| 主权项 |
1.一种萤光材料,特别涉及包括LED在内的发光装置 用的萤光材料,其特征为主要含有矽酸盐和启动剂 离子,其主要的化学组成表示式为:aMO.bM′O.SiO2.cR: xEu.yLn.zLv,其中M选自Sr、Ca、Ba、Zn中的一种或多种 元素的组合;M′选自Mg、Cd、Be中的一种或多种元 素的组合;R选自B2O3、P2O5中的一种或两种成分;Ln为 Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi、Sm、Sn、Y、Lu、 Ga、Sb、Tb、Mn中一种或多种元素的组合;Lv选自C1- 、F-、Br-、I-、S2-中的一种或多种元素离子的组合 ;a、b、c、x、y、z为莫耳系数,0.5≦a≦5.0;0≦b≦3.0; 0≦c≦0.5;0.001≦x≦0.2;0≦y≦0.5;0≦z<0.5;其中1<(a+b) ≦6,且当(a+b)=2时,M′≠Mg;该材料可以被做为激发 光源的发射光谱在240-510nm的紫外--绿光区域的发 光元件激发,吸收激发光源的至少一部分发射光, 发出420-700nm范围内,至少有一个以上峰値在430-630nm 范围内的发射光谱,可呈现蓝、蓝绿、绿、黄绿、 黄、黄红、红、白颜色的发光。 2.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:当1<(a+b)<2,且a>b时,0 .5≦a≦1.5,0.4≦b≦1.0 ,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦ 0.5,0≦z<0.5,且M≠Ca;当2<(a+b)≦4,且a≦b时,1.0≦a≦2,1 .0≦b≦2.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z<0.5; 激发后的发光颜色为蓝色。 3.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:1<(a+b)<2,且a>b时,0.5 ≦a≦1.5,0.4≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5 ,0≦z<0.5,且Ca元素的莫耳含量与Sr元素莫耳含量的 比値在0.2-0.5之间;激发后的发光颜色为蓝绿色。 4.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:当1<(a+b)<2时,0.5≦a ≦1.5,0.2≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0 ≦z<0.5,且Ca元素的莫耳含量与Sr元素莫耳含量的比 値在0.6-1.5之间;当2<(a+b)≦5时,0.5≦a≦3.0,0≦b≦3.0, 0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z<0.5;激发后的 发光颜色为绿色。 5.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:当1<(a+b)<2时,0.5≦a ≦1.5,0≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z <0.5,且Ca元素的莫耳含量与Sr元素莫耳含量的比値 在2.8-3.3之间;当2<(a+b)≦6,且a b时,1.5≦a≦3,0≦b≦3. 0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z<0.5;当(a+b)=2 时,1≦a≦2,0≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0. 5,0≦z<0.5,且当b≠0时,M′≠Mg,当b=0时,Sr元素的莫耳 含量与Ba元素莫耳含量的比値在0.8-1.6之间;激发后 的发光颜色为黄绿色。 6.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:当1<(a+b)<2时,0.5≦a ≦1.5,0.4≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0 ≦z<0.5且M≠Sr;当2<(a+b)≦6,且ab时,2≦a≦4,0≦b≦3.0, 0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z<0.5;当(a+b)=2时, 1.0≦a≦2,0≦b≦1.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5, 0≦z<0.5,且当b≠0时,M′≠Mg,当b=0时,Sr元素的莫耳 含量与Ba元素莫耳含量的比値在1.8-2.2之间;激发后 的发光颜色为黄色。 7.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:2<(a+b)≦5,且a>b时,1. 0≦a≦3.0,0≦b≦2.0,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5, 0≦z<0.5,且Sr和/或Ca元素的莫耳含量大于Ba元素的 莫耳含量;激发后的发光颜色为黄红色。 8.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于所述的莫耳系数的范围是:当1<(a+b)<1.5时,0.2≦ a≦1.2,0.2≦b≦1.2,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0 ≦z<0.5;当1.5<(a+b)<2时,0.5≦a≦1.8,0.5≦b≦1.8,0≦c≦0 .5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0≦z<0.5;当2<(a+b)≦5时,1.0 ≦a≦3.0,1.0≦b≦3,0≦c≦0.5,0.001≦x≦0.2,0≦y≦0.5,0 ≦z<0.5;激发后的发光颜色为红色。 9.依据申请专利范围第1项所述之萤光材料,其特征 在于,所述的矽酸盐萤光材料被在240-510nm范围内的 具有发射峰的激发光源的光激发,并且萤光材料的 发射峰波长大于激发光源的长波侧发射峰的波长 。 10.一种萤光材料的制作方法,其特征在于所用原料 为下列各元素的化合物,其元素按照下述表示式aMO .bM′O.SiO2.cR:xEu.yLn.zLv的莫耳配比为: M:0.5-5; M′:0-3.0; Si:1.0; R:0-2.0; Eu:0.001-0.2; Ln:0-0.5; Lv:0-0.5; 其中:M代表Sr、Ca、Ba、Zn中的一种或多种元素的化 合物; M′代表Mg、Cd、Be中的一种或多种元素的化合物; R代表B、P中的一种或两种元素的化合物; Si代表Si的化合物; Eu代表Eu的化合物; Ln代表Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi、Sm、Sn、Y 、Lu、Ga、Sb、Tb、Mn中一种或多种元素的化合物; Lv代表Cl、F、Br、I、S中的一种或多种元素的化合 物; M、M′、Ln、Eu的化合物是分别用它们所代表元素 的碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硼酸盐、 醋酸盐、草酸盐、柠檬酸盐或其氧化物、氢氧化 物、卤化物;Si的化合物是使用SiO2、矽酸、矽胶、 氮化矽或矽酸盐;R是硼、磷的化合物;制作工艺为 高温固相反应法,将各元素的原料按莫耳配比称取 ,混合均匀,先在氧化气氛下700-1100℃烧结2-6小时, 再于还原气氛下1000-1300℃烧结2-6小时,冷却后,粉 碎,过筛而成。 11.依据申请专利范围第10项所述之萤光材料的制 造方法,其特征在于所述的还原气氛为氢气、氨气 、氮气和氢气或碳粒存在下。 12.依据申请专利范围第10或11项所述之萤光材料的 制造方法,其特征在于所述的还原气氛含有不超过 10%的H2S。 13.依据申请专利范围第10项所述之萤光材料的制 造方法,其特征在于可在混合原料中加入占原料重 量0-30%的NH4Cl,NH4F,(NH4)2 HPO4,卜萄糖,尿素,BaF2,CaF2,ZnF 2,ZnS,SrS,CaS,SrSO4,SrHPO4或CaHPO4、Li2CO3参与固相反应 。 14.一种发光装置,具有做为激发光源的发光元件, 及能够将激发光源的至少一部分光转换的萤光材 料,其特征在于: 发光元件的发射光谱峰値在240-510nm的紫外--绿光 区域范围内,以及将至少一部分所述的发光元件的 第一发光光谱的波长转换成至少有一个以上的峰 値波长处于430-630nm波长范围内的第二发射光谱的 萤光材料的发光装置,所述的萤光材料至少有一种 以上为申请专利范围第1-13中任何一项所述的矽酸 盐萤光材料。 15.依据申请专利范围第14项所述之发光装置,其特 征在于所述的做为激发光源的发光元件在萤光材 料吸收发光元件的240-510nm的紫外--绿光区域范围 内至少具有1个以上的发光峰波长。 16.依据申请专利范围第15项所述之发光装置,其特 征在于所述的发光元件的发光层是氮化物半导体 、或具有含In的氮化物半导体。 17.依据申请专利范围第15项所述之发光装置,其特 征在于所使用的萤光材料为权利要求1-13中任何一 项所述的矽酸盐萤光材料。 18.依据申请专利范围第14项所述之发光装置,其特 征在于做为激发光源的发光元件的发射光谱峰値 在紫外光范围内,所使用的萤光材料为权利要求1- 13中任何一项所述的矽酸盐萤光材料的一种或两 种以上的组合;萤光材料吸收激发光源的和/或组 合中其他萤光粉的至少一部分发光,将至少一部分 所述的发光元件的发光光谱的波长转换成不同的 至少有一个以上的峰値波长处于430-630nm波长范围 内的发射光谱以获得混合后的白光、或蓝光、或 蓝绿光、或绿光、或黄绿光、或黄光、或黄红光 、或红光。 19.依据申请专利范围第14项所述之发光装置,其特 征在于做为激发光源的发光元件的发射光谱峰値 在蓝光到绿光的范围内,所使用的萤光材料为权利 要求1-13中任何一项所述的矽酸盐萤光材料的一种 或两种以上的组合;萤光材料吸收激发光源的和/ 或组合中其他萤光粉的至少一部分发光,将至少一 部分所述的发光元件的发光光谱的波长转换成不 同的至少有一个以上的峰値波长处于430-630nm波长 范围内的发射光谱以获得混合后的白光、或蓝光 、或蓝绿光、或绿光、或黄绿光、或黄光、或黄 红光、或红光。 20.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于所使用的萤光材料,还含有同 权利要求1-13中任何一项所述的一种以上的矽酸盐 萤光材料一同使用的第二萤光材料,和/或第三萤 光材料,和/或第四萤光材料;该第二萤光材料,和/ 或第三萤光材料,和/或第四萤光材料将来自所述 的激发光源的光的一部分,和/或来自所述权利要 求1-13中任何一项所述的矽酸盐萤光材料的光的至 少一部分波长转换,并具有在蓝光到红光的可见光 区域内具有至少一个发射峰波长的发光光谱。 21.依据申请专利范围第20项所述之发光装置,其特 征在于做为激发光源的发光元件的发射光谱峰値 在紫外光的范围内,来自所述的矽酸盐萤光材料的 至少一部分光、来自所述的第二萤光材料和/或第 三萤光材料和/或第四萤光材料的光的至少两束以 上的光混合以获得白光、或蓝光、或蓝绿光、或 绿光、或黄绿光、或黄光、或黄红光、或红光。 22.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于做为激发光源的发光元件的发 射光谱峰値在蓝光到绿光的范围内,来自所述的激 发光源的至少一部分光、来自所述的矽酸盐萤光 材料的至少一部分光、来自所述的第二萤光材料 和/或第三萤光材料和/或第四萤光材料的光的至 少两束以上的光混合以获得白光、或蓝光、或蓝 绿光、或绿光、或黄绿光、或黄光、或黄红光、 或红光。 23.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于所述的第二萤光材料和/或第 三萤光材料和/或第四萤光材料为:掺杂稀土启动 的氮氧化物萤光粉、和/或掺杂稀土启动的氮化物 萤光粉、和/或掺杂稀土启动的卤矽酸盐萤光粉、 和/或掺杂稀土启动的石榴石结构的萤光粉、和/ 或掺杂稀土启动的硫化物萤光粉、和/或掺杂稀土 启动的氧化物萤光粉、和/或掺杂稀土启动的硫氧 化物萤光粉、和/或掺杂稀土启动的铝酸盐萤光粉 、和/或掺杂Mn启动的氟砷(锗)酸镁萤光粉、和/或 掺杂稀土启动的硼酸盐萤光粉、和/或掺杂稀土启 动的磷酸盐萤光粉、和/或掺杂稀土启动的卤磷酸 盐萤光粉、和/或掺杂稀土启动的钛酸盐萤光粉、 和/或掺杂稀土启动的硫代镓酸盐萤光粉。 24.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于所述的第二萤光材料和/或第 三萤光材料和/或第四萤光材料将来自所述的激发 光源的光的一部分,和/或来自所述权利要求1-13中 任何一项所述的矽酸盐萤光材料的光的至少一部 分波长转换,并具有在蓝光到红光的可见光区域内 具有至少一个发射峰的发光光谱。 25.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于所述的发光装置是一种所述的 萤光材料直接或间接与晶片接触的发光转换LED。 26.依据申请专利范围第14、15、18或19项所述之发 光装置,其特征在于所述的发光装置是包含至少一 个使用所述的萤光材料的LED的照明装置。 图式简单说明: 图1为具有蓝色发光的实施例1的萤光材料的激发 和发射光谱; 图2为具有蓝绿色发光的实施例9的萤光材料的激 发和发射光谱; 图3为具有绿色发光的实施例13的萤光材料的激发 和发射光谱; 图4为具有黄绿色发光的实施例17的萤光材料的激 发和发射光谱; 图5为具有黄绿色发光的实施例20的萤光材料的激 发和发射光谱,其中发射光谱是以470nm的激发光源 作为检测波长所得; 图6为具有黄绿色发光的实施例21的萤光材料的激 发和发射光谱; 图7为具有黄色发光的实施例23的萤光材料的激发 和发射光谱; 图8为具有黄色发光的实施例25的萤光材料的激发 和发射光谱; 图9为具有黄色发光的实施例28的萤光材料的激发 和发射光谱,其中发射光谱是以470nm的激发光源作 为检测波长所得; 图10为具有黄红色发光的实施例29的激发和发射光 谱; 图11为具有红色发光的实施例32萤光材料的激发发 射光谱图,发射光谱为红光区发射光谱; 图12为一种LED结构示意图; 图13为实施例37的白光LED的相对光谱功率分布图; 图14为实施例38的白光LED在CIE图中的色品座标;及 图15为实施例37、38、39的白光LED的光衰曲线图。 |
