CN107452856A - 用于发光器件的波长转换材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于发光器件的波长转换材料。本发明的实施方案包括波长转换材料，其由AE3‑x1‑y+zRE3‑x2+y‑z[Si9‑wAlw(N1‑yCy)[4](N16‑z‑wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2限定，其中AE=Ca,Sr,Ba;RE=Y,Lu,La,Sc;0 ≤ x1 ≤ 0.18;0 ≤ x2 ≤ 0.2;x1 + x2 > 0;0 ≤ y ≤ 1;0 ≤ z ≤ 3;0 ≤ w ≤ 3。
Description
技术领域
本发明涉及用于发光器件的波长转换材料以及使用其的器件。
背景技术
半导体发光器件，包括发光二极管(LED)、共振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)和边发射激光器，是目前可用的最高效的光源之一。在能够在整个可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中，目前感兴趣的材料体系包括III-V族半导体，特别是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，也称为III-氮化物材料。典型地，III-氮化物发光器件通过在蓝宝石、碳化硅、III-氮化物或其它合适基材上通过金属-有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或其它外延技术外延生长具有不同组成和掺杂剂浓度的半导体层的叠层来制备。所述叠层通常包括在基材上形成的用例如Si掺杂的一个或多个n-型层，在所述一个或多个n-型层上形成的在活性区域内的一个或多个发光层，和在所述活性区域上形成的用例如Mg掺杂的一个或多个p-型层。在所述n-和p-型区域上形成电接触。
发光器件例如LED通常与波长转换材料例如磷光体(phosphor)结合。US 2010/0289044描述了发红光磷光体的理想性能。具体而言，"对于>200 lm/W的白色下转换LED，红色是最关键的光谱成分，因为红色发射的光谱位置和宽度直接决定发光效率和显色性(color rendition)。除了高效率和稳定性，用于窄发射红光的合适Eu2+掺杂的主晶格应该满足至少部分以下要求：
"1. 需要强共价活化剂-配体相互作用以有效降低活化剂的净正电荷。具有配位N[2]配体的介质凝聚的氮化物晶格(medium condensed nitride lattice)被认为是最合适的。
"2. 主体(host)应该仅包含用于活化剂离子的一种取代晶格位点以及在主体结构内没有统计性位点占据(如在 SiAlONes或CaSiAlN3:Eu中所发现)以避免发射带的不均匀变宽。在主晶格中存在多于一种取代晶格的情况下，取代晶格位点应该在化学性质方面显著不同以避免发射带的光谱重叠。
"3. 活化剂位点应该显示出高对称性以限制处于激发态的活化剂的可能结构弛豫模式(structural relaxation modes)。优选地，活化剂位点(Ba位点)大于Eu2+以阻碍激发态弛豫并因此最小化斯托克位移(Stokes shift)。
US 2010/0289044进一步公开了"优选地，发红光Eu(II)磷光体也应该显示6-8的Eu(II)活化剂配位数以及这样的活化剂-配体设置，该活化剂-配体设置导致红色发射所需的Eu(II) 5d能级的强分裂以及小斯托克位移。活化剂-配体接触长度应该位于210-320pm范围内。换言之，合适的红色磷光体的特征在于红色发射活化剂被其配体以6倍到8倍配位并且活化剂-配体接触长度范围为210-320pm。"。
发明内容
本发明涉及波长转换材料，其包含AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9-wAlw(N1-yCy)[4](N16-z- wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2，其中AE = Ca, Sr, Ba; RE = Y, Lu, La, Sc; 0 ≤ x1 ≤ 0.18; 0≤ x2 ≤ 0.2; x1 + x2 > 0; 0 ≤ y ≤ 1; 0 ≤ z ≤ 3; 0 ≤ w ≤ 3。
本发明还涉及器件，其包含：
a. 发射蓝光的发光二极管；和
b. 置于该蓝光的路径中的波长转换材料，该波长转换材料包含AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9-wAlw(N1-yCy)[4](N16-z-wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2，其中AE = Ca, Sr, Ba; RE = Y, Lu, La,Sc; 0 ≤ x1 ≤ 0.18; 0 ≤ x2 ≤ 0.2; x1 + x2 > 0; 0 ≤ y ≤ 1; 0 ≤ z ≤ 3; 0≤ w ≤ 3。
附图说明
图1示出了根据本发明一些实施方案的材料的晶体结构。
图2是LED的横截面图。
图3是具有与LED直接接触的波长转换结构的器件的横截面图。
图4是具有与LED紧密靠近(close proximity)的波长转换结构的器件的横截面图。
图5是具有与LED间隔开的波长转换结构的器件的横截面图。
具体实施方式
本发明的一些实施方案包括具有适合于固态照明应用(lighting applications)的性能的发光主晶格材料(luminescent host lattice materials)。本发明的实施方案包括波长转换组合物，其由下式限定：AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9-wAlw(N1-yCy)[4](N16-z-wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2，其中AE = Ca, Sr, Ba; RE = Y, Lu, La, Sc; 0 ≤ x1 ≤ 0.18; 0 ≤ x2 ≤0.2; x1 + x2 > 0; 0 ≤ y ≤ 1; 0 ≤ z ≤ 3; 0 ≤ w ≤ 3。
根据一些实施方案波长转换组合物的特征在于立方晶体结构(cubic crystalstructure)，一个Eu2+掺杂剂位点被X[2] (X = N, O)原子立方配位(cubic coordination)，以及星形的Y(SiX4)4 (Y = C, N)主晶格构建单元(host lattice building blocks)。
图1示出了本发明的一些实施方案的晶体结构。在图1中，结构100是连接主晶格的(Si,Al)N4四面体的X原子。结构102是(Si,Al)N4四面体。结构104是配位能够被AE和RE原子占据的中心原子位置的X原子。结构106是能够被AE和RE原子占据的中心原子位置。八个104型原子形成围绕106型原子的立方排列。
在一些实施方案中，大的Eu(II)掺杂剂在被由N[2]配体形成的立方体配位的AE位点(Wyckoff位置3d)引入晶格中。Eu-N距离，其分别决定蓝色和红色光谱范围中吸收位置和发射带位置，随着AE和RE原子的大小而增加。
对于较大的AE阳离子，例如Ba，不希望的组成为AE3+aRE1-aSi6OaN11-a的次级相(secondary phases)的形成变得更加可能，例如因为每个阳离子更高的平均体积。特别地，例如，Ba4-xCaxSi6N10O具有体积69.8-70.5 ų/阳离子；BaEu(Ba0.5Eu0.5)YbSi6N11 具有体积71.1 ų/阳离子; 以及Ca3RE3[Si9N17] (RE=Sm, Yb)具有体积64.9-67.4 ų/阳离子。
在一些实施方案中，为避免过度的不希望的次级相形成，AE+RE阳离子的平均有效离子半径(对于六倍配位)应该在一些实施方案中不超过120pm，在一些实施方案中不超过115pm，以及在一些实施方案中不超过110pm。这些组合物的例子是Ca2.985Y3Si9N17:Eu0.015(平均半径 ~109 pm), Ca1.985La4Si9N16C:Eu0.015 (平均半径 ~116 pm), Sr1.985Y4Si9N16C:Eu0.015 (平均半径 ~113 pm), Sr2.98Sc3Si9N17:Eu0.02 (平均半径 ~110 pm),Sr2.98Lu3Si9N17:Eu0.02 (平均半径 ~110 pm), Ca5.97Si9O3N14:Eu0.03 (平均半径 ~114 pm)。少量的掺杂阳离子例如Eu(II)或Ce(III)对相对相稳定性并不具有明显的影响。
在一些实施方案中，平均阳离子尺寸的增加导致吸收和发射带向更大能量的位移。导致在蓝色到红色光谱范围中的低能量吸收和发射带的N[2]配体的电子云重排效应(nephelauxetic effect)与在其它可商业得到的Eu2+氮化物磷光体中观察到的那些相当(表1)。如表1中所示，红色Eu2+发射可以在非常不同的主晶格环境中得到。配位配体的数目、接触长度以及配体的电子密度影响吸收和发射带的相对位置。配位配体的数目是围绕接纳发光原子(在一些实施方案中是Eu)的原子位点的最近的邻接原子，是N或O，的数目。接触长度或键长度是中心原子和配体之间的距离。特别地，存在于SrLiAl3N4中的长接触长度、高配位数和2nd 配位层阳离子的低诱导效应与在例如CaSiAlN3中存在的短长度、低配位数和2nd配位层阳离子的高诱导效应在化学上相当。根据一些实施方案，除了主晶格体系的活化剂位点化学，AE位点的高对称性根据一些实施方案使得该材料特别适合于窄带发射。
表1: 在各种氮化物磷光体中的Eu(II)发射位点
[N[4](SiN[2] 3)4]单元中4倍连接氮原子根据[C[4](SiN[2] 3)4]被碳(从而0 < y ≤1)以及二价AE原子被三价RE原子的同时替代可以增加晶格的电荷密度并因此增加整体稳定性。这种材料的一个例子是Ca1.985La4Si9N16C:Eu0.015。N[4]被C[4]的部分或完全替代可有助于抑制Eu2+活化剂离子在六倍配位的分裂位置(位点6g)的不希望的引入。碳部分替代N[4]可以增加该位点上的电荷同时在两个金属位点上的电荷的重新分配可以导致键价和更接近理论值(对于6倍配位的位点值更接近3以及对于8倍配位的位点值更接近2)的更稳定的主体结构(host structure)。这种优化的结构的例子包括Ca3-x1-yRE3+ySi9N1-yCyN16:Eux1 其中0.004 <= x1 <= 0.09以及0 < y <= 1和Ca2.49La0.5Y3Si9N16.5C0.5:Eu0.01。
因为大部分氮原子对于硅原子都是两倍连接(N[2])，因此可以用氧替代它们(从而z+w > 0)，如例如对于相Ba4-xCaxSi6N10O所观察到的那样。类似于以上讨论的电荷补偿，对于每一个在N位点上引入的O，三价RE原子可以被二价AE原子替代。这样的材料的一个例子是Ca5.97Si9O3N14:Eu0.03。可选地，由O加入引入的电荷可以通过SiAlON形成来补偿，一种由等电(Al,O)单元对(Si,N)单元的正式替代。这种材料的一个例子是Ca2.985Y3Si8AlON16:Eu0.015。
对于AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9-wAlw(N1-yCy)[4](N16-z-wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2材料的合成，根据一些实施方案，可以使用任何合适的前体并且各种前体材料都是合适的。例如可以使用氮化物、氢化物、硅化物。对于引入碱土元素，AE3N2或AEH2化合物例如是合适的。对于引入稀土元素包括例如钇和钪，硅化物RESi2、三[N,N-二(三甲基甲硅烷基)胺]RE(III)或氮化物REN是合适的。组成为AE1-xRExSi2的以ThSi2结构类型结晶的混合硅化物也是合适的。其它硅源是例如Si3N4、全氢聚硅氮烷、二氨化硅(silicon diimide)、硅或碳化硅。合适的掺杂剂化合物是例如Eu2O3或Eu2Si5N8、CeO4、CeF3、或例如三[N,N-二(三甲基甲硅烷基)胺]铈。
所述前体材料可以混合(通过例如球磨)来得到宏观均匀的粉末物质，其然后在惰性或还原气氛下煅烧。过程可以例如由以下组成：在氩气气氛下的第一煅烧来形成例如金属间前体(intermetallic precursor)，其然后进一步在氮气或氢-氮混合物气氛下加工以形成所需的氮化物磷光体材料。在升高的氮气压力例如1-50MPa下的最终煅烧是特别合适的，以增加磷光体的结晶度。
波长转换组合物的一个优点，根据一些实施方案，与已知的窄带发射材料相比，是高晶格凝聚程度(high degree of lattice condensation)，导致大带隙和高稳定性，以及允许精细调节发光性质的宽组成可调节性。
在一些实施方案中，光学各向同性结构使得材料体系根据一些实施方案特别可用于形成为陶瓷磷光体，例如由于优异的光传播性能。根据一些实施方案所述发光材料特别适合于合成能够用于将蓝色LED泵浦光(pump light)有效转换为长波长光的单块陶瓷材料(monolithic ceramic material)。术语“陶瓷”在此特别涉及无机材料，其可通过在例如在一些实施方案中至少500 ℃、在一些实施方案中至少800 ℃以及在一些实施方案中至少1000 ℃，在高压下，例如在一些实施方案中在至少0.5 MPa，在一些实施方案中在至少1MPa，在一些实施方案中在1-约500 MPa，在一些实施方案中在至少5 MPa和在一些实施方案中在至少10MPa，例如在单向压力或等静压力下，加热(多晶)粉末得到。
在一些实施方案中，陶瓷是通过热等静压(HIP)形成的，特别是烧结后HIP、胶囊HIP(capsule HIP)或组合的烧结-HIP过程，例如在以上描述的温度和压力条件下。可通过这样的方法得到的陶瓷可以直接使用，或可以进一步加工(例如通过抛光，或甚至再次加工成颗粒)。
在一些实施方案中，包含波长转换材料的陶瓷根据一些实施方案可具有这样的密度，其在一些实施方案中是理论密度(即单晶的密度)的至少90%，在一些实施方案中是至少95%，以及在一些实施方案中是97-100%。在一些实施方案中，包含波长转换材料的陶瓷根据一些实施方案可以是多晶的，但是具有降低的或强烈降低的晶粒间体积(压制的颗粒或压制的团聚颗粒)。
在一些实施方案中，可以施加单向或等静压力以得到所述磷光体。本发明的一些实施方案包括制备上述波长转换材料的方法，该方法通过以能够得到至少所需的磷光体的比率选择原料并在压力、特别是单向或等静压力、甚至更特别是等静压力下加热所述原料以制备至少所需的波长转换材料来进行。所述波长转换材料可以在例如在一些实施方案中至少1400℃，在一些实施方案中不超过约1800℃，以及在从大气压到上述给出的压力或甚至在一些实施方案中在更高的压力下来形成。
在一些实施方案中，包含根据以上描述的一些实施方案的波长转换材料的陶瓷也可以包含(a)一种或多种其它类型的磷光体，(b)在一种或多种在此描述的波长转换材料(各自)合成期间形成的一种或多种其它的相，(c)在一种或多种在此描述的波长转换材料(各自)合成期间使用的一种或多种原料，(d)在一种或多种在此描述的波长转换材料(各自)合成期间使用的一种或多种助熔剂(fluxes)，(e)一种或多种散射材料(scatteringmaterials)，和(f)一种或多种其它材料(例如卤化物盐)。
以上所述的波长转换材料可以用在例如包括发光二极管的光源中。由发光二极管发射的光被根据本发明实施方案的波长转换材料吸收并以不同的波长进行发射。图2示出了合适的发光二极管的一个例子，发射蓝光的III-氮化物LED。
虽然在以下的例子中半导体发光器件是发射蓝色光或UV光的III-氮化物LED，但是可以使用除了LED之外的半导体发光器件，例如激光二极管和由其他材料体系例如其他III-V材料、III-磷化物、III-砷化物、II-VI材料、ZnO或硅基材料制备的半导体发光器件。
图2示出了可以用在本发明的实施方案中的III-氮化物LED 1。可以使用任何合适的半导体发光器件并且本发明的实施方案不限于图2中示出的器件。图2的器件是如本领域中已知的那样通过在生长基材10上生长III-氮化物半导体结构形成的。所述生长基材通常是蓝宝石，但也可以是任何合适的基材，例如SiC、Si、GaN或复合基材。III-氮化物半导体结构在其上生长的所述生长基材的表面在生长之前可以图案化、粗糙化或结构化，这可以改善从所述器件的光提取。与所述生长表面相对的生长基材的表面(即在倒装构造(flipchip configuration)中多数光经过其提取的表面)在生长之前或之后可以图案化、粗糙化或结构化(patterned, roughened or textured)，这可以改善从所述器件的光提取。
所述半导体结构包括夹在n-和p-型区域之间的发光或活性区域。n-型区域16可以首先生长并可以包括具有不同组成和掺杂剂浓度的多个层，包括例如制备层(preparationlayers)例如缓冲层或成核层，和/或设计成促进生长基材的除去的层，其可以是n-型或未有意掺杂，和设计用于发光区域渴望的特定光学、材料或电学性能以有效发射光的n-或甚至p-型器件层。发光或活性区域18在所述n-型区域上生长。合适的发光区域的例子包括单个厚或薄发光层，或包含由阻隔层分离的多个薄或厚发光层的多量子井发光区域(multiple quantum well light emitting region)。p-型区域20然后可以在所述发光区域上生长。类似于n-型区域，p-型区域可以包括具有不同组成、厚度和掺杂剂浓度的多个层，包括未有意掺杂的层或n-型层。
在生长后，在p-型区域的表面上形成p-接触。所述p-接触21通常包括多个导电层例如反射金属和保卫金属，其可以防止或减少反射金属的电迁移。所述反射金属通常是银，但是可以使用任何合适的一种或多种材料。在形成p-接触21之后，一部分p-接触21、p-型区域20和活性区域18被除去以暴露一部分在其上形成n-接触22的n-型区域16。所述n-和p-接触22和21通过间隙25而彼此电分离，间隙25可以填充有电介质，例如硅氧化物或任何其他合适的材料。可以形成多个n-接触通孔；所述n-和p-接触22和21不限于图2中示出的布置。所述n-和p-接触可以重新分配以形成具有电介质/金属叠层的焊盘(bond pads)，如本领域中已知的那样。
为了形成与LED 1的电连接，一个或多个互连26和28在n-和p-接触22和21上形成或与n-和p-接触22和21电连接。互连26在图5中电连接到n-接触22。互连28电连接到p-接触21。互连26和28通过电介质层24和间隙27与n-和p-接触22和21电分离并且彼此电分离。互连26和28可以是例如焊料(solder)、球凸点(stud bumps)、金层或任何其他合适的结构。
所述基材10可以被减薄或完全除去。在一些实施方案中，通过减薄暴露的基材10的表面被图案化、结构化或粗糙化以改善光提取。
任何合适的发光器件都可以用于根据本发明实施方案的光源中。本发明不限于图2中示出的特定LED。所述光源，例如图2中示出的LED，在下列图中由块1示出。
图3、4和5示出了合并了LED 1和波长转换结构30的器件。所述波长转换结构可以包含以上描述的波长转换材料之一。
在图3中，波长转换结构30与LED 1直接连接。例如，波长转换结构可以直接连接到图2中示出的基材10，或者如果基材10被除去直接连接到半导体结构。
在图4中，波长转换结构30设置为与LED 1紧密靠近，但是不直接连接到LED 1。例如，波长转换结构30可以通过粘合层32、小空气间隙或任何其它合适的结构而与LED 1分离。LED 1和波长转换结构30之间的间隔可以是例如在一些实施方案中小于500µm。
在图5中，波长转换结构30与LED 1间隔开来。LED 1和波长转换结构30之间的间隔可以在一些实施方案中例如是以毫米计。这样的器件可以称为”非接触式磷光体”器件(“remote phosphor” device)。非接触式磷光体设置可以用于例如显示器背光中。
所述波长转换结构30可以是正方形、长方形、多边形、六边形、圆形或任何其它合适的形状。所述波长转换结构可以与LED 1具有相同的尺寸、大于LED 1或小于LED 1。
波长转换结构30可以是任何合适的结构。波长转换结构30可以与LED 1分开形成，或关于LED 1原位形成。
与LED 1分开形成的波长转换结构的例子包括陶瓷波长转换结构，其可以通过烧结或任何其它合适的方法形成；波长转换材料例如粉末磷光体，其被置于透明材料例如硅酮或玻璃中，其被轧制、浇注或以其它方式形成为片材，然后单一化(singulated)为独立的波长转换结构；和波长转换材料例如粉末磷光体，其被置于透明材料例如硅酮中，其被形成为柔性片材，其可以层合或以其它方式设置在LED 1上。
原位形成的波长转换结构的例子包括波长转换材料例如粉末磷光体，其与透明材料例如硅酮混合并分配(dispensed)、丝网印刷、模板印刷(stenciled)、模制或以其它方式设置在LED 1上；和波长转换材料，其通过电泳、蒸气或任何其它合适的沉积类型涂覆在LED1上。
在单个器件中可以使用多种形式的波长转换结构。仅作为一个例子，陶瓷波长转换构件可以与模制的波长转换构件组合，在所述陶瓷和模制构件中具有相同或不同的波长转换材料。
所述波长转换结构30包括以上所描述的波长转换材料，其可以是波长转换结构中的唯一波长转换材料，或是波长转换结构中多种波长转换材料之一。所述波长转换结构30也可以包括例如常规磷光体、有机磷光体、量子点、有机半导体、II-VI或III-V半导体、II-VI或III-V半导体量子点或纳米晶、染料、聚合物或其它发光材料。
所述波长转换材料吸收LED发射的光并发射具有一种或多种不同波长的光。未被转换的LED发射的光通常是从所述结构提取的光的最终光谱的一部分，尽管也许不必如此。常见组合的例子包括发蓝光LED与发黄光波长转换材料组合，发蓝光LED与发绿光和红光波长转换材料组合，发UV光LED与发蓝光和黄光波长转换材料组合，以及发UV光LED与发蓝光、绿光和红光波长转换材料组合。可以添加发射其它颜色光的波长转换材料以调节从所述结构提取的光的光谱。
在一些实施方案中，如以上所描述的波长转换材料被形成为陶瓷，例如通过烧结或任何合适的方法。这样的发光陶瓷在例如需要冷白光的产品例如汽车产品中由于上述氮化物陶瓷的预期的较低热淬灭可以替代石榴石基发光陶瓷。为了改进烧结的陶瓷的性能例如光透射或机械强度，在降低的氮气压力下的烧结步骤之后可以进行在增加的压力下的退火步骤。所要求保护的材料的可烧结性可以进一步通过用氢气或氦气替代部分氮气气氛而得以增强。例如，在一些实施方案中，烧结在H2/N2 5/95% v/v气体混合物中进行。
多种波长转换材料可以混合在一起或形成为分开的结构。
在一些实施方案中，发蓝光LED与发黄-绿光的包含以上所述波长转换材料的发光陶瓷以及与发红光的波长转换材料组合。来自所述LED、所述发光陶瓷和所述发红光波长转换材料的光组合起来从而器件发射呈现白色的光。
在一些实施方案中，其他材料可以添加到所述波长转换结构中，例如改善光学性能的材料，增进散射的材料和/或改善热性能的材料。
在详细描述本发明的基础上，本领域技术人员将理解，考虑到本发明的公开，可以对本发明进行改变而不偏离本文描述的创造性概念的精神。因此，并不意图将本发明的范围限制于示出和描述的具体实施方案。
Claims (14)
1. 一种波长转换材料，其包含AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9-wAlw(N1-yCy)[4](N16-z-wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2，其中AE = Ca, Sr, Ba; RE = Y, Lu, La, Sc; 0 ≤ x1 ≤ 0.18; 0 ≤ x2 ≤0.2; x1 + x2 > 0; 0 ≤ y ≤ 1; 0 ≤ z ≤ 3; 0 ≤ w ≤ 3。
2.权利要求1的波长转换材料，其中该波长转换材料具有立方晶体结构。
3. 权利要求1的波长转换材料，其中该波长转换材料显示一个Eu2+掺杂剂位点被X[2](X = N, O)原子立方配位。
4. 权利要求1的波长转换材料，其中该波长转换材料包含星形的Y(SiX4)4 (Y = C, N)主晶格构建单元。
5. 权利要求1的波长转换材料，其中AE + RE的平均有效离子半径不超过120pm。
6. 权利要求1的波长转换材料，其中0 < y ≤ 1。
7. 权利要求1的波长转换材料，其中z+w > 0。
8. 一种器件，其包含：
a. 发射蓝光的发光二极管；和
b. 置于该蓝光的路径中的波长转换材料，该波长转换材料包含AE3-x1-y+zRE3-x2+y-z[Si9- wAlw(N1-yCy)[4](N16-z-wOz+w)[2]]:Eux1,Cex2，其中AE = Ca, Sr, Ba; RE = Y, Lu, La, Sc; 0≤ x1 ≤ 0.18; 0 ≤ x2 ≤ 0.2; x1 + x2 > 0; 0 ≤ y ≤ 1; 0 ≤ z ≤ 3; 0 ≤ w≤ 3。
9.权利要求8的器件，其中该波长转换材料具有立方晶体结构。
10. 权利要求8的器件，其中该波长转换材料显示一个Eu2+掺杂剂位点被X[2] (X = N,O)原子立方配位。
11. 权利要求8的器件，其中该波长转换材料包含星形的Y(SiX4)4 (Y = C, N)主晶格构建单元。
12. 权利要求8的器件，其中AE + RE的平均有效离子半径不超过120pm。
13.权利要求8的器件，其中该波长转换材料是发射峰值波长是红色的光的第一波长转换材料，该器件还包含发射峰值波长是黄色或绿色的光的第二波长转换材料。
14.权利要求8的器件，其中该波长转换材料形成为陶瓷。
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