DE102015010352A1

DE102015010352A1 - Anorganischer roter leuchtstoff und lichtemittierende vorrichtungen, welche diesen umfassen

Info

Publication number: DE102015010352A1
Application number: DE102015010352.0A
Authority: DE
Inventors: Michael D. Romanelli; Yongchi Tian; Mary Anne Leugers; Alan C. Thomas
Original assignee: Dow Global Technologies LLC; Lightscape Materials Inc
Current assignee: Dow Global Technologies LLC; Lightscape Materials Inc
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2016-03-03
Also published as: SG10201506158XA; KR20160026693A; DE102015010352A8; TW201610098A; JP2016050313A; US9200199B1; CN105385440A; FR3025209A1; TWI573856B

Abstract

Es wird ein roter Leuchtstoff bereitgestellt, der eine anorganische Lumineszenzverbindung umfasst, die durch die Formel (1) dargestellt ist und ein Emissionsspektrum aufweist, das in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P1 aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P1 eine Peak 1-Höhe HP1, eine Peak 1-Peakwellenlänge PλP1 und eine Peak 1-Fläche AP1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P2 aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P2 eine Peak 2-Höhe HP2, eine Peak 2-Peakwellenlänge PλP2, eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHMP2 und eine Peak 2-Fläche AP2 aufweist, wobei PλP1 < PλP2, und wobei die Peak 2-Halbwertsbreite FWHMP2 minimiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen anorganischen roten Leuchtstoff und dessen Verwendung in Beleuchtungsanwendungen, insbesondere in Leuchtstoff-konvertierten Leuchtdiode-Beleuchtungsvorrichtungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen roten Leuchtstoff, der eine anorganische Lumineszenzverbindung umfasst, die durch die Formel (1) dargestellt ist und ein Emissionsspektrum aufweist, das in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1, eine Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 und eine Peak 1-Fläche A_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2, eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 und eine Peak 2-Fläche A_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2, und wobei die Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 minimiert ist.
Leuchtstoff-konvertierte LEDs (pcLEDs) nutzen einen blaue LED-Chip als Lichtquelle und einen oder mehrere Leuchtstoff(e) zum Erzeugen von weißem Licht. Es wird davon ausgegangen, dass Vorrichtungen auf der Basis der pcLED-Technologie grundlegende Vorrichtungen zur allgemeinen Verwendung in Halbleiter-Beleuchtungsanwendungen werden. Dennoch sind signifikante Fortschritte erforderlich, um die Leistungsvorgaben zu erreichen, die vom Halbleiter-Beleuchtungsmarkt gefordert werden.
Die pcLED-Vorrichtungen erzeugen ihre weißen Lichtemissionen aus einer einzelnen LED durch Anregen des einbezogenen Leuchtstoffs oder der einbezogenen Leuchtstoffe unter Verwendung des Emissionsspektrums, das durch den blaue LED-Chip erzeugt wird. Das durch den blaue LED-Chip erzeugte Emissionsspektrum regt den einbezogenen Leuchtstoff oder die einbezogenen Leuchtstoffe an, der oder die dann ein Emissionsspektrum erzeugt oder erzeugen, das mit demjenigen des blaue LED-Chips vereinigt wird, so dass weißes Licht erhalten wird. Es ist wichtig, zu erkennen, dass eine Farbabstimmung des blaue LED-Chips und des einbezogenen Leuchtstoffs oder der einbezogenen Leuchtstoffe für die Effektivität und Optimierung der pcLED-Vorrichtungen kritisch ist. Demgemäß besteht ein ständiger Bedarf für eine Leuchtstoffentwicklung, so dass für pcLED-Vorrichtungshersteller ein verbessertes Farbabstimmungsvermögen bereitgestellt wird.
Ferner befinden sich die Leuchtstoffe, die in herkömmlichen pcLED-Vorrichtungsgestaltungen verwendet werden, nahe an der blaue LED-Lichtquelle. Als Ergebnis sind diese Leuchtstoffe während der Lichterzeugung erhöhten Temperaturen ausgesetzt. Die Übergangstemperaturen von Hochleistungs-LED-Chips liegen typischerweise im Bereich von 100 bis 150°C. Bei solchen erhöhten Temperaturen befindet sich der Kristall der Leuchtstoffe in einem hoch schwingungsangeregten Zustand. Wenn er in einen solchen hoch schwingungsangeregten Zustand gebracht ist, kann die Anregungsenergie zur Erzeugung von zusätzlicher Wärme durch eine nicht-Lumineszenzrelaxation anstatt der gewünschten Lumineszenzemission von dem Leuchtstoff führen. Diese Wärmeerzeugung verschärft die Situation, was zu einem Teufelskreis führt, der zu dem Unvermögen von gegenwärtigen pcLED-Vorrichtungen beiträgt, die von der Industrie etablierten Leistungsvorgaben für den Halbleiter-Beleuchtungsmarkt zu erreichen. Demgemäß erfordert eine erfolgreiche Entwicklung von pcLED-Vorrichtungen für eine allgemeine Beleuchtung die Identifizierung von Leuchtstoffen, die bei Temperaturen von 100 bis 150°C hocheffizient arbeiten können.
Zur Verwendung in pcLED-Vorrichtungen wurden Leuchtstoffe auf Nitridbasis aufgrund ihres hervorragenden Lumineszenzleistungsvermögens bei den hohen Temperaturen vorgeschlagen, die in pcLED-Vorrichtungen entwickelt werden. Beispiele für solche Leuchtstoffe auf Nitridbasis umfassen Leuchtstoffe auf Metallsiliziumnitridbasis. Die Wirtskristalle dieser Leuchtstoffmaterialien bestehend vorwiegend aus chemischen Bindungen von Si-N, Al-N sowie Hybridbindungen davon als Grundgerüst der Struktur. Während diese Bindungen stabil sind, weist die chemische Bindung zwischen Silizium und Kohlenstoff (Si-C) eine höhere Bindungsenergie und daher eine höhere thermische und chemische Stabilität auf. Ferner bildet Kohlenstoff mit vielen Metallatomen sehr stabile Bindungen.
Carbidonitrid-Leuchtstoffe können Kohlenstoff, Silizium, Germanium, Stickstoff, Aluminium, Bor und andere Metalle in dem Wirtskristall und einen oder mehrere Metalldotierstoff(e) als Lumineszenzaktivator umfassen. Diese Klasse von Leuchtstoffen ist kürzlich als Farb-umwandler aufgekommen, der nahes UV(nUV)-Licht oder blaues Licht in anderes Licht im sichtbaren Spektralbereich umwandeln kann, wie z. B. blaues, grünes, gelbes, oranges und rotes Licht. Der Wirtskristall von Carbidonitrid-Leuchtstoffen umfasst -N-Si-C-, -N-Si-N- und -C-Si-C-Netzwerke, in denen die starken kovalenten Bindungen von Si-C und Si-N als Hauptaufbaueinheiten der Struktur dienen.
In bestimmten Carbidonitrid-Leuchtstoffen kann der Kohlenstoff die Lumineszenz des Leuchtstoffs verstärken anstatt diese zu löschen, insbesondere wenn der Leuchtstoff relativ hohen Temperaturen ausgesetzt wird (z. B. 200°C bis 400°C). Die Reflexion bestimmter Siliziumcarbidonitrid-Leuchtstoffe in dem Wellenlängenbereich des gewünschten Emissionsspektrums nimmt zu, wenn die Menge von Kohlenstoff zunimmt. Es wurde berichtet, dass diese Carbidonitrid-Leuchtstoffe eine hervorragende Wärmestabilität der Emission und eine hohe Emissionseffizienz aufweisen.
Eine Familie von Leuchtstoffen auf Carbidonitridbasis, die zur Verwendung in pcLED-Vorrichtungen gestaltet sind, ist in dem US-Patent Nr. 8,535,566 von Li et al. offenbart. Li et al. beschreiben stöchiometrische Siliziumcarbidonitrid-Leuchtstoffe und lichtemittierende Vorrichtungen, welche diese nutzen, wobei die Familie von Leuchtstoffen auf Carbidonitridbasis wie folgt dargestellt ist: Sr₂Si₅N_8-[(4x/3)+z]C_xO_3z/2:A, worin 0 < x ≤ 5, 0 ≤ z ≤ 3 und ((4x/3) + z) < 8, M(II)₂Si₅N_8-((4x/3)+z)C_xO_3z/2:A, worin 0 < x ≤ 5, 0 ≤ z ≤ 3 und ((4x/3) + z) < 8, M(II)_2-wM(I)_2wSi₅N_8-((4x/3)+z)C_xO_3z/2:A, worin 0 < x ≤ 5, 0 ≤ w ≤ 0,6, 0 ≤ z ≤ 3 und ((4x/3) + z) < 8, M(II)_2-wM(I)_2wSi_5-mM(III)_mN_{8-((4x/3)+z+m)}C_xO_(3z/2)+m:A und worin 0 < x ≤ 5, 0 ≤ w ≤ 0,6, 0 ≤ z ≤ 3, 0 ≤ m < 2 und ((4x/3) + z + m) < 8, M(II)_aM(I)_bM(III)_cD_dE_eC_fF_gH_h:A, worin 0 < a < 2, 0 ≤ b ≤ 0,6, 0 ≤ c < 2, 0 < d ≤ 5,0 < e ≤ 8, 0 < f ≤ 5, 0 ≤ g < 2,5 und 0 ≤ h < 0,5,
worin M(II) mindestens ein zweiwertiges Kation ist, worin M(I) mindestens ein einwertiges Kation ist, M(III) mindestens ein dreiwertiges Kation ist, worin D mindestens ein vierwertiges Kation ist, worin E mindestens ein dreiwertiges Anion ist, worin F mindestens ein zweiwertiges Anion ist, worin H mindestens ein einwertiges Anion ist und worin A ein Lumineszenzaktivator ist, der in die Kristallstruktur dotiert ist.
Dennoch gibt es einen ständigen Bedarf für Leuchtstoffe, die für pcLED-Vorrichtungshersteller ein verbessertes Farbabstimmungsvermögen bereitstellen. Insbesondere besteht ein ständiger Bedarf für die Bereitstellung eines roten Leuchtstoffs, der einstellbare Emissionsspektren mit einer Gesamtemissionspeakwellenlänge zwischen 600 nm und 660 nm gekoppelt mit einer hohen Lumineszenzeffizienz und einer geringen thermischen Löschung aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0 ≤ y ≤ 1,5, 0 ≤ z ≤ 5, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0 ≤ y ≤ 1,5, 0 ≤ z ≤ 5, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist und wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs eine CIE_X > 0,637 auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0,01 ≤ y ≤ 1,5, 0,01 ≤ z ≤ 5 und y ≠ z, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) Sr ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0,01 ≤ y ≤ 1,5, 0,01 ≤ z ≤ 5 und y ≠ z, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0,01 ≤ y ≤ 1,5, 0,01 ≤ z ≤ 5 und y ≠ z, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist und wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs eine CIE_X > 0,637 auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen roten Leuchtstoff bereit, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0,01 ≤ y ≤ 1,5, 0,01 ≤ z ≤ 5 und y ≠ z, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ eine Gesamthalbwertsbreite FWHM_Gesamt von ≤ 90 nm gekoppelt mit einer CIE_x von > 0,637 auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Beleuchtungsvorrichtung bereit, umfassend: eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle Licht mit einem Quellenlumineszenzspektrum erzeugt, und ein erstes Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel, wobei das erste Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel ein roter Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei der rote Leuchtstoff strahlungsmäßig mit der Lichtquelle gekoppelt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Der Ausdruck „ES₄₅₅”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist das Emissionsspektrum einer gegebenen Lumineszenzverbindung (z. B. eines roten Leuchtstoffs) bei einer Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm.
Der Ausdruck „ES₄₅₃”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist das Emissionsspektrum einer gegebenen Lumineszenzverbindung (z. B. eines roten Leuchtstoffs) bei einer Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm.
Der Ausdruck „Gesamthalbwertsbreite” oder „FWHM_Gesamt”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Halbwertsbreite des Emissionsspektrums (z. B. ES₄₅₃) eines Leuchtstoffs bei einer Anregung mit einer Lichtquelle (d. h., monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm für ES₄₅₃).
Der Ausdruck „Gesamtpeakwellenlänge” oder „Pλ_Gesamt”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Peakwellenlänge des Emissionsspektrums (z. B. ES₄₅₃) eines Leuchtstoffs bei einer Anregung mit einer Lichtquelle (d. h., monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm für ES₄₅₃).
Die Ausdrücke „erste Gauss-Emissionskurve” und „zweite Gauss-Emissionskurve”, die hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf zwei Gauss-Emissionskurven, die unter Verwendung der GRAMS-Peakanpassungssoftware mit 2 symmetrischen Gaussbanden von dem Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufgelöst worden sind, das durch eine anorganische Substanz, die generisch durch die Formel (1) dargestellt ist, bei einer Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm erzeugt wird und das unter Verwendung eines Spektrometers mit einer spektralen Auflösung von ≤ 1,5 nm untersucht worden ist.
Der Ausdruck „erster Gauss-Emissionskurvenpeak”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist der Peak der ersten Gauss-Emissionskurve bei einer höheren Energie bezogen auf den zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak.
Der Ausdruck „Peak 1-Höhe” oder „H_P1”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Höhe der ersten Gauss-Emissionskurve bei dem ersten Gauss-Emissionskurvenpeak.
Der Ausdruck „Peak 1-Peakwellenlänge” oder „Pλ_P1”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Wellenlänge, die dem ersten Gauss-Emissionskurvenpeak entspricht.
Der Ausdruck „Peak 1-Fläche” oder „A_P1”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Fläche unter dem ersten Gauss-Emissionskurvenpeak.
Der Ausdruck „zweiter Gauss-Emissionskurvenpeak”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist der Peak der zweiten Gauss-Emissionskurve bei einer niedrigeren Energie bezogen auf den ersten Gauss-Emissionskurvenpeak.
Der Ausdruck „Peak 2-Höhe” oder „H_P2”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Höhe der zweiten Gauss-Emissionskurve bei dem zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak.
Der Ausdruck „Peak 2-Peakwellenlänge” oder „Pλ_P2”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Wellenlänge, die dem zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak entspricht.
Der Ausdruck „Peak 2-Halbwertsbreite” oder „FWHM_P2”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Halbwertsbreite der zweiten Gauss-Emissionskurve, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2.
Der Ausdruck „Peak 2-Fläche” oder „A_P2”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist die Fläche unter der zweiten Gauss-Emissionskurve.
Der Ausdruck „Peakverhältnis” oder „P_R”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist das Verhältnis der Peak 1-Höhe H_P1 zu der Peak 2-Höhe H_P2, wie es durch die folgende Gleichung H_R = H_P1/H_P2, festgelegt ist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2.
Der Ausdruck „Flächenverhältnis” oder „A_R”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, ist das Verhältnis der Peak 1-Fläche A_P1 zu der Peak 2-Fläche A_P2, wie es durch die folgende Gleichung A_R = A_P1/A_P2, festgelegt ist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2.
Der Ausdruck „CIE_X”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, steht für die x-Farbwertkoordinate eines Emissionsspektrums (d. h., ES₄₅₅ oder ES₄₅₃) einer Lumineszenzverbindung auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms.
Der Ausdruck „CIE_Y”, der hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, steht für die y-Farbwertkoordinate eines Emissionsspektrums (d. h., ES₄₅₅ oder ES₄₅₃) einer Lumineszenzverbindung auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms.
Es ist bekannt, dass jedes Eu²⁺-Kation, das in eine anorganische Substanz einbezogen ist, die generisch durch die Formel (1) dargestellt ist, entweder eine Substitutionsposition oder eine Zwischengitterposition innerhalb des Wirtsgitters einnehmen kann. Beispielsweise können die Eu²⁺-Kationen, die in die anorganische Substanz einbezogen sind, die generisch durch die Formel (1) dargestellt ist, in die Wirtsgitterstellen substituiert werden, die ansonsten durch ein zweiwertiges M(II)-Kation besetzt sind (d. h., Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺ oder Ba²⁺). Eine solche ortsspezifische Substitution ist die Folge davon, dass das Eu²⁺-Kation den gleichen Oxidationszustand wie das verdrängte zweiwertige M(II)-Kation aufweist und dass das Eu²⁺-Kation einen ähnlichen Ionenradius aufweist (6-fach koordiniertes Sr²⁺, 1,18 Å, 6-fach koordiniertes Eu²⁺, 1,17 Å).
Den Gestaltern von pcLED-Vorrichtungen ist bekannt, wie das menschliche Auge auf das elektromagnetische Spektrum reagiert und wie diese Reaktion in das Leistungsvermögen und die Effizienz der pcLED-Vorrichtungen umgesetzt wird. D. h., den Gestaltern von pcLED-Vorrichtungen ist bekannt, dass das menschliche Auge nicht für ein von der Vorrichtung emittiertes Emissionsspektrum sensibel ist, das außerhalb der Fläche unterhalb der photoptischen Reaktionskurve liegt. Demgemäß ist diesen Gestaltern bekannt, dass Leuchtstoffe zur Verwendung in pcLED-Vorrichtungen erwünscht sind, die ein möglichst intensives Emissionsspektrum unterhalb der photoptischen Reaktionskurve bereitstellen, während nach wie vor geeignete Farbkoordinaten CIE_X und CIE_Y auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms für eine gegebene Vorrichtungsgestaltung bereitgestellt werden. Beispielsweise wünschen Gestalter von weißes Licht emittierenden pcLED-Vorrichtungen rot emittierende Leuchtstoffe, die eine maximale rote Lumineszenz bereitstellen, so dass ein hoher Farbwiedergabeindex (CRI) bei einer niedrigen korrelierten Farbtemperatur (CCT) und mit einem minimierten Verlust an Emissionsenergie in den Nahinfrarot-Spektralbereich bereitgestellt wird.
Es wurde überraschend gefunden, dass herkömmliche Substanzen, die generisch durch die Formel (1) dargestellt werden, ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm aufweisen, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1, eine Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 und eine Peak 1-Fläche A_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2, eine Peak 2-Fläche A_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2. Es wird davon ausgegangen, dass die erste Gauss-Emissionskurve und die zweite Gauss-Emissionskurve verschiedenen Positionen entsprechen, die durch das Eu²⁺ in den herkömmlichen Substanzen eingenommen werden, die generisch durch die Formel (1) dargestellt werden. Im Hinblick darauf ist ersichtlich, dass die Modifizierung dieser Substanzen, so dass eine minimierte Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 durch Maximieren der Emission in dem Bereich, der für das menschliche Auge sichtbar ist, bereitgestellt wird, zu einer signifikanten Zunahme der Helligkeit des Lichts führen kann, das von den modifizierten Substanzen bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm emittiert wird.
Herkömmliche Substanzen, die generisch durch die Formel (1) dargestellt werden, werden durch Brennen der Ausgangsmaterialbestandteilspulver in einem Tiegel hergestellt, wobei die Innenflächen des Tiegels, die mit den Ausgangsmaterialpulvern in Kontakt kommen, im Vorhinein durch wiederholtes Aussetzen gegenüber einer Siliziumquelle bei hohen Temperaturen behandelt worden sind. Ferner weisen herkömmliche Substanzen, die generisch durch die Formel (1) dargestellt werden, ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm auf, wobei das Emissionsspektrum in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1, eine Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 und eine Peak 1-Fläche A_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2, eine Peak 2-Fläche A_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2 und wobei die Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 der zweiten Gauss-Emissionskurve > 100 nm beträgt. Es wurde überraschend gefunden, dass anorganische Leuchtstoffe, die durch die Formel (1) dargestellt werden, wenn sie durch Brennen des Ausgangsmaterialbestandteilspulvers in einem Tiegel, bei dem die Oberflächen, die mit dem Ausgangsmaterialpulver in Kontakt kommen, aus einer Neumetalloberfläche (d. h., einer Oberfläche, die nicht durch wiederholtes Aussetzen gegenüber einer Siliziumquelle bei hohen Temperaturen behandelt worden ist) zusammengesetzt sind, eine Gesamtemissionsbandenverengung mit einer signifikanten Zunahme der Helligkeit zeigen. Es wird davon ausgegangen, dass die Zunahme der Helligkeit zumindest teilweise auf eine strukturelle Modifizierung des anorganischen Leuchtstoffs durch eine Veränderung der Position und der Bindungsumgebung des Eu²⁺ in der Kristallstruktur der anorganischen Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, der vorliegenden Erfindung zurückzuführen ist, was sich durch eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 < 100 nm zeigt.
Vorzugsweise umfasst der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I (vorzugsweise Li, Na und F, insbesondere Li und F), ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba (vorzugsweise Ca, Sr und Ba, mehr bevorzugt Ca und Sr, insbesondere Sr), ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2 (vorzugsweise 1,7 ≤ a ≤ 1,999, mehr bevorzugt 1,8 ≤ a ≤ 1,995, insbesondere 1,85 ≤ a ≤ 1,97), 0 < b ≤ 0,3 (vorzugsweise 0,001 ≤ b ≤ 0,3, mehr bevorzugt 0,005 ≤ b ≤ 0,2, insbesondere 0,03 < b ≤ 0,1), 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8 (vorzugsweise 5,5 ≤ x ≤ 7,8, mehr bevorzugt 6 ≤ x ≤ 7,5, insbesondere 6,25 ≤ x ≤ 7,25), 0 ≤ y ≤ 1,5 (vorzugsweise 0,005 ≤ y ≤ 1,5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ y ≤ 1,25, insbesondere 0,02 ≤ y ≤ 0,1), 0 ≤ z ≤ 5 (vorzugsweise 0,005 ≤ z ≤ 5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ z ≤ 2,5, insbesondere 0,05 ≤ z ≤ 0,5), (vorzugsweise wobei y ≠ z), wobei der rote Leuchtstoff ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1 bei einer Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2 und wobei die Halbwertsbreite FWHM_P2 < 100 nm (vorzugsweise ≤ 99 nm, mehr bevorzugt ≤ 98 nm, insbesondere ≤ 97 nm) beträgt. Vorzugsweise weist das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs ferner eine CIE_X von ≥ 0,637 (vorzugsweise ≥ 0,638, mehr bevorzugt ≥ 0,639) auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms auf.
Vorzugsweise umfasst der Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I (vorzugsweise Li, Na und F, insbesondere Li und F), ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Sr und einer Kombination aus Sr und mindestens einem von Mg, Ca, und Ba (wobei insbesondere M(II) Sr ist), ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2 (vorzugsweise 1,7 ≤ a ≤ 1,999, mehr bevorzugt 1,8 ≤ a ≤ 1,995, insbesondere 1,85 ≤ a ≤ 1,97), 0 < b ≤ 0,3 (vorzugsweise 0,001 ≤ b ≤ 0,3, mehr bevorzugt 0,005 ≤ b ≤ 0,2, insbesondere 0,03 < b ≤ 0,1), 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8 (vorzugsweise 5,5 ≤ x ≤ 7,8, mehr bevorzugt 6 ≤ x ≤ 7,5, insbesondere 6,25 ≤ x ≤ 7,25), 0 ≤ y ≤ 1,5 (vorzugsweise 0,005 ≤ y ≤ 1,5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ y ≤ 1,25, insbesondere 0,02 ≤ y ≤ 0,1), 0 ≤ z ≤ 5 (vorzugsweise 0,005 ≤ z ≤ 5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ z ≤ 2,5, insbesondere 0,05 ≤ z ≤ 0,5), (vorzugsweise wobei y ≠ z), wobei der rote Leuchtstoff ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1 bei einer Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2 und wobei die Halbwertsbreite FWHM_P2 < 100 nm (vorzugsweise ≤ 99 nm, mehr bevorzugt ≤ 98 nm, insbesondere ≤ 97 nm) beträgt. Vorzugsweise weist das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs ferner eine CIE_X von ≥ 0,637 (vorzugsweise ≥ 0,638, mehr bevorzugt ≥ 0,639) auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms auf.
Vorzugsweise umfasst der Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xC_yO_z:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I (vorzugsweise Li, Na und F, insbesondere Li und F), ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Sr und einer Kombination aus Sr und mindestens einem von Mg, Ca, und Ba (wobei insbesondere M(II) Sr ist), ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2 (vorzugsweise 1,7 ≤ a ≤ 1,999, mehr bevorzugt 1,8 ≤ a ≤ 1,995, insbesondere 1,85 ≤ a ≤ 1,97), 0 < b ≤ 0,3 (vorzugsweise 0,001 ≤ b ≤ 0,3, mehr bevorzugt 0,005 ≤ b ≤ 0,2, insbesondere 0,03 < b ≤ 0,1), 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8 (vorzugsweise 5,5 ≤ x ≤ 7,8, mehr bevorzugt 6 ≤ x ≤ 7,5, insbesondere 6,25 ≤ x ≤ 7,25), 0 ≤ y ≤ 1,5 (vorzugsweise 0,005 ≤ y ≤ 1,5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ y ≤ 1,25, insbesondere 0,02 ≤ y ≤ 0,1), 0 ≤ z ≤ 5 (vorzugsweise 0,005 ≤ z ≤ 5, mehr bevorzugt 0,01 ≤ z ≤ 2,5, insbesondere 0,05 ≤ z ≤ 0,5), wobei y ≠ z, wobei der rote Leuchtstoff ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1 bei einer Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2 und wobei die Halbwertsbreite FWHM_P2 < 100 nm (vorzugsweise ≤ 99 nm, mehr bevorzugt ≤ 98 nm, insbesondere ≤ 97 nm) beträgt. Vorzugsweise weist das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs ferner eine CIE_X von ≥ 0,637 (vorzugsweise ≥ 0,638, mehr bevorzugt ≥ 0,639) auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms auf.
Vorzugsweise weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₃ auf, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₃ eine Gesamthalbwertsbreite FWHM_Gesamt von ≤ 90 nm gekoppelt mit einer CIE_X von > 0,637 (vorzugsweise ≥ 0,638, mehr bevorzugt ≥ 0,639) auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist. Mehr bevorzugt weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₃ auf, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₃ eine Gesamthalbwertsbreite FWHM_Gesamt von ≤ 90 nm gekoppelt mit einer CIE_X von > 0,637 (vorzugsweise ≥ 0,638, mehr bevorzugt ≥ 0,639) auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist, und wobei der rote Leuchtstoff eine hohe Lumineszenz (vorzugsweise Lumen ≥ 210%) aufweist, gemessen unter den in den Beispielen angegebenen Bedingungen.
Der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung kann Verunreinigungen enthalten. Vorzugsweise umfasst der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ≥ 80 Gew.-% (mehr bevorzugt 80 bis 100 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 90 bis 100 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 95 bis 100 Gew.-%, insbesondere 99 bis 100 Gew.-%) der anorganischen Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Gauss-Emissionskurve und eine zweite Gauss-Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die erste Gauss-Emissionskurve einen ersten Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ aufweist, wobei der erste Gauss-Emissionskurvenpeak P₁ eine Peak 1-Höhe H_P1, eine Peak 1-Peakwellenlänge Pλ_P1 und eine Peak 1-Fläche A_P1 aufweist, wobei die zweite Gauss-Emissionskurve einen zweiten Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ aufweist, wobei der zweite Gauss-Emissionskurvenpeak P₂ eine Peak 2-Höhe H_P2, eine Peak 2-Peakwellenlänge Pλ_P2, eine Peak 2-Fläche A_P2 und eine Peak 2-Halbwertsbreite FWHM_P2 aufweist, wobei Pλ_P1 < Pλ_P2, wobei die Halbwertsbreite FWHM_P2 < 100 nm (vorzugsweise ≤ 99 nm, mehr bevorzugt ≤ 98 nm, insbesondere ≤ 97 nm) beträgt, und wobei die anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, als mindestens zwei verschiedene kristalline Phasen vorliegen kann (wobei die anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, vorzugsweise als eine im Wesentlichen reine kristalline Phase (mehr bevorzugt ≥ 98% einer bestimmten kristallinen Phase, insbesondere ≥ 99% einer bestimmten kristallinen Phase) vorliegt).
Vorzugsweise behält der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ≥ 70% (mehr bevorzugt ≥ 85%, insbesondere ≥ 90%) von dessen relativer Emissionsintensität bei Temperaturen von 25 bis 150°C bei. Mehr bevorzugt behält der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ≥ 70% (mehr bevorzugt ≥ 85%, insbesondere ≥ 90%) von dessen relativer Emissionsintensität bei Temperaturen von 25 bis 200°C bei. Insbesondere behält der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ≥ 70% (mehr bevorzugt ≥ 85%, insbesondere ≥ 90%) von dessen relativer Emissionsintensität bei Temperaturen von 25 bis 250°C bei.
Vorzugsweise weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine geringe thermische Löschung auf. Mehr bevorzugt weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine thermische Löschung von ≤ 5% bei 150°C auf. Insbesondere weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung eine thermische Löschung von ≤ 5% bei 150°C und von ≤ 15% bei 250°C auf.
Vorzugsweise weist der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung einen Medianwert des Durchmessers von 2 bis 50 Mikrometer (mehr bevorzugt 4 bis 30 Mikrometer, insbesondere 5 bis 20 Mikrometer) auf.
Der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung umfasst gegebenenfalls ferner eine Oberflächenbehandlung, die auf eine Oberfläche der anorganischen Lumineszenzverbindung angewandt worden ist, die durch die Formel (1) dargestellt ist. Vorzugsweise verleiht die Oberflächenbehandlung mindestens eines von einer erhöhten Stabilität und einer verbesserten Verarbeitungsfähigkeit. Die Oberflächenbehandlung kann der anorganischen Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, dadurch eine erhöhte Stabilität verleihen, dass der anorganischen Lumineszenzverbindung z. B. eine verbesserte Feuchtigkeitsbeständigkeit verliehen wird. Die Oberflächenbehandlung kann der anorganischen Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, dadurch eine verbesserte Verarbeitungsfähigkeit verleihen, dass die Dispergierbarkeit der anorganischen Lumineszenzverbindung in einem gegebenen flüssigen Träger verbessert wird. Oberflächenbehandlungen umfassen z. B. Polymere (z. B. Acrylharze, Polycarbonate, Polyamide, Polyethylene und Polyorganosiloxane), Metallhydroxide (z. B. Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Siliziumhydroxid, Titanhydroxid, Zirkoniumhydroxid, Zinnhydroxid, Germaniumhydroxid, Niobhydroxid, Tantalhydroxid, Vanadiumhydroxid, Borhydroxid, Antimonhydroxid, Zinkhydroxid, Yttriumhydroxid, Bismuthydroxid), Metalloxide (z. B. Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Zinnoxid, Germaniumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Vanadiumoxid, Boroxid, Antimonoxid, Zinkoxid, Yttriumoxid, Bismutoxid), Metallnitride (z. B. Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid), Orthophosphate (z. B. Calciumphosphat, Bariumphosphat, Strontiumphosphat), Polyphosphate, Kombinationen von Alkalimetallphosphaten und Erdalkalimetallphosphaten mit Calciumsalzen (z. B. Natriumphosphat mit Calciumnitrat) und Glasmaterialien (z. B. Borosilikate, Phosphosilikate, Alkalisilikate).
Der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung wird zum Bilden einer Leuchtstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls in einem flüssigen Träger dispergiert. Vorzugsweise umfasst die Leuchtstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine anorganische Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, und einen flüssigen Träger, wobei die anorganische Lumineszenzverbindung in dem flüssigen Träger dispergiert ist. Die Leuchtstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise mit einem flüssigen Träger formuliert, um mindestens eines von der Lagerung der anorganischen Lumineszenzverbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, und der Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung (vorzugsweise einer pcLED-Vorrichtung), zu erleichtern. Der flüssige Träger kann so ausgewählt werden, dass er eine flüchtige Substanz ist (die z. B. während der Verarbeitung verdampft werden soll). Der flüssige Träger kann so ausgewählt werden, dass es sich um eine umwandlungsfähige Substanz handelt (die z. B. von einer fließfähigen Flüssigkeit zu einem nicht-fließfähigen Material umgewandelt wird).
Flüchtige Substanzen, die zur Verwendung als flüssige Träger geeignet sind, umfassen beispielsweise: unpolare Lösungsmittel (z. B. Pentan, Cyclopentan, Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol, 1,4-Dioxan, Chloroform, Diethylether) und polar-aprotische Lösungsmittel (z. B. Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethylacetat, Aceton, Dimethylformamid, Acetonitril, Dimethylsulfoxid, Propylencarbonat).
Umwandlungsfähige flüssige Träger, die zur Verwendung als flüssige Träger geeignet sind, umfassen z. B. thermoplastische Harze und wärmehärtende Harze, die beim Aussetzen gegenüber mindestens einem von Wärmeenergie und Photonenenergie einer Aushärtung unterliegen. Beispielsweise umfassen umwandlungsfähige flüssige Medien: Acrylharze (z. B. (Alkyl)acrylate, wie z. B. Polymethyl(meth)acrylat), Styrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Polycarbonate, Polyester, Phenoxyharze, Butyralharze, Polyvinylalkohole, Celluloseharze (z. B. Ethylcellulose, Celluloseacetat und Celluloseacetatbutyrat), Epoxyharze, Phenolharze und Silikonharze (z. B. Polyorganosiloxane).
Die Leuchtstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst gegebenenfalls ferner ein Additiv. Bevorzugte Additive umfassen ein Dispergiermittel. Vorzugsweise fördert das Dispergiermittel die Bildung und Stabilisierung der Leuchtstoffzusammensetzung. Bevorzugte Dispergiermittel umfassen z. B. Titanoxide, Aluminiumoxide, Bariumtitanate und Siliziumoxide.
Die Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst: mindestens eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle Licht mit einem Quellenlumineszenzspektrum erzeugt, und ein erstes Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel, wobei das erste Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel ein roter Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ist und wobei der rote Leuchtstoff strahlungsmäßig mit der Lichtquelle gekoppelt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von Lichtquellen enthalten.
Die Lichtquelle(n), die in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird oder werden, umfasst oder umfassen vorzugsweise Lichtquellen, die Licht mit einer Peakwellenlänge Pλ_Quelle zwischen 200 nm und 600 nm (vorzugsweise zwischen 200 nm und 550 nm, mehr bevorzugt zwischen 350 nm und 490 nm) emittieren. Vorzugsweise ist die Lichtquelle, die in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Halbleiterlichtquelle. Mehr bevorzugt ist die Lichtquelle, die in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Halbleiterlichtquelle, die aus Lichtquellen auf GaN-Basis, Lichtquellen auf InGaN-Basis (z. B. In_iAl_jGa_kN, wobei 0 ≤ i ≤ 1, 0 ≤ j ≤ 1, 0 ≤ k ≤ 1 und wobei i + j + k = 1), Lichtquellen auf BN-Basis, Lichtquellen auf SiC-Basis, Lichtquellen auf ZnSe-Basis, Lichtquellen auf B_iAl_jGa_kN-Basis, wobei 0 ≤ i ≤ 1, 0 ≤ j ≤ 1, 0 ≤ k ≤ 1 und wobei i + j + k = 1, und Lichtquellen auf B_iIn_jAl_kGa_mN-Basis, wobei 0 ≤ i ≤ 1, 0 ≤ j ≤ 1, 0 ≤ k ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und wobei i + j + k + m = 1, ausgewählt ist. Insbesondere ist die Lichtquelle, die in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, aus einer Lichtquelle auf GaN-Basis und einer Lichtquelle auf InGaN-Basis ausgewählt, wobei die Lichtquelle Licht mit einer Peakwellenlänge Pλ_Quelle zwischen 200 nm und 600 nm (vorzugsweise zwischen 200 nm und 550 nm, mehr bevorzugt zwischen 350 nm und 490 nm, insbesondere zwischen 450 nm und 460 nm) emittiert.
Vorzugsweise weist in der Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung der rote Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung beim Aussetzen gegenüber dem Quellenlumineszenzspektrum, das durch die Lichtquelle erzeugt wird, ein Emissionsspektrum ES_Vorrichtung mit einer Gesamtpeakwellenlänge Pλ_Vorrichtung zwischen 600 nm und 660 nm (vorzugsweise zwischen 610 nm und 640 nm, mehr bevorzugt zwischen 615 nm und 630 nm, insbesondere zwischen 620 nm und 630 nm), auf.
Die Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst gegebenenfalls ferner ein zweites Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel, wobei das zweite Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel mindestens einen zusätzlichen Leuchtstoff umfasst, wobei der mindestens eine zusätzliche Leuchtstoff strahlungsmäßig mit mindestens einem von der Lichtquelle und dem ersten Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel gekoppelt ist. Vorzugsweise ist das zweite Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel mindestens ein zusätzlicher Leuchtstoff, der aus der Gruppe, bestehend aus rot emittierenden Leuchtstoffen, blau emittierenden Leuchtstoffen, gelb emittierenden Leuchtstoffen, grün emittierenden Leuchtstoffen und Kombinationen davon ausgewählt ist. Vorzugsweise ist das zweite Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel mindestens ein zusätzlicher Leuchtstoff, der zwischen der Lichtquelle und dem ersten Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst die Beleuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mindestens zwei Leuchtstoffe, wobei mindestens einer der Leuchtstoffe ein Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ist. Die mindestens zwei Leuchtstoffe können in einer Matrix gemischt sein. Alternativ können die mindestens zwei Leuchtstoffe separat dispergiert sein, so dass die Leuchtstoffe in Schichten übereinander angeordnet sein können, anstatt die Leuchtstoffe zusammen in einer Matrix zu dispergieren. Das schichtartige Anordnen der Leuchtstoffe kann verwendet werden, um mittels einer Mehrzahl von Farbumwandlungsvorgängen eine resultierende Lichtemissionsfarbe zu erhalten.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in den folgenden Beispielen detailliert beschrieben.
Vergleichsbeispiele C1 bis C6 und Beispiele 1 bis 15
Herstellung von anorganischen Lumineszenzverbindungen der Formel (1)
Vergleichsbeispiele C1 bis C6
Die anorganische Lumineszenzverbindung, die generisch durch die Formel (II) dargestellt ist, in jedem der Vergleichsbeispiele C1 bis C6 wurde durch eine Festkörperreaktion mit den in der Tabelle 2 angegebenen Ausgangsmaterialien hergestellt. Die Ausgangsmaterialien wurden in einer Pulverform bereitgestellt, abgewogen, physikalisch miteinander gemischt und mit einem Mörser und Pistill in einem Handschuhkasten in einer getrockneten Stickstoffatmosphäre zur Bildung eines einheitlichen Pulvergemischs gemahlen. Das Pulvergemisch wurde dann in einen Tiegel eingebracht, der in einer herkömmlichen Weise durch wiederholtes Aussetzen gegenüber Siliziumquellen bei einer hohen Temperatur zur Bildung einer Metallsilizid-Oberflächenschicht auf der Pulverkontaktfläche des Tiegels behandelt worden ist. Der befüllte Tiegel wurde dann in einem Hochtemperaturofen in einer strömenden Atmosphäre aus hochreinem Stickstoff/Wasserstoff (N₂/H₂) angeordnet. Das Pulvergemisch wurde dann bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für 8 bis 12 Stunden in einem Hochtemperaturofen in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde aus dem Tiegel entnommen und zur Bildung eines einheitlichen Pulvergemischs unter Verwendung eines Mörsers und Pistills in einer getrockneten Stickstoffatmosphäre gemahlen. Das Pulvergemisch wurde dann wieder in den Tiegel eingebracht. Der befüllte Tiegel wurde dann in dem Hochtemperaturofen in einer strömenden hochreinen N₂/H₂-Atmosphäre angeordnet und bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für weitere 8 bis 12 Stunden in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde dann aus dem Tiegel entnommen und zur Bildung eines einheitlichen Pulvergemischs unter Verwendung eines Mörsers und Pistills in einer getrockneten Stickstoffatmosphäre gemahlen. Dieses Pulvergemisch wurde dann wieder in den Tiegel eingebracht. Der befüllte Tiegel wurde dann erneut in dem Hochtemperaturofen in einer strömenden hochreinen N₂/H₂-Atmosphäre angeordnet und bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für weitere 8 bis 12 Stunden in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde dann aus dem Brenntiegel entnommen, unter Verwendung eines Mörsers und Pistills gemahlen, mit Säure und entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur gewaschen, gemahlen und dann unter Verwendung eines 100 bis 400 U.S. Standard-Siebs gesiebt, so dass die anorganische Lumineszenzverbindung bereitgestellt wurde.
Beispiele 1 bis 11

Das Zwischenprodukt, das durch die Formel (1) dargestellt ist, in jedem der Beispiele 1 bis 11 wurde durch eine Festkörperreaktion mit den in der Tabelle 2 angegebenen Ausgangsmaterialien hergestellt. Die in der Tabelle 2 angegebenen Ausgangsmaterialien wurden in einer Pulverform bereitgestellt. Alle Ausgangsmaterialien wurden physikalisch miteinander gemischt und mit einem Mörser und Pistill in einem Handschuhkasten in einer getrockneten Stickstoffatmosphäre zur Bildung eines einheitlichen Pulvergemischs gemahlen. Das Pulvergemisch wurde dann in einen Tiegel eingebracht, wobei die Pulverkontaktfläche des Tiegels neues Molybdän war (d. h., die Pulverkontaktfläche der Tiegel, die in jedem der Beispiele 1 bis 11 verwendet worden sind, wurden in den Beispielen 1 bis 11 nicht durch ein Aussetzen gegenüber Silizium bei hoher Temperatur vor der Verwendung behandelt). Der befüllte Tiegel wurde dann in einem Hochtemperaturofen in einer strömenden Atmosphäre aus hochreinem Stickstoff/Wasserstoff angeordnet. Das Pulvergemisch wurde dann bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für 8 bis 12 Stunden in einem Hochtemperaturofen in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde aus dem Tiegel entnommen und zur Bildung eines einheitlichen Pulvergemischs unter Verwendung eines Mörsers und Pistills gemahlen. Das resultierende Pulvergemisch wurde dann wieder in den Tiegel eingebracht. Der befüllte Tiegel wurde dann wieder in dem Hochtemperaturofen in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre angeordnet und bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für weitere 8 bis 12 Stunden in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde dann aus dem Tiegel entnommen, unter Verwendung eines Mörsers und Pistills gemahlen, mit Säure und entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur gewaschen, gemahlen und dann unter Verwendung eines 100 bis 400 U.S. Standard-Siebs gesiebt, so dass die anorganische Lumineszenzverbindung bereitgestellt wurde. Tabelle 1

Bsp. Nr.	Sr₃N₂ (g)	Si₃N₄ (g)	Eu₂O₃ (g)	SiC (g)
C1	143,227	147,650	5,247	14,067
C2	143,227	147,650	5,247	14,067
C3	143,227	147,650	5,247	14,067
C4	143,365	147,688	5,064	14,071
C5	143,365	147,688	5,064	14,071
C6	143,365	147,688	5,064	14,071
1	143,090	147,612	5,431	14,064
2	143,090	147,612	5,431	14,064
3	143,090	147,612	5,431	14,064
4	143,090	147,612	5,431	14,064
5	143,090	147,612	5,431	14,064
6	143,090	147,612	5,431	14,064
7	143,090	147,612	5,431	14,064
8	143,090	147,612	5,431	14,064
9	143,365	147,689	5,064	14,071
10	143,549	147,740	4,818	14,076
11	143,733	147,791	4,573	14,081

In den Beispielen 12 bis 15 wurde die anorganische Lumineszenzverbindung von den Beispielen 8 bis 11 jeweils mit einer zusätzlichen Charge von Eu₂O₃ vereinigt, wie es in der Tabelle 2 angegeben ist, und das Gemisch wurde dann wieder in den gleichen Tiegel eingebracht, der in den Beispielen 8 bis 11 verwendet worden ist. Der befüllte Tiegel wurde dann wieder in dem Hochtemperaturofen angeordnet und bei einer Temperatur von 1500 bis 1850°C für weitere 8 bis 12 Stunden in der strömenden N₂/H₂-Atmosphäre erwärmt. Das resultierende Pulver wurde dann aus dem Tiegel entnommen, unter Verwendung eines Mörsers und Pistills gemahlen, mit Säure und entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur gewaschen, gemahlen und dann unter Verwendung eines 100 bis 400 U.S. Standard-Siebs gesiebt, so dass die anorganische Lumineszenzverbindung bereitgestellt wurde. Tabelle 2

Bsp. Produkt von Bsp. Eu₂O₃ (g)

12 8 1,60

13 9 1,72

14 10 1,80

15 11 1,88
Eigenschaften der anorganischen Lumineszenzverbindung
Die anorganischen Lumineszenzverbindungen von jedem der Vergleichsbeispiele C1 bis C6 und der Beispiele 1 bis 7 und 12 bis 15 wurden dann mit einer Säure und entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur gewaschen, bevor die nachstehend beschriebenen Analysen zum Erstellen der in den Tabellen 3 und 4 angegebenen Daten durchgeführt wurden.
Das Emissionsspektrum ES₄₅₃ von jeder der anorganischen Lumineszenzverbindungen bei der Anregung mit einer Lichtquelle (d. h., einer Leuchtdioden(LED)-Lampe mit einem Peak bei 453 nm) wurde unter Verwendung eines Ocean Optics USB4000-Spektrometers, das von Ocean Optics erhältlich ist, analysiert. Die Gesamtpeakwellenlänge Pλ_Gesamt und die Gesamthalbwertsbreite FWHM_Gesamt des Emissionsspektrums ES₄₅₃, das für jede anorganische Lumineszenzverbindung bestimmt worden ist, sind in der Tabelle 3 angegeben.
Die Farbwertkoordinaten CIE_X und CIE_Y des Emissionsspektrums ES₄₅₃ auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms wurden für jede der anorganischen Lumineszenzverbindungen aus dem Emissionsspektrum in dem Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm bei einer Anregung durch die Emission von der LED-Lichtquelle berechnet. Die für die anorganischen Lumineszenzverbindungen bestimmten Farbwertkoordinaten sind in der Tabelle 3 angegeben.

Die interne Quanteneffizienz für jede der anorganischen Lumineszenzverbindungen wurde durch Entnehmen einer Probe der anorganischen Lumineszenzverbindung, Einbringen der Probe in eine Zelle, Montieren der Zelle in einer Ulbrichtkugel und dann Aussetzen der anorganischen Lumineszenzverbindung gegenüber Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wurde, bestimmt. Insbesondere wurde das Licht von der Lichtquelle durch eine optische Röhre geleitet und durch ein schmales Bandpassfilter zur Bereitstellung von monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm gefiltert, das dann auf die anorganische Lumineszenzverbindung gerichtet wurde. Das Spektrum von Licht, das von der anorganischen Lumineszenzverbindung in der Ulbrichtkugel bei der Anregung mit dem Licht von der Lichtquelle emittiert worden ist, und des durch die anorganische Lumineszenzverbindung reflektierten Lichts wurde mit einem Ocean Optics USB4000-Spektrometer, das von Ocean Optics erhältlich ist, gemessen. Die Umwandlungs- bzw. Konversionseffizienzen (QE und Emission) sind relativ zu einem internen Standard angegeben. Der Lichtstrom (Lumen) wurde für jedes der Materialien aus dem Emissionsspektrum ES₄₅₃ in dem Wellenlängenbereich von 500 bis 780 nm bei der Anregung durch die Emission von der 453 nm-LED-Lichtquelle berechnet und relativ zu einem internen Standard angegeben. Jeder dieser Werte ist in der Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

Bsp. Nr.	CIE_X	CIE_Y	FWHM_Gesamt (nm)	Pλ_Gesamt (nm)	Lumen (%)	QE (%)	Emission (%)
C1	0,635	0,364	88	623	201	104	117
C2	0,634	0,365	87	622	206	104	118
C3	0,634	0,365	87	623	205	104	117
C4	0,639	0,36	90	626	186	97	113
C5	0,637	0,362	92	626	187	102	114
C6	0,637	0,363	92	626	188	103	114
1	0,628	0,371	80	618	238	105	118
2	0,629	0,371	80	618	237	105	118
3	0,629	0,371	80	618	232	103	116
4	0,628	0,372	80	618	238	105	118
5	0,627	0,373	80	618	243	108	119
6	0,632	0,367	83	620	221	103	117
7	0,632	0,367	83	620	221	103	118
12	0,639	0,361	86	622	211	104	123
13	0,639	0,361	86	623	214	105	124
14	0,639	0,360	85	622	211	104	123
15	0,639	0,360	86	622	215	106	125

Das Emissionsspektrum ES₄₅₅ von jeder der anorganischen Lumineszenzverbindungen bei der Anregung mit einer Lichtquelle (einem monochromatischen 455 nm-Laser) wurde unter Verwendung eines Spektrometers mit einer spektralen Auflösung von 1,5 nm weiter analysiert. Das Emissionsspektrum ES₄₅₅ von jeder der anorganischen Lumineszenzverbindungen bei der Anregung mit dem monochromatischen 455 nm-Laser wurde einzeln mittels der GRAMS-Peakanpassungssoftware mit 2 Gaussbanden angepasst, so dass die Daten, die in der Tabelle 4 angegeben sind, für jede der anorganischen Lumineszenzverbindungen erstellt wurden. Es sollte beachtet werden, dass es sich bei den in der Tabelle 4 angegebenen Daten um den Durchschnitt handelt, der von der Analyse von doppelten Proben der anorganischen Lumineszenzverbindungen abgeleitet wurde. Tabelle 4

Bsp.	H_P1 (Zählsignale)	H_P2 (Zählsignale)	P_R	A_P1 (Flächenzählsignale)	A_P2 (Flächenzählsignale)	A_R	FWHM_P2 (nm)	Pλ_P1 (nm)	Pλ_P2 (nm)
C1	13547	15116	0,90	825813	1624486	0,51	100,93	611	644
C2	60952	65361	0,93	3797007	7034778	0,54	100,98	611	643
C3	33748	36217	0,93	2078345	3890430	0,53	100,89	611	643
C4	5753	6215	0,93	349243	675636	0,52	102,13	614	646
C5	12370	14186	0,87	760791	1562385	0,49	103,42	614	645
C6	12858	15835	0,81	765238	1734731	0,44	102,92	613	645
1	9623	7863	1,22	589674	807836	0,73	96,52	610	640
2	6291	5267	1,19	382523	541721	0,71	96,62	610	640
3	19666	15449	1,27	1224946	1586536	0,77	96,48	610	640
4	6414	5238	1,22	390296	536812	0,73	96,28	610	640
5	6003	4791	1,25	370521	492514	0,75	96,57	610	640
6	9559	8656	1,10	585053	904371	0,65	98,15	611	642
7	19018	17227	1,10	1172094	1806058	0,65	98,48	611	642
12	9805	10247	0,96	566868	1064248	0,53	97,57	612	644
13	6273	6612	0,95	361372	687416	0,53	97,66	613	644
14	6077	6490	0,94	348264	675577	0,52	97,79	613	644
15	17724	18068	0,98	1034122	1875788	0,55	97,53	612	644
16	9303	10211	0,91	532982	1063325	0,50	97,83	613	645

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8535566 [0008]

Claims

Roter Leuchtstoff, umfassend: eine anorganische Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist M(I)_cM(II)_aSi₅N_xCyOz:Eu²⁺ _b (1) worin M(I) eine einwertige Spezies ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, F, Cl, Br und I, ausgewählt ist, worin M(II) ein zweiwertiges Kation ist, das aus der Gruppe, bestehend aus mindestens einem von Mg, Ca, Sr und Ba, ausgewählt ist, worin 1,7 ≤ a ≤ 2, 0 < b ≤ 0,3, 0 ≤ c ≤ 0,1, 5 ≤ x ≤ 8, 0 ≤ y ≤ 1,5, 0 ≤ z ≤ 5, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 455 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₅ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ in eine erste Emissionskurve und eine zweite Emissionskurve aufgelöst werden kann, wobei die zweite Emissionskurve eine Halbwertsbreite FWHM_P2 von < 100 nm aufweist.
Roter Leuchtstoff nach Anspruch 1, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₅ des roten Leuchtstoffs eine CIE_X von ≥ 0,637 auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist.
Roter Leuchtstoff nach Anspruch 2, bei dem 0,01 ≤ y ≤ 1,5, 0,01 ≤ z ≤ 5 und y ≠ z ist.
Roter Leuchtstoff nach Anspruch 3, bei dem M(II) Sr ist.
Roter Leuchtstoff nach Anspruch 1, wobei der rote Leuchtstoff bei der Anregung mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 453 nm ein Emissionsspektrum ES₄₅₃ aufweist, wobei das Emissionsspektrum ES₄₅₃ eine Gesamthalbwertsbreite FWHM_Gesamt von ≤ 90 nm gekoppelt mit einer CIE_X von > 0,637 auf der Basis des CIE 1931-Farbwertdiagramms aufweist.
Roter Leuchtstoff nach Anspruch 2, der ferner eine Oberflächenbehandlung umfasst, wobei die Oberflächenbehandlung auf eine Oberfläche der anorganischen Verbindung aufgebracht ist.
Leuchtstoffzusammensetzung, die einen roten Leuchtstoff nach Anspruch 2 und einen flüssigen Träger umfasst, wobei der rote Leuchtstoff in dem flüssigen Träger dispergiert ist.
Beleuchtungsvorrichtung zum Emittieren von weißem Licht, umfassend: eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle Licht mit einem Quellenlumineszenzspektrum erzeugt, und ein erstes Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel, wobei das erste Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel ein roter Leuchtstoff nach Anspruch 1 ist, wobei der rote Leuchtstoff strahlungsmäßig mit der Lichtquelle gekoppelt ist.
Beleuchtungsvorrichtung zum Emittieren von weißem Licht, umfassend: eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle Licht mit einem Quellenlumineszenzspektrum erzeugt, und ein erstes Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel, wobei das erste Quellenlumineszenzspektrummodifiziermittel ein roter Leuchtstoff nach Anspruch 2 ist, wobei der rote Leuchtstoff strahlungsmäßig mit der Lichtquelle gekoppelt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, die ferner mindestens einen zusätzlichen Leuchtstoff umfasst.