專利名稱：具有至少一只發(fā)光二極管作為光源的照明單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分所述的具有至少一只LED作為光源的照明裝置。尤其是涉及基于主要發(fā)射近紫外或短波藍光的LED的、發(fā)射可見光或白光的亮度變換LED。
背景技術(shù)：
發(fā)射白光的LED眼下主要通過發(fā)射約460nm藍光的Ga(In)N-LED和發(fā)射黃光的YAG∶Ce3+熒光物質(zhì)產(chǎn)生(US5 998 925和EP 862794)。然而，由于基于有缺陷的色彩成分(首先是紅色成分)而造成其不良的顯色性，該白光LED只限制用于普通照明的目的。嘗試以主要發(fā)射藍光的LED與多種熒光物質(zhì)組合來改善顯色性以取代之，請參閱WO 00/33389和WO 00/33390。
此外，原則上是眾知的，發(fā)白光的LED也用所謂的有機LED實現(xiàn)，或通過單色LED與相應(yīng)的色彩混合來聯(lián)合地實現(xiàn)。至多應(yīng)用一個UVLED(發(fā)射最大值在300～370nm)，該UV LED借助多個熒光物質(zhì)，至多3個，在紅，綠，藍光譜段內(nèi)發(fā)射的(RGB-混合)轉(zhuǎn)變?yōu)榘坠?WO98 39 805，WO 98 39 807和WO 97 48 138)。眾知作為藍成分的無機熒光物質(zhì)BaMgAl10O17∶Eu2+或ZnS∶Ag+，作為藍綠成分如ZnS∶Cu+或(Zn，Cd)S∶Cu+，或ZnS∶(Al，Cu)+；作為紅成分如Y2O2S∶Eu2+。此外，推薦一系列有機熒光物質(zhì)。
熒光燈或白熾燈很少適用于具有較小尺寸的較高品質(zhì)發(fā)白光的光源或譬如LCD的背景照明。而OLED更好地適用于它，但與無機熒光物質(zhì)比較，有機熒光物質(zhì)的UV-穩(wěn)定性差。此外，造價較高。帶有熒光物質(zhì)YAG∶Ce3+(及其衍生的石榴石)，藍光LED原則上也適合于它，然而其缺點在于色品位置設(shè)置只以較有限的方式這樣選擇色品位置，使得出現(xiàn)良好顯色性的白光，因為白光色感主要通過LED的藍光發(fā)射和熒光物質(zhì)的黃光發(fā)射的混合產(chǎn)生。熒光燈和UV-(O)LED的缺點在于UV能量以不佳的能效轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?在熒光燈254和365nm，在UV LED300-370nm)波長例如254nm的UV輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁ㄩL450-650nm的光。這意味著，在理論上的100％量子效率情況下，能量耗損為40到60％。
通常有機熒光物質(zhì)比無機熒光物質(zhì)更難制造，此外，為了能在長壽命(例如超過30000小時)的光源內(nèi)使用，通常是不穩(wěn)定的。
本現(xiàn)有技術(shù)在由LED和熒光物質(zhì)組合的能效和/或熒光物質(zhì)的穩(wěn)定性方面具有一些顯著缺點，和/或幾何尺寸方面的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的具有至少一只LED作為光源的照明單元，其特征在于高效性。
本任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征部分的特征來解決。特別有利的擴展在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明與研制發(fā)射可見光或白光的LED相結(jié)合是尤為有利的。該LED可以通過在近UV或極短波的藍光(這里總稱為“短波的”)中進行發(fā)射的具有發(fā)射波長在370和430nm之間的LED與至少一種在下面所引用的熒光物質(zhì)組合起來以進行制造，該熒光物質(zhì)完全地或局部地吸收LED的輻射，并且其自身在以下光譜段內(nèi)發(fā)射，該光譜段與LED光和/或其它色素的附加混合會給出具有良好顯色性的白光，或具有所希望的色品位置的光。按照應(yīng)用，具有本發(fā)明特性的僅僅一種熒光物質(zhì)已夠用。它也可能與一種或多種其它的本發(fā)明的熒光物質(zhì)或其它類的熒光物質(zhì)，例如YAG∶Ce組合。與利用長波藍光(430到480nm)的現(xiàn)有技術(shù)相反，這里LED的藍光不能(或幾乎不能)直接利用，而只適合于熒光物質(zhì)的初級激勵。
其發(fā)射大多接近于熒光物質(zhì)所發(fā)射的波長的主輻射源可以顯著地提高能效。在400nm發(fā)射的源的情況下，能耗減少例如已經(jīng)到達12~39％。
技術(shù)上的問題在于發(fā)展和生產(chǎn)在370nm和430nm的光譜段可調(diào)整的，而且同時顯示合適發(fā)射性能的足夠有效的熒光物質(zhì)。
為了實現(xiàn)彩色或白光LED，本發(fā)明的熒光物質(zhì)可能與具有盡可能透明的粘結(jié)劑的一種或多種其它熒光物質(zhì)組合(EP862 794)。熒光物質(zhì)完全或局部吸收發(fā)射UV/藍光的LED的光，并在另一光譜段再寬帶地發(fā)射，所以以所希望的色品位置產(chǎn)生總發(fā)射。迄今為止，幾乎還沒有象這里所述的熒光物質(zhì)那樣好地滿足這些要求的熒光物質(zhì)。它表現(xiàn)出高量子效率(典型地為70％)，同時表現(xiàn)出根據(jù)眼睛的靈敏度被認為是明亮的光譜發(fā)射。色品位置可以在寬波段內(nèi)調(diào)整。此外，它們的相當容易的、保護環(huán)境的可制造性，它們的無毒性和相當高的化學(xué)穩(wěn)定性屬于這些熒光物質(zhì)的優(yōu)點。
本發(fā)明尤其涉及具有至少一只LED作為產(chǎn)生特定的所希望色調(diào)(例如絳紅色)或例如白光的光源(發(fā)光二極管)的照明單元，它是通過借助于多種熒光物質(zhì)把主要發(fā)射短波(即在光波段370到430nm的UV到藍色)的輻射轉(zhuǎn)換為白光或者通過發(fā)射藍或黃光的熒光物質(zhì)的次級輻射的混合，或者尤其是通過發(fā)射紅、綠、藍光的三種熒光物質(zhì)構(gòu)成的RGB混合。對于顯色性特別高的要求，也可以組合多于3種熒光物質(zhì)。為此目的，也可以用本發(fā)明使用的熒光物質(zhì)與其它的為此應(yīng)用已經(jīng)眾知的熒光物質(zhì)相組合，例如SrS∶Eu(WO 00/33390)或YAG∶Ce(US5 998 925)。
Ga(In，Al)N-LED尤其適合于主要發(fā)射短波的LED，但是為了產(chǎn)生具有光波段為370到430nm的主發(fā)射的短波LED，也可以采取任何其它的途徑。
以超出眼下知識水平的方式，本發(fā)明利用了其它的熒光物質(zhì)及其混合物(看表1到表3)，由此擴展了LED的光譜發(fā)射特性。這時可以如此選擇使用的熒光物質(zhì)及其混合，使得除了不褪色的白光外，也產(chǎn)生具有寬帶發(fā)射的其它混色。通常，LED的發(fā)射的光被包含熒光物質(zhì)的混合物所吸收。該混合物或直接沉積在LED上，或者分散在樹脂或硅中，或沉積到LED之上的透明玻璃片上，或者沉積到多個LED之上的透明玻璃片上。
本發(fā)明的步驟在于通過利用具有發(fā)射波長在370和430nm之間的LED(不可見或幾乎不可見的深藍)和利用列在下面列出的熒光物質(zhì)來改善LED發(fā)射的光譜匹配和調(diào)整任意的色標，確切地說，具有比傳統(tǒng)的LED更高的能效。
可激發(fā)相對長波的無機發(fā)光材料，眼下幾乎不為人知。然而，令人吃驚地表明，有一些無機發(fā)光材料還適合于利用峰值發(fā)射波長370-430nm的輻射被有效地激發(fā)。典型的發(fā)射半值寬度處于20nm~50nm。熒光物質(zhì)的吸收可以通過選擇的結(jié)構(gòu)參量和化學(xué)成分加以控制。這樣的熒光物質(zhì)都具有相對小的禁帶寬(典型值約3ev)，或者它們對于那些吸收由LED發(fā)射的約400nmUV/藍光的離子具有強的晶體場。
與所選擇的LED(370~430nm)發(fā)光波長有關(guān)地，并且與所希望的顯色性和/或所希望的色品位置有關(guān)地，可以在熒光物質(zhì)混合中選擇熒光物質(zhì)的一定組合。因此，最合適的熒光物質(zhì)混合是與所希望的目標(顯色性，色品位置，色溫)和當前的LED發(fā)射波長有關(guān)。
滿足上述條件的每種熒光物質(zhì)，原則上適合于應(yīng)用。有效發(fā)射，并且在370~430nm范圍內(nèi)可有效激發(fā)或至少局部可激發(fā)的熒光物質(zhì)列舉在下表內(nèi)。表1描繪了具有峰值發(fā)射波長從440到485nm的合適的藍熒光物質(zhì)，表2描述了具有峰值發(fā)射波長從505到550nm的合適的綠熒光物質(zhì)，表3描繪了具有峰值發(fā)射波長從560到670nm的合適的紅熒光物質(zhì)。因此，首次制造基于激發(fā)多種熒光物質(zhì)的發(fā)射短波的二極管的、具有較高效率的LED是可能的。
表1發(fā)射藍光的熒光物質(zhì)M3(PO4)4(X)∶Eu2+，其中m至少是單獨的金屬Ba，Ca之一或與Sr組合(優(yōu)選Sr分額最高達85％)，其中X至少是鹵素F或Cl之一；M*3MgSi2O8∶Eu2+，其中m至少是單獨的金屬Ba，Ca，Sr之一或組合，Ba5SiO4Br6∶Eu2+Ba1.29Al12O19.29∶Eu2+YSiO2N∶Ce3+，(Sr，Ba)2Al6O11∶Eu2+MF2∶Eu2+，其中M至少是金屬Ba，Sr，Ca之一；優(yōu)先Ba在金屬M中的份額＞5％，例如Ba＝10％，即M＝Ba0.10Sr0.45Ca0.45，Ba0.57Eu0.09O0.34Al11.11O17∶Eu2+；M**MgAl10O17∶Eu2+，其中M**至少是單獨的金屬Eu，Sr之一，或與Ba組合(優(yōu)選Ba份額最高75％)；MLn2S4∶Ce3+，其M是金屬Ca，Sr的組合，而Ln至少是金屬La，Y，Gd之一。
表2發(fā)射綠光(和青綠光)的熒光物質(zhì)SrAl2O4∶Eu2+；MBO3∶(Ce3+，Tb3+)；其中M至少是單獨的金屬Se，Gd，Lu之一，或與Y(尤其Y份額＜40％)的組合；金屬Ce和Tb一起作為激活劑起作用；尤其是Ce在金屬M中的份額處于5％≤Ce≤20％的范圍內(nèi)，Tb在該金屬中的份額處于4％≤Tb≤20；優(yōu)選Ce份額＞Tb份額；
M2SiO5∶(Ce3+，Tb3+)其中M至少是金屬Y，Gd，Lu之一，金屬Ce和Tb一起作為激活劑(優(yōu)選Ce的份額＞Tb的份額)，MN*2S4∶Ak其中M至少是金屬Zn，Mg，Ca，Sr，Ba之一；其中N至少是金屬Al，Ga，In之一；Ak或與Eu2+，Mn2組合一起(優(yōu)選Eu份額＞Mn份額)，或與Ce3+，Tb3+組合一起(優(yōu)選Ce份額＞Tb份額)；SrBaSiO4∶E2+Ba0.82Al12O18.82∶Eu2+Ba0.82Al12O18.82∶Eu2+，Mn2+Y5(SiO4)3N∶Ce3+；Ca8Mg(SiO4)4C12∶Ak2+其中Ak為單獨的Eu2+或與Mn2組合一起(優(yōu)選Eu份額＞2×Mn份額)；Sr4Al14O25∶Eu2+；(Ba，Sr)MgAl10O17∶Ak，其中Ak是Eu2+或與Ce3+和Tb3+組合一起，或與Mn2+組合一起，優(yōu)選在激活劑Ak內(nèi)的Eu份額＞50％；Sr6BP5O20∶Eu2+Sr2P2O7∶(Eu2+，Tb3+)與Eu和Tb組合一起B(yǎng)aSi2O5∶Eu2+；表3發(fā)射紅光(橙紅到深紅)的熒光物質(zhì)Ln2O2St∶Ak3+，其中，Ln至少是單獨的金屬Gd，La，Lu之一或與Y組合(優(yōu)選Y份額最高為40％；尤其是La份額最少為10％)，St至少是元素S，Se，Te之一；Ak是單獨的Eu或與Bi組合；Ln2WmO6；Ak3+，其中，Ln至少是金屬Y，Gd，La，Lu之一，Wm至少是元素W，Mo，Te之一，Ak是單獨的Eu或與Bi組合；(Zn，Cd)S∶Ag+，其中Zn和Cd只被組合地使用，優(yōu)選Zn份額＜Cd份額；Mg28Ge7.5O38F10∶Mn4+Sr2P2O7∶Eu2+，Mn2+M3MgSi2O8∶Eu2+，Mn2+，其中，M至少是金屬Ca，Ba，Sr之一。
(M1)2(M2)(BO3)2∶Eu2+，其中M1至少是金屬Ba，Sr之一，M2至少是金屬Mg，Ca之一，優(yōu)選在金屬正離子M1中的Ba份額為80％，優(yōu)選在金屬M2中的Mg份額至少為70％。
必須注意，通常激活劑總是取代一部分占首位的正離子(＝金屬，尤其是鑭)，例如MS∶Eu(5％)代表M1-0.05Eu0.05S。
式子“M是至少金屬X，Y之一”意味著或單獨的金屬X或單獨的金屬Y，或者是兩種金屬的組合，即M＝XaYb，其中a+b＝1。
在白光LED的情況下使用類似于在本文開始的現(xiàn)有技術(shù)中所述的結(jié)構(gòu)。作為UV二極管(主輻射源)優(yōu)選用GaInN或GaN或GaInAlN。例如，它具有400nm峰值波長，20nm的半值寬度。該二極管襯底直接或間接淀積有由三種熒光物質(zhì)組成的懸浮體，每種熒光物質(zhì)具有在紅、綠和藍光譜段的發(fā)射最大值。從這些熒光物質(zhì)中至少從表1到3選擇一種，并且或與公知的熒光物質(zhì)組合，或與另外的表中的熒光物質(zhì)組合。該熒光物質(zhì)混合體在約200℃的溫度下烘烤。因此達到典型為80的顯色性。


本發(fā)明依靠多個實施例詳細說明如下。其附圖有圖1示出用作白光光源(LED)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)元件；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的具有熒光物質(zhì)的照明單元；圖3到圖17示出根據(jù)本發(fā)明的、具有各種熒光物質(zhì)的LED的發(fā)射譜。
具體實施例方式
為了在白光LED內(nèi)與GaInN芯片一起投入使用，例如使用與US 5998 925所述類似的結(jié)構(gòu)。用于白光的這類光源的結(jié)構(gòu)在圖1一目了然地示出。該光源是具有第1和第2電引線2、3的峰值發(fā)射波長為420nm和半值寬度為25nm的InGaN型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)元件(芯片1)，放入在不透光的主外殼8的空隙9內(nèi)。引線之一3是經(jīng)壓焊絲14與芯片1連接?？障毒哂杏米餍酒{光主輻射的反射器的壁17。該空隙9充填填料5，該填料作為主要成分包含環(huán)氧熱塑合成樹脂(80到90重量％)和熒光物質(zhì)色素6(少于15重量％)。其它微量成分尚有甲醚和硅膠。熒光物質(zhì)色素是混合物。第1轉(zhuǎn)化熒光物質(zhì)從表1選擇。第2熒光物質(zhì)從表2，第3熒光物質(zhì)從表3分別選擇。
在圖2示出了平面燈20作為照明單元的一截面。它由其上粘合一只四方形外殼22的一個共同的支架21構(gòu)成。它的上側(cè)配有一個共同的蓋板23。該四方形外殼具有一個空隙，其內(nèi)安置單個半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)元件24。它們是具有峰值發(fā)射380nm的發(fā)射UV的發(fā)光二極管。借助于直接在單個LED的熱塑合成樹脂內(nèi)(類似于圖1所描述的)的變換層或安裝在UV輻射可達到的所有平面上的層25來實現(xiàn)變換為白光。外殼側(cè)壁、蓋板和底部的內(nèi)表面屬于此。在利用從表1~3的本發(fā)明熒光物質(zhì)中至少一種的條件下，變換層25由在黃、綠、藍色光譜段發(fā)射的三種熒光物質(zhì)構(gòu)成。
組合所考察的熒光物質(zhì)的一些具體實施例匯集在表4內(nèi)。它涉及在所有三種光譜段內(nèi)合適的、本發(fā)明的和眾知的熒光物質(zhì)的匯集。在第1列給出考察的序號。在第2列中給出熒光物質(zhì)的化學(xué)式，在第3列給出熒光物質(zhì)的發(fā)射最大值，在第4和第5列給出X和Y色標。在第6和第7列給出反射系數(shù)和量子效率(都用％表示)。
尤其優(yōu)選ZnS熒光物質(zhì)用于LED。它在LED環(huán)境內(nèi)示出良好的加工性能。首先表4涉及發(fā)藍光的熒光物質(zhì)ZnS∶Ag，發(fā)綠光的熒光物質(zhì)ZnS∶Cu，Al和發(fā)紅光的熒光物質(zhì)ZnS∶Cu，Mn。必須強調(diào)，在通過用370到410nm光波段的主輻射LED激勵的情況下，用這三種熒光物質(zhì)可以制造發(fā)白光的熒光物質(zhì)混合體，參閱圖6的實施例6。因為這3種熒光物質(zhì)化學(xué)上幾乎是相同的材料，所以它們可以極好地在熱塑合成樹脂內(nèi)或其它樹脂內(nèi)或在灌漿狀態(tài)加工成熒光物質(zhì)混合體。
表4化學(xué)式號 Em x y R(％) Q.E(％)1 Ba3MgSi2O8∶Eu(5％)4400,160,0742502 (Ba0,15Sr0,85)5(PO4)3Cl∶Eu2+ 4480,150,0546763 ZnS∶Ag4520,140,0776634 (Ba，Sr)MgAl10O17∶Eu2+ 4540,150,0849835 SrMgAl10O17∶Eu2+4670,150,1963926 EuMgAl10O174810,170,3135637 ZnS∶Cu5060,190,4322488 Ba0.74Eu0.08Al12O18.825070,220,4352879 Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+ 5080,170,6 346710 ZnS∶Cu5100,2 0,46165511 BaMgAl10O17∶Eu2+，Mn2+ 5130,140,21649512 Ba0.72Eu0.05Mn0.05Al12O18.825140,210,48719713 BaMgAl10O17∶Eu2+，Mn2+ 5150,140,65398814 (Sr，Ba)SiO4∶Eu2+5170,230,615415 SrAl2O4∶Eu2+5230,290,58287716 ZnS∶Cu，Al 5340,310,61298317 YBO3∶(Ce3+，Tb3+)(9.5％/5％) 5450,340,59806918 Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+，Mn2+5500,380,57306119 Sr1.95Ba0.03Eu0.02SiO45630,440,532120 Sr2P2O7∶Eu2+，Mn2+ 5700,320,27634621 ZnS∶Cu，Mn 5850,490,45194422 Gd2MoO6∶Eu3+(20％) 6100,660,345023 Y2W0.98Mo0.02O6∶Eu3+6120,610,38687324 Y2WO6∶Eu3+，Bi3+(7.5％，0.5％) 6120,640,365225 Lu2WO6∶Eu3+，Bi3+(7.5％，1％) 6120,640,366526 SrS∶Eu2+(2％) 6160,630,37529127 La2TeO6∶Eu3+(％)6170,660,347628 (La，Y)2O2S∶Eu3+(..)6260,670,33847329 Sr2Si5N8∶Eu2+(10％)6360,640,36127030 (Ba，Ca，Sr)MgSi2O8∶Eu，Mn 6570,390,164752第14號熒光物質(zhì)(Sr，Ba)SiO4∶Eu2+在綠光里如此寬帶，以致在這里不需要單獨的紅光成分。
最后，在表6示出表4的熒光物質(zhì)與具有發(fā)射峰值在光波段370到420nm的一個主光源(UV-LED)相結(jié)合的具體15個實施例。個別的UV二極管匯集在表5內(nèi)，其中，給出了單個二極管的發(fā)射峰值和色品位置(就定義而論，從380nm起)。
為了更好地比較，在表6的列1到列4內(nèi)再次插入表4的數(shù)據(jù)。在列5到10記錄了單個熒光物質(zhì)在各種波長情況下激勵的可用性，也就是說系統(tǒng)地對于單個物質(zhì)在具有發(fā)射峰值在370到420nm、間隔為10nm的短波二極管情況下的可用性。隨后第15列示出了RGB混合的具體例子(稱為Ex1到Ex15)，就是說，短波LED(第2列給出選擇的峰值發(fā)射)與由紅、綠、藍光譜段組成的熒光物質(zhì)的組合。在各列內(nèi)給出的數(shù)字表示光譜發(fā)射的相對份額。
在380nm以下的強短波UV二極管情況下，也由于通過三種熒光物質(zhì)的強烈吸收，UV二極管幾乎不提供次級發(fā)射的任何份額。然而從380nm的主發(fā)射開始，除藍熒光物質(zhì)外，二極管對藍熒光物質(zhì)還提供微小的、隨著波長上升而上升的額外的藍光份額。這個份額在表5內(nèi)作為附加的第4份額出現(xiàn)。
最后，在表6的最后2行記錄了整個系統(tǒng)的、復(fù)蓋了比色圖表中較寬白色調(diào)波段的所測得的色標。該系統(tǒng)的光譜分布在圖3(相應(yīng)于EX1)到圖7(相應(yīng)于EX15)內(nèi)描繪。
對發(fā)藍光的第2，4和6號熒光物質(zhì)；發(fā)綠光的第8，9，10，13，15，16，17，18號熒光物質(zhì)以及發(fā)紅光的熒光物質(zhì)26，28和28，已經(jīng)證明在370到420nm的主輻射的情況下，它們特別合適作為三色混合中應(yīng)用的熒光物質(zhì)。
第15號實施例利用了具有420nm峰值發(fā)射的、具有如此高強度的發(fā)藍光二極管，以致它可以完全取代藍熒光物質(zhì)，并且只需要2個附加的綠和紅光熒光物質(zhì)。
表5

表6
權(quán)利要求
1.具有至少一只LED作為光源的照明單元，其中，LED發(fā)射光譜段的370到430nm段的主輻射(峰值波長)，其中，該輻射局部地或完全地通過三種受到LED主輻射的熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換為長波輻射，并在藍、綠和紅光譜段內(nèi)發(fā)射，以致產(chǎn)生白光，其特征為，至少借助于發(fā)射具有波長最大值在440到485nm的藍光的熒光物質(zhì)，借助于發(fā)射具有波長最大值在505到550nm的綠光的熒光物質(zhì)，和借助于發(fā)射具有波長最大值在560到670nm的紅光的熒光物質(zhì)實現(xiàn)所述的轉(zhuǎn)換，其中三種熒光物質(zhì)中至少一種來自表1，2或3之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，在應(yīng)用分別來自所述三個表中的三種熒光物質(zhì)的情況下，LED發(fā)射白光輻射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，應(yīng)用基于Ga(In，Al)N的LED作為主輻射源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，在應(yīng)用如下藍熒光物質(zhì)的情況下產(chǎn)生白光M5(PO4)3(X)∶Eu2+，其中，M至少是單獨的金屬Ba，Ca之一或與St組合，其中X是至少鹵素F或Cl之一；或一種發(fā)藍光的熒光物質(zhì)，M*3MgSi2O8∶Eu2+，其中，M至少是單獨的金屬Ba，Cu，Sr之一或組合；或一種藍光熒光物質(zhì)；ZnS∶Ag或M**MgAl10O17∶Eu2+，其中，M**至少是單獨的金屬Eu，Sr之一或與Ba的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，在應(yīng)用如下一種綠熒光物質(zhì)情況下產(chǎn)生白光SrAl2O4∶Eu2+或一種綠熒光物質(zhì)Ba0.82Al12O18.82∶Eu2+，Mn2+或一種綠熒光物質(zhì)Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+，Mn2+或一種綠熒光物質(zhì)Sr4Al14O25∶Eu或一種綠熒光物質(zhì)ZnS∶Cu，Al，或BaMgAl10O17∶(Eu2+與Ce3+，Tb3+組合，或與Mn2+組合)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，在應(yīng)用如下一種紅熒光物質(zhì)情況下產(chǎn)生白光Ln2O2SSt∶Ak3+，其中，Ln至少是單獨的金屬Gd，La，Lu之一或與Y組合；其中St至少是元素Se，Te之一；其中Ak為單獨的Eu或與Bi組合；或一種紅熒光物質(zhì)，ZnS∶Cu，Mn或Sr2P2O7∶Ak2+，其中Ak至少為金屬Eu，Mn之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長范圍370到420nm，應(yīng)用了藍熒光物質(zhì)M5(PO4)3(X)∶Eu2+，其中M至少為單獨的金屬Ba，Ca之一或與Sr組合，其中X為至少鹵素F或Cl之一；或一種熒光物質(zhì)；M**MgAl10O17∶Eu2+，其中M**為至少單獨的金屬Eu，Sr之一或與Ba組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長在380nm以下，應(yīng)用了如下一種藍熒光物質(zhì)M*3MgSi2O8∶Eu2+，其中M至少是單獨的金屬Ba，Ca，Sr之一或與其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長范圍在370到420nm之間，在應(yīng)用如下一種綠熒光物質(zhì)SrAl2O4∶Eu2+或一種綠熒光物質(zhì)，Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+，Mn2+；或一種綠熒光物質(zhì)，Sr4Al14O25∶Eu；或一種綠熒光物質(zhì)，BaMgAl10O17∶(Eu2+，與Ce3+，Tb3+組合，或與Mn3+組合)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長范圍在380nm之下，應(yīng)用了如下一種綠熒光物質(zhì)Ba0.82Al12O18.82∶(Eu2+，Mn2+)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長范圍在380nm之下，應(yīng)用了如下一種紅熒光物質(zhì)Ln2O2St∶Ak3+，其中Ln至少是單獨的金屬Gd，La，Lu之一或與Y組合，其中St至少是元素S，Se，Te之一；其中Ak是單獨的Eu或與Bi組合；或一種紅熒光物質(zhì)，Sr2P2O7∶Ak2+，其中Ak至少是金屬Eu，Mn之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，主發(fā)射的輻射處于波長范圍在370到400nm，應(yīng)用了如下一種紅熒光物質(zhì)MMgSi2O8∶Eu，Mn，其中M至少是金屬Ba，Ca，Sr之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，照明單元是亮度轉(zhuǎn)換LED，其中，熒光物質(zhì)與芯片直接或間接接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，發(fā)光單元是LED場(陣列)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明單元，其特征為，至少一種熒光物質(zhì)安置在LED場前安置的光學(xué)裝置上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，在應(yīng)用藍熒光物質(zhì)ZnS∶Ag的情況下，主發(fā)射的輻射處于波長范圍370到410nm。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，在應(yīng)用綠熒光物質(zhì)ZnS∶Cu，Al情況下，其中Cu和Al一起應(yīng)用，主發(fā)射的輻射處于波長范圍370到410nm。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，在應(yīng)用紅熒光物質(zhì)ZnS∶Cu，Mn，其中Cu和Mn一起應(yīng)用，主發(fā)射的輻射處于波長范圍370到410nm。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征為，為了產(chǎn)生白光，在共同使用權(quán)利要求16，17和18所述的藍、綠和紅熒光物質(zhì)的情況下，主發(fā)射的輻射處于波長范圍370到410nm。
全文摘要
基于亮度轉(zhuǎn)換LED的照明單元，發(fā)射的主輻射處于光譜370～430nm的范圍內(nèi)(峰值波長)，其中該輻射借助在紅、綠、藍光內(nèi)發(fā)射的三種熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換為具有更長波長的輻射。
文檔編號C09K11/88GK1444775SQ01813552
公開日2003年9月24日 申請日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日
發(fā)明者D·波科爾, A·埃爾倫斯, G·胡伯, F·茨瓦施卡, F·耶爾曼, M·科布施, M·奧斯特塔, W·羅斯納 申請人:電燈專利信托有限公司, 奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責任公司