Eu-活化的无机发光材料的制作方法_4

文档序号:8547590阅读:来源:国知局
S:Sn,Ag、ZnS:Sn2+,Li+、ZnS:Te,Mn、 ZnS-ZnTe:Mn2+、ZnSe:Cu+,Cl或ZnW04。
[0089] 本发明还涉及本发明的无机发光材料混合物在光源中的用途。该光源特别优选是 LED,特别是无机发光材料转换LED,简称为pc-LED。该无机发光材料混合物在此特别优选 除本发明的发射绿光的转换无机发光材料外还包含至少一种其它,优选发射红光的转换无 机发光材料,特别使得该光源整体发射白光或在另一优选实施方案中,具有特定色点的光 (按需选色原理)。
[0090] 按需选色概念是指借助使用一种或多种无机发光材料的pcLED(=无机发光材料 转换LED)产生具有特定色点的光。这一概念例如用于产生某些企业设计,例如用于照亮的 公司标记、商标等。
[0091] 通过常规参数,例如显色指数或在CIEx和CIEy坐标中的色点描述LED品质。
[0092] 显色指数或CRI是本领域技术人员熟悉的无量纲照明量,其与日光或灯丝光源 (后两种具有100的CRI)比较人工光源的色彩再现忠实度。
[0093] CIEx和CIEy代表本领域技术人员熟悉的在Cffi标准比色图表(在此为standard observer1931)中的坐标,借此描述光源的颜色。
[0094] 由光源的发射光谱通过本领域技术人员熟悉的方法计算上述所有量。
[0095] 本发明因此还涉及包含一次光源和本发明的无机发光材料混合物的光源。
[0096] 该无机发光材料混合物在此也特别优选除本发明的发射绿光的转换无机发光材 料外还包含至少一种其它、优选发射红光的转换无机发光材料,以使该光源优选发射白光 或在另一优选实施方案中,具有特定色点的光。
[0097] 本发明的光源优选是pc-LED。pc-LED通常包含一次光源和本发明的无机发光材 料混合物。
[0098]该一次光源可以是半导体芯片、发光光源(例如ZnO)、所谓的TC0(透明导电氧化 物)、ZnSe或SiC基装置、基于有机发光层(0LED)的装置或等离子体或放电源,最优选是半 导体芯片。这种类型的一次光源的可能形式是本领域技术人员已知的。
[0099] 如果该一次光源是半导体芯片,其优选是如现有技术中已知的发光氮化铟铝镓 (InAlGaN)〇
[0100] 在一个优选实施方案中,本发明的光源包含发射UV的一次光源,优选具有1W的 功耗和在390纳米的发射的UV-LED,和无机发光材料混合物一一其包含一种或多种式I的 发射绿光的转换无机发光材料(优选选自混合比为1:1 (%w/w)的式V-5和V-6的化合 物)和任选一种或多种发射红光的转换无机发光材料(优选选自氮化物,特别优选选自 (Sr,Ca,Ba)2Si5N8:Eu、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu和 / 或从W0 2011/091839A1 (Merck)中获知的 氮氧化物),本发明的无机发光材料与发射红光的转换无机发光材料的比率为80:20 (%w/ w)〇
[0101] 在另一优选实施方案中,本发明的光源包含发射蓝光的一次光源,优选具有1W的 功耗和在447纳米的发射的LED,和无机发光材料混合物一一其包含一种或多种式I的发 射绿光的转换无机发光材料(优选选自式V-5的化合物)和任选一种或多种发射红光的转 换无机发光材料(优选选自氮化物,特别优选选自(Sr,Ca,Ba)2Si5N8:Eu、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu 和/或从WO2011/091839A1 (Merck)中获知的氮氧化物),本发明的无机发光材料与发射 红光的转换无机发光材料的比率为80:20 (%w/w)。
[0102] 由于施用到一次光源上的无机发光材料层优选由有机硅和均匀无机发光材料粒 子的混合物构成(其通过本体流延施用),且该有机硅具有表面张力,这种无机发光材料混 合物层在微观层面上不均匀或该层的厚度并非处处恒定。如果无机发光材料混合物不通过 本体流延法施用而是在所谓的芯片级转换法(其中借助静电法将高浓缩的无机发光材料 混合物薄层直接施用到一次光源的表面上)中施用,情况通常也如此。
[0103] 借助上文提到的方法,可以由无机发光材料混合物制造任何所需外形或无机发光 材料体,如球形粒子、薄片和结构化材料和陶瓷。
[0104] 作为进一步优选的实施方案,通过常规方法由相应的半金属、金属和稀土盐进行 薄片形无机发光材料体的制备。在EP763573和DE102006054331中详细描述了该制备方 法,其整个范围经此引用并入本申请的文本中。这些薄片可以如下制备:通过在水分散体或 悬浮液中的沉淀反应使具有非常大的径厚比、原子级平滑表面和可调厚度的天然或合成的 高度稳定的载体或基底(包含例如云母、Si02、A1203、Zr02、玻璃或Ti(V薄片)被无机发光 材料混合物层涂布。除云母、Zr02、Si02、Al203、玻璃或Ti02或其混合物外,该薄片也可以由 无机发光材料混合物本身构成或由另一材料组成。如果薄片本身仅充当无机发光材料混合 物的载体,其必须由可透过一次光源的一次辐射或吸收该一次辐射并将这种能量传递给无 机发光材料混合物的材料构成。将该薄片形无机发光材料体分散在树脂(例如有机硅或环 氧树脂)中并将这种分散体施用到一次光源上。
[0105] 薄片在此可以在大工业规模下以50纳米至大约20微米、优选150纳米至5微米 的厚度制造。直径在此为50纳米至20微米。
[0106] 该薄片通常具有1:1至400:1、特别是3:1至100:1的径厚比(直径与粒子厚度的 比率)。薄片尺寸(长度X宽度)取决于布置。薄片也适合作为转换层内的散射中心,特 别是在它们具有特别小的尺寸的情况下。
[0107] 可以为本发明的薄片形无机发光材料体的朝向一次光源的表面提供对一次光源 发出的一次辐射具有减反射作用的涂层。这导致该一次辐射的反向散射降低,从而能将一 次辐射更好耦合到本发明的无机发光材料体中。
[0108] 适用于此用途的是例如,折光指数匹配的涂层,其必须具有下列厚度d:d=[-次 光源的一次福射的波长/ (4*焚光陶瓷的折光指数)],参见例如Gerthsen,Physik[Physics ],SpringerVerlag,第18版,1995。这种涂层也可以由光子晶体构成,其也包括薄片形无 机发光材料体表面的结构化以实现某些功能。
[0109] 本发明还涉及陶瓷体形式的本发明的无机发光材料。在陶瓷无机发光材料体的 情况下,不存在该无机发光材料体的激发和发射的位置依赖性变化,这意味着带有其的LED 发射颜色一致的均匀光锥并具有高的光输出。可以在大工业规模下,例如以厚度几百纳米 至大约500微米的薄片形式制造陶瓷无机发光材料体。薄片尺寸(长度X宽度)取决于 布置。在直接施用到芯片上的情况下,应根据芯片尺寸(大约100ym*100ym至几平方毫 米)选择薄片尺寸,在合适的芯片布置(例如倒装芯片布置)下或相应地,尺寸超出芯片表 面的大约10%至30%。如果在成品LED上安装该无机发光材料体的薄片,则所有发出的光 锥都穿过该薄片。
[0110] 可以用轻金属或贵金属、优选铝或银涂布该陶瓷无机发光材料体的侧面。该金属 涂层的作用在于,光不会从该无机发光材料体侧向射出。侧向射出的光会降低从LED中耦 合输出的光通量。在等静压制产生杆或薄片后的工艺步骤中进行陶瓷无机发光材料体的金 属涂布,其中任选在金属涂布之前将该杆或薄片切至必要尺寸。为此,例如用包含硝酸银和 葡萄糖的溶液润湿侧面,然后在高温下暴露在氨气氛中。在该方法中在侧面上形成例如银 涂层。
[0111] 或者,无电金属化法也合适,参见例如Hollemann-Wiberg,Lehrbuchder AnorganicChemie[TextbookofInorganicChemistry],WalterdeGruyterVerlag或UllmannsEnzyklopSdiederchemischenTechnologie[Ullmann,sEncyclopaediaof ChemicalTechnology]〇
[0112] 如果必要,该可以使用水玻璃溶液将陶瓷无机发光材料体固定到一次光源的基板 上。
[0113] 在另一实施方案中,该陶瓷无机发光材料体在与一次光源相反的面上具有结构化 (例如锥体形)表面。这能从该无机发光材料体中耦合输出尽可能多的光。
[0114] 例如通过DE102006037730 (Merck)(其整个范围经此引用并入本申请的文本中) 中描述的方法制造陶瓷体形式的无机发光材料体,本领域技术人员已知的其它方法也可用 于制造陶瓷无机发光材料体,例如烧结。
[0115] 优选通过湿化学法如下制造无机发光材料:混合相应的原材料和掺杂剂,然 后等静压制并以均匀、薄和无孔的薄片形式直接施用到一次光源表面上。优选通过使 用具有结构化压板的压模进行等静压制并由此将结构压印到该表面中来制造无机发 光材料体上的结构化表面。如果目的是制造尽可能薄的无机发光材料体或薄片,则需 要结构化表面。压制条件是本领域技术人员已知的(参见J.Kriegsmann,Technische keramischefferkstoffe[IndustrialCeramicMaterials],第 4 章,Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998)。重要的是,所用压制温度为要压制的物质的恪点的2/3至5/6。
[0116] 本发明还涉及包含至少一个本发明光源的照明装置。这种类型的照明装置尤其可 用于显示器,特别是具有背光的液晶显示器(LC显示器)。尤其在用于液晶显示器的情况 下,特别重要的是,该发射无机发光材料具有在滤色片的吸收范围外的窄带发射频带以确 保高透射。
[0117] 在本发明的照明装置中,优选通过光导布置实现无机发光材料体与一次光源(特 别是半导体芯片)之间的光耦合。因此,可以将一次光源安装在中心位置,并借助光导装 置、例如光纤将其与无机发光材料体光耦合。由此,可以获得适合照明意图的无机发光材料 体,其包含优选选自式V-5的化合物的一种或多种本发明的转换无机发光材料(它们可布 置形成光幕)和
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1