[发明专利]用作LED固态光源转化发光体的Mn4+-活化发光材料

说明书

本发明涉及Mn⁴⁺‑活化发光材料，其制备方法以及其作为光源中的发光体或转化发光体的用途。此外，本发明涉及包含根据本发明的发光材料的发光转化材料，并且涉及包含根据本发明的发光材料或发射转化材料的光源。此外，本发明涉及光源，特别是LED和发光单元，其含有一次光源和根据本发明的发光材料或发射转化材料。根据本发明的Mn⁴⁺‑活化发光材料特别适用于在LED中产生暖白光。

发明的主题

本发明涉及Mn⁴⁺-活化发光材料，其制备方法以及其作为发光体或转化发光材料(转化发光体)，特别是在发光转化的发光器件，例如pc-LED(发光体转化的发光二极管)中作为发光体或转化发光材料(转化发光体)的用途。此外，本发明涉及包含根据本发明的发光材料的发光转化材料，并且涉及包含根据本发明的发光材料或发射转化材料的光源。此外，本发明涉及含有光源的发光单元，所述光源包含根据本发明的发光材料或根据本发明的发射转化材料。根据本发明的Mn⁴⁺-活化发光材料特别适用于在LED固态光源中产生暖白光。

发明背景

100多年来，已经开发了无机发光体以适应发光显示屏、X射线放大器和辐射或光源的光谱，使它们满足各自应用领域的要求，以尽可能最佳的方式并且同时消耗尽可能少的能量。激发的类型，即主辐射源的性质，以及必要的发射光谱，对于主晶格和激活剂的选择至关重要。

特别是对于普通照明的荧光光源，即低压放电灯和发光二极管，不断开发新型的发光体，以进一步提高能量效率、色彩再现和稳定性。

原则上有三种不同的方法通过加色混合获得发白光的无机LED(发光二极管)：

(1)RGB LED(红色+绿色+蓝色LED)，其中通过混合来自在红色、绿色和蓝色光谱区域中发射的三种不同发光二极管的光来产生白光。

(2)UV LED+RGB发光体体系，其中在UV区域发射的半导体(一次光源)向周围区域发射光，其中三个不同的发光体(转化发光体)被激发以在红色、绿色和蓝色光谱区域发射。或者，可以使用两种不同的发光体，它们发射黄色或橙色和蓝色。

(3)补偿体系，其中发光半导体(一次光源)发射例如蓝光，其激发一个或多个发光体(转化发光体)以发光，例如在黄色区域中的光。通过混合蓝光和黄光，然后产生白光。或者，可以使用两种或更多种发光体，其发射例如绿色或黄色和橙色或红色光。

如果发蓝光的半导体用作一次光源，则二元互补体系需要黄色转化发光体以再现白光。或者，可以使用绿色和红色发光转化发光体。作为替代方案，如果所使用的一次光源是在紫色光谱区域或近紫外光谱中发射的半导体，则RGB发光体混合物或发射互补光的两个转化发光体的二色混合物必须用于获得白光。在使用在紫色或UV区域具有一次光源和两个互补转化发光体的体系时，可以提供具有特别高的流明当量的发光二极管。二色性发光体混合物的另一个优点是较低的光谱相互作用和相关的较高的包装增益。

特别地，因此，可以在紫外和/或蓝色光谱区域中激发的无机发光材料目前作为光源的转化发光体获得越来越大的重要性，特别是用于产生暖白光的pc-LED。

因此，一直需要新型发光材料作为转化发光体，其可在紫外或蓝色光谱区域中被激发并在可见光区域中发光，特别是在红色光谱区域中。因此，主要目标是扩大产品范围，改善白光LED的颜色再现和实现三色LED。为此，有必要提供在蓝色、紫色或UV光谱区域中具有高吸收、高量子产率和高流明当量的绿色、黄色和红色发光发光体。