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TW201945516A - 包括發綠光磷光體之裝置 - Google Patents

包括發綠光磷光體之裝置 Download PDF

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TW201945516A
TW201945516A TW108105815A TW108105815A TW201945516A TW 201945516 A TW201945516 A TW 201945516A TW 108105815 A TW108105815 A TW 108105815A TW 108105815 A TW108105815 A TW 108105815A TW 201945516 A TW201945516 A TW 201945516A
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TW
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green
phosphor
emitting
formula
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TW108105815A
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山姆爾 卡瑪戴羅
安儂 賽特勒
Original Assignee
美商通用電機股份有限公司
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Abstract

一種包括與磷光體材料光學耦合的LED光源之裝置,該磷光體材料包括選自由組成物(A1)-(A62)及其組合所組成之群組的發綠光磷光體。

Description

包括發綠光磷光體之裝置
本發明係關於一種包括與磷光體材料光學耦合的LED光源之裝置。
目前的顯示器裝置技術仰賴液晶顯示器(LCD),液晶顯示器是工業和住宅應用中最廣泛使用的平板顯示器之一。然而,下一代裝置將具有需要改善的色域(NTSC比)之低耗能、小尺寸和高亮度。
用於顯示器的LED背光單元(BLU)係基於藍色LED、綠色磷光體和紅色磷光體的組合。LED BLU的色域很大程度上取決於磷光體的選擇。紅色磷光體K2 SiF6 : Mn4+ 具有6至8nm之半峰全寬(FWHM)的峰,並產生與發射峰之相對強度相對應的高顏色再現性。綠色磷光體,β-SiAlON: Eu2+ 的半寬度為46至52nm,且峰波長為534nm,其不是純綠色而是黃綠色。因此,還需要新的能有效地吸收藍色輻射、提供高量子效率,並且具有改善的顯色性之發綠光磷光體。
簡要說明
簡而言之,在一個態樣中,本揭示內容涉及一種包括與磷光體材料光學耦合的LED光源之裝置,該磷光體材料包括選自由組成物(A1)-(A62)及其組合所組成之群組的發綠光磷光體。
另一態樣是包括該裝置的照明設備。又另一態樣是包括該裝置的背光設備。
詳細說明
除非上下文另有明確說明,否則在以下說明書和申請專利範圍中,單數形式「一(a及an)」和「該(the)」包括複數指涉物。除非上下文另有明確說明,否則本文所使用的術語「或」並不意味是排他性的,並且是指存在至少一個所引用的組件,並且包括其中可以存在所引用的組件之組合的例子。
在整份說明書和申請專利範圍中所使用的約略值用語(approximating language)可以用於修飾任何可以允許變化的定量表示,而不會導致與其相關的基本功能之改變。因此,由一個或多個術語(諸如「約」和「實質上」)所修飾的值不限於所指定的精確值。在某些情況下,約略值用語可對應於用於測量值的儀器之精確度。
根據本揭示內容之裝置包括與磷光體材料光學耦合的LED光源,該磷光體材料包括選自由組成物(A1)-(A62)及其組合所組成之群組的發綠光磷光體。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自由組成物(A2)、(A18)、(A26)、(A27)、(A59)及其組合所組成之群組。
群組(A1)-(A12)、(A55)、(A60)和(A61)的組成物代表式,並且各式代表各種可能的發綠光磷光體。式可包括各別式的發綠光磷光體或可能的發綠光磷光體之組合。此外,一些組成物諸如(A40)-(A62)在組成物中冒號「:」後顯示「U」。此表示指出該組成物摻雜有U(鈾)並且可以稱為摻雜U的磷光體。
在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A1)的組成物。式(A1)的發綠光磷光體之實例包括CsUSiO6 、RbUSiO6 或其組合。在一些實施態樣中,該發綠光磷光體係選自式(A2)的組成物。式(A2)的發綠光磷光體之實例包括Cs2 (UO2 )Si2 O6 、Rb2 (UO2 )Si2 O6 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A3)的組成物。式(A3)的發綠光磷光體之實例包括K2 MnU3 O11 、Rb2 MnU3 O11 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A3)的組成物。式(A4)的發綠光磷光體之實例包括K4 CaU3 O12 、K4 SrU3 O12 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A5)的組成物。式(A5)的發綠光磷光體之實例包括Ca3 UO6 、Sr3 UO6 或其組合。
在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A6)的組成物。式(A6)的發綠光磷光體之實例包括Na3 Ca1.5 UO6 、Na4.5 Nd0.5 UO6 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A7)的組成物。式(A7)的發綠光磷光體之實例包括CaUO4 、MnUO4 、FeUO4 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A8)的組成物。式(A8)的發綠光磷光體之實例包括Na3 GaU6 F30 、Na3 AlU6 F30 、Na3 TiU6 F30 、Na3 VU6 F30 、Na3 CrU6 F30 和Na3 FeU6 F30 。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A9)的組成物。式(A9)的發綠光磷光體之實例包括Ba2 NiUO6 、Ba2 CuUO6 和Ba2 ZnUO6 。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A10)的組成物。式(A10)的發綠光磷光體之實例包括Na3 K3 (UO2 )3 (Si2 O7 )-2H2 O、Na3 Rb3 (UO2 )3 (Si2 O7 )-2H2 O或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A11)的組成物。式(A11)的發綠光磷光體之實例包括Rb3 (U2 O4 )Ge2 O7 、Cs3 (U2 O4 )Ge2 O7 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A12)的組成物。式(A12)的發綠光磷光體之實例包括Ba2 (UO2 )(PO4 )2 、Ba2 (UO2 )(AsO4 )2 或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A27)的組成物。式(A27)的發綠光磷光體之實例包括A(UO2 )OCl。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A55)的組成物。式(A55)的發綠光磷光體之實例包括CaWO4 :U、CdWO4 :U、MgWO4 :U或其組合。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A60)的組成物。式(A60)的發綠光磷光體之實例包括Y2 TeO6 :U和Gd2 TeO6 :U。在一些實施態樣中,發綠光磷光體係選自式(A61)的組成物。式(A61)的發綠光磷光體之實例包含Ca3 TeO6 : U、Sr3 TeO6 : U、Mg3 TeO6 : U或其組合。發綠光磷光體的其他合適實例包括K8 (K5 F)U6 Si8 O40 、SrZnP2 O7 :U、KUO3 Cl、CsUO3 Cl、NaUO3 Cl、RbUO3 Cl或其組合。
本文所揭示之發綠光磷光體可吸收近UV或藍色區域(波長範圍在約400nm和470nm之間)的輻射,並且以發射峰值集中在約510nm至約540nm,特別是在約520nm至約530nm之波長範圍內的窄區域中發射。在一些實施態樣中,這些磷光體可用於磷光體摻合物中以產生白光。這些窄的發綠光磷光體尤其可用於顯示器應用。
在一些實施態樣中,活化劑離子可以進一步存在於發綠光磷光體中,諸如Mn2+ 、Mn4+ 、Ce3+ 、Sn2+ 、Bi3+ 、Sb3+ 、Cr3+ 、Tb3+ 、Pr3+ 、Eu3+ 、Ti4+ 、In+ 、Tl+ 、Dy3+ 和Pb2+ 。在發綠光磷光體包括U摻雜磷光體(例如,組成物(A40)-(A62))的實施態樣中,活化劑離子可充當另外的活化劑離子存在。
本揭示內容之裝置可用作供一般照明和顯示器應用的照明和背光設備。實例包括彩色燈、電漿螢幕、氙激發燈、UV激發標記系統、汽車前照燈、家庭和劇院投影機、雷射幫浦裝置、點感測器、液晶顯示器(LCD)背光單元、電視、電腦監視器、行動電話、智慧型手機、平板電腦和其他具有包括如本文所述的LED光源之顯示器的手持裝置。這些應用的列表僅為例示性的而非詳盡的。
圖1示出根據本揭示內容的一個實施態樣之裝置10。裝置10包括LED光源12和磷光體材料14,該磷光體材料14包括本揭示內容中如上所述之發綠光磷光體。該LED光源12可包含UV或發藍光LED。在一些實施態樣中,該LED光源12產生波長範圍在約440nm至約460nm的藍光。在裝置10中,包括如本文所述之發綠光磷光體的磷光體材料14與LED光源12光學耦合。光學耦合是指來自LED光源12的輻射能夠激發磷光體材料14,並且該磷光體材料14能夠反應於該輻射的激發而發光。磷光體材料14可設置在LED光源12的一部分上或位在離LED光源12的一段距離。
LED光源可為無機LED光源或有機LED光源。這裡使用的術語「LED光源」是指包含所有的LED光源,諸如半導體雷射二極體(LD)、無機發光二極體、有機發光二極體(OLED)或LED和LD的混合體。此外,應當理解,除非另有說明,否則LED光源可由另一輻射源所替換、補充或增強,並且對半導體、半導體LED或LED晶片的任何提及僅代表任何適當的輻射源,包括但不限於LD和OLED。
在一些實施態樣中,磷光體材料14另外包括式I之發紅光磷光體:A2 [MF6 ]:Mn4+ ,其中A係Li、Na、K、Rb、Cs或其組合;且M係Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其組合。該式I之發紅光磷光體係與LED光源12光學耦合。式I之磷光體被描述於US 7,497,973和US 8,906,724及讓與給General Electric Company的相關專利中。
式I之發紅光磷光體的實例包括K2 [SiF6 ]:Mn4+ 、K2 [TiF6 ]:Mn4+ 、K2 [SnF6 ]:Mn4+ 、Cs2 [TiF6 ]:Mn4+ 、Rb2 [TiF6 ]:Mn4+ 、Cs2 [SiF6 ]:Mn4+ 、Rb2 [SiF6 ]:Mn4+ 、Na2 [TiF6 ]:Mn4+ 、Na2 [ZrF6 ]:Mn4+ 、K3 [ZrF7 ]:Mn4+ 、K3 [BiF7 ]:Mn4+ 、K3 [YF7 ]:Mn4+ 、K3 [LaF7 ]:Mn4+ 、K3 [GdF7 ]:Mn4+ 、K3 [NbF7 ]:Mn4+ 或K3 [TaF7 ]:Mn4+ 。在某些實施態樣中,式I之磷光體為K2 SiF6 :Mn4+
磷光體材料14可以任何形式存在,諸如粉末、玻璃、複合物,例如磷光體-聚合物複合物或磷光體-玻璃複合物。此外,磷光體材料14可用作層、片、帶、分散的顆粒或其組合。在一些實施態樣中,該磷光體材料14包括玻璃形式的發綠光磷光體。在這些實施態樣的一些中,裝置10可包括磷光輪(phosphor wheel)形式之磷光體材料14(圖中未顯示)。該磷光輪可包括玻璃形式之發綠光磷光體。在先前所提出之專利申請案序號PCT/US17/31654中描述了磷光輪和相關的裝置。
在一些實施態樣中,裝置10可為顯示器應用中的背光單元。在這些實施態樣中,包括發綠光磷光體的磷光體材料14可以安裝或設置在LED光源12表面上的片或條狀形式存在。在先前所提出之專利申請案序號15/370762中描述了背光單元和相關的裝置。
圖2示出了根據一些實施態樣的照明設備或燈100。該照明設備100包括LED晶片22和與LED晶片22電連接之導線24。該導線24可包含由較厚導線框架26所支撐的細線,或者該導線24可包含自支撐電極且可省略該導線框架。該導線24對LED晶片22提供電流並因此使其發出輻射。
該LED晶片22可被封裝在外罩28內。該外罩28可由例如玻璃或塑料所形成。LED晶片22可被封裝材料32所包圍。該封裝材料32可為低溫玻璃,或本領域已知的聚合物或樹脂,例如環氧樹脂、聚矽氧、環氧樹脂-聚矽氧、丙烯酸酯或其組合。在替代實施態樣中,照明設備100可以僅包括封裝材料32而無外罩28。外罩28和封裝材料32都應該是透明的,以允許光穿透過這些元件。
接著持續參照圖2,將包括如本文所述之發綠光磷光體的磷光體材料層30設置在LED晶片22的表面21上。該層30可藉由任何適當的方法進行設置,例如使用藉由混合聚矽氧和磷光體材料所製備的漿料。在一種這樣的方法中,在LED晶片22周圍放置聚矽氧漿料,其中磷光體材料的顆粒隨機懸浮。此方法僅例示層30和LED晶片22之可能位置。如所示,藉由在LED晶片22上塗布和乾燥漿料,可以將層30設置為例如塗布在LED晶片22的表面21上或直接塗布在LED晶片22的表面21上。該表面21是LED晶片22的發光表面。LED晶片22所發出的光與層30之磷光體材料所發出的光混合以產生期望的放射。
在一些其他的實施態樣中,包括如本文所述之發綠光磷光體的磷光體材料散佈在封裝材料32內,而不是直接設置在LED晶片22上,如圖2所示。圖3示出了照明設備300,其包括散佈在一部分封裝材料32內之磷光體材料的微粒34。磷光體材料的微粒可散佈在整個封裝材料32的體積中。LED晶片22發出的藍光與磷光體材料的微粒34發出的光混合,且該混合光從照明設備200透出。
在一些其他實施態樣中,將包括發綠光磷光體的磷光體材料層36塗布至外罩28的表面上,如圖4所示,而非形成在LED晶片22上(圖2)。如所示,將層36塗布在外罩28的內表面29上,但是若需要的話,可將層36塗布在外罩28的外表面上。可將層36塗布在外罩28的整個表面上或僅塗布在外罩28之內表面29的頂部。LED晶片22所發出的UV/藍光與層36所發出的光混合,且該混合光透出。當然,磷光體材料可位於任何兩個或所有三個位置(如圖2至4所示)或在任何其他合適的位置,諸如與外罩28分開或集成至LED晶片22中。
在任何或所有上述的配置中,分別在圖2、圖3或圖4中所示的照明設備100、200或300亦可包括多個被埋入封裝材料32中的散射顆粒(未顯示)。該散射顆粒可包含例如氧化鋁、氧化矽、氧化鋯或氧化鈦。該散射顆粒有效地散射由LED晶片22所發射的定向光,較佳地具有可忽略的吸收量。
一些實施態樣涉及如圖5所示的背光設備50。該背光設備50包括用於背光或顯示器應用的表面安裝裝置(SMD)型發光二極體。此SMD是「側面發光型」並且在導光構件54的突出部分上具有發光窗52。SMD封裝可包含如上所界定的LED晶片,以及包括如本文所述之發綠光磷光體的磷光體材料。在一些實施態樣中,該SMD封裝可包含如上所界定之LED晶片及磷光體材料,該磷光體材料包括如本文所述之發綠光磷光體和式I之摻雜Mn4+ 的發紅光磷光體。
除了發綠光磷光體和任意地式I之摻雜Mn4+ 的發紅光磷光體之外,該磷光體材料可另外包括一或多種其他發光材料。可在磷光體材料中使用另外的發光材料,諸如藍色、黃色、紅色、橙色或其他顏色的磷光體,以客製所得的白色光並產生特定的光譜功率分佈。
適用於磷光體材料中的另外磷光體包括但不限於:
((Sr1-z (Ca, Ba, Mg, Zn)z )1-(x+w) (Li, Na, K, Rb)w Cex )3 (Al1-y Siy )O4+y+3(x-w) F1-y-3(x-w) ,0<x≤0.10,0≤y≤0.5,0≤z≤0.5,0≤w≤x;(Ca, Ce)3 Sc2 Si3 O12 (CaSiG);(Sr,Ca,Ba)3 Al1-x Six O4+x F1-x :Ce3+ (SASOF));(Ba,Sr,Ca)5 (PO4 )3 (Cl,F,Br,OH):Eu2+ ,Mn2+ ;(Ba,Sr,Ca)BPO5 :Eu2+ ,Mn2+ ;(Sr,Ca)10 (PO4 )6 *vB2 O3 :Eu2+ (其中0<v≤1);Sr2 Si3 O8 *2SrCl2 :Eu2+ ;(Ca,Sr,Ba)3 MgSi2 O8 :Eu2+ ,Mn2+ ;BaAl8 O13 :Eu2+ ;2SrO*0.84P2 O5 *0.16B2 O3 :Eu2+ ;(Ba,Sr,Ca)MgAl10 O17 :Eu2+ ,Mn2+ ;(Ba,Sr,Ca)Al2 O4 :Eu2+ ;(Y,Gd,Lu,Sc,La)BO3 :Ce3+ ,Tb3+ ;ZnS:Cu+ ,Cl- ;ZnS:Cu+ ,Al3+ ;ZnS:Ag+ ,Cl- ;ZnS:Ag+ ,Al3+ ;(Ba,Sr,Ca)2 Si1-n O4-2n :Eu2+ (其中0≤n≤0.2);(Ba,Sr,Ca)2 (Mg,Zn)Si2 O7 :Eu2+ ;(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2 S4 :Eu2+ ;(Y,Gd,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3 (Al,Ga)5-a O12-3/2a :Ce3+ (其中0≤a≤0.5);(Ca,Sr)8 (Mg,Zn)(SiO4 )4 Cl2 :Eu2+ ,Mn2+ ;Na2 Gd2 B2 O7 :Ce3+ ,Tb3+ ;(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)2 P2 O7 :Eu2+ ,Mn2+ ;(Gd,Y,Lu,La)2 O3 :Eu3+ ,Bi3+ ;(Gd,Y,Lu,La)2 O2 S:Eu3+ ,Bi3+ ;(Gd,Y,Lu,La)VO4 :Eu3+ ,Bi3+ ;(Ca,Sr)S:Eu2+ ,Ce3+ ;SrY2 S4 :Eu2+ ;CaLa2 S4 :Ce3+ ;(Ba,Sr,Ca)MgP2 O7 :Eu2+ ,Mn2+ ;(Y,Lu)2 WO6 :Eu3+ ,Mo6+ ;(Ba,Sr,Ca)b Sig Nm :Eu2+ (其中2b+4g=3m);Ca3 (SiO4 )Cl2 :Eu2+ ;(Lu,Sc,Y,Tb)2‑u‑v Cev Ca1+u Liw Mg2-w Pw (Si,Ge)3-w O12-u/2 (其中-0.5≤u≤1,0<v≤0.1,且0≤w≤0.2);(Y,Lu,Gd)2-m (Y,Lu,Gd)Cam Si4 N6+m C1-m :Ce3+ (其中0≤m≤0.5);摻雜有Eu2 和/或Ce3+ 之(Lu,Ca,Li,Mg,Y),α‑SiAlON;Sr(LiAl3 N4 ):Eu2+ 、(Ca,Sr,Ba)SiO2 N2 :Eu2+ ,Ce3+ ;β-SiAlON:Eu2+ 、3.5MgO*0.5MgF2 *GeO2 :Mn4+ ;Ca1-c-f Cec Euf Al1+c Si1-c N3 (其中0≤c≤0.2,0≤f≤0.2);Ca1‑h‑r Ceh Eur Al1-h (Mg,Zn)h SiN3 (其中0≤h≤0.2,0≤r≤0.2);Ca1‑2s‑t Ces (Li,Na)s Eut AlSiN3 (其中0≤s≤0.2,0≤t≤0.2,s+t>0);(Sr, Ca)AlSiN3 : Eu2+ ,Ce3+ 及Li2 CaSiO4 :Eu2+
可以根據所需光輸出的特性改變磷光體材料中每種磷光體的比例。可以調整各種磷光體材料中各別磷光體的相對比例,使得當它們的發射被摻合並用於裝置(例如,照明設備)中時,在CIE色度圖上產生預定x和y值的可見光。
適用於磷光體材料之其他另外的發光材料可包括電致發光聚合物,諸如聚茀,較佳為聚(9,9-二辛基茀)及其共聚物,諸如聚(9,9’-二辛基茀-共-雙-N,N’-(4-丁基苯基)二苯胺)(F8-TFB);聚(乙烯基咔唑)和聚伸苯基伸乙烯及其衍生物。另外,該發光層可包括藍色、黃色、橙色、綠色或紅色磷光染料或金屬錯合物、量子點材料或其組合。適合用作磷光染料的材料包括但不限於三(1-苯基異喹啉)銥(III)(紅色染料)、三(2-苯基吡啶)銥(綠色染料)和銥(III)雙(2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C2)(藍色染料)。也可以使用來自ADS(American Dyes Source, Inc.)的市售螢光和磷光金屬錯合物。ADS綠色染料包括ADS060GE、ADS061GE、ADS063GE和ADS066GE、ADS078GE和ADS090GE。ADS藍色染料包括ADS064BE、ADS065BE和ADS070BE。ADS紅色染料包括ADS067RE、ADS068RE、ADS069RE、ADS075RE、ADS076RE、ADS067RE和ADS077RE。例示性量子點材料係基於CdSe、ZnS或InP,包括但不限於核/殼發光奈米晶體,諸如CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或CdTe/ZnS。量子點材料的其他實例包括鈣鈦礦量子點,諸如CsPbX3 ,其中X係Cl、Br、I或其組合。
藉由使用本揭示內容中所描述的實施態樣,特別是本文所述之磷光體材料,可以提供產生供顯示器應用的白光之裝置,例如具有高色域和高亮度之LCD背光單元。或者,藉由使用本揭示內容中所描述之實施態樣,特別是本文所述之磷光體材料,可以提供產生供一般照明的白光之裝置,其對於關注之寬範圍的色溫(2500K至10000K)具有高亮度和高CRI值。
雖然本文僅說明和描述了本揭示內容的某些特徵,但是熟習本技術領域人士將可想到許多修改和變化。因此,應理解所附之申請專利範圍欲涵蓋落入本揭示內容的真實意涵內之所有這些修改和變化。
10‧‧‧裝置
12‧‧‧LED光源
14‧‧‧磷光體材料
22‧‧‧LED晶片
24‧‧‧導線
26‧‧‧導線框架
28‧‧‧外罩
29‧‧‧內表面
32‧‧‧封裝材料
34‧‧‧微粒
36‧‧‧層
50‧‧‧背光設備
52‧‧‧發光窗
54‧‧‧導光構件
當參考附圖閱讀以下詳細說明時,將更佳地理解本揭示內容的這些和其他特徵、態樣和優點,附圖中相似的字符在所有圖式中代表相似的部分,其中:
圖1是根據本揭示內容一個實施態樣之裝置的示意圖;
圖2是根據本揭示內容一個實施態樣的照明設備之剖面示意圖;
圖3是根據本揭示內容另一實施態樣的照明設備之剖面示意圖;
圖4是根據本揭示內容又一實施態樣的照明設備之剖面示意圖;和
圖5是根據本揭示內容一個實施態樣的背光設備之透視示意圖。

Claims (14)

  1. 一種包含與磷光體材料光學耦合的LED光源之裝置,該磷光體材料包含選自由以下所組成之群組的發綠光磷光體: (A1). AUSiO6 ,其中A係Cs、Rb或其組合; (A2). A2 (UO2 )Si2 O6 ,其中A係Cs、Rb或其組合; (A3). A2 MnU3 O11 ,其中A係K、Rb或其組合; (A4). K4 MU3 O12 ,其中M係Ca、Sr或其組合; (A5). M3 UO6 ,其中M係Ca、Sr或其組合; (A6). Na5-x Mx UO6 ,其中M係Ca、Sr、Nd或其組合;且0≤x≤3; (A7). LUO4 ,其中L係Ca、Mn、Fe或其組合; (A8). Na3 MU6 F30 ,其中M係Al、Ga、Ti、V、Cr、Fe或其組合; (A9). Ba2 MUO6 ,其中M係Cu、Ni、Zn或其組合; (A10). Na3 A3 (UO2 )3 (Si2 O7 )2 -2H2 O,其中A係K、Rb或其組合; (A11). A3 (U2 O4 )Ge2 O7 ,其中A係Rb、Cs或其組合; (A12). Ba2 (UO2 )(TO4 )2 ,其中T係P、As或其組合; (A13). K8 U7 O24 ; (A14). Na4 UO5 ; (A15). NiU2 O6 ; (A16). K2 UO4 ; (A17). Li3.2 Mn1.8 U6 O22 ; (A18). K8 (K5 F)U6 Si8 O40 ; (A19). Na9 F2 (UO2 )3 (Si2 O7 )2 ; (A20). Cs2 Mn3 U6 O22 ; (A21). BaK4 U3 O12 ; (A22). Ba2 Na0.38 U1.17 O6 ; (A23). Na3.13 Mg1.43 U6 F30 ; (A24). Na2.5 Mn1.75 U6 F30 ; (A25). K8 U7 O24 ; (A26). KUO3 Cl; (A27). A(UO2 )OCl,其中A係Rb、Cs、Na或其組合; (A28). Na6 Rb4 (UO2 )4 Si12 O33 ; (A29). Cs2 K(UO2 )2 Si4 O12 ; (A30). Cs8 U(UO2 )3 (Ge3 O9 )3 – 3H2 O; (A31). Cs2 USi6 O15 ; (A32). Cs4 UGe8 O20 ; (A33). Cs2 K(UO)2 Si4 O12 ; (A34). Cs3 (UO2 )2 (PO4 )O2 ; (A35). Cs2 (UO2 )2 (PO4 )2 ; (A36). Cs2 UO2 Cl4 ; (A37). Ba3 (UO2 )2 (HPO4 )2 (PO4 )2 ; (A38). Ba(UO2 )F(PO4 ); (A39). Na7 (UO2 )3 (UO)2 Si4 O16 ; (A40). CaO:U; (A41). SrMoO4 :U; (A42). BaSO4 :U; (A43). MgO:U; (A44). Li4 MgWO6 :U; (A45). Li4 WO5 :U; (A46). Li6 Mg5 Sb2 O13 :U; (A47). Li3 NbO4 :U; (A48). Li3 SbO4 :U; (A49). Li2 SnO3 :U; (A50). LiScO2 :U; (A51). LiNbO3 :U; (A52). LiSbO3 :U; (A53). NaSbO3 :U; (A54). Y6 WO12 :U; (A55). (Ca, Cd, Mg)WO4 :U,其中M係Ca、Sr、Cd、Mg或其組合; (A56). Li2 WO4 :U; (A57). Li3 PO4 :U; (A58). Ca2 MgWO6 :U; (A59). SrZnP2 O7 :U; (A60). R2 TeO6 :U,其中R係Y、La、Gd、Lu或其組合; (A61). M3 TeO6 : U,其中M係Mg、Ca、Sr或其組合; (A62). Ba2 TeO5 :U;及其組合。
  2. 根據請求項1所述之裝置,其中群組(A2)的發綠光磷光體包含Cs2 (UO2 )Si2 O6 、Rb2 (UO2 )Si2 O6 或其組合。
  3. 根據請求項1所述之裝置,其中群組(A6)的發綠光磷光體包含: Na3 Ca1.5 UO6 、Na4.5 Nd0.5 UO6 或其組合。
  4. 根據請求項1所述之裝置,其中該發綠光磷光體包含K8 (K5 F)U6 Si8 O40
  5. 根據請求項1所述之裝置,其中該發綠光磷光體包含KUO3 Cl。
  6. 根據請求項1所述之裝置,其中群組(A27)的發綠光磷光體包含: Cs(UO2 )OCl、Na(UO2 )OCl、Rb(UO2 )OCl或其組合。
  7. 根據請求項1所述之裝置,其中該發綠光磷光體包含SrZnP2 O7 :U。
  8. 根據請求項1所述之裝置,其中該磷光體材料另外包含式I磷光體 其中, A係Li、Na、K、Rb、Cs或其組合; M係Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其組合; x係MFy 離子電荷的絕對值;且 y係5、6或7。
  9. 根據請求項8所述之裝置,其中式I磷光體係K2 SiF6 : Mn4+
  10. 一種照明設備,其包含如請求項1之裝置。
  11. 一種背光設備,其包含如請求項1之裝置。
  12. 一種電視,其包含如請求項11之背光設備。
  13. 一種行動電話,其包含如請求項11之背光設備。
  14. 一種電腦監視器,其包含如請求項11之背光設備。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11261375B2 (en) 2019-05-22 2022-03-01 General Electric Company Method to enhance phosphor robustness and dispersability and resulting phosphors
EP4073579A4 (en) * 2019-12-09 2023-04-26 General Electric Company DISPLAYS WITH EXTENDED COLOR COVERAGE AND LOW BLUE LIGHT EMISSION
EP4136187A4 (en) 2020-04-14 2024-06-19 General Electric Company GREEN-EMMITTING PHOSPHORS AND DEVICES THEREFOR
EP4136177A4 (en) 2020-04-14 2024-07-24 General Electric Company Ink compositions and films with narrow band emission phosphor materials
EP4208521A4 (en) 2020-09-01 2024-10-09 General Electric Company DEVICES COMPATIBLE WITH NIGHT VISION EQUIPMENT
CN112442367B (zh) * 2020-11-30 2022-09-06 南京邮电大学 一种随温变色led荧光粉及其制备方法和应用
TW202249302A (zh) * 2021-04-13 2022-12-16 美商奇異電器公司 用於顯示器及照明應用之以鈾為主的磷光體及組合物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB766043A (en) * 1953-04-24 1957-01-16 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to luminescent materials
US3509064A (en) * 1966-12-01 1970-04-28 Gen Telephone & Elect Alkaline earth tellurate phosphors
JPS4938432B1 (zh) * 1968-03-04 1974-10-17
US6953536B2 (en) * 2003-02-25 2005-10-11 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Long persistent phosphors and persistent energy transfer technique
US10927267B2 (en) * 2014-03-31 2021-02-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Infrared fluorescent coatings
WO2017073815A1 (ko) * 2015-10-30 2017-05-04 주식회사 포스포 형광체 및 이를 포함하는 발광 장치

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