CN104428395A - 制备无机发光材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备具有提高发射效率的铕掺杂碱土金属硅氮化物或碱土金属硅氧氮化物的方法。此外,本发明涉及可通过本发明制备方法得到的铕掺杂碱土金属硅氮化物或碱土金属硅氧氮化物,和本发明铕掺杂碱土金属硅氮化物或碱土金属硅氧氮化物作为转换无机发光材料的用途。此外,本发明还涉及包含本发明铕掺杂碱土金属硅氮化物或碱土金属硅氧氮化物的发光器件。
Description
本发明涉及制备具有提高的发射效率的铕掺杂碱土金属硅氮化物(siliconitride)或硅氧氮化物(silicooxynitride)的方法。此外,本发明涉及可通过本发明制备方法得到的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物,和本发明铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物作为转换无机发光材料的用途。此外,本发明涉及包含本发明铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的发光器件。
可在蓝色和/或UV谱区中激发的无机荧光粉作为无机发光材料转换LED,简称pc-LED的转换无机发光材料获得越来越大的重要性。同时,许多转换无机发光材料体系是已知的,例如碱土金属原硅酸盐、硫代镓酸盐、石榴石和氮化物,其各自用Ce3+或Eu2+掺杂。特别地,最后提到的氮化物无机发光材料,例如M2Si5N8:Eu(M=Ca、Sr和/或Ba)或MAISiN3:Eu(M=Ca和/或Sr)目前是广泛研究的对象,因为这些材料具有600nm以上的发射波长,因此对生产色温<4000K的暖白色pc-LED而言是重要的。
目前已知的制备M2Si5N8:Eu的方法简单地汇总在下面,其中M代表碱土金属:
(1)(2-x)M+x Eu+5Si(NH2)→M2-xEuxSi5N8+5H2
(Schnick等人,Journal of Physics and Chemistry of Solids(2000),61(12),2001-2006)
(2)(2-x)M3N2+3x EuN+5Si3N4→3M2-xEuxSi5N8+0,5x N2
(Hintzen等人,Journal of Alloys and Compounds(2006),417(1-2),273-279)
(3)(2-x)MO+1,666Si3N4+0,5x Eu2O3+(2+0,5x)C+1,5N2→M2-xEuxSi5N8+(2+0,5x)CO
(Piao等人,Applied Physics Letters 2006,88,161908)
(4)2Si3N4+2(2-x)MCO3+x/2Eu2O3→M2-xEuxSi5N8+M2SiO4+CO2
(Xie等人,Chemistry of Materials,2006,18,5578)
(5)(2-x)M+x Eu+5SiCl4+28NH3→M2-xEuxSi5N8+20NH4Cl+2H2
(Jansen等人,WO 2010/029184A1)。
硅氧氮化物可例如通过将SiO2、M3N2、Si3N4和EuN化学计量混合,随后在约1600℃的温度下煅烧而得到(例如根据WO 2011/091839)。
在以上制备硅氮化物的方法中,方法(2)是特别合适的,因为相应的原料是市售的,在合成中不形成次级相,且所得材料的效率是最高的。该方法之后通常是第二煅烧步骤,其进一步略提高材料的效率。
在以上方法(2)的改进中,碱性碱土金属氮化物可以以相对于等式(2)中所述化学计量量至多30摩尔%的过量使用。超化学计量量的碱土金属氮化物的使用导致所得转换无机发光材料的提高的辐射诱导发射效率。
另外,还发现可选择所用碱土金属氮化物的过量高到足以理论上形成另一氮化物相。如果相应原料根据以下反应等式(ii)使用,则不形成也已知的材料SrSiN2,而是Sr2Si5N8,其根据反应等式(i)作为标准形成(为了简化,省去了掺杂铕所需的铕化合物):
2/3Sr3N2+5/3Si3N4→Sr2Si5N8 (i)
1/3Sr3N2+1/3Si3N4≠>SrSiN2 (ii)
→0,2Sr2Si5N8+0,2Sr3N2
然而,根据等式(ii),仅可制备锶化合物。然而,相应的Ba2Si5N8不能以相纯形式类似于反应等式(ii)制得,而是仅根据反应等式(i)制得。
此外观察到,在由方法(2)改进的反应中使用超化学计量量的碱土金属氮化物的情况下,即使第二煅烧步骤也对这样制备的材料的效率没有影响。
由于碱土金属氮化物是非常昂贵的,其中它们以超化学计量量使用的方法的缺点是明显的。为保存资源,因此理想的是获得其中需要较少量的碱土金属氮化物的方法。然而,如上所述,其中碱土金属氮化物以化学计量量或仅轻微过量使用的方法的缺点是所得材料的辐射诱导发射效率较低。
本发明的目的因此是提供一种方法,通过该方法可提高铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的辐射诱导发射效率而无需使用大大过量的用于合成所需的碱土金属氮化物。另外,本发明的另一目的是提供制备具有提高的辐射诱导发射效率的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的方法,借助该方法,不仅可得到锶化合物,还可得到钡化合物。本发明的另一目的是提供一种方法,借助该方法可使铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的发射波长向更大或更小波长偏移。
在本发明的第一实施方案中,提供了提高辐射诱导发射效率的方法和/或改变铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物的发射波长的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)制备铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物和碱土金属氮化物的混合物,其中铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物和碱土金属氮化物中的碱土金属可以是相同或不同的;和
(b)将混合物在非氧化条件下煅烧。
本领域技术人员已知铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物作为转换无机发光材料,且本领域技术人员已知所述化合物属于这类材料。特别地,这些是除掺杂剂外基本由元素碱土金属,特别是Ca、Sr和/或Ba、硅、氮以及在氧氮化合物的情况下还有氧组成的化合物。它们还可包含SiO2和/或Si3N4,其中SiO2和/或Si3N4每种情况下可以为无定形和/或结晶形式。应当指出,另外还包含铝的铝硅氮化物不视为本申请意义上的硅氮化物或硅氧氮化物。术语“转换无机发光材料”在本申请中意指吸收电磁谱的特定波长区,优选蓝或UV谱区中的辐射,并发射电磁谱的另一波长区,优选红、橙、黄或绿光谱区,特别是红光谱区中的可见光的材料。
就此而言,术语“辐射诱导发射效率”也应理解为即转换无机发光材料吸收特定波长区中的辐射并以一定效率发射另一波长区中的辐射。发射效率的提高以发射的光的强度的提高测量。术语“发射波长偏移”意指转换无机发光材料与另一或类似转换无机发光材料相比发射不同波长的光,即偏移至较小或较大波长。发射最大值因此偏移。
上述方法中所用铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物优选为以下通式(I)的化合物:
EAdEucEeNfOx·m SiO2·n Si3N4 式(I)
其中所用符号和指数具有以下含义:
EA为至少一种碱土金属,特别是选自Ca、Sr和Ba;
E为至少一种来自第四主族的元素,特别是Si;
0.80≤d≤1.995;
0.005≤c≤0.2;
4.0≤e≤6.00;
5.00≤f≤8.70;
0≤x≤3.00;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50;
其中所述指数具有以下关系:
2d+2c+4e=3f+2x。
在式(I)化合物中,优选m=0且n=0。
此外,优选的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物为以下式(Ia)和(Ib)的化合物:
Ba2-a-b-c+1,5zSraCabEucSi5N8-2/3x+zOx·m SiO2·n Si3N4 式(Ia)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤x≤1,优选0≤x≤0.6;
0≤z≤3.0,优选0≤z≤1.0,特别优选z=0;
且a+b+c≤2+1.5z;
0≤m≤2.50,优选0≤m≤1.00,特别优选m=0;
0≤n≤0.50,优选n=0;
Ba2-a-b-c-0,5x+1,5zSraCabEucSi5N8-x+zOx·m SiO2·n Si3N4 式(Ib)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤x≤1,优选0≤x≤0.6;
0≤z≤3.0,优选0≤z≤1.0,特别优选z=0;
0≤m≤2.50,优选0≤m≤1.00,特别优选m=0;
0≤n≤0.50,优选n=0。
可用于上述方法中的其它合适的碱土金属硅氮化物为以下通式(II)的化合物:
Ba1-a-b-cSraCabEucSi7N10·m SiO2·n Si3N4 式(II)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤1;
0≤b≤1;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;且
a+b+c≤1;
0≤m≤2.50,优选0≤m≤1.00,特别优选m=0;
0≤n≤0.50,优选n=0。
在式(I)、(Ia)、(Ib)和(II)的化合物中,优选m=0或n=0,特别优选m=0且n=0。
在式(Ia)、(Ib)和(II)的化合物中,特别优选上述优选项同时出现。
步骤(a)中所用铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物可通过现有技术已知的,如例如方法(1)-(5)或WO 2011/091839中所述的任何方法制备。然而,特别优选铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物通过步骤(a′)制备,所述步骤(a′)包括将包含铕源、硅源和碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件下煅烧。该步骤(a′)在上述方法的步骤(a)之前。
步骤(a′)中所用铕源可以为任何可想到的可用于制备铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的铕化合物。用于本发明方法中的铕源优选为氧化铕(尤其是Eu2O3)和/或氮化铕(EuN),特别是Eu2O3。
步骤(a‘)中所用硅源可以为任何可想到的可用于制备铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的硅化合物。用于本发明方法中的硅源优选为氮化硅以及任选氧化硅。如果制备纯氮化物,则硅源优选为氮化硅。如果需要制备氧氮化物,则所用硅源除氮化硅外还有二氧化硅。
碱土金属氮化物意指式M3N2的化合物,其中M每次出现时相互独立地为碱土金属离子,特别是选自钙、锶和钡。换言之,碱土金属氮化物优选选自氮化钙(Ca3N2)、氮化锶(Sr3N2)、氮化钡(Ba3N2)及其混合物。
制备铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的步骤(a′)中所用化合物优选以使得碱土金属、硅、铕、氮和如果使用的话氧原子的数目对应于上述式(I)、(Ia)、(Ib)或(II)的碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物中的所需比例的相互比例使用。特别地,使用化学计量比,但轻微过量的碱土金属氮化物也是可能的。
在本发明方法的步骤(a)中,铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与碱土金属氮化物的重量比优选为2∶1-20∶1,更优选4∶1-9∶1。
这里,该方法在非氧化条件下,即在基本或完全无氧条件下,特别是在还原条件下进行。
如果本发明方法用于改变铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的发射波长,则优选步骤(a)中碱土金属氮化物中的碱土金属与铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物中的碱土金属不同。
如果例如钡用作步骤(a)中碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物中的碱土金属,则优选锶用作碱土金属氮化物中的碱土金属。这样,本发明方法产生与用作原料的铕掺杂钡硅氮化物或硅氧氮化物相比显示出红移发射的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。如果相反,锶用作步骤(a)中铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物中的碱土金属且钡用作碱土金属氮化物中的碱土金属,则这产生与用作原料的锶硅氮化物或硅氧氮化物相比显示出蓝移发射的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。
本发明的另一实施方案涉及制备后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或后处理的铕掺杂碱土金属硅氧氮化物的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)合成铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物;和
(ii)将包含步骤(i)中所得的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件下煅烧。
工艺步骤(i)中的合成优选通过将包含至少一种铕源、至少一种硅源和至少一种碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件煅烧而进行。在步骤(ii)中将该铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与碱土金属氮化物的混合物煅烧得到后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。因此,术语“后处理”在本发明意义上涉及已与碱土金属氮化物在非氧化条件下煅烧过的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。
在该实施方案的本发明方法中制备的后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物也如上所述定义。根据本发明,所有上述优选变化方案在这里也是优选的。
步骤(i)优选以与上述步骤(a′)相同的方式进行。上文关于步骤(a′)提到的所有定义和优选变化方案根据本发明也适用于步骤(i)。
步骤(i)中所得产物优选为如上文所定义的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。因此,优选式(I)、(Ia)、(Ib)和(II)的化合物。如果铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的碱土金属与碱土金属氮化物的碱土金属是相同的,则步骤(i)中所得铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与在第二实施方案的本发明方法中制备的后处理铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的区别不能参考经验式观察到,因此两种化合物都优选为通式(I)、(Ia)、(Ib)或(II)。如果铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的碱土金属与碱土金属氮化物的碱土金属不同,则铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的碱土金属含量也与后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的不同。如果例如因此将钡硅氮化物或硅氧氮化物用氮化锶后处理,则在后处理以后得到钡锶硅氮化物或硅氧氮化物。然而,可观察到的主要区别不是在所述结构式(I)或(II)中,而是特别在辐射诱导发射效率方面观察到。如果步骤(i)中所用碱土金属氮化物是与步骤(ii)中不同的碱土金属氮化物,则来自步骤(i)的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与通过步骤(ii)得到的后处理铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物的区别是辐射诱导发射的发射最大值偏移。
来自步骤(i)的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与步骤(ii)中的碱土金属氮化物的重量比优选为2∶1-20∶1,更优选4∶1-9∶1。
在本发明方法中制备的所有混合物优选通过将起始化合物转化成均匀混合物而制备。换言之,起始化合物以粉末形式使用并例如通过研钵转化成彼此的均匀混合物。
所有煅烧步骤,例如步骤(a′)、(b)、(i)和(ii)优选在非氧化条件下进行。非氧化条件意指任何可能的非氧化气氛,特别是基本无氧气氛,即其最大氧含量为<100ppm,特别是<10ppm的气氛,其中在本发明情况下,真空不适用作非氧化气氛。非氧化气氛可例如通过使用保护气体,特别是氮气或氩气产生。优选的非氧化气氛为还原气氛。还原气氛定义为包含至少一种具有还原作用的气体。具有还原作用的气体是本领域技术人员已知的。合适还原气体的实例为氢气、一氧化碳、氨或乙烯,更优选氢气,其中这些气体还可与其它非氧化气体混合。还原气氛特别优选由氮气和氢气的混合物产生,优选每种情况下H2∶N2体积比为10∶50-33∶30。
煅烧步骤(a′)、(b)、(i)和(ii)优选各自相互独立地在1200-2000℃,更优选1400-1800℃,最优选1500-1700℃的温度下进行。这里煅烧持续时间优选每种情况下相互独立地为2-14小时,更优选4-12小时,最优选6-10小时。
煅烧优选每种情况下通过将所得混合物引入高温烤炉,例如氮化硼容器中进行。高温烤炉优选为包含由钼箔制得的塔板的管式炉。
在步骤(b)或步骤(ii)中的煅烧以后,优选将所得化合物用酸处理已洗去未反应的碱土金属氮化物。所用酸优选为盐酸。优选将此处所得粉末悬浮于0.5-2摩尔盐酸,更优选约1摩尔盐酸中0.5-3小时,更优选0.5-1.5小时,随后滤出并在80-150℃的温度下干燥。
在本发明另一实施方案中,煅烧和如上所述可通过酸处理进行的后处理之后再次是另一煅烧步骤。这优选在200-400℃,特别优选250-350℃的温度范围内进行。该另一煅烧步骤优选在还原气氛下进行。该煅烧步骤的持续时间通常为15分钟至10小时,优选30分钟至2小时。
在又一实施方案中,可将通过上述本发明方法之一得到的化合物涂覆。适于该目的的是本领域技术人员由现有技术中已知的用于无机发光材料的所有涂覆方法。用于涂覆的合适材料特别是金属氧化物和氮化物,特别是碱土金属氧化物,例如Al2O3,和碱土金属氮化物,例如AlN,和SiO2。此处,涂覆可例如通过流化床方法进行。其它合适的涂覆方法由JP04-304290、WO 91/10715、WO 99/27033、US 2007/0298250、WO2009/065480和WO 2010/075908已知。
此外,本发明涉及可通过本发明方法之一得到的后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物。通过本发明方法制备的化合物与根据现有技术制备的具有相同或类似组成的化合物的区别在于它具有更高发射效率。由于本发明化合物的复杂结构,本发明化合物不能通过结构特征明确地表征。然而,它可通过这一事实与由现有技术已知的化合物明确区别:它与其中未进行用碱土金属氮化物进一步煅烧步骤的相应材料相比具有更高的辐射诱导发射效率或强度以及可能发射最大值的颜色偏移。
上述式(Ia)的碱土金属硅氧氮化物是新的,因此是本发明的另一主题。该化合物是第一实施方案的本发明方法中的一种重要原料。此外,取决于进行该方法的精确方式以及取决于所用原料,该化合物对应于后处理步骤以后的反应产物。
因此,本发明进一步涉及式(Ia)化合物:
Ba2-a-b-c+1,5zSraCabEucSi5N8-2/3x+zOx·m SiO2·n Si3N4 式(Ia)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤x≤1,优选0.03≤x≤0.8,特别优选0.1≤x≤0.6;
0≤z≤3.0,优选0≤z≤1.0,特别优选z=0;
0≤m≤2.50,优选0≤m≤1.00,特别优选m=0;
0≤n≤0.50,优选n=0;
且a+b+c≤2+1.5z。
在式(Ia)化合物中,优选m=0或n=0,特别优选m=0且n=0。
特别优选在式(Ia)化合物中同时存在上述优选含义,即这些优选为如下化合物,其中:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.02≤c≤0.1;
0.03≤x≤0.8;
0≤z≤1.0;
0≤m≤1.00;
n=0;
且a+b+c≤2+1.5z。
这些特别优选为这样的化合物,其中:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.02≤c≤0.1;
0.1≤x≤0.6;
z=0;
m=0;
n=0;
且a+b+c≤2+1.5z。
此外,本发明涉及根据本发明的后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或上述式(Ia)化合物作为无机发光材料,特别是作为转换无机发光材料的用途。
此外,本发明涉及包含根据本发明的后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或式(Ia)化合物的发射转换材料。该发射转换材料可由根据本发明的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或式(Ia)化合物组成,且在这种情况下等同于上文所定义的术语“转换无机发光材料”。
本发明发射转换材料还可包含除本发明化合物外的其它转换无机发光材料。在这种情况下,本发明的发射转换材料包含至少两种转换无机发光材料的混合物,其中一种为本发明后处理铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或式(Ia)化合物。特别优选至少两种转换无机发光材料为发射相互互补的不同波长光的无机发光材料。如果本发明后处理铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或式(Ia)化合物为发红光无机发光材料,则其优选与发绿-或黄光无机发光材料或者还与发青或蓝光无机发光材料组合使用。作为选择,本发明的发红光转换无机发光材料也可与(a)发蓝或绿光转换无机发光材料组合使用。作为选择,本发明的发红光转换无机发光材料也可与(a)发绿光转换无机发光材料组合使用。因此,可优选本发明转换无机发光材料与一种或多种其它转换无机发光材料组合用于本发明发射转换材料中,然后一起优选发射白光。
在本申请的上下文中,蓝光意指其发射最大值为400-459nm的光,青光意指其发射最大值为460-505nm的光,绿光意指其发射最大值为506-545nm的光,黄光意指其发射最大值为546-565nm的光,橙光意指其发射最大值为566-600nm的光,红光意指其发射最大值为601-670nm的光。本发明的后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或式(Ia)化合物优选为发红光转换无机发光材料。
可与本发明化合物一起使用的其它转换无机发光材料通常可以为任何可能的转换无机发光材料。例如以下材料是合适的:Ba2SiO4:Eu2+、BaSi2O5:Pb2+、BaxSr1-xF2:Eu2+、BaSrMgSi2O7:Eu2+、BaTiP2O7、(Ba,Ti)2P2O7:Ti、Ba3WO6:U、BaY2F8:Er3+,Yb+、Be2SiO4:Mn2+、Bi4Ge3O12、CaAl2O4:Ce3+、CaLa4O7:Ce3+、CaAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Mn2+、CaAl4O7:Pb2+,Mn2+、CaAl2O4:Tb3+、Ca3Al2Si3O12:Ce3+、Ca3Al2Si3Oi2:Ce3+、Ca3Al2Si3O2:Eu2+、Ca2B5O9Br:Eu2+、Ca2B5O9Cl:Eu2+、Ca2B5O9Cl:Pb2+、CaB2O4:Mn2+、Ca2B2O5:Mn2+、CaB2O4:Pb2+、CaB2P2O9:Eu2+、Ca5B2SiO10:Eu3+、Ca0.5Ba0.5Al12O19:Ce3+,Mn2+、Ca2Ba3(PO4)3Cl:Eu2+、SiO2中的CaBr2:Eu2+、SiO2中的CaCl2:Eu2+、SiO2中的CaCl2:Eu2+,Mn2+、CaF2:Ce3+、CaF2:Ce3+,Mn2+、CaF2:Ce3+,Tb3+、CaF2:Eu2+、CaF2:Mn2+、CaF2:U、CaGa2O4:Mn2+、CaGa4O7:Mn2+、CaGa2S4:Ce3+、CaGa2S4:Eu2+、CaGa2S4:Mn2+、CaGa2S4:Pb2+、CaGeO3:Mn2+、SiO2中的CaI2:Eu2+、SiO2中的CaI2:Eu2+,Mn2+、CaLaBO4:Eu3+、CaLaB3O7:Ce3+,Mn2+、Ca2La2BO6·5:Pb2+、Ca2MgSi2O7、Ca2MgSi2O7:Ce3+、CaMgSi2O6:Eu2+、Ca3MgSi2O8:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、CaMgSi2O6:Eu2+,Mn2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+,Mn2+、CaMoO4、CaMoO4:Eu3+、CaO:Bi3+、CaO:Cd2+、CaO:Cu+、CaO:Eu3+、CaO:Eu3+、Na+、CaO:Mn2+、CaO:Pb2+、CaO:Sb3+、CaO:Sm3+、CaO:Tb3+、CaO:Tl、CaO:Zn2+、Ca2P2O7:Ce3+、α-Ca3(PO4)2:Ce3+、β-Ca3(PO4)2:Ce3+、Ca5(PO4)3Cl:Eu2+、Ca5(PO4)3Cl:Mn2+、Ca5(PO4)3Cl:Sb3+、Ca5(PO4)3Cl:Sn2+、β-Ca3(PO4)2:Eu2+,Mn2+、Ca5(PO4)3F:Mn2+、Cas(PO4)3F:Sb3+、Cas(PO4)3F:Sn2+、α-Ca3(PO4)2:Eu2+、β-Ca3(PO4)2:Eu2+、Ca2P2O7:Eu2+、Ca2P2O7:Eu2+,Mn2+、CaP2O6:Mn2+、α-Ca3(PO4)2:Pb2+、α-Ca3(PO4)2:Sn2+、β-Ca3(PO4)2:Sn2+、β-Ca2P2O7:Sn,Mn、α-Ca3(PO4)2:Tr、CaS:Bi3+、CaS:Bi3+,Na、CaS:Ce3+、CaS:Eu2+、CaS:Cu+,Na+、CaS:La3+、CaS:Mn2+、CaSO4:Bi、CaSO4:Ce3+、CaSO4:Ce3+,Mn2+、CaSO4:Eu2+、CaSO4:Eu2+,Mn2+、CaSO4:Pb2+、CaS:Pb2+、CaS:Pb2+,Cl、CaS:Pb2+,Mn2+、CaS:Pr3+,Pb2+,Cl、CaS:Sb3+、CaS:Sb3+,Na、CaS:Sm3+、CaS:Sn2+、CaS:Sn2+,F、CaS:Tb3+、CaS:Tb3+,Cl、CaS:Y3+、CaS:Yb2+、CaS:Yb2+,Cl、CaSiO3:Ce3+、Ca3SiO4Cl2:Eu2+、Ca3SiO4Cl2:Pb2+、CaSiO3:Eu2+、CaSiO3:Mn2+,Pb、CaSiO3:Pb2+、CaSiO3:Pb2+,Mn2+、CaSiO3:Ti4+、CaSr2(PO4)2:Bi3+、β-(Ca,Sr)3(PO4)2:Sn2+Mn2+、CaTi0·9Al0·1O3:Bi3+、CaTiO3:Eu3+、CaTiO3:Pr3+、Ca5(VO4)3Cl、CaWO4、CaWO4:Pb2+、CaWO4:W、Ca3WO6:U、CaYAlO4:Eu3+、CaYBO4:Bi3+、CaYBO4:Eu3+、CaYB0·8O3·7:Eu3+、CaY2ZrO6:Eu3+、(Ca,Zn,Mg)3(PO4)2:Sn、CeF3、(Ce,Mg)BaAl11O18:Ce、(Ce,Mg)SrAl11O18:Ce、CeMgAl11O19:Ce:Tb、Cd2B6O11:Mn2+、CdS:Ag+,Cr、CdS:In、CdS:In、CdS:In,Te、CdS:Te、CdWO4、CsF、Csl、CsI:Na+、CsI:Tl、(ErCl3)0.25(BaCl2)0·75、GaN:Zn、Gd3Ga5O12:Cr3+、Gd3Ga5O12:Cr,Ce、GdNbO4:Bi3+、Gd2O2S:Eu3+、Gd2O2Pr3+、Gd2O2S:Pr,Ce,F、Gd2O2S:Tb3+、Gd2SiO5:Ce3+、KAI11O17:Tl+、KGa11O17:Mn2+、K2La2Ti3O10:Eu、KMgF3:Eu2+、KMgF3:Mn2+、K2SiF6:Mn4+、LaAl3B4O12:Eu3+、LaAlB2O6:Eu3+、LaAlO3:Eu3+、LaAlO3:Sm3+、LaAsO4:Eu3+、LaBr3:Ce3+、LaBO3:Eu3+、(La,Ce,Tb)PO4:Ce:Tb、LaCl3:Ce3+、La2O3:Bi3+、LaOBr:Tb3+、LaOBr:Tm3+、LaOCl:Bi3+、LaOCl:Eu3+、LaOF:Eu3+、La2O3:Eu3+、La2O3:Pr3+、La2O2S:Tb3+、LaPO4:Ce3+、LaPO4:Eu3+、LaSiO3Cl:Ce3+、LaSiO3Cl:Ce3+,Tb3+、LaVO4:Eu3+、La2W3O12:Eu3+、LiAlF4:Mn2+、LiAl5O8:Fe3+、LiAlO2:Fe3+、LiAlO2:Mn2+、LiAl5O8:Mn2+、Li2CaP2O7:Ce3+,Mn2+、LiCeBa4Si4O14:Mn2+、LiCeSrBa3Si4O14:Mn2+、LiInO2:Eu3+、LiInO2:Sm3+、LiLaO2:Eu3+、LuAlO3:Ce3+、(Lu,Gd)2Si05:Ce3+、Lu2SiO5:Ce3+、Lu2Si2O7:Ce3+、LuTaO4:Nb5+、Lu1-xYxAlO3:Ce3+、MgAl2O4:Mn2+、MgSrAl10O17:Ce、MgB2O4:Mn2+、MgBa2(PO4)2:Sn2+、MgBa2(PO4)2:U、MgBaP2O7:Eu2+、MgBaP2O7:Eu2+,Mn2+、MgBa3Si2O8:Eu2+、MgBa(SO4)2:Eu2+、Mg3Ca3(PO4)4:Eu2+、MgCaP2O7:Mn2+、Mg2Ca(SO4)3:Eu2+、Mg2Ca(SO4)3:Eu2+,Mn2、MgCeAlnO19:Tb3+、Mg4(F)GeO6:Mn2+、Mg4(F)(Ge,Sn)O6:Mn2+、MgF2:Mn2+、MgGa2O4:Mn2+、Mg8Ge2O11F2:Mn4+、MgS:Eu2+、MgSiO3:Mn2+、Mg2SiO4:Mn2+、Mg3SiO3F4:Ti4+、MgSO4:Eu2+、MgSO4:Pb2+、MgSrBa2Si2O7:Eu2+、MgSrP2O7:Eu2+、MgSr5(PO4)4:Sn2+、MgSr3Si2O8:Eu2+Mn2+、Mg2Sr(SO4)3:Eu2+、Mg2TiO4:Mn4+、MgWO4、MgYBO4:Eu3+、Na3Ce(PO4)2:Tb3+、NaI:Tl、Na1·23KO·42Eu0·12TiSi4O11:Eu3+、Na1.23K0.42Eu0.12TiSi5O13·xH2O:Eu3+、Na1.29K0.46Er0.08TiSi4O11:Eu3+、Na2Mg3Al2Si2O10:Tb、Na(Mg2-xMnx)LiSi4O10F2:Mn、NaYF4:Er3+,Yb3+、NaYO2:Eu3+、P46(70%)+P47(30%)、SrAl12O19:Ce3+,Mn2+、SrAl2O4:Eu2+、SrAl4O7:Eu3+、SrAl12O19:Eu2+、SrAl2S4:Eu2+、Sr2B5O9Cl:Eu2+、SrB4O7:Eu2+(F,Cl,Br)、SrB4O7:Pb2+、SrB4O7:Pb2+,Mn2+、SrB8O13:Sm2+、SrxBayClzAl2O4-z/2:Mn2+,Ce3+、SrBaSiO4:Eu2+、SiO2中的Sr(Cl,Br,I)2:Eu2+、SiO2中的SrCl2:Eu2+、Sr5Cl(PO4)3:Eu、SrwFxB4O6.5:Eu2+、SrwFxByOz:Eu2+,Sm2+、SrF2:Eu2+、SrGa12O19:Mn2+、SrGa2S4:Ce3+、SrGa2S4:Eu2+、SrGa2S4:Pb2+、SrIn2O4:Pr3+,Al3+、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、SrMgSi2O6:Eu2+、Sr2MgSi2O7:Eu2+、Sr3MgSi2O8:Eu2+、SrMoO4:U、SrO·3B2O3:Eu2+,Cl、β-SrO·3B2O3:Pb2+、β-SrO·3B2O3:Pb2+,Mn2+、α-SrO·3B2O3:Sm2+、Sr6P5BO20:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+,Pr3+、Sr5(PO4)3Cl:Mn2+、Sr5(PO4)3Cl:Sb3+、Sr2P2O7:Eu2+、β-Sr3(PO4)2:Eu2+、Sr5(PO4)3F:Mn2+、Sr5(PO4)3F:Sb3+、Sr5(PO4)3F:Sb3+,Mn2+、Sr5(PO4)3F:Sn2+、Sr2P2O7:Sn2+、β-Sr3(PO4)2:Sn2+、β-Sr3(PO4)2:Sn2+,Mn2+(Al)、SrS:Ce3+、SrS:Eu2+、SrS:Mn2+、SrS:Cu+,Na、SrSO4:Bi、SrSO4:Ce3+、SrSO4:Eu2+、SrSO4:Eu2+,Mn2+、Sr5Si4O10Cl6:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、SrTiO3:Pr3+、SrTiO3:Pr3+,Al3+、Sr3WO6:U、SrY2O3:Eu3+、ThO2:Eu3+、ThO2:Pr3+、ThO2:Tb3+、YAl3B4O12:Bi3+、YAl3B4O12:Ce3+、YAl3B4O12:Ce3+,Mn、YAl3B4O12:Ce3+,Tb3+、YAl3B4O12:Eu3+、YAl3B4O12:Eu3+,Cr3+、YAl3B4O12:Th4+,Ce3+,Mn2+、YAlO3:Ce3+、Y3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12:Cr3+、YAlO3:Eu3+、Y3Al5O12:Eu3r、Y4Al2O9:Eu3+、Y3Al5O12:Mn4+、YAlO3:Sm3+、YAlO3:Tb3+、Y3Al5O12:Tb3+、YAsO4:Eu3+、YBO3:Ce 3+、YBO3:Eu 3+、YF3:Er3+,Yb3+、YF3:Mn2+、YF3:Mn2+,Th4+、YF3:Tm3+,Yb3+、(Y,Gd)BO3:Eu、(Y,Gd)BO3:Tb、(Y,Gd)2O3:Eu3+、Y1.34Gd0.60O3(Eu,Pr)、Y2O3:Bi3+、YOBr:Eu3+、Y2O3:Ce、Y2O3:Er3+、Y2O3:Eu3+(YOE)、Y2O3:Ce3+,Tb3+、YOCl:Ce3+、YOCl:Eu3+、YOF:Eu3+、YOF:Tb3+、Y2O3:Ho3+、Y2O2S:Eu3+、Y2O2S:Pr3+、Y2O2S:Tb3+、Y2O3:Tb3+、YPO4:Ce3+、YPO4:Ce3+,Tb3+、YPO4:Eu3+、YPO4:Mn2+,Th4+、YPO4:V5+、Y(P,V)O4:Eu、Y2SiO5:Ce3+、YTaO4、YTaO4:Nb5+、YVO4:Dy3+、YVO4:Eu3+、ZnAl2O4:Mn2+、ZnB2O4:Mn2+、ZnBa2S3:Mn2+、(Zn,Be)2SiO4:Mn2+、Zn0.4Cd0.6S:Ag、Zn0.6Cd0.4S:Ag、(Zn,Cd)S:Ag,Cl、(Zn,Cd)S:Cu、ZnF2:Mn2+、ZnGa2O4、ZnGa2O4:Mn2+、ZnGa2S4:Mn2+、Zn2GeO4:Mn2+、(Zn,Mg)F2:Mn2+、ZnMg2(PO4)2:Mn2+、(Zn,Mg)3(PO4)2:Mn2+、ZnO:Al3+,Ga3+、ZnO:Bi3+、ZnO:Ga3+、ZnO:Ga、ZnO-CdO:Ga、ZnO:S、ZnO:Se、ZnO:Zn、ZnS:Ag+,Cl-、ZnS:Ag,Cu,Cl、ZnS:Ag,Ni、ZnS:Au,In、ZnS-CdS(25-75)、ZnS-CdS(50-50)、ZnS-CdS(75-25)、ZnS-CdS:Ag,Br,Ni、ZnS-CdS:Ag+,Cl、ZnS-CdS:Cu,Br、ZnS-CdS:Cu,I、ZnS:Cl-、ZnS:Eu2+、ZnS:Cu、ZnS:Cu+,Al3+、ZnS:Cu+,Cl-、ZnS:Cu,Sn、ZnS:Eu2+、ZnS:Mn2+、ZnS:Mn,Cu、ZnS:Mn2+,Te2+、ZnS:P、ZnS:P3-,Cl-、ZnS:Pb2+、ZnS:Pb2+,Cl-、ZnS:Pb,Cu、Zn3(PO4)2:Mn2+、Zn2SiO4:Mn2+、Zn2SiO4:Mn2+,As5+、Zn2SiO4:Mn,Sb2O2、Zn2SiO4:Mn2+,P、Zn2SiO4:Ti4+、ZnS:Sn2+、ZnS:Sn,Ag、ZnS:Sn2+,Li+、ZnS:Te,Mn、ZnS-ZnTe:Mn2+、ZnSe:Cu+,Cl或ZnWO4。
此外,本发明涉及根据本发明的发射转换材料在光源中的用途。光源特别优选为LED,特别是无机发光材料转换LED,简称为pc-LED。此处特别优选除本发明转换无机发光材料外,发射转换材料包含至少一种其它转换无机发光材料,特别是使得光源发射白光或者具有特定色点的光(按需选色(colour-on-demand)原则)。“按需选色原则”意指通过使用一种或多种转换无机发光材料的pc-LED实现具有特定色点的光。
因此,本发明还涉及包含一次光源和发射转换材料的光源。
此处,还特别优选发射转换材料除本发明转换无机发光材料外还包含至少一种其它转换无机发光材料,使得光源优选发射白光或者具有特定色点的光。
本发明光源优选为pc-LED。pc-LED通常包含一次光源和发射转换材料。为此,取决于应用,可将本发明发射转换材料分散于树脂(例如环氧树脂或硅树脂)中,或者给定合适尺寸比的情况下,直接置于一次光源上或远离一次光源(后一种设置还包括“远程无机发光材料技术”)。
一次光源可以为半导体芯片、发光光源如ZnO、所谓的TCO(透明导电氧化物)、基于ZnSe-或SiC的设置、基于有机发光层(OLED)的设置,或者等离子体或放电源,最优选半导体芯片。这类一次光源的可能形式是本领域技术人员已知的。
如果一次光源为半导体芯片,则它优选为如现有技术已知的发光氮化镓铝铟(InAlGaN)。
此外,激光适用作光源。
对于光源,特别是pc-LED中的应用,也可将本发明发射转换材料转化成任何合适的外部形状,例如球形颗粒、微片以及结构化材料和陶瓷。这些形状以术语“成型体”汇总。成型体因此为发射转换成型体。
此外,本发明涉及包含至少一个本发明光源的照明装置。这类照明装置主要用于具有背光的显示器件,特别是液晶显示器(LC显示器)中。因此,本发明还涉及这类显示器件。
在本发明照明装置中,发射转换材料与一次光源(特别是半导体芯片)之间的光耦合优选通过光导设置进行。这使得一次光源安装在中心位置并通过光导器件如光纤维与发射转换材料光连接成为可能。这样,可实现适于照明愿望的灯,其由可排列形成光屏幕的一种或多种不同转换无机发光材料和偶联于一次光源上的光波导组成。因此,可将强一次光源放在有利于电安装的位置并将包含偶联于光波导上的发射转换材料的灯仅通过铺设光波导而安装在任何所需位置而无需其它电缆。
以下实施例和图意欲阐述本发明。然而,它们不应以任何方式认为是限制性的。
附图说明
图1:以不同方式制备的氮化物无机发光材料的发射光谱。1表示的曲线显示根据对比例1A)制备的无机发光材料的发射光谱,其通过化学计量组成的反应混合物制备。2表示的曲线显示根据对比例1B)制备的无机发光材料的发射光谱,其在单一煅烧步骤中以过量氮化锶制备。
图2:以不同方式制备的氮化物无机发光材料的发射光谱。2表示的曲线显示根据对比例1B)制备的无机发光材料的发射光谱,其在单一煅烧步骤中以过量氮化锶制备。3表示的曲线显示根据实施例1C)制备的本发明无机发光材料的发射光谱,其通过在第一煅烧步骤中化学计量制备无机发光材料并随后添加20重量%氮化锶后煅烧无机发光材料而制备。
图3:以不同方式制备的氮化物无机发光材料的发射光谱。4表示的曲线显示根据对比例2A)制备的无机发光材料的发射光谱,其通过化学计量制备以单一煅烧步骤制备。5表示的曲线显示根据对比例2B)制备的无机发光材料的发射光谱,其在一个煅烧步骤中用过量氮化钡制备。
图4:以不同方式制备的氮化物无机发光材料的发射光谱。4表示的曲线显示根据对比例2A)制备的无机发光材料的发射光谱,其使用化学计量混合物在单一煅烧步骤中制备。6表示的曲线显示根据实施例2C)制备的无机发光材料的发射光谱,其通过在第一煅烧步骤中化学计量混合,随后添加20重量%氮化钡后煅烧无机发光材料而制备。
图5:以不同方式制备的氮化物无机发光材料的发射光谱。6表示的曲线显示根据实施例2C)制备的无机发光材料的发射光谱,其通过在第一煅烧步骤中化学计量混合,随后添加20重量%氮化钡后煅烧无机发光材料而制备。7表示的曲线显示根据实施例2D)制备的无机发光材料的发射光谱,其通过在第一煅烧步骤中化学计量混合,随后添加20重量%氮化锶后煅烧无机发光材料而制备。
图6-14:根据实施例13-21的LED的发射光谱和结果,其中图6涉及实施例13,图7涉及实施例14等。
图15:包含根据实施例8A)的现有技术无机发光材料的实施例22A)和包含根据实施例8C)的本发明无机发光材料的实施例22B)的LED的发射光谱和结果。
实施例:
测量发射的通用程序
粉末发射光谱通过以下通用方法测量:将具有5mm深度且已使用玻璃板被表面平滑化的疏松无机发光材料床在Edinburgh Instruments FL920荧光光谱仪的积分球中用氙灯作为激发光源以450nm的波长照射,并以1nm步长测量465-800nm范围内所发射的荧光辐射的强度。
实施例1:
A)对比例:Sr2Si5N7.666O0.5:Eu(化学计量组成)的制备
将3.625g(12.4毫摩尔)氮化锶、4.438g(31毫摩尔)氮化硅、0.451g(7.5毫摩尔)二氧化硅和0.498g(3.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:使用过量Sr3N2制备Sr2Si5N7.666O0.5:Eu
将9.452g(32.333毫摩尔)氮化锶、4.438g(31毫摩尔)氮化硅、0.451g(7.5毫摩尔)二氧化硅和0.498g(3.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
C)制备Sr2Si5N7.666O0.5:Eu(化学计量组成)并添加Sr3N2后煅烧
将3.625g(12.4毫摩尔)氮化锶、4.438g(31毫摩尔)氮化硅、0.451g(7.5毫摩尔)二氧化硅和0.498g(3.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例2
A)对比例:Ba2Si5N8:Eu(化学计量组成)的制备
将7.223g(16.333毫摩尔)氮化钡、5.964g(41.666毫摩尔)氮化硅和0.166g(1.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:使用过量Ba3N2制备Ba2Si5N8:Eu
将14.269g(32.333毫摩尔)氮化钡、4.772g(33.333毫摩尔)氮化硅和0.166g(1.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
C)制备Ba2Si5N8:Eu(化学计量组成)并添加Ba3N2后煅烧
将7.223g(16.333毫摩尔)氮化钡、5.964g(41.666毫摩尔)氮化硅和0.166g(1.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钡,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)制备Ba2Si5N8:Eu(化学计量组成)并添加Sr3N2后煅烧
将7.223g(16.333毫摩尔)氮化钡、5.964g(41.666毫摩尔)氮化硅和0.166g(1.0毫摩尔)氮化铕在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钡,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例3
A)对比例:(Sr,Ba)1.90Eu0.10Si5N7.67O0.5的合成(化学计量)
将0.443g的Eu2O3(1.26毫摩尔)、3.500g的Ba3N2(7.95毫摩尔)、5.552g的Si3N4(39.58毫摩尔)、0.376g的SiO2(6.25毫摩尔)和2.313g的Sr3N2(7.95毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:(Sr,Ba)1.90Eu0.10Si5N7.67O0.5的合成(过量)
将0.443g的Eu2O3(1.26毫摩尔)、4.900g的Ba3N2(10.13毫摩尔)、5.552g的Si3N4(39.58毫摩尔)、0.376g的SiO2(6.25毫摩尔)和3.233g的Sr3N2(10.13毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。为除去过量的氮化钡和氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
C)合成(Sr,Ba)1.90Eu0.10Si5N7.67O0.5-后煅烧
将1.761g的Eu2O3(5毫摩尔)、28.008g的Ba3N2(63.336毫摩尔)、22.660g的Si3N4(158.300毫摩尔)和1.502g的SiO2(25.000毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钡,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)合成(Sr,Ba)1.90Eu0.10Si5N7.67O0.5-后煅烧
将1.761g的Eu2O3(5毫摩尔)、18.421g的Sr3N2(63.336毫摩尔)、22.660g的Si3N4(158.300毫摩尔)和1.502g的SiO2(25.000毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)合成(Sr,Ba)1.90Eu0.10Si5N7.67O0.5-化学计量组成并随后后煅烧
将0.443g的Eu2O3(1.26毫摩尔)、3.500g的Ba3N2(7.95毫摩尔)、5.552g的Si3N4(39.58毫摩尔)、0.376g的SiO2(6.25毫摩尔)和2.313g的Sr3N2(7.95毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料与20重量%的氮化锶/氮化钡的1∶1混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钡和氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将50g的实施例3A)-3E)中所述的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钙混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例4
A)对比例:(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、16.370g(56.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、5.930g的Ca3N2(40.00毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-过量
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、23.560g(81.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、10.674g的Ca3N2(72.00毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
C)(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成并随后后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、16.370g(56.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、5.930g的Ca3N2(40.00毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%的8.810g氮化锶和3.190g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钙和氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、27.924g(96.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钙混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、14.232g(96.00毫摩尔)Ca3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化锶,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将50g的实施例4A)-4E)中所述的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例5
A)对比例:(Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、17.600g(40.00毫摩尔)Ba3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、8.302g的Ca3N2(56.00毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:(Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-过量
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、27.940g(63.50毫摩尔)Ba3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、10.791g的Ca3N2(72.79毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
C)(Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成并随后后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、17.600g(40.00毫摩尔)Ba3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、8.302g的Ca3N2(56.00毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%的9.680g氮化钡和2.320g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钙和氮化锶、将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、42.240g(96.00毫摩尔)Ba3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钙混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钡,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Sr,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、14.232g(96.00毫摩尔)Ca3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化钙、将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将50g的实施例5A)-5E)中所述的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例6
A)对比例:(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、8.144g(28.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、5.930g的Ca3N2(40.00毫摩尔)、12.320g(28.00毫摩尔)Ba3N2和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
B)对比例:(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08SiSN7.67O0.5-过量
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、12.217g(42.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、8.895g的Ca3N2(60.00毫摩尔)、18.480g(42.00毫摩尔)Ba3N2和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
C)(Sr,Ba,Ca)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-化学计量组成并随后后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、8.144g(28.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)、5.930g的Ca3N2(40.00毫摩尔)、12.320g(28.00毫摩尔)Ba3N2和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的3.054g氮化锶和2.313g氮化钙和4.620g氮化钡的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、14.232g(96.00毫摩尔)Ca3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的4.000g氮化锶和6.000g氮化钡的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、27.924g(96.00毫摩尔)Sr3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的8.200g氮化钡和1.800g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ca,Ba)1.92Eu0.08Si5N7.67O0.5-后煅烧
将2.115g的Eu2O3(6.00毫摩尔)、42.240g(96.00毫摩尔)Ba3N2、33.998g的Si3N4(242.35毫摩尔)和2.253g(37.50毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的12.000g氮化锶和4.000g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例7
A)对比例(Ba)1.87Eu0.03Si5N7.8O0.2
将0.599g的Eu2O3(1.70毫摩尔)、32.811g的Ba3N2(74.57毫摩尔)、26.589g的Si3N4(189.6毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
B)(Ba)1.87Eu0.03Si5N7.8O0.2
将0.599g的Eu2O3(1.70毫摩尔)、32.811g的Ba3N2(74.57毫摩尔)、26.589g的Si3N4(189.6毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
C)(Ba)1.87Eu0.03Si5N7.8O0.2
将0.599g的Eu2O3(1.70毫摩尔)、38.133g的Ba3N2(86.67毫摩尔)、26.589g的Si3N4(189.6毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧8小时。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
D)(Ba)1.82Eu0.03Si5N7.7O0.3
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、10.985g的Ba3N2(24.97毫摩尔)、8.143g的Si3N4(58.10毫摩尔)和0.817g的SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Ba)1.82Eu0.03Si5N7.7O0.3
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、10.985g的Ba3N2(24.97毫摩尔)、8.143g的Si3N4(58.10毫摩尔)和0.817g的SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Ba)1.82Eu0.03Si5N7.7O0.3
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、13.200g的Ba3N2(30.00毫摩尔)、8.143g的Si3N4(58.10毫摩尔)和0.817g的SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
G)(Ba)1.87Eu0.03Si5N7.8O0.2
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、10.985g的Ba3N2(24.97毫摩尔)、8.881g的Si3N4(64.33毫摩尔)和0.817g SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
H)(Ba)1.87Eu0.03Si5N7.8O0.2
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、10.985g的Ba3N2(24.97毫摩尔)、8.881g的Si3N4(64.33毫摩尔)和0.817g的SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
I)(Ba)1.82Eu0.03Si5N7.7O0.3
将0.199g的Eu2O3(0.565毫摩尔)、13.200g的Ba3N2(30.00毫摩尔)、8.881g的Si3N4(64.33毫摩尔)和0.817g的SiO2(13.60毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)中在1600℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例8
A)对比例(Sr,Ba)1.77Eu0.08Si5N7.7O0.3
将0.531g的Eu2O3(1.51毫摩尔)、4.200g的Ba3N2(9.54毫摩尔)、6.718g的Si3N4(47.90毫摩尔)、0.451g的SiO2(7.50毫摩尔)和2.775g的Sr3N2(9.54毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
B)(Sr,Ba)1.82Eu0.08Si5N7.8O0.2
将0.443g的Eu2O3(1.26毫摩尔)、3.500g的Ba3N2(7.95毫摩尔)、6.077g的Si3N4(43.33毫摩尔)、0.376g的SiO2(6.25毫摩尔)和2.313g的Sr3N2(7.95毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
C)(Sr,Ba)1.77Eu0.08Si5N7.7O0.3
将1.761g的Eu2O3(5毫摩尔)、28.008g的Ba3N2(63.336毫摩尔)、22.660g的Si3N4(158.300毫摩尔)和1.502g的SiO2(25.000毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化锶混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,其在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃进行8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Sr,Ba)1.77Eu0.08Si5N7.7O0.3
将1.761g的Eu2O3(5毫摩尔)、18.421g的Sr3N2(63.336毫摩尔)、22.660g的Si3N4(158.300毫摩尔)和1.502g的SiO2(25.000毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Sr,Ba)1.77Eu0.08Si5N7.7O0.3
将0.443g的Eu2O3(1.26毫摩尔)、4.900g的Ba3N2(10.13毫摩尔)、5.552g的Si3N4(39.58毫摩尔)、0.376g的SiO2(6.25毫摩尔)和3.233g的Sr3N2(10.13毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ba)1.82Eu0.08Si5N7.8O0.2
将1.761g的Eu2O3(5毫摩尔)、18.421g的Sr3N2(63.336毫摩尔)、23.840g的Si3N4(170.00毫摩尔)和1.502g的SiO2(25.000毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
G)(Sr,Ba)1.77Eu0.08Si5N7.7O0.3
将1.330g的Eu2O3(3.78毫摩尔)、10.494g的Ba3N2(23.85毫摩尔)、6.937g的Si3N4(23.85毫摩尔)、1.127g的SiO2(18.75毫摩尔)和16.652g的Sr3N2(118.74毫摩尔)在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(60升/分钟N2+15升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%的氮化锶/氮化钡的1∶1混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例9
A)对比例(Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将1.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、18.979g(43.13毫摩尔)Ba3N2、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)、2.471g的Ca3N2(16.67毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)中在1650℃下煅烧8小时。
B)(Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将1.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、26.312g(59.80毫摩尔)Ba3N2、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与5重量%氮化钙混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
C)(Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将21.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、26.312g(59.80毫摩尔)Ba3N2、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%的包含相对比例80%氮化钡和20%氮化钙的成比例混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将21.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、26.312g(59.80毫摩尔)Ba3N2、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%的包含相对比例90%氮化钡和10%氮化钙的成比例混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
E)(Ba,Ca)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将1.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、8.865g(59.80毫摩尔)Ca3N2、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1650℃下煅烧8小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与20重量%氮化钡混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
F)(Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将1.309g的Eu2O3(3.72毫摩尔)、20.534g(46.67毫摩尔)Ba3N2、2.965g的Ca3N2(20.00毫摩尔)、21.074g的Si3N4(150.33毫摩尔)和1.399g(23.3毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(70升/分钟N2+10升/分钟H2)下在1625℃下煅烧8小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
实施例10:
A)对比例(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、1.939g(6.67毫摩尔)Sr3N2、8.125g(18.47毫摩尔)Ba3N2、1.483g(10.00毫摩尔)Ca3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧6小时。
B)(Sr,Ba,Ca)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、1.939g(6.67毫摩尔)Sr3N2、8.125g(18.47毫摩尔)Ba3N2、1.483g(10.00毫摩尔)Ca3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧6小时。
将60g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的1.940g氮化锶和1.460g氮化钙和8.600g氮化钡的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
C)(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、2.133g(7.33毫摩尔)Sr3N2、8.800g(20.00毫摩尔)Ba3N2、1.631g(11.00毫摩尔)Ca3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1625℃下煅烧6小时。将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
D)(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、15.459g(35.13毫摩尔)Ba3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧6小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的10.000g氮化锶和6.000g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
E)(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、5.209g(35.13毫摩尔)Ca3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧6小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的4.000g氮化锶和6.000g氮化钡的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
F)(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、10.219g(35.13毫摩尔)Sr3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1625℃下煅烧6小时。
将50g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的8.200g氮化钡和1.800g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中1小时,随后滤出并干燥。
G)(Sr,Ca,Ba)1.83Eu0.07Si5N7.8O0.2
将0.757g的Eu2O3(2.15毫摩尔)、2.133g(7.33毫摩尔)Sr3N2、8.800g(20.00毫摩尔)Ba3N2、1.156g(7.80毫摩尔)Ca3N2、13.183g的Si3N4(94.00毫摩尔)和0.601g(10.00毫摩尔)SiO2在手套箱中一起称出,并在手动研钵中混合直至形成均匀混合物。将混合物转移至氮化硼皿中,放在管式炉中的钼箔盘中心并在氮气/氢气气氛(50升/分钟N2+20升/分钟H2)下在1600℃下煅烧6小时。
将80g的这样得到的无机发光材料在手套箱中与约20重量%的10.000g氮化钡、2.000g氮化锶和4.000g氮化钙的混合物混合并混合直至形成均匀混合物。随后进行另一煅烧,条件与第一煅烧步骤相同。为除去过量的氮化物,将这样得到的无机发光材料悬浮于1摩尔盐酸中另外1小时,随后滤出并干燥。
实施例11:无机发光材料的涂覆
A)用SiO2涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有圆玻璃盖、加热罩和回流冷凝器的2升反应器中悬浮于1升乙醇中。加入17g氨水(25重量%NH3)在70ml水和100ml乙醇中的溶液。在搅拌下在65℃缓慢地逐滴(约1.5ml/min)加入48g原硅酸四乙酯(TEOS)在48g无水乙醇中的溶液。当添加完成时,将悬浮液搅拌另外1.5小时,达到室温并滤出。将残余物用乙醇洗涤并在150-200℃下干燥。
B)用Al2O3涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有加热罩的玻璃反应器中悬浮于950g乙醇中。在80℃在搅拌下经3小时将每kg溶液具有98.7gAlCl3*6H2O的600g乙醇溶液计量加入悬浮液中。在该添加期间,通过计量加入氢氧化钠溶液而将pH保持恒定在6.5。当计量添加完成时,将混合物在80℃下搅拌另外1小时,然后冷却至室温,将无机发光材料滤出,用乙醇洗涤并干燥。
C)用B2O3涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有加热罩的玻璃反应器中悬浮于1000ml水中。将悬浮液加热至60℃,并在搅拌下加入4.994g硼酸H3BO3(80毫摩尔)。在搅拌下将悬浮液冷却至室温,随后搅拌1小时。然后将悬浮液吸滤并在干燥箱中干燥。在干燥以后,将材料在氮气气氛下在500℃下煅烧。
D)用BN涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有加热罩的玻璃反应器中悬浮于1000ml水中。将悬浮液加热至60℃,并在搅拌下加入4.994g硼酸H3BO3(80毫摩尔)。在搅拌下将悬浮液冷却至室温,随后搅拌1小时。然后将悬浮液吸滤并在干燥箱中干燥。在干燥以后,将材料在氮气/氨气氛下在1000℃下煅烧。
E)用ZrO2涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有加热罩的玻璃反应器中悬浮于1000ml水中。将悬浮液加热至60℃并调整至pH 3.0。随后在搅拌下缓慢地计量加入10g的30重量%ZrOCl2溶液。当计量添加完成时,将混合物搅拌另外1小时,随后吸滤并用DI水洗涤。在干燥以后,将材料在氮气气氛下在600℃下煅烧。
F)用MgO涂覆本发明无机发光材料
将50g的一种上述本发明无机发光材料在具有加热罩的玻璃反应器中悬浮于1000ml水中。将悬浮液保持在25℃的温度下,并加入19.750g碳酸氢铵(250毫摩尔)。缓慢地加入100ml的15重量%氯化镁溶液。当计量添加完成时,将混合物搅拌另外1小时,随后吸滤并用DI水洗涤。在干燥以后,将材料在氮气/氢气气氛下在1000℃下煅烧。
实施例12:热后煅烧
将50g的一种上述无机发光材料转移至Alsint煅烧坩埚中,随后经受还原煅烧。此处,煅烧在氮气/氢气气氛下在300℃下进行。氢气含量为至多10体积%。在冷却以后,将本发明无机发光材料简短地谨慎地研磨,随后筛分,并更详细地表征。
实施例13:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有3000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为620nm的实施例8C)中所述的红光无机发光材料与8g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为14重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED通过测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例14:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有5000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为620nm的实施例8C)中所述的红光无机发光材料与19g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为12重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-CAS 140光谱仪和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例15:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有6500K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为620nm的实施例8C)中所述的红光无机发光材料与21g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为10重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例16:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有3000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为630nm的实施例6F)中所述的红光无机发光材料与12g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为17重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例17:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有5000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为630nm的实施例6F)中所述的红光无机发光材料与21g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为13.5重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例18:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有6500K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为630nm的实施例6F)中所述的红光无机发光材料与23g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为12重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例19:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有3000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为650nm的实施例5C)中所述的红光无机发光材料与4.5g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为21重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例20:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有5000K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为650nm的实施例5C)中所述的红光无机发光材料与7.5g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为18重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例21:使用根据本发明制备的无机发光材料生产pc-LED,其具有6500K的相关色温(CCT):
将1g的最大发射波长为650nm的实施例5C)中所述的红光无机发光材料与8g的具有组成Lu2.976Ce0.024Al5O12的绿光无机发光材料一起称出并在行星式离心混合器中均匀地混合。随后将光学透明硅氧烷加入混合物中并混合使得无机发光材料浓度为15重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用Instrument Systems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。这些是色点坐标CIE x和y、以流明表示的亮度和一般色彩再现指数Ra。
实施例22
A)生产仅包含根据实施例8A)的红光无机发光材料的pc-LED
将光学透明硅氧烷加入0.175g的实施例8A)中所述的红光无机发光材料中并混合使得无机发光材料浓度为1.75重量%。将这样得到的硅氧烷/无机发光材料混合物借助自动分配器施涂于蓝光半导体LED片上并随着热的供应而固化。用于LED表征的蓝光半导体LED具有442nm的发射波长,并以350mA的电流强度操作。LED的光度表征使用InstrumentSystems光谱仪-光谱仪CAS 140和连接的ISP 250积分球进行。LED借助测定波长依赖性光谱功率密度而表征。LED发射的光的所得光谱用于进一步计算LED的特征性能。
B)生产仅包含根据实施例8C)的红光无机发光材料的pc-LED
pc-LED的生产及其表征根据实施例22A)进行,但使用实施例8C)中所述的红光无机发光材料。
结果:
从图1中可以看出,根据对比例1A)制备的无机发光材料具有比根据对比例1B)制备的无机发光材料更高的发射强度。图2显示根据实施例1C)的本发明无机发光材料具有比根据对比例1A)制备的无机发光材料甚至更高的发射强度。这证实了如何可通过本发明方法制得具有提高的发射效率的无机发光材料。图3和4中的对比例2A)和2B)与本发明实施例2C)中制备的无机发光材料的强度对比同样适用上述结论。另外,图5中实施例2C)与2D)中制备的无机发光材料的波长对比表明,可通过本发明方法改变发射波长。
图6-14表明本发明无机发光材料非常高度适于生产发白光LED。
从图15中可以看出在用于pc-LED中时,根据实施例8C)制备的本发明无机发光材料具有在LED光谱中比根据实施例8A)制备的无机发光材料更高比例的发射强度,尽管具有相同的无机发光材料浓度。
Claims (17)
1.提高铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物的辐射诱导发射效率和/或改变其发射波长的方法,其包括步骤:
(a)制备铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物和碱土金属氮化物的混合物,其中铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物和碱土金属氮化物中的碱土金属可以是相同或不同的;和
(b)将混合物在非氧化条件下煅烧。
2.根据权利要求1的方法,其中混合物中的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与碱土金属氮化物的重量比在2∶1至20∶1范围内。
3.根据权利要求1或2的方法,其中碱土金属氮化物中的碱土金属与碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物中的碱土金属不同。
4.根据权利要求1-3中一项或多项的方法,其中所用铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物通过步骤(a‘)制备,其中步骤(a′)包括将包含铕源、硅源和碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件下煅烧,以及进行根据权利要求1-3中一项或多项的方法的步骤(a)。
5.制备后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物的方法,其包括以下步骤:
(i)合成铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物;和
(ii)将包含步骤(i)中所得的铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物以及碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件下煅烧。
6.根据权利要求5的方法,其特征在于步骤(i)中的铕掺杂碱土金属硅氮化物或铕掺杂碱土金属硅氧氮化物的合成通过将包含铕源、硅源和碱土金属氮化物的混合物在非氧化条件下煅烧而进行。
7.根据权利要求5或6的方法,其中步骤(i)中所得的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物与步骤(ii)的混合物中的碱土金属氮化物的重量比在2∶1至20∶1范围内。
8.根据权利要求1-7中一项或多项的方法,其中铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或者后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物为通式(I)或(II)的化合物,
EAdEucEeNfOx·m SiO2·n Si3N4 (I)
其中所用符号和指数具有以下含义:
EA为至少一种碱土金属;
E为至少一种来自第四主族的元素,特别是Si;
0.80≤d≤1.995;
0.005≤c≤0.2;
4.0≤e≤6.00;
5.00≤f≤8.70;
0≤x≤3.00;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50;
其中指数具有以下关系:
2d+2c+4e=3f+2x;
Ba1-a-b-cSraCabEucSi7N10·m SiO2·n Si3N4 (II)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤1;
0≤b≤1;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50;且
a+b+c≤1。
9.根据权利要求1-8中一项或多项的方法,其中铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物或者后处理的铕掺杂碱土金属硅氮化物或硅氧氮化物为式(Ia)或(Ib)化合物:
Ba2-a-b-c+1,5zSraCabEucSi5N8-2/3x+zOx·m SiO2·n Si3N4 (Ia)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤x≤1,优选0≤x≤0.6;
0≤z≤3.0,优选0≤z≤1.0,特别优选z=0;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50;
且a+b+c≤2+1.5z;
Ba2-a-b-c-0,5x+1,5zSraCabEucSi5N8-x+zOx·m SiO2·n Si3N4(Ib)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2,优选0.02≤c≤0.1;
0≤x≤1,优选0≤x≤0.6;
0≤z≤3.0,优选0≤z≤1.0,特别优选z=0;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50。
10.根据权利要求1-9中一项或多项的方法,其中碱土金属氮化物每次出现时相互独立地选自氮化钙、氮化锶、氮化钡及其混合物。
11.根据权利要求1-10中一项或多项的方法,其中步骤(a‘)和(b)或(i)和(ii)中的煅烧每种情况下相互独立地在1200-2000℃范围内的温度下进行。
12.根据权利要求1-11中一项或多项的方法,其中步骤(a‘)和(b)或(i)和(ii)中的非氧化条件通过还原气氛产生,其中还原气氛优选包含氢气。
13.可通过权利要求8-12中一项或多项的方法得到的化合物。
14.式(Ia)化合物:
Ba2-a-b-c+1,5zSraCabEucSi5N8-2/3x+zOx·m SiO2·n Si3N4 式(Ia)
其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.01≤c≤0.2;
0≤x≤1;
0≤z≤3.0;
0≤m≤2.50;
0≤n≤0.50;
且a+b+c≤2+1.5z。
15.根据权利要求14的化合物,其中所用指数具有以下含义:
0≤a≤2;
0≤b≤2;
0.02≤c≤0.1;
0.03≤x≤0.8,优选0.1≤x≤0.6;
0≤z≤1.0,优选z=0;
0≤m≤1.00,优选m=0;
n=0;
且a+b+c≤2+1.5z。
16.根据权利要求13-15中一项或多项的化合物作为转换无机发光材料的用途。
17.包含权利要求13-15中一项或多项的化合物的发光器件。
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