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CN106574175A - 具有加强的白色显现和转换效率的pc‑led模块 - Google Patents

具有加强的白色显现和转换效率的pc‑led模块 Download PDF

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CN106574175A CN201580039262.1A CN201580039262A CN106574175A CN 106574175 A CN106574175 A CN 106574175A CN 201580039262 A CN201580039262 A CN 201580039262A CN 106574175 A CN106574175 A CN 106574175A
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Abstract

本发明提供了一种照明设备(100)，该照明设备包括：第一固态光源(10)，被配置为提供具有从380‑420nm范围选择的波长的UV辐射(11)；第二固态光源(20)，被配置为提供具有从440‑470nm范围选择的波长的蓝光(21)；波长转换器元件(200)，其中波长转换器元件(200)包括：第一发光材料(210)，被配置为在用第二固态光源(20)的蓝光(21)激发时提供具有从绿色和黄色波长范围选择的波长的第一发光材料光(211)，并且其中针对UV辐射(11)的第一发光材料可激发性低于蓝光(21)；和第二发光材料(220)，被配置为在用第二固态光源(20)的蓝光(21)激发时提供具有从橙色和红色波长范围选择的波长的第二发光材料光(221)，并且其中针对UV辐射(11)的第二发光材料可激发性低于蓝光(21)。

Description

具有加强的白色显现和转换效率的PC-LED模块
技术领域
本发明涉及照明设备和用于在这种照明设备中使用的波长转换器元件。
背景技术
本领域中已知具有多个磷光体的照明系统。比如，US2012043552描述了具有多个磷光体的所选波长的泵激LED(发光二极管)灯。在该现有技术的各种实施例中，发出紫色和/或紫外波长处的辐射的LED用于泵激发出不同频率光的磷光体材料。泵激LED以在正常操作下具有大约405nm至430nm的峰值发射波长为特征。泵激LED至少连同在超过大约405nm的波长下具有强吸收的蓝色磷光体一起来采用。在特定实施例中，在不同波长范围内操作的LED组合布置，以降低辐射再吸收并提高光输出效率。US2012043552提出了一种光学设备，该光学设备包括安装构件和覆盖安装构件的一部分的至少一个发光二极管。LED包括具有表面区域的含镓和氮的基板和覆盖表面区域的含镓和氮的缓冲层。有源区域发出具有在从大约405nm至大约430nm范围内的峰值波长的电磁辐射。LED包括供给结区域电流的电触头。设备另外包括结合剂材料内的三个磷光体材料的混合物。磷光体材料的混合物布置在LED附近内，与来自LED的电磁辐射相互作用，以将电磁辐射转换到大约440纳米至650纳米之间的波长范围。在另一个实施例中，设备包括在LED设备附近内的蓝色磷光体材料，该蓝色磷光体材料在长于大约405nm的波长下具有强吸收。
WO2014/068440描述了一种照明单元，该照明单元包括蓝光源；绿光源；第一红光源，该第一红光源包括第一红色发光材料，该第一红色发光材料被配置为提供具有宽带光谱光分布的红光；以及第二红光源，该第二红光源包括第二红色发光材料，该第二红色发光材料被配置为提供具有包括一个或多个红色发射线的光谱光分布的红光。特别地，第一红色发光材料包括(Mg,Ca,Sr)AlSiN3:Eu和/或(Ba,Sr,Ca)2Si5-xAlxOxN8-x:Eu，并且第二红色发光材料包括K2SiF6:Mn。
US2004217364描述了一种发白色光的灯，该发白色光的灯被公开为包括发出UV波长光谱内的光的固态紫外(UV)发射器。转换材料被布置为吸收从UV发射器发出的光中的至少一些光，并重新发射一个或多个不同光波长处的光。包括以与UV发射器和转换材料不同的光波长发射的一个或多个补充固态发射器。灯发射从补充发射器和从转换材料发出的光的白光组合，其中白光具有高效能和良好的显色性。根据本发明的发白色光的灯的其他实施例包括固态激光器而不是UV发射器。
发明内容
含有由于紫光谱范围内的发射而示出加强白色显现的板上芯片(CoB)式LED模块的LED灯可商购。这些LED模块例如基于发紫光LED和蓝色、绿色以及红色磷光体的混合物，来用由于LED泵激光渗漏穿过磷光体层而产生的紫色光谱范围内的附加发射，而产生高CRI(显色指数)白色光谱。
即使这些紫色泵激的LED灯由于大约410nm处的发射峰而示出卓越的显色性和加强的白色显现，凭借RGB磷光体混合物将高能紫色光子转换成可见光子由于大斯托克斯(Stokes)损耗而导致相当低的能效。另外，因为导致更强的发光下转换的磷光体层增大的光学厚度将由于散射损耗而大幅降低转换效率，所以未转换的紫光的部分需要相当高。因为所应用的绿色-黄色和红色发射磷光体吸收由蓝色Eu(II)磷光体(通常使用M3MgSi2O8:Eu或M5(PO4)3Cl:Eu，其中M＝Ca、Sr、Ba)发出的蓝光的大部分，所以紫色泵激+RGB磷光体概念的磷光体层内的散射损耗高。
然而，由于与蓝光相比的紫光的加强光反应性，白色光谱中的高紫色发射含量被认为是有害的。关于光谱中减少的紫光含量和发光效率的改进概念，可以是组合紫色LED与蓝色LED的LED模块和示出到绿光至红光的转换的磷光体混合物，以提供组合高显色性与加强白色显现的系统。因为紫色LED与蓝色LED混合，所以斯托克斯损耗变得更小，并且LED模块由此更节能。与用紫色LED+RGB磷光体混合物方法相比，光活性紫光的光谱含量可以在没有磷光体下转换效率损失的情况下用该概念来更容易地调谐。然而，该概念仅存的缺点是所述红色发射磷光体(诸如(Ca,Sr)SiAlN3:Eu或(Ba,Sr,Ca)2Si5-xAlxN8-xOx:Eu)在紫色光谱范围内比在蓝色光谱范围内示出更强的吸收，由此将大量的紫色光子转换成红色光子。
因此本发明的一个方面是提供一种具有加强白色显现和加强转化效率的另选设备，该另选设备(由此)优选地进一步至少部分避免一个或多个上述缺点。
因此，在第一方面中，本发明提供了一种照明设备(PC-LED模块(磷光体转换器LED模块))，该照明设备包括：
第一固态光源(本文中还被指示为“第一光源”)，该第一固态光源被配置为提供具有从380nm至420nm范围选择的波长的UV辐射(“第一光源辐射”或“UV光”)；
第二固态光源(本文中还被指示为“第二光源”)，该第二固态光源被配置为提供具有从440nm至470nm范围选择的波长的蓝光(本文中还被指示为“第二光源光”)；
波长转换器元件，其中，该波长转换器元件包括：
第一发光材料，该第一发光材料被配置为在用第二固态光源的蓝光激发时，提供具有从绿色和黄色波长范围选择的波长的第一发光材料光，并且其中，针对UV辐射的第一发光材料的可激发性低于针对蓝光的第一发光材料的可激发性；和
第二发光材料，该第二发光材料被配置为在用第二固态光源的蓝光激发时，提供具有从橙色和红色波长范围选择的波长的第二发光材料光，并且其中，针对UV辐射的第二发光材料的可激发性(也)低于针对蓝光的第二发光材料的可激发性(如所附权利要求中进一步限定的)。
不像其中例如大斯托克斯位移导致高损耗的现有技术设备，这种设备可以惊人地向白光提供高效率、高显色性以及高白色显现。凭借本发明，两个发光材料可以连同第二固态光源的蓝光一起提供白光。UV辐射进一步提高照明设备光的白色显现，该照明设备光在具体实施例中(至少临时地)包括第一光源辐射(即，第一光源的UV光)、第二光源光或蓝光、以及两个发光材料的发光材料光。因此，光源和发光材料被配置为不对第一光源的UV辐射或仅对该UV辐射的一部分进行波长转换，并且被配置为将第二光源的蓝光的一部分转换成至少在光谱的绿色、黄色、橙色以及红色部分中的一个或多个中发射的可见辐射。因此，本发明特别基于UVRYB(UV、红色、黄色以及蓝色)的原理或UVRGB(UV、红色、绿色以及蓝色)原理，但组合也可以是可能的(即，UVRYGB)。比如，一些铈掺杂石榴石发光材料以绿色和黄色两者发光。短语“具有从380nm至420nm范围选择的波长”和类似短语可以特别指示在该波长范围内找到主波长。因此，特别地，第一光源和第二光源的主波长(当然)不相等。同样，第一发光材料和第二发光材料的主波长特别地(当然)不相等(并且两者与第一光源和第二光源的相应主波长独立不相等)。因此，照明设备光从UV至红色的光谱可以特别包括至少四个最大值。
术语“发光材料”还可以涉及多个不同的发光材料。因此，照明设备可以包括多于两个不同的发光材料，但至少一个发光材料适合作为第一发光材料，并且至少一个发光材料适合作为第二发光材料。第一和第二发光材料(由此)是不同的发光材料。
术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如2-20个(固态)LED光源。因此，术语LED还可以提及多个LED。照明设备由此可以包括多于两个不同的光源，但至少一个光源适合作为第一光源，并且至少一个光源适合作为第二光源。第一和第二光源(由此)是不同的光源。特别地，光源包括固态LED光源(诸如LED或激光二极管)。
发光材料的具体特征是针对UV辐射的第一发光材料的可激发性低于针对蓝光的第一发光材料的可激发性，并且针对UV辐射的第二发光材料的可激发性低于针对蓝光的第二发光材料的可激发性。换言之，当记录发光材料的激发光谱时，在蓝色波长范围内将存在比在UV波长范围内更高的激发最大值。这还可以在吸收光谱或反射光谱方面来重新定义：在蓝色波长范围内的吸收最大值和反射最小值比在UV波长范围内的吸收最大值和反射最小值分别更高和更低。这样，UV吸收可以相对低，这导致更高的效率和更高的显色性，而蓝色吸收可以相对高，这由此也产生更高的效率(更少的斯托克斯损耗)。
大量发光材料可以适合用于本申请。这里在下面，首先大体上讨论一些发光材料类，并且其后更详细地讨论一些具体类。
关于合适发光材料的一般讨论
在一般讨论中，具体元素的指示大体统一。
在具体实施例中，第一发光材料从由A3B5O12:Ce3+类、MA2O4:Ce3+类、MS:Ce3+类以及A3Z6N11:Ce3+类构成的组选择，其中，A从镧系元素(诸如Gd、Tb、Lu)、钪、钇以及镧的组选择，其中，B从铝和镓的组选择，其中，M从碱土元素(诸如Mg、Ca、Sr、Ba)的组选择，并且其中，Z从硅和锗的组选择。
第一类(A3B5O12:Ce3+类；本文中还被指示为(Y,Gd,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce3+类)是石榴石系的类(该类进一步在下面在关于合适发光材料的更详细讨论中描述)。该类内的材料具有立方体、Ia-3d、晶体结构。该类内成员的示例是Y3Al5O12:Ce3+和Lu3Al5O12:Ce3+等。
第二类(MA2O4:Ce3+类；本文中还被指示为GaSc2O4:Ce3+类)是碱土钪酸盐系的类。该类内的材料具有正交晶GaFe2O4式晶体结构。该类内成员的示例是GaSc2O4:Ce3+。
第三类(MS:Ce3+类；本文中还被指示为(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Ce3+类)是以立方体岩盐结构类型结晶的碱土硫化物系的类。该类内成员的示例是GaS:Ce3+。
第四类(A3Z6N11:Ce3+类；本文中还被指示为La3Si6N11:Ce3+类)是稀土氮化硅酸盐(nitridosilicate)系的类。该类内的材料具有四角形Sm3Si6N11式晶体结构。该类内成员的示例是La3Si6N11:Ce3+。
注意，这些系中的每一个具有作为掺杂剂的铈，但不排除共掺质(诸如镨)。
上述类的另外成员可以在由蓝光激发时提供绿光和/或黄光，并且可以在蓝色比在UV中更好地激发。
在另外的具体实施例中，第二发光材料从以下项的组选择：MD:Eu类、MGB3N4:Eu类和/或MM”3ZN4:Eu类和/或M’B2M”2N4:Eu类(可选地，这些可以被认为属于单个类(还参见下文))、以及G2ZF6:Mn类，其中，M从碱土元素的组选择，其中，M’从Sr、Ba以及Ca的组选择，其中，M”从Mg、Mn、Zn以及Cd的组选择，其中，D从S和Se的组选择，其中，Z从Si、Ge、Ti、Hf、Zr、Sn的组选择，B从B、Al、Ga、Sc的组选择，并且其中，G从碱性元素(诸如Li、Na、K等)的组选择。
第一类(MD:Eu类；本文中还被指示为(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Eu类)是碱土硫族化物系的类。该类内的材料具有立方体岩盐晶体结构。该类内成员的示例是SrS:Eu、GaS:Eu、GaSe:Eu等。
第二类(MGB3N4:Eu类；本文中还被指示为SrLiAl3N4:Eu类)是氮化铝酸盐(nitridoaluminate)系的类。该类内的材料具有四角形钾锂铅酸盐式晶体结构。该类内成员的示例是SrLiAl3N4:Eu。
第三类(MM”3ZN4:Eu类；本文中还被指示为CaBe3SiN4:Eu类)是正交氮化硅酸盐系的类。该类内的材料具有四角形钠锂硅酸盐式晶体结构。该类内成员的示例是CaBe3SiN4:Eu。
第四类(M’B2M”2N4:Eu类；本文中还被指示为SrAl2Mg2N4:Eu类)是镁氮化铝酸盐(magneso nitridoaluminate)系的类。该类内的材料具有四角形碳化铀铬式晶体结构。该类内成员的示例是SrAl2Mg2N4:Eu。
第五类(G2ZF6:Mn类；本文中还被指示为K2SiF6:Mn类)是复合氟化物系的类。该类内的材料具有立方体氟硅钾石或六角形Demartinite式晶体结构。该类内成员的示例是K2SiF6:Mn(IV，即，四价锰)。
进一步地，下面给出该类成员的示例。注意，这些系中的大多数具有作为掺杂剂的二价铕，但不排除共掺质(诸如铈和/或二价锰)。组中的最后一类包括四价锰。
因此，在一个具体实施例中，第一发光材料从由(Y,Gd,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、GaSc2O4:Ce3+、GaS:Ce3+以及La3Si6N11:Ce3+构成的组选择，并且第二发光材料从(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Eu、SrLiAl3N4:Eu、CaBe3SiN4:Eu、SrAl2Mg2N4:Eu以及K2SiF6:Mn的组选择。
因此，在另外的方面中，本发明还提供了光转换器本身，即，包括从由(Y,Gd,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce3+类、GaSc2O4:Ce3+类、(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Ce类以及La3Si6N11:Ce3+类构成的组选择的第一发光材料和从(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Eu类、SrLiAl3N4:Eu类、CaBe3SiN4:Eu类、SrAl2Mg2N4:Eu类以及K2SiF6:Mn类的组选择的第二发光材料的光转换器，甚至更特别地为包括从由(Y,Gd,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、GaSc2O4:Ce3+以及La3Si6N11:Ce3+构成的组选择的第一发光材料和从(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Eu、SrLiAl3N4:Eu、CaBe3SiN4:Eu、SrAl2Mg2N4:Eu以及K2SiF6:Mn的组选择的第二发光材料的光转换器。
术语“类”在本文中特别提及具有相同结晶结构的一组材料。进一步地，术语“类”还可以包括阳离子和/或阴离子的部分取代。比如，在上述类中的一些中，Al-O可以部分用Si-N来替代(或正好相反)。
进一步地，上面指示的发光材料被指示为掺杂有铕(Eu)或铈(Ce)或锰(Mn)的事实不排除存在共掺质，诸如Eu、Ce(其中，铕共掺杂有铈)，Ce、Pr(其中，铈共掺杂有镨)，Ce、Na(其中，铈共掺杂有钠)、Ce、Mg(其中，铈共掺杂有镁)、Ce、Ca(其中，铈共掺杂有钙)等。共掺杂在领域中已知，并且有时被已知为加强量子效率和/或调谐发射光谱。
在一个实施例中，蓝色最大值相对于UV最大值的吸收比率(或激发比率)对于绿色到黄色发射第一发光材料至少为1.5(诸如至少为1.6)，蓝色最大值相对于UV最大值的吸收比率(或激发比率)对于红色发射第二发光材料至少为1.1(诸如至少为1.15)。在一个更具体的实施例中，吸收比率(或激发比率)ABS460/ABS410对于绿色到黄色发射第一发光材料至少为1.5，并且其中，吸收比率(或激发比率)ABS460/ABS410对于红色发射第二发光材料至少为1.1。上面所指示的激发比率提及在监控所指示发射(即，例如分别为绿色或黄色以及红色)处的发射时的激发比率。当测量激发光谱时，通常在最大发射强度处测量发射。
特别地，光源被配置为在380nm至430nm波长范围内(甚至更特别地在400nm至430nm波长范围内)提供不到它们总光学功率的10％(特别是不到5％)。
关于具体发光材料的详细讨论
在具体发光材料的更具体描述中，化学式的公式化可以与上述公式化不同。这样做是为了更详细地限定这些具体的发光材料。
在一个具体实施例中，第一发光材料包括A3B5O12:Ce3+，其中，A从由Sc、Y、Tb、Gd以及Lu构成的组选择，其中，B从由Al和Ga构成的组选择。优选地，M至少包括Y和Lu中的一个或多个，并且其中，B至少包括Al。这些类型的材料可以给出最高的效率。在一个具体实施例中，第二发光材料包括A3B5O12:Ce3+类型的至少两个发光材料，其中，A从由Y和Lu构成的组选择，其中，B从由Al构成的组选择，并且其中，比率Y:Lu对于该至少两个发光材料不同。比如，它们中的一个可以纯基于Y(诸如Y3Al5O12:Ce3+)，并且它们中的一个可以为基于Y、Lu的系(诸如(Y0.5Lu0.5)3Al5O12:Ce3+)。石榴石的一些实施例特别包括A3B5O12石榴石，其中，A包括至少钇或镥，并且其中，B包括至少铝。这种石榴石可以掺杂有铈(Ce)，掺杂有镨(Pr)或铈和镨的组合；然而，特别地掺杂有Ce。特别地，B包括铝(Al)，然而，B还可以部分包括镓(Ga)和/或钪(Sc)和/或铟(In)、特别地为多达大约20％的Al，更特别地为多达大约10％的Al(即，B离子本质上由90％或更多摩尔％的Al和10％或更少摩尔％的Ga、Sc以及In中的一个或多个构成)；B可以特别包括多达大约10％的镓。在另一个变体中，B和O可以至少部分用Si和N替代。元素A特别可以从由钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)以及镥(Lu)构成的组选择。进一步地，Gd和/或Tb特别仅存在多达A的大约20％的量。在一个具体实施例中，石榴石发光材料包括(Y1-xLux)3Al5O12:Ce，其中，x等于或大于0且等于或小于1。术语“:Ce”或“:Ce3+”(或类似术语)指示发光材料中金属离子的一部分(即，在石榴石中：“M”离子的一部分)用Ce(或在术语将指示时为另一个发光物种，像“:Yb”)来替代。比如，假定(Y1-xLux)3Al5O12:Ce，Y和/或Lu的一部分被Ce替代。本领域技术人员已知该符号。Ce将替代M通常不多于10％；通常，Ce浓度将在0.1％至4％、特别为0.1％至2％(相对于M)的范围内。假定1％Ce和10％Y，则完全正确的分子式可以为(Y0.1Lu0.89Ce0.01)3Al5O12。如本领域技术人员已知的，石榴石中的Ce大体或仅处于三价状态。
在特别可以与前一实施例组合的又一个实施例中，第二发光材料包括：M1-x-y- zZzAaBbCcDdEeN4-nOn:ESx,REy，其中M＝从由Ca(钙)、Sr(锶)以及Ba(钡)构成的组选择；Z从由单价Na(钠)、K(钾)以及Rb(铷)构成的组选择；A＝从由二价Mg(镁)、Mn(锰)、Zn(锌)以及Cd(镉)构成的组选择(特别地，A＝从由二价Mg(镁)、Mn(锰)以及Zn(锌)构成的组选择，甚至更特别地从由二价Mg(镁)、Mn(锰)构成的组选择)；B＝从由三价B(硼)、Al(铝)以及Ga(镓)构成的组选择；C＝从由四价Si(硅)、Ge(镓)、Ti(钛)以及Hf(铪)构成的组选择；D＝从由单价Li(锂)和Cu(铜)构成的组选择；E从由P(元素磷光体)、V(钒)、Nb(铌)以及Ta(钽)构成的组选择；ES＝从由二价Eu(铕)、Sm(钐)以及镱构成的组选择，特别是从由二价Eu和Sm构成的组选择；RE＝从由三价Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)以及Tm(铥)构成的组选择；其中0≤x≤0.2；0≤y≤0.2；0<x+y≤0.4；0≤z<1；0≤n≤0.5；0≤a≤4(诸如2≤a≤3)；0≤b≤4；0≤c≤4；0≤d≤4；0≤e≤4；a+b+c+d+e＝4；并且2a+3b+4c+d+5e＝10-y-n+z。特别地，z≤0.9，诸如z≤0.5。进一步地，特别地，x+y+z≤0.2。
等式a+b+c+d+e＝4和2a+3b+4c+d+5e＝10-y-n+z分别特别确定晶格中的Z、A、B、C、D和E阳离子以及O和N阴离子，从而(还)限定系统的电荷中性。比如，电荷补偿被公式2a+3b+4c+d+5e＝10-y-n+z覆盖。该公式例如通过减小O含量来覆盖电荷补偿或通过用B阳离子替代C阳离子或用A阳离子替代B阳离子等来覆盖电荷补偿。例如，x＝0.01，y＝0.02，n＝0，a＝3；那么6+3b+4c＝10-0.02；其中a+b+c＝4：b＝0.02，c＝0.98。
如将对本领域技术人员清楚的，a、b、c、d、e、n、x、y、z总是等于或大于零。当a结合等式a+b+c+d+e＝4和2a+3b+4c+d+5e＝10-y-n+z来限定时，那么在原则上，不再需要限定b、c、d以及e。然而，为了完整，本文中还限定0≤b≤4；0≤c≤4；0≤d≤4；0≤e≤4。
假定像SrMg2Ga2N4:Eu的系统。这里，a＝2，b＝2，c＝d＝e＝y＝z＝n＝0。在这种系统中，2+2+0+0+0＝4，并且2*2+3*2+0+0+0＝10-0-0+0＝10。因此，符合两个等式。假定引入0.5O。具有0.5O的系统例如可以在用0.5Mg-O替代0.5Ga-N(这是电荷中性替代)时获得。这将产生SrMg2.5Ga1.5N3.5O0.5:Eu。本文中，在这种系统中，2.5+1.5+0+0+0＝4，并且2*2.5+3*1.5+0+0+0＝10-0-0.5+0＝9.5。因此，这里也符合两个等式。
如上面指示的，在一个有利的实施例中，d>0和/或z>0，特别是至少d>0。特别地，磷光体至少包括锂。
在又一个实施例中，2≤a≤3，并且特别地还有d＝0，e＝0和z＝0。在这种情况下，磷光体除了别的之外以a+b+c＝4和2a+3b+4c＝10-y-n为特征。
在可以与之前实施例组合的另一个具体实施例中，e＝0。在可以与之前实施例组合的又一个具体实施例中，M是Ca和/或Sr。
因此，在一个具体实施例中，磷光体具有分子式M(Ca和/或Sr)1-x-yMgaAlbSicN4-nOn:ESx,REy(I)，其中ES＝从由二价Eu(铕)或Sm(钐)或Yb(镱)构成的组选择；RE＝从由三价Ce(铈)、Pr(镨)、Nd(钕)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)以及Tm(铥)构成的组选择，其中，y/x<0.1(特别地<0.01)，并且n≤0.1(特别地<0.01，甚至更特别地<0.001，仍然甚至更特别地<0.0001)。因此，在该实施例中，大体描述了含钐和/或铕的磷光体。比如，当二价Eu存在时，其中x＝0.05，并且比如用于Pr的y1可以是0.001，并且用于Tb的y2可以是0.001，这引起y＝y1+y2＝0.002。在这种情况下，y/x＝0.04。甚至更特别地，y＝0。然而，如另外指示的，当应用Eu和Ce时，比率y/x可以大于0.1。
条件0<x+y≤0.4指示M可以用总计多达40％的ES和/或RE来取代。条件“0<x+y≤0.4”结合x和y在0与0.2之间指示ES和RE中的至少一个存在。不必两个类型都存在。如上面指示的，ES和RE两者可以各独立提及一个或多个亚种，诸如ES提及Sm和Eu中的一个或多个，并且RE提及Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er以及Tm中的一个或多个。
特别地，当铕作为二价发光物种或掺杂剂应用时，钐与铕之间的摩尔比率(Sm/Eu)<0.1，特别地<0.01，特别地<0.001。
这同样适用于当铕与镱将组合应用的时候。当铕作为二价发光物种或掺杂剂应用时，镱与铕之间的摩尔比率(Yb/Eu)<0.1，特别地<0.01，特别地<0.001。如果所有这三个一起应用，那么相同摩尔比率可以适用，即，((Sm+Yb)/Eu)<0.1，特别地<0.01，特别地<0.001。
特别地，x在0.001至0.2(即，0.001≤x≤0.2)、像0.002-0.2、诸如0.005-0.1、特别地0.005-0.08的范围内。特别地，在本文中所述系统中的二价铕的情况下，摩尔百分比可以在0.1％至5％(0.001≤x≤0.05)、诸如0.2％-5％、像0.5％-2％的范围内。对于其他发光离子，x在一些实施例中可以(但不一定)等于或大于1％(x等于或大于0.01)。
在一个具体实施例中，磷光体从由(Sr,Ca)Mg3SiN4:Eu、(Sr,Ca)Mg2Al2N4:Eu、(Sr,Ca)LiAl3N4:Eu以及(Sr,Ca)LidMgaAlbN4:Eu(其中a、b、d如上限定)构成的组选择。
还如本文中所指示的，符号“(Sr,Ca)”和具有其他元素的类似符号指示M位被Sr和/或Ca阳离子(或分别为其他元素)占用。
在另一具体实施例中，磷光体从由Ba.95Sr.05Mg2Ga2N4:Eu、BaMg2Ga2N4:Eu、SrMg3SiN4:Eu、SrMg2Al2N4:Eu、SrMg2Ga2N4:Eu、BaMg3SiN4:Eu、GaLiAl3N4:Eu、SrLiAl3N4:Eu、GaLi0.5MgAl2.5N4:Eu以及SrLi0.5MgAl2.5N4:Eu构成的组选择。
用于这种磷光体的另外(非限制性)示例例如是(Sr0.8Ca0.2)0.995LiAl2.91Mg0.09N3.91O0.09:Eu0.005、(Sr0.9Ca0.1)0.905Na0.09LiAl3N3.91O0.09:Eu0.005、(Sr0.8Ca0.03Ba0.17)0.989LiAl2.99Mg0.01N4:Ce0.01,Eu0.001、Ca0.995LiAl2.995Mg0.005N3.995O0.005:Yb0.005(YB(II))、Na0.995MgAl3N4:Eu0.005、Na0.895Ca0.1Mg0.9Li0.1Al3N4:Eu0.005、Sr0.99LiMgAlSiN4:Eu0.01、Ca0.995LiAl2.955Mg0.045N3.96O0.04:Ce0.005、(Sr0.9Ca0.1)0.998Al1.99Mg2.01N3.99O0.01:Eu0.002、(Sr0.9Ba0.1)0.998Al1.99Mg2.01N3.99O0.01:Eu0.002。
在另一具体实施例中，磷光体从由(Sr,Ca)Mg3SiN4:Eu和(Sr,Ca)Mg2Al2N4:Eu构成的组选择。在又一个具体实施例中，磷光体从由Ba0.95Sr0.05Mg2Ga2N4:Eu、BaMg2Ga2N4:Eu、SrMg3SiN4:Eu、SrMg2Al2N4:Eu、SrMg2Ga2N4:Eu以及BaMg3SiN4:Eu构成的组选择。特别地，这些磷光体(并且甚至更特别地为(Sr,Ca)Mg3SiN4:Eu和(Sr,Ca)Mg2Al2N4:Eu)可以为除其他之外在光谱位置和发光分布方面具有良好发光特性的磷光体。
特别感兴趣的是磷光体，其中，该磷光体符合0≤x≤0.2，y/x<0.1，M至少包括Sr，z≤0.1，a≤0.4，2.5≤b≤3.5，B至少包括Al，c≤0.4，0.5≤d≤1.5，D至少包括Li，e≤0.4，n≤0.1，并且其中，ES至少包括Eu。
特别地，y+z≤0.1。进一步地，特别地，x+y+z≤0.2。进一步地，特别地，a接近于0或零。进一步地，特别地，b大约为3。进一步地，特别地，c接近于0或零。进一步地，特别地，d大约为1。进一步地，特别地，e接近于0或零。进一步地，特别地，n接近于0或零。进一步地，特别地，y接近于0或零。
在量子效率和水解稳定性方面，特别良好的系统是具有z+d>0的那些系统，即，Na、K、Rb、Li以及Cu(I)中的一个或多个可用(特别是至少Li)，诸如例如(Sr,Ca)LiAl3N4:Eu和(Sr,Ca)LidMgaAlbN4:Eu，其中a、b、d如上面限定。在另一具体实施例中，磷光体从由GaLiAl3N4:Eu、SrLiAl3N4:Eu、GaLi0.5MgAl2.5N4:Eu以及SrLi0.5MgAl2.5N4:Eu构成的组选择。
特别感兴趣的另外磷光体是(Sr,Ca,Ba)(Li,Cu)(Al,B,Ga)3N4:Eu，该磷光体包括作为M离子的至少Sr，作为B离子的至少Al以及作为D离子的至少Li。
另外一些实施例
波长转换器元件可以为粉末层，粉末分散在吸收基体材料、膜、聚合板、陶瓷板等上。波长转换器元件在一个实施例中可以为自支撑的。
波长转换器元件特别地对于蓝光是至少部分透射的，并且还对于UV辐射是至少部分透射的。这暗示材料、厚度以及发光材料含量被特别选择为：蓝色和UV辐射的一部分穿过波长转换器元件，并被发现在波长转换器元件的下游。波长转换器元件由此特别地以透射模式来布置。
在一个实施例中，波长转换器元件包括第一发光材料和第二发光材料嵌入在其中的基体。该基体可以为无机基体或有机基体或混合基体(诸如硅氧烷基体)。同样，术语“基体”还提及多个基体。比如，第一磷光体可以嵌在第一基体中，并且第二磷光体可以嵌在第二基体中，两个基体形成波长转换器元件。
可选地，发光材料可以为用于另一个发光材料的基体。
当发光材料嵌在基体中时，发光材料特别可以均匀地分布。这也将引起设备光的最佳光分布。
在另一个实施例中，波长转换器元件包括支撑物，该支撑物包括一个或多个涂层，其中，涂层中的一个或多个包括第一发光材料和第二发光材料中的一个或多个。注意，可选地，支撑物可以包括上述基体。
特别地，波长转换器元件被配置为与第一固态光源和第二固态光源相距非零距离。这样，例如可以创建混合室。因此，在另一实施例中，波长转换器元件被配置为混合室的窗口，其中，第一固态光源和第二固态光源被配置为在混合室中提供它们的固态光源光，并且其中，固态光源和波长转换器元件被配置为在波长转换器元件下游提供照明设备光，其中，照明设备光包括白光，或者其中，照明设备可控制为提供为白光的照明设备光。当应用多于一个第一固态光源和多于一个第二固态光源时，特别地，这些光源均匀分布(例如，在室中)。
短语“其中，照明设备光包括白光，或者其中，照明设备可控制为提供为白光的照明设备光”指示照明设备在一个实施例中可以具有大体固定的光谱分布的设备光。然而，照明设备还可以包括控制器，该控制器被配置为控制固态光源中的一个或多个。这样，还可以控制设备光的光谱分布(和强度)。在后者的实施例中，照明设备可被控制为提供为白光的照明设备光。
在高效率和显色性之后，本发明的主要优点是通过具有转换光的两个发光材料，可以在波长转换器元件的下游创建光的大体均匀分布。因此，下游光学器件不是必要的，并且特别地，另外的漫射器不是必要的，而在现有技术解决方案中，这种漫射器可能是必要的。因此，在另一实施例中，照明设备不包括被布置在波长转换器元件的下游的漫射器元件。
进一步地，看起来凭借本解决方案，相对于LED光源的总辐射的UV含量可以低于现有技术解决方案。在一些实施例中，第二固态光源(蓝色)的功率可以大于(UV和蓝色)固态光源的总功率的80％。因此，在一个实施例中，第二固态光源的功率(单位为瓦特)等于或大于第一固态光源和第二固态光源的总功率(单位为瓦特)的80％。这里，术语“功率”提及在固态光源在最大功率下时在所指示光谱域中提供的功率(单位为瓦特)。
术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成装置(这里特别是第一光源)的光的传播的项或特征的布置，其中，相对于来自光生成装置的光束内的第一位置，更靠近光生成装置的光束中的第二位置是“上游”，并且更远离光生成装置的光束内的第三位置是“下游”。
例如，照明设备可以为以下项的一部分或可以应用于以下项中：办公室照明系统、家用应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光灯照明系统、剧场照明系统、光纤应用系统、投射系统、自照亮显示系统、像素化显示系统、分段式显示系统、警示标志系统、医学照明应用系统、指示器标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、温室照明系统、园艺照明或LCD背光照明。
如上面指示的，照明单元可以用作LCD显示设备中的背光照明单元。因此，本发明还提供包括如本文中限定的、被配置为背光照明单元的照明单元的LCD显示设备。本发明在另外的方面中还提供包括背光照明单元的液晶显示设备，其中，背光照明单元包括如本文中限定的一个或多个照明设备。
本文中的术语白光为本领域技术人员所知。白光特别涉及如下光：该光具有在大约2000K与20000K之间、特别地2700K至20000K之间、对于一般照明特别地在大约2700K至6500K的范围内、并且对于背光照明目的特别地在大约7000K至20000K的范围内的相关色温(CCT)，且特别是在离BBL(黑体轨迹)大约15SDCM(颜色匹配标准偏差)内、特别地是在离BBL大约10SDCM内、甚至更特别地是在离BBL大约5SDCM内。
术语“紫光”或“紫色发射”特别涉及具有在大约380nm至440nm范围内的波长的光。术语“蓝光”或“蓝色发射”特别涉及具有在大约440nm至490nm范围内的波长的光(包括一些紫色和蓝绿色调)。术语“绿光”或“绿色发射”特别涉及具有在大约490nm至560nm范围内的波长的光。术语“黄光”或“黄色发射”特别涉及具有在大约540nm至570nm范围内的波长的光。术语“橙光”或“橙色发射”特别涉及具有在大约570nm至600nm范围内的波长的光。术语“红光”或“红色发射”特别涉及具有在大约600nm至750nm范围内的波长的光。术语“粉光”或“粉色发射”提及具有蓝色和红色分量的光。术语“可见”、“可见光”或“可见发射”提及具有在大约380nm至750nm范围内的波长的光。
本领域技术人员将理解本文中的术语“大体”(诸如在“大体所有光”中或在“大体构成”中的)。术语“大体”还可以包括具有“整体”、“完整”、“全部”等的实施例。因此，在一些实施例中，还可以去除形容词大体。在适用情况下，术语“大体”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地为99％或更高，甚至更特别地为99.5％或更高，包括100％。术语“包括”还包括其中术语“包括”意指“由……构成”的实施例。术语“和/或”特别涉及“和/或”之前和之后提及的项中的一个或多个。比如，短语“项1和/或项2”以及类似短语可以涉及项1和项2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以提及“由……构成”，但在另一个实施例中还可以提及“含有至少所限定的物种和可选地一个或多个其他物种”。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分类似的元件，并且不一定用于描述先后顺序或时间顺序。要理解，这样使用的术语在适当环境下可互换，并且本文中所述的本发明的实施例能够以与本文中所述或图示的顺序不同的其它顺序来操作。
本文中的设备除其他之外在操作期间描述。如将对本领域技术人员清楚的，本发明不限于操作方法或操作中的设备。
应注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求范围的情况下设计许多另选实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除存在除了权利要求中叙述的那些元件或步骤之外的元件或步骤。元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件且借助于合适编程的计算机来实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干可以由同一硬件项来体现。在彼此不同的从属权利要求中记载特定措施的简单事实，不指示不可以有利地使用这些措施的组合。
本发明还适用于包括说明书中描述和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个的设备。本发明还涉及包括说明书中描述和/或附图中示出的表征特征中的一个或多个的方法或处理。
本专利中讨论的各种方面可以组合，以便提供另外的优点。此外，特征中的一些可以形成用于一个或多个分案申请的基础。
附图说明
现在将参照示意性附图、仅用示例的方式来描述本发明的实施例，附图中，对应的附图标记指示对应的部分，并且附图中：
图1a-图1b示意性描绘了如本文中所述的照明设备的一些实施例；和
图2a-图2c还分别关于另选解决方案示出了可能发光材料中的一些的反射和发光。
示意性附图不必是按比例。
具体实施方式
图1a和图1b示意性描绘了照明设备100，该照明设备包括：第一固态光源10，该第一固态光源被配置为提供具有从380nm至420nm范围选择的波长的UV辐射11；和第二固态光源20，该第二固态光源被配置为提供具有从440nm至470nm范围选择的波长的蓝光21。进一步地，设备100包括波长转换器元件200。波长转换器元件200包括：第一发光材料210，该第一发光材料210被配置为在用第二固态光源20的蓝光21激发时，提供具有从绿色和黄色波长范围选择的波长的第一发光材料光211；和第二发光材料220，该第二发光材料220被配置为在用第二固态光源20的蓝光21激发时，提供具有从橙色和红色波长范围选择的波长的第二发光材料光221。
如上面指示的，针对UV辐射11的第一发光材料可激发性低于蓝光21，并且针对UV辐射11的第二发光材料可激发性低于蓝光21(还参见下面的示例)。
在两个示意性描绘的实施例中，波长转换器元件200被配置为与第一固态光源10和第二固态光源20相距非零距离(d)。距离d例如可以在0.1mm-100mm、诸如特别地为1mm-50mm、像5mm-50mm的范围内。
在两个实施例中，用示例的方式，波长转换器元件200被配置为混合室120的窗口210。
在另一个实施例中(未描绘)，固态光源完全嵌在包含波长转换器材料的基体材料内。波长转换器材料可以均匀地分布在基体内或形成均匀层(因为它可以通过基体中的粉末沉积来生成)。
照明设备在波长转换器元件200下游提供光201。在一些实施例中，照明设备光201是白光。可选地，控制器50可以被配置为控制照明设备光。因此，照明设备100可以是可控的，以提供为白光或彩色光的照明设备光201。这样，还可以控制色温。特别地，可以通过增加一个或多个其他光源来提高设备光201的可控性，该一个或多个其他光源特别地被配置为以与第一固态光源210和第二固态光源220不同的其他波长范围来发射。特别地，这种另外的光源(特别地是另外的固态光源)被配置为提供发光材料210、220中的至少一个(大体)不吸收的波长处的(固态)光源光。因此，这种另外光源的光源光的主波长特别地分别与第一光源和第二光源的主波长不同，并且甚至可以特别地分别与第一发光材料发射和第二发光材料发射的主波长不同。
在图1a中，波长转换器元件200包括第一发光材料210和第二发光材料220嵌入其中的基体230。这可以为嵌在例如聚合物中的颗粒发光材料，该聚合物诸如为从以下组选择的聚合物：PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PEN(聚乙烯萘)、PC(聚碳酸酯)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(树脂玻璃或有机玻璃)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、(PETG)(乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PDMS(聚二甲硅氧烷)以及COC(环烯共聚物)。然而，在另一个实施例中，基体可以包括无机材料。优选的无机材料从由玻璃、(熔凝)石英、透射陶瓷材料以及硅酮构成的组选择。还可以应用包括无机和有机部分两者的混合材料。特别优选地是PMMA、透明PC、硅酮或玻璃，作为用于基体的材料。特别地，可能对硅酮感兴趣，而且对PDMS和聚倍半硅氧烷感兴趣。这样，转换器元件还可以被用作波导。
在图1b中，波长转换器元件200包括支撑物240，该支撑物包括一个或多个涂层241，其中，涂层中的一个或多个包括第一发光材料210和第二发光材料220中的一个或多个。注意，支撑物240可以可选地为上述实施例的基体。这里，用示例的方式，涂层241被提供在支撑物240的下游侧处。然而，另选或另外地，一个或多个涂层可以被提供在支撑物240的上游侧处。进一步地，用示例的方式，第一涂层241a包括第一发光材料210，并且第二涂层241b包括第二发光材料220。
为了实现所要求保护的LED系统，需要选择在蓝色光谱范围内示出最强光吸收且在紫色光谱范围内仅示出低吸收的磷光体系统。众所周知且广泛应用的绿色到黄色发射磷光体是Ce(III)掺杂的石榴石材料，诸如Lu3Al5O12:Ce(LuAg)或Y3Al5O12:Ce(YAG)。可从三菱化学公司商购的另选材料系统是例如Ce(III)掺杂的钪酸盐(诸如CaSc2O4:Ce(绿色))或Ce(III)掺杂的氮化物(诸如La3Si6N11:Ce(黄色))。对于红色光谱范围，组合高对称掺杂剂位点(八面体或立方配位)与强配体场的Eu(II)掺杂的磷光体。示例是碱土硫化物(诸如SrS:Eu或Ca(Se,S):Eu)或复合物的氮化物SrLiAl3N4:Eu或SrAl2Mg2N4:Eu。用于红色磷光体的其他选项是Mn(IV)掺杂的氟化物材料(诸如K2SiF6:Mn)，该材料由于八面体4A2状态的3d电子到4T2状态的升变而示出蓝色光谱范围内的窄吸收带。
特别地，LED系统包括用于绿色和黄色发射磷光体的Lu3Al5O12:Ce(LuAg)或Y3Al5O12:Ce(YAG)与作为红色磷光体的SrLiAl3N4:Eu的组合。这些磷光体的组合在用于例如聚光照明的LED模块中由于所需的高通量密度而通常达到的高操作温度下是特别高效的。图2a示出了本发明的优选材料的厚粉末床反射光谱。材料在蓝色光谱范围内比在紫色光谱范围内示出显著更强的吸收，而例如红色磷光体材料(诸如CaSiAlN3:Eu)在紫色光谱范围内示出强吸收(未示出)。为了达到期望的转换效率增益，对于在室温下在空气中测量的光学上无限厚的粉末样本的反射光谱，适于本发明的磷光体系统应对于460nm和410nm激发，对于绿色至黄色发射磷光体的至少ABS460/ABS410>1.6的吸收(ABS＝1-REF)配给，并且对于红色发射磷光体的ABS460/ABS410>1.17的吸收配给。
示例：
图2a示出了Ca(0.7Se,0.3S):Eu(1)、(0.25Ca,0.75Sr)S:Eu(2)、CaS:Eu(3)、K2SiF6:Mn(4)、SrLiAl3N4:Eu(5)、Lu3Al5O12:Ce(6)以及Y3Al5O12:Ce(7)的厚粉末层反射光谱(y轴上的反射作为x轴上的波长(nm)的函数)。
已经制造包括以455nm发射的30个蓝色LED芯片和以415nm发射的6个紫色LED芯片的光源和包括LuAG(GAL515)、YAG(NYAG4653)以及SrLiAl3N4:Eu(0.3％)的硅酮层中的磷光体。LED模块的磷光体混合物已经被调节为使红色光谱范围中的显色性最大化(R9＝97，CRI(8)＝90)，并提高黄色和红色部分的发射颜色分离(发射在～600nm处下降)，以改善类似于现有技术解决方案的饱和显色性。通过改变例如LuAG和YAG磷光体的比率，光谱可以被调谐为例如优化最大发光效能或整体显色性。表1总结了所要求保护的照明系统的示例的性能数据。由于仅在紫色光谱范围内示出弱吸收的磷光体的选择，与现有技术相比，具有加强白色显现的照明系统可以减少紫色LED芯片的数量，并且进一步加强发光效能。
图2b：示出了发明LED系统的发射光谱(曲线B)，和与两个另选可用解决方案(A和C)的比较(任意单位的y轴上的强度作为x轴上的波长(nm)的函数)。全部相关色温3000K。发明LED系统示出至少四个最大值。
表1：发明LED照明系统的性能数据
示例D：CaSc2O4:Ce、YAG:Ce、K2SiF6:Mn
示例E：CaSc2O4:Ce、Ca(Se,S):Eu
如可以从表推断的，效率非常高，同时还具有良好的显色指数CRI和良好的R9显色性。
图2c示出了合适材料(CaS:Eu(1)、Ca0.75Sr0.25:Eu(2)、Ca0.5Sr0.5:Eu(3)、Ca0.25Sr0.75S:Eu(4)、SrS:Eu(5)、Ca(S,Se):Eu(6)、CaS:Ce(7)、K2SiF6:Mn(8)、SrLiAl3N4:Eu(9)、YAG:Ce(10)、Lu3Al5O12:Ce(LuAG)(11)、Y3(Al,Ga)5O12:Ce(12)、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce(13)、(Lu,Y)3Al5O12:Ce(14))的示例的发射光谱(任意单位的y轴上的强度作为x轴上的波长(nm)的函数)。

Claims (13)

1.一种照明设备(100)，包括：
第一固态光源(10)，所述第一固态光源被配置为提供具有从380nm至420nm范围选择的波长的UV辐射(11)；
第二固态光源(20)，所述第二固态光源被配置为提供具有从440nm至470nm范围选择的波长的蓝光(21)；
波长转换器元件(200)，其中，所述波长转换器元件(200)包括：
第一发光材料(210)，所述第一发光材料(210)被配置为在用所述第二固态光源(20)的所述蓝光(21)激发时，提供具有从绿色和黄色波长范围选择的波长的第一发光材料光(211)，并且其中，针对UV辐射(11)的第一发光材料的可激发性低于针对蓝光(21)的第一发光材料的可激发性；和
第二发光材料(220)，所述第二发光材料(220)被配置为在用所述第二固态光源(20)的所述蓝光(21)激发时，提供具有从橙色和红色波长范围选择的波长的第二发光材料光(221)，并且其中，针对UV辐射(11)的第二发光材料的可激发性低于针对蓝光(21)的第二发光材料的可激发性；
其中，所述照明设备(100)被配置为提供照明设备光(201)，所述照明设备光(201)包括所述UV辐射(11)、所述蓝光(21)、所述第一发光材料光(211)以及所述第二发光材料光(221)。
2.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其中，所述第一发光材料(210)从由A3B5O12:Ce3+类、MA2O4:Ce3+类、MS:Ce3+类以及A3Z6N11:Ce3+类构成的组选择，其中，A从镧系元素、钪、钇以及镧的组选择，其中，B从铝和镓的组选择，其中，M从碱土元素的组选择，并且其中，Z从硅和锗的组选择。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述第二发光材料(220)从MD:Eu类、MGB3N4:Eu类、M’B2M”2N4:Eu类、MM”3ZN4:Eu类以及G2ZF6:Mn类的组选择，其中，M从碱土元素的组选择，其中，M’从Sr、Ba以及Ca的组选择，其中，M”从Be、Mg、Mn、Zn以及Cd的组选择，其中，D从S和Se的组选择，其中，Z从Si、Ge、Ti、Zr、Hf、Sn的组选择，并且其中，G从碱性元素的组选择。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述第一发光材料(210)包括A3B5O12:Ce3+，其中，A从由Sc、Y、Tb、Gd以及Lu构成的组选择，并且其中，B从由Al和Ga构成的组选择。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述第二发光材料(220)包括：
M1-x-y-zZzAaBbCcDdEeN4-nOn:ESx,REy (I)，
其中，
M＝从由Ca、Sr以及Ba构成的组选择；
Z＝从由单价Na、K以及Rb构成的组选择；
A＝从由二价Mg、Mn、Zn以及Cd构成的组选择；
B＝从由三价B、Al以及Ga构成的组选择；
C＝从由四价Si、Ge、Ti以及Hf构成的组选择；
D＝从由单价Li和Cu构成的组选择；
E＝从由P、V、Nb以及Ta构成的组选择；
ES＝从由二价Eu、Sm以及Yb构成的组选择；
RE＝从由三价Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er以及Tm构成的组选择；
0≤x≤0.2；0≤y≤0.2；0<x+y≤0.4；
0≤z<1；
0≤n≤0.5；
0≤a≤4；0≤b≤4；0≤c≤4；0≤d≤4；0≤e≤4；
a+b+c+d+e＝4；并且
2a+3b+4c+d+5e＝10-y-n+z。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述第一发光材料(210)从由(Y,Gd,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+、CaS:Ce3+以及La3Si6N11:Ce3+构成的组选择，并且其中，所述第二发光材料(220)从(Sr,Ba,Ca)(Se,S):Eu、SrLiAl3N4:Eu、CaBe3SiN4:Eu、SrAl2Mg2N4:Eu以及K2SiF6:Mn的组选择。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述波长转换器元件(200)被配置为与所述第一固态光源(10)和所述第二固态光源(20)相距非零距离(d)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述波长转换器元件(200)被配置为混合室(120)的窗口(210)，其中，所述第一固态光源(10)和所述第二固态光源(20)被配置为在所述混合室(120)中提供它们的固态光源光(11、21)，并且其中，固态光源(10、20)和所述波长转换器元件(200)被配置为在所述波长转换器元件(200)下游提供照明设备光(201)，其中，照明设备光(201)包括白光，或者其中，所述照明设备(100)能控制为提供为白光的照明设备光(201)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述波长转换器元件(200)包括所述第一发光材料(210)和所述第二发光材料(220)嵌入其中的基体(230)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述波长转换器元件(200)包括支撑物(240)，所述支撑物包括一个或多个涂层(241)，其中，所述涂层中的一个或多个涂层包括所述第一发光材料(210)和所述第二发光材料(220)中的一个或多个。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述照明设备(100)不包括被布置在所述波长转换器元件(200)下游的漫射器元件。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，所述第二固态光源(210)的单位为瓦特的功率等于或大于所述第一固态光源(210)和第二固态光源(220)的单位为瓦特的总功率的80％，
其中，所述第二固态光源(220)的数量比所述第一固态光源(210)的数量的4倍大。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的照明设备(100)，其中，吸收比率ABS460/ABS410对于所述第一发光材料(210)至少为1.5，并且其中，吸收比率ABS460/ABS410对于所述第二发光材料(220)至少为1.1。
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