本發(fā)明涉及式I化合物

M^IM^II₃M^III₃M^IV₃N₂O₁₂:Eu I

其中M^I、M^II、M^III和M^IV具有如權(quán)利要求1中給出的含義之一，涉及其制備方法、這些化合物作為轉(zhuǎn)換無機發(fā)光材料的用途或在發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料中的用途、這些無機發(fā)光材料在電子和光電裝置(例如發(fā)光二極管(LED)和太陽能電池)中的用途，尤其涉及包含這些無機發(fā)光材料中的至少一種的照明單元。

發(fā)明背景

發(fā)白光的二極管(LED)呈現(xiàn)高效率、長壽命、較小環(huán)境影響、無汞、短響應(yīng)時間、在各種大小的最終產(chǎn)物中的可應(yīng)用性和許多更有利的性質(zhì)。其作為背光源用于液晶顯示器、計算機筆記本監(jiān)視器、手機屏幕和一般照明中越來越受關(guān)注。

通過將發(fā)紅、綠和藍光的無機發(fā)光材料與一次光源(例如近UV LED，其通常發(fā)射波長在280nm至400nm范圍內(nèi)的光)組合，可獲得具有良好發(fā)光強度和優(yōu)異的白色發(fā)射的三色白光LED。

通常，首先將發(fā)紅、綠和藍光的無機發(fā)光材料混合于合適的樹脂中。其后，將所得凝膠提供在UV-LED芯片或近UV-LED芯片上，最后通過UV輻照、退火或類似過程硬化。為了在由所有角度觀看芯片時觀察到均勻的白光，樹脂中的無機發(fā)光材料混合物應(yīng)盡可能均勻地分散。然而，由于無機發(fā)光材料的不同粒度、形狀和/或它們在樹脂中的密度，仍難以獲得不同無機發(fā)光材料在樹脂中的均勻分布。因此，有利地使用少于三種無機發(fā)光材料。

然而，為了使用UV或近UV-LED來制造白光LED，即使通過使用兩種無機發(fā)光材料的混合物，仍難以將具有不同大小、粒子形狀和密度的無機發(fā)光材料如所需一樣均勻地混合于樹脂中。此外，無機發(fā)光材料不應(yīng)由位于可見范圍內(nèi)的波長激發(fā)。例如，若綠光無機發(fā)光材料的發(fā)射光譜與紅光無機發(fā)光材料的激發(fā)光譜重疊，則顏色調(diào)諧變得困難。另外，若使用兩種或更多種無機發(fā)光材料的混合物來制造使用發(fā)藍光LED作為一次光源的白光LED，則每一無機發(fā)光材料的激發(fā)波長應(yīng)與LED的藍光發(fā)射波長充分重疊。

如專家已知，白光LED還可通過向發(fā)藍光LED中添加發(fā)黃光無機發(fā)光材料來獲得。這些應(yīng)用中合適的且常用的黃光無機發(fā)光材料是由Ce³⁺活化的釔鋁石榴石Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce)，例如描述在S.Nakamura,G.Fasol,“The Blue Laser Diode”,(1997)，第343頁中。

一些原硅酸鹽M₂SiO₄:Eu²⁺(M＝Ca、Sr、Ba)也被建議用作黃光-橙光發(fā)射體，如G.Blasse等人，Philips Res.Rep.,23(1968)189中所公開的。

此外，可使用二價銪或三價鈰離子摻雜的各種氮化物和氧-氮化物，例如M₂Si₅N₈:Eu²⁺(M＝Sr、Ba)，例如在H.A.H.Lutz,P.Morys,W.Schnick,A.Seilmeier,J.Phys.Chem.Solids 61(2000)2001中所述。

然而，上文所提及的材料面臨的事實是所覆蓋的光譜區(qū)不足以產(chǎn)生暖白光。

因此，仍存在改進空間，且現(xiàn)代發(fā)光材料優(yōu)選應(yīng)呈現(xiàn)以下性質(zhì)中的一種或多種：

-高演色性指數(shù)(CRI)，

-VIS光范圍內(nèi)、尤其光譜的紅色范圍內(nèi)的寬發(fā)射帶，

-被發(fā)射藍光或近UV的一次光源的有效激發(fā)，

-寬激發(fā)帶，

-高量子產(chǎn)率，

-高相純度，

-在延長的使用期內(nèi)的高效率，

-高化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)選對濕度或水份的高化學(xué)穩(wěn)定性，

-高耐熱淬滅性，和

-可通過成本有效的制造方法獲得，且尤其適于大規(guī)模制造方法。

鑒于所引用先前技術(shù)和上文提及的對現(xiàn)代發(fā)光材料的要求，仍相當(dāng)需要替代材料，該替代材料優(yōu)選不呈現(xiàn)先前技術(shù)的可得無機發(fā)光材料的缺點或者即使呈現(xiàn)程度也更小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

令人驚訝的是，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的無機發(fā)光材料代表了對已知的先前技術(shù)無機發(fā)光材料的優(yōu)異替代物，且優(yōu)選改進了上文提及的要求中的一個或多個，或更優(yōu)選同時滿足上文提及的所有要求。

除其他有益性質(zhì)外，本發(fā)明的無機發(fā)光材料在由藍光或近UV輻射激發(fā)后呈現(xiàn)VIS-光范圍內(nèi)，通常約400nm至約750nm范圍內(nèi)，優(yōu)選約425nm至約725nm范圍內(nèi)的寬發(fā)射峰。此外，其呈現(xiàn)高耐熱淬滅性，具有高化學(xué)穩(wěn)定性，高量子效率和高演色性質(zhì)，尤其在用于LED中時。

因此，本發(fā)明涉及式I化合物，

M^IM^II₃M^III₃M^IV₃N₂O₁₂:Eu I

其中

M^I表示一種或多種選自Y、La、Gd和Lu的元素，優(yōu)選La，

M^II表示一種或多種選自下組的元素：Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn，優(yōu)選Mg、Ca、Sr和Ba，

M^III表示一種或多種選自下組的元素：B、Al、和Ga，優(yōu)選Al，

M^IV表示一種或多種選自Si和Ge的元素。

本發(fā)明進一步涉及：

-制備本發(fā)明化合物的方法，

-這些化合物作為轉(zhuǎn)換無機發(fā)光材料的用途，即將藍光或近UV輻射的全部或一部分轉(zhuǎn)換成更長波長，

-包含至少一種本發(fā)明的化合物的混合物，和

-本發(fā)明的化合物或包含本發(fā)明的化合物的混合物的用途，用于電子和/或光電裝置，例如發(fā)光二極管(LED)和太陽能電池中，

-包含至少一種本發(fā)明的化合物的電子和/或光電裝置，例如發(fā)光二極管(LED)和太陽能電池，尤其是

-包含至少一種本發(fā)明的化合物的照明單元。

附圖說明

圖1顯示LaBaCa₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu的XRD圖案(通過波長CuKα測量)。

圖2顯示LaBaCa₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu、LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu和LaBaCa₂Al₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu在用390nm波長的輻射激發(fā)后的發(fā)射光譜。

圖3顯示LaBaCa₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu對于550nm的發(fā)射波長的激發(fā)光譜。

圖4顯示在395nm發(fā)射一次光源的近UV LED中的LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu的示例性LED光譜。

圖5顯示在395nm發(fā)射一次光源的近UV LED中LaBaMg₂Al₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu的示例性LED光譜。

具體實施方式

取決于如下文更詳細描述的起始材料的合成條件和組成，本發(fā)明的化合物除Eu²⁺外還可包含一定量的Eu³⁺。

然而，同樣優(yōu)選地，本發(fā)明的化合物僅由Eu²⁺活化。因此，式I化合物優(yōu)選選自式II化合物，

M^IM^II₃M^III₃M^IV₃N₂O₁₂:Eu²⁺ II

其中

M^I、M^II、M^III和M^IV具有如上文對式I給出的含義之一。

更優(yōu)選地，式I和II化合物選自式III化合物，

M^IM^II_3-xM^III₃M^IV₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x III

其中

M^I、M^II、M^III和M^IV具有如式II中給出的相同含義，且0<x<3，優(yōu)選0<x≤2，更優(yōu)選0<x≤1，尤其0<x≤0.5，特別地0<x≤0.3。

進一步優(yōu)選的式I或II化合物選自式III化合物，其中M^IV表示(Ge_1-ySi_y)且其中0≤y≤1，優(yōu)選其中y表示0、1/3、2/3或1，例如，

M^IM^II_3-xM^III₃Si₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x IIIa

M^IM^II_3-xM^III₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu²⁺_x IIIb

M^IM^II_3-xM^III₃Ge₂SiN₂O₁₂:Eu²⁺_x IIIc

M^IM^II_3-xM^III₃Ge₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x IIId

其中，M^I、M^II、M^III和x具有如式III中給出的相同含義。

在另一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的化合物選自式I或其子式的化合物，其中M^III表示Al。

此外，優(yōu)選選自式I其子式化合物的化合物，其中M^I表示La。

更優(yōu)選地，本發(fā)明的化合物選自以下子式的化合物，

LaM^II_3-xAl₃Si₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x IVa

LaM^II_3-xAl₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu²⁺_x IVb

LaM^II_3-xAl₃Ge₂SiN₂O₁₂:Eu²⁺_x IVc

LaM^II_3-xAl₃Ge₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x IVd

其中，M^II和x具有如式III中給出的含義之一。

在另一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的化合物選自式I或其子式的化合物，其中M^II表示(Ba_1-zEA_z)，其中0≤z≤1，且EA表示至少一種選自Mg、Ca和Sr的元素，例如

La(Ba_1-zMg_z)_3-xAl₃Si₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Va

La(Ba_1-zMg_z)_3-xAl₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vb

La(Ba_1-zMg_z)_3-xAl₃Ge₂SiN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vc

La(Ba_1-zMg_z)_3-xAl₃Ge₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Vd

La(Ba_1-zCa_z)_3-xAl₃Si₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Ve

La(Ba_1-zCa_z)_3-xAl₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vf

La(Ba_1-zCa_z)_3-xAl₃Ge₂SiN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vg

La(Ba_1-zCa_z)_3-xAl₃Ge₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Vh

La(Ba_1-zSr_z)_3-xAl₃Si₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Vi

La(Ba_1-zSr_z)_3-xAl₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vj

La(Ba_1-zSr_z)_3-xAl₃Ge₂SiN₂O₁₂:Eu²⁺_x Vk

La(Ba_1-zSr_z)_3-xAl₃Ge₃N₂O₁₂:Eu²⁺_x Vm

其中0≤z≤1，優(yōu)選z表示1/3或2/3，更優(yōu)選z表示2/3，且0<x<3。

通常，本發(fā)明的化合物可由發(fā)射波長在約300nm至約500nm、優(yōu)選約300nm至約400nm范圍內(nèi)的輻射的人工或天然輻射源激發(fā)。

本發(fā)明的化合物在由合適的一次輻射源激發(fā)時通常發(fā)射波長在約400nm至約750nm、優(yōu)選約425nm至約725nm范圍內(nèi)的輻射。

因此，本發(fā)明的化合物尤其適于將具有在約300nm至約500nm范圍內(nèi)的波長的輻射、優(yōu)選具有在約300nm至約400nm范圍內(nèi)的波長的輻射的全部或至少部分轉(zhuǎn)換成具有更長波長的輻射，優(yōu)選轉(zhuǎn)換成具有在約425nm至約750nm范圍內(nèi)的波長的輻射，更優(yōu)選轉(zhuǎn)換成具有在約450nm至約725nm范圍內(nèi)的波長的輻射。

在本申請的上下文中，除非另外明確說明，否則術(shù)語“UV輻射”的含義是波長在約100nm至約400nm范圍內(nèi)的電磁輻射。

另外，除非另外明確說明，否則術(shù)語“近UV輻射”的含義是UV輻射范圍內(nèi)的波長在約280nm至約400nm范圍內(nèi)的電磁輻射。

此外，除非另外明確說明，否則術(shù)語“VIS光或VIS-光區(qū)”的含義是波長在約400nm至約750nm范圍內(nèi)的電磁輻射。

術(shù)語“藍光輻射”是指波長在400nm與500nm之間。

在上下文中，本發(fā)明涉及式I或其子式的化合物的用途，其用作轉(zhuǎn)換無機發(fā)光材料，或簡稱為“無機發(fā)光材料”。

術(shù)語“轉(zhuǎn)換無機發(fā)光材料”和術(shù)語“無機發(fā)光材料”以相同方式用于本申請中。

合適的人工“輻射源”或“一次光源”為專家普遍已知的且將在下文中更詳細解釋。

在本申請的上下文中，術(shù)語“天然輻射源”意指太陽輻照或日光。

優(yōu)選地，輻射源的發(fā)射光譜和本發(fā)明的化合物的吸收光譜重疊超過10面積％，優(yōu)選超過30面積％，更優(yōu)選超過60面積％，最優(yōu)選超過90面積％。

術(shù)語“吸收”意指材料的吸光度，其對應(yīng)于落在材料上的輻射與透射穿過材料的輻射的對數(shù)比。

術(shù)語“發(fā)射”意指因原子和分子中的電子躍遷導(dǎo)致的電磁波發(fā)射。

通過改變式I或其子式的化合物就參數(shù)M^II組成而言的組成，可特別改變發(fā)射性質(zhì)。例如，由Mg取代Ba導(dǎo)致具有更短波長的發(fā)射，而由Ca取代Ba導(dǎo)致具有更長波長的發(fā)射。

本發(fā)明的化合物優(yōu)選呈現(xiàn)至少一個在VIS光區(qū)中的發(fā)射峰，其具有至少50nm或更大，優(yōu)選75nm或更大，更優(yōu)選100nm或更大且最優(yōu)選至少125nm或更大的FWHM。

半高全寬(FWHM)是常用于描述曲線或函數(shù)上的“峰”的寬度的參數(shù)。其以曲線上函數(shù)達到其最大值一半時的點之間的距離給出。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，無機發(fā)光材料的量子效率隨著無機發(fā)光材料尺寸減小而降低。優(yōu)選地，無機發(fā)光材料呈現(xiàn)至少80％，更優(yōu)選至少90％的量子效率，且合適的無機發(fā)光材料粒子的粒度通常在約50nm至約100μm，更優(yōu)選約50nm至約50μm，甚至更優(yōu)選約50nm至約25μm的范圍內(nèi)。

粒度可由其直徑明確且定量地限定。其可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法測定，例如，動態(tài)光散射或靜態(tài)光散射。

LED應(yīng)用中的工作溫度通常為約150℃。優(yōu)選地，本發(fā)明的化合物呈現(xiàn)高達約100℃或更大，更優(yōu)選高達約150℃或更大，甚至更優(yōu)選高達約200℃或更大的高耐熱淬滅性。

術(shù)語“耐熱淬滅性”意指與25℃下的初始強度相比的更高溫度下的發(fā)射強度的降低。

本發(fā)明化合物的特征尤其在于其高化學(xué)穩(wěn)定性。因此，式I或其子式的化合物優(yōu)選耐氧化和水解。

根據(jù)本發(fā)明，式I化合物可以純物質(zhì)或混合物形式存在。

因此，本發(fā)明還涉及包含至少兩種如上文所定義的式I化合物的混合物，優(yōu)選地其中至少一種化合物由Eu³⁺活化且另一化合物由Eu²⁺活化。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地，包含Eu³⁺的式I化合物是制備式II化合物的副產(chǎn)物，且因此不會不利地影響式II化合物的應(yīng)用相關(guān)光學(xué)性質(zhì)。

式II化合物通常以30-95重量％范圍內(nèi)，優(yōu)選50-90重量％范圍內(nèi)，尤其優(yōu)選60-88重量％范圍內(nèi)的重量比例存在于這類混合物中。

本發(fā)明還涉及合成式I化合物的方法，其至少包括以下步驟：

a)混合選自二元氮化物、鹵化物、碳酸鹽和氧化物或它們的相應(yīng)反應(yīng)性形式的合適的起始材料，和

b)將步驟a)的混合物在還原條件下熱處理。

用于制備本發(fā)明的化合物的起始材料可市購，且用于制備本發(fā)明的化合物的合適的方法可概括為固態(tài)擴散方法。

在本申請的上下文中，術(shù)語“固態(tài)擴散方法”是指任何混合和燒制方法或固相方法，其包括混合合適的起始材料和在還原條件下熱處理混合物的步驟。

在用于制備本發(fā)明無機發(fā)光材料的本發(fā)明方法中，在步驟a)中混合選自二元氮化物、鹵化物和氧化物或它們的相應(yīng)反應(yīng)性形式的合適的起始材料，且在步驟b)中將混合物在還原條件下熱處理。

在上文提及的熱處理中，其優(yōu)選至少部分地在還原條件下進行。

在步驟b)中，反應(yīng)通常在高于800℃的溫度，優(yōu)選高于1000℃的溫度，尤其優(yōu)選在1000℃至1400℃范圍內(nèi)的溫度下實施。

這里的還原條件例如如下實現(xiàn)：使用氨、一氧化碳、形成氣(forming gas)或氫氣或至少真空或貧氧氣氛，優(yōu)選在氮氣流中，優(yōu)選在N₂/H₂流中，尤其優(yōu)選在N₂/H₂/NH₃流中。

若意欲制備純形式的式I化合物，則這可經(jīng)由精確控制起始材料化學(xué)計量或通過機械分離式I化合物的晶體來實施。

分離可例如經(jīng)由不同密度、粒子形狀或粒度通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的分離方法來實施。

優(yōu)選地，該方法包括步驟：

a)以預(yù)定摩爾比混合：

至少一種含有Eu的鹽；

一種或多種包含至少一種選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn的元素的鹽；

一種或多種包含至少一種選自B、Al和Ga的元素的鹽；

一種或多種包含至少一種選自Si和Ge的元素的化合物，例如SiO₂或GeO₂；

Si₃N₄或Ge₃N₄；和

一種或多種包含至少一種選自Y、La、Gd和Lu的元素的鹽；

b)在還原氣氛下在700℃至1500℃的溫度范圍內(nèi)對混合物實施熱處理。

該方法中還可使用融合劑。合適的融合劑通常選自被普遍接受且使用的熔劑，并具有對本發(fā)明的方法中的熔劑而言可接受的典型量。優(yōu)選的融合劑選自下組：相應(yīng)氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、硫酸鹽、碳酸鹽和/或氧化物、以及這些融合劑的任意比率的任意組合。

在進一步優(yōu)選的實施方案中，所用無機發(fā)光材料具有連續(xù)表面涂層，其包含SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZnO、ZrO₂、Y₂O₃、B₂O₃BN、Al_xSi_yO_z、Al₂Si₄O₁₀(OH)₂)和/或MgO或它們的混合氧化物，且優(yōu)選由所述物質(zhì)組成。該表面涂層的優(yōu)點在于經(jīng)由涂層材料的折射率的合適的分級，折射率可與環(huán)境匹配。在此情形中，減少了無機發(fā)光材料表面處的光散射且更大比例的光可穿到無機發(fā)光材料中并在其中被吸收和轉(zhuǎn)換。另外，由于總的內(nèi)部反射減少，折射率匹配的表面涂層使得更多光由無機發(fā)光材料射出。

此外，如果無機發(fā)光材料必須封裝，那么連續(xù)層是有利的。為了抵消無機發(fā)光材料或其部分對周圍環(huán)境中擴散的水或其它材料的敏感性，這可能是必要的。用密封殼封裝的另一原因是使得實際無機發(fā)光材料與芯片中產(chǎn)生的熱熱解耦。這種熱導(dǎo)致無機發(fā)光材料的熒光產(chǎn)率降低并還可能影響熒光的顏色。最后，這種類型的涂層能夠通過防止無機發(fā)光材料中產(chǎn)生的晶格震動傳播到環(huán)境中而使無機發(fā)光材料的效率提高。

此外，優(yōu)選的是所用無機發(fā)光材料具有多孔的表面涂層，該涂層包含SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZnO、ZrO₂和/或Y₂O₃或它們的混合氧化物或無機發(fā)光材料組合物，優(yōu)選由所述物質(zhì)組成。這些多孔涂層提供了進一步降低單層折射率的可能性。這種類型的多孔涂層可通過三種常規(guī)方法制備，如WO 03/027015中所述的方法，將其全部內(nèi)容通過引用并入本申請的上下文中：蝕刻玻璃(例如鈉鈣玻璃(參見US 4019884))，施加多孔層，和多孔層與蝕刻操作的組合。

在另外優(yōu)選的實施方案中，所用無機發(fā)光材料的表面帶有促進與環(huán)境的化學(xué)鍵合的官能團，優(yōu)選其由環(huán)氧樹脂或硅樹脂組成。這些官能團例如可以是酯或通過氧基鍵合的其它衍生物，并能夠與基于環(huán)氧化物和/或硅氧烷的粘合劑成分形成鍵。這種類型的表面具有的優(yōu)點在于，促進無機發(fā)光材料均勻地結(jié)合到粘合劑中。此外，該無機發(fā)光材料/粘合劑體系的流變學(xué)性質(zhì)以及貯存期可因此在一定程度上被調(diào)節(jié)。因此簡化了混合物的加工。

因為用于LED芯片的本發(fā)明無機發(fā)光材料層優(yōu)選由聚硅氧烷和通過本體澆鑄施加的均勻無機發(fā)光材料粒子的混合物組成，并且聚硅氧烷具有表面張力，因此這種無機發(fā)光材料層在微觀級別上不是均勻的，或該層的厚度并不是始終恒定的。如果無機發(fā)光材料不是通過本體澆鑄法，而是在所謂芯片層轉(zhuǎn)換(chip-level conversion)法(其中借助靜電方法將高度濃縮的薄無機發(fā)光材料層直接施加到芯片表面)中施加，情況也通常如此。

借助上述方法，可以制得任何所需外形的無機發(fā)光材料粒子，如球形粒子、薄片和結(jié)構(gòu)化材料和陶瓷體。

作為另外優(yōu)選的實施方案，薄片形的無機發(fā)光材料的制備可通過常規(guī)方法，由相應(yīng)的金屬鹽和/或稀土元素鹽進行。制備方法在EP 763573和DE 102006054331中已有詳細描述，其全文通過引用并入本申請上下文中。這些薄片形的無機發(fā)光材料可如下制備：將天然的或合成的高穩(wěn)定性載體或包含例如云母、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、玻璃或TiO₂薄片的基材(其具有非常大的徑厚比，原子水平的光滑表面和可調(diào)節(jié)的厚度)在含水分散體或懸浮液中通過沉淀反應(yīng)用無機發(fā)光材料層涂覆。除了云母、ZrO₂、SiO₂、Al₂O₃、玻璃或TiO₂或它們混合物外，薄片也可以由無機發(fā)光材料本身組成或由一種材料構(gòu)建。如果薄片本身僅僅用作無機發(fā)光材料涂層的載體，則后者必須由這樣的材料組成：其對LED的一次輻射透明或者吸收該一次輻射并將這種能量傳遞到無機發(fā)光材料層。薄片形的無機發(fā)光材料分散在樹脂中，例如硅樹脂或環(huán)氧樹脂，然后將這種分散體施加到LED芯片上。薄片形的無機發(fā)光材料可以大工業(yè)規(guī)模，以50nm至約20μm，優(yōu)選150nm至5μm的厚度制備。直徑為50nm至20μm。

通常其寬厚比(直徑與粒子厚度之比)為1:1至400:1，特別是3:1至100:1。

薄片尺寸(長×寬)取決于布置。薄片也適合作為轉(zhuǎn)換層中的散射中心，特別是如果它們具有特別小的尺寸。本發(fā)明的薄片形的無機發(fā)光材料面對LED芯片的表面可提供有這樣的涂層：其對LED芯片發(fā)射的一次輻射具有抗反射作用。這導(dǎo)致一次輻射的后向散射減少，因此使輻射更好地耦合到本發(fā)明的無機發(fā)光材料體中。

適合此目的是例如具有匹配的折射率的涂層，其必須有以下厚度d:d＝[LED芯片的一次輻射的波長/(4×無機發(fā)光材料陶瓷的折射率)]，例如參見Gerthsen，Physik[Physics]，Springer Verlag，18th Edition，1995。這種涂層也可由光子晶體組成，其還包括薄片形的無機發(fā)光材料的表面結(jié)構(gòu)化，從而獲得某些功能。

陶瓷體形式的本發(fā)明的無機發(fā)光材料的制備可類似于DE 102006037730(Merck)中所述的方法進行，將其全文通過引用并入本申請的上下文中。在該方法中，無機發(fā)光材料通過濕化學(xué)法制備，包括混合相應(yīng)的起始材料和摻雜劑，然后經(jīng)過等靜壓制并以均勻的非多孔薄片形式直接施加到芯片表面上。因此無機發(fā)光材料的激發(fā)和發(fā)射沒有位置依賴性變化，其意味著具有它的LED發(fā)射均勻的恒定顏色光束并具有高光輸出量。陶瓷無機發(fā)光材料體可以大的工業(yè)規(guī)模以薄片生產(chǎn)，例如厚度為幾個100nm至約500μm。薄片尺寸(長×寬)取決于布置。在直接施加至芯片的情況下，薄片的大小應(yīng)根據(jù)芯片的尺寸(約100μm*100μm至幾個mm²)選擇，且在適當(dāng)芯片布置(例如倒裝芯片布置)情況下具有超過芯片表面約10％至30％的過大尺寸，或具有相應(yīng)大小。如果無機發(fā)光材料薄片安裝在成品LED上，那么整個發(fā)射光束通過該薄片。

陶瓷無機發(fā)光材料體側(cè)表面可用輕金屬或貴金屬涂覆，優(yōu)選用鋁或銀。金屬涂層的效果在于光不從無機發(fā)光材料體的側(cè)面發(fā)出。側(cè)面發(fā)出的光可降低從LED耦合出的光通量。陶瓷無機發(fā)光材料體的金屬涂覆可在等靜壓壓制成棒或薄片之后的工藝步驟中進行，其中棒或薄片可在金屬涂覆之前任選切成需要的尺寸。為此，可將側(cè)表面濕潤，例如用含硝酸銀和葡萄糖的溶液濕潤，然后在升高的溫度下暴露于氨氣氛。例如，在該方法中，在側(cè)表面上形成銀涂層。

或者，無電流金屬化工藝也是合適的，例如參見Hollemann-Wiberg，Lehrbuch der Anorganischen Chemie[Textbook of Inorganic Chemistry]，Walter de Gruyter Verlag or Ullmanns der chemischen Technologie[Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]。

必要的話，陶瓷無機發(fā)光材料體可用水玻璃溶液固定在LED芯片的基板上。

在另外的實施方案中，陶瓷無機發(fā)光材料體在與LED芯片相背的表面上有結(jié)構(gòu)化(例如錐體形)表面。這使得盡可能多的光從無機發(fā)光材料體中耦合出。無機發(fā)光材料體的結(jié)構(gòu)化表面通過使用具有結(jié)構(gòu)化壓力板的壓制模具進行等靜壓壓制而形成，從而在表面上印出結(jié)構(gòu)。如果目的是生產(chǎn)可能最薄的無機發(fā)光材料體或薄片，則需要結(jié)構(gòu)化表面。壓制條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的(參見J.Kriegsmann，Technische keramische Werkstoffe[Industrial Ceramic Materials]，第4章，Deutscher Wirtschaftsdienst，1998年)。重要的是所用的壓制溫度為所要壓制物質(zhì)熔點的2/3至5/6。

本發(fā)明的無機發(fā)光材料具有良好的LED品質(zhì)。

在本申請的上下文中，LED品質(zhì)通過通常已知的參數(shù)確定，如演色性指數(shù)(CRI)、相關(guān)色溫(CCT)、流明當(dāng)量或絕對流明值，和CIE x和y色坐標系中的色點。

如專家已知的演色性指數(shù)(CRI)是無量綱光度大小，其根據(jù)Technical Report CIE 13.3-1995比較的是人工光源的顏色保真度與參照光源的顏色保真度(參照光源呈現(xiàn)100的CRI)。

如專家已知的相關(guān)色溫(CCT)是具有單位開爾文的光度變量。數(shù)值越高，則光的藍色分量越大，人工光源的白光對觀察者呈現(xiàn)的越冷。CCT符合黑光藍燈的概念，該色溫描述的是CIE色度圖中的所謂普朗克軌跡(Planckian locus)。

如專家已知的流明當(dāng)量是具有單位lm/W的光度變量。流明當(dāng)量描述的是在1W的特定輻射測量輻射功率下光源的光度發(fā)光通量的大小。給定輻射測量輻射功率下的流明當(dāng)量越高，與具有相同輻射測量輻射功率但具有較低流明當(dāng)量值的另一光源相比，該光源對人類觀察者呈現(xiàn)的越明亮。

如專家已知的流明是光度變量，其描述的是光源的光通量，其是由光源發(fā)射的在VIS區(qū)中的總輻射(波長在約380nm至約800nm范圍內(nèi)的光)的量度，其由不同波長下人類眼睛的敏感度加權(quán)。光輸出越大，則光源似乎對觀察者越明亮。

CIE x和CIE y是CIE色度圖的坐標(此處1931 2°-標準觀察者)，其描述光源的顏色。

所有上述變量都可由光源的發(fā)射光譜通過專家已知的方法計算。

在用于pc-LED中時，本發(fā)明的無機發(fā)光材料顯示尤其有利的轉(zhuǎn)換效率值。

術(shù)語“轉(zhuǎn)換效率”涉及pc-LED(具有無機發(fā)光材料層的LED-模)的輻射測量通量Φ_pc-LED除以上文所提及的無無機發(fā)光材料層的LED-模的輻射測量通量Φ_LED-模的商乘以100％：Φ_pc-LED/Φ_LED-模×100％。轉(zhuǎn)換效率越高，則無機發(fā)光材料層的光轉(zhuǎn)換越好，且無機發(fā)光材料層中光轉(zhuǎn)換過程造成的損失越低。

本發(fā)明的無機發(fā)光材料可以獲得的形式使用或以與其他無機發(fā)光材料的混合物使用。因此，本發(fā)明還涉及包含一種或多種本發(fā)明的化合物和一種或多種具有另一化學(xué)組成的無機發(fā)光材料的發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料。

適于本發(fā)明的混合物或發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料的無機發(fā)光材料例如為：Ba₂SiO₄:Eu²⁺,BaSi₂O₅:Pb²⁺,Ba_xSr_1-xF₂:Eu²⁺,BaSrMgSi₂O₇:Eu²⁺,BaTiP₂O₇,(Ba,Ti)₂P₂O₇:Ti,Ba₃WO₆:U,BaY₂F₈:Er³⁺,Yb⁺,Be₂SiO₄:Mn²⁺,Bi₄Ge₃O₁₂,CaAl₂O₄:Ce³⁺,CaLa₄O₇:Ce³⁺,CaAl₂O₄:Eu²⁺,CaAl₂O₄:Mn²⁺,CaAl₄O₇:Pb²⁺,Mn²⁺,CaAl₂O₄:Tb³⁺,Ca₃Al₂Si₃O₁₂:Ce³⁺,Ca₃Al₂Si₃Oi₂:Ce³⁺,Ca₃Al₂Si₃O,₂:Eu²⁺,Ca₂B₅O₉Br:Eu²⁺,Ca₂B₅O₉Cl:Eu²⁺,Ca₂B₅O₉Cl:Pb²⁺,CaB₂O₄:Mn²⁺,Ca₂B₂O₅:Mn²⁺,CaB₂O₄:Pb²⁺,CaB₂P₂O₉:Eu²⁺,Ca₅B₂SiO₁₀:Eu³⁺,Ca_0.5Ba_0.5Al₁₂O₁₉:Ce³⁺,Mn²⁺,Ca₂Ba₃(PO₄)₃Cl:Eu²⁺,在SiO₂中的CaBr₂:Eu²⁺,在SiO₂中的CaCl₂:Eu²⁺,在SiO₂中的CaCl₂:Eu²⁺,Mn²⁺,CaF₂:Ce³⁺,CaF₂:Ce³⁺,Mn²⁺,CaF₂:Ce³⁺,Tb³⁺,CaF₂:Eu²⁺,CaF₂:Mn²⁺,CaF₂:U,CaGa₂O₄:Mn²⁺,CaGa₄O₇:Mn²⁺,CaGa₂S₄:Ce³⁺,CaGa₂S₄:Eu²⁺,CaGa₂S₄:Mn²⁺,CaGa₂S₄:Pb²⁺,CaGeO₃:Mn²⁺,在SiO₂中的CaI₂:Eu²⁺,在SiO₂中的CaI₂:Eu²⁺,Mn²⁺,CaLaBO₄:Eu³⁺,CaLaB₃O₇:Ce³⁺,Mn²⁺,Ca₂La₂BO_6.5:Pb²⁺,Ca₂MgSi₂O₇,Ca₂MgSi₂O₇:Ce³⁺,CaMgSi₂O₆:Eu²⁺,Ca₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,Ca₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,CaMgSi₂O₆:Eu²⁺,Mn²⁺,Ca₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Mn²⁺,CaMoO₄,CaMoO₄:Eu³⁺,CaO:Bi³⁺,CaO:Cd²⁺,CaO:Cu⁺,CaO:Eu³⁺,CaO:Eu³⁺,Na⁺,CaO:Mn²⁺,CaO:Pb²⁺,CaO:Sb³⁺,CaO:Sm³⁺,CaO:Tb³⁺,CaO:Tl,CaO:Zn²⁺,Ca₂P₂O₇:Ce³⁺,α-Ca₃(PO₄)₂:Ce³⁺,β-Ca₃(PO₄)₂:Ce³⁺,Ca₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺,Ca₅(PO₄)₃Cl:Mn²⁺,Ca₅(PO₄)₃Cl:Sb³⁺,Ca₅(PO₄)₃Cl:Sn²⁺,β-Ca₃(PO₄)₂:Eu²⁺,Mn²⁺,Ca₅(PO₄)₃F:Mn²⁺,Ca_s(PO₄)₃F:Sb³⁺,Ca_s(PO₄)₃F:Sn²⁺,α-Ca₃(PO₄)₂:Eu²⁺,β-Ca₃(PO₄)₂:Eu²⁺,Ca₂P₂O₇:Eu²⁺,Ca₂P₂O₇:Eu²⁺,Mn²⁺,CaP₂O₆:Mn²⁺,α-Ca₃(PO₄)₂:Pb²⁺,α-Ca₃(PO₄)₂:Sn²⁺,β-Ca₃(PO₄)₂:Sn²⁺,β-Ca₂P₂O₇:Sn,Mn,α-Ca₃(PO₄)₂:Tr,CaS:Bi³⁺,CaS:Bi³⁺,Na,CaS:Ce³⁺,CaS:Eu²⁺,CaS:Cu⁺,Na⁺,CaS:La³⁺,CaS:Mn²⁺,CaSO₄:Bi,CaSO₄:Ce³⁺,CaSO₄:Ce³⁺,Mn²⁺,CaSO₄:Eu²⁺,CaSO₄:Eu²⁺,Mn²⁺,CaSO₄:Pb²⁺,CaS:Pb²⁺,CaS:Pb²⁺,Cl,CaS:Pb²⁺,Mn²⁺,CaS:Pr³⁺,Pb²⁺,Cl,CaS:Sb³⁺,CaS:Sb³⁺,Na,CaS:Sm³⁺,CaS:Sn²⁺,CaS:Sn²⁺,F,CaS:Tb³⁺,CaS:Tb³⁺,Cl,CaS:Y³⁺,CaS:Yb²⁺,CaS:Yb²⁺,Cl,CaSiO₃:Ce³⁺,Ca₃SiO₄Cl₂:Eu²⁺,Ca₃SiO₄Cl₂:Pb²⁺,CaSiO₃:Eu²⁺,CaSiO₃:Mn²⁺,Pb,CaSiO₃:Pb²⁺,CaSiO₃:Pb²⁺,Mn²⁺,CaSiO₃:Ti⁴⁺,CaSr₂(PO₄)₂:Bi³⁺,β-(Ca,Sr)₃(PO₄)₂:Sn²⁺Mn²⁺,CaTi_0.9Al_0.1O₃:Bi³⁺,CaTiO₃:Eu³⁺,CaTiO₃:Pr³⁺,Ca₅(VO₄)₃Cl,CaWO₄,CaWO₄:Pb²⁺,CaWO₄:W,Ca₃WO₆:U,CaYAlO₄:Eu³⁺,CaYBO₄:Bi³⁺,CaYBO₄:Eu³⁺,CaYB_0.8O_3.7:Eu³⁺,CaY₂ZrO₆:Eu³⁺,(Ca,Zn,Mg)₃(PO₄)₂:Sn,CeF₃,(Ce,Mg)BaAl₁₁O₁₈:Ce,(Ce,Mg)SrAl₁₁O₁₈:Ce,CeMgAl₁₁O₁₉:Ce:Tb,Cd₂B₆O₁₁:Mn²⁺,CdS:Ag⁺,Cr,CdS:In,CdS:In,CdS:In,Te,CdS:Te,CdWO₄,CsF,Csl,CsI:Na⁺,CsI:Tl,(ErCl₃)_0.25(BaCl₂)_0.75,GaN:Zn,Gd₃Ga₅O₁₂:Cr³⁺,Gd₃Ga₅O₁₂:Cr,Ce,GdNbO₄:Bi³⁺,Gd₂O₂S:Eu³⁺,Gd₂O₂Pr³⁺,Gd₂O₂S:Pr,Ce,F,Gd₂O₂S:Tb³⁺,Gd₂SiO₅:Ce³⁺,KAI₁₁O₁₇:Tl⁺,KGa₁₁O₁₇:Mn²⁺,K₂La₂Ti₃O₁₀:Eu,KMgF₃:Eu²⁺,KMgF₃:Mn²⁺,K₂SiF₆:Mn⁴⁺,LaAl₃B₄O₁₂:Eu³⁺,LaAlB₂O₆:Eu³⁺,LaAlO₃:Eu³⁺,LaAlO₃:Sm³⁺,LaAsO₄:Eu³⁺,LaBr₃:Ce³⁺,LaBO₃:Eu³⁺,(La,Ce,Tb)PO₄:Ce:Tb,LaCl₃:Ce³⁺,La₂O₃:Bi³⁺,LaOBr:Tb³⁺,LaOBr:Tm³⁺,LaOCl:Bi³⁺,LaOCl:Eu³⁺,LaOF:Eu³⁺,La₂O₃:Eu³⁺,La₂O₃:Pr³⁺,La₂O₂S:Tb³⁺,LaPO₄:Ce³⁺,LaPO₄:Eu³⁺,LaSiO₃Cl:Ce³⁺,LaSiO₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺,LaVO₄:Eu³⁺,La₂W₃O₁₂:Eu³⁺,LiAlF₄:Mn²⁺,LiAl₅O₈:Fe³⁺,LiAlO₂:Fe³⁺,LiAlO₂:Mn²⁺,LiAl₅O₈:Mn²⁺,Li₂CaP₂O₇:Ce³⁺,Mn²⁺,LiCeBa₄Si₄O₁₄:Mn²⁺,LiCeSrBa₃Si₄O₁₄:Mn²⁺,LiInO₂:Eu³⁺,LiInO₂:Sm³⁺,LiLaO₂:Eu³⁺,LuAlO₃:Ce³⁺,(Lu,Gd)₂Si0₅:Ce³⁺,Lu₂SiO₅:Ce³⁺,Lu₂Si₂O₇:Ce³⁺,LuTaO₄:Nb⁵⁺,Lu_1-xY_xAlO₃:Ce³⁺,MgAl₂O₄:Mn²⁺,MgSrAl₁₀O₁₇:Ce,MgB₂O₄:Mn²⁺,MgBa₂(PO₄)₂:Sn²⁺,MgBa₂(PO₄)₂:U,MgBaP₂O₇:Eu²⁺,MgBaP₂O₇:Eu²⁺,Mn²⁺,MgBa₃Si₂O₈:Eu²⁺,MgBa(SO₄)₂:Eu²⁺,Mg₃Ca₃(PO₄)₄:Eu²⁺,MgCaP₂O₇:Mn²⁺,Mg₂Ca(SO₄)₃:Eu²⁺,Mg₂Ca(SO₄)₃:Eu²⁺,Mn²,MgCeAl_nO₁₉:Tb³⁺,Mg₄(F)GeO₆:Mn²⁺,Mg₄(F)(Ge,Sn)O₆:Mn²⁺,MgF₂:Mn²⁺,MgGa₂O₄:Mn²⁺,Mg₈Ge₂O₁₁F₂:Mn⁴⁺,MgS:Eu²⁺,MgSiO₃:Mn²⁺,Mg₂SiO₄:Mn²⁺,Mg₃SiO₃F₄:Ti⁴⁺,MgSO₄:Eu²⁺,MgSO₄:Pb²⁺,MgSrBa₂Si₂O₇:Eu²⁺,MgSrP₂O₇:Eu²⁺,MgSr₅(PO₄)₄:Sn²⁺,MgSr₃Si₂O₈:Eu²⁺,Mn²⁺,Mg₂Sr(SO₄)₃:Eu²⁺,Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺,MgWO₄,MgYBO₄:Eu³⁺,Na₃Ce(PO₄)₂:Tb³⁺,NaI:Tl,Na_1.23K_O.42Eu_0.12TiSi₄O₁₁:Eu³⁺,Na_1.23K_0.42Eu_0.12TiSi₅O₁₃·xH₂O:Eu³⁺,Na_1.29K_0.46Er_0.08TiSi₄O₁₁:Eu³⁺,Na₂Mg₃Al₂Si₂O₁₀:Tb,Na(Mg_2-xMn_x)LiSi₄O₁₀F₂:Mn,NaYF₄:Er³⁺,Yb³⁺,NaYO₂:Eu³⁺,P46(70％)+P47(30％),SrAl₁₂O₁₉:Ce³⁺,Mn²⁺,SrAl₂O₄:Eu²⁺,SrAl₄O₇:Eu³⁺,SrAl₁₂O₁₉:Eu²⁺,SrAl₂S₄:Eu²⁺,Sr₂B₅O₉Cl:Eu²⁺,SrB₄O₇:Eu²⁺(F,Cl,Br),SrB₄O₇:Pb²⁺,SrB₄O₇:Pb²⁺,Mn²⁺,SrB₈O₁₃:Sm²⁺,Sr_xBa_yCl_zAl₂O_4-z/2:Mn²⁺,Ce³⁺,SrBaSiO₄:Eu²⁺,在SiO₂中的Sr(Cl,Br,I)₂:Eu²⁺,在SiO₂中的SrCl₂:Eu²⁺,Sr₅Cl(PO₄)₃:Eu,Sr_wF_xB₄O_6.5:Eu²⁺,Sr_wF_xB_yO_z:Eu²⁺,Sm²⁺,SrF₂:Eu²⁺,SrGa₁₂O₁₉:Mn²⁺,SrGa₂S₄:Ce³⁺,SrGa₂S₄:Eu²⁺,SrGa₂S₄:Pb²⁺,SrIn₂O₄:Pr³⁺,Al³⁺,(Sr,Mg)₃(PO₄)₂:Sn,SrMgSi₂O₆:Eu²⁺,Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Sr₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,SrMoO₄:U,SrO·3B₂O₃:Eu²⁺,Cl,β-SrO·3B₂O₃:Pb²⁺,β-SrO·3B₂O₃:Pb²⁺,Mn²⁺,α-SrO·3B₂O₃:Sm²⁺,Sr₆P₅BO₂₀:Eu,Sr₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺,Sr₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺,Pr³⁺,Sr₅(PO₄)₃Cl:Mn²⁺,Sr₅(PO₄)₃Cl:Sb³⁺,Sr₂P₂O₇:Eu²⁺,β-Sr₃(PO₄)₂:Eu²⁺,Sr₅(PO₄)₃F:Mn²⁺,Sr₅(PO₄)₃F:Sb³⁺,Sr₅(PO₄)₃F:Sb³⁺,Mn²⁺,Sr₅(PO₄)₃F:Sn²⁺,Sr₂P₂O₇:Sn²⁺,β-Sr₃(PO₄)₂:Sn²⁺,β-Sr₃(PO₄)₂:Sn²⁺,Mn²⁺(Al),SrS:Ce³⁺,SrS:Eu²⁺,SrS:Mn²⁺,SrS:Cu⁺,Na,SrSO₄:Bi,SrSO₄:Ce³⁺,SrSO₄:Eu²⁺,SrSO₄:Eu²⁺,Mn²⁺,Sr₅Si₄O₁₀Cl₆:Eu²⁺,Sr₂SiO₄:Eu²⁺,SrTiO₃:Pr³⁺,SrTiO₃:Pr³⁺,Al³⁺,Sr₃WO₆:U,SrY₂O₃:Eu³⁺,ThO₂:Eu³⁺,ThO₂:Pr³⁺,ThO₂:Tb³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Bi³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Ce³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Ce³⁺,Mn,YAl₃B₄O₁₂:Ce³⁺,Tb³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Eu³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Eu³⁺,Cr³⁺,YAl₃B₄O₁₂:Th⁴⁺,Ce³⁺,Mn²⁺,YAlO₃:Ce³⁺,Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺,Y₃Al₅O₁₂:Cr³⁺,YAlO₃:Eu³⁺,Y₃Al₅O₁₂:Eu^3r,Y₄Al₂O₉:Eu³⁺,Y₃Al₅O₁₂:Mn⁴⁺,YAlO₃:Sm³⁺,YAlO₃:Tb³⁺,Y₃Al₅O₁₂:Tb³⁺,YAsO₄:Eu³⁺,YBO₃:Ce³⁺,YBO₃:Eu³⁺,YF₃:Er³⁺,Yb³⁺,YF₃:Mn²⁺,YF₃:Mn²⁺,Th⁴⁺,YF₃:Tm³⁺,Yb³⁺,(Y,Gd)BO₃:Eu,(Y,Gd)BO₃:Tb,(Y,Gd)₂O₃:Eu³⁺,Y_1.34Gd_0.60O₃(Eu,Pr),Y₂O₃:Bi³⁺,YOBr:Eu³⁺,Y₂O₃:Ce,Y₂O₃:Er³⁺,Y₂O₃:Eu³⁺(YOE),Y₂O₃:Ce³⁺,Tb³⁺,YOCl:Ce³⁺,YOCl:Eu³⁺,YOF:Eu³⁺,YOF:Tb³⁺,Y₂O₃:Ho³⁺,Y₂O₂S:Eu³⁺,Y₂O₂S:Pr³⁺,Y₂O₂S:Tb³⁺,Y₂O₃:Tb³⁺,YPO₄:Ce³⁺,YPO₄:Ce³⁺,Tb³⁺,YPO₄:Eu³⁺,YPO₄:Mn²⁺,Th⁴⁺,YPO₄:V⁵⁺,Y(P,V)O₄:Eu,Y₂SiO₅:Ce³⁺,YTaO₄,YTaO₄:Nb⁵⁺,YVO₄:Dy³⁺,YVO₄:Eu³⁺,ZnAl₂O₄:Mn²⁺,ZnB₂O₄:Mn²⁺,ZnBa₂S₃:Mn²⁺,(Zn,Be)₂SiO₄:Mn²⁺,Zn_0.4Cd_0.6S:Ag,Zn_0.6Cd_0.4S:Ag,(Zn,Cd)S:Ag,Cl,(Zn,Cd)S:Cu,ZnF₂:Mn²⁺,ZnGa₂O₄,ZnGa₂O₄:Mn²⁺,ZnGa₂S₄:Mn²⁺,Zn₂GeO₄:Mn²⁺,(Zn,Mg)F₂:Mn²⁺,ZnMg₂(PO₄)₂:Mn²⁺,(Zn,Mg)₃(PO₄)₂:Mn²⁺,ZnO:Al³⁺,Ga³⁺,ZnO:Bi³⁺,ZnO:Ga³⁺,ZnO:Ga,ZnO-CdO:Ga,ZnO:S,ZnO:Se,ZnO:Zn,ZnS:Ag⁺,Cl^-,ZnS:Ag,Cu,Cl,ZnS:Ag,Ni,ZnS:Au,In,ZnS-CdS(25-75),ZnS-CdS(50-50),ZnS-CdS(75-25),ZnS-CdS:Ag,Br,Ni,ZnS-CdS:Ag⁺,Cl,ZnS-CdS:Cu,Br,ZnS-CdS:Cu,I,ZnS:Cl^-,ZnS:Eu²⁺,ZnS:Cu,ZnS:Cu⁺,Al³⁺,ZnS:Cu⁺,Cl^-,ZnS:Cu,Sn,ZnS:Eu²⁺,ZnS:Mn²⁺,ZnS:Mn,Cu,ZnS:Mn²⁺,Te²⁺,ZnS:P,ZnS:P^3-,Cl^-,ZnS:Pb²⁺,ZnS:Pb²⁺,Cl^-,ZnS:Pb,Cu,Zn₃(PO₄)₂:Mn²⁺,Zn₂SiO₄:Mn²⁺,Zn₂SiO₄:Mn²⁺,As⁵⁺,Zn₂SiO₄:Mn,Sb₂O₂,Zn₂SiO₄:Mn²⁺,P,Zn₂SiO₄:Ti⁴⁺,ZnS:Sn²⁺,ZnS:Sn,Ag,ZnS:Sn²⁺,Li⁺,ZnS:Te,Mn,ZnS-ZnTe:Mn²⁺,ZnSe:Cu⁺,Cl和ZnWO₄。

一般而言，發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料的使用提供的優(yōu)點是更寬的顏色發(fā)射光譜。尤其是，通過若干無機發(fā)光材料的組合，可改進LED的演色性。由不同無機發(fā)光材料發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料制得的LED可用于2700K CCT的暖白光LED至5000K CCT的冷白光LED。

正如上面提及的，本發(fā)明的無機發(fā)光材料可在寬范圍內(nèi)激發(fā)，可從約300nm延伸至500nm。

因此，本發(fā)明還涉及本發(fā)明的至少一種化合物作為轉(zhuǎn)換無機發(fā)光材料將來自發(fā)光二極管的藍光或近UV輻射部分或完全轉(zhuǎn)換的用途。

本發(fā)明還涉及一種光源，其包含發(fā)射最大值在300-500nm范圍內(nèi)的一次光源，并且其輻射的全部或一些被根據(jù)本發(fā)明的化合物或發(fā)射-轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換成更長波長的輻射。

優(yōu)選，照明單元包括藍光或近UV LED和至少一種本發(fā)明的化合物。這樣的照明單元優(yōu)選是發(fā)射白光的，特別是具有顏色坐標：CIE x＝0.12-0.43和CIE y＝0.07-0.43，更優(yōu)選CIE x＝0.15-0.35和CIE y＝0.10-0.35。

此外優(yōu)選一種照明單元，特別是普通照明，其特征在于CRI>60，優(yōu)選>70，更優(yōu)選>80。

在另一實施方案中，照明單元發(fā)射據(jù)有一定色點的光(顏色根據(jù)需要原則)。顏色根據(jù)需要概念是指采用使用一種或多種無機發(fā)光材料的pcLED(＝無機發(fā)光材料轉(zhuǎn)換LED)產(chǎn)生具有一定色點的光。例如為了產(chǎn)生某種公司圖案，例如照亮的公司標志、商標等，采用這一概念。

特別對于應(yīng)確立某些色空間的目的，優(yōu)選將無機發(fā)光材料與至少一種選自氧化物、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、石榴石、硅酸鹽、硫化物、鋁酸鹽、氮化物和氧氮化物的另外無機發(fā)光材料混合，在每種情況下單獨地或者為與一種或多種活化劑離子如Ce、Eu、Yb、Mn、Cr和/或Bi的混合物。

合適的發(fā)綠光無機發(fā)光材料優(yōu)選選自Ce摻雜的含镥石榴石或含釔石榴石、Eu摻雜的硫硒化物、硫代棓酸鹽(thiogallate)、BaMgAl₁₀O₁₇:Eu、Mn(BAM:Eu,Mn)，和/或含Ce和/或Eu摻雜氮化物的無機發(fā)光材料和/或β-SiAlON:Eu、和/或Eu摻雜的堿土元素原硅酸鹽，和/或Eu摻雜的堿土元素氧原硅酸鹽，和/或Zn摻雜的堿土元素原硅酸鹽。

合適的發(fā)藍光無機發(fā)光材料優(yōu)選選自BAM:Eu和/或Sr₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu，和/或CaWO₄，和/或ZnS:(Au,Cu,Al)，和/或Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu，和/或Sr₅(PO₄)₃Cl:Eu，和/或Sr₂P₂O₇:Eu。

合適的發(fā)黃光無機發(fā)光材料可優(yōu)選選自石榴石無機發(fā)光材料(如，(Y,Tb,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce)、原硅酸鹽無機發(fā)光材料(如，(Ca,Sr,Ba)₂SiO₄:Eu)，硫化物無機發(fā)光材料(如，(Mg,Ca,Sr,Ba)S:Eu)和/或Sialon-無機發(fā)光材料(如，α-SiAlON:Eu)，和/或(Ca,Sr,Ba)AlSi₄N₇:Ce。

術(shù)語“發(fā)藍光無機發(fā)光材料”是指發(fā)射在435nm和507nm之間具有至少一個發(fā)射最大值的波長的無機發(fā)光材料。

術(shù)語“發(fā)綠光無機發(fā)光材料”是指發(fā)射在508nm和550nm之間具有至少一個發(fā)射最大值的波長的無機發(fā)光材料。

術(shù)語“發(fā)黃光無機發(fā)光材料”是指發(fā)射在551nm和585nm之間具有至少一個發(fā)射最大值的波長的無機發(fā)光材料。

術(shù)語“發(fā)紅光無機發(fā)光材料”是指發(fā)射在586nm和670nm之間具有至少一個發(fā)射最大值的波長的無機發(fā)光材料。

在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的照明單元包括光源，其是發(fā)光的氮化銦鋁鎵，特別具有式In_iGa_jAl_kN，其中0≤i，0≤j，0≤k，和i+j+k＝1，和/或包括光源，其是發(fā)光的氮化銦鎵(In_xGa_1-xN，其中0<x<0.4)。

在本發(fā)明照明單元的另一個優(yōu)選實施方案中，光源是基于ZnO、TCO(透明導(dǎo)電氧化物)、ZnSe或SiC的發(fā)光布置，或是基于有機發(fā)光層(OLED)的發(fā)光布置。

在本發(fā)明照明單元的另外優(yōu)選實施方案中，所述光源是呈現(xiàn)電致發(fā)光和/或光致發(fā)光的源。此外該光源還可以是等離子體或放電源。這類光源的可能形式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。這些光源可以是各種結(jié)構(gòu)的發(fā)光LED芯片。

本發(fā)明的化合物可以分散在樹脂(例如環(huán)氧樹脂或硅樹脂)中或者在合適的尺寸比例情況下直接布置在光源上，或者遠程布置，這取決于用途(后一布置也包括“遠程無機發(fā)光材料技術(shù)”)。遠程無機發(fā)光材料技術(shù)的優(yōu)點是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并例如披露在下述出版物中：Japanese Journal of Appl.Phys.Vol.44，No.21(2005).L649-L651。

本發(fā)明的化合物還適合將波長低于約500nm的太陽輻射轉(zhuǎn)化成波長大于約500nm的輻射，其可被太陽能電池中的各種半導(dǎo)體材料更為有效地被利用。

因此，本發(fā)明還涉及至少一種本發(fā)明化合物作為太陽能電池的波長轉(zhuǎn)換材料的用途。

因此，本發(fā)明還涉及通過施加例如包含本發(fā)明無機發(fā)光材料的聚合物薄膜來改進太陽能電池組件的方法，其能提高光利用效率和發(fā)電效率，原因是太陽輻射光譜短波部分的波長轉(zhuǎn)換，所述短波部分通常由于太陽能電池組件半導(dǎo)體材料的吸收特征而不能被利用。

在上下文中，特別參照這些優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明。應(yīng)該理解，可在不背離本發(fā)明的精神和范圍室溫情況下做出各種變動和改進。

上下文提及的許多化合物或其混合物是市售的。有機化合物是已知的或可用如文獻所描述的本身已知的方法制備(例如在標準著作中，如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart中)，更確切來說，在已知適合所述反應(yīng)的反應(yīng)條件下制備。這里也可利用已知但在這里沒有提及的方法。

除非上下文中另有明確說明，本文術(shù)語的復(fù)數(shù)形式也將解釋為包括單數(shù)形式，反之亦然。

整個申請中，除非另外明確說明，在參數(shù)范圍包括所有有理數(shù)和整數(shù)，包括參數(shù)范圍的指定限值以及其誤差限值。各范圍的所述上限和下限與額外優(yōu)選范圍組合產(chǎn)生其他優(yōu)選實施方案。

整個申請中，除非另有明確說明，所有濃度以重量百分數(shù)給出，并且相對于各自的完整混合物，所有的溫度以攝氏度(Celsius)給出，以及所有的溫差以攝氏度表示。

整個說明書和權(quán)利要求中，表述“包含”和“含有”以及它們的變形，例如“包含(comprising)”和“包含(comprises)”是指“包括但不限于”，且不意欲(且不)排除其它成分。另一方面，表述“包含”也包括術(shù)語“由……組成”，但不限于此。

應(yīng)該理解，可以對本發(fā)明前述實施方案進行改變，同時仍然落入本發(fā)明的范圍。用于同樣、等效或類似目的替代特征可以替代本說明書所公開的每一特征，除非另有說明。因此，除非另有說明，所公開的每一特征僅僅是等效或類似特征概括系列中的一個實例。

本說明書公開的所有特征可以任意組合形式組合，不包括其中至少一些這樣的特征和/或步驟互相排斥的組合。特別地，本發(fā)明的優(yōu)選特征適用于本發(fā)明的所有方面且可以任意組合方式使用。同樣，非必要組合中描述的特征可以單獨使用(不以組合形式)。

應(yīng)該理解，上述許多特征，特別是優(yōu)選實施方案中的那些，是創(chuàng)造性的，有它們自己的權(quán)利，并不只是作為本發(fā)明實施方案的一部分。可以尋求對這些特征的獨立保護，或者代替目前所要求的任何發(fā)明。

現(xiàn)在參照下列實施例更詳細地描述本發(fā)明，其僅僅是示例性的，并非限制本發(fā)明的范圍。

實施例

1.LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu

在瑪瑙研缽中混合2g La₂O₃、1.9g Al₂O₃、2.1g MgCO₃、3.36g BaCO₃、0.87g Si₃N₄、1.12g SiO₂、0.26g Eu₂O₃。將所得混合物在1200℃下在氨(NH₃)氣氛中燒制8小時。隨后將所得粉末磨碎并使用相同條件再煅燒。

2.LaBaMg₂Al₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu

在瑪瑙研缽中混合2g La₂O₃、1.9g Al₂O₃、2.1g MgCO₃、2.36g BaCO₃、0.87g Si₃N₄、0.75g SiO₂、0.65g GeO₂、0.26g Eu₂O₃。將所得混合物在1200℃下在氨(NH₃)氣氛中燒制8小時。隨后將所得粉末磨碎并使用相同條件再煅燒。

3.LaBaCa₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu

在瑪瑙研缽中混合2g La₂O₃、1.9g Al₂O₃、2.5g CaCO₃、2.36g BaCO₃、0.87g Si₃N₄、1.12g SiO₂、0.26g Eu₂O₃。將所得混合物在1200℃下在氨(NH₃)氣氛中燒制8小時。隨后將所得粉末磨碎并使用相同條件再煅燒。

4.LaBaCa₂Al₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu

在瑪瑙研缽中混合2g La₂O₃、1.9g Al₂O₃、2.5g CaCO₃、2.36g BaCO₃、0.87g Si₃N₄、0.75g SiO₂、0.65g GeO₂、0.26g Eu₂O₃。將所得混合物在1200℃下在氨(NH₃)氣氛中燒制8小時。隨后將所得粉末磨碎并使用相同條件再煅燒。

5.LaBaCa₂Al₃SiGe₂N₂O₁₂:Eu

在瑪瑙研缽中混合2g La₂O₃、1.9g Al₂O₃、2.5g CaCO₃、2.36g BaCO₃、0.87g Si₃N₄、0.37g SiO₂、1.3g GeO₂、0.26g Eu₂O₃。將所得混合物在1200℃下在氨(NH₃)氣氛中燒制8小時。隨后將所得粉末磨碎并使用相同條件再煅燒。

I.LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu的LED實例

將10mg LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu與聚硅氧烷和固化劑(1:1)的混合物(15mg)混合。將所得懸浮液(25mg)均質(zhì)化并施加至LED芯片(395nm近UV芯片)上。

將具有懸浮液的LED放置在爐中并在100℃下加熱4小時以促進固化過程。其后，將成品LED冷卻并用于測量。由于LED芯片在可見區(qū)中僅具有次要發(fā)射貢獻，因此獲得的色點通常不依賴于所用無機發(fā)光材料的量。所用無機發(fā)光材料的量對一次光(395nm)至可見光(無機發(fā)光材料發(fā)射)的轉(zhuǎn)換具有影響。

圖4顯示在395nm發(fā)射一次光源的近UV LED中的LaBaMg₂Al₃Si₃N₂O₁₂:Eu的示例性LED光譜。

II.LaBaMg₂Al₃Si₂GeN₂O₁₂:Eu的LED實例

以如上所述相同的方式，將LaBaMg₂Al₃(Si₂,Ge)N₂O₁₂:Eu與在395nm發(fā)射一次光源的近UV LED組合。

圖5顯示LaBaMg₂Al₃(Si₂,Ge)N₂O₁₂:Eu的示例性LED光譜。