DE102007011348A1 - Lumineszenzmaterial - Google Patents

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DE102007011348A1
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DE102007011348A
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Ryosuke Hiramatsu
Masaaki Tamatani
Hironori Asai
Kazuaki Ootsuka
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

Ein Lumineszenzmaterial wird bereitgestellt, das ein Material einschließt, das aus einer Einzelzusammensetzung gebildet ist, die eine Hauptkristallphase und einen Aktivator enthält und eine Lichtemission verursacht. Das Material zeigt und ergibt ein Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm, wenn das Material mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lumineszenzmaterial, ein Herstellverfahren für das Lumineszenzmaterial sowie eine Licht-emittierende Vorrichtung.
  • Licht-emittierende Dioden (LED) sind aus einer Kombination aus LED-Chips als Lichtquelle zur Anregung eines Lumineszenzmaterials aufgebaut, und verschiedene Farben können mit dieser Kombination ausgestrahlt werden. In einer Weiß-LED, die weißes Licht ausstrahlt, gelangt eine Kombination aus LED-Chips, die Licht im Wellenlängenbereich von 360 bis 500 nm ausstrahlen, und aus Lumineszenzmaterialien zur Anwendung. Beispielsweise kann auch eine Kombination aus LED-Chips, die Licht im hauptsächlich blauen Bereich ausstrahlen, und aus einem gelben Lumineszenzmaterial genannt werden, das Lumineszenz gelber Farbe ausstrahlt. Ferner kann eine Kombination aus LED-Chips, die Licht im UV- oder nahen UV-Bereich ausstrahlen, und aus einer Lumineszenzmaterialmischung genannt werden. In der Lumineszenzmaterialmischung sind ein blaues Lumineszenzmaterial, das Lumineszenz blauer Farbe ausstrahlt, ein grün-gelbes Lumineszenzmaterial, das Lumineszenz grün-gelber Farbe ausstrahlt, und ein rotes Lumineszenzmaterial enthalten, das Lumineszenz roter Farbe ausstrahlt. Bezüglich des Lumineszenzmaterials für die weiße LED, wird gefordert, dass das Lumineszenzmaterial Licht vom Nah-UV- bis zum blauen Bereich von 360 bis 500 nm gut absorbiert und sichtbares Licht effizient ausstrahlt.
  • Weiß-LEDs unter Verwendung eines mit zweiwertigem Europium aktiviertem Erdalkaliorthosilikat-Lumineszenzmaterials werden vorgeschlagen. Ein solches Lumineszenzmaterial weist die durch (Sr, Ba, Ca)2SiO4:Eu dargestellte Zusammensetzung auf und ist dazu befähigt, Licht einer beliebigen Peakwellenlänge durch Variieren des Mischungsverhältnisses des Erdalkalimetallelements auszustrahlen. Allerdings werden diese Weiß-LEDs in Kombinationen mit Lumineszenzmaterialien eingesetzt, die Breitband-Emissionsspektren mit Halbwertsbreiten von 80 nm oder mehr ergeben. Deshalb sind die Farbwiedergabeeigenschaften beschränkt.
  • Ferner sind Weiß-LEDs mit einem mit Tb aktivierten Lumineszenzmaterial und einem Licht-emittierenden Element vorgeschlagen worden. Das dazu verwendete Licht-emittierende Element weist den Lichtemissionspeak bei 365 nm auf. Die 365 nm UV-LED weist für Beleuchtungszwecke eine viel zu kurze Wellenlänge auf, wobei zum Überziehen des Lumineszenzmaterials das verwendete Harz stark abgebaut wird. Des Weiteren sind die Herstellkosten einer 365nm-UV-LED höher als diejenigen für einen LED-Chip, der Licht im Bereich von 370 bis 460 nm ausstrahlt, wobei auch der Umwandlungswirkungsgrad von Elektrizität in Licht niedrig ist.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Lumineszenzmaterial gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Material, gebildet aus einer Einzelzusammensetzung, die eine Hauptkristallphase und einen Aktivator enthält und eine Lichtemission verursacht, wobei das Material ein Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm zeigt und ergibt, wenn das Material mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird.
  • Ein Lumineszenzmaterial gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Material, das eine Erdalkaliorthosilikatverbindung und einen Aktivator enthält und eine Lichtemission verursacht, wobei das Material ein Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm zeigt und ergibt, wenn das Material mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird.
  • Ein Lumineszenzmaterial gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbindung mit einer Zusammensetzung der folgenden allgemeinen Formel (A): (Sra1, Bab1, Cac1, Tbv1, Euw1)2SiO4 (A),worin a1, b1, c1, v1 und w1 die folgenden Beziehungen erfüllen: a1 + b1 + c1 + v1 + w1 = 1 (1); 0 ≦ a1/(1 – v1 – w1) ≦ 1 (2); 0 ≦ b1/(1 - v1 - w1) ≦ 1 (3); 0 ≦ c1/(1 - v1 - w1) ≦ 1 (4); 0 < v1 ≦ 0,15 (5); 0 < w1 ≦ 0,05 (6).
  • Ein Lumineszenzmaterial gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbindung mit einer Zusammensetzung der folgenden allgemeinen Formel (B): (Sra2, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4 (B), worin M mindestens ein Metall ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, Rb und aus Cs, und a2, b2, c2, v2 und w2 die folgenden Beziehungen erfüllen: a2 + b2 + c2 + 2v2 + w2 = 1 (7); 0 ≦ a2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (8); 0 ≦ b2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (9); 0 ≦ c2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (10); 0 < v2 ≦ 0,15 (11); 0 < w2 ≦ 0,05 (12).
  • Das Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Lumineszenzmaterials umfasst Stufen, in denen man ein Rohmaterial in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 zum Erhalt eines primären Sintererzeugnisses erhitzt, das primäre Sintererzeugnis zum Erhalt eines pulverisierten primären Sintererzeugnisses pulverisiert, das pulversierte primäre Sintererzeugnis in ein Behältnis gibt, das Behältnis mit dem pulverisierten primären Sintererzeugnis in einen Ofen stellt, die Atmosphäre im Ofen durch ein Inertgas ersetzt und man das pulversierte primäre Sintererzeugnis in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2, enthaltend Wasserstoff in einer Konzentration von 5 % oder mehr bis weniger als 100 %, zum Erhalt eines sekundären Sintererzeugnisses erhitzt.
  • Die Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Licht-emittierendes Element zur Lichtemission, wobei das Licht einen Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm aufweist, und eine Lumineszenzschicht, die ein Lumineszenzmaterial umfasst, das zur Bestrahlung mit dem Licht ausgestaltet ist, wobei zumindest ein Teil des Lumineszenzmaterials das oben genannte Lumineszenzmaterial ist.
  • Kurze Beschreibung der verschiedenen Darstellungen der Figuren
  • 1 ist ein Lichtemissionsspektrum eines herkömmlichen Lumineszenzmaterials.
  • 2 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer Ausgestaltung.
  • 3 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 4 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 5 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 6 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 7 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 8 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 9 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 10 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 11 ist ein Licht-Emissionsspektrum eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 12 ist ein Anregungsspektrum für ein Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 13 ist ein Röntgenbeugungsmuster eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 14 ist ein Röntgenbeugungsmuster eines Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 15 ist eine Mikrofotografie durch 365 nm-Anregung des Lumineszenzmaterials gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 16 ist eine Querschnittsdarstellung einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausgestaltung.
  • 17 ist eine Querschnittsdarstellung einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 18 ist eine vergrößerte Darstellung eines Licht-emittierenden Elements.
  • 19 ist eine Querschnittsdarstellung einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 20 ist ein Licht-Emissionsspektrum einer Weiß-LED gemäß einer Ausgestaltung.
  • 21 ist ein Licht-Emissionsspektrum einer Weiß-LED gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • 22 ist ein Licht-Emissionsspektrum einer Weiß-LED mit einem herkömmlichen Lumineszenzmaterial.
  • 23 ist ein Licht-Emissionsspektrum einer Weiß-LED mit einem herkömmlichen Lumineszenzmaterial.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden erläutert. Die folgenden Ausgestaltungen sollen das Lumineszenzmaterial und die Licht-emittierende Vorrichtung zur Darlegung der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung beispielhaft erläutern, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht auf die folgenden Beschreibungen eingeschränkt ist.
  • Ferner spezifizieren die Spezifikationen die im Umfang der Ansprüche dargestellten Elemente nicht als die in der Ausgestaltungsform aufgelisteten Elemente. Insbesondere sollen, es sei denn für den Fall einer besonders spezifischen Beschreibung für Abmessung, Materialqualität und Formgestalt von Bestandteilen und deren relativer Anordnung oder dgl. in den jeweiligen Ausgestaltungen, diese den Bereich der Erfindung nicht einschränken, wobei sie zu nichts Anderem als zur beispielhaften Erläuterung angegeben sind.
  • Außerdem können Größe und Positionsbeziehung oder dgl. der in den Figuren dargestellten Elemente zur Klarstellung der Erläuterung weggelassen sein. Im Übrigen sind in der folgenden Erläuterung durch die gleichen Namen und Zeichen gleiche Elemente oder Elemente gleicher Qualität dargestellt, wobei die detaillierten Erläuterungen dementsprechend verkürzt abgefasst sind. Ferner können jeweilige Faktoren, die die vorliegende Erfindung darstellen, eine Ausführungsform sein, worin 1 Element eine Vielfalt von Faktoren durch eine Vielfalt von Faktoren des gleichen Elements abdeckt und, im Gegensatz dazu, durch Teilen der Funktion des einen Elements mit der Vielfalt der Elemente realisiert ist.
  • Als Ergebnis wiederholter Überlegungen und Forschungsarbeiten, haben die Erfinder das Lumineszenzmaterial herausgefunden, das ein Engband-Lichtemissionsspektrum und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum jeweils in spezifizierten Wellenlängenbereichen zeigt und ergibt, wenn es mit Licht der Haupt-Lichtemission im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird. Weil außerdem die Herstellkosten einer 365 nm-UV-Licht-emittierenden LED höher als die Kosten für den LED-Chip, der Licht im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm ausstrahlt, und der Umwandlungswirkungsgrad von Elektrizität in Licht niedrig sind, ist die Untergrenze der Anregungswellenlänge bei Anwendung in der Praxis auf 370 nm eingestellt. Weil ferner nur das Breitband-Lichtemissionsspektrum bei Anregung mit einer Wellenlänge von mehr als 460 nm erscheint und das in der Ausgestaltung in der vorliegenden Erfindung charakteristische Engband-Lichtemissionsspektrum dabei nicht erhältlich ist, ist die Obergrenze der Anregungswellenlänge auf 460 nm eingestellt.
  • Das Engband-Lichtemissionsspektrum erscheint im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm, während das Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm erscheint. Diese Ober- und Untergrenzen des Wellenlängenbereichs des Licht-Emissionsspektrum werden wie folgt begründet. Das Engband-Lichtemissionsspektrum ist eine Lichtemissionsbande aufgrund eines 5D4 → 7F5-Übergangs von Terbium, und die Lichtemissionsbande ist eine Lichtemission durch einen von außen abgeschirmten 4f-4f-Übergang, weil dieser durch Umkreisumgebungsbedingungen wie durch das Aufbauelement und durch die Kristallstruktur nicht sehr beeinflusst wird und einen Ion-spezifischen Wert annimmt, erscheint ein Peak des Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm. Dadurch, dass ferner das Breitband-Lichtemissionsspektrum eine Licht-Emissionsbande aufgrund einer Lichtemission durch einen f-d-Übergang von Europium ist und das Licht-Emissionsspektrum einer mit Europium aktivierten Erdalkaliorthosilikatverbindung, worin Terbium im Bereich eines Europiumgehalts von 0 < w1 ≦ 0,1 nicht aktiviert wird, im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm liegt, bestimmt sich der Wellenlängenbereich des Licht-Emissionsspektrum. Das Lumineszenzmaterial in den Ausgestaltungen zeigt und ergibt das Engband-Lichtemissionsspektrum und das Breitband-Lichtemissionsspektrum in einem spezifizierten Wellenlängenbereich durch Anregung mit Licht einer Peakwellenlänge vom nahen UV- bis zum blauen Bereich. Ferner weist das Lumineszenzmaterial eine Einzelzusammensetzung auf, die eine Hauptkristallphase und einen Aktivator enthält. Die Hauptkristallphase bedeutet, dass deren Beugungspeakintensität die größte in allen identifizierten Kristallphasen ist.
  • Das Engband-Lichtemissionsspektrum ist ein Spektrum, das durch eine Engband-Lichtemission gekennzeichnet ist, worin die gemessene Halbwertsbandbreite der Licht-Emissionsbande 50 nm oder weniger beträgt, und das Breitband-Lichtemissionsspektrum bedeutet ein Spektrum, das durch eine Breitband-Lichtemission gekennzeichnet ist, worin die gemessene Halbwertsbandbreite des Licht-Emissionsspektrum 80 nm oder mehr beträgt. Das Licht-Emissionsspektrum ist durch Anregung des Lumineszenzmaterials mit einer LED vom blauen bis zum Nah-UV-Bereich oder dgl. z.B. durch Messung mit einem IMUC-7000G-Spektrofotometer von Otsuka Electronics Co. Ltd. oder dgl. erhältlich.
  • Das Lumineszenzmaterial in der vorliegenden Ausgestaltung ist konkret ein Lumineszenzmaterial, das eine Hauptkristallphase und Terbium und Europium als Aktivator enthält, worin das Engband-Lichtemissionsspektrum des Licht-Emissionsbereichs von 540 bis 550 nm das Ergebnis von Terbium ist. Für den Fall, dass sich das Engband- und das Breitband-Lichtemissionsspektrum überlappen, ist die Halbwertsbandbreite auf folgende Weise erhältlich. Zuerst werden das Licht-Emissionsspektrum (das co-aktivierte Spektrum) des durch Terbium und Europium aktivierten Lumineszenzmaterials und das Licht-Emissionsspektrum (das einzelaktivierte Spektrum) des nur durch Europium aktivierten Lumineszenzmaterials der gleichen Zusammensetzung und gleichen Konzentration erstellt. Durch Entfernen des einzelaktivierten vom co-aktivierten Spektrum ist die Halbwertsbandbreite aus der Form des verbleibenden Licht-Emissionsspektrum erhältlich.
  • Das Lumineszenzmaterial der Ausgestaltung kann eine Erdalkaliorthosilikatverbindung als Hauptkristallphase enthalten. Als Lumineszenzmaterial, das ein Erdalkaliorthosilikat-Lumineszenzmaterial als Hauptkristallphase enthält, ist (Sr, Ba, Ca)2SiO4:Eu, das durch Europium aktiviert wird, bereits bekannt gewesen. Durch Kombinieren des Lumineszenzmaterials der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit dem Licht-emittierenden Element zur Ausstrahlung von Licht mit einem Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm ist die LED-Licht-emittierende Vorrichtung der vorliegenden Ausgestaltung erhältlich. Bezüglich LED-Licht-emittierender Vorrichtungen gemäß weiterer Ausgestaltungen, sind der Wirkungsgrad und die Farbwiedergabeeigenschaften gegenüber denen von LED-Licht-emittierenden Vorrichtungen mit einem herkömmlichen Lumineszenzmaterial noch mehr verbessert, wobei diese Erkenntnisse von den Erfindern gewonnen worden sind.
  • Das Lumineszenzmaterial der vorliegenden Ausgestaltung, das die oben beschriebenen Spektrumcharakteristika zeigt und ergibt, weist z.B. die Zusammensetzung der folgenden allgemeinen Formel (A) auf. D.h., jenes ist das durch Terbium und Europium aktivierte Erdalkaliorthosilikat-Lumineszenzmaterial: (Sra1, Bab1, CaC1, Tbv1, Euw1)2SiO4 (A).
  • In der obigen allgemeinen Formel (A) sind a1, b1, c1, v1 und w1 Werte, die die Beziehungen der folgenden mathematischen Gleichungen erfüllen: a1 + b1 + c1 + v1 + w1 = 1 (1); 0 ≦ a1/(1 – v1 – w1)c1 ≦ 1 (2); 0 ≦ b1/(1 – v1 – w1) ≦ 1 (3); 0 ≦ c1/(1 – v1 – w1) ≦ 1 (4); 0 < v1 ≦ 0,15 (5); 0 < w1 ≦ 0,05 (6).
  • In der Erdalkaliorthosilikatverbindung liegen Sr, Ca und Ba im Zustand einer vollständigen Feststofflösung vor. Durch diese Bedingung und die mathematischen Gleichungen (1), (5) und (6) wird der Bereich der Werte a1, b1 und c1 des Erdalkalimetallgehalts bestimmt. D.h., die mathematischen Gleichungen (2), (3) und (4) werden durch diese Bedingungen gesteuert.
  • Ferner übersteigt jeder Wert von a1/(1 – vi – w1), b1/(1 – v1 – w1) und c1/(1 – v1 – w1) den Wert 1, und das Zusammensetzungsverhältnis des (Sra1, Bab1 Cac1, Tbv1, Euw1)2SiO4-Lumineszenzmaterials weicht vom stöchiometrischen Zusammensetzungsverhältnis ab. Dadurch wird der Licht-Emissionswirkungsgrad beeinträchtigt.
  • Da Ba-Verbindungen ein toxisches Material, für das die Vorschriften zur Steuerung giftiger und gefährlicher Materialien gelten, darstellen und eine schädliche Wirkung ausüben, ist es erwünscht, dass der Ba-Gehalt soweit wie möglich abgesenkt wird.
  • Ferner wurde bei wiederholten Versuchen und Probenbewertungen für die Werte von b1/(1 – v1 – w1) von 0,2 oder weniger bzw. von c1/(1 – v1 – w1) von 0,9 oder weniger des Ba-Gehalts bi und des Ca-Gehalts c1 gefunden, dass der Engband-Spektrumteil signifikant groß war. Demgemäß ist es in der Erdalkaliorthosilikatverbindung der allgemeinen Formel (A) bevorzugter, dass der Wert von b1/(1 – v1 – w1) 0,2 oder weniger und von c1/(1 – v1 – w1) 0,9 oder weniger beträgt.
  • Die Lumineszenzmaterialausgestaltung enthält sowohl Tb als auch Eu. Daher sind v1 und w1 in der oben beschriebenen allgemeinen Formel (A) beide größer als 0. Im Fall (v1 = 0) ist Tb nicht enthalten, und es ist nur die Breitband-Lichtemission von Eu2+ bei Anregung mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeaks von 370 bis 460 nm erhältlich. Die durch Tb3+ verursachte Lichtemission von 540 bis 550 nm ist nicht erhältlich. Im Fall (w1 = 0) ist Eu nicht enthalten, und bei Anregung mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak von 370 bis 460 nm wird die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Wellenlänge von 540 bis 550 nm signifikant klein. Zum Erhalt einer Lichtemission von 540 bis 550 nm sind Tb und Eu beide im Lumineszenzmaterial der entsprechenden Ausgestaltung als unverzichtbarer Aktivator enthalten.
  • Ferner besteht aus den folgenden Gründen eine Obergrenze beim Gehalt dieser Aktivatoren.
  • Ist der Tb-Gehalt zu hoch, tritt ein Konzentrationslöschungsphänomen auf, und die Lichtintensität von Eu im (Sra1, Bab1 Cac1, Tbv1, Euw1)2SiO4-Lumineszenzmaterial wird schwächer. D.h., verborgen hinter einer Eu2 +-Breitband-Lichtemission wird die Lichtemission des Wellenlängenbereichs von 540 bis 550 nm von Tb3+ nicht erhältlich. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird die Obergrenze des Tb-Gehalts (v1) in spezifischer Weise auf 0,15 festgelegt. Bevorzugter ist es, dass v1 im Bereich von 0 < v1 ≦ 0,1 liegt.
  • Ferner wird für einen zu hohen Eu-Gehalt die Band-Lichtemission von Eu2+ zu hoch, und die Lichtintensität von Tb im (Sra1, Bab1 Cac1, Tbv1, Euw1)2SiO4-Lumineszenzmaterial wird schwächer. D.h., verborgen hinter einer Eu2 +-Breitband-Lichtemission, wird die Lichtemission des Wellenlängenbereichs von 540 bis 550 nm von Tb3+ nicht erhältlich. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird die Obergrenze des Eu-Gehalts (w1) in spezifischer Weise auf 0,05 festgelegt. Bevorzugter ist es, dass w1 im Bereich von 0 < w1 ≦ 0,01 liegt.
  • Ferner ist es im Hinblick darauf, dass die Engband-Lichtemission durch Terbium, die charakteristisch für die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist, nicht durch die Breitband-Lichtemission von Europium behindert und die Engband-Lichtemission von Terbium wirkungsvoll erhalten werden, bevorzugt, dass der Tb-Gehalt größer als der Eu-Gehalt ist. Liegt der Wert von v1/w1 beispielsweise im Bereich von ca. 1 bis 25, wird dessen Effekt noch stärker ausgeübt. Bevorzugter ist es, dass der Wert von v1/w1 im Bereich von 2 bis 20 liegt.
  • Im Lumineszenzmaterial mit einer Zusammensetzung der obigen allgemeinen Formel (A) liegt Terbium durch Substituieren einer Stelle vor, die durch zweiwertige positive Ionen, wie Calcium, Strontium und Barium, dargestellt ist. Terbium wird ein dreiwertiger Tb3 +-Zustand bei Lichtemission der grünen Farbe, für die der Wellenbereich von 540 bis 550 nm charakteristisch ist. Aus diesem Grund wird zum leichten Substituieren der zweiwertigen Stelle mit der dreiwertigen Stelle bei Zugabe des Terbium gleichzeitig ein einwertiges positives Ion manchmal zum Ladungsausgleich zugegeben. Als einwertiges positives Ion-Element sind Lithium, Natrium, Calcium, Rubidium, Cäsium, Kupfer, Silber und Gold oder dgl. zu nennen. Das Lumineszenzmaterial, worin die Ladung ausgeglichen ist, kann durch die folgende allgemeine Formel (B) dargestellt werden: (Sra2, Bab2 Cac2, Tbv2, Euw2)2SiO4 (B).
  • M ist mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, Rb und aus Cs. Ferner weisen a2, b2, c2, v2 und w2 Werte auf, die die Beziehung der folgenden mathematischen Gleichungen erfüllen: a2 + b2 + c2 + 2v2 + w2 = 1 (7); 0 ≦ a2/(1 - 2v2 - w2) ≦ 1 (8); 0 ≦ b2/(1 - 2v2 - w2) ≦ 1 (9); 0 ≦ c2/(1 - 2v2 - w2) ≦ 1 (10); 0 < v2 ≦ 0,15 (11); 0 < w2 ≦ 0,05 (12).
  • Zur Analyse der Gehaltsmengen jedes Elements wird das synthetisierte Lumineszenzmaterial zuerst alkalisch verschmolzen. Analysiert wird z.B. mit ICP-Licht-Emissionsspektroskopie eines internen Standard von SII Nanotechnology Inc. SPS1200AR oder dgl.. So wird die Zusammensetzung des Lumineszenzmaterials der obigen allgemeinen Formel (B) erhalten.
  • Wie oben beschrieben, liegen in der Erdalkaliorthosilikatverbindung Sr, Ca und Ba im Zustand einer vollständigen Feststofflösung vor. Durch diese Bedingung und den Terbium- und Element M-Gehalt v2 und den Europium-Gehalt w2, die Aktivatoren darstellen, bestimmt sich der Bereich der Werte a2, b2 und c3 des Erdalkalimetallgehalts. D.h., die mathematischen Gleichungen (8), (9) und (10) leiten sich aus diesen Bedingungen ab.
  • Übersteigt a2/(1 – 2v2 – w2) den Wert 1, weicht dieser von der stöchiometrischen Zusammensetzung des Sr2a, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4-Lumineszenzmaterials ab. Dadurch wird der Wirkungsgrad eines Licht-emittierenden Materials beeinträchtigt.
  • w2 in der obigen allgemeinen Formel (B) entspricht w1 in der obigen allgemeinen Formel (A). Aus ähnlichem Grund wie dem im Fall von w1 wird der Bereich von w2 ganz spezifisch auf 0 < w2 ≦ 0,05 festgelegt. Ein Element M zum Ladungsausgleich ist mit der gleichen Menge wie der von Tb enthalten. Daher wird, da v2 in einem Bereich enthalten ist, worin eine Konzentrationslöschung von Tb ähnlich wie im Fall von v1 nicht auftritt, die Obergrenze der Gehaltsmengen (v2) von Tb und M auf 0,15 eingestellt.
  • Das Lumineszenzmaterial mit der Zusammensetzung der obigen allgemeinen Formel (A) kann den zweiten Lichtemissionspeak innerhalb einer Peakwellenlänge von 500 bis 600 nm durch Änderung der Art, des Mischverhältnisses des Erdalkalielements und des Eu-Gehalts verändern. Daher ist dieses das Lumineszenzmaterial, das eine extrem hohe Anwendungsbreite zeigt und ergibt. Dabei ist der Wellenlängenbereich des ersten Lichtemissionspeak ein Bereich von 540 bis 550 nm und verändert sich nur kaum, wobei das Spektrum leicht zu entwerfen ist. Ferner lässt sich die Lumineszenzmaterialausgestaltung mit dem gleichen Verfahren wie dem für ein gewöhnliches Oxid-Lumineszenzmaterial herstellen, wobei die Herstellung zu niedrigen Kosten ermöglicht ist.
  • Konkret gesagt, kann das Lumineszenzmaterial der vorliegenden Ausgestaltung mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Als Ausgangsmaterial kann ein Oxidpulver des Aufbauelements verwendet werden. Das Oxidpulver des Aufbauelements wird mit einer vorgeschriebenen Menge eingewogen, zugegeben wird eine entsprechende Menge Ammoniumchlorid als Kristallwachstumsmittel, worauf das Ganze in einer Kugelmühle oder dgl. vermischt wird. Anstatt des Oxidpulvers können verschiedene Verbindungen, die thermisch zu Oxiden zersetzt werden können, ebenfalls verwendet werden. Beispielsweise können Tb4O7 oder dgl. als ein Tb-Rohmaterial, Eu2O3 oder dgl. als ein Eu-Rohmaterial, SrCO3 oder dgl. als ein Sr-Rohmaterial, BaCO3 oder dgl. als ein Ba-Rohmaterial, CaCO3 oder dgl. als ein Ca-Rohmaterial und SiO2 oder dgl. als ein Si-Rohmaterial verwendet werden.
  • Als Kristallwachstumsmittel können Chloride, Fluoride, Bromide oder Jodide oder dgl. von Ammonium neben Ammoniumchlorid sowie Chloride, Fluoride, Bromide oder Jodide oder dgl. von Alkalimetallen genannt werden. Ferner können Chloride, Fluoride, Bromide oder Jodide oder dgl. von Erdalkalimetallen verwendet werden. Zur Verhinderung des Anstiegs der Hygroskopizität ist es bevorzugt, dass die Beladungsmengen mit dem Kristallwachstumsmittel annähernd im Bereich von 0,01 bis 0,3 Gew.-% des gesamten Rohmaterialpulvers liegen.
  • Das vermischte Rohmaterial aus diesen vermischten Rohmaterialpulvern wird in einen Behälter wie einen Tiegel oder dgl. gegeben, und es wird durch Hitzebehandlung ein primäres Sinterprodukt erhalten. Die Hitzebehandlung wird in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 durchgeführt. Dies erfolgt zur Synthese eines Basismaterials des Lumineszenzmaterials und zur Begünstigung der Reduktion von Terbium und Europium in den als Rohmaterialien verwendeten Oxiden. Temperatur und Zeit der Hitzebehandlung können auf 1100 bis 1500°C und 3 bis 7 h eingestellt werden. Das erhaltene primäre Sinterprodukt wird pulverisiert und wieder in den Behälter gegeben. Der Pulverisiergrad ist nicht besonders eingeschränkt und reicht hin, solange die Oberflächenfläche durch Pulverisieren von Klumpen des primären Sinterprodukts mittels eines Mörsers oder dgl. vergrößert wird.
  • Das pulverisierte primäre Sinterprodukt wird erneut in einen Ofen gegeben, und es wird ein Austausch durch ein Inertgas wie Stickstoff oder Argon in einem Vakuum durchgeführt. Zur hinreichenden Entfernung von am Material anhaftenden Wasser und Sauerstoff ist es erwünscht, dass das Vakuum in diesem Fall 1000 Pa oder weniger beträgt.
  • Anschließend wird das sekundäre Sinterprodukt durch eine Hitzebehandlung am pulverisierten primären Sinterprodukt in der reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 erhalten. Die Temperatur und Zeit der Hitzebehandlung kann auf 1100 bis 1500°C oder weniger und auf 2 bis 6 h eingestellt werden. Bei dieser Sinterung wird die Wasserstoffkonzentration in der Atmosphäre in spezifischer Weise auf 5 % oder mehr und weniger als 100 % eingestellt. Beträgt die Wasserstoffkonzentration weniger als 5 %, wird es schwierig, Terbium von Tb4+ zu Tb3+ vollständig zu reduzieren. Ferner werden die Reduktion von Eu3+ zu Eu2+ ebenfalls unvollständig und die Lichtemissionsintensität abgesenkt. Durch diese zweimaligen Hitzebehandlungen werden Tb4+ und Eu3+ im Lumineszenzmaterial nahezu vollständig reduziert, und es werden nur Tb3+ und Eu2+ im Wesentlichen erhalten.
  • Mit dem obigen Verfahren wurden das (Sr0,89, Ba0,06, Tb0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial mit der Tb-Konzentration v1 = 0,05 und der Eu-Konzentration w1 = 0 und das (Sr0,89, Ba0,06, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial mit dem Tb-Gehalt v1 = 0 und dem Eu-Gehalt w1 = 0,05 synthetisiert. Sind entweder Tb oder Eu enthalten, stellen diese Materialien dann herkömmliche Lumineszenzmaterialien dar.
  • Die erhaltenen Lumineszenzmaterialien werden durch eine Nah-UV-LED mit der Peakwellenlänge von 392 nm angeregt, und das Licht-Emissionsspektrum wurde gemessen. Das Ergebnis ist in 1 dargestellt. Wie erläutert, wurde ein durch Eu2+ verursachtes Breitband-Lichtemissionsspektrum der Wellenlänge von 573 nm aus dem (Sr0,89, Ba0,06, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Ferner wurde das durch Tb3+ verursachte Engband-Lichtemissionsspektrum der Peakwellenlänge von 545 nm aus dem (Sr0,89, Ba0,06, Tb0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Allerdings beträgt die Peakintensität annähernd nur 3 derjenigen im Fall des (Sr0,89, Ba0,06, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterials. Bezüglich der durch Tb3+ verursachten Lichtemissionsintensität aus dem (Sr0,89, Ba0,06, Tb0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial wird festgestellt, dass es für eine Anwendung in der Praxis gänzlich ungenügend ist.
  • Im Allgemeinen werden im durch Terbium aktivierten Lumineszenzmaterial das angeregte Licht durch 5d-4f-Übergänge von Tb3+ absorbiert und die Lichtemission durch 4f-4f-Übergänge verursacht. Im angeregten Licht mit der Peakintensität im langwelligen Bereich von 254 nm oder mehr kann dieses, weil es keine Absorptionsbande in Tb3+ aufweist, nur kaum absorbiert werden und Licht nicht ausstrahlen. Beispielsweise wird im grünen LaPO4:Ce,Tb-Lumineszenzmaterial für eine 3-Eng-Emissionsbandtyp(3-Band)-Fluoreszenzlampe, da die Absorption bei 254 nm durch Tb3+ klein ist, durch Ce3+ co-aktiviert.
  • In mit Tb und Ce aktivierten Lumineszenzmaterial absorbiert Ce3+ bei Bestrahlung mit Anregungslicht einer Peakintensität im langwelligen Bereich von 254 nm oder mehr das Anregungslicht, und die absorbierte Energie verschiebt sich auf Tb3 +. D.h., Ce3+ wirkt als Sensibilisierer im doppelt aktivierten Lumineszenzmaterial, und die Licht-Emissionsintensität wird signifikant gesteigert. Dieser Energietransfer von Ce3+ → Tb3+ erfolgt durch einen Resonanztransferprozess.
  • Mit dem obigen Herstellverfahren wurden das (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,05)2SiO4- und das (Sr0,756, Ca0,189, Tb0,05, Ba0,06, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial synthetisiert. Die erhaltenen Lumineszenzmaterialien wurden mit einer Nah-UV-LED der Peakwellenlänge von 393 nm angeregt und das Licht-Emissionsspektrum gemessen. Diese Ergebnisse sind in 2 bzw. 3 dargestellt.
  • Wie in 2 gezeigt, wurden die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 545 nm und die durch Eu2 +-verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 566 nm aus dem (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Wie ferner in 3 gezeigt, wurden die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 545 nm und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 590 nm aus dem (Sr0,756, Ca0,189, Tb0,05, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Da sowohl im (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,05)2SiO4- als auch im (Sr0,756, Ca0,189, Tb0,05, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial die durch Tb3+ verursachte Lichtemission und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission ohne Co-Aktivierung durch Tb und Eu nur kaum von einander zu trennen waren, wurden ein durch Eu alleine aktiviertes Lumineszenzmaterial der gleichen Zusammensetzung synthetisiert und die Peakwellenlänge der durch Eu2+ verursachten Lichtemission erhalten.
  • Ferner wurden das (Sr0,623, Ca0,267, Tb0,1, Eu0,01)2SiO4- und das (Sr0,681, Ca0,292, Tb0,025, Eu0,0025)2SiO4 Lumineszenzmaterial mit dem obigen Verfahren synthetisiert.
  • Unter Anregung der erhaltenen Lumineszenzmaterialien mit einer Nah-UV-LED der Peakwellenlänge von 391 nm wurden die Licht-Emissionsspektren gemessen. Diese Ergebnisse sind in 4 bzw. 5 dargestellt.
  • Wie in 4 gezeigt, wurden die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 545 nm und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 590 nm aus dem (Sr0,623, Ca0,267, Tb0,1, Eu0,01)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Ferner wurden, wie in 5 gezeigt, die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 454 nm und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 585 nm aus dem (Sr0,681, Ca0,292, Tb0,025, Eu0,0025)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Ähnlich wie in 2 und 3, wurden das nur mit Eu aktivierte Lumineszenzmaterial der gleichen Zusammensetzung synthetisiert und die Peakwellenlänge der durch Eu2+ verursachten Lichtemission erhalten.
  • Ferner wurden das (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4- und das (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Li0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial mit dem obigen Verfahren synthetisiert. Das erhaltene Lumineszenzmaterial wird mit der Nah-UV-LED der Peakwellenlänge von 393 nm angeregt, und das Licht-Emissionsspektrum wurde gemessen. Die Ergebnisse sind jeweils in 6 und 7 dargestellt.
  • Wie in 6 gezeigt, wurden die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 545 nm und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 570 nm aus dem (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Ferner wurden, wie in 7 gezeigt, die durch Tb3+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge von 545 nm und die durch Eu2+ verursachte Lichtemission der Peakwellenlänge 570 nm aus dem (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Li0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial erhalten. Ähnlich wie in 2 bis 5 und in 6 und 7, wurden das nur mit Eu aktivierte Lumineszenzmaterial der gleichen Zusammensetzung synthetisiert und die Peakwellenlänge der durch Eu2+ verursachten Lichtemission erhalten.
  • Anschließend wurden durch Änderung der Wellenlänge des Anregungslichts das (Sr0,756, Ca0,189, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial angeregt und das Licht-Emissionsspektrum gemessen. Die Wellenlängen des Anregungslichts wurden auf drei Arten von 370, 400 und 440 nm eingestellt. Die durch das jeweils angeregte Licht erhaltenen Licht-Emissionsspektren sind in 8, 9 und 10 dargestellt. Es zeigt sich in diesen Spektren, dass mit Verlängerung der Wellenlänge des Anregungslichts der durch Tb3+ verursachte Lichtemissionspeak der Peakwellenlänge 545 nm abgesenkt wird. Allerdings wird, verglichen mit dem Licht-Emissionsspektrum von 1, gefunden, dass der durch Tb3+ verursachte Lichtemissionspeak ebenfalls im Anregungslicht von 440 nm vorliegt.
  • Ferner wurde durch Anregung des (Sr0,189, Ca0,756, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterials mit einer blauen LED der Peakwellenlänge von 460 nm das Licht-Emissionsspektrum gemessen. Das Ergebnis ist in 11 dargestellt. Auch mit der blauen LED wurde der durch Tb3+ verursachte Lichtemissionspeak der Wellenlänge von 545 nm bestätigt.
  • Wie oben beschrieben, zeigt und ergibt die Lumineszenzmaterialausgestaltung ihren Lichtemissionspeak in den spezifizierten 2 Wellenlängenbereichen, die mit dem Licht des Peakwellenlängenbereichs von 370 bis 460 nm angeregt werden. Konkret gesagt, zeigen sich ein erster Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein zweiter Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm. Die Ursache dafür wird wie folgt beurteilt. D.h., in der Lumineszenzmaterialausgestaltung wird die Lichtemission des mit Tb3+ aktivierten Lumineszenzmaterials Licht durch 4f-4f-Übergänge nach Absorption durch 5d-4f-Übergänge des Tb3+ ausgestrahlt. Da es im Anregungslicht mit der Peakintensität bei längerer Wellenlänge von 254 nm oder mehr keine Absorptionsbande in Tb3+ gibt, werden das Anregungslicht nur kaum absorbiert und kein Licht ausgestrahlt.
  • Wie bereits erläutert, werden im Fall des Lumineszenzmaterials, zu dem der Co-Aktivator Ce wie im grünen Lumineszenzmaterial LaPO4:Ce,Tb gegeben worden ist, bei Anregung mit Licht im Peakwellenlängenbereich von 200 bis 320 nm dieses Anregungslicht absorbiert und die Lichtemission von Tb3+ erhalten. Dies wird dadurch verursacht, dass Ce als Sensibilisierer wirkt. Im Lumineszenzmaterial der durch die allgemeine Formel (A) dargestellten Zusammensetzung, die mit Terbium und Europium aktiviert ist, wirkt Eu2+ als Sensibilisierer wie Ce im grünen LaPO4:Ce,Tb Lumineszenzmaterial. Wird andernfalls das (Sr, Ba, Ca, Eu)2SiO4-Lumineszenzmaterial mit Tb aktiviert, wird davon ausgegangen, dass das f-d-Energieniveau von Tb3+ tiefer als das Normalniveau abgesenkt wird und das Licht des nahen UV-Bereichs absorbierbar geworden ist.
  • D.h., da das Anregungslicht durch Eu2+ absorbiert wird und sich die absorbierte Energie zu Tb3+ verschiebt, wird die Lichtemission von Tb3+ erhalten. Wird andernfalls das (Sr, Ba, Ca, Eu)2SiO4-Lumineszenzmaterial mit Tb aktiviert, wird davon ausgegangen, dass Tb direkt das Anregungslicht absorbiert und die Lichtemission von Tb3+ erhalten wird. Bei Messung des angeregten Spektrum des Lumineszenzmaterials der Zusammensetzung der obigen allgemeinen Formel (A) wurde bestätigt, dass es eine Absorption bis in die Nähe von 500 nm gibt. Das angeregte Spektrum ist durch Messung des Lumineszenzmaterialpulvers mit einem Diffusions- und Dispergierverfahren mit z.B. einem Hitachi Ltd. F-3000-Fluoro-Spektrofotometer erhältlich.
  • In 12 ist das angeregte Spektrum der Lichtemission von 545 nm des (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterials dargestellt. Gemäß 12 wird gefunden, dass im (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial die Anregung im Wellenlängenbererich von 300 bis 520 nm ermöglicht ist. Wird allerdings tatsächlich mit einer Anregungswellenlänge über 460 nm angeregt, werden nur die durch Eu2+ verursachte Breitband-Lichtemission erhalten und die durch Tb3+ verursachte Engband-Lichtemission, die für die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung charakteristisch ist, nicht erhalten. Aus diesem Ergebnis erweist es sich, dass die Lumineszenzmaterialausgestaltung zur Anregung durch eine Anregungswellenlänge bis zu 460 nm befähigt ist.
  • Ferner wurden zur Identifizierung der Kristallphasen des (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4- und des (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterials die Beugungsmuster mit einem Pulver-Röntgenbeugung-Analysenverfahren (Röntgen-Diffraktometrie: XRD) gemessen und durch Vergleich der gemessenen Beugungsmuster einer Joint Commitee an Powder Diffraction Standards (JCPDS)-Karte identifiziert.
  • Durch XRD-Messung werden die Beugungsmuster einer Lumineszenzmaterialprobe mit z.B. einem MAC/Science Company Co. Ltd. (Bruker AXS K. K.) M128XHF22-SRA oder dgl. zum Vergleich mit denjenigen der JCPDS-Karte gemessen.
  • Eine XRD-Messung wurde am (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)-und am (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial durchgeführt. Die erhaltenen Röntgenbeugungsmuster sind in 13 bzw. 14 dargestellt. Das erhaltene Beugungsmuster fiel fast mit dem Beugungsmuster der orthorhombischen Sr2SiO4-Kristallphase der JCPDS-Karte #39-1256 zusammen. Aus diesem Ergebnis, wird für das mit Terbium und Europium aktivierte (Sra1, Bab1, Cac1, Tbv2, Euw1)2SiO4-Lumineszenzmaterial festgestellt, dass Sr, Ba, Tb und Eu als Feststoffe gelöst vorliegen. Ferner wird für das mit Terbium, Europium und Cäsium aktivierte (Sra2, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4-Lumineszenzmaterial festgestellt, dass Sr, Ba, Tb, Eu und Cs als Feststoffe gelöst vorliegen.
  • Im (Sr0,885, Ba0,006, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial, zu dem das Ladungsausgleichsmittel gegeben worden ist, wird eine winzige Menge Tb2O3-Phase ebenfalls bestätigt. Dies erweist sich aus dem Beugungspeak in der Nachbarschaft von 29° und 33° der 13.
  • Beim (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial, zu dem das Cs als Ladungsausgleichsmittel gegeben worden ist, zeigt sich, dass es eine Sr2SiO4-Einzelphase aufweist. Dies ist festzustellen, da ein anderes Beugungsmuster als das der Sr2SiO4-Phase in der 14 nicht zu bestätigen ist. Bei diesem Ergebnis ist davon auszugehen, dass die Erzeugung einer Heterophase durch die Zugabe des Ladungsausgleichsmittels unterdrückt ist.
  • In sowohl dem (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4- als auch dem (Sr0,832, Ba0,056, Tb0,05, Eu0,012, Cs0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial wird bei Anregung mit Licht des Lichtemissionspeak bei 393 nm die durch Tb verursachte Lichtemission des Engband-Spektrum bestätigt. Die Tb-Lichtemission der Lumineszenzmaterialausgestaltung wird so angesehen, dass die Lichtemission nicht aus der Tb2O3-Phase, sondern aus der Sr2SiO4-Hauptphase stammt. Bei diesem Ergebnis wird davon ausgegangen, dass die durch Anregung des (Sra2, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4-Lumineszenzmaterials erhaltene Lichtemission ganz einzeln aus den (Sra2, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4-Lumineszenzmaterial stammt.
  • Die Haupt(kristall)phase bedeutet eine Kristallphase, deren Beugungspeaks mit den meisten zusammenfallen und deren Peakintensität groß gegenüber allen Kristallphasen ist, die in den Beugungsmustern der XRD-Messung enthalten sind und identifiziert werden.
  • Ferner wurde eine Fluoreszenzmikroskopuntersuchung am (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial durchgeführt. Die Mikroskopuntersuchung wurde durch Untersuchung der Lichtemission des Lumineszenzmaterials mit Anregungslicht vom 365 nm mit z.B. einem Nikon Corporation ECLIPSE80i oder dgl. an der synthetisierten Lumineszenzmaterialprobe durchgeführt. Aus dem Ergebnis der Fluoreszenzmikroskopuntersuchung wurde belegt, dass das synthetisierte (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial aus Partikeln mit einem Durchmesser von annähernd ca. 10 bis 30 μm zusammengesetzt ist und Licht mit angeregtem Licht von 365 bis 435 nm homogen ausstrahlt.
  • In 15 ist das Ergebnis der Mikroskopuntersuchung mit einer 365 nm-Anregung des (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterials dargestellt.
  • Ferner ist die Oberfläche der gemäß der Ausgestaltung hergestellten Lumineszenzmaterialpartikel zur Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit oder dgl. mit einem Oberflächenschichtmaterial aus mindestens einem Material, ausgewählt aus einem Silicon-, Epoxi-, Fluorharz, Tetraethoxysilan (TEOS), Silika, Zinksilikat, Aluminiumsilikat, Calciumpolyphosphat, Siliconöl und aus Siliconfett, manchmal überzogen. Zink- bzw. Aluminiumsilikat sind z.B. durch ZnO × cSiO2(1 ≦ c ≦ 4) bzw. Al2O3 × dSiO2(1 ≦ d ≦ 10) dargestellt. Die Oberfläche der Lumineszenzmaterialpartikel braucht nicht vollständig mit dem Oberflächenschichtmaterial überzogen zu sein, und ein Teil davon kann frei vorliegen. Liegt das Oberflächenschichtmaterial aus dem obigen Material auf der Oberfläche der Lumineszenzmaterialpartikel vor, wird der gewünschte Effekt erzielt. Das Oberflächenschichtmaterial kann auf die Lumineszenzmaterialpartikeloberfläche mit der entsprechenden Dispersionsflüssigkeit oder -lösung aufgebracht werden. Das Oberflächenschichtmaterial liegt vor, nachdem die Partikel in die Dispersionsflüssigkeit oder -lösung eine vorgeschriebene Zeit lang eingetaucht und dann durch Erhitzen oder dgl. getrocknet worden sind. Zum Erhalt des Effekts des Oberflächenschichtmaterials ohne Schädigung der ursprünglichen Funktion als Lumineszenzmaterial ist es bevorzugt, dass das Oberflächenschichtmaterial in einem Volumenverhältnis von ca. 0,1 bis 5 der Lumineszenzmaterialpartikel vorliegt.
  • Wie oben beschrieben, zeigen sich bei Anregung des mit Terbium und Europium aktivierten Lumineszenzmaterials, besonders des mit Terbium und Europium aktivierten Erdalkaliorthosilikat-Lumineszenzmaterials, mit Anregungslicht im Peakwellenlängenbereich von 370 bis 460 nm Lichtemissionspeaks in 2 spezifizierten Wellenlängenbereichen. Ein erster Lichtemissionspeak erscheint im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein zweiter Lichtemissionspeak erscheint im Wellenbereich von 500 bis 600 nm. Ferner wird durch Kombinieren der Lumineszenzmaterialausgestaltung mit einem Lichtemittierenden Element mit einem Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm eine Licht-emittierende Vorrichtung mit hohem Wirkungsgrad und hohen Farbwiedergabeeigenschaften erhalten. Als Licht-emittierendes Element sind sowohl ein LED-Chip als auch eine Laserdiode einsetzbar. In der Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausgestaltung wird eine durchschnittliche Farbwiedergabebewertungszahl Ra von 60 oder mehr erhalten. Diese wird hauptsächlich durch die Engband-Lichtemission in der Nachbarschaft von 490 nm mit als Aktivator verwendetem Terbium verursacht. Die Lichtemission in der Nachbarschaft von 490 nm zeigt und ergibt den Effekt, die Lücke zwischen der Lichtemission des blauen und des grünen oder gelben Bereichs zur Erzeugung einer weißen Farbe zu füllen, um den Ra-Wert aus diesem Grund zu steigern.
  • Das Lumineszenzmaterial gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ist ein grün bis gelb basiertes Lumineszenzmaterial, das eine Lumineszenz mit grün-gelber Farbe ausstrahlt. Daher ist durch deren Verwendung in Kombination mit einem blau basierten Lumineszenzmaterial, das eine Lumineszenz mit blauer Farbe ausstrahlt, und mit einem rot basierten Lumineszenzmaterial, das eine Lumineszenz mit roter Farbe ausstrahlt, eine weißes Licht-emittierende Vorrichtung erhältlich. Beispielsweise ist bei Verwendung einer Lichtquelle des blauen Bereichs durch Kombinieren der Lumineszenzmaterialausgestaltung mit dem rot basierten Lumineszenzmaterial eine weißes Licht-emittierende Vorrichtung herstellbar. Ferner ist bei Verwendung einer Lichtquelle vom Nah-UV-Bereich zusätzlich zur Lumineszenzmaterialausgestaltung durch deren Kombination mit einem blau und einem rot basierten Lumineszenzmaterial eine weißes Licht-emittierende Vorrichtung herstellbar.
  • Bezüglich des blau basierten Lumineszenzmaterials kann gesagt werden, dass es ein Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich vom blauvioletten bis zum blauen Bereich von 430 bis 510 nm ist. Als blau basiertes Lumineszenzmaterial können z.B. ein Halophosphat-Lumineszenzmaterial wie (Sr, Ca, Ba, Mg)5(PO4)3(Cl,Br):Eu und (Sr, Ca, Ba, Mg)5(PO4)3Cl:Eu, ein Phosphat-Lumineszenzmaterial wie 2SrO × 0,84P2O5 × 0,16B2O3:Eu sowie ein Erdalkalimetallaluminat-Lumineszenzmaterial wie BaMgAl10O17:Eu, BaMg2Al16O27:Eu und BaMgAl10O17:Eu,Mn genannt werden. Ferner bedeutet der Haupt-Lichtemissionspeak bezüglich des Lumineszenzmaterials und des Licht-emittierenden Elements eine Wellenlänge, worin die Peakintensität des Licht-emittierenden Spektrum zur größten wird, über die bereits früher in Dokumenten und Patenten oder dgl. berichtet worden ist. Änderungen oder dgl. des Lichtemissionspeak um ca. 10 nm, die durch eine kleine Menge Elementzugabe oder eine geringfügige Zusammensetzungsverschiebung beim Herstellen des Lumineszenzmaterials verursacht sind, können als innerhalb des früher bereits angegebenen Haupt-Lichtemissionspeak angesehen werden.
  • Bezüglich des rot basierten Lumineszenzmaterials kann gesagt werden, dass es ein Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von orange bis rot von 580 bis 680 nm ist. Als rotes Lumineszenzmaterial können z.B. ein Silikat-Lumineszenzmaterial wie (Sr, Ca, Ba)2SiO4:Eu, ein saures Fluorid-Lumineszenzmaterial wie 3,5MgO × 0,5MgF × GeO2 :Mn, ein Oxid-Lumineszenzmaterial wie YVO4:Eu, ein saures Sulfid-Lumineszenzmaterial wie (La, Gd, Y)2O2S:Eu, ein Sulfid-Lumineszenzmaterial wie (Ca, Sr, Ba)S:Eu sowie ein Nitrid-Lumineszenzmaterial wie (Sr, Ba, Ca)2Si5N8:Eu und (Sr, Ca)AlSiN3:Eu verwendet werden.
  • Wie aus der in 16 gezeigten Querschnittsdarstellung ersichtlich, weist die Licht-emittierende Vorrichtung der vorliegenden Ausgestaltung ein Bleistück 201 und ein Bleistück 202 auf, worin ein Harzstamm 200 mit dem Bleirahmen und ein Harzteil 203 integral mit diesem ausgeformt sind. Das Harzteil 203 weist einen Rücksprung 205 auf, worin das obere Öffnungsteilstück breiter als dasjenige der Bodenfläche ist, wobei eine reflektierende Oberfläche 204 auf der Seite des Rücksprungs installiert ist.
  • Ein Halbleiter-Licht-emittierendes Element 206 ist auf dem Zentrum der annähernd kreisförmigen Bodenfläche des Rücksprungs 205 mit einer Ag-Paste oder dgl. gebunden. Als Halbleiter-Licht-emittierendes Element 206, mit dem eine UV-Lichtemission oder eine Lichtemission im sichtbaren Lichtbereich zu bewerkstelligen ist, kann verwendet werden. Diesbezüglich kann z.B. eine Halbleiter-Licht-emittierende Diode oder dgl. wie eine GaAs-basierte und eine GaN-basierte verwendet werden. Eine Elektrode (nicht dargestellt) des Halbleiter-Licht-emittierenden Elements 206 ist jeweils am Bleistück 201 und am Bleistück 202 über Bindedrähte 207 und 208 aus Au oder dgl. angeschlossen. Im Übrigen können die Bleistücke 201 und 202, abhängig von den Gegebenheiten, abgeändert angeordnet werden.
  • Eine Lumineszenzschicht 209 ist im Rücksprung 205 des Harzteils 203 vorgesehen. Diese Lumineszenzschicht 209 kann durch Dispergieren des Lumineszenzmaterials 210 der vorliegenden Ausgestaltung mit einer Gehaltsmenge von 5 bis 50 Gew.-% in einer Harzschicht 211 aus z.B. Siliconharz ausgebildet werden. Das Lumineszenzmaterial kann mit verschiedenen Bindemitteln wie mit einem Harz, das ein organisches Material ist, oder mit Glas, das ein anorganisches Material ist, angeklebt sein.
  • Als Bindemittel aus dem organischen Material eignet sich, neben dem obigen Siliconharz, ein bezüglich der Lichtbeständigkeit überlegenes transparentes Harz, wie ein Epoxi- und Acrylharz. Als Bindemittel aus dem anorganischen Material eignen sich Glas mit niedrigem Schmelzpunkt oder dgl. unter Verwendung eines Erdalkaliborats oder dgl., ultrafeine Partikel aus Silika und Aluminiumoxid oder dgl. zum Ankleben eines Lumineszenzmaterials mit größerem Partikeldurchmesser sowie ein mit einem Fällungsverfahren erhaltenes Erdalkaliphosphat oder dgl.. Diese Bindemittel können allein oder in Kombination von 2 oder mehreren davon verwendet werden.
  • Ferner kann, bezüglich des Lumineszenzmaterials für die Lumineszenzschicht, die Oberfläche nötigenfalls überzogen sein. Mit diesem Oberflächenüberzug wird verhindert, dass das Lumineszenzmaterial wegen äußerer Faktoren wie Einwirkung von Hitze, Feuchtigkeit und von UV-Strahlen abgebaut wird. Ferner kann die Dispergierbarkeit des Lumineszenzmaterials angepasst werden, und die Ausgestaltung der Lumineszenzschicht ist leicht und einfach durchzuführen.
  • Als Halbleiter-Licht-emittierendes Element 206 ist es auch möglich, einen Flippchip-Typ mit einer n- und p-Typ-Elektrode auf derselben Oberfläche zu verwenden. In diesem Fall lassen sich Probleme im Zusammenhang mit der Verdrahtung wie einer Abtrennung und Ablösung des Drahts und einer Lichtabsorption durch den Draht lösen, und es wird eine Halbleiter-Licht-emittierende Vorrichtung hoher Zuverlässigkeit und Helligkeit erhalten. Ferner wird durch die Verwendung eines n-Typ-Substrats für das Halbleiter-Licht-emittierende Element 206 der folgende Aufbau ebenfalls ermöglicht. Konkret, werden die n-Typ-Elektrode auf der Hinterseite des n-Typ-Substrats, die p-Typ-Elektrode auf der oberen Oberfläche der auf dem Substrat gebildeten Halbleiterschicht ausgebildet und die n- oder p-Typ-Elektrode am Blei gebunden. Die p- oder n-Typ-Elektrode kann am anderen Blei über den Draht angeschlossen werden. Die Größe des Halbleiter-Licht-emittierenden Elements 206 und die Abmessung und Form des Rücksprungs 205 können abhängig von den Gegebenheiten abgeändert werden.
  • Wie in der Querschnittsdarstellung von 17 gezeigt, weist die Licht-emittierende Vorrichtung der vorliegenden Ausgestaltung einen Harzstamm 100 mit einem Halbleiter-Licht-emittierenden Element 106F sowie einen Verschlusskörper 111 zur Abdeckung des Halbleiter-Licht-emittierenden Elements 106F auf. Ein Abschlussharzstamm 100 weist zu einem Bleirahmen ausgebildete Bleistücke 101 und 102 und ein Harzteilstück 103 auf, das integral mit diesen geformt ist. Die Bleistücke 101 und 102 sind mit den einen Enden der jeweiligen Bleidrähte benachbart und gegenüber liegend angeordnet. Die anderen Enden der Bleistücke 101 und 102 erstrecken sich und verlaufen in gegenüber liegenden Richtungen und werden nach außen aus dem Harzteilstück 103 abgeleitet.
  • Der Rücksprung 105 ist am Harzteilstück 103 angeordnet und eine Schutz-10er-Diode 106E ist am Boden des Rücksprungs mit einem Klebstoff 107 gebunden. Das Halbleiter-Licht-emittierende Licht 106F ist auf der Schutz-10er-Diode 106E angeordnet. D.h., die Diode 106E ist am Bleistück 101 gebunden. Der Draht 109 verbindet die Diode 106E mit dem Bleistück 102.
  • Das Halbleiter-Licht-emittierende Element 106F ist von der Innenseite des Harzteilstücks 103 umgeben, und diese Innenseite neigt sich in Richtung zum Lichtaustritt und wirkt als reflektierende Fläche 104 zur Lichtreflexion. Der Verschlusskörper 111, der in den Rücksprung 105 eingefüllt ist, enthält das Lumineszenzmaterial 110, das Halbleiter-Licht-emittierende Element 106F ist auf der Schutz-10er-Diode 106E angeordnet. Das Lumineszenzmaterial gemäß der vorliegenden Ausgestaltung wird als Lumineszenzmaterial 110 verwendet.
  • Wie in der vergrößerten Darstellung von 18 gezeigt, weist die Schutzdiode 106E eine planare Struktur auf, worin eine p-Typ-Region 152 auf der Oberfläche eines n-Typ-Siliconsubstrats 150 ausgebildet ist. Eine p-Seite-Elektrode 154 ist in der p-Typ-Region 152 und eine n-Seite-Elektrode 156 ist auf der Rückseite des Substrats 150 ausgebildet. Gegenüber dieser n-Seite-Elektrode 156 ist eine n-Seite-Elektrode 158 ebenfalls auf der Oberfläche der Diode 106E ausgebildet. Diese beiden n-Seite-Elektroden 156 und 158 sind über eine Verdrahtungsschicht 160 verbunden, die an einer Seite der Diode 106E ausgebildet ist. Ferner ist ein hoch reflektierender Film 162 auf der Oberfläche der Diode 106E ausgebildet, an der die p-Seite-Elektrode 154 und die n-Seite-Elektrode 158 installiert sind. Der hoch reflektierende Film 162 weist hohes Reflexionsvermögen gegenüber Licht aus dem Licht-emittierenden Element 106F auf. Im Halbleiter-Licht-emittierenden Element 106F sind eine Pufferschicht 122, eine n-Typ-Kontaktschicht 123, eine n-Typ-Umhüllungsschicht 132, eine Aktivschicht 124, eine p-Typ-Umhüllungsschicht 125 und eine p-Typ-Kontaktschicht 126 nach einander auf einem durchsichtigen Substrat 138 ausgebildet. Ferner sind eine n-Seite-Elektrode 127 auf einer n-Typ-Kontaktschicht 123 und eine p-Seite-Elektrode 128 auf einer p-Typ-Kontaktschicht 126 ausgebildet. Licht aus der Aktivschicht 124 wird durch das transparente Substrat 138 übertragen.
  • Das Licht-emittierende Element 106F, das in einer solchen Struktur angeordnet ist, ist ein Flippchip, der an die Diode 106E über einen Sockel gebunden ist. Konkret, ist durch den Sockel 142 die p-Seite-Elektrode 128 des Licht-emittierenden Elements 106F elektrisch an die n-Seite-Elektrode 158 der Diode 106E angeschlossen. Ferner ist über den Sockel 144 die n-Seite-Elektrode 127 des Licht-emittierenden Elements 106F elektrisch an die p-Seite-Elektrode 154 der Diode 106E angeschlossen. An die p-Seite-Elektrode 154 der Diode 106E ist ein Draht 109 gebunden, und dieser Draht 109 ist am Bleistück 102 angeschlossen.
  • Wie in 19 dargestellt, ist in einer Blei-Typ-Licht-emittierenden Vorrichtung ein Halbleiter-Licht-emittierendes Element 51 an einem Bleistück 50' über ein Bondmaterial 52 angeordnet und mit einem Vor-Tauchmaterial 54 bedeckt. Das Bleistück 50 ist an das Halbleiter-Licht-emittierende Element 51 über einen Draht 53 angeschlossen und mit einem Gießmaterial 55 versiegelt. Im Vor-Tauchmaterial 54 ist das Lumineszenzmaterial der vorliegenden Ausgestaltung enthalten.
  • Wie oben beschrieben, zeigt und ergibt die Licht-emittierende Vorrichtung der vorliegenden Ausgestaltung, z.B. eine Weiß-LED, Licht des Engband-Spektrum. Aus diesem Grund eignet sich diese Vorrichtung am meisten nicht nur für eine gewöhnliche Beleuchtungsvorrichtung wie eines Fluoreszenzlampe, sondern auch als Licht-emittierende Vorrichtung, die durch Kombinieren eines Filters wie eines Farbfilters und einer Lichtquelle, z.B. einer Lichtquelle oder dgl., für ein Stützlicht für einen Flüssigkristall zur Anwendung gelangt.
  • Da eine herkömmliche Weiß-LED Licht des Breitband-Spektrum zeigt und ergibt, wies die Kombination dieser Weiß-LED mit dem Farbfilter den Nachteil auf, dass das meiste Licht, das aus dieser Weiß-LED als Lichtquelle ausgestrahlt wurde, vom Filter absorbiert wurde.
  • Da, im Gegensatz dazu, die Weiß-LED der vorliegenden Ausgestaltung Licht des Engband-Spektrum zeigt und ergibt, kann bei Kombination mit dem Filter eine spezifische Wellenlänge effizient genutzt werden. Konkret, eignet sich diese Vorrichtung am meisten für ein Stützlicht eines Flüssigkristalls und für eine grüne Komponente einer anorganischen Elektrolumineszenzvorrichtung mit einer Blaulicht-emittierenden Schicht.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun in noch weiteren Details durch die im Folgenden angegebenen Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert, sie soll aber nicht auf diese Beispiele eingeschränkt sein, solange ihre Zweckbestimmung eingehalten bleibt.
  • (Beispiel 1)
  • Ein (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial wurde hergestellt. Als Rohmaterialpulver wurden 55,8 g SrCO3-Pulver, 5,0 g BaCO3-Pulver, 13,5 g SiO2-Pulver, 4,0 g Tb4O7-Pulver und 0,4 g Eu2O3-Pulver zubereitet. Ferner wurde das Ganze unter Zugabe von 0,6 g NH4Cl als Kristallwachstumsmittel einheitlich in einer Kugelmühle vermischt.
  • Die erhaltenen gemischten Rohmaterialien wurden in einen Tiegel als Sinterbehälter gegeben und unter den folgenden Bedingungen gesintert. Zuerst wurde ein primäres Sinterprodukt durch Sintern des Materials bei 1.100 bis 1.500°C über 3 bis 7 h in einer reduzierten Atmosphäre aus N2/H2 erhalten. Das primäre Sinterprodukt wurde pulversiert, erneut in einen Tiegel eingebracht und in einen Ofen gestellt, worauf das Innere des Ofens mit Stickstoff in einem Vakuum ausgetauscht wurde. Es wurde ein sekundäres Sinterprodukt durch Sintern des Primärprodukts bei 1.100 bis 1.500°C über 2 bis 6 h in einer reduzierten Atmosphäre aus N2/H2, enthaltend Wasserstoff in einer Konzentration von 5% oder mehr bis weniger als 99%, erhalten.
  • Das erhaltene sekundäre Sinterprodukt wurde in Wasser pulversiert und nach Filtration durch Saugfiltration entwässert.
  • Schließlich wurde das Produkt bei 150°C in einem Trockner getrocknet und des Weiteren gesiebt, worauf das Lumineszenzmaterial der vorliegenden Ausgestaltung erhalten wurde. Als Ergebnis der quantitativen Analyse am erhaltenen Lumineszenzmaterial des Beispiels 1 durch ICP-Emissionsspektrometrie wurde belegt, dass es eine Zusammensetzung aufwies, die mit der beaufschlagten nahezu übereinstimmte.
  • Ferner wurden durch Abändern der in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Gehaltsmengen der Bestandteilselemente die Lumineszenzmaterialien der Beispiele 2 bis 13 sowie der Vergleichsbeispiele 1 und 2 synthetisiert. Eu ist im Lumineszenzmaterial des Vergleichsbeispiels 1 nicht enthalten, und Tb ist im Lumineszenzmaterial des Vergleichsbeispiels 2 nicht enthalten.
  • Figure 00350001
  • Wie bereits unter Bezug auf 1 erläutert, ist im Fall, dass Eu nicht enthalten ist, die für Tb charakteristische Lichtemission extrem klein und nicht praktikabel. Andererseits wird im Fall, dass Tb nicht enthalten ist, nur die durch Eu verursachte Emission von Licht als Breitband bestätigt. In beiden Fällen sind Lichtemissionspeaks innerhalb der beiden spezifischen Wellenlängenbereiche nicht erhältlich.
  • Dagegen sind im Fall der Lumineszenzmaterialien der Beispiele sowohl das Engband- als auch das Breitband-Spektrum erhältlich. Dies kann z.B. aus dem in 2 dargestellten Emissionsspektrum des (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterials des Beispiels 1 abgeschätzt werden.
  • Das (Sr0,885, Ba0,06, Tb0,05, Eu0,005)2SiO4-Lumineszenzmaterial des Beispiels 1, ein im Handel erhältliches in blauer Farbe lumineszierendes BaMgAl10O17:Eu-Lumineszenzmaterial und ein in roter Farbe lumineszierendes Sr2Si5N8:Eu-Nitrid-Lumineszenzmaterial werden vermischt, um dadurch eine Lumineszenzmaterialmischung zu erhalten. Diese Lumineszenzmaterialmischung wird in einem Epoxiharz zur Herstellung einer Harzmischung dispergiert.
  • Die erhaltene Harzmischung wird mit einem LED-Chip der Peakwellenlänge von 393 nm kombiniert, um eine Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung zu fertigen. Konkret, stellt diese eine Licht-Emissionsvorrichtung mit einer als Flippchip bezeichneten Struktur dar, worin LED-Chips über in 17 dargestellte Sockel gebunden sind. Diese Weiß-LED-Vorrichtung wird im nun folgenden Beispiel 14 eingesetzt.
  • Das Emissionsspektrum der Weiß-LED-Vorrichtung des Beispiels 14 ist bei eingestelltem Mischverhältnis des Lumineszenzmaterials und eingestellter Farbtemperatur auf 3.500 K in 20 dargestellt. Ferner ist das Emissionsspektrum bei der eingestellten Farbtemperatur von 4.200 K in 21 dargestellt. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex betrug Ra 92,3, als die Farbtemperatur der Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung auf 3.500 K eingestellt war. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex betrug Ra = 90,2, als die Farbtemperatur der Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung auf 4.200 K eingestellt war. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra wurde durch das aus der Weiß-LED-Emissionsvorrichtung erhaltene Emissionsspektrum erhalten. Da der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra 90 oder mehr beträgt, weist die Licht-Emissionsvorrichtung des vorliegenden Beispiels extrem hohe Farbwiedergabeeigenschaften auf, die sich zur Anwendung in der Praxis wie für Beleuchtungszwecke oder dgl. eignen.
  • Anschließend wird eine Harzmischung mit der gleichen Verfahrensweise wie oben hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Lumineszenzmaterial des Beispiels 1 durch das (Sr0,75, Ba0,19, Eu0,05)2SiO4-Lumineszenzmaterial des Vergleichsbeispiels 2 ersetzt ist. Eine Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung wird mit dem gleichen Verfahren wie oben gefertigt, mit der Ausnahme, dass die erhaltene Harzmischung verwendet wird. Diese Weiß-LED-Vorrichtung wird im nun folgenden Vergleichsbeispiel 3 eingesetzt.
  • Das Emissionsspektrum der Weiß-Farb-LED-Vorrichtung des Vergleichsbeispiels 3 ist bei der eingestellten Farbtemperatur von 3.500 K in 22 dargestellt. Ferner ist das Emissionsspektrum bei der auf 4.200 K eingestellten Farbtemperatur in 23 dargestellt. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex betrug Ra = 84,8, als die Farbtemperatur der Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung auf 3.500 K eingestellt war. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex betrug Ra = 82,5, als die Farbtemperatur der Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung auf 4.200 K eingestellt war.
  • Wie aus dem Vergleich des Beispiels 14 mit dem Vergleichsbeispiel 3 ersichtlich, ist festzustellen, dass die Weiß-LED-Vorrichtung mit dem Lumineszenzmaterial des Beispiels einen höheren Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra als den des Vergleichsbeispiels in beiden auf die Farbtemperatur von 3.500 K oder 4.200 K eingestellten Weiß-Farb-LED-Vorrichtungen zeigt.
  • Ferner werden Licht-Emissionsvorrichtungen für die Beispiele 15 bis 26 mit den Lumineszenzmaterialien der Beispiele 2 bis 13, dem Lumineszenzmaterial für die blaue Farbe und mit dem Lumineszenzmaterial für die rote Farbe durch deren Kombinieren mit Nah-UV-LED-Chips gefertigt, wie in der folgenden Tabelle 2 angegeben. Konkret, wurden ein Lumineszenzmaterial enthaltendes Harz auf die auf einem Rahmen gebundenen LED-Chips gegossen und eine Licht-Emissionsvorrichtung der in 19 dargestellten Bleigeformten Struktur hergestellt.
  • Ferner werden das BaMgAl10O17:Mn,Eu-Lumineszenzmaterial für grüne Farbe, ein Lumineszenzmaterial für blaue Farbe, ein Lumineszenzmaterial für rote Farbe und Nah-UV-LED-Chips kombiniert und eine Licht-Emissionsvorrichtung des Vergleichsbeispiels 4 mit einem ähnlichen Verfahren wie oben hergestellt.
  • In den Licht-Emissionsvorrichtungen der Beispiele 15 bis 26 und des Vergleichsbeispiels 4 wurde das Mischungsverhältnis der Lumineszenzmaterialien eingestellt, wobei auch die Farbtemperatur auf 4.200 K eingestellt wurden.
  • Figure 00390001
  • Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra und die Chromatizität der Licht-Emissionsvorrichtung in den Beispielen 15 bis 26 und im Vergleichsbeispiel 4 sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt. Die Chromatizität der Licht-Emissionsvorrichtung wurde durch das aus der Weiß-LED-Licht-Emissionsvorrichtung erhaltene Emissionsspektrum erhalten. Tabelle 3
    Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra Chromatizität der Licht-Emissions-Vorrichtung
    Beispiel 15 83,0 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 16 85,2 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 17 95,9 x = 0,372, y = 0,371
    Beispiel 18 83,3 x = 0,372, y = 0,371
    Beispiel 19 89,1 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 20 83,5 x = 0,372, y = 0,370
    Beispiel 21 96,4 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 22 96,1 x = 0,372, y = 0,371
    Beispiel 23 89,2 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 24 87,4 x = 0,372, y = 0,371
    Example 25 91,7 x = 0,372, y = 0,372
    Example 26 91,9 x = 0,372, y = 0,373
    Vergleich beispiel 4 29,8 x = 0,372, y = 0,372
  • Wie in Tabelle 3 angegeben, beträgt der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra, wobei dieser für die Weiß-LED-Vorrichtung im Vergleichsbeispiel so niedrig wie 30 bleibt, in allen Beispiel 83 oder mehr. Besonders im Beispiel 21 erreicht der Durchschnittsfarbwiedergabeindex einen so hohen Wert wie 96,4. Dies wird durch das Emissionsspektrum des zusammen mit Terbium und Europium aktivierten Lumineszenzmaterials und besonders der Engband- Emission in der Nachbarschaft von 490 nm durch Terbium mit der entsprechenden Ausgestaltung verursacht.
  • Da ferner die Chromatizität sehr nahe an den perfekten Strahlerort (Schwarzkörperort) heranreicht, zeigt dies, dass eine Licht-Emissionsvorrichtung vorliegt, die Licht weißer Farbe hoher Qualität ergibt.
  • Wie in der unten angegebenen Tabelle 4 gezeigt, wurden mit dem Lumineszenzmaterial des Beispiels 4, einem Lumineszenzmaterial für blaue Farbe und mit einem Lumineszenzmaterial für rote Farbe durch deren Kombinieren mit LED-Chips der Peakwellenlängen von 392 bis 394 nm Licht-Emissionsvorrichtungen für die Beispiele 27 bis 30 gefertigt. Ferner wurden mit dem Lumineszenzmaterial des Vergleichsbeispiels 1, einem Lumineszenzmaterial für blaue Farbe und einem Lumineszenzmaterial für rote Farbe durch deren Kombinieren mit LED-Chips der Peakwellenlängen von 392 bis 395 nm Licht-Emissionsvorrichtungen für die Vergleichsbeispiele 5 bis 8 gefertigt. Konkret, wurden ein Lumineszenzmaterial enthaltendes Harz auf Rahmen-gebundene LED-Chips aufgebracht, und eine Licht-Emissionsvorrichtung mit einer Oberflächenbindungsstruktur gefertigt, wie in 16 dargestellt. Außerdem wird das Mischverhältnis der Lumineszenzmaterialien gemäß dem Zweck so eingestellt, dass die Farbtemperatur der Licht-Emissionsvorrichtung 2800, 3500, 5000 und 6500K beträgt.
  • Figure 00420001
  • Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra und die Chromatizität der Licht-Emissionsvorrichtung der Beispiele 27 bis 30 und der Vergleichsbeispiele 5 bis 8 sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt: Tabelle 5
    Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra Chromatizität der Licht-Emissionsvorrichtung
    Beispiel 27 92,6 x = 0,452, y = 0,409
    Beispiel 28 96,3 x = 0,406, y = 0,391
    Beispiel 29 94,0 x = 0,345, y = 0,352
    Beispiel 30 92,3 x = 0,314, y = 0,324
    Vergleichsbeispiel 5 89,2 x = 0,452, y = 0,409
    Vergleichsbeispiel 6 86,2 x = 0,406, y = 0,391
    Vergleichsbeispiel 7 82,7 x = 0,345, y = 0,352
    Vergleichsbeispiel 8 82,2 x = 0,314, y = 0,323
  • Wie in Tabelle 5 gezeigt, beträgt der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra der Weiß-LED-Vorrichtung der Vergleichsbeispiele höchstens 89. Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra der Weiß-LED-Vorrichtung beträgt in jedem der Beispiele 92 oder mehr. Da ferner die Chromatizität näher an den perfekten Strahlerort (Schwarzkörperort) heranreicht, zeigt dies, dass eine Licht-Emissionsvorrichtung vorliegt, die weißes Licht hoher Qualität ergibt.
  • Ferner wurden, wie in der weiter unten angegebenen Tabelle 26 gezeigt, durch Kombinieren der Lumineszenzmaterialien und LED-Chips Licht-Emissionsvorrichtungen der Beispiele 31 bis 33 gefertigt. Als Licht-Emissionsvorrichtung wurde eine mit dem in 17 dargestellten Aufbau mit einem ähnlichen Verfahren wie oben gefertigt. Tabelle 6
    Peakwellenlänge des Anregungslichts (nm) Verwendete Fluoreszenzsubstanz
    Beispiel 31 400 BaMgAl10O17:Eu + Beispiel 4 + 3,5MgO × 0,5MgF10 × GeO2:Eu
    Beispiel 32 420 2SrO × 0,84P2O5 × 0,16B2O3Eu + Beispiel 4 + 3,5MgO × 0,5MgF10 × GeO2:Eu
    Beispiel 33 440 Beispiel 6 + 3,5MgO × 0,5MgF10 × GeO2:Eu
  • Der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra und die Chromatizität der Licht-Emissionsvorrichtung der Beispiele 31 bis 33 sind in der folgenden Tabelle 7 zusammengestellt: Tabelle 7
    Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra Chromatizität der Licht-Emissions-vorrichtung
    Beispiel 31 86,5 x = 0,372, y = 0,372
    Beispiel 32 91,7 x = 0,372, y = 0,371
    Beispiel 33 84,5 x = 0,372, y = 0,372
  • Wie aus Tabelle 7 ersichtlich, zeigt sich, da der Durchschnittsfarbwiedergabeindex Ra jeder Weiß-LED-Vorrichtung der Beispiele 84 oder mehr beträgt, dass Licht-Emissionsvorrichtungen vorliegen, die hinreichend gut für Anwendungen in der Praxis geeignet sind.
  • Gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden Lumineszenzmaterialien, die mit Licht der Haupt-Licht emissionspeaks bei 370 bis 460 nm angeregt werden und dadurch Licht ausstrahlen, deren Herstellverfahren sowie Licht-Emissionsvorrichtungen unter Verwendung dieser Lumineszenzmaterialien bereitgestellt und angegeben.
  • Weitere Vorteile und Modifikationen erschließen sich dem Fachmann unmittelbar und ohne Weiteres. Daher ist die vorliegende Erfindung in ihren breiteren Ausführungsformen nicht auf die hierin angegebenen und beschriebenen spezifischen Details und repräsentativen Ausgestaltungen eingeschränkt. Demzufolge lassen sich verschiedene Modifikationen durchführen, ohne vom Inhalt oder Umfang des allgemeinen Erfindungskonzept, wie es durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, abzuweichen.

Claims (20)

  1. Lumineszenzmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: ein Material aus einer Einzelzusammensetzung, die die Hauptkristallphase und einen Aktivator enthält und eine Lichtemission verursacht, wobei das Material ein Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm zeigt und ergibt, wenn das Material mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird.
  2. Lumineszenzmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator Terbium und Europium und das Engband-Emissionsspektrum eine durch das Terbium verursachte Lichtemission sind.
  3. Lumineszenzmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: ein Material, das eine Erdalkaliorthosilikatverbindung und einen Aktivator enthält und eine Lichtemission verursacht, wobei das Material ein Engband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 540 bis 550 nm und ein Breitband-Lichtemissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm zeigt und ergibt, wenn das Material mit Licht eines Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm angeregt wird.
  4. Lumineszenzmaterial gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator Terbium und Europium und das Engband-Emissionsspektrum eine durch das Terbium verursachte Lichtemission sind.
  5. Lumineszenzmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine Verbindung der Zusammensetzung der folgenden allgemeinen Formel (A): (Sra1, Bab1, Cac1, Tbv1, Euw1)2SiO4 (A),worin a1, b1, c1, v1 und w1 die folgenden Beziehungen erfüllen: a1 + b1 + c1 + v1 + w1 = 1 (1); 0 ≦ a1/(1 – v1 – w1) ≦ 1 (2); 0 ≦ b1/(1 - v1 - w1) ≦ 1 (3); 0 ≦ c1/(1 - v1 - w1) ≦ 1 (4); 0 < v1 ≦ 0,15 (5); 0 < w1 ≦ 0,05 (6).
  6. Lumineszenzmaterial gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass b1, c1, v1 und w1 in der allgemeinen Formel (A) die folgenden Beziehungen erfüllen: 0 ≦ b1/(1 – v1 – w1) ≦ 0,2 (3a); 0 ≦ c1/(1 – v1 – w1) ≦ 0,9 (4a); 0 < v1 ≦ 0,1(5a); 0 < w1 ≦ 0,01 (6a).
  7. Lumineszenzmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine Verbindung mit der Zusammensetzung der folgenden allgemeinen Formel (B): (Sra2, Bab2, Cac2, Tbv2, Euw2, Mv2)2SiO4 (B),worin M mindestens ein Metall ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, Rb und aus Cs, und a2, b2, c2, v2 und w2 die folgenden Beziehungen erfüllen: a2 + b2 + c2 + 2v2 + w2 = 1 (7); 0 ≦ a2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (8); 0 ≦ b2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (9); 0 ≦ c2/(1 – 2v2 – w2) ≦ 1 (10); 0 < v2 ≦ 0,15 (11); 0 < w2 ≦ 0,05 (12).
  8. Verfahren zur Herstellung des Lumineszenzmaterials von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Stufen umfasst: Erhitzen eines Rohmaterials in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 zum Erhalt eines primären Sinterprodukts; Pulverisieren des primären Sinterprodukts zum Erhalt eines pulverisierten primären Sinterprodukts; Einbringen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einen Behälter; Stellen des Behälters mit dem pulverisierten primären Sinterprodukt in einen Ofen; Austausch der Atmosphäre im Ofen durch ein Inertgas; und Erhitzen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2, enthaltend Wasserstoff mit einer Konzentration von 5 % oder mehr bis weniger als 100 %, zum Erhalt eines sekundären Sinterprodukts.
  9. Verfahren zur Herstellung des Lumineszenzmaterials von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es die Stufen umfasst: Erhitzen eines Rohmaterials in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 zum Erhalt eines primären Sinterprodukts; Pulverisieren des primären Sinterprodukts zum Erhalt eines pulverisierten primären Sinterprodukts; Einbringen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einen Behälter; Stellen des Behälters mit dem pulverisierten primären Sinterprodukt in einen Ofen; Austausch der Atmosphäre im Ofen durch ein Inertgas; und Erhitzen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2, enthaltend Wasserstoff, in einer Konzentration von 5 % oder mehr bis weniger als 100 %, zum Erhalt eines sekundären Sinterprodukts.
  10. Verfahren zur Herstellung des Lumineszenzmaterials von Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es die Stufen umfasst: Erhitzen eines Rohmaterials in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2 zum Erhalt eines primären Sinterprodukts; Pulverisieren des primären Sinterprodukts zum Erhalt eines pulverisierten primären Sinterprodukts; Einbringen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einen Behälter; Stellen des Behälters mit dem pulverisierten primären Sinterprodukt in einen Ofen; Austausch der Atmosphäre im Ofen durch ein Inertgas; und Erhitzen des pulverisierten primären Sinterprodukts in einer reduzierenden Atmosphäre aus N2/H2 oder Ar/H2, enthaltend Wasserstoff, in einer Konzentration von 5 oder mehr bis weniger als 100 %, zum Erhalt eines sekundären Sinterprodukts.
  11. Licht-Emissionsvorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Licht-Emissionselement (206), das Licht ausstrahlt, wobei das Licht einen Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm aufweist; und eine Lumineszenzschicht (209), umfassend ein Lumineszenzmaterial (210), das so konfiguriert ist, um mit Licht bestrahlt zu werden, wobei zumindest ein Teil des Lumineszenzmaterials das Lumineszenzmaterial von Anspruch 1 ist.
  12. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht (209) ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt- Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 580 bis 680 nm umfasst.
  13. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht (209) ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 430 bis 510 nm umfasst.
  14. Licht-Emissionsvorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Licht-Emissionselement (206), das Licht ausstrahlt, wobei das Licht einen Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm aufweist; und eine Lumineszenzschicht (209), umfassend ein Lumineszenzmaterial (210), das so konfiguriert ist, um mit Licht bestrahlt zu werden, wobei mindestens ein Teil des Lumineszenzmaterials das Lumineszenzmaterial von Anspruch 3 ist.
  15. Licht-Emissionsvorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Licht-Emissionselement (206), das Licht ausstrahlt, wobei das Licht einen Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 410 nm aufweist; und eine Lumineszenzschicht, umfassend ein Lumineszenzmaterial (210), das so konfiguriert ist, um mit Licht bestrahlt zu werden, wobei zumindest ein Teil des Lumineszenzmaterials das Lumineszenzmaterial von Anspruch 5 ist.
  16. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht (209) ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 580 bis 680 nm umfasst.
  17. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 430 bis 510 nm umfasst.
  18. Licht-Emissionsvorrichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Licht-Emissionselement (206), das Licht ausstrahlt, wobei das Licht einen Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 370 bis 460 nm aufweist; und eine Lumineszenzschicht (209), umfassend ein Lumineszenzmaterial (210), das so konfiguriert ist, um mit Licht bestrahlt zu werden, wobei mindestens ein Teil des Lumineszenzmaterials das Lumineszenzmaterial von Anspruch 7 ist.
  19. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht (209) ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 580 bis 680 nm umfasst.
  20. Licht-Emissionsvorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzschicht (209) ein weiteres Lumineszenzmaterial mit einem Haupt-Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von 430 bis 510 nm umfasst.
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