铝硅酸镁基荧光体制造技术

本发明专利技术涉及共活化的铝硅酸镁基荧光体、其制备方法、这些荧光体在电子和/或电光器件，如发光二极管(LED)和太阳能电池中的用途，尤其是包含所述铝硅酸镁基荧光体的照明装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及共活化的铝硅酸镁基荧光体、这些荧光体的制备方法、这些荧光体在 电子和/或电光学器件，如发光二极管（LED)和太阳能电池中的用途，尤其是包含所述荧光 体的照明装置。
技术介绍
白光发光二极管（LED)表现出高效率、长寿命、较低的环境影响、无汞、短响应时 间、在各种尺寸的最终产品中的适用性和许多更有利的性质。它们作为液晶显示器、笔记本 电脑显示器、手机屏幕的背光源和在一般照明中获得关注。 如专业人员所知，可通过将表现出大约560纳米的峰值发射波长的发射黄光的荧 光体，如YAG:Ce添加到蓝光发光LED中来获得白光LED。相应的蓝光发光LED的峰值发射 波长通常在450至470纳米范围内。因此，为获得白光LED，只能使用有限数量的荧光体，因 为该荧光体需要吸收在蓝光LED的发射范围内的光。 通过将发射红光、绿光和蓝光的荧光体与作为一次光源的通常发射280至400纳 米波长的光的近UVLED合并，可以获得与上述白光LED相比具有更好的发光强度和更优异 的白色的三色白光LED。因此，明显需要可在280纳米至400纳米的波长下激发的荧光体。 为了使用UV-LED或近UV-LED获得这样的白光LED，通常首先在合适的树脂中混合 发射红光、绿光和蓝光的荧光体。然后在UV-LED芯片或近UV-LED芯片上提供所得凝胶并 通过紫外线照射、退火或类似方法硬化。该树脂中的荧光体混合物应尽可能均匀分散以在 从所有角度查看芯片时观察到均匀的白色。但是，由于它们的不同粒度、形状和/或它们在 树脂中的密度，仍难获得不同荧光体在树脂中的均匀分布。因此，有利地使用少于三种荧光 体或甚至仅一种荧光体。例如，具有两个或更多个在不同波长的主发射峰的荧光体的使用 代表对上述问题的可能解决方案。在这方面，SungHunLee、JeHongPark、SeMoSon和JongSuKima在Appl. Phys.Lett. 2006, 89, 221916中公开了表现出在450纳米、580纳米和680纳米附近的三个 发射带峰的CaMgSi206:Eu2+，Mn2+荧光体，主峰在440纳米和680纳米。由于人眼的最优选光 谱范围在400至650纳米之间，在680纳米的发射峰位于该可见范围的边缘。此外，需要缺 乏绿光（green-poor)的CaMgSi206:Eu2+，Mn2+和发射黄绿光的（Ba，Sr) 2Si04:Eu2+的混合物 以实现具有4845至9180K的相关色温和71 %至88%的显色指数的白光。 但是，即使使用两种荧光体的混合物以利用UV或近UV-LED制造白光LED，仍难以 在树脂中均匀混合具有不同粒度、粒子形状和密度的荧光体。此外，该荧光体不应被可见范 围内的波长激发。例如，如果绿色荧光体的发射光谱与红色荧光体的激发光谱重叠，则颜色 调节变难。另外，如果使用两种或更多种荧光体的混合物制造使用蓝光发光LED作为一次 光源的白光LED，各荧光体的激发波长应有效地与LED的蓝色发射波长重叠。Woan-JenYang、LiyangLuo、Teng-MingChen和Niann-ShiaWang在Chem. Mater.，2005, 17 (15)，3883 - 3888中给出使用UV或近UV-LED作为一次光源并且使用仅一 种荧光体的白光LED的一个实例。作者描述了通式CaAl2Si20s:Eu2+，Mn2+的铝硅酸盐基荧光 体，其表现出以425纳米为中心的主发射峰和以586纳米为中心的宽发射带。 在US2010/0259161A中给出包含UV或近UV-LED-次光源和仅一种荧光体的白 光LED的另一实例，其公开了基于式CaMg2Al6Si903。的共活化荧光体。所述荧光体的主发射 峰分别以467纳米和627纳米为中心。但是，发射范围高达800纳米，这在人眼最敏感的范 围外。 因此，仍然有改进的空间且现代发光材料优选 -表现出高显色指数， -表现出至少两个在可见光范围内，优选在特别人眼最敏感的可见光范围内的发 射带， -可有效地被发射UV或近UV的一次光源激发， -表现出高量子产率， _在长期使用过程中表现出高效率， -具有高化学稳定性，优选对湿度或水分的稳定性 -表现出更低的抗热猝灭性（thermalquenchingresistivity) _可通过必须成本有效并尤其适用于大规模生产工艺的生产方法获得。 考虑到引用的现有技术和上文提到的对现代发光材料的要求，仍然明显需要优选 没有表现出或在较低程度上表现出现有技术的可得荧光体的缺点的替代材料。 专利技术公开 令人惊讶地，本专利技术人已经发现，共活化的铝硅酸镁基荧光体代表现有技术的已 知荧光体的优异替代物，并优选改进对现有技术的一个或多个上述要求或更优选同时满足 所有上述要求。 除其它有益性质外，本专利技术的荧光体还在被UV或近UV辐射激发时表现出至少两 个在可见光范围内，优选在人眼最敏感的可见光范围内的主发射峰。此外，它们表现出低抗 热猝灭性，具有高化学稳定性并具有高显色性质。 因此，本专利技术涉及式I的化合物， (M) (Mglz,Alz) (Si2z,Tz)06：A,B,C 其中， M是指选自Ca、Sr或Ba的至少一种碱土元素， T是指选自Al、Ga、In或Sc的至少一种三价元素， A和B各自彼此不同地是指选自？132+1112+、￥132+、3111 2+4112+、072+或11〇2+的二价元素， 且 C是指选自Y3+、La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、 Yb3+、Lu3+或Bi3+的三价元素，条件是必须存在选自A、B或C的至少两种元素， 且 0<z<0.75〇 本专利技术还涉及本专利技术的化合物的制造方法、本专利技术的化合物作为将所有或一部分 UV或近UV辐射转换成更长波长的转换荧光体的用途、包含至少一种本专利技术的化合物的混 合物；本专利技术的化合物或包含本专利技术的化合物的混合物在电子和/或电光器件，如发光二 极管（LED)和太阳能电池中的用途，尤其是包含本专利技术的化合物的照明装置和LCD背光。 附图简沐 图1显示通过如实施例1中所示的共沉淀法制成的（CaQ.s) (MgQ.65,A1。. 15) (SinAWOdMn，。』，（EuUWRD谱（通过波长CuKa测得）。 图2显示通过如实施例1中所示的共沉淀法制成的（CaQ.s) (MgQ.65,A1。. 15) (Si^AWOe: (Mn2+)a2,伽2+)。.2在被波长350纳米的辐射激发时的发射光谱。该荧光体 发射具有在大约680纳米、大约580纳米和大约440纳米的主发射最大值的光。 图3显示通过如实施例2中所示的共沉淀法制成的（CaQ.s) (MgQ.5,A1q.3) (SiuAUOdMn2%。（Eu2+)qJ9XRD谱（通过波长CuKa 测得）。 图4显示通过如实施例2中所示的共沉淀法制成的（CaQ.s) (MgQ.5,A1q.3) (Si^AUCV(Mn2+)a2,伽2+)。.2在被波长350纳米的辐射激发时的发射光谱。该荧光体发 射具有在大约690纳米和大约560纳米的主发射最大值的光。 图5显示通过如实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
式I的化合物，(M)(Mg1‑z，Alz)(Si2‑z，Tz)O6：A，B，C   I其中M是指选自Ca、Sr或Ba的至少一种碱土元素，T是指选自Al、Ga、In或Sc的至少一种三价元素，A和B彼此不同地是指选自Pb2+、Mn2+、Yb2+、Sm2+、Eu2+、Dy2+或Ho2+的二价元素，且C是指选自Y3+、La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+或Bi3+的三价元素，条件是必须存在选自A、B或C的至少两种元素，且0＜z＜0.75。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大仓央，胁本健夫，克之松井，松田宪幸，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE