高CRI电致发光灯
专利汇可以提供高CRI电致发光灯专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且高CRI电致发光灯一种具有高 显色指数 (CRI)的电致发光灯可以用一种 荧光 粉共混物制成，所述荧光粉共混物包含一种电致发光荧光粉和一种铕－活化的 碱 土 硅 氮化物荧光粉的混合物，其中所述电致发光荧光粉选自发蓝光的电致发光荧光粉、发蓝－绿光的电致发光荧光粉或它们的组合物。优选该灯的CRI至少约75，更优选至少约80。一种优选的共混物含有约10重量％－20重量％的铕－活化的碱土硅氮化物荧光粉。，下面是高CRI电致发光灯专利的具体信息内容。
1.一种电致发光灯，包括一种由电致发光荧光粉和铕-活化的碱土 硅氮化物荧光粉的混合物组成的荧光粉共混物，该电致发光荧光粉选 自发蓝光的电致发光荧光粉、发蓝-绿光的电致发光荧光粉或它们的组 合。
2.权利要求1的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉由通式 MXSiyNZ:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba，以及其中z＝2x/3+4y/3。
3.权利要求1的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉由通式 M2Si5N8:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。
4.权利要求1的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉由通式 MSi7N10:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。
5.权利要求1的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉是 Ca2Si5N8:Eu。
6.权利要求1的灯，其中所述共混物含有约10重量％-约20重量％ 的铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉。
7.权利要求1的灯，其中发蓝光的电致发光荧光粉是ZnS:Cu以及 发蓝-绿光的电致发光荧光粉是ZnS:Cu，Cl。
8.权利要求1的灯，其中发蓝光的电致发光荧光粉在约400nm- 约470nm波长发射以及发蓝-绿光的电致发光荧光粉在约470nm-约 550nm波长发射。
9.权利要求8的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉在约200 nm-约500nm波长被激发以及在约600nm-约680nm波长呈现最大发 射。
10.权利要求1的灯，其中该灯的CRI至少为约75。
11.权利要求1的灯，其中该灯的CRI至少为约80。
12.权利要求5的灯，其中该灯的CRI为约85。
13.权利要求1的灯，其中该灯的x色坐标为约0.29-约0.39以 及Y色坐标为约0.35-约0.39。
14.权利要求13的灯，其中所述共混物含有约10重量％-约20重 量％的铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉。
15.权利要求14的灯，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉是 Ca2Si5N8:Eu。
16.权利要求2的灯，其中铕相对于碱土离子的浓度为1-10原子 ％。
17.一种荧光粉共混物，它包含：电致发光荧光粉和铕-活化的碱 土硅氮化物荧光粉的混合物，所述电致发光荧光粉选自发蓝光的电致 发光荧光粉、发蓝-绿光的电致发光荧光粉或它们的组合。
18.权利要求17的荧光粉共混物，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧 光粉由通式MxSiyNz:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba，以及其中 z＝2x/3+4y/3。
19.权利要求17的荧光粉共混物，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧 光粉由通式M2Si5N8:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。
20.权利要求17的荧光粉共混物，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧 光粉由通式MSi7N10:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。
21.权利要求17的荧光粉，其中铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉是 Ca2Si5N8:Eu。
22.权利要求17的荧光粉共混物，其中该共混物含有约10重量％- 约20重量％的铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉。
23.权利要求18的荧光粉共混物，其中发蓝光的电致发光荧光粉 是ZnS：Cu和发蓝-绿光的电致发光荧光粉是ZnS:Cu，Cl。
24.权利要求17的荧光粉共混物，其中发蓝光的电致发光荧光粉 在约400nm-约470nm波长发射和发蓝-绿光的电致发光荧光粉在约 470nm-约550nm波长发射，以及铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉在约 200nm-约500nm波长被激发并在约600nm-约680nm波长呈现最大 发射。
25.权利要求18的荧光粉共混物，其中铕相对于碱土离子的浓度 为1-10原子％。
26.一种荧光粉共混物，它包含电致发光荧光粉和Ca2Si5N8:Eu荧 光粉的混合物，所述电致发光荧光粉选自发蓝光的ZnS:Cu荧光粉、发 蓝-绿光的ZnS:Cu，Cl荧光粉或它们的组合。
27.权利要求26的荧光粉共混物，其中铕相对于碱土离子的浓度 是1-10原子％。
28.权利要求26的荧光粉共混物，其中该共混物含有约10重量％- 约20重量％的Ca2Si5N8:Eu荧光粉。
技术领域
本发明一般地涉及电致发光灯和荧光粉(phosphor)，以及，更 具体地说，涉及产生白光的电致发光灯。
背景技术
两种主要的EL灯结构一般叫作薄膜和厚膜。薄膜EL灯的制造方 法是，用蒸气沉积法如CVD在一块玻璃基体上交替地沉积薄层介电材 料、荧光粉和导电氧化物。厚膜灯的制造方法是，将粉末材料悬浮在 树脂材料内，然后用传统的丝网印刷技术将悬浮料一层层涂布到塑料 薄膜上。因此，厚膜EL灯可以是薄、柔性和牢固的，因而使它们适用 于宽阔范围的照明应用。
厚膜EL灯可用的荧光粉主要由已掺杂多种活化剂如Cu、Au、Ag、 Mn、Br和Cl的硫化锌组成。这类荧光粉的实例已描述在U.S.专利 5,009,808，5,702,643，6,090,311和5,643,496中。商品EL荧光 粉的实例包括：OSRAM SYLVANIA型813，一种发蓝光的ZnS:Cu荧光 粉；OSRAM SYLVANIA型723，一种发蓝-绿光的ZnS:Cu，Cl荧光粉和 OSRAM SYLVANIA型523，一种发黄-橙光的ZnS:Cu，Mn荧光粉。一般 而言，EL荧光粉的各颗粒都被无机涂层所包封，目的是提高它们的耐 湿-引发降解性。这类涂层的实例描述在U.S.专利5,220,243， 5,244,750，6,309,700和6,064,150中。
对于涉及多色信息显示的信号和背景照明，重要的是要能产生具 有高显色指数(CRI)的白光。但是，最亮的电致发光荧光粉主要在约400 nm-约550nm波长的蓝-绿光谱区发射。这就难以用EL灯获得高CRI 的白光，尤其因为迄今尚未开发出令人满意的用于厚膜EL灯的发红光 的电致发光荧光粉。目前，两种最主要的发白光的EL技术包括(1)使 一种发蓝-绿光的电致发光荧光粉与一种绕丹宁染料组合以及(2)使一 种发蓝-绿光的电致发光荧光粉和一种发橙光的ZnS:Cu，Mn电致发光 荧光粉共混。在第一种情况下，蓝-绿电致发光荧光粉与绕丹宁染料的 组合能产生CRI约为79以及x色坐标约为0.27和Y色坐标约为0.34 的灯。但是，绕丹宁染料使未点亮的灯具有一种不理想的粉红色，这 使它对于信号应用不够理想。在第二种情况下，共混的EL荧光粉产生 的CRI只有约69以及x色坐标约为0.34和y色坐标约为0.38。此外， 由于使用两种不同的EL荧光粉，会在灯的使用寿命期间因荧光粉的亮 度衰减速率不同而存在色移问题。
中国专利出版物CN 1340590A描述了将发蓝光的和发蓝-绿光的 EL荧光粉与一种铈-活化的钇铝石榴石荧光粉Y3Al5O12:Ce，(YAG:Ce)进 行混合。YAG:Ce荧光粉是一种受蓝和蓝-绿EL荧光粉发射波长激发的 光致发光荧光粉。YAG:Ce荧光粉发射的黄光与EL荧光粉发射的蓝或 蓝-绿光产生白光。但是由这种组合发射的白光缺少明显的红组分，其 结果，使CRI小于约70。
发明内容
本发明的另一个目的是要提供一种具有高CRI的发白光的电致发 光灯。
已经发现，高CRI电致发光灯可通过使一种发蓝光的或发蓝-绿光 的EL荧光粉与一种铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉组合而获得。优选 发蓝光的电致发光荧光粉在约400nm-约470nm发射以及发蓝-绿光 的电致发光荧光粉在约470nm-约550nm发射。铕-活化的碱土硅氮 化物荧光粉是光致发光材料，它们在约200nm-约500nm波长下被激 发并在黄-红光谱区内发射，且最大发射在约600nm-约680nm波长。
在一个实施方案中，铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉可以用通式 MxSiyNz:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba以及其中z＝2x/3+4y/3。这 类碱土硅氮化物荧光粉已描述在U.S.专利6,682,663和6,649,946 中，其在这里引入作为参考。在一个优选的实施方案中，碱土硅氮化 物荧光粉由通式M2Si5N8:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。一种更加 优选的荧光粉是Ca2Si5N8:Eu。在另一个实施方案中，碱土荧光由通式 MSi7N10:Eu表示，其中M选自Ca，Sr和Ba。优选Eu相对于碱土离子的 浓度范围为1-10原子％。
当在电致发光灯中组合在一起时，来自电致发光和光致发光荧光 粉的发射组合在一起产生具有高CRI的白光。优选灯的CRI至少约75。 更优选CRI至少约80。优选的共混物含有电致发光荧光粉和约10重量 ％-20重量％的铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉。其中电致发光荧光粉选 自发蓝光的电致发光荧光粉、发蓝-绿光的电致发光荧光粉或它们的混 合物。
附图说明
图1是按照本发明的厚膜电致发光灯的横截面示意图。
图2是两种电致发光荧光粉，即YAG:Ce荧光粉和铕-活化的碱土 硅氮化物荧光粉的发射光谱的比较。
图3是CIE x，y色度图，示意从多种荧光粉组合可获得的色点。
具体实施方式
参考图1，它示意按照本发明的一种厚膜电致发光灯2的横截面。 灯2有两层介电层20和22。一种第一导电材料4，例如铝或石墨，涂 在塑料膜12b上，形成灯2的第一电极，而一薄层透明导电材料6，如 铟锡氧化物，涂在第二塑料薄膜12a上，形成第二电极。夹在两个导 电电极4和6之间的是两层介电材料14的层20和层22，它们可以是， 例如，氰乙基纤维素或氰乙基淀粉。与第一电极4毗邻的一层介电材 料14中包埋有铁电材料10的颗粒，优选钛酸钡，与第二电极6毗邻 的一层介电材料14中包埋有发蓝光的或发蓝-绿光的电致发光荧光粉 8和铕-活化的碱土硅氮化物荧光粉7。
几种荧光粉的发射光谱在图2中进行比较：一种OSRAM SYLVANIA 型813发蓝光的电致发光荧光粉、一种OSRAM SYLVANIA型723发蓝- 绿光的电致发光荧光粉、一种铈-活化的钇铝石榴石(YAG:Ce)荧光粉和 OSRAM型L350 Ca2Si5N8:Eu荧光粉。Ca2Si5N8:Eu荧光粉的最大发射出 现在约600nm，其大大高于YAG:Ce荧光粉约530nm的最大发射。 而且Ca2Si5N8:Eu荧光粉的发射扩展到约680nm。
制成含Ca2Si5N8:Eu荧光粉和发蓝光的发蓝-绿光的电致发光荧光 粉的电致发光灯能产生高于约75的CRI值。而制成含相同的电致发光 荧光粉和YAG:Ce的灯只能产生小于70的CRI值。表1特地给出了从 这类组合获得的CRI值的计算范围。
表1 荧光粉共混物 CRI范围 813型(ZnS:Cu)& L350型Ca2Si5N8:Eu 74-85 723型(ZnS:Cu，Cl)& L350型Ca2Si5N8:Eu 75-85 813型(ZnS:Cu)& YAG:Ce 56-68 723型(ZnS:Cu，Cl)& YAG:Ce 53-62
图3示意发蓝光的(813)和发蓝-绿光的(723)电致发光荧光粉与 YAG:Ce荧光粉(分别为曲线21和22)和Ca2Si5N8:Eu(L350)荧光粉(分 别为曲线31和32)的共混物所能达到的CIE x，y色坐标范围。含L350 荧光粉的共混物的曲线31，32与含YAG:Ce荧光粉的共混物的相应曲 线21，22相比，前者更靠近黑体曲线且更接近于日光(0.333，0.333)、 冷白(0.380，0.380)和温白(0.440，0.400)的白色点。(本文所说的x，y 色坐标是按1931 Commission Internationale de I’Eclairage(CIE)Standard Observer(2°))。
用含约10重量％-约20重量％L350荧光粉的共混物可获得约85的 CRI值。这种共混物的色坐标，对于x值，为约0.29-约0.39，对于y 值，为约0.35-约0.39。表2比较了用含20重量％的电致发光荧光粉， 即YAG:Ce(OSRAM SYLVANIA 251型)和Ca2Si5N8:Eu(L350)的共混物 制造的几种EL灯的数据。
表2 荧光粉 亮度 (ft-L) 效率 (流明/瓦) x y CRI 813 (对比) 20.3 2.92 0.170 0.250 30 813/251 17.8 3.19 0.217 0.345 55 813/L350 16.7 3.44 0.295 0.356 85 723 (对比) 31.9 4.18 0.188 0.423 40 723/L350 18.8 4.29 0.314 0.490 75
虽然已示出并描述了目前认为是本发明的优选实施方案，但对本 领域内的技术人员来说，显然在其中可以做各种变更和修改而不偏离 所附权利要求所定义的本发明的范围。
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