 1995-12-13 1997-03-18 Philips Electronics North America Corporation Electric lamp having fluorescent lamp colors containing a wide bandwidth emission red phosphor
US5731659A (en) * 1996-05-13 1998-03-24 General Electric Company Fluorescent lamp with phosphor coating of multiple layers
DE19638667C2 (de) * 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US5851063A (en) * 1996-10-28 1998-12-22 General Electric Company Light-emitting diode white light source
WO1998039805A1 (de) * 1997-03-03 1998-09-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Weisse lumineszenzdiode
US6010644A (en) * 1997-05-09 2000-01-04 Kabushiki Kaisha Ohara Long-lasting phosphor
US6319425B1 (en) * 1997-07-07 2001-11-20 Asahi Rubber Inc. Transparent coating member for light-emitting diodes and a fluorescent color light source
US5962971A (en) * 1997-08-29 1999-10-05 Chen; Hsing LED structure with ultraviolet-light emission chip and multilayered resins to generate various colored lights
JP3247643B2 (ja) * 1997-09-10 2002-01-21 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶ディスプレイ装置
JPH11140437A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二価ユーロピウム付活蛍光体の製造方法
US6117362A (en) * 1997-11-07 2000-09-12 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Long-persistence blue phosphors
HUP9702526A3 (en) * 1997-12-22 1999-12-28 Gen Electric Co Cleveland Compact discharge tube with welded inner connections
EP0932185A1 (de) * 1997-12-23 1999-07-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Signallampe und Leuchtstoffe dazu
US6294800B1 (en) * 1998-02-06 2001-09-25 General Electric Company Phosphors for white light generation from UV emitting diodes
US6278135B1 (en) * 1998-02-06 2001-08-21 General Electric Company Green-light emitting phosphors and light sources using the same
US6252254B1 (en) * 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US6255670B1 (en) * 1998-02-06 2001-07-03 General Electric Company Phosphors for light generation from light emitting semiconductors
US6580097B1 (en) * 1998-02-06 2003-06-17 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US5959316A (en) * 1998-09-01 1999-09-28 Hewlett-Packard Company Multiple encapsulation of phosphor-LED devices
JP3424566B2 (ja) 1998-09-29 2003-07-07 松下電器産業株式会社 蛍光ランプおよび照明器具
US6429583B1 (en) * 1998-11-30 2002-08-06 General Electric Company Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors
US6165385A (en) * 1999-01-12 2000-12-26 Council Of Scientific And Industrial Research Blue emitting Ce3+ Activated borate phosphors used in fluorescent lamps and TV tubes and a process for synthesizing the same
DE19901539C2 (de) * 1999-01-16 2001-04-19 Philips Corp Intellectual Pty Farbbildschirm mit Farbpigment
US6351069B1 (en) * 1999-02-18 2002-02-26 Lumileds Lighting, U.S., Llc Red-deficiency-compensating phosphor LED
US6246744B1 (en) * 1999-05-06 2001-06-12 General Electric Company Cubic garnet host with PR activator as a scintillator material
CN100344728C (zh) * 1999-07-23 2007-10-24 电灯专利信托有限公司 光源的发光物质及其相关的光源
DE19951790A1 (de) 1999-10-27 2001-05-03 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchtstoff für Lichtquellen und zugehörige Lichtquelle
US6210605B1 (en) * 1999-07-26 2001-04-03 General Electric Company Mn2+ activated green emitting SrAL12O19 luminiscent material
US6552487B1 (en) 1999-10-27 2003-04-22 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Phosphor for light sources, and associated light source
US6369502B1 (en) * 1999-11-29 2002-04-09 General Electric Company Low pressure mercury vapor discharge lamp with doped phosphor coating
US6402987B1 (en) * 1999-12-01 2002-06-11 General Electric Company YMO4:Eu,L phoshpor with improved lumen maintenance
US6513949B1 (en) * 1999-12-02 2003-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED/phosphor-LED hybrid lighting systems
JP4406490B2 (ja) * 2000-03-14 2010-01-27 株式会社朝日ラバー 発光ダイオード
US6222312B1 (en) * 2000-03-17 2001-04-24 Philips Electronics North America Corp. Fluorescent lamp having wide bandwidth blue-green phosphor
US6538371B1 (en) 2000-03-27 2003-03-25 The General Electric Company White light illumination system with improved color output
US6522065B1 (en) 2000-03-27 2003-02-18 General Electric Company Single phosphor for creating white light with high luminosity and high CRI in a UV led device
US6409938B1 (en) * 2000-03-27 2002-06-25 The General Electric Company Aluminum fluoride flux synthesis method for producing cerium doped YAG
US6466135B1 (en) * 2000-05-15 2002-10-15 General Electric Company Phosphors for down converting ultraviolet light of LEDs to blue-green light
US6621211B1 (en) 2000-05-15 2003-09-16 General Electric Company White light emitting phosphor blends for LED devices
US6555958B1 (en) 2000-05-15 2003-04-29 General Electric Company Phosphor for down converting ultraviolet light of LEDs to blue-green light
US6501100B1 (en) 2000-05-15 2002-12-31 General Electric Company White light emitting phosphor blend for LED devices
EP1206802B1 (de) * 2000-05-29 2008-03-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Weiss emittierende beleuchtungseinheit auf led-basis
JP2002050797A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Toshiba Corp 半導体励起蛍光体発光装置およびその製造方法
US6525460B1 (en) 2000-08-30 2003-02-25 General Electric Company Very high color rendition fluorescent lamps
TWI228535B (en) 2000-09-29 2005-03-01 Sumitomo Chemical Co Fluorescent substances for vacuum ultraviolet radiation excited light-emitting devices
DE10051242A1 (de) * 2000-10-17 2002-04-25 Philips Corp Intellectual Pty Lichtemittierende Vorrichtung mit beschichtetem Leuchtstoff
US6366033B1 (en) * 2000-10-18 2002-04-02 General Electric Company Molecular lanthanide complexes for phosphor applications
US6515314B1 (en) * 2000-11-16 2003-02-04 General Electric Company Light-emitting device with organic layer doped with photoluminescent material
US6472812B2 (en) * 2000-12-18 2002-10-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Fluorescent colortone lamp with reduced mercury
US6685852B2 (en) * 2001-04-27 2004-02-03 General Electric Company Phosphor blends for generating white light from near-UV/blue light-emitting devices
US6596195B2 (en) 2001-06-01 2003-07-22 General Electric Company Broad-spectrum terbium-containing garnet phosphors and white-light sources incorporating the same
US6683405B2 (en) * 2001-06-26 2004-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Fluorescent CWX lamp with reduced mercury
JP2003051622A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Rohm Co Ltd 白色系半導体発光装置
DE10147040A1 (de) * 2001-09-25 2003-04-24 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
DE20115914U1 (de) * 2001-09-27 2003-02-13 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 81543 München Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
US6400097B1 (en) * 2001-10-18 2002-06-04 General Electric Company Low wattage fluorescent lamp
US6660186B2 (en) * 2001-10-31 2003-12-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of making blue emitting aluminate phosphor for VUV excited light emitting device
DE10223988A1 (de) 2002-05-29 2003-12-18 Siemens Ag Leuchtstoffpulver, Verfahren zum Herstellen des Leuchtstoffpulvers und Leuchtstoffkörper mit dem Leuchtstoffpulver
US7224000B2 (en) * 2002-08-30 2007-05-29 Lumination, Llc Light emitting diode component
US6809781B2 (en) 2002-09-24 2004-10-26 General Electric Company Phosphor blends and backlight sources for liquid crystal displays
DE10259946A1 (de) 2002-12-20 2004-07-15 Tews, Walter, Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.habil. Leuchtstoffe zur Konversion der ultravioletten oder blauen Emission eines lichtemittierenden Elementes in sichtbare weiße Strahlung mit sehr hoher Farbwiedergabe
US6982045B2 (en) * 2003-05-17 2006-01-03 Phosphortech Corporation Light emitting device having silicate fluorescent phosphor
US7088038B2 (en) * 2003-07-02 2006-08-08 Gelcore Llc Green phosphor for general illumination applications
US7723740B2 (en) * 2003-09-18 2010-05-25 Nichia Corporation Light emitting device
JP2005093912A (ja) 2003-09-19 2005-04-07 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP4378242B2 (ja) * 2003-09-25 2009-12-02 株式会社小糸製作所 車両用灯具
US7094362B2 (en) * 2003-10-29 2006-08-22 General Electric Company Garnet phosphor materials having enhanced spectral characteristics
US7229573B2 (en) * 2004-04-20 2007-06-12 Gelcore, Llc Ce3+ and Eu2+ doped phosphors for light generation
US7077978B2 (en) * 2004-05-14 2006-07-18 General Electric Company Phosphors containing oxides of alkaline-earth and group-IIIB metals and white-light sources incorporating same
US7541728B2 (en) * 2005-01-14 2009-06-02 Intematix Corporation Display device with aluminate-based green phosphors
JP4890018B2 (ja) * 2005-01-26 2012-03-07 株式会社小糸製作所 白色発光蛍光体およびそれを用いた発光モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US20090020775A1 (en) 2009-01-22
TW200927886A (en) 2009-07-01
WO2009012301A2 (en) 2009-01-22
WO2009012301A3 (en) 2009-05-14
US7847309B2 (en) 2010-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI429731B (zh) 由４價錳離子活化之發紅光錯合氟化磷光體
JP6625582B2 (ja) 発光ダイオード用途に使用するための赤色線放出蛍光体
CN103400926B (zh) 用于led应用的红光荧光体
US7857994B2 (en) Green emitting phosphors and blends thereof
US7329371B2 (en) Red phosphor for LED based lighting
WO2007120216A2 (en) Charge compensated nitride phosphors for use in lighting applications
KR20220164603A (ko) 녹색 발광 형광체 및 이의 소자
US7439668B2 (en) Oxynitride phosphors for use in lighting applications having improved color quality
JP6959938B2 (ja) オキシブロミド蛍光体およびその使用
KR20230170708A (ko) 디스플레이 및 조명 용도를 위한 우라늄-기반 인광체 및 조성물