[发明专利]Sm活化的铝酸盐和硼酸盐无机发光材料

说明书

本发明涉及由Sm活化的铝酸盐和硼酸盐构成的无机发光材料，涉及其制备，并涉及其作为近UV LEDs的LED转换无机发光材料的用途。

用于通用和特殊照明(显示器、信号、闪光灯)的无机发光材料转换LEDs已在研发超过十年，迄今大多数制造商依赖于使用发蓝光的InGaN LEDs。其原因在于利用蓝光LEDs(420-480纳米)将归因于蓝光半导体发射转换成白光光谱的Stokes损失减至最低并可由此实现最大发光效率。颜色再现高于80的白光光源的理论限在大约350lm/W，Nichia最近开发出略低于250lm/W的白光LED。这种LED基于在蓝光光谱区中发光的YAG:Ce转换的InGaN半导体。

使用发黄光的无机发光材料作为转换剂的二色白光LEDs的一个缺点是它们的冷光色(T_c＝5000-8000K)。通过添加在红光光谱区(590-650纳米)中发光的第二无机发光材料实现暖白光LEDs的供应。迄今使用的无机发光材料，即CaS:Eu、CaAlSiN₃:Eu和Ca₂Si₅N₈:Eu，都基于活化剂Eu²⁺，其以宽吸收光谱和宽发射带为特征。

使用发红光的线发射体作为暖白光LEDs中的转换剂有重要意义，因为这能将流明当量和因此流明得率提高大约20-30％。但是，合适的活化剂离子，例如Eu³⁺和Pr³⁺在蓝光光谱区中只有弱吸收带。结果因此在于，可以提供基于这些离子的有效发红光的线发射体，但它们只适合作为发射近紫外光的LEDs所用的转换剂。

EP 916748公开了组成为LaMgAl₁₁O₁₉(LMA)的铝酸镁镧化合物，但这不是由Sm活化的，并因此不适用于近UV LEDs。

Ceramics Intern.2006，32(6)，665-671，Tang等人″The photolumines-cence of SrAl₂O₄:Sm phosphors″公开了无机发光材料SrAl₂O₄:Sm。

JP-2000144129描述了共掺杂的SrAl₄O₇:Eu，Sm。

EP 1121000和EP 1111966描述了组成为SrB₄O₇:Sm的Sm掺杂硼酸盐。

Singh等人Physica Status Solidi A:Appl.And Mater.Sci，2006，203(8)，2058-2064″Eu and Sm emission in SrAl₁₂O₁₉ phosphors prepared via combustion synthesis”公开了Sm活化的无机发光材料。

因此，本发明的目的是制备新型的Sm活化的无机发光材料，其满足上文提到的在高的光效率和特别用在近UV LEDs中这些方面的要求。

已出乎意料地发现，组成为LaMgAl₁₁O₁₉:Sm、GdSr₂AlO₅:Sm和LaSr₂AlO₅:Sm的Sm活化的铝酸盐和组成为LnMgB₅O₁₀:Sm的Sm活化的硼酸盐满足了这些要求，其中Ln＝Y、La、Gd或Lu。

因此，本发明涉及式I的无机发光材料

(Ln_1-a-bGd_aSm_b)_wMg_xSr_y(Al_1-cB_c)zO_{(3/2w+x+y+3/2z)}        (I)

其中

Ln＝Y、La和/或Lu

a、c＝0.0至1.0

0＜b＜0.2且a+b≤1.0

w＝1.0至3.0

x，y＝1.0至2.0且

z＞0.0至12.0。

在此优选的是下述无机发光材料：

LaMgAl₁₁O₁₉:Sm        (II)