TWI527879B - 經釤活化之鋁酸鹽及硼酸鹽磷光體 - Google Patents

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Description

經釤活化之鋁酸鹽及硼酸鹽磷光體
本發明係關於一種由經釤活化之鋁酸鹽及硼酸鹽組成之磷光體、及其製備、及其作為用於近-UV LED之LED轉換磷光體之用途。
用於一般及特定照明(顯示器、訊號、閃光燈)之磷光體轉換LED已發展達十年，迄今所有製造者中之大多數依賴使用於發射藍光之InGaN LED。其原因係由於在使用藍光LED(420至480 nm)時因藍色半導體輻射轉換成白色光譜所致之Stokes損失將會最小化且由此可實現最大之流光效應。具有80以上之色彩重現之白光源之理論界限係約350 lm/W，而Nichia最近已發展出恰低於250 lm/W之白光LED。該LED係基於可發射藍色光譜區域之YAG：Ce-轉化之InGaN半導體。
使用發射黃光之磷光體作為轉換體之二色白光LED之缺點係其冷光顏色(Tc=5000至8000 K)。暖白光LED之提供係藉由添加第二種發射紅色光譜區域(590至650 nm)之磷光體來實現。至今使用之該等磷光體(即CaS:Eu、CaAISiN3:Eu及Ca2Si5N8:Eu)皆係基於活化劑Eu2+，其特徵為寬吸收光譜及寬發射帶。
作為暖白光LED之轉換體之發射紅光之線發射器之使用相當重要，因為其使得流光當量及因此使得流光產量能夠增加約20至30%。然而，該等適宜之活化劑離子(例如(如)Eu3+及Pr3+)在藍色光譜區域僅具有微弱之吸收帶。因此結論係可提供基於該等離子之有效發射紅光之線發射器，但其僅適合作為發射近UV之LED之轉換體。
歐洲專利第916748號揭示一種組成LaMgAl11O19(LMA)之鋁酸鎂鑭化合物，但其不能被Sm活化且因此不適用於近-UV LED。
Ceramics Intern. 2006，32(6)，665-671，Tang等，「The photoluminescence of SrAl2O4:Sm phosphors」揭示磷光體SrAl2O4:Sm。
JP-2000144129號描述一種共摻雜之SrAl4O7:Eu,Sm。
歐洲專利第1121000及1111966號描述組成SrB4O7:Sm之Sm-摻雜硼酸鹽。
Singh等，Physica Status Solidi A:Appl. And Mater.Sci，2006，203(8)，2058-2064，「Eu and Sm emission in SrAl12O19 phosphors prepared via combustion synthesis」揭示一種經Sm活化之磷光體。
因此，本發明之目的係製備在高光效應方面符合上述要求且用於(特定而言)近-UV LED之新穎之Sm-活化硼酸鹽。
令人驚奇地，已發現組成LaMgAl11O19:Sm、GdSr2AlO5:Sm及LaSr2AlO5:Sm之Sm-活化鋁酸鹽及組成LnMgB5O10:Sm(其中Ln=Y、La、Gd或Lu)之Sm-活化硼酸鹽，符合更等要求。
因此本發明係關於式I之磷光體：
(Ln1-a-bGdaSmb)wMgxSry(Al1-cBc)zO(3/2w+x+y+3/2z)　(I)
其中Ln=Y、La及/或Lu，a、c=0.0至1.0，0<b<0.2且a+b1.0，w=1.0至3.0，x、y=1.0至2.0，且z>0.0至12.0。
較佳為以下磷光體：
LaMgAl11O19:Sm　(II)
LaSr2AlO5:Sm　(III)
GdSr2AlO5:Sm　(IV)
LaMgB5O10:Sm　(V)
GdMgB5O10:Sm　(VI)
Sm3+之詞彙構成(G. Blasse，B.C. Grabmeier，Luminescent Materials，Springer-Verlag 1994)顯示主要躍遷(4G5/2-6Hj)係在14000及18000 cm-1之間，其意指可預期紅-橙發射線之多重譜線。然而，由於在藍色光譜區域無合適之躍遷，Sm3+僅可在近UV被激發，其意指Sm3+-活化之磷光體僅適用於近-UV LED。
Sm2+與Eu3+等電子，其意指該詞彙構成實質上與Eu3+相同，即僅由於較低之離子電荷及因此由於較低之Stark***才減小該等能階之***。因此，Sm2+-摻雜之磷光體表現由5DO-7FJ躍遷引起之10000與15000 cm-1之間之發射線且因此適合作為NIR發射體。另外，強吸收4f5d能帶之低位置允許在可見光譜區域之激發，即亦可藉由發射藍光之LED激發。
基於併入Sm2+或Sm3+之晶體位置，摻雜之Sm之原子濃度係在0.1與10%之間。
根據本發明之該等磷光體之顆粒尺寸係在50 nm與30 μm之間，較佳在1 μm與20 μm之間，更佳在2 μm與12 μm之間。
另外，本發明係關於製備以銪摻雜之6-3-6-4鹼土金屬氮氧化矽類型之化合物之方法，其具有以下方法步驟：
a)　藉由混合選自含有鑭、鎂、鋁、釤、釓、硼、釔、鎦之材料之至少4種起始材料製備Sm-摻雜之化合物；
b)　視需要添加至少一種其他有機及/或無機物質；
c)　熱再處理該磷光體。
製備該化合物或磷光體之起始材料由對應之氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽組成。合適之起始材料亦為其他無機及/或有機物質，例如醯胺腈、二醯胺腈、氰化物、草酸鹽、丙二酸鹽、富馬酸鹽、檸檬酸鹽、抗壞血酸鹽及乙醯丙酮酸鹽。
在藉由固態擴散方法之製備中，例如，亦可添加有機溶劑，如丙酮(參見方法步驟b)。其等充當該等起始材料之更佳溶混性之助劑。若使用濕-化學方法(參見下文更詳細之描述)，根據使用之方法，可使用有機(例如沉澱劑，如尿素)或無機物質(例如酸)。
以上所述之熱後處理需要數小時(參見方法步驟c)。亦可在還原條件下(例如具有混合氣體(例如90/10)、純氫氣)及/或在具有或不具有上述氣體之氨氣氛圍中進行。該煆燒製程期間之溫度在950℃至1800℃之間，較佳1000℃至1550℃，歷時數小時(較佳8小時)。
除藉由固態擴散方法製備該等磷光體外，濕-化學製備方法亦為適合。以使用尿素之燃燒方法(參見實例1)較佳。在此方法中，例如，將對應磷光體起始材料之硝酸鹽溶液溶於水中，隨後在回流下煮沸，並添加尿素，引起該磷光體前驅物之緩慢形成。
另外，以下其他濕-化學方法亦為可行：
‧　與NH4HCO3溶液之共沉澱(參見，例如，Jander，Blasius Lehrbuch der analyt. u. prp. anorg. Chem.「Textbook of Analyt. and Prep. lnorg. Chem.」2002)；
‧　使用檸檬酸與乙二醇之溶液之Pecchini方法(參見，例如Annual Review of Materials Research Vol. 36:2006，281-331)；
‧　水性或有機鹽溶液(起始材料)之噴霧乾燥；
‧　水性或有機鹽溶液(起始材料)之噴霧裂解；
‧　硝酸鹽溶液之蒸發及殘留物之熱轉換。
藉由上述製程之助，可製造根據本發明之該等化合物或磷光體之任何所需外形，例如球形顆粒、薄片及有結構之材料與陶瓷。根據本發明將該等形狀概括為術語「模製件」。該模製件較佳為「磷光體本體」。
因此，本發明另外係關於包括本發明之該等化合物之模製件，其具有帶有包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物之奈米粒子及/或包括根據本發明之化合物且含或不含釤作為活化劑之顆粒之粗糙表面。
在進一步較佳實施例中，該模製件在LED晶片之相反面具有有結構(例如，錐體形)之表面(參見WO 2008/058619，Merck，其全部範圍以引用之方式併入本申請案之文章中)。其使得該磷光體能夠耦合出儘可能多之光。
藉由隨後以已被構造之合適材料塗佈、或在隨後之藉由(光)微影方法、蝕刻方法或藉由使用能量或材料束或機械應力作用之寫入方法之步驟中製造該模製件上之該有結構之表面。
在進一步較佳實施例中，根據本發明之該等模製件在LED晶片之相反面上具有帶有包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或該等材料之組合之奈米粒子及/或包括具有式I之磷光體組成且含或不含摻雜劑釤之顆粒之粗糙表面。本文之粗糙表面具有高達數100 nm之粗糙度。該塗佈表面之優勢為可減小或防止全反射及根據本發明之該磷光體可更佳地耦合出光(參見WO 2008/058619(Merck)，其全部範圍以引用之方式併入本申請案之文章中)。
根據本發明之該等模製件進一步更佳在該晶片之相反面具有簡化主要輻射及/或由該磷光體本體發出之輻射之耦合之匹配折射率之層。
在進一步較佳實施例中，該等模製件具有由SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物及/或式I之化合物所組成且含或不含活化劑釤之連續表面塗層。該表面塗層之優勢為該等塗佈材料之該等折射率之合適等級使得該折射率與環境匹配。在此情況下，減小在該磷光體表面上之光之散射且更大部份之該光可進入該磷光體並在其中被吸收及轉換。另外，匹配折射率之表面塗層使得該磷光體由於減小全內反射而耦合出更多之光。
此外，若必須封裝該磷光體，則宜為連續層。為對抗該磷光體或其部份之敏感性以避免在周圍環境中擴散水或其他材料，該連續層可能為必要。藉由密封殼封裝之另一原因係使實際磷光體與該晶片中產生之熱產生熱解偶。該熱導致該磷光體之螢光產量減少且亦可影響該螢光之顏色。最後，此類型之塗層使得能夠藉由防止在該磷光體中發生之晶格振動蔓延至環境而增加該磷光體之效率。
此外，該模製件較佳具有由SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物及/或式I之化合物所組成且含或不含該摻雜劑釤之多孔表面塗層。該多孔塗層提供進一步減小單層折射率之可能性。可藉由如WO 03/027015(其全部範圍以引用之方式併入本申請之文章中)中所述之三種習知方法製造此類型之多孔塗層：玻璃(例如鹼石灰玻璃(參見美國專利第4019884號))之蝕刻、多孔層之使用、及多孔層與蝕刻操作之組合。
在進一步較佳實施例中，該模製件具有帶有可促進與環境之化學鍵接或物理連接之官能基且較佳由環氧或矽酮樹脂組成之表面。該等官能團可為例如酯或經由氧代基鍵接且能夠與基於環氧化物及/或矽酮之黏合劑之構成份形成連接之其他衍生物。此類型之表面之優勢為有助於該等磷光體均勻地併入該黏合劑中。另外，由此可將該磷光體/黏合劑系統之流變特性及使用壽命調整至某一程度。因此簡化該等混合物之加工。就此而言若經由電荷波動或部份電荷而靜電作用在該等系統之間，則使用與環境物理連接該詞。
由於用於LED晶片之根據本發明之該磷光體層較佳由矽酮及均勻磷光體顆粒之混合物組成，且該矽酮具有表面張力，所以該磷光體層在顯微等級並不均勻或該層之整體厚度不一致。
藉由習知方法自對應之金屬鹽及/或稀土金屬鹽進行作為進一步較佳實施例之薄片型磷光體之製備。在歐洲專利第763573號及WO 2008/058620(其全部範圍以引用之方式併入本申請文章中)中詳細描述該製備方法。可藉由塗佈天然或人工製備之高安定支撐物或基板(其包括例如具有極大縱橫比、極微光滑表面及藉由在水性分散液或懸浮液中之沉澱反應之磷光層之可調整厚度之雲母、SiO2、Al2O3、ZrO2、玻璃或TiO2薄片)製備該等薄片型磷光體。除雲母、ZrO2、SiO2、Al2O3、玻璃或TiO2或其混合物以外，該等薄片亦可由磷光體材料本身組成或由一種材料加強。若該薄片本身僅作為該磷光體塗層之支撐物，則支撐物必須由對該LED之主要輻射透明、或吸收該主要輻射並將該能量傳遞進該磷光體層之材料組成。該等薄片型磷光體分散於樹脂(例如矽酮或環氧樹脂)中，且該分散體可用於該LED晶片。
可在大工業範圍內以50 nm至約20 μm、較佳150 nm與5 μm之間之厚度製備該等薄片型磷光體。此處直徑係50 nm至20 μm。該縱橫比(該直徑對該顆粒厚度之比例)通常為1:1至400:1且尤其是3:1至100:1。該薄片尺寸(長×寬)視該配置而定。薄片亦適合作為該轉換層內之散射中心，尤其若其等具有特別小之尺寸時。
面對該LED晶片之本發明該薄片型磷光體之表面可設有對於由該LED晶片發射之主要輻射具有防反射作用之塗層。此導致該主要輻射之反向散射減少、使得該主要輻射更好地耦合至本發明之磷光體。
適於該目的的係例如具有匹配折射率之塗層，其必須具有以下厚度d：d=[該LED晶片之主要輻射波長/(4*該磷光體陶瓷之折射率)]，參見例如Gerthsen，Physik[Physics]，Springer Verlag，第18版，1995。該等塗層亦可由亦包含為實現某種功能之該薄片型磷光體之表面結構之光子晶體組成。
以類似於WO 2008/017353(Merck，其全部範圍以引用之方式併入本申請文章中)描述之方法製造呈陶瓷本體形式之本發明之該等模製件。在此方法中，藉由混合對應起始材料及摻雜劑、隨後進行等壓加壓製備該磷光體並以均勻、薄且無孔薄片之形式直接用於該晶片之表面或與該晶片有一距離(遠離磷光體概念)。各個配置尤其取決於該LED裝置之構造，其中熟悉此項技術者能夠選擇有利配置。因此，該磷光體之激發與發射不存在與位置相關之改變，其意指由此提供之該LED發射恒定顏色之均勻錐形光束且具有高光輸出。可以大工業規模製造該等陶瓷磷光體本體，例如，呈數100 nm至約500 μm之厚度之薄片。該薄片尺寸(長×寬)視該配置而定。在直接用於該晶片之情況中，應根據具有合適晶片配置(例如覆晶配置)之比晶片表面尺寸大約10%至30%或相當之晶片尺寸(自約100 μm*100 μm至數mm2)選擇該薄片之尺寸。若將該磷光體薄片安裝於已製成之LED，所有發射錐形光束穿過該薄片。
可藉由輕金屬或貴金屬(較佳鋁或銀)塗佈該陶瓷磷光體本體之側表面。該金屬塗層具有使光束不從該磷光體本體側面射出之功效。側面射出之光可減少該LED耦合出之光電流。在等壓加壓以形成棒桿或薄片後之方法步驟中進行該陶瓷磷光體本體之金屬塗佈，於該方法步驟中在該金屬塗佈之前可視需要將該等棒桿或薄片切割成需要之尺寸。最後，例如藉由包含硝酸銀及葡萄糖之溶液濕潤該等側表面並隨後暴露於高溫下之氨氣氛圍中。例如在該製程中於該等側表面上形成銀塗層。
或者，無電流金屬化處理方法亦為合適，參見例如Hollemann-Wiberg、Lehrbuch der Anorganischen Chemie 「Text-book of Inorganic Chemistry」；Walter de Gruyter Verlag或Ullmanns Enzyklopdie der chemischen Technologie 「Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology」。
若需要，可使用水-玻璃溶液將該陶瓷磷光體固定於LED晶片之基底板。
在進一步實施例中，該陶瓷磷光體本體在LED晶片之對面具有經結構(例如錐形)之表面。其使得在該磷光體本體之外部能夠耦合出儘可能多之光。藉由使用具有經結構之擠壓盤之擠壓鑄模進行等壓加壓並隨後在該表面模壓結構化來製造該磷光體本體上之經結構之表面。若目的係製造儘可能最薄之磷光體本體或薄片，則需要經結構之表面。該等擠壓條件為熟悉此項技術者習知(參見J. Kriegsmann，Technische keramische Werkstoffe 「Industrial Ceramic Materials」，Chapter 4，Deutscher Wirtschaftsdienst，1998)。重要地係使用之擠壓溫度係欲擠壓物質之熔點的2/3至5/6。
此外，本發明係關於製造模製件(較佳磷光體本體)之方法，其具有以下方法步驟：
a)藉由混合選自含有鑭、鎂、鋁、釤、釓、硼、釔、鎦之材料之至少4種起始材料製備經Sm-摻雜之化合物；
b)視需要添加至少一種其他有機及/或無機物質；
c)熱再處理該等磷光體並形成具有粗糙表面之模製件；
d)以包含SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物之奈米粒子或以包含根據本發明之該等化合物之奈米粒子塗佈該表面。
另外，根據本發明之該等磷光體之可激發性延伸至寬廣範圍，其自約350 nm至530 nm、較佳430 nm至約500 nm延伸。因此該等磷光體不僅適合藉由UV-或藍光-發射主要光源(例如LED或習知放電燈(例如基於Hg))激發，亦適合作為例如利用451 nm藍光In3+線之該等光源。
此外，本發明係關於具有至少一種主要光源之發光單元，該主要光源之最大發射係在250 nm至530 nm、較佳350 nm至約500 nm之範圍內。以440與480 nm之間之範圍最佳，而該主要輻射藉由根據本發明之化合物或磷光體部份或完全轉換為較長波長之輻射。該發光單元較佳發射白光或發射具有某種色點之光(依需要選色之原理)。
在根據本發明之發光單元之較佳實施例中，該光源為發光氮化鎵鋁銦，尤其為式IniGajAlkN，其中0i，0j，0k，且i+j+k=1。熟悉此項技術者習知此類型之光源之可能形式。此等可為各種結構之發光LED晶片。
在根據本發明之發光單元之進一步較佳實施例中，該光源為基於ZnO、TCO(透明導電氧化物)、ZnSe或SiC之發光配置或基於有機發光層(OLED)之配置。
在根據本發明之發光裝置之進一步較佳實施例中，該光源係顯示電致發光及/或光致發光之光源。此外，該光源亦可為電漿或放電源。
根據本發明之該等磷光體可分散於樹脂(例如環氧或矽酮樹脂)中或可將既定合適尺寸比例直接配至於主要光源上或與其有一距離，視用途而定(後者配置亦包括「遠離磷光體技術」)。遠離磷光體技術之優勢為熟悉此項技術者所習知且見於例如以下出版物中：Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44，No. 21(2005)，L649-L651。
在其他實施例中，較佳藉由光傳導配置實現該磷光體與該主要光源之間之發光單元之光耦合。因此，可將該主要光源安裝於中央位置並藉由光傳導裝置(例如光纖維)之方式光耦合至該磷光體。以此方法，可獲得適用於僅由一種或多種磷光體(可經配置以形成遮光板)、及光波導(其耦合至該主要光源)組成之發光需求之光源。以此方法，可將強的主要光源放置於有利於電設備之位置並將包括耦合於光波導之磷光體之光源安裝於任何希望位置，而不另外使用電纜線而僅代之鋪設光波導。
此外，本發明係關於根據本發明之模製件作為磷光體本體之用途。
此外，本發明係關於根據本發明之化合物使自發光二極體之近-UV發射部份或完全轉換之用途。
此外，根據本發明之化合物之較佳用途係將近-UV發射轉換成可見白光輻射。此外，根據本發明之化合物之較佳用途係將該主要輻射根據「依需要選色」之概念轉換成某色點。
可獨立或作為與以下熟悉此項技術者習知之磷光體之混合物使用根據本發明之式I化合物：
以下實例意欲說明本發明。然而，不應以任何方式將其等作為限制。該等組合物中可使用之所有化合物或組分為習知且可購得或可藉由習知方法合成。在該等實例中顯示之溫度通常以℃表示。此外，不論在該描述中及在該等實例中，在組合物中之該等組分之添加量通常總計達100%。通常給定之百分比數據應視為既定關係。然而，其等通常係關於所示之部份量或總量之重量。
以下將參考數個操作實例更詳細地說明本發明。
實例 實例1：藉由燃燒方法製備La 0.99 Sm 0.01 MgAl 11 O 19
為製備10.0 g上述磷光體，將2.1106 g La2O3及0.0228 g Sm2O3溶於200 ml稀硝酸(自含10 ml濃HNO3之200 ml水而製備)中，隨後藉由蒸發移除過量之酸。將獲得之殘留物溶於500 ml蒸餾水中，隨後連續地添加3.3556 g Mg(NO3)2 6H2O及54.0036 g Al(NO3)3 9H2O，並將該混合物加熱至80至90℃。隨後添加10.30 g三(羥甲基)胺基甲烷(與該陽離子之比例為1:0.5)。獲得褐色粉末混合物。
首先在1000℃下加熱該混合物2小時並隨後在1500℃下再加熱8小時。
實例2：藉由固態擴散法製備La 0.99 Sm 0.01 Sr 2 AlO 5
為製備4 g上述磷光體，將1.5314 g La2O3、0.0166 g Sm2O3、2.803 g SrCO3及0.4841 g奈米-Al2O3於研缽中研磨，並添加50 ml丙酮。隨後在約1400℃下加熱該混合物4小時。
實例3：藉由固態擴散法製備Gd 0.99 Sm 0.01 Sr 2 AlO 5
為製備4 g上述磷光體，將1.6335 g Gd2O3、0.0159 g Sm2O3、2.6878 g SrCO3及0.4641 g奈米-Al2O3於研缽中研磨，並添加50 ml丙酮。隨後在約1400℃下加熱該混合物4小時。
實例4：藉由固態擴散法製備La 0.99 Sm 0.01 MgB 5 O 10
為製備4 g上述磷光體，將1.7095 g La2O3、0.0185 g Sm2O3、0.8937 g MgCO3及3.4409 g H3BO3(超過5重量%)於研缽中研磨，並添加50 ml丙酮。隨後在1020℃下加熱該混合物8小時。
實例5：藉由固態擴散法製備Gd 0.99 Sm 0.01 MgB 5 O 10
為製備4 g上述磷光體，將1.8146 g Gd2O3、0.0176 g Sm2O3、0.8527 g MgCO3及3.2829 g H3BO3(超過5重量%)於研缽中研磨，並添加50 ml丙酮。隨後在1020℃下加熱該混合物8小時。
圖1：顯示La0.99Sm0.01MgAl11O19之激發光譜(λ激發=593 nm)
圖2：顯示La0.99Sm0.01MgAl11O19之激發光譜(λ激發=401 nm)
圖3：顯示La0.99Sm0.01Sr2AlO5之激發光譜(λ激發=602 nm)
圖4：顯示La0.99Sm0.01Sr2AlO5之激發光譜(λ激發=405 nm)
圖5：顯示Gd0.99Sm0.01Sr2AlO5之激發光譜(λ激發=602 nm)
圖6：顯示Gd0.99Sm0.01Sr2AlO5之激發光譜(λ激發=406 nm)
圖7：顯示La0.99Sm0.01MgB5O10之激發光譜(λ激發=595 nm)
圖8：顯示La0.99Sm0.01MgB5O10之激發光譜(λ激發=401 nm)
圖9：顯示Gd0.99Sm0.01MgB5O10之激發光譜(λ激發=595 nm)
圖10：顯示Gd0.99Sm0.01MgB5O10之激發光譜(λ激發=401 nm)
(無元件符號說明)

Claims (17)

  1. 一種如下列化學式之磷光體，LaSr2AlO5：Sm (III) GdSr2AlO5：Sm (IV)或LnMgB5O10：Sm其中：Ln=Y、La、Gd或Lu。
  2. 如請求項1之磷光體，其中LnMgB5O10：Sm係：LaMgB5O10：Sm (V)或GdMgB5O10：Sm (VI)。
  3. 一種用於製備如請求項1或2之磷光體之方法，其具有下列方法步驟：a)藉由混合選自含有鑭、鎂、鋁、釤、釓、硼、釔或鎦之材料之至少4種起始材料製備摻雜釤之化合物；b)視需要添加至少一種其他有機或無機物質；c)熱再處理該磷光體。
  4. 一種包括如請求項1或2之磷光體之模製件，其特徵為其具有帶有包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物之奈米粒子及/或包括如請求項1及/或2之磷光體之顆粒之粗糙表面。
  5. 一種包括如請求項1或2之磷光體之模製件，其特徵為其具有由SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物及/或如請求項1及/或2之一或多項之磷光體所組成且不含活化劑釤之連續表面塗層。
  6. 一種包括如請求項1或2之磷光體之模製件，其特徵為其具有由SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物及/或如請求項1及/或2之磷光體所組成且含有或不含活化劑釤之微孔表面塗層。
  7. 一種包括如請求項1或2之磷光體之模製件，其特徵為帶有可促進與環境化學鍵接或物理黏合之官能團之表面。
  8. 一種製造如請求項4至7中任一項之模製件之方法，其具有下述方法步驟：a)藉由混合選自含有鑭、鎂、鋁、釤、釓、硼、釔或鎦之材料之至少4種起始材料製備摻雜釤之化合物；b)視需要添加至少一種其他有機及/或無機物質；c)熱再處理該磷光體並形成具有粗糙表面之模製件；d)以包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO、ZrO2及/或Y2O3或其混合氧化物之奈米粒子或以包括如請求項1或2之磷光體且含或不含活化劑釤之奈米粒子塗佈該表面。
  9. 一種發光單元，其具有至少一種發射最大量在250nm至530nm之間之範圍內之主要光源，其中此輻射係藉由如請求項1或2之磷光體或如請求項4至7中之一項之模製件部份或完全轉換為較長波長輻射。
  10. 如請求項9之發光單元，其特徵為該光源係發光氮化鎵鋁銦。
  11. 如請求項9之發光單元，其特徵為該光源係基於ZnO、TCO(透明導電氧化物)、ZnSe或SiC之發光化合物。
  12. 如請求項9之發光單元，其特徵為該光源係基於有機發 光層之材料。
  13. 如請求項9之發光單元，其特徵為該光源係電漿或放電燈。
  14. 如請求項9至13中任一項之發光單元，其特徵為將該磷光體直接配置於該主要光源上及/或遠離該光源。
  15. 如請求項9至13中任一項之發光單元，其特徵為藉由光傳導配置達成該磷光體與該主要光源之間之光耦合。
  16. 一種如請求項1或2之至少一種磷光體之用途，係作為部份或完全轉換來自發光二極體之近-UV發射之轉換磷光體。
  17. 一種如請求項4至7中任一項之模製件之用途，係作為磷光體本體。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028818A1 (de) 2010-05-10 2011-11-10 Swiss Authentication Research And Development Ag Kombination von Lumineszenzstoffen
CN106085425B (zh) * 2016-06-02 2018-08-31 北京宇极科技发展有限公司 一种led用近红外荧光材料、其制备方法及应用
CN105907394B (zh) * 2016-06-03 2019-01-15 孙德春 一种调血脂仪器及其使用的光源材料
WO2020186002A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Current Lighting Solutions, Llc Horticulture lighting devices
CN116064033A (zh) * 2023-02-13 2023-05-05 南京农业大学 一种无团聚氮化物红色荧光粉及其制备方法

Family Cites Families (21)

* 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
FR2486519A1 (fr) * 1980-07-08 1982-01-15 Centre Nat Rech Scient Oxydes mixtes d'aluminium, leur procede de fabrication et leur application
US5043308A (en) 1989-03-29 1991-08-27 Amoco Corporation Crystalline rare earth aluminum borates
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
FR2771107B1 (fr) 1997-11-18 1999-12-10 Commissariat Energie Atomique Procede de preparation par croissance par epitaxie en phase liquide de couches monocristallines d'aluminate de lanthane et de magnesium (lma) et composants optiques comprenant ces couches
JP2000144129A (ja) 1998-11-06 2000-05-26 Agency Of Ind Science & Technol 可視光で励起される蓄光性蛍光体およびその製造方法
US6566808B1 (en) 1999-12-22 2003-05-20 General Electric Company Luminescent display and method of making
US6700322B1 (en) 2000-01-27 2004-03-02 General Electric Company Light source with organic layer and photoluminescent layer
JP2001322867A (ja) 2000-05-09 2001-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 透光性焼結体と、これを用いた発光管及び放電灯
WO2002086978A1 (fr) 2001-04-20 2002-10-31 Nichia Corporation Dispositif photoemetteur
US7241505B2 (en) 2001-09-21 2007-07-10 Merck Patent, Gmbh Hybrid sol for the production of abrasion-resistant SiO2 antireflection coatings
JP4507862B2 (ja) 2004-12-01 2010-07-21 株式会社日立プラズマパテントライセンシング 蛍光体及びそれを用いた装置
US7304795B2 (en) * 2005-04-28 2007-12-04 Symbol Technologies, Inc. Image projection with reduced speckle noise
JP4825499B2 (ja) 2005-11-18 2011-11-30 日立プラズマディスプレイ株式会社 プラズマディスプレイパネル用蛍光体
JP2009533812A (ja) 2006-04-11 2009-09-17 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｕｖ蛍光体を含む放電ランプ
DE102006037730A1 (de) 2006-08-11 2008-02-14 Merck Patent Gmbh LED-Konversionsleuchtstoffe in Form von keramischen Körpern
DE102006054330A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffplättchen für LEDs aus strukturierten Folien
DE102006054331A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffkörper basierend auf plättchenförmigen Substraten
DE102007010719A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffe bestehend aus dotierten Granaten für pcLEDs
DE102007016228A1 (de) 2007-04-04 2008-10-09 Litec Lll Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffen basierend auf Orthosilikaten für pcLEDs
CN101307228B (zh) * 2008-02-29 2011-11-30 中国计量学院 氯铝硅酸盐荧光粉及其制备方法

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