PT1605030E - Dispositivo emissor de luz - Google Patents

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PT1605030E PT04106882T PT04106882T PT1605030E PT 1605030 E PT1605030 E PT 1605030E PT 04106882 T PT04106882 T PT 04106882T PT 04106882 T PT04106882 T PT 04106882T PT 1605030 E PT1605030 E PT 1605030E
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light emitting
copper
emitting device
approx
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Walter Tews
Gundula Roth
Chung Hoon Lee
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Seoul Semiconductor Co Ltd
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Description

1 DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO EMISSOR DE LUZ" 1. Campo da Invenção A invenção refere-se a dispositivos emissores de luz e, mais especificamente, a dispositivos emissores de luz que incluem pelo menos um díodo emissor de luz e ponto fosforoso, incluindo o ponto fosforoso compostos químicos dopados com chumbo e/ou cobre, e convertendo o comprimento de onda da luz. 2. Descrição da Técnica Relacionada
Os dispositivos emissores de luz (LEDs) que eram habitualmente utilizados em dispositivos electrónicos são agora utilizados em automóveis e produtos de iluminação. Uma vez que os dispositivos emissores de luz têm características eléctricas e mecânicas superiores, a procura de dispositivos emissores de luz subiu. Relacionado com isto, aumentou o interesse por LEDs brancos como alternativa às lâmpadas fluorescentes e incandescentes.
Na tecnologia de LED a solução para realizar luz branca é proposta de várias maneiras. Normalmente, a realização da tecnologia branca de LED é colocar o ponto fosforoso no díodo emissor de luz e misturar a emissão primária do díodo emissor de luz e a emissão secundária do ponto fosforoso, que converte o comprimento de onda. Por exemplo, em WO 98105078 e WO 9811 2757 usa-se um díodo emissor de luz azul que é capaz de emitir um comprimento de 2 onda de pico a 450-490nm, e material do grupo YAG, que absorve a luz do diodo emissor de luz azul e emite luz amarelada (maioritariamente), que pode ter um comprimento de onda diferente da luz absorvida
No entanto, num habitual LED branco destes, a faixa da temperatura de cor é estreita, nomeadamente à volta de 6000 8000K, e CRI (Color Rendering Index - indice de rendimento de cor) é aprox. 60 a 75. Por isso, é dificil produzir o LED branco com coordenação de cor e temperatura de cor idênticas à da luz branca. É uma das razões porque se pôde realizar apenas a cor de luz branca com um aspecto frio. Além disso, os pontos fosforosos utilizados para LEDs brancos são geralmente instáveis em água, vapor ou solvente polar, e esta instabilidade pode causar mudanças nas caracteristicas emissoras do LED branco. EP 1 249 873 descreve um dispositivo emissor de luz compreendendo um diodo emissor de luz, eléctrodos, um dispositivo electricamente condutor para ligar o díodo emissor de luz com os eléctrodos e pontos fosforosos. Mais especificamente, é apresentada uma mistura de ponto fosforoso adequada com um ponto fosforoso silicato e um ponto fosforoso dopado com cobre. JP05078659 refere-se a um ponto fosforoso de aluminato dopado com európio emissor de azul que contém cobre para usar numa lâmpada fluorescente para melhorar a saída de luminescência pela excitação de mercúrio. JP61258892 refere-se a outro ponto fosforoso de aluminato dopado com európio emissor de azul e a sua utilização numa lâmpada fluorescente para manter a elevada intensidade e cor da luz durante toda a vida útil da lâmpada. O ponto fosforoso contém chumbo. 3
RESUMO DA INVENÇÃO São providenciados dispositivos emissores de luz de conversão do comprimento de onda. Numa versão consistente com esta invenção é providenciado um dispositivo para emitir luz. 0 dispositivo pode incluir um substrato, vários eléctrodos providenciados no substrato, um diodo emissor de luz configurado para emitir luz, sendo o diodo emissor de luz providenciado num dos vários eléctrodos, pontos fosforosos configurados para mudar o comprimento de onda da luz e que cobrem pelo menos uma parte do diodo emissor de luz, e um dispositivo electricamente condutor configurado para ligar o diodo emissor de luz a outro dos vários eléctrodos.
Noutra versão consistente com esta invenção, um dispositivo emissor de luz pode incluir vários terminais, um porta-diodos providenciado no fim de um dos terminais, um diodo emissor de luz providenciado no porta-diodos, em que o diodo emissor de luz inclui vários eléctrodos, pontos fosforosos configurados para mudar um comprimento de onda da luz, cobrindo os pontos fosforosos substancialmente pelo menos uma parte do diodo emissor de luz, e um dispositivo electricamente condutor configurado para ligar o dispositivo emissor de luz a outro dos vários terminais.
Noutra versão consistente com esta invenção, um dispositivo emissor de luz pode incluir uma caixa, um dissipador de calor pelo menos parcialmente providenciado na caixa, várias tiras de terminais providenciadas no dissipador de calor, um diodo emissor de luz montado numa das várias tiras de terminais, pontos fosforosos configurados para mudar um comprimento de onda da luz, em 4 que os pontos fosforosos cobrem substancialmente pelo menos uma parte do díodo emissor de luz, e um dispositivo electricamente condutor configurado para ligar o díodo emissor de luz a outra das várias tiras de terminais. 0 ponto fosforoso consistente com esta invenção inclui compostos tipo aluminato, silicatos dopados com chumbo e/ou cobre, antimoniatos dopados com chumbo e/ou cobre, germanatos dopados com chumbo e/ou cobre, silicatos de germanatos dopados com chumbo e/ou cobre, fosfatos dopados com chumbo e/ou cobre ou qualquer sua combinação. São também providenciadas fórmulas para pontos fosforosos consistentes com esta invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A seguinte descrição detalhada permite clarificar outros aspectos da invenção, em conjunto com os desenhos anexos, nos quais os mesmos números de referência se referem às mesmas peças, e onde: A Fig. 1 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz de unidade tipo chip consistente com esta invenção; A Fig. 2 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz de unidade tipo topo consistente com esta invenção; A Fig. 3 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo 5 emissor de luz de unidade tipo lâmpada consistente com esta invenção; A Fig. 4 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção; A Fig. 5 mostra uma vista de corte transversal lateral de outra versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção; A Fig. 6 mostra um espectro emissor de um dispositivo emissor de luz com material luminescente consistente com esta invenção; e A Fig. 7 mostra um espectro emissor do dispositivo emissor de luz com material luminescente de acordo com outra versão da invenção.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DE DMA VERSÃO PRIVILEGIADA
Relativamente ao desenho anexo, passamos a explicar em pormenor o dispositivo emissor de luz de conversão do comprimento de onda, e o dispositivo emissor de luz e o ponto fosforoso são explicados à parte para uma mais fácil compreensão como se vai ver abaixo. (Dispositivo emissor de luz) A Fig. 1 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz de unidade tipo chip consistente com esta invenção. 0 dispositivo emissor de luz de unidade tipo chip pode compreender pelo menos um diodo emissor de luz e uma substância fosforescente. Os eléctrodos 5 podem ser 6 formados em ambos os lados do substrato 1. 0 díodo emissor de luz 6 pode ser montado num dos eléctrodos 5. 0 díodo emissor de luz 6 pode ser montado no eléctrodo 5 através de pasta electricamente condutiva 9. Um eléctrodo do díodo emissor de luz 6 pode ser ligado a padrões de eléctrodos 5 através de um fio electricamente condutor 2.
Os díodos emissores de luz podem emitir luz com uma grande extensão de comprimentos de onda, por exemplo, da luz ultravioleta para a luz visível. Numa versão consistente com esta invenção, pode usar-se um díodo emissor de luz uv e/ou díodo emissor de luz azul. 0 ponto fosforoso, isto é uma substância fosforescente 3, pode ser colocado nas superfícies superiores e laterais do díodo emissor de luz 6. 0 ponto fosforoso consistente com esta invenção inclui compostos tipo aluminato dopado com chumbo e/ou cobre, silicatos dopados com chumbo e/ou cobre, antimoniatos dopados com chumbo e/ou cobre, germanatos dopados com chumbo e/ou cobre, silicatos de germanatos dopados com chumbo e/ou cobre, fosfatos dopados com chumbo e/ou cobre, ou qualquer combinação sua. 0 ponto fosforoso 3 converte o comprimento de onda da luz do díodo emissor de luz 6 noutro(s) comprimento(s) de onda. Numa versão consistente com esta invenção, a luz está numa extensão de luz visivel após a conversão. 0 ponto fosforoso 3 pode ser aplicado ao diodo emissor de luz 6 depois de misturar o ponto fosforoso 3 com uma resina de endurecimento. A resina de endurecimento, incluindo o ponto fosforoso 3, pode também ser aplicada à base do díodo emissor de luz 6 depois de misturar ponto fosforoso 3 com pasta electricamente condutiva 9. 7 0 díodo emissor de luz 6 montado no substrato 1 pode ser selado com um ou mais materiais de selagem 10. O ponto fosforoso 3 pode ser colocado nas superfícies superiores e laterais do díodo emissor de luz 6. O ponto fosforoso 3 também pode ser distribuído no material de selagem endurecido durante a produção. Este tipo de método de fabrico é descrito na patente norte-americana n.° 6.482.664. O ponto fosforoso 3 pode compreender composto(s) químico (s) dopado(s) de chumbo e/ou cobre. O ponto fosforoso 3 pode incluir um ou mais compostos químicos únicos. O composto único pode ter um pico de emissão de, por exemplo, desde aprox. 440nm até aprox. 500nm, desde aprox. 500nm até aprox. 590nm, desde aprox. 580nm até 700nm. O ponto fosforoso 3 pode incluir um ou mais pontos fosforosos únicos, que podem ter um pico de emissão como é exemplificado em cima.
No que diz respeito ao dispositivo emissor de luz 40, o díodo emissor de luz 6 pode emitir luz primária quando o diodo emissor de luz 6 recebe energia do fornecimento de energia. De seguida, a luz primária pode estimular ponto fosforoso (s) 3, e o(s) ponto fosforoso(s) 3 pode(m) converter a luz primária numa luz com comprimento (s) de onda(s) maior(es) (uma luz secundária). A luz primária do díodo emissor de luz 6 e a luz secundária dos pontos fosforosos 3 são difundidas e misturadas em conjunto, de modo a poder emitir uma cor de luz pré-determinada no espectro visível a partir do díodo emissor de luz 6. Numa versão consistente com esta invenção, é possível montar em conjunto mais do que um díodo emissor de luz com diferentes picos de emissão. Além disso, se a razão de mistura dos 8 pontos fosforosos for adequadamente ajustada, pode providenciar-se uma luz de cor, temperatura da cor e CRI específicos.
Como acima descrito, se o diodo emissor de luz 6 e o composto incluido no ponto fosforoso 3 forem adequadamente controlados, pode providenciar-se a temperatura desejada da cor ou uma coordenação especifica da cor, especialmente uma grande extensão da temperatura da cor, por exemplo, desde aprox. 2000K até aprox. 8000K ou aprox. 10000K e/ou um indice de rendimento de cor superior a aprox. 90. Por isso, os dispositivos emissores de luz consistentes com esta invenção podem ser utilizados em dispositivos electrónicos, como electrodomésticos, aparelhagens, aparelhos de telecomunicação e visores habituais para interior/exterior. Os dispositivos emissores de luz consistentes com esta invenção podem também ser utilizados em automóveis e produtos de iluminação porque estes fornecem temperaturas de cor e CRI idênticos às da luz visível. A Fig. 2 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz de unidade tipo topo consistente com esta invenção. Um dispositivo emissor de luz de unidade tipo topo consistente com esta invenção pode possuir uma estrutura similar à do dispositivo emissor de luz de unidade tipo chip 40 da Fig. 1. O dispositivo de unidade tipo topo pode ter um reflector 31, que pode reflectir a luz do diodo emissor de luz 6 para a direcção desejada.
No dispositivo emissor de luz de unidade tipo topo 50 pode montar-se mais do que um diodo emissor de luz. Cada um destes díodos emissores de luz pode ter um comprimento de onda de pico diferente dos outros. O ponto fosforoso 3 pode 9 compreender vários compostos únicos com um pico de emissão diferente. É possível regular a proporção de cada um destes vários compostos. Este tipo de ponto fosforoso pode ser aplicado ao díodo emissor de luz e/ou uniformemente distribuído no material de endurecimento do reflector 31. Tal como é explicado abaixo de forma mais completa, o ponto fosforoso consistente com esta invenção inclui compostos tipo aluminatos dopados com chumbo e/ou cobre, alicatos dopados com chumbo e/ou cobre, antimoniatos dopados com chumbo e/ou cobre, germanatos dopados com chumbo e/ou cobre, silicatos germinados dopados com chumbo e/ou cobre, fos fatos dopados com chumbo e/ou cobre, ou qualquer combinação sua.
Numa versão consistente com esta invenção, o dispositivo emissor de luz da Fig. 1 ou Fig. 2 pode incluir um substrato de metal, que pode possuir uma boa condutibilidade de calor. Este tipo de dispositivo emissor de luz pode facilmente dissipar o calor do díodo emissor de luz. Por isso, podem ser fabricados dispositivos emissores de luz para alta potência. Se for providenciado um dissipador de calor por baixo do substrato de metal, o calor do díodo emissor de luz pode ser mais eficazmente dissipado. A Fig. 3 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz de unidade tipo lâmpada consistente com esta invenção. 0 dispositivo emissor de luz tipo lâmpada 60 pode possuir uma par de terminais 51, 52 e pode formar-se um porta-díodos 53 no fim de um terminal. O porta-díodos 53 pode ter a forma de uma chávena e pode haver um ou mais díodos emissores de luz 6 no porta-díodos 53. Quando um 10 porta-díodos possui uma série de díodos emissores de luz 53, cada um deles pode possuir um comprimento de onda de pico diferente dos outros. Pode ligar-se um eléctrodo do díodo emissor de luz 6 ao terminal 52 por ex. através de um fio electricamente condutor 2. O porta-díodos 53 pode estar dotado de um volume regular do ponto fosforoso 3, que pode ser misturado na resina epoxi. Como é explicado em baixo de forma mais completa, o ponto fosforoso 3 pode incluir componentes dopados com chumbo e/ou cobre.
Além disso, o porta-díodos pode incluir o diodo emissor de luz 6 e o ponto fosforoso 3 pode ser selado com material de endurecimento, como a resina epoxi ou resina de silicone.
Numa versão consistente com esta invenção, o dispositivo emissor de luz de unidade tipo lâmpada pode ter mais do que um par de terminais de pares de eléctrodos. A Fig. 4 mostra uma vista de corte transversal lateral de uma versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção. O dissipador de calor 71 pode ser providenciado dentro da caixa 73 do dispositivo emissor de luz para alta potência 70, e pode ser parcialmente exposto ao exterior. Um par de tiras de terminais 7 4 pode sobressair da caixa 73.
Um ou mais díodos emissores de luz pode ser montado numa tira de terminais 74, e um eléctrodo do diodo emissor de luz 6 e outra tira de terminais 74 pode ser ligada através de fios electricamente condutores. Pode ser providenciada pasta electricamente condutora 9 entre o diodo emissor de luz 6 e a tira de terminais 74. O ponto 11 fosforoso 3 pode ser colocado nas superfícies superiores e laterais do díodo emissor de luz 6. A Fig. 5 mostra uma vista de corte transversal lateral de outra versão ilustrativa de uma parte de um dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção. 0 dispositivo emissor de luz para alta potência 80 pode possuir uma caixa 63, que pode conter díodos emissores de luz 6, 7, ponto fosforoso 3 disposto nas superfícies superiores e laterais dos díodos emissores de luz 6, 7, um ou mais dissipadores de calor 61, 62 e um ou mais tiras de terminais 64. As tiras de terminais 64 podem receber energia de um fornecedor de energia e podem sobressair da caixa 63.
Nos dispositivos emissores de luz para alta potência 70, 80 nas Figuras 4 e 5, o ponto fosforoso 3 pode ser adicionado à pasta, que pode ser providenciada entre o dissipador de calor e os dispositivos emissores de luz. Pode ser combinada uma lente com a caixa 63, 73.
No dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção, pode usar-se selectivamente um ou mais díodos emissores de luz e o ponto fosforoso pode ser regulado em função do díodo emissor de luz. Como abaixo é explicado em mais pormenor, o ponto fosforoso inclui componentes dopados com chumbo e/ou cobre como acima descrito.
Um dispositivo emissor de luz para alta potência consistente com esta invenção pode possuir um radiador (não ilustrado) e/ou dissipador(es) de calor. Pode usar ar ou um ventilador para arrefecer o radiador. 12
Os dispositivos emissores de luz consistentes com esta invenção não se limitam às estruturas acima descritas, e as estruturas podem ser modificadas em função das características dos díodos emissores de luz, do ponto fosforoso, do comprimento de onda de luz e também das aplicações. Além disso, pode adicionar uma nova parte às estruturas.
Apresentamos de seguida um ponto fosforoso exemplificativo consistente com esta invenção. (Ponto fosforoso) 0 ponto fosforoso consistente com esta invenção inclui compostos químicos dopados com chumbo e/ou cobre como acima descrito. 0 ponto fosforoso pode ser excitado por UV e/ou luz visível, como por exemplo luz azul. 0 composto inclui compostos do tipo dos aluminatos, silicatos, antimoniatos, germanatos, silicatos de germanatos ou fosfatos.
Os compostos do tipo dos aluminatos pode compreender compostos com a fórmula (1), (2), e/ou (5) a(M10).b(M320)-c{MgX}-dM20g.e(M3O)..f(M4?0g3'
•h(Mex(V 0) em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser um ou mais elementos monovalentes, como por exemplo Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser um ou mais elementos divalentes, como por exemplo, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser um ou mais elementos trivalentes, como por exemplo, Sc, B, Ga, In e/ou qualquer combinação deles; M5 pode ser Si, Ge, Ti, Zr, Mn, V, Nb, Ta, W, Mo e/ou qualquer combinação deles; M6 pode 13 ser Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu e/ ou qualquer combinação deles; X pode ser F, Cl, Br, J e/ou qualquer combinação deles; 0 < a < 2; 0 < h < 2; 0 < c < 2; 0 < cí < 8; 0 < e < 4; 0 < f < 3; 0 < g < 8; 0<h<2;1<o<2;1<p<5;1<x<2; e 1 <y<5, a(i\r0).b(M320)-c(M5X)4-a-ò (2) c(M30)7(Aí,p.3)'d(B;í03)-e(Ga;í03)-f(Si0£Vg(Ge02)-h{M4x0y em que M1 pode ser Pb, Cu, e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser um ou mais elementos monovalentes, como por exemplo Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser um ou mais elementos divalentes, como por exemplo Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, In, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu e qualquer combinação deles; X pode ser F, Cl, Br, J e qualquer combinação deles, 0 < Et < 4; 0 < b < 2; 0 < c < 2; 0 < d <1; 0 < ê < 1; 0 <. f < 1; 0 < çi < 1; 0 < h < 2; 1 < x < 2; and 1 < V < 5. A preparação de materiais luminescentes dopados com cobre e de chumbo pode ser uma reacção básica do estado sólido. Pode utilizar materiais de base puros sem quaisquer impurezas, como por ex. o ferro. Pode utilizar qualquer material de base que pode transferir para óxidos através de um processo de aquecimento para formar pontos fosforosos dominados de oxigénio.
Exemplos de preparação:
Preparaçao do material luminescente com a fórmula (3) 14 Ciin 0.0^r3,9Ôh'14w25
Ofiíí: Eu
Materiais de base: CuO, SrC03, Al(OH)3, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos, hidróxidos, e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo H3B03. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina num primeiro passo a aprox. 1200°C durante mais ou menos uma hora. Depois de triturar os materiais pré-cozidos, pode seguir-se um segundo passo de cozedura a aprox. 1450°C numa atmosfera redutora durante aprox. 4 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 494nm.
Tabela 1: Aluminato de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com aluminato de EU2+ activado sem cobre com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400nm
Composto dopado com cobre Composto sem cobre Cuo.oSr3.98Ali4025 : Eu Sr4Ali4025 : Eu Densidade luminosa (%) 103.1 100 Comprimento de onda (nm) 494 493
Preparação do material luminescente com a fórmula (4) 15 ^0.05 ^r3.95^lA5 : (*)
Materiais de base: PbO, SrCCh, AI2O3, EU2O3 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos muito puros, carbonatos ou outros compostos, que podem decompor-se termicamente em óxidos, podem ser misturados numa proporção estequiométrica juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo H3B03. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1200°C durante mais ou menos uma hora no ar. Depois de triturar os materiais pré-cozidos, pode seguir-se um segundo passo de cozedura a aprox. 1450°C no ar durante aprox. 2 horas e numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 494,5 nm.
Tabela 2: Aluminato de EU2+ activado e dopado com chumbo comparado com aluminato de EU2+ activado sem chumbo com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado Composto sem com chumbo chumbo Pbo. 05S r3.95AI14O25: EU Sr4Ali4C>25: EU Densidade luminosa (%) 101.4 100 Comprimento de onda 494.5 493 (nm) 16
Tabela 3: Propriedades ópticas de alguns aluminatos dopado com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visível e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possível extensão de excitação (nm) Densidad e luminosa com excitaçã o de 400 nm comparad a com composto s não dopados com cobre/ch umbo (%) Comprimen to de onda de pico de materiais dopados com chumbo/co bre (nm) Comprimen to de onda de pico de materiais sem chumbo/co bre (nm) Gy0.5%.5^lAs : Εϋ 360 - 430 101.2 495 493 CW3í&ggAI^4:02g; EU 360 - 430 103.1 494 493 ^).05^3.85^14¾ : 360 - 430 101.4 494.5 493 Ô.Q1 3 Eu 360 - 430 103 494 492 0Λ1 ® r3.39S^ .SfiA114¾ Eu. Oy 360 - 430 100.8 494 493 Pb005S r3.gsAig_9:Ga0.05^5is Eu 360 - 430 101.5 494 494 17 17 (5) apiO) * b(M20) * cfAI-jOg) * cKM^O-j) * e(M^Og) * f(Μ^,Ο ) em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser B, Ga, In e/ou pode ser Si, Ge, Ti , Zr, Hf ; M5 pode ser Bi, Sn, Sb, Sc, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, combinação deles; ; 0 < e < 1; 0 < ? < 2; 1 1 < x S. 2j e qualquer combinação deles; M4 e/ou qualquer combinação deles Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Lu e/ou qualquer 0 < a < 1; 0 < b < 2; 0 < c < &; 0 < d < 1 1 < y < 5.
Exemplo de preparação:
Preparação do material luminescente com a fórmula (6) (6) C u0,05® rQ, SFjAI 1'
Materiais de base: CuO, SrC03, A1203, Si02, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma, por exemplo, de puros óxidos e/ou como carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo A1F3. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1250°C numa atmosfera redutora durante aprox. 3 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 521,5 nm. 18
Tabela 4: Aluminato de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com aluminato de EU2+ activado sem cobre com excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com Composto sem cobre cobre Cuo. osSro. 95A.i1.9997SÍ0.0002 04: EU SrAl204: EU Densidade luminosa (%) 106 100 Comprimento de 521.5 519 onda (nm)
Preparação do material luminescente com a fórmula (7)
Materiais de base: CuO, MgO, BaC03, Al(OH)3, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma, por exemplo, de puros óxidos, hidróxidos e/ou como carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo A1F3. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1420°C numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 452 nm.
Tabela 5: Aluminato de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com aluminato de EU2+ activado não dopado com cobre com excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm 19
Composto dopado com Comparação sem dobre cobre Cu0.2BaMgi.88Ali6O27: EU BaMg2Ali6027 : Eu Densidade luminosa (%) 101 100 Comprimento de onda (nm) 452 450
Preparação do material luminescente com a fórmula (8) pbç: .(SrQjAlgO^ Eu (8)
Materiais de base: PbO, SrC03, Al(OH)3, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma, por exemplo, de puros óxidos, hidróxidos e/ou como carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo H3B03. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1000°C durante mais ou menos uma hora no ar. Depois de triturar os materiais pré-cozidos, pode seguir-se um segundo passo de cozedura a aprox. 1420°C no ar durante aprox. 2 horas e numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 521 nm.
Tabela 6: Aluminato de EU2+ activado e dopado com chumbo comparado com aluminato de EU2+ activado sem chumbo com excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm 20
Composto dopado com chumbo Composto sem chumbo Pbo,iSro,9Al204: Eu SrAl204: Eu Densidade luminosa (%) 102 100 Comprimento de onda (nm) 52 1 519
Os resultados obtidos em relação aos aluminatos dopados com cobre e/ou chumbo são apresentados na tabela 7. 21
Tabela 7: Propriedades ópticas de alguns aluminatos dopado com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visível e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possí Densida Comprim Comprim vel de ento de ento de exten luminos onda de onda de são a com pico de pico de de excitaç matéria matéria excit ão de is is sem ação 4 00 nm dopados chumbo/ (nm) compara com cobre da com chumbo/ (nm) compost cobre os não (nm) dopados com cobre/c humbo (%) 360- 440 106 521.5 519 0¾.07S8slÍô.OOOS^h : 360- Eli, Dy 440 101.2 482 480 Pbrs iSrn qAUO,: Eu 360- 440 102 521 519 CuoogBaMg, Mn 360- 451, 450, 100.5 400 515 515 .88^16^27' ^ 360- 101 452 450 400 22
Cuq Q^Bayg^ggAS-jQO^: Eu 360- 400 102.5 451 449 Pb0i1BsygDjAlg 5G%5017 : Eus Dy 360- 400 100.8 448 450 Eu, Dy 360- 440 102.4 521 519 360- 440 100.8 658 655 £%06®r0.94^A : bU 360- 440 102.3 521 519 Cu0 Ba0 94Pb0 06M Qq 35A^0Oi7 : Eu 360- 440 100.4 451 449 Pb^gBSfl /CitQ 1Mg1 gA!^ §Qgj: Eu 360- 400 100.8 452 450 Puq_-jg 1 gOy?: Eu, Mn 360- 400 100.4 452, 515 450, 515
Um silicato dopado com chumbo e/ou cobre com a fórmula (9) a0WlO).b(M^O)-c(M3X)^(M32O)^(M^2O3)*f{MS{)Op)^{SiO2)-h(M^Ov) em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser Al, Ga, In e/ou qualquer combinação deles; M5 pode ser Ge, V, Nb, Ta, W, Mo, Ti, Zr, Hf, e/ou qualquer combinação deles; M6 pode ser Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu e/ou qualquer combinação deles; X pode 23 ser F, Cl, Br, J e qualquer combinação deles; 0 < at 2; 0 < b < 8; 0 < c < 4; 0 < d < 2; 0 < e < 2; 0 < f < 2; 0 < g < 10; 0 < h < 5; 1 <o<2; 1 <p<5; 1 <x<2; e 1 <y<5,
Exemplo de preparação:
Preparação do material luminescente com a fórmula (10) í^)
Materiais de base: CuO, SrCC>3, CaC03, S1O2, EU2O3 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos puros e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina aprox. 1200°C numa atmosfera de gás inerte (por ex., N2 ou gás nobre) durante aprox. 2 horas. De seguida, o material tem de ser triturado. Depois disso, o material pode ser cozido num cadinho de alumina a aprox. 1200°C numa atmosfera ligeiramente redutora durante aprox. 2 horas. De seguida, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 592 nm.
Tabela 8: Aluminato de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com silicato de EU2+ activado sem cobre em aprox. 400 nm 24
Composto dopado com Composto sem cobre cobre CUo.o5/ Sri.7, Cao.25/ S1O4 Sri.7, Cao.3, S1O4 : : Eu Eu Densidade luminosa (%) 104 100 Comprimento de onda 592 588 (nm)
Preparação do material luminescente com a fórmula (11) :
CuaaBagZn0 2Mg0-6Si^O7: Eu (11)
Materiais de base: CuO, BaC03, ZnO, MgO, Si02, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos puros e carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. Num primeiro passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1100°C numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. De seguida, o material tem de ser triturado. Depois disso, o material pode ser cozido num cadinho de alumina a aprox. 1235°C numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 467 nm. 25
Tabela 9: Silicato de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com silicato de EU2+ activado sem cobre com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com cobre Composto sem cobre SrgZn^MgQjSigO-?·; Eu Densidade 101.5 100 luminosa (%) Comprimento de 467 465 onda (nm)
Materiais de base: PbO, SrC03, BaC03, Si02, Ge02, Eu203 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1000°C durante mais ou menos uma hora no ar. Depois de triturar os materiais pré-cozidos, pode seguir-se um segundo passo de cozedura a aprox. 1220°C no ar durante aprox. 4 horas e numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 527 nm. 26
Tabela 10: Silicatos de EU2+ activado e dopado com chumbo comparado com silicatos de EU2+ activado sem chumbo com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com chumbo Composto sem chumbo Ρ&0αι S%: Eu 8aSfSiQ4 I EU Densidade 101.3 100 luminosa (%) Comprimento 527 525 de onda (nm)
Preparação do material luminescente com a fórmula (13)
Materiais de base: PbO, SrC03, SrCI2, Si02, Eu203 e qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos, cloretos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina num primeiro passo a aprox. 1100°C durante mais ou menos 2 horas no ar. Depois de triturar os materiais pré-cozidos, pode sequir-se um segundo passo de cozedura a aprox. 1220°C no ar durante aprox. 4 horas e numa atmosfera redutora durante aprox. 1 hora. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 492 nm. 27
Tabela 11: Clorosilicatos de EU2+ activado e dopado com chumbo comparado com clorosilicatos de EU2+ activado sem chumbo com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com chumbo Composto sem chumbo Pe0,2sS%?§;SÍ3OâCl4: Eu Sr4Si3OôCi4: Eu Densidade luminosa (%) 100.6 100 Comprimento de onda (nm) 492 490
Os resultados obtidos em relação aos silicatos dopados com cobre e/ou chumbo são apresentados na tabela 12.
Tabela 12: Propriedades ópticas de alguns silicatos activados de terra rara dopados com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visivel e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possivel Densidade Comprimento Comprimento extensão de luminosa de onda de de onda de excitação com pico de pico de (nm) excitação de 400nm comparada com compostos não dopados materiais dopados com chumbo/cobr e (nm) materiais sem chumbo/ cobre (mm) 28 com cobre/chumb o (%) Bí 360-470 101.3 527 525 360-500 108.2 565 560 360-470 104 592 588 C&o Bj 360-470 102.5 557 555 360-450 101.5 467 465 360-420 100.8 440, 660 438, 660 : 360-470 100.6 492 490 Çyf; ^%í,jJçsj5PL%S.S-E« 360-430 100.8 448 445 360-430 101 444 440 360-420 102.5 435 433 0%8^^8^ΑΡ*; 360-430 103 438, 670 435, 670 Pbe«s,8Bt8íZRa,g,SlejS Bi 360-500 101 512 510 360-470 101.8 495 491
Com antimoniatos dopados com chumbo e/ou cobre com a fórmula (14) O) - «Ρ®Χ)' d(StfcOis)' «(Μ3©) (14) em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd,
Mn e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser Bi, Sn, Sc, Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, Gd e/ou qualquer combinação 29 deles; X pode ser F, Cl, Br, J e/ou qualquer combinação deles; Q&&S2;8;SeS4;C«d£8:0í;e£8!;G&fS2; t &Χ£2;Θ 1 sysS.
Exemplos de preparação:
Preparação do material luminescente com a fórmula (15)
Materiais de base: CuO, MgO, Li20, Sb205, MnC03 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos podem ser misturados em proporção estequiométrica juntamente com pequenas quantidades de fundente. Num primeiro passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 985°C no ar durante aprox. 2 horas. Depois da pré-cozedura, o material pode ser novamente triturado. Num segundo passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1200°C numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 8 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 626 nm.
Tabela 13: Antimoniatos dopados com cobre comparados com antimoniatos sem cobre com excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm 30
Composto dopado com Comparação sem cobre cobre ' Mn : Mn Densidade luminosa 101.8 100 (%) Comprimento de 652 650 onda (nm)
Preparação do material luminescente com a fórmula (16)
Materiais de base: PbO, CaC03, SrC03, Sb205 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente. Num primeiro passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 975°C no ar durante aprox. 2 horas. Depois da pré-cozedura, o material pode ser novamente triturado. Num segundo passo, a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1175°C no ar durante aprox. 4 horas e depois numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 4 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 637 nm. 31
Tabela 14: Antimoniatos dopados com chumbo comparados com antimoniatos sem chumbo com excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com Composto dopado sem chumbo chumbo C%.5Sfo..iSb206 Densidade luminosa (%) 101.8 100 Comprimento de onda 652 650 (nm)
Os resultados obtidos em relação aos antimoniatos dopados com cobre e/ou chumbo são apresentados na tabela 15.
Tabela 15: Propriedades ópticas de alguns antimoniatos dopados com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visível e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possível Densidade Comprimento Comprimento extensão de luminosa de onda de de onda de excitação com pico dos pico de (nm) excitação de 100 nm comparada com compostos não dopados com materiais dopados com chumbo/ cobre (nm) materiais sem chumbo/cobr e (nm) 32 cobre/chumb o (%) Pbg jjMg.·, 5 yggSS 360 - 400 102 645 649 ^8.l1 Mn 360 - 400 101.5 660 658 360 - 400 101.8 652 650 360 - 400 98.5 658 658 J>i 1 .§S8S^ 360 - 400 100.5 660 657 360 - 400 102 637 638 360 - 400 102.5 649 645 i ,7?é 360 - 400 101.8 628 630
Germanatos dopados com chumbo e/ou cobre e/ou uma fórmula com silicatos de germanatos (17) (i?j em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser Sc, Y, B, Al, La, Ga, In e/ou qualquer combinação deles; M5 pode ser Si, Ti, Zr, Μη, V, Nb, Ta, W, Mo e/ou qualquer combinação deles; M6 pode ser Bi, Sn, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy e/ou qualquer combinação deles; X pode ser F, Cl, Br, j e/ou qualquer combinação deles; 33
Exemplo de preparação:
Preparação do material luminescente com a fórmula (18)
Materiais de base: PbO, CaC03, ZnO, Ge02, Si02, MnC03 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. Num primeiro passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1200°C numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 2 horas. De seguida, o material tem de ser novamente triturado. Num segundo passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1200°C numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 655 nm.
Tabela 16: Germanatos de Mn activado e dopado com chumbo comparado com germanatos de Mn activado sem chumbo com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com cobre Comparação sem cobre ta, (jSiij jOjj: Kr Densidade 101.5 100 luminosa (%) Comprimento 655 657 de onda (nm) 34
Preparação do material luminescente com a fórmula (19) ¢19)
Materiais de base: CuO, SrC03, Ge02, Si02, MnC03 e/ou qualquer combinação deles.
Os materiais de base em forma de óxidos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente, como por exemplo NH4CI. Num primeiro passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1100°C numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 2 horas. De seguida, o material tem de ser novamente triturado. Num segundo passo a mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1180°C numa atmosfera que contém oxigénio durante aprox. 4 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, seco e peneirado. O material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 658 nm.
Tabela 17: Silicato de germanatos de Mn activado e dopado de cobre comparado com silicatos de germanatos de Mn activado sem cobre com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com cobre Composto sem cobre SrG% Mes Densidade 103 100 luminosa (%) Comprimento de 658 655 onda (nm) 35
Tabela 18: Propriedades ópticas de alguns silicatos de germanatos dopados com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visível e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possível extensão de excitação (nm) Densidade luminosa com excitação de 4 00 nm comparada com compostos não dopados com cobre/chumb o (%) Comprimento de onda de pico de materiais dopados com chumbo/cobr e (nm) Comprimento de onda de pico de materiais sem chumbo/ cobre (nm) 360-400 101.5 655 657 iftKJ ^ % ,&$4 ^ ,$44 £ 360-400 101.5 660 661 360-400 103 658 655 :: Bí 360-470 102 538 533 Cu1.4#Sfe.,«5SS%A 360-400 102 660 657 Ou,; 360-400 103.8 670 656 c^itíflsgZít^syo 360-400 101.5 658 655 ^«n^aeAffls8* Eu 360-470 101.8 550 545 360-400 100.5 655 653 Lu ç,^ 360-400 100.8 657 653 (20) 36
Fosfatos dopados com chumbo e/ou cobre com a fórmula em que M1 pode ser Pb, Cu e/ou qualquer combinação deles; M2 pode ser Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag e/ou qualquer combinação deles; M3 pode ser Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd,
Mn e/ou qualquer combinação deles; M4 pode ser Sc, Y, B, Al, La, Ga, In e/ou qualquer combinação deles; M5 pode ser Si, Ge, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Mo e/ou qualquer combinação deles; M6 pode ser Bi, Sn, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy,
Ce, Tb e/ou qualquer combinação deles; X pode ser F, Cl,
Br, J e/ou qualquer combinação deles;
Exemplos de preparação:
Preparação do material luminescente com a fórmula (21) CUg : bií (21)
Materiais de base: CuO, CaC03, Ca3 (PO4) 2, CaCl2, Eu203 e/ou qualquer combinação deles,
Os materiais de base em forma de óxidos, fosfatos e/ou carbonatos podem ser misturados em proporções estequiométricas juntamente com pequenas quantidades de fundente. A mistura pode ser cozida num cadinho de alumina a aprox. 1240°C numa atmosfera redutora durante aprox. 2 horas. Depois disso, o material pode ser triturado, lavado, 37 seco e peneirado. 0 material luminescente resultante pode ter uma emissão máxima de aprox. 450 nm.
Tabela 19: Clorofosfatos de EU2+ activado e dopado com cobre comparado com clorofosfatos de EU2+ activado sem cobre com uma excitação de comprimento de onda de aprox. 400 nm
Composto dopado com cobre Composto sem cobre , ÊU : Eií Densidade 101.5 100 luminosa (%) Comprimento 450 447 de onda (nm)
Tabela 20: Fosfatos dopados com cobre e/ou chumbo, que podem ser excitados por luz ultravioleta de onda comprida e/ou luz visível e a sua densidade luminosa em % com excitação de comprimento de onda de 400 nm
Composição Possível Densidade Comprime Comprime extensão luminosa nto de nto de de com onda de onda de excitaçã excitação pico de pico de o (nm) de 400 materiai materiai nm s s sem comparada dopados chumbo/c com com obre compostos chumbo/c (nm) não obre dopados (nm) com 38 cobre/chu mbo (%) 360-410 101.5 450 447 Mn 360-400 102 638 635 Eu 360-400 102 425 420 CUg Eu 360-400 101 573 570 " Eu 360-410 102 460 456 360-410 102 443 442 CMMsCCM*r> ; Mn 360-410 101.5 438,641 435, 640 Eu 360-400 103 421 419
Entretanto, o ponto fosforoso do dispositivo emissor de luz consistente com esta invenção pode compreender compostos quimicos do tipo dos aluminatos, silicatos, antimoniatos, germanatos, fosfatos e qualquer combinação deles. A Fig. 6 é um dos espectros de emissão da versão de acordo com a invenção, que usa o ponto fosforoso para o dispositivo emissor de luz. A versão pode ter um díodo emissor de luz com um comprimento de onda de 405nm e o ponto fosforoso, que é uma mistura dos compostos químicos múltiplos seleccionados numa razão apropriada. 0 ponto fosforoso pode ser composto por Cuo.o5BaMgi.95Al16027: Eu, que pode ter um comprimento de onda de pico com aprox. 451 nm, Cuo.03SruCao.47S1O4 : Eu, que pode ter um comprimento de onda de pico de 586nm^oaeG%:Mn4+, que pode ter um comprimento de onda de pico de aprox. 637nm, 39
Eu, que pode ter um comprimento de onda de pico aprox. de 512nm, e Cuo^Sr3.8Ah4 °05:eu, que pode ter um comprimento de onda de pico aprox. de 494nm.
Numa versão destas, parte da luz emissora inicial do comprimento de onda de aprox. 4 05nm a partir do diodo emissor de luz é absorvida pelo ponto fosforoso e é convertida num 2o comprimento de onda mais comprido. A Ia e a 2a luz são misturadas uma com a outra e produz-se a emissão desejada. Como se pode ver na Fig. 6, o dispositivo emissor de luz converte a Ia luz UV de comprimento de onda de 405nm numa grande extensão espectral de luz visível, ou seja, luz branca, e nesta altura a temperatura de cor é aprox. 3000K e o CRI vai desde 90 a 95. A Fig. 7 é outro espectro de emissão da versão de acordo com a invenção, que usa o ponto fosforoso para o dispositivo emissor de luz. A versão pode ter um díodo emissor de luz com um comprimento de onda aprox. de 455nm e o ponto fosforoso, que é uma mistura dos compostos químicos múltiplos seleccionados numa razão apropriada. 0 ponto fosforoso é composto por
Cuo.t*ss;Eu, que pode ter um comprimento de onda de pico aprox. de 592nm, Pbo,iSao_-K-&Siro.!ai3slo.®®aC3so..oo0^ :Eu, que pode ter um comprimento de onda de pico aprox. de 527nm e cu0l5Su0,ooa,srriS Ba0-44iaBS04 eu, que podem ter um comprimento de onda de pico aprox. de 557nm.
Numa versão destas, parte da luz emissora inicial do comprimento de onda de aprox. 4 55nm a partir do díodo emissor de luz é absorvida pelo ponto fosforoso e é convertida num 2o comprimento de onda mais comprido. A Ia e a 2a luz são misturadas uma com a outra e produz-se a emissão desejada. Como se pode ver na Fig. 7, o dispositivo 40 emissor de luz converte a Ia luz azul de comprimento de onda aprox. de 455nm numa grande extensão espectral de luz visivel, ou seja, luz branca, e nesta altura a temperatura de cor situa-se entre 4.000K e 6500K e o CRI vai desde 86 a 93. O ponto fosforoso do dispositivo emissor de luz de acordo com a invenção pode ser aplicado por um composto quimico único ou uma mistura de vários compostos químicos únicos, para além das versões associadas às Figuras 6 e 7, que são explicadas acima.
De acordo com a descrição acima, o dispositivo emissor de luz com uma grande extensão de temperatura de cor (aprox. 2000K ou 8000K ou 10000K) e indice de rendimento de cor superior (acima de 90) pode ser realizado utilizando os compostos quimicos dopados com chumbo/cobre que contêm elementos de terra rara.
Numa conversão de comprimento de onda destas, o dispositivo emissor de luz pode ser aplicado em telemóveis, portáteis e dispositivos electrónicos, como electrodomésticos, aparelhagens, produtos de telecomunicação, mas também em teclados de visores habituais e aplicações de luzes de fundo. Pode ainda ser aplicado em automóveis, instrumentos médicos e produtos de iluminação.
De acordo com a invenção, é ainda capaz de providenciar um dispositivo emissor de luz de conversão de comprimento de onda com estabilidade contra a água, humidade, vapor e outros solventes polares.
Nas versões anteriormente descritas, várias caracteristicas são agrupadas numa única versão para racionalizar a apresentação. Este método de apresentação 41 não deve ser interpretado como se pretendesse que a invenção reivindicada exigisse mais caracteristicas do que as que são expressamente recitadas em cada reivindicação. Por conseguinte, as seguintes reivindicações são aqui incorporadas nesta Descrição Detalhada de Versões, com cada reivindicação a prevalecer sozinha como uma versão privilegiada à parte da invenção. 42
DOCUMENTOS APRESENTADOS NA DESCRIÇÃO
Esta lista dos documentos apresentados pelo requerente foi exclusivamente recolhida para informação do leitor e não faz parte do documento europeu da patente. Apesar de ter sido elaborado com o máximo cuidado, o IEP não assume, porém, qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente apresentados na descrição
wo 9805078 A JP 05078659 B wo 9812757 A JP 61258892 B EP 1249873 A us 6482664 B
Lisboa, 15/11/2010

Claims (3)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um dispositivo emissor de luz, compreendendo: um substrato; vários eléctrodos providenciados no substrato; um diodo emissor de luz configurado para emitir luz, sendo o diodo emissor de luz providenciado num dos vários eléctrodos; um ponto fosforoso configurado para mudar o comprimento de onda da luz, cobrindo o ponto fosforoso substancialmente pelo menos uma parte do diodo emissor de luz; e um dispositivo electricamente condutor configurado para ligar o diodo emissor de luz a outro dos vários eléctrodos, em que o ponto fosforoso compreende um aluminato que contém chumbo e/ou cobre, um silicato que contém chumbo e/ou cobre, um antimoniato que contém chumbo e/ou cobre, um germanato que contém chumbo e/ou cobre, um silicato de germanato que contém chumbo e/ou cobre, um fosfato que contém chumbo e/ou cobre, ou qualquer combinação deles. 2. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (1) a{M10)43{M220)<M2X}-<IA!203«(M30)-f(M4203}^(Msa0p)-h(M\0y} (1) em que 2 M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles; M1 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles; M2 é Sc, B, Ga, In ou qualquer combinação deles; M3 é Si, Ge, Ti, Zr, Μη, V, Nb, Ta, W, Mo ou qualquer combinação deles; M4 é Bi, Sn, Sb, Se, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ou qualquer combinação deles; X é F, Cl, Br, I ou qualquer combinação deles; íks<2; 0<b<2; 9<c<2; 0<d<8; G<e<4;
0<h<2; 1<p<5; 1 O dispositivo emissor de luz de acordo com a 2 reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (2) 3 a{M1Q)-b{M220)*e(M2X)-4-a-b -cí^OJ-ZíAl^díB^i-ctG^OaJ-fCSíO^-gíGsO^-h (M\0y) 4 em que 3 M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles; M3 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles; M1 é Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, In, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ou qualquer combinação deles; X é F, Cl, Br, 1 ou qualquer combinação deles; 0 <. e < 0 <b <2; 0 <c <2; 0 < d < 1; δ <. e < i; 0 <f < 1; 0 <; g < 1; 0 < h < 2; 1 <x£2; e 1 <y <5,
«(AIA) ) · í(M\Ov) em que M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles; M3 é B, Ga, In ou qualquer combinação deles; M1 é Si, Ge, Ti, Zr, Hf ou qualquer combinação deles; 1 O dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (5) 4 M5 é Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ou qualquer combinação deles; 0<b<2: Q<c<8; 0<d<i; 0<f<2; e 5. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (9) (M20)-c(M3X>d(M3ê0)^{M4e03)<f(MBQ0p5 ;)-h(MexOy) (9) em que M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles; M3 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles; M4 é Al, Ga, In ou qualquer combinação deles; M5 é Ge, V, Nb, Ta, w, Mo, Ti, Zr, Hf ou qualquer combinação deles; M6 é Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ou qualquer combinação deles; 5 X é F, Cl, Br, I ou qualquer combinação deles; 0<a<2:
1<xs2; e 6. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (14) a (Μ'Ο) .b(M22 0) .c(M2X) . d (Sb205) .e(M30) . f (M4x0y) (14) em que M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles; M3 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles; M4 é Bi, Sn, Sc, Y, La, Pr Sm, Eu, Td, Dy, Gd ou qualquer combinação deles; X é F, Cl, Br, I ou qualquer combinação deles; 0<a<2; 0<b<2; 0<c<4; 0<d<8; 0<e<8; 0<f<2; l<x<2; e l<y<5. 7. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (17) em que M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles; M2 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles; M3 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd ou qualquer combinação deles; M4 é Sc, Y, B, Al, La, Ga, In ou qualquer combinação deles; M5 é Si, Ti, Zr, Μη, V, Nb, Ta, W, Mo ou qualquer combinação deles; M6 é Bi, Sn, Pr, Sm, Eu, Old, Dy ou qualquer combinação deles: X é F, Cl, Br, I ou qualquer combinação deles; 7 0<a<2; 0<b<2; 0<c<10; 0<d<10; 0<e<14; 0<f<14; 0<Q<10; 0<h<2; e
8. O dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 1, em que o ponto fosforoso inclui um composto com a fórmula (20) (20) :gO)-<KMgX)'dPgOs«e(MâO}>1(M4g09)^{Ms02)-h(M6xOy} em que M1 é Pb, Cu ou qualquer combinação deles, M2 é Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag ou qualquer combinação deles, M3 é Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn ou qualquer combinação deles, M4 é Sc, Y, B, Al, La, Ga, In ou qualquer combinação deles, M5 é Si, Ge, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Mo ou qualquer combinação deles, M6 é Bi, Sn, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy, Ce, Tb ou qualquer combinação deles, X é F, Cl, Br, I ou qualquer combinação deles, 8 0<a<2; 0<b<12; 0<c<16; 0<cfs3: ÍKesíS; 0<h<2; 1<x<2; e 1<y<5( 9. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, em que o ponto fosforoso inclui um ou mais compostos individuais ou qualquer combinação deles. 10. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, compreendendo ainda um material de selagem configurado para cobrir o díodo emissor de luz e o ponto fosforoso. 11. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com a reivindicação 10, em que o ponto fosforoso é distribuído no material de selagem.
12. O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, em que o ponto fosforoso é misturado com o material de endurecimento. 9 13. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, em que o díodo emissor de luz compreende vários díodos emissores de luz. 14. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, compreendendo ainda pasta electricamente condutora providenciada entre o díodo emissor de luz e um dos vários eléctrodos. 15. 0 dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, compreendendo ainda um reflector configurado para reflectir a luz do díodo emissor de luz. Lisboa, 15/11/2010
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