发光物质制造技术

本发明专利技术涉及式I化合物：A2-0.5y-xEuxSi5N8-yOy(I)，其中A表示选自Ca、Sr、Ba的一种或多种元素，x表示0.005-1的值，和y表示0.01-3的值，其混合物，一种制备这些发光物质和混合物的方法以及其作为转换发光物质的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光物质本专利技术涉及新型化合物，包含该化合物的混合物，一种制备这些磷光体和混合物的方法及其作为转换磷光体的用途或在灯中的用途。LED作为照明和在液晶显示器(LC显示器)中用作背光方面的重要性日益增加。这些新型光源具有优于常规冷阴极荧光灯(CCFL)的很多优点，例如更长的寿命，潜在的节能，无有害内容物(例如CCFL中的汞)。过去，使用发蓝光、绿光和红光的LED排布作为LC TV应用的背光源。然而，这种多芯片方法具有一些缺点非常难于组合三种不同的芯片材料并保证光参数例如色点的均匀性和稳定性。 因此，已引入PcLED( “磷光体转换的LED”)作为光源用作背光。这些通常包括绿光磷光体和深红光磷光体以及LED芯片的蓝光发射,其根据滤色器的透射光谱(光谱的蓝区、绿区和红区中的透射谱带)平衡。该类型的构造理论上对比通常的sRGB大得多的色空间是有利的。由于合适品质可得性中的瓶颈，仍需要进一步优化的磷光体和/或磷光体混合物。尤其是需要红色磷光体。为了借助LED TV背光实现高的色空间，发射最大值为620-660nm的深红光磷光体是必要的。本领域熟练技术人员已知的合适材料系统是硅氮化物和铝硅氮化物(参见 Xie, Sci. Technol. Adv. Mater. 2007，8，588-600) :1-1-2 氮化物，例如 CaSiN2:Eu2+(Le Toquin, Cheetham, Chem. Phys. Lett. 2006,423, 352. ) ,2-5-8 氮化物，例如(Ca, Sr，Ba)2Si5N8:Eu2+(Li 等，Chem. Mater. 2005，15，4492)和铝硅氮化物，例如(Ca, Sr)AlSiN3 = Eu2+(K. Uheda 等，Electrochem. Solid State Lett. 2006,9, H22)。如上所述，氮化物磷光体的制备通常复杂且因此不可以大量得到或仅以非常高成本得到。尤其是高纯度必要性是一种挑战，其在工业中仅可以在显著付出下满足。因此，极低浓度的碳或氧可导致磷光体的效率以敏感性方式降低。此外，希望尽可能不对水分敏感的可用材料。因此，本专利技术目的是提供在光谱红区中发射并可以以经济上可接受的成本在生产条件下获得或与已知氮化物磷光体相比具有较低的水分敏感性的材料。就该申请而言，红光发射或红光表示其强度最大值具有610_670nm的波长的光，绿光相应地表示其最大值具有508-550nm的波长的光，而黄光表示最大值具有551_585nm的波长的光。令人惊奇地，现已发现某些氧氮化物具有相当于2-5-8氮化物的磷光体性能，但显著降低了制备方法在氧含量和相纯度方面的要求或对水分具有较低的敏感性。因此，本专利技术的第一实施方案为式I化合物A2-Q,5y-x Eux Si5 N8_y Oy (I)，其中A表不选自Ca、Sr、Ba的一种或多种兀素，x表不0. 005-1的值，且y表不0.01-3 的值。本文中式I化合物可以呈纯物质或混合物形式。因此，本专利技术还涉及包含至少一种如上所定义的式I化合物和至少一种其他含硅和氧的化合物的混合物。根据本专利技术优选的是，所述至少一种其他含硅和氧的化合物为制备式I化合物的反应副产物且其不对式I化合物的施用相关光学性能具有不利影响。本专利技术因此还涉及包含式I化合物的混合物，其可以通过如下方法得到，在该方法中，在步骤a)中，使选自二元氮化物、卤化物和氧化物或其相应反应性形式的合适原料混合，和在步骤b)中，将该混合物在还原性条件下热处理。此外，本专利技术涉及制备式I化合物或所述混合物的相应方法以及式I化合物或上述混合物作为转换磷光体，尤其在发光二极管的蓝光发射或近UV发射的部分或完全转换中的本专利技术用途。本专利技术式I化合物和混合物上述本专利技术混合物一起在下文中还简称为磷光体。式I化合物通常以30-95重量％，优选50-90重量％，特别优选60-88重量％的重量比例存在于该类混合物中。 在本专利技术的优选实施方案中，所述至少一种含硅和氧的化合物呈X射线无定形或玻璃状相，其特征在于高硅和氧含量，但也可以含有金属，尤其是碱土金属，如锶。这些相又可以优选完全或部分围绕式I化合物颗粒。在本专利技术式I化合物中，在优选实施方案中，A表示Sr，而在优选实施方案中，X表示0. 01-0. 8，优选0. 02-0. 7，特别优选0. 05-0. 6，特别优选0. 1-0. 4的值，且在优选实施方案中，y表示0. 1-2. 5，优选0. 2-2，特别优选0. 22-1.8的值。少量使用本专利技术混合物或化合物已得到良好的LED品质。在本文中LED品质经由常规参数如显色指数、相关色温、流明当量或绝对流明或CIE X和CIE y坐标中的色点描述。显色指数或CRI为本领域熟练技术人员熟悉的无量纲照明量，其比较了人造光源与太阳光或和灯丝光源(后两者具有100的CRI)的颜色再现准确度。CCT或相关色温为本领域熟练技术人员熟悉的具有单位开尔文的照明量。数值越高，来自人造辐射源的白光对观测者来说显得越冷。CCT遵循黑体辐射体的概念，其色温在CIE图中遵循普朗克轨迹。流明当量为本领域熟练技术人员熟悉的具有单位lm/W的照明量，其描述了在单位为瓦的特定辐射测定辐射功率下，光源的以流明为单位的光度测定的光通量的大小。流明当量越大，光源就越有效。流明为本领域熟练技术人员熟悉的光度测定的照明量，其描述了光源的光通量，其为辐射源发射的总可见辐射的度量。光通量越大，光源对观测者来说显得更亮。CIE X和CIE y表示本领域熟练技术人员熟悉的标准CIE色图(这里标准观测者1931)中的坐标，借助其描述光源的颜色。以上所有所示的描述通过本领域熟练技术人员熟悉的方法由光源发射光谱计算出。此外，本专利技术磷光体可以在从约410nm延伸至530nm,优选430nm延伸至约500nm的宽范围中激发。因此，这些磷光体不仅适合用于由发UV或蓝光的一次光源如LED或常规放电灯(例如基于Hg)激发，而且适合用于例如利用在451nm的蓝色In3+线的那些的光源。本专利技术磷光体的其他优点为对水分和水蒸气的稳定性,所述水分或水蒸气可由环境经由扩散方法进入LED包装且由此到达磷光体表面，以及对酸性介质的稳定性，所述酸性介质可在LED包装中的粘结剂固化过程中作为副产物或作为LED包装中的添加剂而出现。根据本专利技术优选的磷光体具有高于迄今为止常见的氮化物磷光体的稳定性。在制备本专利技术磷光体的本专利技术方法中，将选自二元氮化物、卤化物和氧化物或其相应反应性形式的合适原料在步骤a)中混合，且将该混合物在步骤b)中在还原性条件下热处理。 在上述热处理中，对此优选至少部分在还原条件下进行。在步骤b)中，反应通常在800° C以上的温度，由1200° C以上的温度，特别优选1400-1800° C 下进行。本文中的还原性条件例如使用一氧化碳，形成气体或氢气或至少真空或贫氧氛围，优选在氮气料流，优选在N2/H2料流，特别优选在N2/H2/NH3料流中建立。如果意欲制备纯净形式的式I化合物，则这可以经由精确控制原料化学计量进行或通过机械分离式I化合物的晶体与玻璃状级分进行。分离可以例如通过本领域熟练技术人员已知的分离方法经由不同密度、颗粒形状或粒度进行。此外，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.29 EP 10000933.11.式I化合物 A2-0,5y-x Eux Si5 Ng_y Oy (I) I 其中 A表不选自Ca、Sr、Ba的一种或多种兀素， X表示0. 005-1范围内的值，和 y表示0.01-3范围内的值。2.根据权利要求I的化合物，其特征在于A表示Sr。3.根据权利要求I或2的化合物，其特征在于X表示0.01-0. 8范围内的值，优选.0. 02-0. 7范围内的值，特别优选0. 05-0. 6范围内的值。4.根据权利要求1-3中任一项的化合物,其特征在于y表不0.1-2. 5范围内的值,优选.0. 2-2范围内的值，特别优选0. 22-1. 8范围内的值。5.根据权利要求1-4中任一项的化合物，其特征在于所述化合物呈与含硅和氧的化合物的混合物的形式。6.包含至少一种式I化合物和至少一种其他含硅和氧的化合物的混合物A2-0. 5y-x Eux Si5 N8_y Oy (I)， 其中 A表不选自Ca、Sr、Ba的一种或多种兀素， X表示0. 005-1范围内的值，和 y表示0.01-3范围内的值。7.根据权利要求6的混合物，其特征在于式I化合物以30-95重量％，优选50-90重量％，特别优选60-88重量％范围内的重量比例存在于所述混合物中。8.根据权利要求6或7的混合物，其特征在于所述混合物可以通过如下方法得到，在该方法中，在步骤a)中，使选自二元氮化物、卤化物和氧化物或它们的相应反应性形式的合适原料混合，和在步骤b)中，将混合物在还原性条件下热处理。9.制备根据权利要求1-5中任一项的化合物或根据权利要求6-8中任一项的混合物的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·温克勒，P·巴内考，C·库恩，R·派特里，T·沃斯格罗内，T·朱斯特尔，D·乌利希，A·卡特尔尼科瓦斯，D·杜兹扎克，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：