[发明专利]包括至少一种多位元素的YAG基陶瓷石榴石材料

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷石榴石材料，更具体而言，涉及发光装置的情况中尤其是LED情况中使用的那些材料。

背景技术

由于YAG极好的材料属性，现如今的发光装置，尤其是LED，大多包括掺Ce(III)的YAG基材料。就这方面而言，例如，参考此处通过引用作为参考的US 2003/0078156A1。

然而，尤其对于使用陶瓷和/或晶体形式的掺Ce(III)的YAG基材料的发光装置而言，已经示出，因为尤其材料组分必需保持精确以避免YAG中存在第二相，特别是YAP(钙钛矿)相，所以这些YAG陶瓷的制造通常困难。

氧化铝-氧化钇体系中的相关系例如从J.S.Abell，I.R.Harris，B.Cockayne和B.Lent，J.Mater.Sci，9(1974)527中获知。在固态，如果从理想化学剂量发生偏移，Y₃Al₅O₁₂(YAG)结晶为具有氧化铝Al₂O₃或YAP、YAlO₃作为多晶石榴石YAG材料中形成的相邻相的线性化合物。

从M.M.Kuklja和R.Pandey，J.Am.Ceram.Soc.82(1999)2881中知道，本征反位无序是适应从理想化学计量偏移，即在Y₃Al₅O₁₂(YAG)石榴石化合物中Y₂O₃或Al₂O₃过剩的主要机制。尤其对于显示氧化钇过量的合成物而言，因为钇结合在八面体铝位与铝结合在十二面体钇位相比在能量上更为稳定，这种反位无序可能导致线性化合物化学计量周围的单相存在区域的延伸。

然而，尤其在掺Ce(III)的YAG陶瓷的工业生产的情况中，由于制造工艺中的称量误差或波动，通常不可能精确地保持正确的组分。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改善特性的YAG基陶瓷石榴石材料，该材料尤其允许很多应用具有较大的制造容差。

通过根据本发明的权利要求1的YAG基陶瓷石榴石材料和/或通过根据本发明的权利要求9的方法实现了该目的。相应地，提供一种YAG基陶瓷石榴石材料，其包括能够占据YAG基陶瓷石榴石材料中的八面体和/或十二面体配位阳离子晶格位的至少一种多位(multi-site)元素。

已经惊讶地发现，在本发明的大多数应用中，通过使用这种YAG基陶瓷石榴石材料，可以在不影响YAG基陶瓷的特征的条件下极大地提高制造容差。在某些应用中，甚至可以改善YAG基陶瓷石榴石材料的特征。并不确定为某一理论，发明人相信，该至少一种多位元素用作其他离子尤其是YAG材料中Y和/或Al离子的位置标志符(placeholder)的能力有助于拓宽YAG材料的加工窗口。