[发明专利]具有发射红光磷光体的LED封装

说明书

用于制造包含颜色稳定的式I的Mn⁴⁺掺杂的磷光体的LED照明装置的方法包括在LED芯片表面上形成聚合物复合材料层，所述聚合物复合材料层包含式I的磷光体的第一颗粒群和第二颗粒群并具有横过其厚度在锰浓度方面变化的分级组成；A_x(M,Mn)F_y (I)，其中A为Li、Na、K、Rb、Cs、NR₄或其组合；M为Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；R为H、低级烷基或其组合；_X为[MF_y]离子的电荷的绝对值；且y为5、6或7。第一颗粒群具有比第二颗粒群更低的锰浓度，且所述聚合物复合材料层中锰浓度的变化范围从聚合物复合材料层的接近LED芯片的区域中的最小值到与LED芯片相对的区域中的最大值。

背景技术

基于由Mn⁴⁺激发的复合物氟化物材料的发射红光磷光体（例如在US 7358542、US7497973和US 7648649中描述的那些）可以与发射黄/绿光磷光体例如YAG:Ce或其他石榴石组合物组合使用以从蓝色LED获得暖白光(黑体轨迹CCTs<5000K，显色指数(CRI)>80)，其等价于由当前的荧光灯、白炽灯和卤素灯产生的光。这些材料强烈吸收蓝光并有效地在约610-635nm发射且几乎没有深红/NIR发射。因此，与在较深红（在此眼睛敏感性差）处具有明显发射的红色磷光体相比，照明效率最大。在蓝色(440-460nm)激发下，量子效率可以超过85%。

虽然使用Mn⁴⁺掺杂的氟化物主体材料(host)的照明系统的效率和CRI可能相当高，但是一个潜在的局限性为其在使用条件下易于降解。使用后合成加工步骤降低这种降解是可能的，如US 8252613中所述。然而，开发用于改进该材料稳定性的备选方法是合乎需要的。

概述

简要地讲，一方面，本发明涉及用于制造LED照明装置的方法，所述LED照明装置包含颜色稳定的式I的Mn⁴⁺掺杂的磷光体

A_x(M,Mn)F_y (I)

其中

A为Li、Na、K、Rb、Cs、NR₄或其组合；

M为Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；

R为H、低级烷基或其组合；

x为[MF_y]离子的电荷的绝对值；且

y为5、6或7。

所述方法包括在LED芯片表面上形成聚合物复合材料层，所述聚合物复合材料层包含式I的磷光体的第一颗粒群和第二颗粒群。所述聚合物复合材料层具有横过其厚度在锰浓度方面变化的分级组成，第一颗粒群具有比第二颗粒群更低的锰浓度，且所述聚合物复合材料层中锰浓度的变化范围从聚合物复合材料层的接近LED芯片的区域中的最小值到与LED芯片相对的区域中的最大值。

另一方面，根据本发明的LED照明装置包括LED芯片和布置在LED芯片表面上且包含式I的Mn⁴⁺掺杂的复合物氟化物磷光体的聚合物复合材料层。所述聚合物复合材料层的组成在锰浓度方面横过其厚度改变；且锰浓度的变化范围从聚合物复合材料层的接近LED芯片的区域中的最小值到与LED芯片相对的区域中的最大值。

附图

当参考附图阅读以下详述时，本发明的这些和其他特点、方面和优点将变得更好理解，其中相同的字符在整个附图中表示相同的部分，其中：

图1为根据本发明的照明装置的示意性横截面图。