具体实施方式

第一发光材料具有掺杂有Eu³⁺离子的主晶格。

可使用其中可引入Eu³⁺的任何合适的主晶格。第一发光材料可以例如具有选自氧化物、氟化物、氮化物、硼酸盐、石榴石、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氯化物、硫化物、硒化物、硅酸盐、铝酸盐、氟氧化物、氟硅酸盐、氯氧化物、氮氧化物、硫氧化物、硒氧化物(oxyselenides)、氟氯化物(fluorochlorides)和氟溴化物(fluorobromides)或其组合的主晶格。优选地，第一发光材料具有选自氧化物、磷酸盐、钒酸盐或其组合的主晶格。更优选地，第一发光材料具有选自Y₂O₃、YVPO₄、YVO₄或LaPO₄的主晶格。

优选地，第一发光材料具有以5-80％Eu³⁺、优选10-50％Eu³⁺、例如2-30％Eu³⁺、例如5-15％Eu³⁺的掺杂水平掺杂的主晶格。

第二发光材料具有掺杂有Tb³⁺离子的主晶格。

可使用其中可引入Tb³⁺的任何合适的主晶格。第二发光材料可以例如具有选自氧化物、氟化物、氮化物、硼酸盐、石榴石、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、氯化物、硫化物、硒化物、硅酸盐、铝酸盐、氟氧化物、氟硅酸盐、氯氧化物、氮氧化物、硫氧化物、硒氧化物、氟氯化物和氟溴化物或其组合的主晶格。优选地，第二发光材料具有选自氧化物、磷酸盐、钒酸盐或其组合的主晶格。更优选地，第二发光材料具有选自Y₂O₃、YVPO₄、YVO₄或LaPO₄的主晶格。

优选地，第二发光材料具有以5-100％Tb³⁺、更优选20-50％Eu³⁺的掺杂水平掺杂的主晶格。

在示例性实施方式中，第一发光材料和第二发光材料选自(Ca,Sr)Ga2O6:Eu3+(或Tb3+)、(Ca,Sr,Ba)La2Bi2(SiO4)3O:Eu3+(或Tb3+)、(Ca,Sr,Ba)SnO3:Eu3+(或Tb3+)、(Ca,Y,Gd)MoO4:Eu3+(或Tb3+)、(Y,Gd)BO3(伪球霰石):Eu3+(或Tb3+)、(Y,Tb)SiO5:Eu3+(或Tb3+)、A-La2O3:Eu3+(或Tb3+)、Ba2(SiO4):O2-:Eu3+(或Tb3+)、Ba2MgSi2O7:Eu3+(或Tb3+)、Ba2Y(BO3)2Cl:Eu3+(或Tb3+)、Ba3(PO4)2:Eu3+(或Tb3+)、Ba3Ca3(PO4)4:Eu3+(或Tb3+)、Ba3Gd(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、Ba3Gd2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Ba3La2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Ba3V2O8:Eu3+(或Tb3+)、Ba3Y2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、BaB8O13:Eu3+(或Tb3+)、BaBPO5:Eu3+(或Tb3+)、BaFCl:Eu3+(或Tb3+)、BaGd2O4:Eu3+(或Tb3+)、BaGd4Si5O17:Sm:Eu3+(或Tb3+)、BaGdB9O16:Eu3+(或Tb3+)、BaLaB9O16:Eu3+(或Tb3+)、BaSO4:Eu3+(或Tb3+)、BaY2F8:Yb:Eu3+(或Tb3+)、BaY2Si3O10:Eu3+(或Tb3+)、BaYB9O16:Eu3+(或Tb3+)、BaZr(BO3)2:Eu3+(或Tb3+)、BaZrO3:Eu3+(或Tb3+)、BaZrO3:Eu3+(或Tb3+)、b-BaB2O4:Eu3+(或Tb3+)、B-Gd2O3:Eu3+(或Tb3+)、Ca2Al(AlSiO7):Eu3+(或Tb3+)、Ca2Gd2(GeO4)2O:Eu3+(或Tb3+)、Ca2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(或Tb3+)、Ca2Gd8Si6O26:Eu3+(或Tb3+)、Ca2La8(SiO4)6O2:Eu3+(或Tb3+)、Ca3(BO3)2:Eu3+(或Tb3+)、Ca3Al2O6:Eu3+(或Tb3+)、Ca3Gd2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Ca3La2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Ca3Y2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Ca4GdO(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、Ca5(PO11)3F:Eu3+(或Tb3+)、Ca5(PO4)3Br:Eu3+(或Tb3+)、Ca5(PO4)3F:(4f-位点):Eu3+(或Tb3+)、Ca5(PO4)3F:(6h-位点):Eu3+(或Tb3+)、Ca5(PO4)3OH:Eu3+(或Tb3+)、CaBPO5:Eu3+(或Tb3+)、CaF2:Eu3+(或Tb3+)、CaLaB7O13:Eu3+(或Tb3+)、方解石-CaCO3:Eu3+(或Tb3+)、CaO:Eu3+(或Tb3+)、CaSO4:Eu3+(或Tb3+)、CaYO(BO3):Eu3+(或Tb3+)、C-Gd2O3:Eu3+(或Tb3+)、C-Lu2O3:(C2):Eu3+(或Tb3+)、C-Lu2O3:(C3i):Eu3+(或Tb3+)、Cs2NaYF6:Tm:Eu3+(或Tb3+)、C-Sc2O3:Yb:Eu3+(或Tb3+)、C-Y2O3:Eu3+(或Tb3+)、Eu3+(或Tb3+)[(ttfa)3(phen)]0:Eu3+(或Tb3+)、Gd17.33(BO3)4(B2O5)2O16:Eu3+(或Tb3+)、Gd2BaZnO5:Eu3+(或Tb3+)、Gd2O2(SO4):Eu3+(或Tb3+)、Gd2P4O13:Eu3+(或Tb3+)、Gd3O4Br:Eu3+(或Tb3+)、Gd3PO7:Eu3+(或Tb3+)、Gd3Te2Li3O12:Eu3+(或Tb3+)、Gd8P2O17:Eu3+(或Tb3+)、GdAl3(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、GdAlO3:Eu3+(或Tb3+)、GdAlO3:Eu3+(或Tb3+)、GdB3O6:Eu3+(或Tb3+)、GdBO3:Eu3+(或Tb3+)、GdGaO3:Eu3+(或Tb3+)、GdOBr:Eu3+(或Tb3+)、GdOCl:Eu3+(或Tb3+)、GdP3O9:Eu3+(或Tb3+)、GdPO4:Eu3+(或Tb3+)、I-CaB2O4:Eu3+(或Tb3+)、InBO3:Eu3+(或Tb3+)、I-SrB2O4:Eu3+(或Tb3+)、KCaGd(PO4)2:Eu3+(或Tb3+)、La26O27(BO3)8:Eu3+(或Tb3+)、La2BaZnO5:Eu3+(或Tb3+)、La2Hf2O7:Eu3+(或Tb3+)、La2O2(SO4):Eu3+(或Tb3+)、La2O2S:Eu3+(或Tb3+)、La2O2S:Eu3+(或Tb3+)、La2W3O12:Eu3+(或Tb3+)、La2Zr3(MoO4)9:Eu3+(或Tb3+)、La3TaO4Cl6:Eu3+(或Tb3+)、La3TaO4Cl6:Eu3+(或Tb3+)、La3WO6Cl3:Eu3+(或Tb3+)、La3WO6Cl3:Eu3+(或Tb3+)、LaAlO3:Eu3+(或Tb3+)、LaAlO3:Eu3+(或Tb3+)、LaB3O6:Eu3+(或Tb3+)、LaBO3:Eu3+(或Tb3+)、LaF3:Eu3+(或Tb3+)、LaF3:Eu3+(或Tb3+)、LaGaO3:Eu3+(或Tb3+)、LaMgB5O10:Eu3+(或Tb3+)、LaOBr:Eu3+(或Tb3+)、LaOCl:Eu3+(或Tb3+)、LaOF:Eu3+(或Tb3+)、LaOI:Eu3+(或Tb3+)、LaP3O9:Eu3+(或Tb3+)、LaPO4:Eu3+(或Tb3+)、LaYO3:Eu3+(或Tb3+)、Li2Lu5O4(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、Li3Ba2La3(MoO4)8:Eu3+(或Tb3+)、Li3La2(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、Li6Gd(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、Li6Y(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、LiCaAlF6:Eu3+(或Tb3+)、LiEu3+(或Tb3+)Mo2O8:Eu3+(或Tb3+)、LiGd6O5(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、LiGdF4:Eu3+(或Tb3+)、LiGdGeO4:Eu3+(或Tb3+)、LiGdO2:Eu3+(或Tb3+)、LiGdSiO4:Eu3+(或Tb3+)、LiLa2O2BO3:Eu3+(或Tb3+)、LiLaGeO4:Eu3+(或Tb3+)、LiLaO2:Eu3+(或Tb3+)、LiLaP4O12:Eu3+(或Tb3+)、LiLaSiO4:Eu3+(或Tb3+)、LiLuGeO4:Eu3+(或Tb3+)、LiLuO2:Eu3+(或Tb3+)、LiLuSiO4:Eu3+(或Tb3+)、LiScO2:Eu3+(或Tb3+)、LiSr2YO4:Eu3+(或Tb3+)、LiSrAlF6:Eu3+(或Tb3+)、LiSrAlF6:Eu3+(或Tb3+)、LiY6O5(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、LiYF4:Eu3+(或Tb3+)、LiYGeO4:Eu3+(或Tb3+)、LiYO2:Eu3+(或Tb3+)、LiYSiO4:Eu3+(或Tb3+)、Lu2O2(SO4):Eu3+(或Tb3+)、Lu2Si2O7:Eu3+(或Tb3+)3+(或Tb3+)、Lu3Al5O12:Eu3+(或Tb3+)、Lu3Al5O12:Yb:Eu3+(或Tb3+)、LuBO3:Eu3+(或Tb3+)、LuBO3(方解石):Eu3+(或Tb3+)、LuOCl:Eu3+(或Tb3+)、LuPO4:Eu3+(或Tb3+)、Mg2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(或Tb3+)、Mg2La8(SiO4)6O2:Eu3+(或Tb3+)、MgO:Eu3+(或Tb3+)、MgSiO3:Eu3+(或Tb3+)、Na3YSi3O9:Eu3+(或Tb3+)、Na6Gd(BO3)3:Eu3+(或Tb3+)、NaGdGeO4:Eu3+(或Tb3+)、NaGdO2:Eu3+(或Tb3+)、NaGdSiO4:Eu3+(或Tb3+)、NaGdSiO4:Eu3+(或Tb3+)、NaLaGeO4:Eu3+(或Tb3+)、NaLaO2:Eu3+(或Tb3+)、NaLaSiO4:Eu3+(或Tb3+)、NaLuGeO4:Eu3+(或Tb3+)、NaLuSiO4:Eu3+(或Tb3+)、NaScO2:Eu3+(或Tb3+)、NaSrLa(VO4)2:Eu3+(或Tb3+)、NaYGeO4:Eu3+(或Tb3+)、NaYSiO4:Eu3+(或Tb3+)、ScBO3:Eu3+(或Tb3+)、ScOCl:Eu3+(或Tb3+)、ScPO4:Eu3+(或Tb3+)、Sr2B2O5:Eu3+(或Tb3+)、Sr2Gd8(SiO4)6O2:Eu3+(或Tb3+)、Sr2La2Zn2O7:Eu3+(或Tb3+)、Sr2La2Zn2O7:Eu3+(或Tb3+)、Sr2LaAlO5:Eu3+(或Tb3+)、Sr3(BO3)2:Eu3+(或Tb3+)、Sr3(PO4)2:Eu3+(或Tb3+)、Sr3(PO4)2:Sm:Eu3+(或Tb3+)、Sr3Gd2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Sr3La2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Sr3La6(SiO4)6:Eu3+(或Tb3+)、Sr3Y2(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、Sr5(PO4)3F:Eu3+(或Tb3+)、Sr9Ln(VO4)7:Eu3+(或Tb3+)、SrAl2B2O7:Eu3+(或Tb3+)、SrB4O7:Eu3+(或Tb3+)、SrB6O10:Eu3+(或Tb3+)、SrCO3:Eu3+(或Tb3+)、SrGdAlO4:Eu3+(或Tb3+)、SrHfO3:Tm:Eu3+(或Tb3+)、SrLa2BeO5:(4c):Eu3+(或Tb3+)、SrLa2BeO5:(8d):Eu3+(或Tb3+)、SrLaAlO4:Eu3+(或Tb3+)、SrLaGa3O7:Eu3+(或Tb3+)、SrLaO(BO3):Eu3+(或Tb3+)、SrO:Eu3+(或Tb3+)、SrY2O4:(Sr-位点):Eu3+(或Tb3+)、SrY2O4:(Y-位点1):Eu3+(或Tb3+)、SrY2O4:(Y-位点2):Eu3+(或Tb3+)、Tb2Mo3O12:Eu3+(或Tb3+)、Tb2W3O12:Eu3+(或Tb3+)、TbBO3:Eu3+(或Tb3+)、ThO2:Eu3+(或Tb3+)、X1-Gd2SiO5:Eu3+(或Tb3+)、X1-Y2SiO5:Eu3+(或Tb3+)、X2-Y2SiO5:Eu3+(或Tb3+)、Y17.33(BO3)4(B2O5)2O16:Eu3+(或Tb3+)、Y2Ge2O7:Eu3+(或Tb3+)、Y2GeO5:Eu3+(或Tb3+)、Y2O2(SO4):Eu3+(或Tb3+)、Y2O2S:Eu3+(或Tb3+)、Y2O2S:Eu3+(或Tb3+)、Y2O3:Eu3+(或Tb3+)、Y2P4O13:Eu3+(或Tb3+)、Y2Si2O7:Eu3+(或Tb3+)、Y2SiO5:Eu3+(或Tb3+)、Y3Al5O12:Eu3+(或Tb3+)、Y3Ga5O12:Eu3+(或Tb3+)、Y3O4Br:Eu3+(或Tb3+)、Y3O4Cl:Eu3+(或Tb3+)、Y3PO7:Eu3+(或Tb3+)、Y4GeO8:Eu3+(或Tb3+)、Y8P2O17:Eu3+(或Tb3+)、YAl3(BO3)4:Eu3+(或Tb3+)、YAlO3:Eu3+(或Tb3+)、YAlO3:Eu3+(或Tb3+)、YBO3:Eu3+(或Tb3+)、YbOBr:Yb:Eu3+(或Tb3+)、YF3:Eu3+(或Tb3+)、YOBr:Eu3+(或Tb3+)、YOCl:Eu3+(或Tb3+)、YOCl:Eu3+(或Tb3+)、YOF:Eu3+(或Tb3+)、YOF:Eu3+(或Tb3+)、YP3O9:Eu3+(或Tb3+)、YPO4:Eu3+(或Tb3+)、YPO4:Eu3+(或Tb3+)、YTaO4:Eu3+(或Tb3+)、YVO4:Eu3+(或Tb3+)、ZrP2O7:Eu3+(或Tb3+)或其混合物。

本领域技术人员将理解，如本文中所使用的，符号Eu³⁺(或Tb³⁺)表示Eu³⁺适用于第一发光材料，Tb³⁺适用于第二发光材料。

敏化剂材料在紫色至蓝色(400～480nm)波长范围内可激发，并且发射光谱与第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠，且与第二发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠。可以使用任何合适的敏化剂材料，其在紫色至蓝色(400～480nm)的波长范围内激发时能够增加第一发光材料和第二发光材料的激发。

本领域技术人员完全能够基于本领域已知的光谱确定光谱的重叠或通过常规实验确定光谱。例如，图10显示了作为敏化剂材料的Lu₃Al₅O₁₂:Ce(0.65％)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为发光材料的LaPO₄:Tb的激发带(下迹线)的重叠。重叠区域在虚线之间指示。图11显示了作为敏化剂材料的Lu₃Al₅O₁₂:Ce(0.65％)(LuAG)的发射光谱(上迹线)与作为发光材料的Li₃Ba₂(La_0,6Eu_0,4)₃(MoO₄)₈的激发带(下迹线)的重叠。重叠区域也在虚线之间指示。

优选地，敏化剂材料掺杂有一种或多种选自Eu²⁺、Pb²⁺、Bi³⁺和Ce³⁺的离子。更优选地，敏化剂材料掺杂有Eu²⁺或Ce³⁺离子，最优选Ce³⁺离子。

在示例性实施方式中，第二发光材料选自(Sr_n,Ca_1-n)₁₀(PO₄)₆*B₂O₃:Eu²⁺(其中0≦n≦1)、(Ba,Sr,Ca)₅(PO₄)₃(Cl,F,Br,OH):Eu²⁺,Mn²⁺、(Ba,Sr,Ca)BPO₅:Eu²⁺,Mn²⁺、Sr₂Si₃O₈*2SrCl₂:Eu²⁺、(Ca,Sr,Ba)₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,Mn²⁺、BaAl₈O₁₃:Eu²⁺、2SrO*0.84P₂O₅*0.16B₂O₃:Eu²⁺、(Ba,Sr,Ca)MgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺,Mn²⁺、(Ba,Sr,Ca)Al₂O₄:Eu²⁺、(Y,Gd,Lu,Sc,La)BO₃:Ce³⁺,Tb³⁺、(Ba,Sr,Ca)₂(Mg,Zn)Si₂O₇:Eu²⁺、(Mg,Ca,Sr,Ba,Zn)₂Si_1-xO_4-2x:Eu²⁺(其中0≦x≦0.2)、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)₂S₄:Eu²⁺、(Ca,Sr)₈(Mg,Zn)(SiO₄)₄Cl₂:Eu²⁺,Mn²⁺、Na₂Gd₂B₂O₇:Ce³⁺,Tb³⁺、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)₂P₂O₇:Eu²⁺,Mn²⁺、(Ca,Sr)S:Eu²⁺,Ce³⁺、(Y,Gd,Tb,La,Sm,Pr,Lu)₃(Sc,Al,Ga)_{5- n}O_12-3/2n:Ce³⁺(其中0≦n≦0.5)、(Y,Lu,Th)₃Al₅O₁₂:Ce³⁺、(Ca、Sr)Ga₂S₄:Eu²⁺、SrY₂S₄:Eu²⁺、CaLa₂S₄:Ce³⁺、(Ba,Sr,Ca)MgP₂O₇:Eu²⁺,Mn²⁺、CaWO₄、(Ba,Sr,Ca)_nSi_nN_n:Eu²⁺(其中2n+4＝3n)、Ca₃(SiO₄)Cl₂:Eu²⁺、(Y,Lu,Gd)_2-nCa_nSi₄N_6+nC_1-n:Ce³⁺(其中0≦n≦0.5)、掺杂有Eu²⁺和/或Ce³⁺的(Lu,Ca,Li,Mg,Y)alpha-SiAlON、(Ca,Sr,Ba)SiO₂N₂:Eu²⁺,Ce³⁺、(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺、CaAlSi(ON)₃:Eu²⁺、Sr₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu²⁺、(BaSi)O₁₂N₂:Eu²⁺、SrSi₂(O,Cl)₂N₂:Eu²⁺、(Ba,Sr)Si₂(O,Cl)₂N₂:Eu²⁺或其混合物。

敏化剂材料可以具有任何合适的主晶格。优选地，主晶格具有石榴石结构，更优选地，主晶格选自Y₃Al₅O₁₂或Lu₃Al₅O₁₂或其组合。最优选地，敏化剂材料具有具备石榴石结构的主晶格并且掺杂有Ce³⁺离子，例如Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(“YAG:Ce”)或Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(“LuAG:Ce”)或它们的组合。

优选地，在Ce³⁺掺杂的情况下，敏化剂材料具有以0.05-5％、更优选0.1-4％、最优选0.5-4％的水平掺杂的主晶格。

优选地，第一发光材料、第二发光材料和敏化剂材料彼此布置成允许能量从敏化剂材料转移到第一发光材料且/或从敏化剂材料转移到第二敏化剂材料。更优选地，第一发光材料、第二发光材料和敏化剂材料彼此布置成允许能量从敏化剂材料转移到第一发光材料且从敏化剂材料转移到第二敏化剂材料。已经发现能量转移增强了Tb³⁺和Eu³⁺离子的激发效率。

本领域技术人员将理解，从敏化剂材料到发光材料的非辐射能量转移(有时也称为荧光共振能量转移，FRET)涉及从敏化剂材料中的激发的敏化剂离子到发光材料中的受体(或发射体)离子的非辐射能量转移。这通过敏化剂材料中敏化剂离子的选择性激发的增加证实，其导致发光材料中发射体离子的发射增加。这通过第二发光材料中敏化剂离子的选择性激发的增加证实并可以检测到，导致发光材料中发射体离子(Eu³⁺或Tb³⁺)的发射增加。

可以以任何合适的方式实现可检测的非辐射能量转移。

本领域技术人员将认识到–由于共振能量转移与离子间距离的6次幂成一阶反比–允许能量转移的布置可以通过适当设计敏化剂材料中的敏化剂离子与发光材料中的发射体离子之间的有效距离来实现。

例如，可以通过将第一材料(优选地以纳米颗粒的形式)和第二材料(优选地以纳米颗粒的形式)溶解在溶剂中并蒸发溶剂来实现允许能量从敏化剂材料转移到发光材料的布置。所得的纳米颗粒簇将包括足够接近以允许在它们之间进行显著的能量转移的第一材料和第二材料的纳米颗粒簇。

可以使用任何合适的溶剂。本领域技术人员能够考虑纳米颗粒的性质来选择优选的溶剂。在疏水性纳米颗粒的情况下，优选使用非极性溶剂。在亲水性纳米颗粒的情况下，优选使用极性溶剂。溶剂可以例如是醇，例如异丙醇。

该方法可以包括在干燥混合的纳米颗粒之前从纳米颗粒中去除配体。可以通过使纳米颗粒与酸接触来进行配体的去除，例如通过加热，或向纳米颗粒溶液中加入HCl或氧化剂(例如碱性食人鱼溶液(base piranha solution))，任选地随后进行一个或多个洗涤步骤。

例如，如将在下文中讨论的，也可以通过提供如图1a至图1c中任一者所示的布置来实现允许能量转移的布置。

根据本发明的组合物可以处于任何合适的布置中。

优选地，第一发光材料和/或第二发光材料为纳米颗粒的形式。更优选地，第一发光材料和第二发光材料为纳米颗粒的形式。最优选地，第一发光材料、第二发光材料和敏化剂材料为纳米颗粒的形式。在图1a中已经示出了该实施方式的实例。可以调整布置、量比和掺杂水平，以使期望的绿色(Tb³⁺)和红色(Eu³⁺)发射比率出现。可以调节供体材料的量和掺杂水平，使得吸收期望量的激发光。在蓝光激发的情况下，可以调整这些参数，以使期望量的蓝色激发光通过材料泄漏，使得与红和绿发射光混合的蓝光可以产生白光光谱。这样的材料布置可以与蓝光LED芯片结合使用，以提供白光LED装置，其可以与电源、光学器件和热管理系统结合以提供发白光的灯或灯具。

可以使用任何合适的纳米颗粒。合适的纳米颗粒包括至少有一维处于纳米级、优选≤100nm的颗粒。更优选地，如使用透射电子显微镜(TEM)所测的，纳米颗粒的D₅₀值≥1nm且≤50nm，最优选≥2nm且≤10nm。

在另一个实施方式中，第一发光材料为核-壳结构的形式，其中敏化剂材料在第一发光材料(例如，纳米颗粒的形式)周围形成壳，并且/或者第二发光材料(例如，纳米颗粒的形式)为核-壳结构的形式，其中敏化剂材料在第二敏化剂材料周围形成壳。在更优选的实施方式中，第一发光材料(例如，纳米颗粒的形式)为核-壳结构的形式，其中敏化剂材料在第一发光材料周围形成壳，并且第二发光材料(例如，纳米颗粒的形式)为核-壳结构的形式，其中敏化剂材料在第二敏化剂材料周围形成壳。在图1b中示出了后一实施方式的实例。核和壳的尺寸为纳米级，并经过优化以使FRET达到所需的程度。以这种方式，Tb³⁺带壳材料有效地充当发绿光磷光体，而Eu³⁺带壳材料有效地充当发红光磷光体。如上所述，可以调整发射率和蓝光吸收程度以产生白光。

在图1c中已经示出了另一实施方式，其示出了使第一发光材料(例如，纳米颗粒的形式)和第二发光材料(例如，纳米颗粒的形式)接近大的(例如，数十、数百或数千nm)敏化剂材料。在这种情况下，充分掺杂供体可能是有益的，使得在供体颗粒内部深处激发的离子与表面附近的那些离子之间发生高效的能量迁移，这些离子因此很可能会参与FRET并将其能量提供给相邻的Tb³⁺和Eu³⁺掺杂的纳米颗粒。在高掺杂物浓度导致量子产率降低的情况下(例如，由于与目标晶格位点相比，掺杂物原子之间的尺寸差异较大)，可以使用与第二活性离子的共掺杂来增强从供体颗粒内部深处朝向表面的能量迁移。在这种情况下，能量迁移通过FRET在同一供体主晶格内的第一和第二活性离子之间发生。在优选的实施方式中，YAG:Ce³⁺、LuAG:Ce³⁺或这两种材料的组合掺杂有＜5％的Ce³⁺，并且共掺杂有高达百分之数十的Tb³⁺。能量迁移对于较小的颗粒也可能是有益的，并且对于发射体颗粒也是有帮助的。

如上所述，可以调整发射比和紫光和/或蓝光的吸收程度以产生白光。

在所有实施方式中，可能会存在一些残留(或设计的)供体发射。可以在总发射光谱内设计这种发射，并且可以使用该发射产生积极的效果。例如，一些残留的敏化剂发射(例如YAG:Ce³⁺)可能会提供较宽的背景发射，这对于某些应用可能是有益的。

在本发明的实施方式中，敏化剂材料包括第一敏化剂材料和第二敏化剂材料，其中第一敏化剂材料在紫色至蓝色(400～480nm)波长范围内可激发，并且发射光谱与第一发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠，第二敏化剂材料在紫色至蓝色(400～480nm)波长范围内可激发，并且发射光谱与第二发光材料的一个或多个激发带至少部分重叠。

在该实施方式中，优选地，第一发光材料、第二发光材料、第一敏化剂材料和第二敏化剂材料彼此布置成允许能量从第一敏化剂材料转移到第一发光材料且/或从第二敏化剂材料转移到第二发光材料。

本发明还涉及包括根据本发明的发光材料的发光装置。

发光装置可以包括用于激发敏化剂材料的任何合适的激发源。优选地，激发源是在紫色至蓝色波长范围(400～480nm)内发射的发光二极管。

在优选的实施方式中，来自激发源的发光装置的残留光与来自第一材料和第二材料的光混合而产生白光。优选地，白光光谱的特征在于辐射流明当量大于330流明/瓦，更优选地大于340流明/瓦，更优选地大于350流明/瓦。

在优选的实施方式中，敏化剂材料在紫色(400～440nm)波长范围内是可激发的。该材料可以与发紫光LED光学耦合，并进一步与发蓝光LED或发蓝光磷光体(也可用发紫光LED激发)结合。敏化剂材料通过FRET将其能量转移到第一或第二发光材料。另外可选地，对于每种发光材料使用不同的敏化剂材料，其中至少一种敏化剂材料在紫色中是可激发的。其他敏化剂可以是在紫色、或蓝色或两种波长范围内可激发的。在任何上述预期的组合中，最终光谱可以包括紫光以及蓝、绿和红光发射，以提供白光，并具有提供标准光学增白剂的激发的额外的能力，标准光学增白剂可见于许多材料中，例如白色的纸和衣服。

本发明还涉及包括根据本发明的发光装置的照明系统(lighting system)。优选地，发光装置选自灯或灯具、办公室照明系统、家庭应用系统、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(spot lighting system)、剧场照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告信号系统、医疗照明应用系统、指示信号系统和装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、基于微LED的系统和温室照明系统

现在将使用以下实施例进一步说明本发明，但是本发明不限于此。

实施例

实施例1：

在下文中，以线性组合方式模拟了与来自InGaN类发光二极管(本发明的合适激发源)的蓝光组合的Eu³⁺和Tb³⁺发光离子的光谱，以提供宽范围的白光特性。在各种情况下，使用众所周知的CIE明透亮度函数来计算辐射流明当量(LER)，而使用式1计算相对颜色偏好。结果显示-与根据图2以及表1中现有技术材料的现有技术光谱计算的值相比-对于3000K相关色温(CCT)。可以看出，根据本发明的材料具有最高的偏好结合最高的LER(360lm/Wopt)。

表1；对于现有技术光谱以及对于根据实施例1(本发明)的光谱的偏好(根据式1计算)和LER。

*)猜测匹配现有技术光谱

实施例2

该实施例示出可以调整发射比率以实现任何可想像的白点。模拟结果提供在图3中，其中可以使用450nm发蓝光LED来激发如本发明所述的目标比例的Tb³⁺和Eu³⁺发射体，从而通过在蓝LED光的发射、Eu³⁺发射和Tb³⁺发射的线性组合内改变各种比率，产生CCT为2200K至6000K的白光。下表列出了这些光谱的色度和光度特性。其他CCT和无数非白色光谱也是可以实现的。

表2

实施例3

该实施例示出了如何产生显示能量转移的发光组合物。可以使用类似的操作来制造根据本发明的发光组合物。

使用以下(文献中已知的)方法合成具有三丁胺配体的LaPO₄:Eu3+(5％)+LaPO₄:Tb3+(40％)纳米颗粒：

在高沸点配位溶剂中制备La_1-xLn_xPO₄纳米颗粒的典型配方如下：

-将总计10mmol的LaCl₃.6H₂O和EuCl₃.6H₂O或TbCl₃.6H₂O(其比例取决于所需的掺杂水平)溶于100ml 3颈圆底烧瓶中的大约10mL甲醇p.a.中，获得透明溶液。

-加入10.9mL、10.650g(40mmol)磷酸三丁酯。

-在真空下(史兰克线(Schlenk-line))小心从溶液中除去甲醇。

-加入30mL(32g)二苯醚。

-打开系统，然后冲洗。

-在105℃在真空下(史兰克线)除去水合金属氯化物释放的水–水应在80-85℃左右蒸发。

-将反应混合物冷却至低于50℃，并向透明溶液(在氮气下)添加9.5mL、7.41g(40mmol)三丁胺。

-加入7.0mL 2M磷酸的二己醚中溶液(在超声下将1.96g H₃PO₄溶于10mL二己醚中)，较大的小瓶。

-将混合物加热至200℃16小时，并将反应混合物冷却至室温。

-通过以2000rpm离心5分钟来分离纳米晶体。

-用甲苯洗涤纳米晶体几次，小心添加甲醇。

-在真空下干燥粉末。

-粉末应可重新分散在甲醇中。

-进行S射线衍射(XRD)测量以确定是否获得La_1-xPO4:Ln_x。

提供以下示例性方法来制造显示能量转移的发光组合物：

-将纳米材料以所需的重量比混合在一起。其可以是干燥(粉末)形式，也可以溶解/分散在液体中。

-添加溶剂；通常将5-20mL的水、甲醇或乙醇添加到100-200mg的纳米材料中。

-将混合物摇晃并搅拌几分钟。

-将混合物超声处理1.5小时。

-同时制备碱性食人鱼溶液：将浓NH₄OH溶液(在水中30％)加热到60℃，以～3:1的比例添加H₂O₂(在水中30％)并重新加热到60℃。

-将约15mL的碱性食人鱼溶液添加至纳米粉末分散液/溶液中，并加热至60-80℃，并搅拌90分钟。

-30分钟后，将溶液/分散液冷却至室温，并以3000rpm离心10分钟。

-离心后除去食人鱼溶液，并加入5mL酸性乙醇洗涤(pH 4，通过向乙醇中添加0.1MHCl制备)。摇晃混合物并超声处理几分钟，以再次分散材料。

-再次离心(3000rpm，10分钟)，除去上清液，并在酸性乙醇中重新混合。

-用酸性乙醇将总颗粒洗涤5次，之后加入几毫升水。

-将颗粒在120-180℃的烘箱中干燥。

-将样品研磨成粉末。

将使用上述操作获得的LaPO₄颗粒的行为与LaPO₄:Eu(10％)+LaPO₄:Tb(40％)纳米颗粒(也是1：1重量比)的行为进行比较，LaPO₄:Eu(10％)+LaPO₄:Tb(40％)纳米颗粒不表现出能量转移，因为通过以下“干混”法分别处理LaPO₄:Eu(10％)纳米颗粒和LaPO₄:Tb(40％)纳米颗粒：

-对所关注的纳米材料按所需的重量比称重，但放入不同的小瓶中(不混合在一起)。其可以是干燥(粉末)形式，也可以溶解/分散在液体中。

-在两个小瓶中均添加溶剂；通常将5-20mL的水、甲醇或乙醇添加到100-200mg的纳米材料中。

-将分散液摇晃并搅拌几分钟。

-将分散液超声处理1.5小时。

-同时制备碱性食人鱼溶液：将浓NH₄OH溶液(在水中30％)加热到60℃，以～3:1的比例添加H₂O₂(在水中30％)并重新加热到60℃。

-将约15mL的碱性食人鱼溶液添加至纳米粉末分散液/溶液中，并加热至60-80℃，并搅拌90分钟。

-30分钟后，将溶液/分散液冷却至室温，并以3000rpm离心10分钟。

-离心后除去食人鱼溶液，并加入5mL的酸性乙醇洗涤(pH 4，通过向乙醇中添加0.1M HCl制备)。摇晃样品并超声处理几分钟，以再次分散材料。

-再次离心(3000rpm，10分钟)，除去上清液，并在酸性乙醇中重新混合。

-用酸性乙醇将总颗粒洗涤5次，之后加入几毫升水。

-将颗粒在120-180℃的烘箱中干燥。

-将材料研磨成粉末。

-将材料放在一起并通过摇晃瓶子进行混合。

然后，对两种样品(即，实施例2中获得的样品和通过干混获得的样品)进行以下测量。

-在484.5nm处激发样品，其中只有Tb是可激发的。图4显示了670-720nm的发射强度，其中只有Eu³⁺发光。显然，实施例2中获得的样品在该区域显示出多得多的发射，表明从Tb→Eu的能量转移。

-在395nm处激发样品，其中仅Eu³⁺是可激发的，并且没有IFRET过程发生。图5显示，根据实施例2的样品和“干混”样品均显示出非常相似的(Eu³⁺)发射强度，表明在这两种混合物中Eu³⁺具有非常相似的活性。

-记录了在695nm处Eu³⁺发射的激发光谱，如图6所示。仅对于在实施例2中获得的样品，Tb激发线是清晰可见的，表明IFRET机制。

-图7显示了两个样品的衰减，在实施例2中获得的样品的情况下衰减明显加速，这是非辐射能量转移过程的典型特征。

实施例4

根据本发明制备组合物。任选地在450nm LED和/或YAG:Ce的存在下激发这些组合物。测量和/或计算色保真度(Rf)、色饱和度或色域(Rg)、色相角16色度偏移(Rcs,h)以及辐射流明当量(LER)、相关色温(CCT)。使用这些结果，计算出根据式1的偏好。这些结果在下表3中详细描述。此外，获得了这些组合物的光谱。参考图8。最后，绘制了LER和偏好的图，包括图2的现有技术材料的现有技术光谱，并且还包括该实施例(Tb/Eu)的光谱5和具有YAG作为敏化剂材料和仅掺杂有Eu³⁺的发射体的实施例(YAG/Eu)的实验结果。参考图9。

因此可以看出，在保持期望偏好的同时，获得了较高的CCT和LER值。

表3