[发明专利]以硅酸盐为主的绿色磷光体

说明书

相关申请交叉参考案

本申请案是于2005年4月5日提出申请的标题为“新颖的以硅酸盐为主的黄-绿色 磷光体(Novel silicate-based yellow-green phosphors)”的美国专利申请案第11/100,103号 的部分接续申请案，其是于2004年8月4日提出申请的标题为“用于白光发光二极管 (LED)的新颖的磷光体系统(Novel phosphor systems for a white light emitting diode (LED))”的美国专利申请案第10/912,741号的部分接续申请案。本申请案也是于2005 年10月25日提出申请的美国专利申请案第11/258,679号的部分接续申请案。每一所 述相关申请案皆以其整体引用的方式并入本文中。

技术领域

概括而言本发明是关于经构造以在电磁波谱的绿色区域发光的由Eu²⁺激活的硅 酸盐和含有以所述硅酸盐为主的磷光体的照明系统。本发明绿色磷光体除了许多其它 应用外尤其可用于绿光照明系统、等离子显示面板(PDP)、白光照明系统(白光LED) 和红-绿-蓝(RGB)照明系统中。

背景技术

白光发光二极管(LED)在业内已为人习知，且是比较新的创新。直到开发出可在 电磁波谱的蓝光/紫外光区域发光的LED，才使制作基于LED的白光照明源成为可能。 从经济上讲，白光LED具有代替白炽光源(灯泡)的潜力，尤其当生产成本降低且技 术进一步发展时。尤其是，相信白光LED在使用寿命、坚固性和效率方面都有优于白 炽灯泡的潜力。例如，预计基于LED的白光照明源可满足运行寿命为100,000小时且 效率为80至90％的工业标准。高亮度LED已经对诸如交通灯信号等领域形成实质影 响，代替了白炽灯，且因此无需惊讶不久其将满足家庭及商业以及其它日常应用领域 中的普遍照明要求。

现在有许多制造基于发光磷光体的白光照明系统的通用方法。至今，大多数白光 LED市售产品都是根据图1所示的方法制造，其中来自辐射源的光直接用于白光照明 的颜色输出产生影响(除向磷光体提供激发能量外)。参见图1的系统10，辐射源11 (其可为LED)发射在电磁波谱可见部分的光12、15。光12和15是相同的光，但出 于例示的目的显示为两个分开的光束。自辐射源11发射的一部分光(即光12)激发 磷光体13，所述磷光体是自辐射源11吸收能量后能够发射光14的光致发光材料。光 14可为在光谱黄光区域中的实质单色光，或其可为绿光与红光、绿光与黄光、或黄光 与红光等的组合。辐射源11也发射不被磷光体13吸收的可见区域中的蓝光；其是图 1中所示的可见蓝光15。可见蓝光15与黄光14混合以提供所述图中所示的期望白光 照明16。

或者，制造白光照明系统的更新颖方法是使用在光谱的紫外(UV)部分发光的不可 见的辐射源。此概念阐释于图2中，所述图阐释包括辐射源的照明系统，所述辐射源 在不可见区域发射以便来自所述辐射源的光不会对由所述照明系统所产生的光产生实 质影响。参照图2，自辐射源21发出实质非可见光，呈光22、23形式。光22与光23 具有相同的特性，但使用两个不同的参考数字来说明以下这一点：光22可用于激发磷 光体，例如磷光体24或25，但自辐射源21发出的光23不撞击磷光体，不对所述磷 光体的白光输出28产生影响，这是因为人眼实质看不见光23。

业内已知红-绿-蓝(RBG)背光系统，如图1A中示意性说明者。所述习用系统 对背光系统所需的三种色彩(红、绿和蓝)的每一种使用单独的LED芯片。图1A的 习用RBG系统采用红光LED 10来提供红光10L，使用绿光LED 11来提供绿光11L 且使用蓝光LED 12来提供蓝光12L。所述系统的缺点在于每个LED需要一个电流控 制器，所以图1A的系统需要三个电流控制器。

业内需要用于白光照明系统、单色绿光照明系统及以本发明绿色磷光体为主的照 明系统的改进绿色磷光体，所述绿色磷光体可包含蓝光LED和/或UV LED芯片的组 合；本发明绿色磷光体与UV芯片和与蓝光发射芯片的组合；等离子显示面板中的改 进绿色磷光体和RGB背光系统中的新颖绿色磷光体，以便减少用于控制至LED芯片 电流的电流控制器的数目。

发明内容