采用具有氧正硅酸盐发光体的发光物质的发光装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102804418 A (43)申请公布日 2012.11.28 CN 102804418 A *CN102804418A* (21)申请号 201080028843.2 (22)申请日 2010.05.26 102009030205.0 2009.06.24 DE 10-2009-0081949 2009.09.01 KR H01L 33/48(2006.01) H01L 33/50(2006.01) (71)申请人 首尔半导体股份有限公司 地址 韩国首尔 (72)发明人 李贞勋 沃尔特特沃斯 贡杜拉罗斯 德特勒夫斯塔里克 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理。

2、有限 公司 11286 代理人 刘灿强 (54) 发明名称 采用具有氧正硅酸盐发光体的发光物质的发 光装置 (57) 摘要 公开了一种具有氧正硅酸盐发光体的发光装 置。该发光装置包括发光二极管和设置在发光二 极管周围的发光物质， 发光物质吸收从发光二极 管发射的光的至少一部分并发射波长与被吸收的 光的波长不同的光。发光物质具有 Eu2+掺杂的 硅酸盐发光体， 其中， 碱土金属氧正硅酸盐和稀土 金属氧正硅酸盐之间的混合相形式的固溶体用作 Eu2+激活而导致发光的基体晶格。发光物质用作 辐射转换体， 以将能量更高的一次辐射 ( 例如紫 外 (UV) 辐射或蓝光 ) 转换成较长波长的可见辐 射， 因。

3、此优选地用在相应的发光装置中。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.12.26 (86)PCT申请的申请数据 PCT/KR2010/003302 2010.05.26 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/004961 EN 2011.01.13 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 2 页 1/2 页 2 1. 一种发光装置， 所述发光装置包括 ： 发光二极管 ； 以及 发光物质， 设置在发光二极管周围以吸收从发光二极。

4、管发射的光的至少一部分， 所述 光具有与被吸收的光的波长不同的波长， 其中， 发光物质包括 Eu2+ 掺杂的硅酸盐发光体以 形成碱土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的混合相， 混合相用作 Eu2+激活而导 致发光的基体晶格。 2. 根据权利要求1所述的发光装置， 其中， 根据式(1-x)MII3SiO5 xSE2SiO5:Eu提供Eu2+ 掺杂的硅酸盐发光体， 其中， MII代表二价金属离子， 所述二价金属离子包括从由锶离子和钡离子组成的组中 选择的至少一种， SE 代表稀土金属。 3. 根据权利要求 2 所述的发光装置， 其中， MII包括从由 Mg、 Ca、 Cu、 Zn 和 Mn 。

5、组成的组 中选择的至少一种二价金属离子。 4. 根据权利要求 3 所述的发光装置， 其中， 从由 Mg、 Ca、 Cu、 Zn 和 Mn 组成的组中选择的 至少一种二价金属离子的比例小于或等于大约 0.5。 5.根据权利要求2所述的发光装置， 其中， 稀土金属包括从由Y、 La和原子系数为58至 71 的镧系元素组成的组中选择的至少一种三价金属离子。 6. 根据权利要求 2 所述的发光装置， 其中， 稀土金属包括从由 Y、 La、 Gd 和 Ru 组成的组 中选择的至少一种三价金属离子。 7.根据权利要求1所述的发光装置， 其中， 除Eu之外， 发光体还包括作为激活剂的二价 稀土金属离子和三价。

6、稀土金属离子。 8. 根据权利要求 7 所述的发光装置， 其中， 二价稀土金属离子激活剂是钐离子或镱离 子。 9. 根据权利要求 7 所述的发光装置， 其中， 三价稀土金属离子激活剂是铈离子 Ce3+。 10. 根据权利要求 1 所述的发光装置， 其中， 根据式 (1-x)(Sr3-a-b-zBaaCabMIIcEuz) SiO5xSE2SiO5提供发光体， 其中， MII是从由 Mg、 Cu、 Zn 和 Mn 组成的组中选择的至少一种， SE 是从由 Y、 La 和原子系数为 58 至 71 的镧系元素组成的组中选择的元素， x 0.2， 0 a 3， 0 b 0.05， 0 c 0.05，。

7、 并且 z 0.25。 11. 根据权利要求 10 所述的发光装置， 其中， x 0.1。 12. 根据权利要求 1 所述的发光装置， 所述发光装置还包括 ： 通过混合从发光二极管发射的光和从发光物质发射的光来实现白光或期望颜色的光。 13. 根据权利要求 1 所述的发光装置， 其中， 发光物质具有大约 560nm 和大约 620nm 之 间的峰值波长。 14. 根据权利要求 1 所述的发光装置， 其中， 发光二极管和发光物质形成于一个封装件 中。 15. 根据权利要求 14 所述的发光装置， 所述发光装置还包括形成于封装件中的发光二 极管， 其中， 所述发光二极管发射波长比发光物质的发射峰波。

8、长更长的光。 权 利 要 求 书 CN 102804418 A 2 2/2 页 3 16. 根据权利要求 14 所述的发光装置， 其中， 封装件包括其上安装有发光二极管的基 板。 17. 根据权利要求 16 所述的发光装置， 其中， 基板包括印刷电路板和引线框。 18. 根据权利要求 17 所述的发光装置， 所述发光装置还包括模制构件， 模制构件包封 位于基板上的发光二极管， 其中， 发光物质分布在模制构件中。 19. 根据权利要求 14 所述的发光装置， 其中， 封装件包括其上安装有发光二极管的散 热器。 20. 根据权利要求 1 所述的发光装置， 其中， 发光二极管包括多个发光单元。 权 。

9、利 要 求 书 CN 102804418 A 3 1/13 页 4 采用具有氧正硅酸盐发光体的发光物质的发光装置 技术领域 0001 本发明的示例性实施例涉及一种采用无机硅酸盐基发光物质作为辐射转换体的 发光装置。该发光装置通过采用所述发光物质而可发射有色的光或白光， 所述发光物质可 用作将能量更高的一次辐射 ( 例如紫外 (UV) 辐射或蓝光 ) 转换成较长波长的可见辐射的 辐射转换体。 尤其是， 因为发光效率或量子效率的温度相关性得到改善， 并且因为发光物质 ( 其可负责发射所产生的光 ) 的寿命更长， 所以包括所述发光转换物质的发光装置可具有 显著特色。具体地讲， 可以获得发光体相对于所。

10、存在的辐射负载的高稳定性以及发光体相 对于大气湿度和其它环境因素的影响的高稳定性。 背景技术 0002 自从发光装置 (LED) 能实现颜色以来， 发光装置已被广泛地应用于各种领域， 例 如指示器、 显示板和显示装置。白光也能应用于一般照明。由于这样的发光装置提供了高 的效率和长的寿命并且是生态化的， 所以这已经使得该发光装置持续在许多应用中发展。 0003 为了促进更广泛的应用， 制造商致力于开发用于实现颜色 ( 包括白色 ) 的各种方 法以及将磷光体设置在发光二极管周围并将发光二极管发射的光与磷光体发射的光组合 的技术 ； 为了实现白光， 制造商的这种努力得到普遍认可。 0004 例如， 。

11、已知的是， 铕激活碱土金属氧正硅酸盐普通型 Sr3SiO5:Eu 用在发射有色 光或白光的 LED 中， 也可以用其它碱土金属离子全部或部分地取代这些化合物中的元素 锶。 发明内容 0005 技术问题 0006 然而， 发光物质的公认的不足是其在使用条件下具有比较短的寿命。这尤其归因 于铕掺杂的碱土金属氧正硅酸盐的高湿气敏感性。 0007 因此， 需要一种减少会完全阻碍发光体的技术适用性的实质性缺陷或至少将该缺 陷限制在合理程度的方法。 0008 技术方案 0009 本发明满足了这些及其它需求， 其中， 本发明的示例性实施例提供了包括化学改 性的氧正硅酸盐发光物质的发光装置， 该化学改性的氧正。

12、硅酸盐发光物质具有改善的性 能， 具体地讲， 对大气湿度具有显著提高的稳定性。 0010 本发明的其它特征将会在下面的描述中阐述， 部分地通过该描述而变得显而易 见， 或者可通过本发明的实践而获知。 0011 通过下面的详细描述， 仅通过示出若干具体的实施例和实施方式 ( 包括为了实施 本发明而构思的最佳模式 )， 本发明的其它另外的方面、 特征和优点容易变得显而易见。在 不脱离本发明的精神和范围的所有情况下， 本发明还能够具有其它不同的实施例， 且可以 在诸多显而易见的方面改变本发明的若干细节。因此， 附图和描述被看作本质上是举例说 说 明 书 CN 102804418 A 4 2/13 页。

13、 5 明性的， 而不被看作是限制性的。 0012 本发明的示例性实施例公开了一种发光装置。所述装置包括发光二极管。所述装 置还包括围绕发光二极管设置的发光物质， 以吸收从发光二极管发射的光的至少一部分。 从发光二极管发射的光具有与被吸收的光的波长不同的波长。 发光物质包括Eu2+掺杂的硅 酸盐发光体以形成碱土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的混合相， 混合相用作 Eu2+激活而导致发光的基体晶格。 0013 需要理解的是， 上文的大体描述和下文的详细描述两者都是示例性的和说明性 的， 并且意图为权利要求所述的本发明提供进一步的说明。 附图说明 0014 包括附图以提供对本发明进一步的理解。

14、， 且附图被包含在本说明书中并构成本说 明书的一部分， 附图示出了本发明的示例性实施例， 并与描述一起用于解释本发明的原理。 0015 图 1 是根据本发明示例性实施例的发光装置 100 的剖视图。 0016 图 2 是根据本发明示例性实施例的发光装置 200 的剖视图。 0017 图 3 是根据本发明示例性实施例的发光装置 300 的剖视图。 0018 图 4 是根据本发明示例性实施例的发光装置 400 的剖视图。 0019 图 5 是根据本发明示例性实施例的发光装置 500 的剖视图。 0020 图 6 是示出不同的发光物质的 X 射线衍射图谱的曲线图。 0021 图 7 是示出不同组成的。

15、本发明的发光物质的发射光谱的曲线图。 具体实施方式 0022 描述了采用发光物质的发光装置， 所述发光物质包括化学改性的氧正硅酸盐发光 物质。 在下面的描述中， 为了解释的目的， 阐述了许多具体细节以提供对本发明的全面的理 解。然而， 对于本领域技术人员而言明显的是， 本发明可在没有这些具体细节的情况下实 施， 或用等同的布置来实施。在其它情况下， 以框图形式示出公知的结构和装置， 以避免对 本发明造成不必要的模糊。 0023 图 1 是根据本发明示例性实施例的发光装置 100 的剖视图。图 1 示出了包括至少 一个发光二极管和发光物质的芯片型封装件。 0024 参照图 1， 电极 5 可形成。

16、在基板 1 的两侧上。发射一次光的发光二极管 6 可安装在 电极 5 的其中之一上。发光二极管 6 可通过导电膏 9( 例如 Ag 膏 ) 安装在一个电极 5 上， 并且可通过例如导电线 2 连接到另一电极 5。 0025 发光二极管 6 可发射紫外光或蓝光， 且可由氮化镓基复合半导体制造。具体地讲， 发光二极管 6 可发射蓝光。 0026 发光物质 3 可置于发光二极管 6 的顶面和侧面的一部分上。并且， 发光二极管 6 可用模制构件 10( 例如， 热固性树脂 ) 密封。发光物质 3 可置于发光二极管 6 附近， 但可通 过配置而置于任何位置。发光物质 3 也可均匀地分布在模制构件 10 。

17、中。 0027 当发光物质 3 被设置在发光二极管 6 周围时， 它可吸收从发光二极管发射的光的 至少一部分或发射具有与吸收的光的波长不同的波长的光。发光物质 3 可以是具有 Eu2+掺 杂的发光体的硅酸盐材料， 其中， 碱土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的固溶 说 明 书 CN 102804418 A 5 3/13 页 6 体， 即所谓的混合相， 可用作 Eu2+激活而导致发光的基体晶格。发光物质 3 将在下文中具体 描述。 0028 发光二极管 6 可通过电极 5 电连接到外部电源， 并因此可发射一次光。发光物质 3 可吸收一次光的至少一部分， 并发射比一次光的波长更长的波长的二次。

18、光。因此， 从发光 二极管 6 发射的一次光和来自发光物质 3 的二次光可混合在一起， 且混合光可从发光装置 发射。可使用该混合光实现期望颜色的光， 例如白光。 0029 发光装置 100 可包括两个或更多个发光二极管。这些发光二极管可具有彼此相同 的发射峰， 或可具有彼此不同的发射峰。例如， 发光装置 100 可包括相同或不同的发光二极 管， 这些发光二极管的每个可发射紫外光或蓝光。此外， 发光装置 100 可包括能发射波长比 磷光体的发射峰波长更长的光的发光二极管， 例如发红光的二极管。这样的长波长发光二 极管可用于提高发光装置 100 的显色指数。此外， 除发光物质 3 之外， 发光装置。

19、 100 还可包 括其它磷光体。其它磷光体可包括正硅酸盐磷光体、 钇铝石榴石 (YAG) 基磷光体或硫代镓 酸盐磷光体， 但并不限于此。由此， 期望颜色的光可用发光二极管 6 和磷光体的适当选择来 实现。 0030 图 2 是根据本发明示例性实施例的发光装置 200 的剖视图。图 2 示出了具有反射 器 21 的封装件的示例性俯视图。 0031 参照图 2， 发光装置 200 可具有与上述发光装置 100 的结构相似的结构， 并且可在 基板 1 上具有反射器 21。发光二极管 6 可安装在反射器 21 中。提供反射器 21， 来反射从 发光二极管 6 发射的光， 以增加特定视角内的亮度。 00。

20、32 例如， 如参照图 1 所描述的， 当发光物质 3 被设置在发光二极管 6 周围时， 它可吸 收从发光二极管发射的光的至少一部分或发射具有与吸收的光的波长不同的波长的光。 发 光物质 3 可呈点状在反射器 21 中位于发光二极管 6 上， 或可均匀地分布在热固性树脂模制 构件 10 中。发光物质 3 将在下文中具体描述。 0033 如参照图 1 所描述的， 发光装置 200 还可包括两个或更多具有彼此相同的发射峰 或彼此不同的发射峰的发光二极管， 并且还可包括除发光物质 3 以外的其它发光体。 0034 在一些示例中， 如图 1 或图 2 所示的发光装置 100 或 200 可包括具有良好。

21、导热性 的金属材料基板， 例如金属印刷电路板 (PCB)。这样的基板可容易地散发来自发光二极管 6 的热。此外， 包括引线端子的引线框可用作基板。这样的引线框可被模制构件 10 围绕且支 撑， 以包封发光二极管。 0035 如图 2 所示， 反射器 21 可由与基板 1 不同的材料形成， 但不限于此。例如， 反射器 21也可由与基板1相同的材料制成。 具有引线端子的引线框可由塑料(例如聚邻苯二甲酰 胺 (PPA) 嵌件模塑而成， 其可一起形成基板 1 和反射器 21。然后， 引线端子可弯曲以形成 电极 5。 0036 图 3 是根据本发明示例性实施例的发光装置 300 的剖视图。预期的是， 已。

22、知发光 装置 300 可作为发光二极管灯。 0037 参照图 3， 发光装置 300 可具有一对引线电极 31、 32 和形成在一个引线电极 31 的 上端的一部分上的具有杯子形状的杯状部分33。 至少一个发光二极管6可安装在杯状部分 33 中， 并且可通过导线 2 电连接到另一个引线电极 32。当多个发光二极管安装在杯状部分 33 中时， 它们可发射相同波长或彼此不同的波长的光。 说 明 书 CN 102804418 A 6 4/13 页 7 0038 此外， 发光物质 3 可设置在发光二极管 6 的周围。如参照图 1 所描述的， 当发光物 质 3 被设置在发光二极管 6 周围时， 它可吸收。

23、从发光二极管发射的光的至少一部分并发射 具有与吸收的光的波长不同的波长的光。发光物质 3 可呈点状在杯状部分 33 中位于发光 二极管 6 上， 或可均匀地分布在形成于杯状部分 33 中的热固性树脂模制构件 34 中。发光 物质 3 将在下文中具体描述。 0039 模制构件 10 可包封相应的引线电极对 31 及 32 的一部分、 发光二极管 6 和发光物 质。作为示例， 模制构件 10 可由环氧树脂或硅树脂形成。 0040 发光装置 300 可被提供为具有一对引线电极 31 和 32。然而， 发光装置 300 可具有 比一对引线电极 31 和 32 更多的引线电极。 0041 图 4 是根据。

24、本发明示例性实施例的发光装置 400 的剖视图。图 4 可示出用于高功 率的发光二极管封装件。 0042 参照图 4， 发光装置 400 可包括设置在壳体 43 中的散热器 41。散热器 41 的底表 面可暴露于外部。引线电极 44 可在壳体 43 中暴露， 并且可穿过壳体延伸。至少一个发光 二极管 6 可通过导电胶粘剂 9 安装在散热器 41 的上表面上， 并且可通过导电线电连接到引 线电极44的其中之一。 此外， 另一根导电线可将另一个引线电极44连接到散热器41， 使得 发光二极管 6 可电连接到两个引线电极 44 中的每一个。 0043 在一些示例中， 发光物质 3 可设置在散热器 4。

25、1 上的发光二极管 6 周围。如参照图 1 所描述的， 当发光物质 3 被设置在发光二极管 6 周围时， 它可吸收从发光二极管发射的光 的至少一部分并发射具有与吸收的光的波长不同的波长的光。发光物质 3 可呈点状位于散 热器 41 上的发光二极管 6 上， 或者可均匀地分布在模制构件 ( 未示出 ) 中以覆盖发光二极 管。发光物质 3 将在下文中具体描述。 0044 图 5 是根据本发明示例性实施例的发光装置 500 的剖视图。 0045 参照图 5， 发光装置 500 包括壳体 53 和可接合到壳体且彼此绝缘的多个散热器 51 及 52。发光二极管 6 和 7 可通过导电胶粘剂分别安装在散热。

26、器 51 和 52 上， 并且可分别通 过导电线 ( 未示出 ) 电连接到引线电极 54。引线电极 54 可从壳体 53 的内部向外部延伸。 仅针对举例说明， 图 5 中示出了两个引线电极 54， 但是在此可以设置更多的引线电极。 0046 例如， 如参照图 4 所描述的， 发光物质 3 可设置在发光二极管 6 或 7 中的至少一个 的周围。发光物质 3 将在下文中具体描述。 0047 在本发明的上述实施例中， 预期的是， 发光二极管6可通过导电胶粘剂9安装在基 板 1 上或散热器上， 并且可通过导电线电连接到电极或引线电极。本领域技术人员将意识 到， 实施例会局限于当发光二极管 6 是其电极。

27、分别位于其顶面和底面的 “单键合裸片” 时的 情形。要说明的是， 当发光二极管 6 是在其顶面上具有两个电极的 “双键合裸片” 时， 发光 二极管 6 可分别通过两条导电线电连接到电极或引线电极。在该示例中， 胶粘剂不需要是 导电的。 0048 在一些示例中， 发光二极管 6 可由 (Al， Ga， In)N 基复合半导体形成。 0049 发光二极管 6 可具有例如双异质结构、 单量子阱结构或多量子阱结构， 其可具有 位于 n 型和 p 型半导体层之间的单个活性区。 0050 例如， 发光二极管 6 可包括在单个基板上彼此分开的多个发光单元。每个发光单 元可包括活性区， 并且这些发光单元可通过。

28、导线彼此串联和 / 或并联连接， 使得发光单元 说 明 书 CN 102804418 A 7 5/13 页 8 可通过交流 (AC) 电源直接驱动。通过形成桥式整流器和连接到桥式整流器的发光单元的 串联阵列， 或者通过在单个基板上形成发光单元的串联阵列 ( 这些阵列彼此反并联电连 接 )， 可以用 AC 电源驱动这样的 AC 发光二极管， 而不需要外部 AC-DC 转换器。由于发光单 元串联连接， 所以 AC 发光二极管的工作电压可提高至家用电压， 例如 110V 或 220V。这样， 可提供能由家用电源驱动的发光装置。 0051 在一些示例中， 发光物质 3 可设置在发光二极管 6 与其上可。

29、安装发光二极管的基 板 1、 散热器之间， 或可分布在胶粘剂 9 中。这些发光物质 3 可吸收从发光二极管 6 向下发 射的光的至少一部分或发射具有与吸收的光的波长不同的波长的光。 0052 尽管上面已经描述了发光装置的许多结构， 但本发明并不会局限于这些结构， 可 根据发光二极管的类型、 它们的电连接方法、 光的期望视角以及应用发光装置的目的而改 变本发明的发光装置的结构。 0053 现在， 对本发明的实施例中所使用的发光物质进行描述。 0054 这组发光物质可包括Eu2+掺杂的硅酸盐发光体， 对于该Eu2+掺杂的硅酸盐发光体， 碱土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的固溶体， 即所谓的。

30、混合相， 可用作基体 晶格。 在特定的浓度限度内， 两种不同类型的氧正硅酸盐之间固溶体的形成是可能的， 已经 检测到该固溶体的形成， 该固溶体用下面的符号表征 ： 0055 (1-x)MII3SiO5xSE2SiO5。 0056 在结构通式中， MII优选地可以表示 Sr 的碱土金属离子， 或表示从元素镁、 钙、 钡、 铜、 锌和锰的组中选择的另一碱土金属离子或者另一二价金属离子， 通常， 除锶之外， 可以 以限定的量使用这些离子， 并且还可以以彼此混合的方式使用这些离子。 在钡的情况下， 完 全取代锶是可能的。除了锶之外可被包含的其它二价金属离子的比例可以达 0.5。 0057 通式中使用的。

31、符号 SE 表示稀土金属， 并代表钇的三价金属离子、 镧的三价金属离 子以及所谓的镧系元素 ( 即， 原子序数为 58 至 71 的元素 ) 的三价金属离子， 但优选地是元 素钇、 镧、 钆及镥的对应的离子。 这些离子可以以单独组分或以彼此混合的方式被包含到基 质中。 0058 除了铕这种掺杂元素之外 ( 包括铕和不包括铕 )， 在原理上， 另外的二价稀土金属 离子 ( 例如钐、 镱的二价稀土金属离子 ) 或者特定的三价稀土金属离子 ( 例如铈离子 Ce3+) 在原理上也可用作激活剂。 0059 为了优化发光性能和稳定特性的目的， 在根据本发明的发光物质的组成的基础 上， 更进一步的改变是可能。

32、的。在一些示例中， 硅可由锗取代和 / 或由铝、 镓、 硼或者磷取 代， 然而， 为了保持电荷平衡， 采取适当的计量会是必要的。这些可能可包括例如向基体晶 格中进一步加入另外的一价阳离子锂、 钠或钾或阴离子， 例如氟、 氯、 溴或者碘。 0060 例如， 根据本发明的发光物质具有下式 ： 0061 (1-x)(Sr3-a-b-zBaaCabMIIcEuz)SiO5xSE2SiO5， 0062 其中 MII Mg、 Cu、 Zn 和 / 或 Mn， 并且 0063 SE Y、 La、 Gd 和 / 或 Lu 和 / 或从由原子序数为 58 至 71 的镧系元素组成的组中 选择的另一种元素， 00。

33、64 并且摩尔比例如下 ： 0065 x 0.2， 具体地 x 0.1， 说 明 书 CN 102804418 A 8 6/13 页 9 0066 0 a 3， 0 b 0.05， 0 c 0.5 0067 并且 z 0.25。 0068 根据本发明的示例性实施例， 碱土金属和稀土金属的氧正硅酸盐在特定的浓度限 度内可彼此形成固溶体， 即结晶混合相， 并且这种基体晶格的 Eu2+激活可形成具有显著改 善的湿气稳定性的高效发光物质。 用于固溶体形成的浓度范围可达稀土金属氧正硅酸盐的 15mol。 0069 当使用高能辐射来激发时， 根据依照本发明的发光物质的具体化学组成， 根据本 发明的发光物质。

34、发射光谱的可见部分中的光， 优选地， 560nm 和 620nm 之间的范围内的光。 Eu2+发光的可激发性可从UV范围中的220nm延伸至可见范围中的550nm， 这意味着 ： 即使用 绿色激发辐射， 也可激发本发明的发光体， 从而产生高效的黄色至橙色或红色发光。 0070 可根据优选地用作起始原料的碱土金属和稀土金属碳酸盐或相应的氧化物与胶 态 SiO2之间发生的多步高温固态反应来实现发光物质的制备， 并可以将特定量的熔剂或矿 化添加剂 ( 例如 NH4Cl、 特定的碱金属或碱土金属氟化物 ) 加入到反应混合物中， 以提高反 应性并且控制所得的发光体的粒度分布。可充分混合这些起始原料， 然。

35、后可使这些起始原 料在惰性或还原气氛下在 1300 至 1700的温度下灼烧 1 至 48 小时。为了优化发光物质的 性能的目的的主灼烧工艺可选择性地具有不同温度范围中的多个灼烧阶段。 在灼烧工艺结 束之后， 可将样品冷却至室温并对其执行适当的后处理工艺， 所述后处理工艺设计成例如 用于去除熔剂残余物， 将表面缺陷最少化或者精细地调整粒度分布。 0071 代替胶态二氧化硅， 还可以替换性地使用氮化硅 (Si3N4) 作为与碱土金属和稀土 金属化合物反应的反应物。 还可以彼此独立地制备各单独的碱土金属或稀土金属氧正硅酸 盐组分， 然后通过在适于形成固溶体的温度范围内重复进行热处理来确保固溶体的形。

36、成。 0072 下面可参照多个工作例来描述发光物质的制备的详细信息。 0073 ( 示例 1) 0074 示例 1 描述了具有组成 (Sr2.95Ba0.01Eu0.04)SiO5的氧正硅酸锶发光物质的制备， 该 氧正硅酸锶发光物质被当作是用于评价本发明的发光物质的优点的参考材料。 0075 对于发光物质的制备， 可将约217.75g SrCO3、 0.99g BaCO3、 3.52g Eu2O3及31.54g SiO2和 2.68g NH4Cl 充分混合， 然后在氮氢混合气气氛中在约 1350的温度下灼烧约 4 小 时。在灼烧工艺结束之后， 可通过研磨使灼烧材料均质化， 然后在氢浓度为至少约。

37、 5的还 原性 N2/H2气氛中在约 1350下再次对其热处理约 2 小时。冷却的灼烧材料的后处理可包 括对其研磨， 执行洗涤工艺以及对终产品进行干燥和筛分。 0076 ( 示例 2) 0077 示例 2 描述了具有组成 0.99(Sr2.95Ba0.01Eu0.04)SiO50.01Y2SiO5的发光物质 的合成。可在保持示例 1 中所描述的灼烧条件的同时制备该发光物质， 可以使用下面的起 始原料和用量 ： 215.58g SrCO3、 0.98g BaCO3、 1.13g Y2O3、 3.47g Eu2O3， 31.54g SiO2和2.68g NH4Cl。 0078 ( 示例 3) 00。

38、79 在制备具有组成 0.95(Sr2.8875Ba0.01Cu0.0025Eu0.10)SiO50.05Gd2SiO5的发光物 质时， 可使用 202.48g SrCO3、 0.94g BaCO3， 0.094g CuO、 9.06g Gd2O3、 8.36gEu2O3和 30.94g SiO2作为示例3中的起始原料， 可向其添加4.0g NH4Cl作为熔剂。 在完全均质化之后， 可将 说 明 书 CN 102804418 A 9 7/13 页 10 起始混合物转送至刚玉坩埚， 该坩埚可置于高温炉中。 在本示例中， 可使固体混合物经历灼 烧工序， 该灼烧工序具有在约 1200下保持 10 小。

39、时的第一阶段、 在约 1550下保持 5 小时 的第二阶段以及保持在约 1350下的第三阶段， 在最后一个阶段的停留时间为 2 小时。在 纯氮中执行灼烧， 直至达到约 1550的过渡段 ； 在约 1550的阶段中， 在具有 20氢的 N2/ H2混合物中执行灼烧 ； 然后在氮氢混合气 (5氢 ) 中执行灼烧 ； 在约 1350灼烧阶段结束 之后， 以可能的最大速度执行冷却。可以以示例 1 中描述的方式执行发光物质的样品的后 处理。 0080 ( 示例 4) 0081 根据示例 4 的变化的制备例包括彼此独立地制备改变的氧正硅酸锶和稀土金属 氧正硅酸盐， 之后在单独的制造步骤中实施固溶体的形成。。

40、所获得的发光物质具有组成 0. 995(Sr2.498Ba0.45Ca0.002Eu0.05)SiO50.005La2SiO5。 0082 通过使用以下的量 ： 184.39g SrCO3、 44.40g BaCO3、 0.078g CaF2、 3.96gEu2O3和 31.54g SiO2， 可与示例 1 相似地实施 (Sr2.498Ba0.45Ca0.002Eu0.05)SiO5组分的合成。可使 用 325.81g La2O3、 55.2g SiO2和 2.68g NH4Cl 在一步灼烧工艺中制备所需的氧正硅酸镧 La2SiO5， 之后将充分混合的起始原料在氮氢混合气中在约 1380的温度。

41、下灼烧大约 6 小 时。 0083 对于所述组成的发光物质的制备， 可使197.23g所制备的(Sr2.498Ba0.45Ca0.002Eu0.05) SiO5组分和 0.96g La2SiO5经历充分的混合工序， 然后在氮 - 氢 (5 ) 气流中在约 1150 下加热约 6 小时。 0084 图 6 是示出发光物质的 X 射线衍射图谱的曲线图， 工作例 1 至工作例 4 中描述了 这些发光物质的制备。 应当理解的是， 文献中已知Sr3SiO5的反射， 因为进行了晶格占位， 所 以与纯的Sr3SiO5相相比， 衍射角可以发生微小移动。 所述反射可归属于单斜SE2SiO5相， 可 能不会在任何。

42、图谱中发现存在反射的迹象。 这种反射实际上只会发生在用于在氧正硅酸锶 和相应的稀土金属氧正硅酸盐之间形成固溶体的所述浓度限度之外。 0085 表 1 0086 【表 1】 0087 说 明 书 CN 102804418 A 10 8/13 页 11 0088 表1列举了可类似于示例2中所述的方法制备的根据本发明示例性实施例的另外 的发光物质的晶格常数。发光体的晶格常数彼此非常相似。由于在氧正硅酸盐固溶体中用 作发光物质的基体晶格的 SE2SiO5的比例相对较小， 所以对于晶格常数的变化， 没有发现明 显趋势。 0089 在表 2 中， 从所列出的根据本发明示例性实施例的发光物质的发光参数来看，。

43、 在 不同的氧正硅酸盐晶格之间固溶体形成的迹象是明显的。 例如， 可随着SE2SiO5比例的增加 而被记录的色坐标的系统性移动和发射光谱的半峰全宽的系统性移动确定地指示出固溶 体的形成。当一方面包含氧正硅酸钇或氧正硅酸钆并且另一方面包含氧正硅酸镧时， 会出 现差异。由于各种稀土元素的离子半径的差别， 所以会必然产生上述差异。 0090 本发明的发光物质的发光效率和其温度相关性与已知的 Sr3SiO5:Eu 发光物质相 比显示出改善。 0091 表 2 0092 【表 2】 0093 说 明 书 CN 102804418 A 11 9/13 页 12 0094 0095 表 2 中列出的结果表明。

44、， 按照制备方法， 可制备具有相当的或稍微更高的发光效 率的发光物质。在图 7 中， 一起示出了示例 1 至示例 4 的根据本发明示例性实施例的发光 物质的发射光谱。 0096 为了评价材料的湿气稳定性， 可在调节室中于 85的温度和 85相对湿度下将 发光物质的相应样品存放 7 天时间。之后， 可将发光体在 150下干燥， 然后对其进行发光 效率的比较测量。这样的研究的示例性结果列在表 3 中。 说 明 书 CN 102804418 A 12 10/13 页 13 0097 表 3 0098 【表 3】 0099 0100 0101 从所示的数据来看， 能理解的是， 结构 Sr3SiO5:E。

45、u 的常规发光物质和以参考物的 目的制备的 (Sr2.95Ba0.01lEu0.04)SiO5发光物质在润湿步骤完成之后都仅具有它们初始发 光效率的大约 70。相比之下， 具有包括碱土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐的 说 明 书 CN 102804418 A 13 11/13 页 14 混合相基体晶格的本发明的铕掺杂的氧正硅酸盐发光物质具有显著改善了的抗湿性。在 85/85H气氛下存放七天之后， 仍可实现90的发光效率， 在优化的样品的情况下是 95。 0102 根据发明的示例性实施例， 公开了一种包括发射紫外光或可见光的发光二极管的 发光装置。 可将发光物质设置在发光二极管的周围以吸收从。

46、发光二极管发射的光的至少一 部分并发射波长与所吸收的光的波长不同的光。此外， 发光装置可利用碱土金属氧正硅酸 盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的固溶体 ( 称为混合相 )， 其中， 氧正硅酸盐发光物质可形成 为 Eu2+激活而导致发光的基体晶格。这种固溶体形成可导致固态基质的稳定化， 并显著提 高相应的发光体对大气湿度和其它环境因素的抗性。在这个示例中， 本发明的发光物质的 寿命和由其制造的发光布置的寿命能得到永久的提高。 0103 根据本发明的发光物质可通过下式提供 ： 0104 (1-x)MII3SiO5xSE2SiO5:Eu。 0105 这组发光物质包括Eu2+掺杂的硅酸盐发光体， 对于该Eu。

47、2+掺杂的硅酸盐发光体， 碱 土金属氧正硅酸盐和稀土金属氧正硅酸盐之间的固溶体 ( 称为混合相 ) 可用作基体晶格。 在特定的浓度限度内， 两种不同类型的氧正硅酸盐之间固溶体的形成是可能的， 已经检测 到该固溶体的形成， 该固溶体可用下面的符号表征 ： 0106 (1-x)MII3SiO5xSE2SlO5。 0107 在常规结构式中， MII优选地表示 Sr 的碱土金属离子， 或表示从由元素镁、 钙、 钡、 铜、 锌和锰组成的组中选择的另一碱土金属离子或者另一二价金属离子， 除锶之外， 可以以 限定的量使用这些离子， 并且还可以以彼此混合的方式使用这些离子。 在钡的情况下， 完全 取代锶是可能。

48、的。除了锶之外被包含的其它二价金属离子的比例可以达大约 0.5。 0108 通式中使用的符号SE可表示稀土金属， 并代表钇、 镧和镧系元素(即， 原子序数为 58至71的元素)的三价金属离子， 但优选地是元素钇、 镧、 钆及镥的对应的离子。 这些离子 可以以单独组分或以彼此混合的方式被包含到基质中。 0109 除了铕这种掺杂元素之外 ( 包括铕和不包括铕 )， 在原理上， 另外的二价稀土金属 离子 ( 例如钐、 镱的二价稀土金属离子 ) 或者特定的三价稀土金属离子 ( 例如铈离子 Ce3+) 在原理上也可用作激活剂。 0110 为了优化发光性能和稳定行为的目的， 在根据本发明示例性实施例的发光物质的 组成的情况下， 更进一步的改变是可能的。因此， 例如， 硅可由锗取代和 / 或由铝、 镓、 硼或 者磷取代， 然而应注意的是， 在最后所述的情况下， 为了保持电荷平衡， 采取适当的计量是 必要的。这些情况可进一步向根据本发明的基体晶格中加入例如一价阳离子锂、 钠或钾或 阴离子， 例如氟、 氯、 溴或者碘。 0111 根据示例性实施例， 发光物质具有下式 ： 0112 (1-x)(Sr3-a-b-zBaaCabMIIcEuz)SiO5xSE2SiO5， 0113 其中 MII Mg、 Cu、 Zn 和 / 或 Mn， 并且 0114 SE Y、 La、。