本发明专利技术涉及具有基本上成分为Ｍ１－ｙＡ２－ｘＢｘＯ２－２ｘＮ２＋ｘ：Ｅｕｙ的陶瓷复合材料的发光器件，特别是ＬＥＤ，其中Ｍ选自包括Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ或其混合物的群组，Ａ选自包括Ｓｉ、Ｇｅ或其混合物的群组，Ｂ选自包括Ａｌ、Ｂ、Ｇａ或其混合物的群组，以及ｘ和ｙ独立地选自从＞０到≤１。该材料已经被发现是两相成分，一个相为琥珀色到红色的发光相，另外一个为青色到绿色的发光相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光器件，特别是涉及LED领域。
技术介绍
在今天的白色发光LED中，通常存在发射红色和绿色的发光转换材料。这些成分在大多数应用中作为独立的成分。 目前正在进行许多尝试，以用能够在期望波长范围内发光的单一成分来替代这两种成分。 然而，持续需要能够在宽波长范围上发光的新成分从而使得LED的制作更容易。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够在宽波长范围上发光的具有转换体材料的发光器件。 借助于根据本专利技术权利要求1的发光器件来实现该目的。所述发光器件特别是LED,其包括基本上成分为yA2—XBX02—2xN2+x:Euy的陶瓷复合材料，其中M选自包括Sr、Ca、Ba、Mg或其混合物的群组，A选自包括Si、 Ge或其混合物的群组，B选自包括Al、 B、 Ga或其混合物的群组，以及x和y独立地选自从> 0到《1。 措辞"复合"特别是指和/或包括所述材料由具有不同成分的至少两种不同相组成，这些不同成分(将在稍后更详细描述)共同形成所述的总成分。陶瓷复合材料可以直接附着到类似LED的发光器件，或者陶瓷复合材料可以放置在与比如LED的发光器件距一定距离处。后者意味着在发光器件的表面和陶瓷复合材料之间没有直接接触。 措辞"基本上"特别是指》95% ，优选地》97% ，以及最优选地》99%的该材料具有期望的成分。 措辞"陶瓷材料"从本专利技术的意义上说特别是指和/或包括结晶或多晶紧凑材料或具有可控的孔数量或没有任何孔的复合材料。 措辞"多晶材料"从本专利技术的意义上说特别是指和/或包括体积密度大于主要组成的百分之90的材料，该主要组成由大于百分之80的单晶畴构成，每个畴直径大于0.5ym并可能具有不同的晶体学取向。单晶畴可以通过无定形或玻璃态材料或者通过附加的结晶组成而互相连接。 对于本专利技术内的宽范围应用，这种材料已经示出具有至少以下优点之一 -对于甚至在400nm或470nm范围内的许多应用，该材料能够在超过250nm的波长范围内吸收光。-复合陶瓷的发光特性可以在宽的范围内调谐(将在稍后描述)。-该材料通常具有很高的(光)热稳定性。 根据本专利技术的优选实施例，复合材料包括至少一种琥珀色到红色的发射相以及至少一种青色到绿色的发射相。借助于此，已经发现该材料在可见光谱中的波长范围对于许多应用可以大幅增强。 根据本专利技术的优选实施例，x为《0. 6。这被发现对于许多应用是有利的，原因在 于琥珀色到红色的发光相与青色到绿色的发光相的比例通常使得该材料将在可见光谱区 内显示宽的发射带。 优选地，x为>0. 01且《0. 5，更优选地^ 0. 01且《0. 4。 根据本专利技术的优选实施例，复合材料包括成分M(A， B)2(0， N)3:Eu的相以及成分 MA202N2:Eu的相。 令人惊奇地，已经发现对于许多应用而言，可以制作许多包括这两种相的创造性的复合材料，且在使用高温步骤(例如高温烧结)时甚至可以发现这两种相。不拘束于任何理论，专利技术人相信来自M(A， B) 2 (0， N) 3相的三价B阳离子不被(或只是在非常小程度上)建立在MA202N2晶格中，因此这两种相可以在该复合材料中单独地共存。 根据本专利技术的优选实施例，至少一种琥珀色到红色的发光相和/或至少一种青色到绿色的发光相基本上以陶瓷颗粒形式存在于该复合材料中。 根据本专利技术的优选实施例，至少一种琥珀色到红色的发光相和/或至少一种青色 到绿色的发光相的颗粒的d5。为> 3ym到《50iim。借助于此，对于许多应用，该创造性的 复合陶瓷的照明特征和稳定性可以提高。 根据本专利技术的优选实施例，琥珀色到红色的发光相的颗粒的平均粒度大于至少一 种青色到绿色的发光相的颗粒的平均粒度。借助于此，琥珀色到红色的发光材料在许多应 用中将分散到复合陶瓷内。 优选地，至少一种琥珀色到红色的发光相的颗粒的粒度的d5。比至少一种青色到 绿色的发光相的颗粒的粒度d5。大> 2 ii m，优选地大^ 10 ii m。根据本专利技术的优选实施例，陶瓷复合材料的发射最大值在^ 520nm到《650nm的范围内。 根据本专利技术的优选实施例，材料在可见波长范围内的发射带的半宽在^90nm到 《160nm的范围内。 应注意，通过选择该复合陶瓷中琥珀色到红色的发光材料的量，有可能在宽范围 内"调谐"该材料在可见波长范围内的发射最大值以及发射带的半宽。 进一步，已经令人惊奇地表现出青色到绿色的发光MA202N2:Eu(M = Sr、Ca、Ba、Mg ; A = Si、Ge)陶瓷颗粒的发射光谱可以对于宽范围的应用通过改变材料的M含量来调谐。M 阳离子的平均离子半径越大，发射的蓝移可能越多。对于宽范围的应用，发射最大值因此在 实践中可以从490nm调谐至570nm。 对于宽范围的应用，琥珀色到红色的发光M(A，B)JO，N)3:Eu陶瓷颗粒的发射光谱 也可以通过改变材料的M含量来调谐。M阳离子的平均离子半径越大，发射的蓝移可以越 多。对于宽范围的应用，发射最大值因此在实践中可以从600nm调谐至670nm。 此外，对于许多应用已经发现，复合陶瓷的组成相的光谱可以通过改变Eu浓度来 调谐。更高的Eu浓度导致复合材料发射带的总体红移。 优选地，y为>0. 001且《0. 05，优选地^ 0. 002且《0. 01。 根据本专利技术的优选实施例，在以10W/cm2的光功率密度和2. 75eV的平均光子能量 在20(TC暴露陶瓷材料1000小时之后，陶瓷复合材料的光热稳定性在^ 80%到《100%的 范围内。5 措辞"光热稳定性"从本专利技术的意义上说特别是指和/或包括在同时施加热和高 强度激发下的发光强度守恒，即100%的光热稳定性表明该材料事实上不受同时辐射和加 热影响。 根据本专利技术的优选实施例，在以10W/cm2的光功率密度以及2. 75eV的平均光子能 量在20(TC暴露陶瓷材料1000小时之后，陶瓷复合材料的光热稳定性在^ 82. 5%到《95% 的范围内，优选地在^ 85%到《97%。 根据本专利技术的优选实施例，陶瓷复合材料的热导率在^ 0. 02Wcm—11(—1到《0. 30W cm—t1的范围内。 根据本专利技术一个实施例，陶瓷复合材料示出对于从^ 550nm到《1000nm波长范围 内的光在空气中垂直入射时的在^ 10%到《85%范围内的透明度。 对于从^ 550nm到《1000nm波长范围内的光，在空气中垂直入射的透明度优选地 是在> 20%到《80%范围内，对于从> 550nm到《1000nm波长范围内的光，更优选地在 > 30%到《75%范围内以及最优选地在> 40%到< 70%的范围内。 措辞"透明度"从本专利技术的意义上说特别是指不能被该材料吸收的波长的入射光 的> 10% ，优选地> 20% ，更优选地> 30% ，最优选地>40%且《85%，对于在空气中垂直 入射(以任意角度)而言，透射穿过该样品。该波长优选地在^ 550nm且《1000nm的范围 内。 根据本专利技术的优选实施例，陶瓷复合材料具有为理论密度的^ 95%且《101%的 密度。 根据本专利技术的优选实施例，陶瓷复合材料具有为理论密度的^ 97%且《100%的 密度。 本本文档来自技高网...
【技术保护点】
包括基本上成分为Ｍ↓［１－ｙ］Ａ↓［２－ｘ］Ｂ↓［ｘ］Ｏ↓［２－２ｘ］Ｎ↓［２＋ｘ］：Ｅｕ↓［ｙ］的陶瓷复合材料的发光器件，特别是ＬＥＤ，其中Ｍ选自包括Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ或其混合物的群组，Ａ选自包括Ｓｉ、Ｇｅ或其混合物的群组，Ｂ选自包括Ａｌ、Ｂ、Ｇａ或其混合物的群组，以及ｘ和ｙ独立地选自从＞０到≤１。
【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：PJ施米特，A图克斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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