[发明专利]氮化硅酸盐类荧光材料和具有这类荧光材料的光源

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的氮化硅酸盐 (Nitridosilikate)类荧光材料。本发明特别涉及发射红光或绿光的荧光 材料，其优选用在光源中。本发明还涉及用所述荧光材料制造的光源以 及制备这种荧光材料的方法。

背景技术

EP-A 1 568 753公开了发射红光并且组成为MSiAlN₃:Z的荧光材 料。在这种情况下，M特别是Ca和激活剂是Eu。这种荧光材料可以 良好地在UV和蓝色光谱范围内被激发。其适用于例如LED的光源。 EP-A 1 153 101公开了发射红光的荧光材料M₂Si₅N₈:Eu，其中M可以 是Ca等，激活剂是Eu。另外，EP-A 1 278 250公开了具有非常好的温 度变化特性的Eu激活的α-sialon，其发射色度坐标在黄色光谱范围内。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供具有高效率的荧光材料，并且给出具 有这种荧光材料的光源。本发明的另一目的是提供发射红光或绿光的荧 光材料，其特别是可以在典型的发射UV或蓝光的LED的发射范围内 激发。

这些目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求中给出了特 别有利的实施方案。

本发明的另一目的是提供具有这种荧光材料的光源，特别是LED。

这个目的通过权利要求10的特征来实现，从属权利要求中给出了 特别有利的实施方案。

根据本发明的荧光材料还可以与其它UV光源或蓝光光源例如分子 束(例如In放电灯)、蓝光OLED相关联使用，或者与蓝光EL荧光材 料组合使用。

根据本发明的荧光材料是M-Al-Si-N体系，特别是Ca-Al-Si-N体系 的新型化合物，并且可以制造颜色稳定的、有效的LED或基于转换LED 的LED模块。其它应用领域包括具有良好显色性的LED、按要求选色 (Color-on-demand)的LED或白光OLED。所述新型荧光材料还可以 用在传统灯中，特别是荧光灯，但也可以用于电子设备例如CRT、PDP、 FED等。

具体而言，特别涉及M-Al-Si-N体系的发红光的荧光材料，其包含 阳离子M，其中M可以单独是Ca或Ca与选自Ba、Sr、Mg、Zn、Cd 的其它元素的至少一种的组合，其中所述荧光材料由Eu单独或Eu与 Ce组合来激活。所述激活剂部分替代M且所述荧光材料形成归属于体 系M₃N₂-AlN-Si₃N₄的相。作为选择，涉及用Ce掺杂的来自相同体系的 发绿光的荧光材料。在所有情况下，成分M∶Al和M∶Si的原子比通过 实验式Ca_5-δAl_4-2δSi_8+2δN₁₈:Eu来限定，其中|δ|≤0.5。也就是说，新型富 含硅的相总是包含多于铝至少40％的硅。换句话说，即Si/Al比率为至 少1.4。

所述新型荧光材料以广谱方式发射且非常稳定。其主要适合用在按 要求选色的LED、白光LED中，特别是色温＜5000K，和其它灯中作 为红色荧光材料。所述荧光材料由在约640nm(1％Eu)的红光发射 最大值来看具有相对高的视觉效率(visuellen Nutzeffekt)(Vs＝0.33) 且相对于事先由EP-A 1 153 101已知的荧光材料Ca₂Si₅N₈:Eu和由EP-A 1 568 753已知的CaAlSiN₃:Eu具有明显改善的温度猝灭特性 (Temperaturloeschverhalten)。