TW200902685A - Phosphors consisting of doped garnets for pcLEDs - Google Patents

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200902685 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於由Th4+、Sb3+、Ir3 +及/或Bi3 +共摻雜之石斤 石組成的磷光體、其製備及其作為LED轉換磷光體用於白 光LED或所謂的按需取色應用之用途。 【先前技術】 按需取色概念意謂藉助於使用一或多種磷光體之 pcLED(=磷光體轉換lED)產生特定色點之光。使用此概念 (^ 以（例如）產生某些公司設計，例如發光式公司標總、商標 等。 不 具有石榴石結構之習知磷光體（諸如純YAG:Ce或其衍生 物）在尤其高功率LED中使用時並不呈現最佳的光譜學性 質。此論述之理由如下： •磷光體表面使大部分初輻射散射，意謂磷光體無法吸 收此部分； , ·離子（尤其活化劑離子）在磷光體顆粒中之不均勻分布 U 導致内部量子產率減小； 300 nm之小單晶尺寸導致表面效應起主導作用··一方 面表面上存在之瑕疵引起晶格中之無輻射復合，而 另方面，罪近表面的活化劑離子存在於晶格之非均 曰曰％中且無法用於轉換效應或防止後者經由能量遷 移到達表面，此又與無輕射復合相關。
• 磷光體中所產生之慈伞+ + A 费先之特疋部分無法離開磷光體， 因為其在與光疏環境之界面處全反射且經由波傳導過 129154.doc 200902685 程在填光體内遷移且最後經由再吸收而失去； • 進入鱗光體内的大部分初輻射無法被吸收，因為磷光 體因其激發態之長壽命（衰變時間Tl/e YAG:Ce=63_67 ns，視 Ce3+濃度而定’參見Weber M.J.，Solid State commun. (1973) 12，741)而飽和。 ΕΡ-0 142 931揭示一種視覺顯示器設備，其中使用具有 石榴石結構之磷光體，且基板材料大體上具有Υ3Α15〇ι2組 成。
EP-1095 998揭示一種具有A3B5〇12:(Ce，Pr)組成之磷光 體，其中A為來自Y、Tb、La及/或Lu之群的稀土金屬，且 B表不A1及/或Ga。 WO 2005/061659描述一種具有 A3B5〇i2(Ce，Pr，Eu)型之 石榴石結構的磷光體，其中A=稀土金屬且B=A1、Ga，其 中組分B中之一些已經Si置換。 目前用於含有發藍光晶片作為初輻射之白的磷 光體主要為YAG:Ce3+或其衍生物，或亦為經Eu2+摻雜的正 ，酸鹽（ca，sr，Ba)2si〇4。如下藉由固態擴散方法（亦稱為 混口及k製）製備磷光體：將粉末形式之氧化性起始材料 混合。，研磨該混合物且接著將該混合物於供箱中、在高達 1700〕之溫度下、在視需要還原性氣氛下煅燒長達數天。 此舉传到關於形態、粒徑分布及發光活化劑離子在基質體 積中之分布具有不均—性之碟光體粉末。此外，藉由傳統 方法所製備之該等磷光體的形態、粒徑分布及其他性質僅 可不良地調節且難以重現。因此，該等顆粒具有多種缺 129154.doc 200902685 點，詳言之，諸如由該等具有非最佳及非均—形態及師 分布之磷光體對LED晶片形成非均一塗層，其因散射而導 致高損耗過程。由於以下事實，在該等LED之產生中出現 其他損耗：LED晶片之磷光體塗層不僅不均一，且無法由 LED再生為LED。此導致由pcLED(甚至在一批次中）所發 射之光的色點發生變化。此使得lED之複雜揀選方法（所謂 的分級）成為必要。 【發明内容】 因此，本發明之目的係提供用於白光LED或用於按需取 色應用之轉換磷光體，其並不具有一或多個上文已提及之 缺點且產生暖白光。 驚人地，由於轉換磷光體由經鈽活化之Th3+、Sb3 +及/或 Bi3 +共摻雜石榴石組成（其中較佳摻雜劑以至少1〇〇沖爪之 濃度存在）而避免上文已提及之缺點，藉此可達成本發明 之目的。 另一驚人效果在於：與藉由固態擴散方法所製備之非共 摻雜YAG:Ce填光體相比，本發明之碟光體具有較高之發 光強度（比較圖1及2)。 因此，本發明係關於具有式I之石榴石結構之鱗光體： (Y^GdbXUcSed^meJbftPrgJhhJri^bpBiOs-xCA^Ga^sOn^ex 其中： a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k= 1 5 l+m=l，且 129154.doc 200902685 x=0,005 至 〇. 1。 本文中之石權石結構亦自然地意謂基於與石權石之理想 情形稍微不同之瑕庇或晶格缺陷的結構，只要此晶體保持 典型石權石結構。典型石權石結構通常意謂A3B5〇12:D ’ 其中A稀土金屬（RE) ; B=A1、Ga ;且〇=置換RE之活化 劑，諸如鈽。 鈽之摻雜濃度較佳介於〇5與1〇重量％之間。尤其較佳介 於2.0與5.G重量％之間，且最佳介於3.0與3.5重量％之間。 在介於3.0與3.5%之間的飾濃度下，通常出現增加之吸收 及因此增加之光產率或較大之鱗光體亮度。較高之飾濃度 會使量子產率降低且從而又使光產率降低。 式I之發光材料之吸收及發射光譜、熱淬火行為及衰變 時間Tl/e高度取決於三價陽離子之精確組成。上文已提及 光谱性質之關鍵因辛為f + 一 J规U京為Ce之十一面體方位的晶場強度或 ί
Ce-Ο鍵之共價特性，亦即氧陰離子之有效負電荷及陰離子 與金屬軌道之重疊。 一般而t ’可觀測到隨著晶場強度增加或共價特性增 強，Ce3 +發射帶（[Xe]5dl — [Xe]4f】躍遷）偏移至紅光光言; 區内。因此’上式1之組合物或經富電子(”可易於氧化”)： 價陽離子摻雜之組合物產生沿此方向受影響的光譜性質了 尤其青睞式I之璘光體，其中式！化合物為選自式^至式 IV化合物之化合物·· > (Π)； 129154.doc 200902685 (Y^-yCexBiyhAlsOu，其中 0.005 S χ 幺 0.1 且0.001 幺 y 幺 0.005 (III); (Yi-x_yCexThx)3Al5012，其中 0_005 < x S 0.1 且0·001 < y < 0.005 (IV)。 石榴石結構中之一或多種組分Bi、Sb或Th之比例的增加 使本發明磷光體之發射波長向紅光偏移。此對於產生暖白 光尤為重要。為產生具有高顏色重現性之舒適光，最好使 用不同磷光體之混合物，即綠光偏移磷光體（諸如 YdAl’GahC^2)與本發明磷光體及紅光磷光體（例如，可提 供局流明當量之紅光帶或紅光譜線發射極，諸如推雜銪之 鎢酸鹽、鉬酸鹽及/或磷酸鹽）之混合物。此外，亦可將藍 光-綠光磷光體混雜，諸如Lu3Al5012:Ce(LUAG:Ce)。此產 生與太陽之VIS日光光譜極其類似之近似連續發射光譜。 本發明碟光體之粒徑介於50 nm與3 0 μιη之間，較佳介於 1 μηι與 20 μηι之間。 在另一實施例中，式I之構光體可另外包含以下碟光體 材料中之至少一種其他材料：具有一或多種活化劑離子 (諸如Ce、Eu、Mn、Cr及/或Bi)之各單獨氧化物、鉬酸 鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、III族氮化物、（氧基）氮化物，或其 混合物。 若欲建立特定色空間，則此尤為有利。 在另一較佳實施例中，磷光體在LED晶片之對面具有結 構化（例如錐狀）表面（參見DE 1〇2〇〇6〇5433〇 〇, Merck，其 以全文引用方式併入本申請案之上下文中）。此致能儘可 能多的光耦離磷光體。 129154.doc 10 200902685 磷光體上之結構化表面係藉由冑後用已經結構化之適當 材料土覆而產生’或在後續步驟中藉由(光)微影方法、蝕 刻方法或藉由使用能束或材料束或機械力作用之寫入方法 而產生。
在另較佳實施例中’本發明之磷光體在led晶片之對 面具有粗糙表面，該粗糙表面攜有Si〇2、Ti〇2、八丨2〇3、 Zn〇2、Zr〇2及/或Ah之奈米顆粒或該等材料之組合或包 含鱗光體組合物之顆粒之組合。本文中之祕表面具有高 達數百奈米之粗縫度。經塗覆表面之優點在於可減少或防 止王反射且可使光較佳地耦離本發明之磷光體（參見DE 102006054330.〇(Merck) 之上下文中）。 其以全文引用方式併入本申請案 此外，本發明之磷《體較佳在朝向遠離晶片之方向的表 面具有折射率經調適之層，其簡化初㈣及/或磷光體元 件所發射之輻射的耦離。 在另一較佳實施例中，磷光體具有由si〇2、丁丨〇2、 Al2〇3、ZnO、Zr〇2及/或Υ2〇3或其混合氧化物組成之連續 表面塗層。此表面塗層之優點在於可經由塗層材料折射率 之適當分度來實現折射率對環境之適應。在此情況下，磷 光體表面上光之散射減》1較大比例之光可穿透至填光體 中且於其中經吸收且轉換。此外，折射率經調適之表面塗 層因全内反射減少而致能較多之光耦離磷光體。 此外’若携光體必須經封裝，則連續層為有利的。此可 為必需的，以抵消磷光體或其部分對徑直鄰近之擴散水或 129154.doc 200902685 其他材料之敏感性。用連續外鞘封裝之另一原因為實際磷 光體因晶片中所形成之熱而熱解耗。此熱導致鱗光體之榮 光產率減小且亦可影響Μ顏色。最終，此類型之塗層藉 由防止形成於鱗光體中之晶格振動傳播至環境内而致能鱗 光體之效率增加。 此外，磷光體較佳具有由Si〇2、Ti〇2、Al2〇3、Ζη〇、 〇2及/或Υ2〇3或其此合氧化物組成或由磷光體組合物組
成之多孔表面塗層。該等多孔塗層為進—步降低單層之折 射率提供可能性。 此類型之多孔塗層可藉由如wo 03/027015(其以全文引 用方式併人本中請案之上下文中）中所述之三種習知方法 而產生.蝕刻玻璃（例如鹼石灰玻璃（參見us 4019884)); 塗佈多孔層；及多孔層與蝕刻方法之組合。 在另車乂佳實她例中，_光體具有搞有促進與環境化學 鍵結之官能基之表面’其較佳由環氧或聚錢樹脂組成。 該等官能基可為（例如）經由側氧基鍵結且能_基於環氧 化物及/或聚魏之黏結劑組分形成鍵聯的g旨或其他衍生 物。此類型表面之優點在於促進將磷光體均勾混合於黏結 d中此外’碟光體/黏結劑系統之流變學性質以及適用 期可因此在某種程度上經調節。因此，使混合物之處理簡 化。 由於塗佈於LED晶片μ + 士 & 出， 月上之本發明鱗光體層較佳由聚石夕氧 與均勻構光體顆粒之、、曰人^^ &上 此s物組成且聚矽氧具有表面張力， 因此該磷光體層在鞀與> _ 隹頌喊水準下不均一，或層厚度並非始終 129154.doc 12 200902685 恆定。 此外，本發明亦係關於可如下獲得之具有石榴石結構之 磷光體：藉由濕式化學方法及後續熱後處理將含鋁、含釔 及含鈽之起始材料與至少一種含銻、含鉍、含銥及/或含 銼之共摻雜劑及視需要其他含釓、含縳、含硒、含彭、含 錢、含镨及/或含鎵之材料混合。 如上所述’用於製備磷光體之起始材料由基質材料（例 如銘、紀及鈽之鹽溶液）及至少一種含Sb、含Bi、含Ir或含 ί Th之摻雜劑及視需要其他含Gd、含Lu、含Sc、含Sm、含
Tb、含Pr及/或含Ga之材料組成。合適之起始材料為溶解 及/或懸浮於無機及/或有機液體中之無機及/或有機物質， 諸如金屬、半金屬、過渡金屬及/或稀土金屬之硝酸鹽、 碳酸鹽、碳酸氫鹽、填酸鹽、緩酸鹽、醇化物、乙酸鹽、 草酸鹽、齒化物、硫酸鹽、有機金屬化合物、氫氧化物及/ 或氧化物。較佳地使用含有具有必要化學計量比之對應元 素的經混合之硝酸鹽溶液、氣化物或氫氧化物溶液。 此外’本發明亦係關於一種用於製備磷光體之方法’其 具有以下方法步驟： a) 藉由濕式化學方法將至少三種選自含γ、含A1、含 Ce、含Gd、含Lu、含Sc、含Sm、含Tb、含Pr及/或 含Ga之材料的起始材料混合，藉此製備與來自磷光 體則驅物懸浮液或溶液之含Sb、含bi及/或含Th的材 料共摻雜之經鈽活化磷光體； b) 對Sb、Bi及/或Th共摻雜之磷光體進行熱後處理。 129154.doc -J3 - 200902685 濕式化學製備優於習知固態擴散方法之處一般在於製備 本發明磷光體顆粒時所得之材料的化學計量組成、粒徑及 形態具有較大均一性。 對於由（例如）硝酸記、硝酸鋁、硝酸鈽及硝酸鉍溶液之 混合物組成的磷光體之水性前驅物（磷光體前驅物）之濕式 化學預處理而言，以下已知方法為較佳的： •用NH4HC〇3溶液共沈澱（參見例如J5/仍— Lehrbuch der analyt. u. prap. anorg. Chem. [Textbook ( 〇f Analyt. and Prep. Inorg. Chem.] 2002) 〇 •使用样檬酸與乙二醇之溶液的pecchini方法（參見例如 Annual Review of Materials Research ^ : 2006, 28J-33J)。 •使用脲之燃燒方法。 •將水溶液或有機鹽溶液（起始材料）噴霧乾燥。 •將水溶液或有機鹽溶液（起始材料）噴霧熱解。 •蒸發硝酸鹽溶液且對殘餘物進行熱轉化。 在上文已提及之共沈澱法中，將（例如）NH4HC03溶液添 加至相應磷光體起始材料之硝酸鹽溶液中，從而形成磷光 - 體前驅物。 在Pecchini方法中，在室溫下將（例如）由檸檬酸與乙二 醇組成之沈澱試劑添加至相應磷光體起始材料之上文已提 及肖S文/谷液中，且隨後加熱混合物。增加黏度會引起填 光體前驅物形成。 在已知燃燒方法中，將相應磷光體起始材料之上文已提 129154.doc •14· 200902685 及硝酸鹽溶液（例如）溶解於水 , 接者在回流下沸騰且用 处里攸而引起磷光體前驅物之緩慢形成。 喷霧熱解法為氣溶膠方法之—， 其特徵為將溶液、懸浮 液或刀散液噴霧至以多種方式 肉η π 式加熱之反應空間（反應器） 且固體顆粒形成且沈積。與使用 <戰之熱氣溫度的 喷霧乾燥相比，在作為g、,w ...... 為回Μ方法之噴霧熱解法中，除溶劑 另外發生所用起始材料（例如鹽）之熱分解及物 (例如乳化物、混合氧化物)之再形成。
上文已提及之6種方法變體詳細 购_27133·5(μ 這於 DE 申請案之上下文中。 ^心王文引用方式併入本 本發明之磷光體可藉由多種濕式化學方法如下製備： υ使組分均勻沈搬，接著將溶劑分離出，繼而進行單 驟或多步驟埶後虚琿 甘 , … 哪…傻處理，其中該等步驟之-可在還原性 氣氣下進行； 2)例如’藉助於喷霧方法將混合物精細分開，且移除容 劑，繼而進行單步驟或多步驟熱後處理，其中 驟之一可在還原性氣氛下進行；或 Λ , W ^如’藉助於噴霧方法將混合物精細分開’且結合熱 移除溶劑，繼而進行單步驟或多步驟熱後處理，其 中該等步驟之-可在還原性氣氛下進行； 、 4) t塗覆藉助於方法所製備之碌光體以使得折射率 適應其環境。 午 填光體之濕式化學製備較佳地藉由沈殺及/或溶膠-凝膠 129154.doc 200902685 方法進行。 :上文已提及之熱後處理中，較佳至少部分地在 件（例如使用一氧化碳、人 . ” , σ成虱體（formmg gas)、純氫或至 v真二或缺氧氣氛）下進行煅燒。 一般而言’亦可藉由固態擴散方法製備本發明之磷光 體，但該方法導致已提及之缺點。
上文已提及之方法致能待產生之4光體顆粒具有任何所 要外形，諸如球狀《、薄U結構化材料及陶竟。 作為另-較佳實施例，薄片形式填光體係藉由習知方法 由相應金屬及/或稀土金屬鹽製備。製備m細描述於 EP763573及抓咖㈣湘以中，該等專利以全文引用 方式併入本申請案之上下文中。該等薄片形式磷光體可如 下製備：藉由在水性分散液或懸浮液巾之賴反應，在具 極大縱枳比、原子平滑表面及可調節厚度的天然或合成 產生之高度穩定的（例如）雲母薄片、Si〇2薄片、Ai2〇3薄 片Zr〇2薄片、玻璃薄片或Ti〇2薄片之支撐物或基板上塗 覆璘光體層。除雲母' Zr〇2、Si〇2、从〇3、玻璃或Ti〇2或 八混合物以外，該等薄片亦可由磷光體材料自身組成或 由材料積聚而成。若薄片自身僅用作磷光體塗層之支撐 物，則後者必須由來自LED之初輻射可透過的材料組成， 或由吸收初輻射且將此能量傳遞至磷光體層之材料組成。 將薄片形式磷光體分散於樹脂（例如聚矽氧或環氧樹脂） 中，且將此分散液塗佈於led晶片上。該等薄片形式磷光 體可以50 nm至約20 μηι、較佳介於150 nm與5 μηι之間之厚 129l54.doc -16- 200902685 度以大工業規模製備。本文中之直徑為50 nm至20 μηι。其 一般具有1:1至400:1且尤其3:1至1〇〇:1之縱橫比（直徑與顆 粒厚度之比率）。薄片尺寸（長度χ寬度）視配置而定。薄片 亦適用作轉換層中之散射，尤其當其具有特別小之尺 寸時。本發明 <薄片$式磷光體朝向LED晶片之表面可具 備塗層’該塗層就LED晶片所發射之初輻射而言具有歧 射作用。此導致初ϋ射之背向散射減少，從而使後者在本 發明之磷光體元件中的耦接增強。
適用於達成此目的者為（例如）折射率經調適之塗層，其 必須具有以下厚度d: d=[來自LED晶片之純射之波長/(4* 磷光體陶瓷之折射率）]，參見例如Gerthsen, Physik [Physics]，Springer VeHag，第 18版，1995。該塗層亦可由 光子晶體組成’其亦涵蓋使薄片形式麟光體之表面結構化 以實現某些功能。 製備陶竟元件形式之本發明碌光體係類似於DE 1020_3773G(Meixk)巾所述之方法來進行料利以全 文：用方式併入本申請案之上下文令。本文中之磷光體如 下製備.藉由濕式化學方法將相應起始材料及摻雜劑混 合，隨後均衡m合物且將混合物以均句、薄且無孔之 薄片形式直接塗佈至晶片表面H鱗光體之激勵及發 射並未發生位置依賴性變化’使得隨其所提供之LED發射 具有極定顏色的均勻弁名佳B目亡古2P _ 』尤錐且具有鬲發光功率。例如，陶瓷 麟：體元件可以數百奈米至約〜厚度之薄片形式以大 工：、規模產生。薄片尺寸（長度x寬度）視配置而定。在直 129154.doc 200902685 接塗佈於晶片上之情況下，薄片尺寸應根據晶片尺寸（約 1〇〇 μηι*100 μηι至若干⑺爪2)加以選擇，在合適晶片配置㈠列 如覆晶配置）或相應的情況下，晶片表面具有約10%-30% 之特定過量尺寸。若將磷光體薄片安裝在成品LED之頂 部’則所發射之光錐皆射中薄片。 陶瓷蝌光體元件之側表面可用輕金屬或貴金屬（較佳鋁 或銀）金屬化。金屬化具有使光無法自磷光體元件側向射 出之效應。側向射出之光可減少自LED中耦離出之光通 量。陶瓷磷光體元件之金屬化在均衡壓縮以得到桿或薄片 之後的方法步驟中進行，其中必要時可在金屬化之前以所 需尺寸切割桿或薄片。為達成此目的，例如用硝酸銀及葡 萄糖之溶液濕潤側表面，且隨後使其在高溫下曝露於氨氣 氛。在此操作期間’在側表面上形成（例如）銀塗層。或 者’無電極金屬化方法亦適合，參見例如H〇Uemann_ Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie [Textbook of
Inorganic Chemistry]，Waher de Gruyter Verlag，或 Ullmanns
Enzyklopadie der chemischen Technologie [Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]。有需要時，可使 用水玻璃溶液將陶瓷磷光體元件固定於LED晶片之基板 上。 在另一實施例中，陶瓷磷光體元件在led晶片之對面具 有結構化（例如錐狀）表面。此致能儘可能多之光耦離磷光 體元件。磷光體元件之結構化表面如下產生：使用具有結 構化壓板的模進行均衡壓縮且因此將結構壓印至表面内。 129154.doc -18- 200902685 若目標為產生可能最薄之磷光體元件或薄片，則需要結構 化表面。壓縮條件已為熟習此項技術者所知（參見j. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe [Industrial 〜⑽卜，第4章，Deutscher驗⑽咖心㈣， 1998)。重要的是，所用之壓縮溫度為待壓縮物質之熔點 之 2/3 至 5/6。 此外，本發明之磷光體可在自約410 nm延伸至530 nm、 較佳自430 nm延伸至約5〇〇 nmi寬範圍内激發。因此，該 等磷光體不僅適用於藉*uv或發射藍光之初始光源（諸如 LED)或習知放電燈（例如，基於Hg)激發，且適用於光源， 例如利用451 nm處之藍光“3—譜線的彼等光源。 此外本發明亦係關於具有至少一初始光源之照明裝 置，該初始光源之最大發射在41〇 nm至530 nm範圍内，較 佳在430 nm至約500 nm範圍内，尤其較佳在44〇 11111至48〇 nmfe圍内，其中初輻射藉由本發明之磷光體部分地或完全 轉換為更長波長之輪射。該照明裝置較佳發射白光或發射 具有特定色點之光（按需取色原則）。本發明之照明裝置之 較佳實施例描繪於圖3-14中。 在本發明之照明裝置之一較佳實施例中，光源為發光性 氮化銦銘鎵，尤其具有式IniGajAlkN之氮化銦鋁鎵，其 中〇 < 1 ’ 〇 s j，〇 s k，且i十j + k=i。此類型光源之可能 形式已為熟習此項技術者所知。其可為具有各種結構之發 光LED晶片。 在本發明之照明裝置之另一較佳實施例中，光源為基於 129154.doc •19- 200902685
ZnO、TCO(透明導電氧化物）、ZnS^siC之發光配置或 基於有機發光層（OLED)之配置。 在本發明之照明裝置之另一較佳實施例中，光源為呈現 電致發光及/或光致發光之光源。此外，光源亦可為電漿 源或放電源。 本發明之磷光體可分散於樹脂（例如環氧樹脂或聚矽氧 樹脂）中，或在給定合適尺寸比之情況下可直接配置於初 始光源上，或視應用而定可與其遠距配置（後—配置亦包 括''遠距式磷光體技術”）。遠距式磷光體技術之優點已為熟 習此項技術者所知且揭示於（例如）以下公開案中： Japanese J〇urn· of Appl. phys，第 44卷，第 21期（2〇〇5)。 L649-L651 。 在另一實施例中，介於磷光體與初始光源之間之照明裝 置之光學耦合較佳地藉助於光導配置來實現。此致能初始 光源安裝在中央位置且藉助於光導設備（諸如光導纖維）與 磷光體光學耦聯。以此方式，可獲得與照明意願相匹配且 僅由一磷光體或不同磷光體（其可經配置以形成遮光板）與 光導體（其與初始光源耦聯）組成之燈。以此方式可將強 初始光源安置在有利於電學安裝之位置處且可將包含與光 導體耦聯之磷光體的燈安裝在任何所要位置處而無需其他 電缆架设’相反僅鋪設光導體即可。 此外，本發明亦係關於本發明之磷光體用於部分或完全 轉換發光二極體之藍光或近UV光發射之用途。 此外，本發明之磷光體較佳用於將藍光或近光發射 129154.doc •20· 200902685 轉換成可見白光輻射。此外，根據”按需取色”概念，本發 明之磷光體較佳用於將初輻射轉換成特定色點。 此外’本發明亦係關於本發明之磷光體在電致發光材料 (諸如電致發光膜（亦稱為發光膜或光膜））中之用途，其中 將（例如）硫化鋅或Mn2+、Cu+或Ag+摻雜之硫化鋅用作發射 極’其在黃光-綠光區中發射。電致發光膜之應用領域 為：例如’廣告；液晶顯示器螢幕（LC顯示器）及薄膜電晶 體（TFT)顯示器中之背光顯示；自發光性車輛牌照；地面 才示識（與抗壓及防滑層製品組合）；顯示及/或控制元件中 (例如，在汽車、火車、船隻及飛機，或以及家用電器、 庭園設備、量測儀器或運動及休閒設備中）。 【實施方式】 以下參考多個工作實例更詳細地解釋本發明。 以下實例旨在說明本發明。然而，決不應認為其具有限 制性。可用於該等組合物中之所有化合物或組分為已知的 且了市購’或可藉由已知方法合成。實例中所指示之溫度 始終以。C給出。此外，不言而喻，在說明以及實例中，組 合物中所添加之組分的量始終總計達1 〇〇%。所給之百分 比數據始終應視為具有給定聯繫。然而，其通常始終關於 所指示之部分量或總量之重量。 實例 實例1 :藉由滿式化學方法製備嗔光艘(υ〇93Α❶6Th_)3Als〇i2 將537.6 g碳酸氫銨溶解於3公升去離子水中。將2〇5 216 g氣化鋁六水合物' 151 522 g氣化釔六水合物、3 6i7吕氣 129154.doc •21 · 200902685 化鈽六水合物及0.1 91 g氣化灶（IV)溶解於約400 ml去離子 水中且快速地逐滴添加至碳酸氫鹽溶液中。在此添加期 間’必須藉由添加濃氨水使pH值保持在pH 8。隨後，將該 混合物再攪拌一小時。老化後’將沈澱物濾出且在乾燥箱 中在約120°C下乾燥。 將經乾燥之沈激物在研妹中研磨且隨後在空氣中在 1000°C下煅燒4小時。隨後，將產物在研缽中再研磨且在 氫氣/氬氣氛下在1700°C下煅燒8小時。 實例2 :藉由濕式化學方法製備磷光體(Ye 939Ce<u)6BiQeGi)3Al5〇i2 將537.6 g碳酸氫銨溶解於3公升去離子水中。將2〇5216 g 氣化鋁六水合物、151.522 g氣化釔六水合物、3 617 g氣化 鈽六水合物及0.161 g氣化鉍（ΠΙ)溶解於約4〇〇 ml去離子水 中且快速地逐滴添加至碳酸氫鹽溶液中。在此添加期間， 必須藉由添加濃氨水使pH值保持在pH 8。隨後，將該混合 物再授拌一小時。老化後，將沈澱物濾出且在乾燥箱中在 約120°C下乾燥。 將經乾燥之沈澱物在研缽中研磨且隨後在空氣中在 1000°C下煅燒4小時。隨後，將產物在研蛛中再研磨且在 氫氣/氬氣氛下在17 〇 0 °C下般燒8小時。 實例3 :藉由漁式化學方法製備_光艘(Y〇 939Ce"6Sb"〇i)3Al5〇i2 將537.6 反虱知溶解於3公升去離子水中。將205.216 g氯化鋁六水合物、151.522 g氣化釔六水合物、3 617 g氯 化鈽六水合物及0.116 g氣化銻（111)溶解於約4〇〇 ml去離子 水中且快速地逐滴添加至碳酸氫鹽溶液中b在此添加期 129154.doc -22- 200902685 間，必須藉由添加濃氨水使1311值保持在pH 8。隨後，將該 混合物再攪拌一小時。老化後’將沈澱物濾出且在乾燥箱 中在約120°C下乾燥。 將經乾燥之沈澱物在研缽中研磨且隨後在空氣中在 1000 C下煅燒4小時。隨後’將產物在研缽中再研磨且在 氫氣/氬氣氛下在17〇〇。(：下煅燒8小時。 實例4 :藉由混合及燒製方法（固態擴散）製備YAG:Ce(Ce 接雜濃度 2%，Y2.94Als012:CeG,()63+) 稱取0.344 g二氧化鈽（Ce〇2)、33 646 g氧化釔（γ2〇3)及 25.491 g氧化鋁（八丨2〇3)且用水製成漿料。使用少量水，在 研蛛中濕式研磨該混合物。接著，將漿料轉移至箱型爐 中，在箱型爐中經6 h時期在合成氣體氣氛下在12〇〇它溫度 下對其進行煅燒。冷卻後，再次將該材料精細研磨且經8 小時時期使其在爐中在17〇(rc溫度下經受還原性煅燒。 實例5:藉由濕式化學方法製備YAG:Ce(Ce摻雜濃度為 2%，Y2.94Al5O12:Ce0.063+) 將537.6 g碳酸氫銨溶解於3公升去離子水中。將2〇52i6 g氯化鋁六水合物、153.242 g氯化釔六水合物及3 617 §氣 化鈽六水合物溶解於約400 ml去離子水中且快速地逐滴添 加至碳酸氫鹽溶液中。在此添加期間，必須藉由添加濃氨 水使pH值保持在pH 8。隨後，將該混合物再攪拌一小時。 老化後，將沈澱物濾出且在乾燥箱中在約12〇。〇下乾燥。 將經乾燥之沈殿物在研钵中研磨且隨後在空氣中在 1000°C下煅燒4小時。隨後，將產物在研缽中再研磨且在 129154.doc •23· 200902685 氫氣/氬氣氛下在1700°C下煅燒8小時。 實例6至8:藉由混合及燒製方法（固態擴散）製備碟光鱧 (Y〇.98-xCe〇.〇2Thx)3Al5〇12 * 其中 Χ = 〇·〇〇1， χ=0·0025及 χ=0·005 稱出12.5 mmol之γ-氧化銘A12〇3、7.35 mmol-χ之氧化在乙 Y2O3、0.3 mmol 二氧化飾 Ce〇2 及 0.015 mmol < X < 〇 075 mmol之氧化钍Th〇2。隨後，用丙酮將起始材料製成聚料 且於研缽中充分研磨。在第一煅燒步驟中，將樣品在一氧 5 化碳下在1200°C下加熱兩小時。在研妹中進一步充分研磨 之後，進行第二煅燒步驟，其中同樣在一氧化碳氣氛下在 16 5 0 °C下將該批料加熱四小時。 在研缽中進行最終研磨之後’藉由X射線粉末繞射、螢 光光譜學及反射光譜學表徵樣品。 【圖式簡單說明】 圖1 :與藉由固態擴散反應（混合及燒製）所製備之含有 2% Ce的市購純YsAlsOaCe及藉由濕式化學方法所製備之 * 純YAG:Ce(前驅物）相比，本發明之磷光體（Y，Bi)3Ai5〇u Ce、 (Y，Th)3Al5012:Ce及（Y，Sb)3Al5〇12:ce之發射光譜。激發波長 為 450 nm(X 軸：LAMBDA/nm=波長/nm ; y軸：Ιιη_ —= 螢光強度/任意單位）。 圖2a .發射光谱之放大圖以較佳地說明不同的最大發 射。藉由濕式化學方法所製備且經Bi、几或別摻雜之本發 明磷光體驚人地具有比藉由固態擴散反應所製備之市講純 YAG:Ce及藉由濕式化學方法所製備的純YAG:Ce更高之螢 129154.doc -24 - 200902685 光強度。 (x，y)CIE 1937色度圖中之色點： (Y〇.969Ce0.〇2X〇.〇〇i)3Al5〇12， 其中 X=Sb : (x/y)=0.438/0.541 ; 其中 X=Bi : (x/y) = 〇.440/0.539 ; 其中 X=Th : (x/y)=〇.439/0.541。 藉由固態擴散反應製備之市購YAG:Ce : (x/y)=0.435/0.541。 藉由濕式化學方法所製備之YAG:Ce : (x/y)=0.435/0.541。 圏 2b:本發明之磷光體（Y，Bi)3A15〇i2:Ce& (Y，Th)3Al5〇i2:Ce 之發射光譜，與非共摻雜YAG:Ce相比，其已藉由固態擴 散反應（混合及燒製）製備。 圖3:展示具有含磷光體塗層之發光二極體之圖示。該 組件包含晶片樣發光二極體（LED)1作為輻射源。該發光二 極體係女裝於藉由調節框架所固持之杯形反射器2中。晶 片1經由扁電纜7連接至第一接點6且直接連接至第二電接 點6，。包含本發明之轉換磷光體的塗層已經塗佈於反射杯 之内部曲面。鱗光體彼此單獨使用或作為混合物使用。 (牛編唬清單：1發光二極體；2反射器；3樹脂；4轉換 璘光體；5擴散體；6電極；7扁電纜）。 圓4 :展示InGaN型之C0B(板上晶片）封裝，其充當白光 之光源（LED)( 1 =半導體晶片；2、3=電連接；4 =轉換磷光 體；7 =板）。將磷光體分布於黏結劑透鏡中，其同時代表 129154.doc -25- 200902685 第二光學元件且作為透鏡影響光發射特性。 圖5 :展示InGaN型之COB(板上晶片）封裝，其充當白光 之光源（LED)( 1 =半導體晶片；2、3=電連接；4=轉換麟光 體；7 =板）。磷光體位於、分布於直接位於lEd晶片上之 黏結劑薄層中。由透明材料組成之第二光學元件可置放於 其上。 圖6 :展示充當白光之光源（led)的Golden Drag〇n®封裝 (1-半導體晶片，2、3-電連接；4 =具有反射器之空腔内的 轉換磷光體）。轉換磷光體分散於黏結劑中，其中混合物 填充該空腔。 外殼；2=電連接；3 =透 圖7 :展示Luxeon®封裝，其中1 鏡；4=半導體晶片。該設計具有覆晶設計之優點，其中經
的光用於照明目的。此外，該設計有利於熱散逸。 圖8 :展示一種封裝， 晶片’且透鏡下方之1 其中1 =外殼；2=電連接；4=半導
可充當遠距式磷光體。
可裝配於習知燈中。
129154.doc •26- 200902685 晶片之背面，其優點在於磷光體經由金屬連接加以冷卻。 圖11 ··展示發光二極體之圖示，其中1 =半導體晶片； 2.3 =電連接；4 =轉換磷光體；5 =接合線’其中磷光體在黏 、、’=劑中用作頂部球體。磷光體/黏結劑層之此形式可充當 第二光學元件且影響（例如）光傳播。 圖12 :展示發光二極體之圖示，其中1 =半導體晶片； 2.3 =電連接；4 =轉換磷光體；5 =接合線，其中磷光體在黏 結劑中應用、分散為薄層。充當第二光學元件之其他組件
(铕如逯鏡）可易於應用於此層上。 圓13 :展示原則上已根據US-B 6,700,322所知之其他應 用之實例。在本文中，本發明之磷光體連同〇LED 一起使 用。光源為由實際有機膜3〇及透明基板32組成之有機發光 二極體31。膜30尤其發射初始藍光，該膜（例如）藉助於 PVK:PBD :香豆素（PVK :聚（N-乙烯基咔唑）之縮寫； PBD : 2-(4-聯苯）_5_(4_第三丁基_苯基）惡二唾之縮 寫）而產生。藉由本發明之磷光體層33所形成的覆蓋層使 發射。P刀地轉換成黃色二次發射光，以致藉由將初始發射 光與二次發射光之顏色混合獲得總體白光發射。〇咖大 體上由至少一層發光聚合物或介於兩電極之間的所謂小八 子組成，肖等電極由作為陽極之本身已知 ： ιτο(乳化銦錫之縮寫））及作為陰極 口 DO·、 度反應性金屬（諸 如或叫組成。電極之間通常亦使用複數個層，★ :傳遞層^在小分子領域内亦充當電子傳遞層:、例：電 斤用之發光聚合物為聚苐或聚螺材料。 129I54.doc -27- 200902685 圖14 :展示與WO 2005/061659類似，具有無汞氣體填充 物2 1(含有銦填充物及緩衝氣體）之低壓燈（圖示），其中應 用本發明之磷光體層22。 【主要元件符號說明】 1 發光二極體/晶片 1 半導體晶片 1 外殼 2 反射器 2 電連接 2 晶片 2、3 電連接 3 透鏡 3 樹脂 4 半導體晶片 4 轉換磷光體 4 轉換層 5 擴散體 5 具有透明樹脂之透鏡 5 接合線 6 電極/第一接點 7 扁電纜 7 板 20 低壓燈 21 無汞氣體填充物 129154.doc -28- 200902685 22 磷光體層 30 實際有機膜 31 有機發光二極體 32 透明基板 33 磷光體層 129154.doc -29-

Claims (1)

  1. 200902685 十、申請專利範圍： 1. 一種具有式I之石榴石結構之鱗光體： (Y^Gdb^Uo^ed^m^Tb^P^ThhJri^bj^iOs-xCA^GaJsOniCex (1) 其中 a + b + c + d + e + f+ g + h + i+ j+k=1， 1 + m=l，且 x=0.005 至 〇. 1 ° 2. 如請求項1之磷光體，其特徵在於?^=〇 〇2至〇 〇5。 ' 3.如請求項1或2之磷光體，其特徵在於該式I化合物為選自 式II至IV化合物之化合物： (Yi.x.yCexSby)3Al5〇i2 J ^ 10.005 <x< 0.1j.0.001<y< 〇.〇〇5 (Π)； (YNx-yCexBiy)3Al5012，其中 0.005 < x < 〇 〇〇1 < y < 〇 〇〇5 (m); (Yi-x.yCexThy)3Al5012，其中 0.005 $ x < 〇 j 且〇 〇〇1 < y < 〇 〇〇5 (jy)。 4·如請求項1或2之磷光體，其特徵在於其具有一結構化表 面。 5 ·如請求項1或2之磷光體，其特徵在於其具有一粗糙表 ’ 面，該粗糙表面攜有Si02、Ti02、Al2〇3、ZnO、Zr02及/ 或Y2〇3或其混合氧化物之奈米顆粒或包含該磷光體組合 物之顆粒。 6. 如請求項1或2之磷光體’其特徵在於其具有一連續表面 塗層，該連續表面塗層由Si02、Ti02、Α1203、ΖηΟ、 Zr〇2及/或γ2〇3或其混合氧化物組成。 7. 如請求項1或2之磷光體，其特徵在於其具有一多孔表面 塗層’該多孔表面塗層由Si02、Ti02、Α1203、ΖηΟ、 129154.doc 200902685 虱化物組成或由該磷光體組合物 Zr02及/或γ2〇3或其混合 組成。 其特徵在於該表面攜有促進與 該表面較佳由環氧樹脂或聚矽 其可如下獲得：藉由濕式化學 之起始材料與至少—種含sb、 摻雜劑及視需要其他含Gd、含 3 Pr及/或含Ga之材料混合， 8. 如請求項1或2之磷光體， 環境化學鍵結之官能基， 氧樹脂組成。
    9. 如請求項1或2之磷光體， 方法將含鋁、含釔及含鈽 含Bi、含lr及/或含Th之共 Lu、含 Sc、含 Sm、含 Tb、 且進行後續熱後處理。 10. 一種用於製備具有式1之石榴石結構的磷光體之方法 方法具有以下方法步驟： 該
    前驅物懸浮液或溶液之含銻、含鉍、含銥及/或含钍 材料共摻雜的經飾活化磷光體； 藉由濕式化學方法將至少 Ce、含 Gd、含 Lu、含 Sc、 含Ga材料之起始材料混合 二種選自含Y、含乂、含 含Sm、含Tb、含卜及/或 ’藉此製備與來自鱗光體 b) 對經錄、㉞、銀及/或鉉共摻雜之嶙光體進行熱後處 理。 11·如請求項1G之方法，其特徵在於該磷光體前驅物係藉助 於溶膠-凝膠方法、沈澱方法及/或乾燥方法、較佳噴霧 乾燥而在步驟a)中藉由濕式化學方法由有機及/或無機金 屬及/或稀土鹽製備。 12.如請求項1G或11之方法，其特徵在於該碟光體之表面係 129154.doc 200902685 經 Si〇2、Ti02、Al2〇3、ZnO ' Zr02及 / 或 Υ2〇3或其混合氧 化物之奈米顆粒或該磷光體組合物之奈米顆粒塗覆。 13.如請求項10或11之方法，其特徵在於該磷光體之表面具 備 Si〇2、Ti〇2、Al2〇3、ZnO、Zr02及 /或 γ2〇3 或其混合氧 化物之連續塗層。 1 4.如請求項1 0或11之方法，其特徵在於該璘光體之表面具 備 Si02、Ti02、Α12〇3、ZnO、Zr02及 /或 γ2〇3 或其混合氧 化物之多孔塗層或該鱗光體組合物之多孔塗層。 1 5. —種具有至少一個初始光源之照明裝置’該初始光源之 最大發射在410 nm至530 nm範圍内，較佳介於43〇 nm與 500 nm之間，其中該輻射藉由如請求項j至9中任一項之 填光體部分地或完全地轉換為較長波長之輻射。 16.如請求項15之照明裝置，其特徵在於該光源為發光性氮 化銦鋁鎵，尤其式IniGajAlkN之氮化銦鋁鎵，其中〇 $ i，〇<j，OSk，且 i+j + k=l。 17·如請求項15之照明裝置，其特徵在於該光源為基於 Zn〇、TCO(透明導電氧化物）、ZnS^^Sic之發光化合 18. 19. 20. 如請求項15之照明裝置， 發光層之材料。 如請求項1 5之照明裝置， 發光及/或光致發光之光源 如凊求項15之照明襞置， 電光源。 其特徵在於該光源為基於有機 其特徵在⑨1 亥光源為呈現電致 〇 其特徵在於該光源為電漿或放 I29154.doc 200902685 21·如請求項15至2G中任-項之照明裝置，其特徵在於該鱗 光體係直接配置於該初始光源上及/或與其遠距配置。 22. 如請求項15至2()中任—項之照明裝置，其特徵在於該碌 光體與該初#光源之間的光學耦合係藉助於光導配置來 達成。 23. -種至少一種如請求項i至9中# 一項之式ς填光體之用 途’其係用作轉換磷光體以部分或完全轉換來自一發光 二極體的藍光或近UV光發射。 f' 24. 種至少-種如請求項⑴中任一項之式!鱗光體之用 途，、係用作轉換碟光體以根據按需取色概念將初輕射 轉換成一特定色點。 25·「種至少一種如請求項1至9中任-項之式I磷光體之用 途八係用於將藍光或近υν光發射轉換成可見白光轄 射0
    129154.doc
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9567519B2 (en) 2012-03-29 2017-02-14 Merck Patent Gmbh Composite ceramic which comprises a conversion phosphor and a material having a negative coefficient of thermal expansion

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8529791B2 (en) * 2006-10-20 2013-09-10 Intematix Corporation Green-emitting, garnet-based phosphors in general and backlighting applications
JP2009110737A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Citizen Electronics Co Ltd 照明装置及びその製造方法
DE102007053285A1 (de) * 2007-11-08 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von beschichteten Leuchtstoffen
JP2009120405A (ja) * 2007-11-09 2009-06-04 Canon Inc 紫外光用ガラス組成物及びそれを用いた光学装置
DE102007053770A1 (de) * 2007-11-12 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Beschichtete Leuchtstoffpartikel mit Brechungsindex-Anpassung
CN101712871B (zh) * 2008-10-06 2013-01-02 罗维鸿 白光发光二极管及其碘化物石榴石荧光粉
DE102008051029A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Merck Patent Gmbh Dotierte Granat-Leuchtstoffe mit Rotverschiebung für pcLEDs
DE102008058621A1 (de) * 2008-11-22 2010-05-27 Merck Patent Gmbh Co-dotierte 1-1-2-Nitride
KR101217417B1 (ko) * 2009-04-17 2013-01-02 파나소닉 주식회사 형광체, 발광 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널
DE102009025266B4 (de) * 2009-06-17 2015-08-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102009050542A1 (de) 2009-10-23 2011-04-28 Merck Patent Gmbh Sm-aktivierte Aluminat- und Borat-Leuchtstoffe
CN102754180A (zh) * 2010-05-18 2012-10-24 松下电器产业株式会社 等离子显示面板及绿色荧光体层
EP2597354B1 (en) * 2010-07-20 2016-12-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lightbulb shaped lamp
CN101914381B (zh) * 2010-08-13 2013-06-12 西安创联电气科技（集团）有限责任公司 黄色荧光粉及其制备方法
JP5674385B2 (ja) * 2010-08-27 2015-02-25 古河機械金属株式会社 シンチレータ用ガーネット型結晶およびこれを用いる放射線検出器
TWI491706B (zh) * 2010-10-05 2015-07-11 Nemoto Lumi Materials Company Ltd Green luminescent phosphor and light emitting device
CN102010715B (zh) * 2010-10-21 2013-06-05 罗维鸿 用于暖白光led的荧光粉
JP5631509B2 (ja) * 2011-03-01 2014-11-26 オスラム ゲーエムベーハーＯＳＲＡＭ ＧｍｂＨ 蛍光体エレメントを有する照明装置
US20130092964A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Highly reliable photoluminescent materials having a thick and uniform titanium dioxide coating
CN103045267B (zh) * 2011-10-17 2014-11-26 有研稀土新材料股份有限公司 一种氮化物荧光粉、其制备方法及含该荧光粉的发光装置
US9006966B2 (en) 2011-11-08 2015-04-14 Intematix Corporation Coatings for photoluminescent materials
US20130143334A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Hung Ta Trading Co., Ltd. Method of enhancing color rendering index of a white led
EP2607449B1 (en) * 2011-12-22 2014-04-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Preparation of yttrium-cerium-aluminum garnet phosphor
CN103375708B (zh) * 2012-04-26 2015-10-28 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管灯源装置
DE102012107797A1 (de) * 2012-08-23 2014-02-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements und Licht emittierendes Halbleiterbauelement
TWI597349B (zh) * 2012-09-21 2017-09-01 住友大阪水泥股份有限公司 複合波長變換粉體、含有複合波長變換粉體的樹脂組成物及發光裝置
KR101249444B1 (ko) 2012-10-25 2013-04-03 주식회사 포스포 토륨이 도핑된 가넷계 형광체 및 이를 이용한 발광장치
CN103232847A (zh) * 2013-01-23 2013-08-07 苏州大学 一种led用锑酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN103952153A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 烟台建塬光电技术有限公司 掺杂Lu、Sb的铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法
US10811572B2 (en) * 2014-10-08 2020-10-20 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
US9580650B1 (en) * 2014-12-25 2017-02-28 DM Lighting Technologies Inc. Method of manufacturing Ce:YAG polycrystalline phosphor
KR101633421B1 (ko) * 2015-06-08 2016-06-24 주식회사 포스포 세륨이 도핑된 가넷계 형광체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 발광소자
US10910529B2 (en) * 2015-07-02 2021-02-02 Koninklijke Philips N.V. Wavelength converted light emitting device
DE102015213460A1 (de) 2015-07-17 2017-01-19 Osram Gmbh Wellenlängenumwandlung von Primärlicht mittels eines Konversionskörpers
DE102015213858A1 (de) 2015-07-22 2017-01-26 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung
US10488018B2 (en) 2015-08-17 2019-11-26 Infinite Arthroscopy, Inc. Limited Light source
KR101778563B1 (ko) 2015-09-25 2017-09-18 세종대학교산학협력단 루테튬 알루미늄 가넷계 형광체 분말 및 이의 제조 방법
WO2017087448A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Infinite Arthroscopy Inc, Limited Wireless medical imaging system
US10253257B2 (en) 2015-11-25 2019-04-09 Intematix Corporation Coated narrow band red phosphor
JP6555111B2 (ja) 2015-12-09 2019-08-07 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
CN108473868B (zh) 2015-12-23 2021-07-09 Lg伊诺特有限公司 荧光体组合物、包括该荧光体组合物的发光器件封装和照明装置
KR101755283B1 (ko) 2016-01-14 2017-07-10 한국화학연구원 형광체 제조 방법 및 이에 제조되는 형광체
CN109923446B (zh) * 2016-10-28 2021-05-18 日本特殊陶业株式会社 光波长转换构件及发光装置
JP6597657B2 (ja) * 2017-01-24 2019-10-30 日亜化学工業株式会社 発光装置
EP3582676B1 (en) 2017-02-15 2023-08-16 Lazurite Holdings LLC Wireless medical imaging system comprising a head unit and a light cable that comprises an integrated light source
WO2019053242A1 (de) 2017-09-18 2019-03-21 Merck Patent Gmbh Mehrkomponentenleuchtstoffe als farbkonverter für festkörperlichtquellen
DE102018200023A1 (de) 2018-01-02 2019-07-04 Osram Gmbh Konversionsvorrichtung mit geschichteter leiterstruktur
JP7030333B2 (ja) * 2018-04-23 2022-03-07 国立大学法人神戸大学 Ｕｖｂ領域の紫外発光蛍光体および紫外発光デバイス
US11254865B2 (en) 2018-08-10 2022-02-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Process of manufacturing a conversion element, conversion element and light emitting device comprising the conversion element
USD938584S1 (en) 2020-03-30 2021-12-14 Lazurite Holdings Llc Hand piece
USD972176S1 (en) 2020-08-06 2022-12-06 Lazurite Holdings Llc Light source
CN111908910B (zh) * 2020-08-18 2022-04-22 新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司 一种暖白光照明用高显指透明陶瓷及其制备方法
RU2746650C1 (ru) * 2020-09-11 2021-04-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Сложный оксид алюминия и редкоземельных элементов и способ его получения
EP4198105A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-21 Seaborough IP I B.V. Microjet reactor based synthesis of nanophosphors

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4019884A (en) 1976-01-22 1977-04-26 Corning Glass Works Method for providing porous broad-band antireflective surface layers on chemically-durable borosilicate glasses
US4550256A (en) 1983-10-17 1985-10-29 At&T Bell Laboratories Visual display system utilizing high luminosity single crystal garnet material
JP3242561B2 (ja) 1995-09-14 2001-12-25 メルク・ジヤパン株式会社 薄片状酸化アルミニウム、真珠光沢顔料及びその製造方法
US6652967B2 (en) * 2001-08-08 2003-11-25 Nanoproducts Corporation Nano-dispersed powders and methods for their manufacture
CA2345114C (en) * 1999-07-23 2011-08-30 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Phosphor for light sources and associated light source
DE19951790A1 (de) 1999-10-27 2001-05-03 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchtstoff für Lichtquellen und zugehörige Lichtquelle
US6552487B1 (en) * 1999-10-27 2003-04-22 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Phosphor for light sources, and associated light source
US6700322B1 (en) 2000-01-27 2004-03-02 General Electric Company Light source with organic layer and photoluminescent layer
DE10009915A1 (de) * 2000-03-01 2001-09-27 Philips Corp Intellectual Pty Plasmabildschirm mit UV-Licht emittierender Schicht
DE10010638A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines lichtabstrahlenden Halbleiterkörpers mit Lumineszenzkonversionselement
US6596195B2 (en) * 2001-06-01 2003-07-22 General Electric Company Broad-spectrum terbium-containing garnet phosphors and white-light sources incorporating the same
DE10129630A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-02 Philips Corp Intellectual Pty Niederdruckgasentladungslampe mit Leuchtstoffbeschichtung
TWI287569B (en) 2001-06-27 2007-10-01 Nantex Industry Co Ltd Yttrium aluminium garnet fluorescent powder comprising at least two optical active center, its preparation and uses
ATE367363T1 (de) * 2001-09-21 2007-08-15 Merck Patent Gmbh Neuartiges hybrid-sol zur herstellung abriebfester sio 2 antireflexschichten
US7541005B2 (en) * 2001-09-26 2009-06-02 Siemens Energy Inc. Catalytic thermal barrier coatings
JP4932107B2 (ja) * 2001-09-28 2012-05-16 株式会社ファインラバー研究所 発光装置
US6903505B2 (en) * 2001-12-17 2005-06-07 General Electric Company Light-emitting device with organic electroluminescent material and photoluminescent materials
EP1433831B1 (en) * 2002-03-22 2018-06-06 Nichia Corporation Nitride phosphor and method for preparation thereof, and light emitting device
TWI226357B (en) * 2002-05-06 2005-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wavelength-converting reaction-resin, its production method, light-radiating optical component and light-radiating semiconductor-body
US6870311B2 (en) * 2002-06-07 2005-03-22 Lumileds Lighting U.S., Llc Light-emitting devices utilizing nanoparticles
US7015640B2 (en) * 2002-09-11 2006-03-21 General Electric Company Diffusion barrier coatings having graded compositions and devices incorporating the same
ATE357746T1 (de) * 2002-12-13 2007-04-15 Koninkl Philips Electronics Nv Beleuchtungsvorrichtung mit strahlungsquelle und fluoreszenzmaterial
US7038370B2 (en) * 2003-03-17 2006-05-02 Lumileds Lighting, U.S., Llc Phosphor converted light emitting device
DE10360546A1 (de) 2003-12-22 2005-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Leuchtstoff und Lichtquelle mit derartigem Leuchtstoff
US20050164019A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 General Electric Company Charge transfer-promoting materials and electronic devices incorporating same
CN1997723A (zh) * 2004-07-05 2007-07-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括辐射源和荧光材料的照明***
JP2006165266A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
US7671529B2 (en) * 2004-12-10 2010-03-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Phosphor converted light emitting device
CN100566490C (zh) * 2005-03-14 2009-12-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 多晶陶瓷结构中的磷光体和包括该磷光体的发光元件
KR101207186B1 (ko) * 2005-04-08 2012-11-30 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 스크린 인쇄에 의해 형성된 실리콘 수지 층을 가진 발광장치
DE102006027133A1 (de) 2006-06-12 2007-12-13 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Granat-Leuchtstoffen in einem Pulsationsreaktor
DE102006037730A1 (de) 2006-08-11 2008-02-14 Merck Patent Gmbh LED-Konversionsleuchtstoffe in Form von keramischen Körpern
DE102006054331A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffkörper basierend auf plättchenförmigen Substraten
DE102006054330A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffplättchen für LEDs aus strukturierten Folien
CN101838536B (zh) * 2010-04-09 2012-08-22 佛山市南海区大沥朗达荧光材料有限公司 白光led用yag荧光粉及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9567519B2 (en) 2012-03-29 2017-02-14 Merck Patent Gmbh Composite ceramic which comprises a conversion phosphor and a material having a negative coefficient of thermal expansion
TWI594969B (zh) * 2012-03-29 2017-08-11 馬克專利公司 複合陶瓷

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Branigan lntens./au
PleWa Winkler et a].(45) Date of Patent: Jan. 8, 2013

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