活性无机红色磷光体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制造 Eu2+活性无机红色磷光体的方法，其中磷光体呈现可解析成第一 高斯发射曲线（first Gaussian emission curve)和第二高斯发射曲线（second Gaussian emission curve)的发射光谱；其中第一高斯发射曲线具有第一高斯发射曲线峰值P1;其中 第一高斯发射曲线峰值？:具有峰值1高度H P1、峰值1峰值波长P λ P1和峰值1面积A P1;其 中第二高斯发射曲线具有第二高斯发射曲线峰值P2;其中第二高斯发射曲线峰值P 2具有峰 值2高度Hp2、峰值2峰值波长P λ P2、峰值2半幅值全宽FWHMp2和峰值2面积A P2;其中P λ P1 < P λ P2;并且，其中峰值2半幅值全宽FWHM ^最小化。
【背景技术】
[0002] 磷光体转化LED (pcLED)利用蓝色LED晶片作为光源以及一种或多种磷光体以产 生白光。基于PcLED技术的装置即将变成用于固态照明应用中的通用基本装置。然而，需 要显著进步以实现固态照明市场设定的效能规格。
[0003] pcLED装置通过使用由LED晶片产生的发射光谱激发所包括的磷光体从单一 LED 产生其白光发射。通过蓝色LED晶片所产生的发射光谱激发所包括的磷光体，其接着产生 发射光谱，所述发射光谱与蓝色LED晶片的发射光谱组合以产生白光。重要的是识别蓝色 LED晶片的色调以及所包括的磷光体对pcLED装置的效用和最佳化来说是重要的。因此，仍 然需要磷光体开发以向pcLED装置制造商提供增强的色调功能。
[0004] 并且，常规pcLED装置设计中所使用的磷光体紧靠蓝色LED光源。因此，在光产生 期间，这些磷光体经历高温。由高功率LED晶片呈现的接合温度典型地在100到150°C范围 内。在这种高温下，磷光体的晶体处于高振动激发态。当处于这种高振动激发态时，激励能 量可通过非发光弛豫而引起产生额外的热，而非产生来自磷光体的所需发光发射。这种热 产生使情况加重，导致恶性循环，其促使当前pcLED装置无法实现用于固态照明市场的工 业所需效能规格。因此，用于全面照明的pcLED装置的成功发展需要发现可在100到150°C 的温度下高效操作的磷光体。
[0005] 因为基于氮化物的磷光体在pcLED装置中所产生的高温下的极佳发光效能，已提 出将其用于pcLED装置中。这类基于氮化物的磷光体的实例包括基于金属氮化硅的磷光 体。这些磷光体材料的主体晶体主要由作为的结构主链的SI-N、A1-N化学键以及其混合键 组成。当这些键稳定时，硅和碳之间的化学键（SiC-C)具有较高键能，并且因此具有较高热 量和化学稳定性。此外，碳与许多金属原子形成非常稳定的化学键。
[0006] 碳氮化物磷光体可在主体晶体中包含碳、硅、锗、氮、铝、硼和其它金属以及作为发 光活化剂的一种或多种金属掺杂剂。这种磷光体最近作为能够将近UV(nUV)或蓝光转换成 可见光谱范围内的其它光（例如蓝光、绿光、黄光、橙光和红光）的颜色转换器出现。碳氮 化物磷光体的主体晶体包含-N-Si-C-、-N-Si-N-和-C-Si-C-网络，其中Si-C和Si-N的强 共价键充当结构的主体构筑嵌段。
[0007] 在某些碳氮化物磷光体中，碳可增强而非中止磷光体的发光，尤其当磷光体经历 相对高温度（例如200°C到400°C )时。某些碳氮化硅磷光体在所需发射光谱的波长范围 内的反射系数随碳的量增加而增加。已报导这些碳氮化物磷光体呈现极佳的发射热稳定性 和高发射功效。
[0008] 被设计用于pcLED装置中的一个基于碳氮化物的磷光体家族披露于颁予李（Li) 等人的美国专利第8, 535, 566号中。李等人描述碳氮化硅磷光体和使用其的发光装置，其 中基于碳氮化物的磷光体的家族表示如下：
[0009] Sr2Si5N8 [(4x/3)+z]Cx03z/2:A ;
[0010] 其中 0<x 彡5,0彡z 彡 3,并且（(4x/3)+z) < 8 ;
[0011] M(II)2Si5N8 ((4x/3)+z)Cx03z/2：A ；
[0012] 其中 0<x 彡5,0彡z 彡 3,并且（(4x/3)+z) < 8 ;
[0013] M(II)2 wi^I)2wSi5N8 "4x/3)+z)Cx03z/2:A ;
[0014] 其中 0<x 彡5,0彡 w彡 0·6,0彡z 彡 3,并且（(4x/3)+z) < 8 ;
[0015] M(II)2wM(I)2wSi5nM(III) nN8 ((4x/3)+z+m)Cx〇(3z/2)+m.A，萍口
[0016] 其中 0<x 彡5,0彡 w彡 0·6,0彡z 彡3,0彡 m< 2,并且（(4x/3)+z+m) < 8 ;
[0017] M(II)aM(I)bM(III)cD dEeCfFgHh=A ；
[0018] 其中 0<a<2,0<b<0.6,0<c<2,0<cK5,0<e<8,0<f<5，(Xg < 2. 5,并且 0 彡 h < 0· 5，
[0019] 其中M(II)是至少一种二价阳离子；其中M(I)是至少一种单价阳离子;M(III)是 至少一种三价阳离子；其中D是至少一种四价阳离子；其中E是至少一种三价阴离子；其中 F是至少一种二价阴离子；其中H是至少一种单价阴离子；并且，其中A是掺杂在晶体结构 中的发光活化剂。
[0020] 但是，仍然需要可向pcLED装置制造商提供增强的色调功能的磷光体和其制造方 法。具体来说，仍然需要制造红色磷光体用品的方法，其呈现具有在600nm与660nm之间的 整体发射峰值波长的可调发射光谱以及高发光功效和低热量中止。
【发明内容】
[0021] 本发明提供制造 Eu2+活性无机红色磷光体的方法，其包含：（i)提供烧制容器，其 具有界定一个凹穴的内部表面；其中所述内部表面是从由以下组成的群组中选出的原材 料：钼、钨、钽、铌、铬、铂、钛、锆、镧、钇、铈以及其合金；（ii)提供用于制备Eu 2+活性无机磷 光体的起始物质的混合物，其中所述起始物质的混合物包括Eu2+阳离子的初始来源；（iii) 将来自步骤（ii)的起始物质的混合物加载到烧制容器中，其中起始物质的混合物与烧制 容器的内部表面接触；（iv)将来自步骤（iii)的负载烧制容器放入锅炉中；(V)在锅炉中 在还原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制起始物质的混合物2到36小时的时段，接着 从锅炉移出烧制容器；(vi)移出并且研磨烧制容器的内含物，得到研磨材料，将研磨材料 重新加载到烧制容器中，并且将重新负载的烧制容器再放入锅炉中；(vii)在锅炉中在还 原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制研磨材料2到36小时的时段，接着从锅炉移出烧 制容器；（viii)重复步骤（vi)到（vii)零到三次；（ix)移出并且研磨来自步骤（viii)的 烧制容器的内含物，得到中间物，提供Eu 2+阳离子的额外来源，混合被研磨的中间物和Eu 2+ 阳离子的额外来源，得到中间物混合物，并且将中间物混合物加载到烧制容器中；(X)将含 有中间物混合物的负载烧制容器放入锅炉中，在锅炉中在还原氛围下在1300到2000°C的 温度下烧制中间物混合物2到36小时的时段，并且接着从锅炉移出烧制容器；(xi)移出并 且研磨烧制容器的内含物，得到被研磨的物质；(xii)任选地提供Eu 2+阳离子的另一来源； (xiii)混合来自步骤（xi)的被研磨的物质与来自步骤（xii)的任何其它Eu 2+阳离子来源， 得到物质混合物，将物质混合物再加载到来自步骤（xi)的烧制容器中，将含有物质混合物 的烧制容器放入锅炉中，在锅炉中在还原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制物质混合 物2到36小时的时段，并且接着从锅炉移出烧制容器；(xix)重复步骤（xi)到（xiii)零 到三次；以及（XX)移出并且研磨来自步骤（xix)的烧制容器的内含物，得到Eu 2+活性无机 红色磷光体。
[0022] 本发明提供制造 Eu2+活性无机红色磷光体的方法，其包含：（i)提供烧制容器，其 具有界定凹穴的内部表面；其中内部表面是从由以下组成的群组中选出的原材料：钼、钨、 钽、铌、铬、铂、钛、锆、镧、钇、铈以及其合金；（ii)提供用于制备Eu 2+活性无机磷光体的起 始物质的混合物，其中起始物质的混合物包括Eu2+阳离子的初始来源；（iii)将来自步骤 (ii)的起始物质的混合物加载到烧制容器中，其中起始物质的混合物与烧制容器的内部表 面接触；（iv)将来自步骤（iii)的负载烧制容器放入锅炉中；(V)在锅炉中在还原氛围下 在1300到2000°C的温度下烧制起始物质的混合物2到36小时的时段，接着从锅炉移出烧 制容器；(vi)移出并且研磨烧制容器的内含物，得到研磨材料，将研磨材料再加载到烧制 容器中，并且将重新负载的烧制容器再放入锅炉中；(vii)在锅炉中在还原氛围下在1300 到2000°C的温度下烧制研磨材料2到36小时的时段，接着从锅炉移出烧制容器；(viii)重 复步骤（vi)到（vii)零到三次；（ix)移出并且研磨来自步骤（viii)的烧制容器的内含物， 得到中间物，提供Eu 2+阳离子的额外来源，混合被研磨的中间物和Eu 2+阳离子的额外来源， 得到中间物混合物，并且将中间物混合物加载到烧制容器中；(X)将含有中间物混合物的 负载烧制容器放入锅炉中，在锅炉中在还原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制中间物 混合物2到36小时的时段，并且接着从锅炉移出烧制容器；(xi)移出并且研磨烧制容器的 内含物，得到被研磨的物质；(xii)任选地提供Eu 2+阳离子的另一来源；(xiii)混合来自步 骤（xi)的被研磨的物质与来自步骤（xii)的任何其它Eu 2+阳离子来源，得到物质混合物， 将物质混合物再加载到来自步骤（xi)的烧制容器中，将含有物质混合物的烧制容器放入 锅炉中，在锅炉中在还原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制物质混合物2到36小时的 时段，并且接着从锅炉移出烧制容器；(XiX)重复步骤（Xi)到（Xiii)零到三次；(XX)移出 并且研磨来自步骤（xix)的烧制容器的内含物，得到Eu 2+活性无机红色磷光体；以及（xxi) 洗涤Eu2+活性无机红色磷光体。
[0023] 本发明提供制造 Eu2+活性无机红色磷光体的方法，其包含：（i)提供烧制容器，其 具有界定凹穴的内部表面；其中内部表面是从由以下组成的群组中选出的原材料：钼、钨、 钽、银、络、钼、钛、错、镧、纪、铺以及其合金；（ii)提供用于制备Eu 2+活性无机磷光体的起始 物质的混合物，其中起始物质的混合物包括Eu2+阳离子的初始来源；（iii)将来自步骤（ii) 的起始物质的混合物加载到烧制容器中，其中起始物质的混合物与烧制容器的内部表面 接触；（iv)将来自步骤（iii)的负载烧制容器放入锅炉中；(V)在锅炉中在还原氛围下在 1300到2000°C的温度下烧制起始物质的混合物2到36小时的时段，接着从锅炉移出烧制 容器；(vi)移出并且研磨烧制容器的内含物，得到研磨材料，将研磨材料再加载到烧制容 器中，并且将重新负载的烧制容器再放入锅炉中；(Vii)在锅炉中在还原氛围下在1300到 2000°C的温度下烧制研磨材料2到36小时的时段，接着从锅炉移出烧制容器；（viii)重复 步骤（vi)到（vii)零到三次；（ix)移出并且研磨来自步骤（viii)的烧制容器的内含物，得 至忡间物，提供Eu 2+阳离子的额外来源，混合被研磨的中间物与Eu2+阳离子的额外来源，得 到中间物混合物，并且将中间物混合物加载到烧制容器中；(X)将含有中间物混合物的烧 制容器放入锅炉中，在锅炉中在还原氛围下在1300到2000°C的温度下烧制中间物混合物2 到36小时的时段，并且接着从锅炉移出烧制容器；(xi)移出并且研磨烧制容器的内含物， 得到被研磨的物质；(xii)任选地提供Eu 2+阳离子的另一来源；(xiii)