本发明专利技术涉及石榴石发光材料、制备该材料的方法和其作为转换发光材料的应用。本发明专利技术还涉及至少包含根据本发明专利技术的转换发光材料的发射转换材料，和其在光源中的应用，特别是pc-LED(荧光转换发光器件)。此外，本发明专利技术还涉及特别是pc-LED的光源，以及包含主光源和根据本发明专利技术的发射转换材料的发光单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】发光材料 本专利技术涉及石榴石发光材料、其的制备方法和其作为转换发光材料的应用。本发 明还涉及包含根据本专利技术的转换发光材料的发射转换材料，以及其在光源中的应用，特别 是 pc-LED (焚光转换发光器件（phosphor converted light emitting devices))。此外， 本专利技术还涉及光源，特别是pc-LED，以及包含主光源和根据本专利技术的发射转换材料的照明 单元。 -百多年来，发展出了无机发光材料，以在光谱方面调适发射显示屏、X射线放大 器和辐射源或光源，使得它们尽可能最优地满足不同的应用领域的要求，并且同时尽可能 少地消耗能源。在此，激发的方式，也就是主辐射源和所需的发射光谱的性质，对选择主晶 格和激活剂有至关重要的作用。 特别对用于普通照明的荧光光源，也就是低压放电灯和发光二极管来说，不断发 展出新的发光材料，以进一步提高能源效率、色彩再现和稳定性。 为了通过附加的色彩混合得到发射白光的无机LED，原则上有三种不同的方案： 1)RGB LED(红+绿+蓝LED)，其中白光通过混合三种不同的在红色、绿色和蓝色 光谱区域发射的发光二极管的光产生。 2)UV LED+RGB发光材料体系，其中在UV-区域发光的半导体（主光源）向周围环 境发光，其中三种不同的发光材料（转换发光材料）被激发，从而在红色、绿色和蓝色光谱 区域发射。或者，也可以使用两种不同的发射黄色或橙色和蓝色光的发光材料。 3)互补体系，其中发射半导体（主光源）例如发出蓝色光，其激发一个或更多个发 光材料（转换发光材料），以例如在黄色区域发光。通过混合蓝色和黄色光产生白光。或 者，也可以使用两种或更多种的发射例如绿色或黄色和橙色或红色光的发光材料。 二元互补体系具有只通过一个主光源，并且在最简单的情况下，只通过一种转换 发光材料就能产生白光的优点。此种体系最为人所知的在于作为主光源的发射蓝色光谱区 域光的铟-铝-镓-氮化物晶片，和作为转换发光材料的在蓝色区域被激发并发出黄色光 谱区域内的光的铈掺杂的钇铝石榴石（YAG:Ce)组成。但是，显色指数和色温稳定性的改进 也是期望的。通式为（Y，Gd, Lu, Tb) 3(A1，Ga, Sc) 5012: Ce的其他石榴石发光材料对于这些应 用而言也是公知的。因为石榴石发光材料具有对空气和水分的高的稳定性，所以其获得了 特别的关注。 因此，在使用发射蓝光的半导体作为主光源时，所述二元互补体系为了重现白光 需要黄色的转换发光材料。或者，也可以使用发射绿色和红色的转换发光材料。如果作为 替代使用在紫色光谱区域或在近紫外光谱发射的半导体作为主光源，那么必须使用RGB发 光材料混合物或两种发射互补的光的转换发光材料的双色混合物以得到白光。在使用具有 在紫色或紫外区域的主光源和两个互补的转换发光材料的体系时，可以提供有特别高流明 当量的发光二极管。双色发光材料混合物的另一个优点是更低的光谱相互作用和由此更高 的"封装利益（Package Gain)"（ "Packungsdichte"）。 因此如今，特别是可以在蓝色和/或紫外光谱区域激发的无机荧光粉末作为光 源、特别是PC-LED的转换发光材料越来越具有重要的意义。 使用有着宽波段发射的Ce3+掺杂的石榴石发光材料的主光源或具有双色光谱（蓝 +黄-橙）的LED的重要的缺点是其色彩再现的色温相关性。此外，因为缺少深红色光谱部 分，低色温（T e< 5000K)不能通过足够的高色彩再现（CRI > 80)实现。 对可以在蓝色或紫外区域激发并在特别是绿色光谱区域的可见光区域发光的新 型转换发光材料的需求总是存在。 因此，本专利技术的一个目的是提供与简单的铈掺杂的石榴石发光材料相比具有更高 比例在红色光谱区域中的发射，或者其发射光谱具有相对于简单的铈掺杂的石榴石发光材 料平移的发射最大值的化合物。这使得本领域技术人员在用于制造发射白光的设备的合适 材料上面可以有更多的选择。 令人惊奇地发现，如果除了铈掺杂之外使用Mn2+作为共掺杂且在三价铝的晶格格 位上嵌入二价锰通过在氧的晶格格位上嵌入卤离子来补偿，那么就能得到有高光致发光量 子产率的合适的石榴石发光材料。与纯的Ce 3+掺杂的石榴石相比，这种发光材料有红移的 发射谱带。 JP 2009/079094公开了除了 Ce3+之外用Mn 2+共掺杂的石榴石发光材料。在此，电 荷补偿通过同时嵌入硅而不是铝来实现。具有Mn2+共掺杂并同时含有卤素的石榴石发光材 料没有被记载。 因此，本专利技术涉及下式（1)的化合物， M3 xCex (Al5 y z wGazScw)MnyO12 yHaly (I) 其中，使用以下符号和指数： M选自Y、Gd、Lu或Tb或两种或更多种这些金属的混合物； Hal选自F、Cl、Br或I或两种或更多种这些元素的混合物； 0 彡 X彡 0.3; 0 < y ^ 0. 2 ； 0 ^ z ^ I. 0 ； 0 ^ w ^ 1. 0〇 根据本专利技术的化合物通过使用特别是MnFj^ MnHal 2来共掺杂而得到。 所有在此描述的用Ce3+和Mn2+共掺杂的石植石发光材料具有在520nm和600nm之 间的发射谱带和高的光致发光量子产率。 根据本专利技术的化合物通常在优选是约450nm的蓝色光谱区域内是可激发的，并且 通常以在绿色或黄色光谱区域的发射最大值进行发射。在此，根据本专利技术的化合物具有直 到超过600nm的范围的宽发射光谱，并且因此也覆盖了部分红色光谱区域。 在本申请上下文中，将发射最大值在400nm和459nm之间的光称为蓝色光，发射最 大值在460nm和505nm之间的光称为青色光，发射最大值在506nm和545nm之间的光称为 绿色光，发射最大值在546nm和565nm之间的光称为黄色光，发射最大值在566nm和600nm 之间的光称为橙色光，以及发射最大值在601nm和670nm之间的光称为红色光。 在本专利技术的一个优选实施方式中，M选自Y、Lu或Y和Lu的混合物。特别优选M 是Lu。其中，所述化合物优选含有Al或Al与最多20原子％的Ga的组合物。 在本专利技术的另一个优选实施方式中，Hal选自F、Cl和Br，特别优选F和Cl，非常 特别优选F。 在本专利技术的再一个优选实施方式中，指数X适用：0.005 0.20,特别优选 0· 010彡X彡0· 15,非常特别优选0· 015彡X彡0· 10。 在本专利技术的再一个优选实施方式中，指数y适用：0. 001 < y < 0. 2,特别优选 0· 003彡y彡0· 1，非常特别优选0· 005彡y彡0· 05。 在本专利技术的再一个优选实施方式中，指数z适用：0彡z彡1，特别优选 0彡z彡0. 5,非常特别优选z = 0。 在本专利技术的仍一个优选实施方式中，指数w适用：0彡w彡1，特别优选 0 < W < 0· 5,非常特别优选W = 0。 特别优选地，z和w两个指数中至少一个等于0。也就是说，当z > 0时，w优选等 于0,和当w > 0时，z优选等于0。 在本专利技术的一个特别优选实施方式中，以上提到的优选方案同时适用。因此，特别 优选的是通式（1)的化合物，其中适用： M本文档来自技高网...
【技术保护点】
式(1)的化合物，M3‑xCex(Al5‑y‑z‑wGazScw)MnyO12‑yHaly (1)其中，对于所用的符号和指数适用：M选自Y、Gd、Lu或Tb或两种或更多种这些金属的混合物；Hal选自F、Cl、Br或I或两种或更多种这些元素的混合物；0≤x≤0.3；0＜y≤0.2；0≤z≤1.0；0≤w≤1.0。
【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：H·温克勒，R·派特里，T·沃斯格洛尼，P·巴尼克，T·朱斯特尔，C·苏瑟米尔驰，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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