碳(正)氮化物和碳(负)氮化物磷光体及使用该材料的照明器件制造技术

技术编号:9537736 阅读:107 留言:0更新日期:2014-01-03 21:52
本文公开了一类新颖的碳(正)氮化物和碳(负)氮化物磷光体以及利用这些磷光体的发光器件。在一些实施方式中,本发明专利技术磷光体由下式表示:(1)Cam/2Si12-(m+n)-xCxAlm+nN16-nOn:Eu2+(2)M(II)m/2Si12-(m+n)-xCxM(III)m+nN16-nOn-y/2Hy:A(3)Mm/vSi12-(m+n)-xCxM(III)m+nN16-nOn-y/2Hy:A(4)Cam/2Si12-(m+n)+xAlm+n-xN16-n-xCxOn:Eu2+(5)M(II)m/2Si12-(m+n)+xM(III)m+n-xN16-n-xOn-y/2Hy:A(6)Mm/vSi12-(m+n)+xM(III)m+n-xN16-n-xOn-y/2Hy:A其中v是M的价数,0≤m<5,0≤n≤3,0≤x<4,并且0≤y<1;M是至少一种阳离子;M(II)是至少一种二价阳离子;M(III)是至少一种三价阳离子;H是至少一种单价阴离子;A是发光激活体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本文公开了一类新颖的碳(正)氮化物和碳(负)氮化物磷光体以及利用这些磷光体的发光器件。在一些实施方式中,本专利技术磷光体由下式表示:(1)Cam/2Si12-(m+n)-xCxAlm+nN16-nOn:Eu2+(2)M(II)m/2Si12-(m+n)-xCxM(III)m+nN16-nOn-y/2Hy:A(3)Mm/vSi12-(m+n)-xCxM(III)m+nN16-nOn-y/2Hy:A(4)Cam/2Si12-(m+n)+xAlm+n-xN16-n-xCxOn:Eu2+(5)M(II)m/2Si12-(m+n)+xM(III)m+n-xN16-n-xOn-y/2Hy:A(6)Mm/vSi12-(m+n)+xM(III)m+n-xN16-n-xOn-y/2Hy:A其中v是M的价数,0≤m<5,0≤n≤3,0≤x<4,并且0≤y<1;M是至少一种阳离子;M(II)是至少一种二价阳离子;M(III)是至少一种三价阳离子;H是至少一种单价阴离子;A是发光激活体。【专利说明】碳(正)氮化物和碳(负)氮化物磷光体及使用该材料的照明器件相关申请的交叉参考本申请要求2011年I月14日提交的美国临时申请第61/432,931号的优先权,其全文通过引用结合入本文。关于联邦资助研究或开发的声明本专利技术属于先进技术项目(Advanced Technology Program)在国家标准技术研究院授予的基金号70NANB7H7042的政府资助下完成。因此,联邦政府可享有本专利技术的某些权利。技术背景近年来,人们致力于研发光源和磷光体的组合,其将产生可实用的高性能发光器件,结果证明了高效的高功率光源和高效的磷光体。例如,证实了磷光体转换LED(“pcLED”)器件的发光二极管(“LED”)芯片和磷光体。一些磷光体/光源组合(例如pcLED)的独特方面是磷光体与光源(例如LED芯片)接触,且光源在高温下运行。例如,高功率LED的通常结温为80-150°C。在这些温度下,磷光体的晶体处于高振动激发态,导致LED激发能被导向通过晶格驰豫以热辐射形式释放,而不是产生希望的光发射。另外,这些晶格驰豫还产生了加热,从而进一步降低了光发射。这是一种恶性循环,阻碍了现有磷光体材料的成功应用。用于一般照明应用的PcLED灯需要高光能通量(例如,高于lWatt/mm2),其将导致在磷光体晶体内部由斯托克斯位移产生的额外加热。因此,结合了磷光体和光源的发光器件,例如用于一般照明的PcLED灯的成功发展需要开发能在80-150°C的温度下高效率运行的磷光体。风险在于,同时在室温下实现90%量子产率和在80-150°C下具有高的热稳定性是十分困难的。磷光体发光的热稳定性是磷光体的固有性质,其由晶体材料的组成和结构决定。碳(正)氮化物(Carbonitride)和碳(负)氮化物(carbidonitride)磷光体近来被认为是克服上述困难的有希望的候选对象,能够得到具有优异热稳定性和高发光效率的磷光体。然而,当将磷光体和激光二极管结合以产生白光时,其本身还存在以下其它困难:实现具有令人满意的色调和显色性质的白光。此前,人们已使用发黄光的磷光体以形成白光LED器件,但这些器件不能产生理想的暖白光。
技术实现思路
本专利技术的磷光体包含发黄光和发橙黄光的磷光体,所述磷光体是用于白光LED照明器件的有希望的候选对象。通常难以控制该光谱范围内磷光体发光的发射波长。较好地,本专利技术的磷光体不仅是热稳定的,而且还能够通过改变基质晶格中包含的碳的量来精细调节其发射峰。这能够在精确开发具有所需波长的磷光体方面具有较大的灵活度,使得能够,例如实现具有所需温暖度和显色性质的白光。本专利技术的一个目的在于,提供一种由通式M(II)m/2Si12_(m+n)_xCxM(III)m+nN16-n0n_y/2Hy:A 表示的磷光体,其中 0≤ m≤5、0 ≤ n ≤ 3、0 ≤ x≤4、0 ≤ y≤l ;M(II)是至少一种二价阳离子;M(III)是至少一种三价阳离子出是至少一种单价阴离子;A是发光激活体。在某些实施方式中,M(II)是至少一种选自下组的二价阳离子:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、N1、Pd、Zn和Cd ;M(III)是至少一种选自下组的三价阳离子:B、Al、Ga、In、Sc、Y、La和Gd ;H是至少一种选自下组的单价阴离子:F、Cl、Br和I ;A包含至少一种选自下组的金属离子:Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi 和 Sb。在一些实施方式中,A 掺杂在磷光体的基质晶体中,其浓度水平相对于M(II)约为0.01-20摩尔%。在某些实施方式中,所述磷光体由通式Ca^Si^^iCxAUj^OjEu2+表示。本专利技术的另一个目的在于,提供一种由通式Mm/vSi12_(m+n)_xCxM(III)m+nN16_nOn_y/2Hy:A表示的磷光体,其中V是M的价数,0≤ m≤5、0≤n≤3、0≤x〈4、0 ≤ y≤l ;M是至少一种阳离子;M(III)是至少一种三价阳离子出是至少一种单价阴离子4是发光激活体。在某些实施方式中,M是至少一种选自下组的阳离子:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、N1、Pd、Zn、Cd>L1、Na、K、Rb、Cu、Ag、Au、B、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu ;M(III)是至少一种选自下组的三价阳离子:B、Al、Ga、In、Sc、Y、La和Gd ;H是至少一种选自下组的单价阴离子:F、Cl、Br和I ;A包含至少一种选自下组的金属离子:Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi 和 Sb。在一些实施方式中,A 掺杂在磷光体的基质晶体中,其浓度水平相对于M(II)约为0.01-20摩尔%。本专利技术的另一个目的在于,提供一种由通式M(II)m/2Si12_(m+n)+xM(III)m+n-A6_n_xCx0n_y/2Hy:A 表示的磷光体,其中 0 ≤ m≤5、0 ≤ n ≤ 3、0 ≤x〈4、0 ( y<l ;M(II)是至少一种二价阳离子;M(III)是至少一种三价阳离子出是至少一种单价阴离子;A是发光激活体。在某些实施方式中,M(II)是至少一种选自下组的二价阳离子:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、N1、Pd、Zn和Cd ;M(III)是至少一种选自下组的三价阳离子:B、Al、Ga、In、Sc、Y、La和Gd ;H是至少一种选自下组的单价阴离子:F、Cl、Br和I ;A包含至少一种选自下组的金属离子:Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi 和 Sb。在一些实施方式中,A掺杂在磷光体的基质晶体中,其浓度水平相对于M(II)约为0.01-20摩尔%。在某些实施方式中,所述磷光体由通式Cam/2Si12_(m+n)+xAlm+n_xN16_n_xCxOn:Eu2+表示。本专利技术的另一个目的在于,提供一种由通式Mm/vSi12_(m+n)+xM(III)m+n-xN本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:A·托马斯李远强田永驰
申请(专利权)人:渲染材料公司
类型:
国别省市:

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