发光体、包含该发光体的光源以及该发光体的制造方法技术

本发明专利技术涉及氧氮硅酸盐型的发光体，其掺杂有二价铕并包含阳离子　Ｍ↑［２＋］，所述发光体对应于基本式Ｍ↓［（１－ｃ）］Ｓｉ↓［２］Ｏ↓［２］Ｎ↓［２］：Ｄｃ，其中满足以下关系：Ｍ＝Ｓｒ↓［（１－ｘ）］Ｂａ↓［ｘ］，其中０．３＜ｘ＜０．７。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基于氧氮化物荧光体，并且还涉及具有这种荧光体的光源，尤其是LED。该荧光体属于sion类型。本专利技术也涉及这种荧光体的制造方 法。
技术介绍
WO-A 2005/030卯5描述了一种荧光体和混合sion的制造方法，混合 sion表示通过二价Eu活化的式MSi202N2 (M=Ca、 Sr、 Ba)的氧氮化珪 酸盐(oxynitridosilicate )，还可加入Mn作为共活化剂，同时HT (高温) 相构成大部分或所有的荧光体，即大于50%的荧光体，优选大于85%的荧 光体。这种HT改变不同于LT(低温)相的之处在于其可在宽带内^L， 即在50~480 nm的宽范围内，尤其是150 ~480 nm，尤其优选250~470 nm;其对于外界影响是极其稳定的，即在空气中在150'C下没有表明任何 可测量的劣化；以及其在波动条件下具有极其优良的色位稳定性(color locus stability )。其他的有益点包括其对红色的低吸收，这在荧光体混合物 的情况下是尤其有利的。大多数HT改变可识别，尤其是可通过以下事实 与来自位于25 ~ 27°的XRD镨中HT改变的三个反射的组的具有最高强度 的J^r相比，在约28.2°的XRD镨中LT改变的特征峰具有小于1:1、优选小 于1:2的强度。WO-A 2004/039915公开了具有斜方晶系的晶体结构的荧光体和光源。 Sion具有化学计量比的MSi202N2:Eu。例如为具有M= ( Sr、 Ba)的混合 的sion，其中优选Sr: Ba的摩尔比是6:4~9:1。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供根据权利要求1的前序部分的荧光体，其效率 要尽可能高。另一个目的是说明具有该荧光体的光源以及制造这种高效荧 光体的方法。这些目的分别通过权利要求1、 13和17的特征部分实现。从属权利要求中给出了尤其有利的改进。迄今为止，还没有高效的同时对外界影响不敏感并且还可通过蓝色或紫外辐射尤其是通过LED的初始辐射而可容易氣良的黄色-发光荧光体。 由于根据本专利技术的荧光体可通过蓝色和紫外辐射容易地激发，因此其也适 合于其中在该光镨区中可激发的其他光源例如Hg低压荧光灯，作为与蓝 色/绿色电致发光荧光体相关连、或与使用金属碘化物诸如碘化铟的分子辐 射的灯相关连的偏移颜料(shiftingpigment).所述新专利技术的起点是以下令人惊讶的发现存在所述sion荧光体的另 外的相，其仅仅在Sr/Ba之间的混合物中存在，而在纯的Sr sion和Ba sion 中不存在。其与之前已知的sion表现不同并且显示不同的XRD反射。这 种新相的特性特征如下基于给定的Eu掺杂量，主波长没有如实际上所 预期的在Sr sion和Ba sion的主波长之间，而是意外地具有比相应Sr sion 的主波长明显更长的波长，即朝向较长波长偏移至少6iim。典型的偏移是 8-10nm。所勤目可表示为M(^Si202N2:Euc，其中M - Sr (1.x) Bax。优选地，选择混合在这种情况下，利用相对高含量的掺杂剂实现了最好的结果。通常， 活化的掺杂剂是4^5是铕或主要为铕。Eu的含量c应该为M的0.1 ~ 20 mol %，优选5 12mo10/0。新的荧光体特征在于X-射线衍射的衍射图(XRD镨)和已知的sion 具有完全不同的及Jt图案。此处不排除更小量的其它金属也构成用于混合 sion的主晶格的至少三元化合物，除了 Sr和Ba之外，所述金属还包括其 它的二价金属离子，尤其是Ca、 Mg、 Zn和Mn。这些显示出与新的混合 sion相类似的结构，其可通过X-射线衍射的衍射图的类似反射来识别。可以注意到，最大强度的新荧光体的反射是双峰，与最大强度的Sr sion 的XRD反射(当通过Cu K a^Jl时其为约31.6。)相比，其朝向较短的 角偏移。在此情况下，在高分辨率下，存在在约29.8。和31.3。下具有碎，值 的双峰。尤其还可注意的是在X-射线衍射的衍射图中在52。 58。之间存 在在常规的sion中所不存在的三个反射的组。假定适当的制造工艺，新相出现的 一个可能的原因是小心选择离子M2+的平均离子尺寸。当平均离子半径降到临界参量之下时，由纯Basion 相发射的如上所述的蓝带实际上完全消失。这可优选通过以期望的方式改 变Ba/Sr比率来实现。例如，在离子M2+的平均离子半径最大为0.13nm的情况下，形成这 种全新的相，由此，这种相以二元形式明显地仅仅存在于包含Sr和Ba的 混合sion中。其具有与蓝带不相干的不同的发射光镨，其中。在这种相中， 发射带的位置极其高度地依赖于掺杂量。随着Eu含量增加，发射以长波 方式显著地偏移。可以例如根据以下工序来制造该新相使用金属M的碳酸盐，尤其是Sr和Ba的碳酸盐。它们与Si02、 Si3N4、 Eu203混合。使用包含卣化物的熔剂例如尤其是SrF2、 BaF2、 SrCl2或NH4F 或NH4HF2已经证明是有效的。此外，尤其是硼酸H3B03或其他常规的熔 剂也可用作熔剂。自然也可使用各种熔剂的适当的混合物。这些配料混合 物在优选包含诸如Ar、 N2、 H2或合成气体(N2/H2)组分中的至少一种的 弱还原气氛中、在加热至1350 ~ 1650 °C尤其是至少为1450°C的条件下进 行反应。此处关键的是Sr和Ba前体要充分良好地混合。根据配料混合物， 也可推荐进行洗涤，以尤其改善产物的纯度。熔剂通常允许微晶的生长改善，因此提高在激波长下荧光体的吸收 和量子效率。在荧光体中可保留极低量的熔剂(尤其是已知作为熔剂的活 性部分的小的F、 C1和B离子)，这对于其它荧光体的情况也如此。退火后进行洗涤(优选在pH值〈8下)可有助于除去可能少量存在的 水溶性外来目(例如原硅酸盐相)和熔剂残留物，因此改善了荧光体品质。另 一个制造路线使用原硅酸盐，该路线对于Sr和Ba前体的混合较不 敏感。新相的XRD线可按斜方结构标定。然而，所述新相不能归属于已知 的相。然而，在这种假设下对晶胞体积的研究产生令人惊讶的结果。当在 斜方晶胞的假设下将晶格参数与测量的衍射图进行匹配时，表明随着Ba 含量增加晶胞体积令人惊奇地首先显著降低，虽然更大的阳离子Ba2+被更 小的Sr2+所替代。在Ba的30 ~ 58 mol%的区域中，杀J见晶胞体积然后几乎不变，并且随后再次增大。对此进行解释最简单的方法是以下事实选 择的晶胞实际上不对应于物理相关的晶胞。然而，与此无关的是，显然， 在采用适当的制备的情况下，在混合的sion (Sr、 Ba) sion中产生可以彼 此显著不同的三个区域。第一区域是已知的Sr-支配的混合sion ( Sr含量 为约70 ~ 100%),第二区域是已知的Ba-支配的混合sion (Ba含量为约 70 ~ 100% )。在Sr含量为30 ~ 70%、余量为Ba的区域中在适当选择的制 ^Hf的情况下产生真正混合的sion新相。在30~58 mol。/o的Ba，主要 为45 55mol。/。的Ba的区域中，尤其良好地产生新相。如果加入少量的其它二价离子，也能保持这种新相。当加入Ca时， 可能的Ba含量朝向较高的含量移动。新相的发现由以下事实支持: 甚至更短的波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有阳离子Ｍ２＋和经验式Ｍ↓［（１－ｃ）］Ｓｉ↓［２］Ｏ↓［２］Ｎ↓［２］：Ｄ↓［ｃ］的氧氮化硅酸盐类的高效荧光体，其中Ｍ２＋同时包含Ｓｒ２＋和Ｂａ２＋作为组分，其中Ｄ是至少包含铕的二价掺杂剂，其特征在于：Ｍ为其中０．３≤ｘ≤０．７的Ｓｒ↓［（１－ｘ）］Ｂａ↓［ｘ］，所述氧氮化硅酸盐完全或主要由既不对应于纯Ｓｒ　ｓｉｏｎ的相也不对应于纯Ｂａ　ｓｉｏｎ的相的相所构成，在给定掺杂量的情况下所述混合ｓｉｏｎ相对于具有相同掺杂量的所述纯的Ｓｒ　ｓｉｏｎ的主波长朝向较长波长偏移至少６ｎｍ，优选至少８ｎｍ。

【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：丹尼尔贝克，蒂姆菲德勒，沃尔弗拉姆亨佩尔，弗兰克耶尔曼，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]