发光材料制造技术

本发明专利技术的实施例包括具有被设置在n型区和p型区之间的发光层的半导体发光器件。发光层发射第一光。该器件还包括AE

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光材料
技术介绍
包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）以及边缘发射激光器的半导体发光器件属于当前可用的最高效的光源。在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中当前引起兴趣的材料系统包括III-V族半导体，特别是镓、铝、铟以及氮的二元、三元以及四元合金，也被称为III族氮化物材料。典型地，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其他外延技术，通过在蓝宝石、碳化硅、III族氮化物或其他合适的衬底上外延生长具有不同组分和掺杂剂浓度的半导体层的叠层来制备III族氮化物发光器件。该叠层通常包括形成在衬底上方的一个或多个掺杂有例如Si的n型层、形成在该一个或多个n型层上方的有源区中的一个或多个发光层、以及形成在该有源区上方的一个或多个掺杂有例如Mg的p型层。电气接触部在n型区和p型区上形成。诸如LED的发光器件经常与诸如磷光体的波长转换材料相组合。蓝色发射磷光体的使用是已知的。例如，US7938,983教导了双色和多色白色发射磷光体转换LED。“根据本专利技术的白光发射照明系统可以有利地通过选择荧光材料来产生，使得由UV发光二极管发射的UV辐射被转换成互补的波长范围，以形成双色白光。在这种情况下，琥珀色和蓝色的光借助于荧光材料来产生……蓝光借助于荧光材料产生，该荧光材料包括从包括以下各项的组中选择的蓝色磷光体：BaMgAl10O17:Eu、Ba5SiO4(Cl,Br)6Eu、CaLa2S4:Ce、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu和LaSi3N5:Ce。”。>“在另外的实施例中，根据本专利技术的白光发射照明系统可以有利地通过选择荧光材料来产生，使得由UV发射二极管发射的UV辐射被转换成互补的波长范围，以形成多色白光，例如通过例如蓝色、绿色和红色的叠加颜色三元组。”。WO2012033122教导了“一种蓝光发射磷光体，其具有基本组成式Sr3-xMgSi2O8:Eux（其中X表示落入从0.008至0.110范围内的数值），具有与镁硅钙石的结晶结构相同的结晶结构，并且具有0.080%或更小的晶格应变——如通过LeBail方法从20-130°的衍射角2θ处的X射线衍射图案所确定的，其中X射线衍射图案使用具有θ的入射角的射线来确定。蓝光发射磷光体可以有利地用作发光器件的蓝光发射材料，该发光器件包括半导体发光元件（诸如白色LED灯）和蓝光发射材料，该半导体发光元件在电流的传导时可以发射具有350-430nm波长的光，该蓝光发射材料在利用半导体发光元件发射的光激发时可以发射蓝光。”。附图说明图1图示了与AE1-xLi2Be4O6:Eux同型的晶体结构。图2是LED的截面视图。图3是具有与LED直接接触的波长转换结构的器件的截面视图。图4是具有紧接近于LED的波长转换结构的器件的截面视图。图5是具有与LED间隔开的波长转换结构的器件的截面视图。图6图示了BaLi2Be4O6:Eu的X射线衍射图案。图7图示了BaLi2Be4O6:Eu的激发和发射光谱。图8图示了SrLi2Be4O6:Eu的X射线衍射图案。图9图示了SrLi2Be4O6:Eu的激发和发射光谱。具体实施方式本专利技术的实施例包括蓝色发射磷光体AE1-xLi2Be4O6:Eux（AE=Sr、Ba、Ca中的一个或多个；0.002<x≤0.4）。这些窄带蓝色发射磷光体可以发射蓝光，该光在一些实施例中具有至少440nm、在一些实施例中至少450nm以及在一些实施例中不超过470nm的峰值波长，其具有25-26nm的半峰全宽（FWHM）的光谱宽度。窄带宽度是由非常小的斯托克斯位移引起的，该位移允许通过具有在UV-蓝色范围内的峰值波长、高达440nm的波长的光激发所要求保护的磷光体。蓝色发射磷光体可以用在例如磷光体转换的LED中。例如，UV或蓝色发射的LED可以用于泵浦例如红色、绿色和蓝色发射磷光体混合物，包括AE1-xLi2Be4O6:Eux。这样的器件可以具有益处。首先，当与结合有红色和绿色磷光体的常规蓝色发射LED相比时，在一些实施例中，通过最小化下转换损耗同时提供高色点稳定性的优点而不管泵浦LED发射波长的变化，可以提高总体效率。第二，在一些实施例中，在包括掺杂Ce的石榴石磷光体（用于发射例如黄绿色光）的器件中，所需的蓝色磷光体的量减少了，因为在440nm处或接近440nm发射的泵浦LED也可以激发石榴石磷光体。在一些实施例中，AE1-xLi2Be4O6:Eux在晶体结构中结晶，其与通过引用并入本文中的US20160244664中描述的绿色发射氮化物磷光体同型。US20160244664的第5段教导了已经发现“一类新型的磷光体材料，其通过总体组分M1−x−y−zZzAaBbCcDdEeN6−nOn:ESx,REy描述，其中M是选自Ca（钙）、Sr（锶）、Ba（钡）的二价元素，Z是选自Na（钠）、K（钾）、Rb（铷）的一价元素，A是选自Li（锂）、Cu（铜）的一价元素，B是选自Mg（镁）、Mn（锰）、Zn（锌）、Cd（镉）的二价元素，C是选自B（硼）、Al（铝）、Ga（镓）的三价元素，D是选自Si（硅）、Ge（锗）、Ti（钛）、Hf（铪）的四价元素，E是选自P（磷）、V（钒）、Nb（铌）、Ta（钽）的五价元素，ES是选自Eu（铕）、Sm（钐）和Yb（镱）的二价稀土元素，RE是选自Ce（铈）、Pr（镨）、Nd（钕）、Sm（钐）、Eu（铕）、Gd（钆）、Tb（铽）、Dy（镝）、Ho（钬）、Er（铒）、Tm（铥）的三价稀土元素。组成范围进一步尤其通过0≤x≤0.2，0≤y≤0.2，尤其是0<x+y≤0.4，0≤z<1，x+y+z<1，尤其是0≤n<0.75，a+b=2，c+d+e=4，以及a+2b+3c+4d+5e+y-z=16-n来限定。”。US20160244664的第6段教导了“这些化合物以新的晶体结构结晶……这迄今为止未在文献中被描述。”。晶体结构在图1中图示。“在该结构中，M和Z由8个N配体（扭曲立方体）配位，而A、B、C、D和E位于角和边共享的[XN4]四面体中（X=A、B、C、D、E）。所得的高度浓缩的主体晶格可以通过交换适当大小的阳离子进行修饰……这些替代导致键长的改变（引起晶格参数的改变）以及阳离子-配体键极化的改变——这也影响晶格中激活剂离子的能态。因此，通过用Al替代Si以增加Eu配位配体的电荷密度（在A/B亚晶格中的电荷补偿，例如Mg取代Li），或者通过用阳离子替代Ba——这引起晶格收缩和激活剂-配体距离缩短，有可能将例如BaLi2Al2Si2N6:Eu的发射带移位向更长的峰值波长。增加Eu浓度导致红移和加宽的发射轮廓，这对于许多Eu2磷光体是众所周知的效果。阳离子大小和电荷的不同影响与晶格中不同类型的阳离子位点（A、B与C、D、E）的影响相组合，能够实现光谱发射形状和位置的各种各样的调谐选项。”。AE1-xLi2Be4O6:Eux的窄发射和小斯托克斯位移是高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光材料，包括AE

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180424 EP 18168998.51.一种发光材料，包括AE1-xLi2Be4O6:Eux，其中AE=Sr、Ba、Ca中的一个或多个，并且0.002<x≤0.4。


2.根据权利要求1所述的发光材料，其中所述发光材料发射具有在440-470nm范围内的峰值波长的光。


3.根据权利要求1所述的发光材料，其中所述发光材料具有25-26nm的半峰全宽（FWHM）的光谱宽度。


4.根据权利要求1所述的发光材料，其中所述发光材料具有与M1−x−y−zZzAaBbCcDdEeN6−nOn:ESx,REy同型的晶体结构，其中：
a.M是选自Ca（钙）、Sr（锶）和Ba（钡）的二价元素；
b.Z是选自Na（钠）、K（钾）和Rb（铷）的一价元素；
c.A是选自Li（锂）和Cu（铜）的一价元素；
d.B是选自Mg（镁）、Mn（锰）、Zn（锌）和Cd（镉）的二价元素；
e.C是选自B（硼）、Al（铝）和Ga（镓）的三价元素；
f.D是选自Si（硅）、Ge（锗）、Ti（钛）和Hf（铪）的四价元素；
g.E是选自P（磷）、V（钒）、Nb（铌）和Ta（钽）的五价元素；
h.ES是选自Eu（铕）、Sm（钐）和Yb（镱）的二价稀土元素；
i.RE是选自Ce（铈）、Pr（镨）、Nd（钕）、Sm（钐）、Eu（铕）、Gd（钆）、Tb（铽）、Dy（镝）、Ho（钬）、Er（铒）和Tm（铥）的三价稀土元素；
j.0≦x≦0.2；
k...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ·施特罗贝尔，P·J·施密特，W·施尼克，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL