带吸收滤光器的磷光体转换的电致发光器件制造技术

一种磷光体转换的电致发光器件，包括用于发射一级辐射的电致发光光源（ＬＥＤ２），具有用于至少部分地将所述一级辐射转换为二级辐射的磷光体材料的光转换元件（３），和滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ），滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）用于在发射的二级辐射光谱中吸收位于至少一个边界波长之外的入射在滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）上的二级辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带吸收滤光器的磷光体转换的电致发光器件本专利技术涉及具有用于转换光的磷光体(phosphor)层和用于部分吸收 被转换的光的滤光器层的电致发光器件(electroluminescent device),以及 这种光源在交通工具中的应用。具有电致发光光源(LED)和光转换磷光体层(典型地是磷光体粉末 层或多晶磷光体层)的磷光体转换的电致发光器件(pcLED)是已知的。在 这种pcLED中，LED发射一级辐射，至少部分一级辐射被设置在LED 上的磷光体层吸收并且作为更长波长的二级辐射被再次发射。这个过程 也称为颜色转换或光转换。根据应用，可将全部一级辐射转换为二级辐 射，或者当仅部分转换时，可以通过混合一级和二级辐射产生不同颜色 的光例如白光。文献DE 10340005公开了具有恒定色点的pcLED器件。在此情况 下，该pcLED器件具有设置在衬底上的LED,以及由包含改变LED发 射光的颜色的磷光体颗粒的透光树脂制造的透明封装。通过在较后的阶 段引入树脂中的染料改变发射的光的色点。以这种方式产生的光谱，包 含二级辐射和取决于透射的一部分一级辐射，覆盖宽范围的波长，因为 染料未改变一级辐射和二级辐射的谱宽。具体应用，例如在汽车工业中 或在指示灯中，例如要求光源仅在窄光谱区域中发射并且具有稳定色 点。当前可用于pcLED的磷光体发射的光谱范围对于这些应用过宽，并 且其色点不是最适宜的。因此本专利技术的目标是提供在窄光谱区内发射光且具有稳定色点的 磷光体转换的电致发光器件。通过一种磷光体转换的电致发光器件实现此目标，该磷光体转换的 电致发光器件包括用于发射一级辐射的电致发光光源，具有用于至少部 分地将所述一级辐射转换为二级辐射的磷光体材料的光转换元件，以及 用于吸收入射在滤光器层上的位于发射的二级辐射光谱中的至少一个 边界波长之外的二级辐射的滤光器层。边界波长是指从该波长开始滤光 器层吸收超过10%的二级辐射。术语之外覆盖吸收的两种可能性，即 边界波长之下的吸收和边界波长之上的吸收。在边界波长之下光的吸收 在这种情况下包括一级辐射的完全吸收。通过吸收二级辐射光语不需要的部分，可以按规定的方式限制发射的光谱范围，并且可以精确地设定 基本上不受一级和二级辐射的发射最大值中的可能变化影响的发射色 点。因为在光转换元件中二级辐射的发射无方向性地发生，所以来自光 转换元件的辐射发射在宽角度范围内发生，部分甚至平行于电致发光光源表面。在这种情况下术语电致发光光源(或LED)是指具有无机或有 机电致发光层的光源。在一个实施方案中，所述滤光器层在第一边界波长之下和在第二边 界波长之上吸收二级辐射。借助于第一低边界波长和第二高边界波长， 能够产生用于需要窄发射谱带的应用的光源。因为发射光谱的窄范围， 所以可以更精确地限定色点，或者可以将色点从容地转换到期望的范围 内。在一个实施方案中，将所述光转换元件光耦合到所述电致发光光 源。借助于这种耦合， 一级辐射被以改进的方式耦合到光转换元件中， 以有效地转换为二级辐射。在另一实施方案中，将所述滤光器层设置在光转换元件远离电致发 光光源的那一侧。通过光转换元件远离电致发光光源那一侧的涂层实现 的是，从光转换元件发射的二级辐射如所希望的那样受到滤光器层吸收 作用的影响。在另一中可选择的布置方式中，滤光器层未设置在光转换 元件上，而是设置在光学器件上，该光学器件被设置在电致发光光源发 射的光的路径上，或者该光学器件至少部分包围所述电致发光光源和光 转换元件。这种光学器件可以例如是透镜或光导。在这种情况下，滤光器层包含来自无机或有机颜料材料的至少一种 材料。在一个优选实施方案中，所述颜料材料直到200。C都是热稳定的， 这使得能够使用具有高功率密度的电致发光光源，即所谓的功率LED。 所述颜料材料在滤光器层中热稳定的结果是实现稳定的滤光作用，从而 导致在磷光体转换的电致发光器件的整个工作寿命中都具有稳定的色 点。这种具有热稳定的材料包括来自CoO-Al203、 TiOrCoO-NiO-Zr02、 CeO-Cr203-Ti02-Al203 、 Ti02-ZnO-CoO-NiO 、钒酸铋、(Pr,Z,Si)-O 、 (Ti,Sb,Cr)-0、氧氮化钽(Ta oxinitride)、 Fe203、 (Zn,Cr,Fe)-O、 CdS-CdSe、 TaON或群青(Nas.K)Al6Si6024SM)的材料。用连字符表示的材料是混合氧 化物，例如通常用于制备无机颜料。在另一个实施方案中，所述滤光器层包括层系统，该层系统含有交替具有高和低折射率的层。这种干涉滤光器(interference filter)提供用于 各种应用的边界波长的准确调节。在这种情况下， 一个或更多的层也可 以具有光吸收性能。在另一个实施方案中，所述光转换元件对传播方向平行于光转换元 件表面法线的二级辐射的透射超过30%,这通过降低二级辐射在光转换 元件中或在周围环境中的吸收提高了发射二级辐射的效率。表面法线是 垂直于光转换元件表面的矢量。当发射二级辐射时，具有滤光器层的磷 光体转换的电致发光器件需要特别高的光输出以获得所需的透射辐射'通过磷光体;晶口;式的口磷光体材料或密;度大于固体理论密度95% 的多晶陶瓷形式的磷光体材料能够实现这种效率。这种磷光体材料对二 级辐射具有低的散射作用，因此提高了二级辐射的光输出。在另一个可 选择的有效实施方案中，所述光转换元件包含其中包埋有磷光体材料的 基质材料，在这种情况下基质材料和磷光体材料的折射率之差小于0.1。 优选用于有效实施方案中的磷光体材料包含下列至少一种材料 - (M 1 ^-yMW)3(AWvM MVv)5Ch2-vNv其中M'二(Y、 Lu); MU-(Gd、 La、 Yb); Mm=(Tb、 Pr、 Ce、 Er、 Nd、 Eu); Mw=(Ga、 Sc)和Mv=(Si、 Ge)，且(^v化0^x化0^y<0.1 以及(Kz化—M xV+Sil2-(m+n)Alm+n〇nNi6-n ,其中M!二(Li、 Mg、 Ca、 Y、 Sc、 Ce、 Pr、 Nf、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu),且x = m/v ,-(M、x—yMxM1 )203其中MI=(Y、 Lu); Mu=(Gd、 La、 Yb); Mm=(Tb、 Pr、 Ce、 Er、 Nd、 Eu、 Bi、 Sb),且0^1和0,0.1, -(MS-x—yMUxMm^-zSez其中M'气Ca、 Sr、 Mg、 Ba); M=(Ce、 Eu、 Mn、 Tb、 Sm、 Pr、 Sb、 Sn)，以及Mm-(K、 Na、 Li、 Pb、 Zn),且0^x^0.01和0$y^).05以-(M、x-yMxM1 )0其中M!气Ca、 Sr、 Mg、 Ba); M=(Ce、 Eu、 Mn、 Tb、 Sm、 Pr), 以及M(K、 Na、 Li、 Pb、 Zn),且O^x^O. 1和O^y^O. 1,其中M!二(Ca、 Sr、 Mg、 Ba); MII=(Ce、 Eu、 Mn、 Tb、 Sm、 Pr、 Yb),且0^0.1,-M^-xMUxSis-yMmyOyNs-y其中M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷光体转换的电致发光器件，包括用于发射一级辐射的电致发光光源（２），具有用于至少部分地将所述一级辐射转换为二级辐射的磷光体材料的光转换元件（３），和滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ），滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）用于在发射的二级辐射光谱中吸收位于至少一个边界波长之外的入射在滤光器层（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）上的二级辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-10-5 05109243.51.一种磷光体转换的电致发光器件，包括用于发射一级辐射的电致发光光源(2)，具有用于至少部分地将所述一级辐射转换为二级辐射的磷光体材料的光转换元件(3)，和滤光器层(7a、7b、7c、7d)，滤光器层(7a、7b、7c、7d)用于在发射的二级辐射光谱中吸收位于至少一个边界波长之外的入射在滤光器层(7a、7b、7c、7d)上的二级辐射。2. 如权利要求1所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于所 述滤光器层(7a、 7b、 7c、 7d)在第一边界波长之下以及在第二边界波长 之上吸收二级辐射。3. 如权利要求1或2所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在 于将所述光转换元件(3)光耦合到所述电致发光光源(2)。4. 如权利要求3所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于将 所述滤光器层(7a、 7b、 7c、 7d)设置在所述光转换元件(3)远离所述电致 发光光源(2)的那一侧。5. 如权利要求1到3所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在 于将所述滤光器层(7a、 7b、 7c、 7d)设置在至少部分包围所述电致发光 光源(2)和光转换元件(3)的光学器件(6)上。6. 如上述权利要求中任一顶所迷的磷光体转换的电致发光器件，其 特征在于所述滤光器层(7a、 7b、 7c、 7d)包括至少一种选自无机或有机 颜料材料的材料。7. 如权利要求6所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于所 述颜料材料直到20(TC都是热稳定的。8. 如权利要求7所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于所 述颜料材料包括选自CoO-Al203 、 Ti02-CoO-NiO-Zr02 、 CeO-Cr2〇3-Ti02-Al203、 Ti02-ZnO-CoO-NiO、钒酸铋、(Pr, Z， Si)-O、 (Ti, Sb, Cr)-O、氧氮化钽、Fe203、 (Zn, Cr, Fe)-O、 CdS-CdSe、 TaON或群青(Na8.!。Al6Sl6024S2-4)的至少一种材料。9. 如权利要求1到5中任一项所述的磷光体转换的电致发光器件， 其特征在于所述滤光器层(7a、 7b、 7c、 7d)包括层系统，该层系统包含 交替地具有高和低折射率的层。10. 如上述权利要求中任一项所述的磷光体转换的电致发光器件，法线方向的二级辐射，透射超过30%。11. 如权利要求10所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于 所述磷光体材料是密度大于固体理论密度95%的多晶陶瓷，或者是磷光 体单晶。12. 如权利要求IO所述的磷光体转换的电致发光器件，其特征在于下所述基质材料和磷光体材料的折射率之...

【专利技术属性】
技术研发人员：HH贝克特尔，W巴塞尔特，PJ斯米特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]