[发明专利]磷光体装置和方法

说明书

本发明提供了用于光转换，特别是用于蓝光转换成白光的磷光体装置(30)。磷光体装置(30)包括具有安装面(11)的基底(10)。磷光体装置(30)还包括具有磷光体混合物(21)的聚合物(20)，其中所述聚合物(20)布置在安装面(11)上，并且其中磷光体混合物(21)包含金属纳米颗粒(5)，并且其中金属纳米颗粒(5)的含量为1.5mmol/kg聚合物(20)至3.0mmol/kg聚合物(20)。本发明还提供了相应的方法。

技术领域

本发明涉及用于光转换的磷光体装置及其制造方法。

背景技术

尽管适用于用以转换光的任何磷光体装置，但是将主要就与所谓的金属纳米颗粒结合的黄色磷光体、绿色磷光体和红色磷光体描述本发明。

蓝色LED(发光二极管)光转换为白光通常通过利用磷光体来实现。

这些通常包含稀土(镧系元素)或过渡金属离子作为发光元素的无机固态磷光体通常沉积在晶体主体中，例如硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐和磷酸盐的氧化物；硫化物/硫氧化物；氮化物/氮氧化物；和氟化物/氟氧化物。发射光的波长取决于这些沉积的离子的能级。还作为活化剂遇到的这些沉积的离子是Ce、Dy、Er、Eu、Gd、Ho、Nd、Pr、Sm、Tb、Tm和Yb。上述主体和活化剂现今用于制造在LED工业中应用的磷光体。

例如，这样的磷光体描述于US 8663500 B2、US 8674388 B2和US 8686626 B2中。

此外，现今将可调谐的量子点发射和磷光体一起使用。

然而，已知在量子点中具有镉(Cd)和其他受限重金属的量子点分别是有毒的并且难以操纵。

因此，开发与蓝色LED组合使用的具有更好的激发特性和发射特性的新磷光体装置仍然是具有挑战性的。

因此，需要特别是环境友好的用于光转换的改进的磷光体装置。因此，需要与蓝色LED组合使用的具有更好的激发特性和发射特性的改进的磷光体装置。

发明内容

本发明提供了具有权利要求1的特征的磷光体装置和具有权利要求11的特征的用于制造磷光体装置的方法。

用于光转换，特别是用于蓝光转换成白光的磷光体装置包括具有安装面的基底。磷光体装置还包括具有磷光体混合物的聚合物，其中所述聚合物布置在安装面上。最后，磷光体装置的磷光体混合物包含金属纳米颗粒，其中金属纳米颗粒的含量为1.5mmol/kg聚合物至3.0mmol/kg聚合物。

用于制造磷光体装置的方法包括在基底的安装面上布置具有磷光体混合物的聚合物的步骤。所述方法还包括向磷光体混合物中添加金属纳米颗粒的步骤，其中金属纳米颗粒的含量为1.5mmol/kg聚合物至3.0mmol/kg聚合物。最后，所述方法还包括通过使具有磷光体混合物和金属纳米颗粒的聚合物交联来封装基底的安装面的步骤。

基底可以是透明的或半透明的。基底可以是例如基本上平滑的或者可以在相对于聚合物的相反位置上粗糙化以散射光。具有磷光体混合物的聚合物可以通过例如水解或悬浮而安装或布置在安装面上。这里描述的聚合物可以在涂覆之前通过合适的溶剂来稀释。或者，聚合物可以作为箔。

聚合物可以为交联的聚合物基体，其中这里描述的金属纳米颗粒与磷光体混合物一起均匀地分布在聚合物基体内。金属纳米颗粒特别地是导电的，致使它们的光学特性由表面等离子共振(SPR)引起。因此，这里描述的磷光体装置提供更好的光学特性和更高的发射效率。

这里描述的磷光体装置可以用于例如多个领域，包括生产白色发光二极管(WLED)、照明系统、显示系统、机动车应用、可以高压灭菌的医疗设备、便携式系统、成像、光纤、传感器设计、无源光源和/或光致发光材料涂层。