[发明专利]发射红光的发光材料

说明书

本申请是申请号为201180058117.X、申请日为2011年11月28日、名称为“发射红光的发光材料”的专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及用于发光器件的新型发光材料，尤其涉及用于LED的新型发光材料领域。

发明背景

包含硅酸盐，磷酸盐(例如，磷灰石)和铝酸盐作为基质材料，其中过渡金属或稀土金属作为激活材料添加到基质材料的磷光体是众所周知的。具体而言，由于蓝色LED近年来已经变得实用，所以正积极追求利用这种蓝色LED与这种磷光体材料结合开发白色光源。

尤其是发射红光的发光材料已经成为兴趣的焦点，并且已经提出几种材料，例如美国专利6680569(B2)，“Red Deficiency Compensation Phosphor for a Light Emitting Device)”，或专利申请WO2005/052087A1。

然而，对于发射橙色至红色的发光材料仍然继续存在需求，这些发光材料可以用于广泛的应用中，尤其允许制造具有优化的发光效率和显色性的磷光体暖白色pcLED。

发明简述

本发明的目的是提供一种材料，其可用于广泛的应用中，并且尤其允许制造具有优化的发光效率和显色性的磷光体暖白色pcLED。

这一目的通过根据本发明的权利要求1的材料来解决。因此，提供了平均粒径分布d₅₀≥6微米的材料(Ba_1-x-y-zSr_xCa_yEu_z)₂Si_5-a-bAl_aN_8-a-4bO_a+4b，其中

0.3≤x≤0.9、0.01≤y≤0.1、0.005≤z≤0.04、0≤a≤0.2和0≤b≤0.2。

应当注意到，术语“(Ba_1-x-y-zSr_xCa_yEu_z)₂Si_5-a-bAl_aN_8-a-4bO_a+4b”-尤其地和/或另外地指和/或包括基本上具有这种组成的任何材料。这也类推于本发明中提及的所有其他材料。

术语“基本上”尤其指≥95％、优选≥97％和最优选≥99％(重量％)。然而，在一些应用中，在本体组合物中也可以存在痕量添加剂。这些添加剂特别包括本领域已知作为熔剂的这些物质。合适的熔剂包括碱土金属氧化物或碱金属氧化物、硼酸盐、磷酸盐和卤化物，如氟化物、氯化铵、二氧化硅等以及其混合物。

对于本发明内的广泛应用，这样的材料已显示出具有至少一个以下优点：

-使用所述材料作为发光材料，可以制造出呈现出改进的照明特性，尤其是热稳定性的LED。

-所述材料与具有更小粒径的材料相比，其光稳定性大大地提高。

-所述材料比可比较材料具有更高的发射。

类似的材料是已知的，例如来自US 7,671,529。然而，令人惊讶地发现，通过使用本发明中所描述的所述材料组合物，可以实现具有较大的平均粒径以及还有有利的材料特性(取决于实际应用)的材料。

不受任何理论的约束，本发明人相信，尤其是所描述的钙含量导致了较大的粒子(这将在后面更详细地解释)。

因此，本发明还涉及在硅氮(siliconitridic)材料中使用钙用于提高平均粒径。

根据本发明的优选实施方式，0.02≤y≤0.04。已经表明，这样量的钙含量已经足以导致更大的粒径，另一方面，更大量的钙可能导致不希望的发射带的增宽并因此降低所述磷光体材料的发光效率。

根据本发明的优选实施方式，0.35≤x≤0.8，即钡含量某种程度上为大约20％至60％(摩尔％)。已发现这对于许多应用是有利的，因为提高了所得到的材料发光性质。