DE112004001533B4 - Leuchtbauelement und Bildanzeige enthaltend ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial - Google Patents

Leuchtbauelement und Bildanzeige enthaltend ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial Download PDF

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Abstract

Ein Leuchtbauelement mit einer Emissionslichtquelle und einem fluoreszierenden Material, wobei das fluoreszierende Material ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial ist, das als eine Hauptkomponente eine JEM-Phase enthält, die durch die allgemeine Formel MAI(Si6-zAlz)N10-zOz, wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, dargestellt ist, wobei- M La ist, wobei die JEM-Phase als ein Mutterkristall mit M1 als ein Lumineszenzzentrum vorliegt, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt, oder- M Ce ist.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft allgemein ein Leuchtbauelement und eine Bildanzeige, die u.a. ein fluoreszierendes Silicium-Oxynitridmaterial, das sich primär aus einer JEM-Phase zusammensetzt, enthalten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Leuchtbauelement, das allein oder in Kombination mit Bildanzeigen verwendet wird und die Eigenschaften dieses fluoreszierenden Materials nutzt, d. h. seine Fähigkeit, Fluoreszenz mit einer Wellenlänge von mindestens 420 nm zu emittieren.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Verwendung finden fluoreszierende Materialien für Vakuumfluoreszenz-Anzeigeröhren (VFDs), Feldemissionsanzeigen (FEDs), Plasmaanzeigetafeln (PDPs), Kathodenstrahlröhren (CRTs), Weiß-Lumineszenzdioden (LEDs) usw. Damit das fluoreszierende Material Licht in jeder Anwendung emittieren kann, muß ihm Energie zu seiner Anregung zugeführt werden. Bei Anregung durch eine Anregungsquelle hoher Energie, z. B. Vakuumultraviolettstrahlung, Ultraviolettstrahlung, Elektronenstrahlung, Blaulicht o. ä., gibt das fluoreszierende Material sichtbare Lichtstrahlen ab. Daher besteht ein Problem bei dem fluoreszierenden Material darin, daß seine Luminanz als Ergebnis der Einwirkung einer solchen zuvor erwähnten Anregungsquelle sinkt. Zur Überwindung dieses Problems wurden fluoreszierende Sialonmaterialien als Materialien vorgeschlagen, die begrenztere Luminanzrückgänge als bekannte fluoreszierende Materialien auf der Grundlage von Silicaten, Phosphaten, Aluminaten und Sulfiden haben.
  • Hergestellt wurde das fluoreszierende Sialonmaterial z. B. durch Mischen von Siliciumnitrid (Si3N4), Aluminiumnitrid (AlN) und Europiumoxid (Eu2O3) in einem vorgegebenen Molverhältnis und anschließendes Heißpreßbrennen der Mischung, wobei sie 1 Stunde bei einer Temperatur von 1700 °C in Stickstoff bei 1 atm (0,1 MPa) gehalten wird (siehe z. B. Patentveröffentlichung 1). Berichten zufolge liefert durch dieses Verfahren erhaltenes aktivierte Eu-Ionen aufweisendes α-Sialon ein fluoreszierendes Material, das durch Blaulicht mit 450 bis 500 nm angeregt wird und Gelblicht mit 550 bis 600 nm abgibt.
  • Die Patentveröffentlichung 2 beschreibt Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle, wobei die LED primäre Strahlung im Bereich 300 bis 570 nm emittiert, wobei diese Strahlung teilweise oder vollständig in längerwellige Strahlung konvertiert wird durch Leuchtstoffe, die der primären Strahlung der LED ausgesetzt sind, und deren Struktur auf Nitriden oder deren Derivaten beruht, dadurch gekennzeichnet, dass die Konversion unter Zuhilfenahme zumindest eines Leuchtstoffs erfolgt, der aus einem Kation M und einem Siliziumnitrid oder einem Derivat eines Nitrids abgeleitet ist, der mit einer Wellenlänge der Peakemission bei 430 bis 670 nm emittiert, wobei das Kation teilweise ersetzt ist durch einen Dotierstoff D, nämlich Eu2+ oder Ce3+, wobei als Kation M zumindest eines der zweiwertigen Metalle Ba, Ca, Sr und/oder eines der dreiwertigen Metalle Lu, La, Gd, Y verwendet wird, wobei der Leuchtstoff aus einer der folgenden Klassen stammt: Nitride der Struktur MSi3N5, M2Si4N7, M4Si6N11 und M9Si11N23, Oxynitride der Struktur M16Si15O6N32 Sialone der Struktur MSiAl2O3N2, M13Si18Al12018N36, MSi5Al2ON9 und M3Si5AlON10. Die Nicht-Patentveröffentlichungen 1 bis 4 beschreiben bestimmte fluoreszierende Oxynitridmaterialien.
  • In Situationen, in denen Ultraviolettstrahlung, z. B. eine aus einer Ultraviolett-LED oder Lampe emittierte Strahlung, für eine Anregungsquelle verwendet wird, besteht aber immer noch Bedarf an einem fluoreszierenden Material, das bei einer Wellenlänge von 400 nm oder darunter effizient angeregt wird. Zudem bedarf es nach wie vor fluoreszierender Materialien, die nicht nur Gelblicht, sondern auch Blaulicht oder Grünlicht emittieren. Gefordert werden auch Materialien mit noch höherer Emissionsluminanz.
    • Patentveröffentlichung 1: JP 2002-363554 A .
    • Patentveröffentlichung 2: DE 101 47 040 A1 . Nicht-Patentveröffentlichung 1: Investigation on Lanthanide-dependent z value of JEM-phase Sialon; RSC Advances 2014, 4(13):6556-6559
    • Nicht-Patentveröffentlichung 2: J.Mater.Chem., 1995, 5(11), 2001-2006.
    • Nicht-Patentveröffentlichung 3: Materials Science Forum Online: 2000-01-05; ISSN: 1662-9752, Bände. 325-326, Seiten 191-198.
    • Nicht-Patentveröffentlichung 4: Key Engineering Materials; ISSN: 1662-9795, Band 237, Seiten 149-156.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • GEGENSTAND DER ERFINDUNG
  • Als Hauptaufgabe liegt der Erfindung zugrunde, ein Leuchtbauelement oder eine Bildanzeige, enthaltend ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial bereitzustellen, welche(s) höhere Emissionsluminanz als herkömmliche, durch Seltenerdelemente aktivierte fluoreszierende Sialonmaterialien hat.
  • ART UND WEISE DER REALISIERUNG DES GEGENSTANDS
  • Angesichts dessen wurden zahlreiche Untersuchungen zu fluoreszierenden Materialien durchgeführt, die die Elemente M, Si, Al, O und N enthalten, wobei M ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu ausgewählt sind, und als Ergebnis wurde festgestellt, daß ein Material mit einem spezifischen Zusammensetzungsdomänenbereich und einer spezifischen Kristallphase ein fluoreszierendes Material bilden kann, das durch Ultraviolettstrahlung angeregt wird und Licht mit hoher Luminanz emittiert. Das heißt, es wurde festgestellt, daß eine JEM-Phase mit einer Zusammensetzung, dargestellt durch eine allgemeine Formel MA1 (Si6-zAlz) N10-zOz, wobei M ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu ausgewählt sind, zu einem fluoreszierenden Material werden kann, das durch Ultraviolettstrahlung angeregt wird und Licht hoher Luminanz abgibt.
  • Die JEM-Phase ist ein relativ unbekannter stickstoffangereicherter Stoff, der Jekab Grins et al. zufolge im Herstellungsverfahren von durch Seltenerdmetalle stabilisiertem α-Sialon auftritt, und vor dem Datum der vorliegenden Anmeldung wurde über ihre Einzelheiten in der wissenschaftlichen Literatur bereits ausführlich berichtet (siehe Nichtpatentveröffentlichung 1). Dieser Lehre zufolge ist die JEM-Phase eine Kristallphase mit einer durch die o. g. allgemeine Formel dargestellten Zusammensetzung, und sie ist ein Stoff, der eine eindeutige Atomkonfigurationsstruktur und ausgezeichnete Wärmebeständigkeit mit z als Parameter hat. Definitionsgemäß hat dieser Stoff eine eindeutige Kristall- und Atomkonfigurationsstruktur, die durch eine eindeutige Raumgruppe sowie Stellen, die durch Atome besetzt sind, und ihre Koordinaten gekennzeichnet ist, was die nachfolgende Tabelle 1 zeigt (identisch mit Tabelle 3 auf Seite 2003 der o. g. Nichtpatentveröffentlichung) .
  • Nichtpatentveröffentlichung 1: Jekabs Grins und drei weitere Autoren, „Journal of Materials Chemistry", 1995, Vol. 5, Nr. 11, Seiten 2001-2006. Tabelle 1
    Atom Stelle Koordinaten (x) Koordinaten (y) Koordinaten (z)
    (1) La 8d 0,0553 0,0961 0,1824
    (2) Al 4c 0 0,427 0,25
    (3) M(1) 8d 0,434 0,185 0,057
    (4) M(2) 8d 0,27 0,082 0,52
    (5) M(3) 8d 0,293 0,333 0,337
    (6) X(1) 8d 0,344 0,32 0,14
    (7) X (2) 8d 0,383 0,21 0,438
    (8) X (3) 8d 0,34 0,485 0,41
    (9) X (4) 8d 0,11 0,314 0,363
    (10) X(5) 8d 0,119 0,523 0,127
  • Insbesondere ist die JEM-Phase gemäß Tabelle 1 ein Stoff, der gekennzeichnet ist durch (1) eine spezifische Pbcn-Raumgruppe, (2) Gitterkonstanten (a = 9,4225 Ä, b = 9,7561 Ä und c = 8,9362 Ä) und (3) eine spezifische Atomstelle und Atomkoordinaten. Die Gitterkonstanten variieren mit Änderungen der Mengen des Bestandteils Ln und der Festlösungsmenge z, aber (1) die durch die Pcbn-Raumgruppe angegebene Kristallstruktur sowie (3) die Atompositionen, die durch die Stellen angegeben sind, die durch Atome besetzt sind, und ihre Koordinaten bleiben unveränderlich.
  • Mit den Fundamentaldaten gemäß Tabelle 1 ist die Kristallstruktur dieses Stoffs unzweideutig bestimmt, und die Röntgenbeugungsintensität (Röntgenbeugungsdiagramm) dieser Kristallstruktur kann auf der Grundlage dieser Daten berechnet werden. Stimmen dann die Ergebnisse der gemessenen Röntgenbeugung mit den berechneten Beugungsdaten überein, kann die Kristallstruktur als identisch identifiziert werden.
  • In diesem Sinn ist Tabelle 1 ein Kriterium und ein wichtiger Gesichtspunkt für die Identifizierung der JEM-Phase. Im folgenden wird kurz erläutert, wie man den Stoff auf der Grundlage von Tabelle 1 identifiziert, da er anhand von Beispiel 1, das später gegeben wird, spezifisch beschrieben wird. In Tabelle 1 ist zu beachten, daß die Stellensymbole die Symmetrie der Raumgruppe angeben und daß die Koordinaten Werte von null bis eins im Hinblick auf die Gitter x, y und z haben, wobei M für Si oder Al bzw. X für O oder N steht.
  • Was den bisherigen Prozeß der Sialonforschung betrifft, wurde die JEM-Phase ausschließlich wegen ihrer Wärmebeständigkeit untersucht; bisher gibt es keinerlei Untersuchung zu ihrer Verwendung als fluoreszierendes Material.
  • Daß die JEM-Phase als fluoreszierendes Material verwendet werden kann, das durch Ultraviolett- oder Elektronenstrahlung angeregt wird und Licht hoher Luminanz abgibt, wurde erstmals im Rahmen der Erfindung festgestellt. Diese Erkenntnis wurde auf weitere Forschungsarbeiten ausgedehnt, wobei als Ergebnis eine eindeutige Lichtemissionserscheinung mit verbesserten Luminanzeigenschaften in einem spezifischen Wellenlängenbereich gemäß den nachfolgenden Punkten (1) bis (29) festgestellt wurde. Diese nachfolgenden Punkte (1) bis (29) stellen somit das Ergebnis der Forschungsarbeiten dar, während der Schutzbereich des Patents nicht durch diese Punkte (1) bis (29) sondern durch die Ansprüche definiert wird.
  • Als Resultat einer Reihe von Forschungsarbeiten auf der Grundlage der o. g. Erkenntnisse stellt die Erfindung erfolgreich ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial, das Licht noch höherer Luminanz emittieren kann, und ein dieses verwendendes Leuchtbauelement bereit, das allein oder in Kombination mit Bildanzeigen verwendet wird.
    • (1) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es als Hauptkomponente eine JEM-Phase enthält, die durch die allgemeine Formel MA1(Si6-zAlz)N10-zOz dargestellt ist, wobei M ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu besteht.
    • (2) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (1), dadurch gekennzeichnet, daß es eine JEM-Phase als Mutterkristall mit M1 als Lumineszenzzentrum aufweist, wobei M1 ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu besteht.
    • (3) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (1) oder (2), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens La und ein Element M1 enthält, wobei M1 ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu besteht.
    • (4) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1) bis (3), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens Ce enthält.
    • (5) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (3), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens Eu enthält.
    • (6) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Anspruch 3, das mindestens Tb enthält.
    • (7) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (3), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens Ce und Tb enthält.
    • (8) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es s Elemente M, Si, Al, O und N enthält, wobei M ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu besteht, und dadurch, daß es eine Zusammensetzung hat, die durch die Zusammensetzungsformel MaSibAlcOdNe dargestellt ist, wobei a = 1 ist, und die alle folgenden Bedingungen erfüllt: b = ( 6 − z ) × f
      Figure DE112004001533B4_0001
       c = ( 1 + z ) × g
      Figure DE112004001533B4_0002
       d = z × h
      Figure DE112004001533B4_0003
       e = ( 10 − z ) × i
      Figure DE112004001533B4_0004
       0,1 ≤ z ≤ 3
      Figure DE112004001533B4_0005
       0,7 ≤ f ≤ 1,3
      Figure DE112004001533B4_0006
       0,7 ≤ g ≤ 3
      Figure DE112004001533B4_0007
       0,7 ≤ h ≤ 3
      Figure DE112004001533B4_0008
       0,7 ≤ i ≤ 1 ,3
      Figure DE112004001533B4_0009
    • (9) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (8), dadurch gekennzeichnet, daß f = g = h = i = 1 ist.
    • (10) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach Punkt (8) oder (9), dadurch gekennzeichnet, daß z = 1 ist.
    • (11) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (8) bis (10), dadurch gekennzeichnet, daß M Ce ist.
    • (12) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (8) bis (10), dadurch gekennzeichnet, daß M mindestens zwei Elemente La und Ce enthält.
    • (13) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (8) bis (10), dadurch gekennzeichnet, daß M mindestens zwei Elemente La und Eu enthält.
    • (14) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (8) bis (10), dadurch gekennzeichnet, daß M mindestens zwei Elemente La und Tb enthält.
    • (15) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (8), (9), (10), (12) und (14), dadurch gekennzeichnet, daß M mindestens drei Elemente La, Ce und Tb enthält.
    • (16) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1), (2), (3), (4), (7), (8), (9), (10), (11) und (12), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Elemente La und Ce enthält, wobei das Verhältnis von La und Ce (das Verhältnis der Anzahl von Atomen in der Zusammensetzung) 0,01 ≤ Ce/La ≤ 10 beträgt.
    • (17) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1), (2), (3), (5), (8), (9), (10) und (13), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Elemente La und Eu enthält, wobei das Verhältnis von La und Eu (das Verhältnis der Anzahl von Atomen in der Zusammensetzung) 0,001 ≤ Eu/La ≤ 1 beträgt.
    • (18) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1), (2), (3), (6), (7), (8), (9), (10), (14) und (15), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Elemente La und Tb enthält, wobei das Verhältnis von La und Tb (das Verhältnis der Anzahl von Atomen in der Zusammensetzung) 0,01 ≤ Tb/La ≤ 10 beträgt.
    • (19) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1), (2), (3), (6), (7), (8), (9), (10), (14) und (15), dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens drei Elemente La, Ce und Tb enthält, wobei das Verhältnis von La, Ce und Tb (das Verhältnis der Anzahl von Atomen in der Zusammensetzung) 0,01 ≤ (Ce + Tb)/La ≤ 10 beträgt.
    • (20) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (4), (11), (12) und (16), dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluoreszenzspektrum eine maximale Emissionswellenlänge von 420 nm bis einschließlich 500 nm hat und ein Anregungsspektrum eine maximale Anregungswellenlänge von 250 nm bis einschließlich 400 nm hat.
    • (21) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (6), (7), (14), (15), (18) und (19), dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluoreszenzspektrum eine maximale Emissionswellenlänge von 480 nm bis einschließlich 560 nm hat und ein Anregungsspektrum eine maximale Anregungswellenlänge von 200 nm bis einschließlich 300 nm hat.
    • (22) Fluoreszierendes Oxynitridmaterial nach einem der Punkte (1) bis (21), dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mischung aus der JEM-Phase und einer anderen Kristallphase oder einer amorphen Phase aufweist, wobei die Mischung einen JEM-Gehalt von mindestens 50 Masse-% hat.
    • (23) Leuchtbauelement, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Emissionslichtquelle und ein fluoreszierendes Material aufweist, wobei mindestens ein fluoreszierendes Material nach einem der Punkte (1) bis (22) verwendet wird.
    • (24) Leuchtbauelement nach Punkt (23), dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert.
    • (25) Leuchtbauelement nach Punkt (23) oder (24), dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert, und ein fluoreszierendes Material nach einem der Ansprüche 1 bis 22, ein grün fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm bis einschließlich 570 nm als Reaktion auf Anregungslicht mit 330 nm bis 420 nm emittiert, und ein rot fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 570 nm bis einschließlich 770 nm als Reaktion auf Anregungslicht mit 330 nm bis 420 nm emittiert, verwendet werden, um Rotlicht, Grünlicht und Blaulicht miteinander zu mischen, wobei Weißlicht emittiert wird.
    • (26) Leuchtbauelement nach Punkt (23) oder (24), dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert, und ein fluoreszierendes Material nach einem der Ansprüche 1 bis 22 und ein gelb fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm bis einschließlich 600 nm als Reaktion auf Anregungslicht mit 330 nm bis 420 nm emittiert, verwendet werden, um Gelblicht und Blaulicht miteinander zu mischen, wobei Weißlicht emittiert wird.
    • (27) Leuchtbauelement nach Punkt (26), dadurch gekennzeichnet, daß das gelb fluoreszierende Material ein Ca-α-Sialon mit Eu in Form einer Festlösung ist.
    • (28) Bildanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anregungsquelle und ein fluoreszierendes Material aufweist, wobei mindestens ein fluoreszierendes Material nach einem der Punkte (1) bis (22) verwendet wird.
    • (29) Bildanzeige nach Punkt (28), dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vakuumfluoreszenz-Anzeigeröhre (VFD), eine Feldemissionsanzeige (FED), eine Plasmaanzeigetafel (PDP) oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT) ist.
  • VORTEILE DER ERFINDUNG
  • Das durch das Fertigungsverfahren der Erfindung erhaltene fluoreszierende Sialonmaterial hat auch bei Einwirkung von Anregungsquellen noch höhere Luminanz und einen viel stärker reduzierten Materialverfall und Luminanzabfall als herkömmliche fluoreszierende Sialonmaterialien; es eignet sich gut für solche Anwendungen wie VDFs, FEDs, PDPs, CRTs und Weiß-LEDs. Somit stellt die Erfindung ein neues, aber aussichtsreiches Material für Materialgestaltungen in diesem Bereich der Technik bereit.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxynitrids (Beispiel 1).
    • 2 ist ein Spektraldiagramm für Anregungs- und Emissionsspektren einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxynitrids (Beispiel 1).
    • 3 ist ein Spektraldiagramm für Anregungs- und Emissionsspektren einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxynitrids (Beispiel 3).
    • 4 ist ein Spektraldiagramm für Anregungs- und Emissionsspektren noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxynitrids (Beispiel 5).
    • 5 ist ein Spektraldiagramm für Anregungs- und Emissionsspektren einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxynitrids (Beispiel 8).
    • 6 veranschaulicht Emissionsspektren der erfindungsgemäßen Oxynitride (Beispiele 14-24).
    • 7 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leuchtbauelements (LED-Leuchtbauelements).
    • 8 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildanzeige (Plasmaanzeigetafel).
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Mischung des erfindungsgemäßen rot fluoreszierenden Materials (Beispiel 1) mit einem gelb fluoreszierenden Material oder einem blau fluoreszierenden Material und zusätzlich einem grün fluoreszierenden Material,
    2
    LED-Chip,
    3, 4
    elektrisch leitende Anschlüsse,
    5
    Drahtbondverbindung,
    6
    Harzschicht,
    7
    Behälter,
    8
    erfindungsgemäßes rot fluoreszierendes Material (Beispiel 1),
    9
    grün fluoreszierendes Material,
    10
    blau fluoreszierendes Material,
    11, 12, 13
    ultraviolett emittierende Zellen,
    14, 15, 16, 17
    Elektroden,
    18, 19
    dielektrische Schichten,
    20
    Schutzschicht, und
    21, 22
    Glassubstrate.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Im folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand der Beispiele dargestellt.
  • Das in der Erfindung verwendete fluoreszierende Material enthält als Hauptkomponente die JEM-Phase, die durch die allgemeine Formel MA1 (Si6-zAlz) N10-zOz dargestellt ist, wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, wobei M Ce ist, oder M La ist, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt. Aus Sicht der Emission von Fluoreszenz in der Erfindung ist erwünscht, daß die JEM-Phase, die ein Bestandteil dieses fluoreszierenden Oxynitridmaterials ist, mit hoher Reinheit enthalten ist und sich möglichst immer und wo immer möglich aus einer einzelnen Phase zusammensetzt. Gleichwohl könnte die JEM-Phase mit einer anderen Kristallphase oder einer amorphen Phase in dem Bereich so gemischt sein, daß ihre Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Um in diesem Fall hohe Luminanz zu erhalten, sollte der Gehalt der JEM-Phase vorzugsweise mindestens 50 Masse-% betragen. Anders gesagt enthält das in der Erfindung verwendete fluoreszierende Material als Hauptkomponente die JEM-Phase mit einem Gehalt von mindestens 50 Masse-%.
  • Zur Bildung der JEM-Phase können allgemein ein oder zwei oder mehr Elemente, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu besteht, als M in der allgemeinen Formel MA1(Si6-zAlz)N10-zOz verwendet werden. Im Fall von La, Ce und Nd kann die JEM-Phase aus einem breiten Zusammensetzungsbereich gebildet werden. In der vorliegenden Erfindung ist M Ce oder La.
  • Wird die JEM-Phase als Matrixkristall verwendet und kann M1, wobei M1 ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu ausgewählt sind, eine Festlösung mit der JEM-Matrix bilden, wirken diese Elemente als Lumineszenzzentren, wodurch sich fluoreszierende Eigenschaften zeigen können. Allerdings könnte das Element zur Bildung der Matrix das gleiche wie das Element für das Lumineszenzzentrum sein. Beispielsweise gibt es eine JEM-Phase, die allein aus Ce besteht. Diese JEM-Phase aus Ce kann von sich aus ein fluoreszierendes Material ohne Zugabe des Lumineszenzzentrums (M1) bereitstellen. In der vorliegenden Erfindung ist M1 ein oder zwei Elemente, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht.
  • Der Gebrauch von La als Hauptelement zur Bildung der JEM-Phase ist wegen der Bereitstellung eines fluoreszierenden Materials hoher Luminanz bevorzugt. In diesem Fall erfolgt eine Auswahl aus Zusammensetzungen, die mindestens La und ein Element M1 enthalten, wobei M1 ein Element, das aus Ce, Eu und Tb ausgewählt ist, oder eine Mischung aus zwei oder mehr solcher Elemente ist, und die JEM-Phase bilden. Insbesondere wurde festgestellt, daß fluoreszierende Materialien mit der JEM-Phase in der La als Matrixkristall wirkt und dem Lumineszenzzentrum (1) Ce, (2) Eu, (3) Tb und (4) Ce plus Tb, wobei Tb als Lumineszenzzentrum wirkt, hohe Luminanz haben und Licht in verschiedenen Farben in Abhängigkeit von Zusammensetzungen emittieren; sie können je nach Anwendungen selektiv kombiniert werden.
  • In der Erfindung ist die Art von Zusammensetzung unter der Bedingung unkritisch, daß die Zusammensetzung ein Stoff ist, der eine JEM-Phasen-Kristallstruktur, wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert, hat. Allerdings ist der im folgenden dargestellte Stoff erwünscht, da er einen hohen JEM-Phasengehalt und auch ein fluoreszierendes Material hoher Luminanz gewährleistet.
  • Vorbehaltlich der in den unabhängigen Ansprüchen bezüglich der JEM-Phase vorgegebenen Anforderungen setzt sich dieser Stoff insbesondere aus Elementen M, Si, Al, O und N zusammen, wobei M wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, und hat eine Zusammensetzung, die durch eine Zusammensetzungsformel MaSibAlcOdNe dargestellt ist, die das Verhältnis der Anzahl von diesen Stoff bildenden Atomen angibt. Hierbei ist zu beachten, daß Produkte mit den tiefgestellten Indizes a, b, c, d und e auch in der Multiplikation mit jeder Zahl die gleiche Zusammensetzung haben. Daher sind in der Erfindung die im folgenden aufgeführten Bedingungen für die Werte festgelegt, die durch Neuberechnung von a, b, c, d und e so erhalten werden, daß a = 1 ist. In der Erfindung sind die Werte von b, c, d, e und f aus jenen ausgewählt, die alle folgenden Bedingungen erfüllen: b = ( 6 − z ) × f
    Figure DE112004001533B4_0010
     c = ( 1 + z ) × g
    Figure DE112004001533B4_0011
     d = z × h
    Figure DE112004001533B4_0012
     e = ( 10 − z ) × i
    Figure DE112004001533B4_0013
     0,1 ≤ z ≤ 3
    Figure DE112004001533B4_0014
     0,7 ≤ f ≤ 1,3
    Figure DE112004001533B4_0015
     0,1 ≤ g ≤ 3
    Figure DE112004001533B4_0016
     0,7 ≤ h ≤ 3
    Figure DE112004001533B4_0017
     0,7 ≤ i ≤ 1 ,3
    Figure DE112004001533B4_0018
  • Hierbei bezeichnen f, g, h und i Abweichungen von der allgemeinen Formel MA1 (Si6-zAlz) N10-zOz für JEM. In dieser Formel ist der Wert von a der Gehalt des Metallelements M, wobei M ein oder zwei oder mehr Elemente ist, die aus La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu ausgewählt sind; er bezeichnet die Gesamtmenge dieser Elemente, die im fluoreszierenden Material enthalten ist. In der Erfindung sei der Wert von a 1.
  • Der Wert von b ist der Gehalt von Si, gegeben durch b = (6 - z) x f, wobei z die durch 0,1 ≤ z ≤ 3 gegebene Menge bzw. f die durch 0,7 ≤ f ≤ 1, 3 gegebene Menge ist. Vorzugsweise ist f = 1. Jede Abweichung des Werts von b von diesem Bereich ergibt eine instabile JEM-Phase, was zu einem Abfall der Emissionsintensität führt.
  • Der Wert von c ist der durch c = (1 + z) x g gegebene Gehalt von Al, wobei z die durch 0,1 ≤ z ≤ 3 gegebene Menge bzw. g die durch 0,7 ≤ g ≤ 3 gegebene Menge ist. Vorzugsweise ist g = 1. Jede Abweichung des Werts von c von diesem Bereich ergibt eine instabile JEM-Phase, was zu einem Abfall der Emissionsintensität führt.
  • Der Wert von d ist der durch d = z x h gegebene Gehalt von O, wobei z die durch 0,1 ≤ z ≤ 3 gegebene Menge bzw. h die durch 0,7 ≤ h ≤ 3 gegebene Menge ist. Vorzugsweise ist h = 1. Jede Abweichung des Werts von b von diesem Bereich ergibt eine instabile JEM-Phase, was zu einem Abfall der Emissionsintensität führt.
  • Der Wert von e ist der durch e = (10 - z) x i gegebene Gehalt von N, wobei z die durch 0,1 ≤ z ≤ 3 gegebene Menge bzw. i die durch 0,7 ≤ i ≤ 1,3 gegebene Menge ist. Vorzugsweise ist i = 1. Jede Abweichung des Werts von b von diesem Bereich ergibt eine instabile JEM-Phase, was zu einem Abfall der Emissionsintensität führt.
  • Im o. g. Zusammensetzungsbereich erhält man fluoreszierende Materialien, die Licht hoher Luminanz emittieren können; allerdings erhält man viel höhere Luminanz mit:
    • (1) Zusammensetzungen, in denen M Ce ist,
    • (2) Zusammensetzungen, in denen M mindestens zwei Elemente La und Ce aufweist, insbesondere mit Zusammensetzungen, in denen das Verhältnis von La und Ce (das Verhältnis der Anzahl von Atomen darin) 0,01 ≤ Ce/La ≤ 10 beträgt,
    • (3) Zusammensetzungen, in denen M mindestens zwei Elemente La und Eu aufweist, insbesondere mit Zusammensetzungen, in denen das Verhältnis von La und Eu (das Verhältnis der Anzahl von Atomen darin) 0,001 ≤ Eu/La ≤ 10 beträgt,
    • (4) Zusammensetzungen, in denen M mindestens zwei Elemente La und Tb aufweist, insbesondere mit Zusammensetzungen, in denen das Verhältnis von La und Tb (das Verhältnis der Anzahl von Atomen darin) 0,01 ≤ Tb/La ≤ 10 beträgt, und
    • (5) Zusammensetzungen, in denen M mindestens drei Elemente La, Ce und Tb aufweist, insbesondere mit Zusammensetzungen, in denen M mindestens drei Elemente La, Ce und Tb aufweist und das Verhältnis von La, Ce und Tb (das Verhältnis der Anzahl von Atomen darin) 0,01 ≤ (Ce + Tb)/La ≤ 10 beträgt.
  • Indem also eine Auswahl aus diesen Zusammensetzungen getroffen wird, läßt sich ein fluoreszierendes Material mit viel höherer Luminanz erhalten.
  • Es versteht sich, dass das in dem Leuchtbauelement bzw. der Bildanzeige der vorliegenden Erfindung enthaltene fluoreszierendes Oxynitridmaterial als eine Hauptkomponente eine JEM-Phase als einen Mutterkristall mit M1 als ein Lumineszenzzentrum enthält,
    wobei die JEM-Phase dargestellt ist durch eine allgemeine Formel MA1(Si6-zAlz)N10-zOz
    wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, wobei
    • - M Ce ist, oder
    • - M La ist, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1,
    wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt
  • Im nachfolgenden wird mehrfach auf das „fluoreszierende Material der Erfindung“ Bezug genommen. Damit ist das in den unabhängigen Ansprüchen definierte fluoreszierende Material gemeint. Der Bezug auf das „fluoreszierende Material der Erfindung“ ist daher nicht dahingehend zu verstehen, dass das Patent einen Anspruch auf das fluoreszierende Material als solches enthält.
  • Im fluoreszierenden Material der Erfindung gibt es einen Unterschied zwischen Anregungspektren und Fluoreszenzspektren in Abhängigkeit von einem Unterschied in der das fluoreszierende Material bildenden Zusammensetzung, und durch geeignetes Kombinieren von diesen ist es möglich, ein fluoreszierendes Material mit verschiedenen Emissionsspektren nach Bedarf zu erhalten.
  • Wie dieses fluoreszierende Material gestaltet wird, könnte anhand der Spektren bestimmt werden, die für die beabsichtigten Anwendungen notwendig sind. Eine CeJEM-Phase oder eine mit Ce aktivierte LaJEM-Phase kann ein fluoreszierendes Material bereitstellen, das eine maximale Emissionswellenlänge von 420 nm bis einschließlich 500 nm hat und wenn es durch Ultraviolettstrahlung mit einer maximalen Anregungswellenlänge von 250 nm bis einschließlich 400 nm in einem Anregungsspektrum angeregt wird Blaulicht emittiert.
  • Eine mit Tb aktivierte LaJEM-Phase kann ein fluoreszierendes Material bereitstellen, das eine maximale Emissionswellenlänge von 480 nm bis einschließlich 560 nm hat und wenn es durch Ultraviolettstrahlung mit einer maximalen Anregungswellenlänge von 200 nm bis einschließlich 300 nm in einem Anregungsspektrum angeregt wird Grünlicht emittiert.
  • In der Erfindung sollte sich das fluoreszierende Material vorzugsweise aus einer einzelnen JEM-Phase als Kristallphase zusammensetzen; allerdings könnte diese JEM-Phase mit einer anderen Kristallphase oder einer amorphen Phase in einem solchen Bereich gemischt sein, daß ihre Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Um in diesem Fall hohe Luminanz zu erhalten, beträgt der Gehalt der JEM-Phase mindestens 50 Masse-%.
  • In der Erfindung ist der quantitative Bereich der Primärkomponente so festgelegt, daß der Gehalt der JEM-Phase wie bereits erwähnt mindestens 50 Masse-% beträgt. Der Anteil des Gehalts der JEM-Phase könnte anhand des Verhältnisses der stärksten Peaks der jeweiligen Phasen in der Röntgenbeugungsmessung ermittelt werden.
  • Bei Verwendung des fluoreszierenden Materials der Erfindung in Situationen, in denen es durch Elektronenstrahlung angeregt wird, könnte das fluoreszierende Material zur Verleihung elektrischer Leitfähigkeit mit einem elektrisch leitenden anorganischen Material gemischt sein. Leitendes anorganisches Material sind u.a. Oxide, Oxynitride oder Nitride, die ein oder zwei oder mehr Elemente enthalten, die aus Zn, Al, Ga, In und Sn oder deren Mischung ausgewählt sind.
  • Das durch das Fertigungsverfahren der Erfindung erhaltene fluoreszierende Oxynitridmaterial hat bei Einwirkung einer Anregungsquelle höhere Luminanz und einen stärker reduzierten Luminanzabfall als ein herkömmliches fluoreszierendes Sialonmaterial, so daß es sich gut für VDFs, FEDs, PDPs, CRTs, Weiß-LEDs usw. eignet.
  • Das Leuchtbauelement der Erfindung ist aus mindestens einer lichtemittierenden Quelle und dem fluoreszierenden Material der Erfindung aufgebaut. Zum Leuchtbauelement zählen ein LED-Leuchtbauelement und eine Leuchtstofflampe. Zum Beispiel kann das LED-Leuchtbauelement unter Verwendung des fluoreszierenden Materials der Erfindung gemäß solchen Verfahren und Einrichtungen gefertigt sein, die in früheren Veröffentlichungen dargelegt sind, z. B. den JP H05 - 152 609 A und JP H07 - 99 345 A sowie der JP 2 927 279 B2 Vorzugsweise sollte in diesem Fall die verwendete lichtemittierende Quelle Licht mit einer Wellenlänge von 100 nm bis 500 nm emittieren, und als besonders bevorzugt gilt ein Ultraviolett- (Violett-) Licht emittierendes LED-Element mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm.
  • Einige lichtemittierende Elemente sind aus Nitridhalbleitern hergestellt, z. B. GaN und InGaN, und wird ihre Zusammensetzung gesteuert, können sie eine lichtemittierende Quelle bilden, die Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge emittieren kann.
  • Beim Aufbau des Leuchtbauelements könnte das fluoreszierende Material der Erfindung allein oder in Kombination mit einem fluoreszierenden Material verwendet werden, das andere Emissionseigenschaften hat. Auf diese Weise könnte ein Leuchtbauelement gebildet werden, das Licht mit der gewünschten Farbe emittieren kann.
  • Ein Beispiel ist eine Kombination aus einem Ultraviolett- oder Violett-LED-Emissionselement mit 330 nm bis 420 nm, einem grün fluoreszierenden Material, das bei dieser Wellenlänge angeregt wird, Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm bis einschließlich 570 nm abzugeben, einem rot fluoreszierenden Material, das Licht mit 570 nm bis einschließlich 700 nm emittieren kann, und dem fluoreszierenden Material der Erfindung.
  • Solche grün fluoreszierenden Materialien verfügen über BaMgAl10O17: Eu, Mn, und solche rot fluoreszierenden Materialien verfügen über Y2O3:Eu.
  • Werden die fluoreszierenden Materialien in diesem Leuchtbauelement mit Ultraviolettstrahlung aus der LED bestrahlt, ermöglicht dies das Mischen von Rotlicht, Grünlicht und Blaulicht zu Weißlicht.
  • Es gibt eine weitere Kombination aus einem Ultraviolett- oder Violett-LED-Emissionselement mit 330 nm bis 420 nm, einem gelb fluoreszierenden Material, das bei dieser Wellenlänge angeregt wird, um einen Emissionspeak bei einer Wellenlänge von 550 nm bis einschließlich 600 nm zu haben, und dem fluoreszierenden Material der Erfindung.
  • Solche gelb fluoreszierenden Materialien verfügen über (Y, Gd)2(Al, Ga)5O12:Ce gemäß der JP 2 927 279 B2 und auf α-Sia-Ion:Eu basierendes Material gemäß der JP 2002 - 363 554 A . Unter anderem ist Ca-α-Sialon mit Eu in Festlösungsform aufgrund seiner hohen Emissionsluminanz bevorzugt. Werden die fluoreszierenden Materialien in diesem Leuchtbauelement mit Ultraviolett- oder Violettlicht aus der LED bestrahlt, ermöglicht dies das Mischen von Blaulicht und Gelblicht zu weißlichem oder rötlichem Licht wie das aus einer elektrischen Glühbirne emittierte.
  • Die Bildanzeige der Erfindung mit mindestens einer Anregungsquelle und dem fluoreszierenden Material der Erfindung ist in Form einer Vakuumfluoreszenz-Anzeigeröhre (VFD), einer Feldemissionsanzeige (FED), einer Plasmaanzeigetafel (PDP), einer Kathodenstrahlröhre (CRT) o. ä. ausgeführt. Festgestellt wurde bereits, daß das fluoreszierende Material der Erfindung wenn es mit Vakuum-Ultraviolettstrahlung von 100 nm bis 190 nm sowie Ultraviolett- oder Elektronenstrahlung von 190 nm bis 380 nm angeregt wird Licht emittiert. Wie zuvor beschrieben, kann eine solche Bildanzeige durch eine Kombination dieser Anregungsquellen mit dem fluoreszierenden Material der Erfindung aufgebaut sein.
  • Obwohl die Erfindung nachstehend anhand spezifischer Beispiele näher erläutert wird, sollte deutlich sein, daß diese nur als Hilfsmittel zum besseren Verständnis der Erfindung dienen und die Erfindung keinesfalls darauf beschränkt ist. Diese Ausführungsbeispiele sind gemäß der vorliegenden Erfindung, soweit das fluoreszierende Material ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial ist, das als eine Hauptkomponente eine JEM-Phase enthält, die durch die allgemeine Formel MA1(Si6-zAlz)N10-z0z, wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, dargestellt ist, wobei M La ist, wobei die JEM-Phase als ein Mutterkristall mit M1 als ein Lumineszenzzentrum vorliegt, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt, oder M Ce ist. Demzufolge sind die Beispiele 2 und 14 bis 32 nicht gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Beispiel 1
  • Zum Erhalten einer Verbindung, die durch die Zusammensetzungsformel La0,8Ce0,2Si5Al2O1,5N8,7 dargestellt ist (Tabelle 3 zeigt die Mischzusammensetzung der Ausgangspulver; Tabelle 4 Parameter; und Tabelle 5 eine rechnerische Nachreaktionszusammensetzung), wurde so abgewogen, daß Siliciumnitridpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm, einem Sauerstoffgehalt von 0,93 Gew.-% und einem α-Gehalt von 92 %, Aluminiumnitridpulver, Lanthanoxid und Ceroxid 48,66 Gew.-%, 17,06 Gew.-%, 27,12 Gew.-% bzw. 7,16 Gew.-% hatten, und es wurde 2 Stunden in einer Naßkugelmühle mit Hilfe von n-Hexan gemischt.
    n-Hexan wurde in einem Rotationsverdampfer verdampft, und die resultierende Mischung wurde in einer Form bei einem Druck von 20 MPa zu einem Preßling mit 12 mm Durchmesser und 5 mm Dicke geformt.
  • Dieser Preßling wurde in einen Bornitridtiegel gegeben, der dann in einen Elektroofen mit Graphitwiderstandsheizung plaziert wurde. Der Brennvorgang begann mit der Evakuierung einer Brennatmosphäre mit einer Diffusionspumpe. Danach wurde der Preßling von Raumtemperatur auf 800 °C mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 500 °C pro Stunde erwärmt, und bei 800 °C wurde Stickstoff mit einer Reinheit von 99,999 Vol.-% in den Ofen eingelassen, um den Druck auf 1 MPa zu bringen. Abschließend wurde die Temperatur auf 1700 °C mit einer Geschwindigkeit von 500 °C pro Stunde erhöht, und der Preßling wurde bei 1700 °C 2 Stunden gehalten.
  • Nach dem Brennen wurden die Bestandteilskristalle des erhaltenen gesinterten Preßlings auf die nachfolgend beschriebene Weise identifiziert. Als Ergebnis wurden sie als JEM-Phase beurteilt. Zuerst wurde die synthetisierte Probe zur Röntgenbeugungsmessung nach dem Pulververfahren mit Hilfe von Ka-Strahlung von Cu in einem Achatmörser zu Pulvern gemahlen.
  • Das resultierende Diagramm zeigte ein Muster gemäß 1. Als Ergebnis seiner Indizierung wurden die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse erhalten. Die anhand von 2 bestimmten Gitterkonstanten betrugen a = 9,4304 Ä, b = 9,7689 Ä und c = 8,9386 Å.
  • Mit Hilfe der Gitterkonstanten und der Atomkoordinaten gemäß Tabelle 1 wurde eine Röntgenbeugungsmustersimulation mit Rietveld-Analysenberechnungssoftware durchgeführt (RIETAN-2000, erstellt von Fujio Izumi; „Actual Aspects of Powder X-Ray Analysis“, Asakura Shoten), und das Ergebnis stimmte mit dem experimentell erhaltenen Röntgenbeugungsmuster überein.
  • Anhand dieser Ergebnisse wurde der Stoff von Beispiel 1 als JEM-Phase beurteilt. Mit spezifischem Bezug auf 1 wurde festgestellt, daß der Stoff eine Mischung war, die die JEM-Phase als Primärkomponente und β-Sialon als Nebenprodukt enthielt. Die jeweiligen Phasen hatten die stärksten Peaks von 83 und 15, woraus der Anteil der JEM-Phase mit 85 % ermittelt wurde.
  • Als Ergebnis der Bestrahlung der Pulverprobe mit Licht mit 365 nm Wellenlänge aus einer Lampe wurde festgestellt, daß sie Blaulicht emittierte. Als Ergebnis der Messung des Emissionsspektrums und des Anregungsspektrums (2) der Pulverprobe mit Hilfe eines Fluoreszenzemissionsspektrometers wurde festgestellt, daß es sich um ein fluoreszierendes Material mit einem Anregungsspektrumpeak bei 365 nm und einem Peak bei 447 nm Blaulicht in einem Emissionsspektrum bei Anregung durch Ultraviolettlicht mit 365 nm handelte.
  • Die Peakemissionsintensität wurde mit 1787 gezählt. Zu beachten ist hierbei, daß der Zählwert je nach Meßgerät und Meßbedingungen variiert, so daß er mit einer willkürlichen Einheit angegeben ist. Anders gesagt ist ein Vergleich nur unter erfindungsgemäßen Beispielen oder nur unter Vergleichsbeispielen möglich, die unter den gleichen Bedingungen gemessen werden.
  • Emissionseigenschaften der Pulverprobe bei Anregung durch Elektronenstrahlung wurden unter einem SEM (Rasterelektronenmikroskop) beobachtet, das mit einem Kathodenlumineszenz- (KL) Detektor ausgestattet war. Bei diesem System wird sichtbares Licht, das durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlung erzeugt wird, durch eine optische Faser zu einem außerhalb liegenden Photovervielfacher geführt, so daß die Emissionsspektren von Licht gemessen werden können, das bei Anregung durch Elektronenstrahlung emittiert wird.
  • Festgestellt wurde, daß das erfindungsgemäße fluoreszierende Material durch Elektronenstrahlung angeregt wurde und Blaulicht mit 430 nm Wellenlänge emittierte. Tabelle 2
    h k 1 2θ d I
    1 1 0 13,052 6,7776 41
    1 1 1 16,401 5,4001 29
    2 0 0 18,820 4,7113 13
    0 0 2 19,854 4,4681 3
    0 2 1 20,728 4,2817 4
    1 1 2 23,833 3,7304 34
    0 2 2 27,040 3,2949 7
    2 0 2 27,489 3,2420 37
    2 2 1 28,139 3,1686 93
    1 2 2 28,679 3,1102 10
    1 3 1 30,732 2,9069 100
    3 1 1 31,528 2,8353 39
    1 1 3 32,815 2,7270 30
    2 2 2 33,151 2,7001 40
    3 0 2 34,888 2,5695 26
    3 2 1 35,415 2,5325 38
    1 2 3 36,580 2,4545 44
    0 4 0 36,820 2,4390 7
    0 4 1 38,218 2,3530 10
    2 3 2 39,205 2,2960 10
  • Beispiele 2-12
  • Wie im Beispiel 1 wurden Oxynitridpulver mit der Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzungen gemäß den Tabellen 3, 4 und 5 verwendet wurden. Als Ergebnis erhielt man fluoreszierende Materialien hoher Luminanz, die durch Ultraviolettstrahlung angeregt wurden, was in den Beispielen 2-12 in Tabelle 6 dargestellt ist.
  • Im Beispiel 3 (Ce1Si5Al2O1,5N8,7) war nur Ce als Seltenerdelement enthalten, und das erhaltene fluoreszierende Material emittierte 468-nm-Blaulicht mit Spektren gemäß 3. Im Beispiel 5 (La0,8Eu0,2Si5Al2O1,5N8,7) wirkte Eu als Lumineszenzzentrum, und das erhaltene fluoreszierende Material emittierte Grünlicht mit 510 bis 550 nm und Spektren gemäß 4.
  • Im Beispiel 8 (La0,5Tb0,5Si5Al2O1,5N8,7) wirkte Tb als Lumineszenzzentrum, und das erhaltene fluoreszierende Material emittierte Grünlicht mit Spektren gemäß 5.
  • Vergleichsbeispiel 13
  • Oxynitridpulver wurden wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß die Zusammensetzung gemäß Tabelle 3 verwendet wurde. Das hierbei erhaltene fluoreszierende Material hatte einen hohen JEM-Gehalt, aber seine Luminanz war gering. Tabelle 3
    Ausgangszusammensetzung (Gew.-%)
    Si3N4 La2O3 CeO2 EU2O3 Tb4O7 AlN LaN
    Bsp. 1 48,66 27,12 7,16 0 0 17,06 0
    2 47,55 0 0 36,79 0 16,67 0
    3 47,93 0 35,27 0 0 16,8 0
    4 48,38 16,85 17,8 0 0 16,96 0
    5 48,58 27,07 0 7,31 0 17,03 0
    6 48,19 16,79 0 18,13 0 16,89 0
    7 48,36 26,95 0 0 7,73 16,95 0
    8 47,65 16,6 0 0 19,04 16,71 0
    9 49 15,93 7,21 0 0 17,18 10,68
    10 48,92 15,9 0 7,36 0 17,15 10,66
    11 48,7 15,83 0 0 7,78 17,07 10,61
    12 48,85 15,88 3,6 0 3,9 17,12 10,65
    VB 13 48,85 34,03 0 0 0 17,12 0
    VB: Vergleichsbeispiel Tabelle 4
    Parameter
    a b c d e f g h i z
    Bsp. 1 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    2 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    3 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    4 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    5 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    6 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    7 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    8 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    9 1 5 2 1 9 1 1 1 1 1
    10 1 5 2 1 9 1 1 1 1 1
    11 1 5 2 1 9 1 1 1 1 1
    12 1 5 2 1 9 1 1 1 1 1
    VB 13 1 5 2 1,5 8,67 1 1 1,5 0,96 1
    VB: Vergleichsbeispiel Tabelle 5
    Produktzusammensetzung (Atom-%)
    Si La Ce Eu
    Bsp. 1 27,523 4,4037 1,1009 0
    2 27,523 0 0 5,5046
    3 27,523 0 5,5046 0
    4 27,523 2,7523 2,7523 0
    5 27,523 4,4037 0 1,1009
    6 27,523 2,7523 0 2,7523
    7 27,523 4,4037 0 0
    8 27,523 2,7523 0 0
    9 27,778 4,4444 1,1111 0
    10 27,778 4,4444 0 1,1111
    11 27,778 4,4444 0 0
    12 27,778 4,4444 0,5556 0
    VB 13 27,523 5,5046 0 0
    Tabelle 5 (Fortsetzung)
    Produktzusammensetzung (Atom-%)
    Tb Al O N
    Bsp. 1 0 11,009 8,2569 47,706
    2 0 11,009 8,2569 47,706
    3 0 11,009 8,2569 47,706
    4 0 11,009 8,2569 47,706
    5 0 11,009 8,2569 47,706
    6 0 11,009 8,2569 47,706
    7 1,009 11,009 8,2569 47,706
    8 2,7523 11,009 8,2569 47,706
    9 0 11,111 5,5556 50
    10 0 11,111 5,5556 50
    11 1,111 11,111 5,5556 50
    12 0,5556 11,111 5,5556 50
    VB 13 0 11,009 8,2569 47,706
    VB: Vergleichsbeispiel Tabelle 6
    Nebenprodukt Anteil der JEM-Phase (%)
    Bsp. 1 β-Sialon 85
    2 β-Sialon 79
    3 β-Sialon 71
    4 β-Sialon 83
    5 β-Sialon 77
    6 β-Sialon 62
    7 β-Sialon 70
    8 β-Sialon 86
    9 β-Sialon 92
    10 β-Sialon 88
    11 β-Sialon 93
    12 β-Sialon 90
    VB 13 La2Si6O3N8 93
    Tabelle 6 (Fortsetzung)
    Lichtemission Anregung
    Wellenlänge mm Intensität Willkürl. Einheit Wellenlänge mm Intensität Willkürl. Einheit
    Bsp. 1 447 1787 365 1788
    2 592 81 472 81
    3 468 822 375 826
    4 445 1521 363 1523
    5 533 189 432 189
    6 514 47 426 47
    7 516 2613 257 1378
    8 510 2936 262 2508
    9 440 1769 350 1750
    10 499 200 360 205
    11 550 3010 254 3025
    12 545 3342 260 3335
    VB 13   Keine fluoreszierenden Eigenschaften
  • Beispiele 14-32
  • Die hierin verwendeten Ausgangspulver waren Siliciumnitridpulver (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm, einem Sauerstoffgehalt von 0,93 Gew.-% und einem α-Gehalt von 92 %), Aluminiumnitridpulver (mit einer spezifischen Oberfläche von 3,3 m2/g und einem Sauerstoffgehalt von 0,79 %), Lanthanoxidpulver (mit einer 99,9 %igen Reinheit), Europiumoxidpulver (mit einer 99,9 %igen Reinheit), Aluminiumoxidpulver (mit einer 99,9 %igen Reinheit), Lanthannitridpulver, erhalten durch Synthese durch Nitrieren von metallischem Lanthan (mit einer 99,9 %igen Reinheit) in Ammoniak, Cernitridpulver, erhalten durch Synthese durch Nitrieren von metallischem Cer in Ammoniak, und Europiumnitridpulver, erhalten durch Synthese durch Nitrieren von metallischem Europium in Ammoniak.
  • Diese Ausgangspulver wurden so abgewogen, daß sie die Zusammensetzungen gemäß Tabelle 7 hatten. Die Zusammensetzung wurde 30 Minuten in einem Mörser mit einem Achatstößel gemischt. Danach wurde die resultierende Mischung durch ein 500-µm-Sieb geführt und konnte durch Schwerkraft in einen Bornitridtiegel fallen, wodurch sie ihn mit Pulvern füllte. Die Schüttdichte (Volumenpackungsdichte) der Pulver betrug etwa 20 bis 30 %.
  • Der Grund für die Wahrung einer Schüttdichte bis 30 % bestand darin, daß wegen eines freien Raums um die Ausgangspulver das Reaktionsprodukt im freien Raum im nächsten Brennschritt kristallographisch wachsen konnte, so daß geringerer gegenseitiger Kontakt von Kristallen vorlag, was zur Bildung von Kristallen mit weniger Oberflächenfehlern führte. Enthielten die herzustellenden Proben Lanthannitridpulver, Cernitridpulver und Europiumnitridpulver, wurden die Schritte des Wiegens, Mischens und Packens der Pulver alle in einem Kugelbehälter durchgeführt, der eine Stickstoffatmosphäre mit einer Feuchtigkeit bis 1 ppm und einem Sauerstoffgehalt bis 1 ppm beibehalten konnte.
  • Die Pulvermischung wurde in einen Bornitridtiegel gegeben, der dann in einem Elektroofen mit Graphitwiderstandsheizung plaziert wurde. Der Brennvorgang begann mit der Evakuierung einer Brennatmosphäre durch eine Diffusionspumpe. Danach wurde der Preßling von Raumtemperatur auf 800 °C mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 500 °C pro Stunde erwärmt, und bei 800 °C wurde Stickstoff mit einer Reinheit von 99,999 Vol.-% in den Elektroofen eingelassen, um den Druck auf 1 MPa zu bringen. Anschließend wurde der Preßling auf 1900 °C mit einer Geschwindigkeit von 500 °C pro Stunde erwärmt, und der Preßling wurde bei 1900 °C 2 Stunden gehalten. Nach dem Brennen wurde der erhaltene gebrannte Preßling zerstoßen, in einem Tiegel und Mörser aus gesintertem Siliciumnitrid manuell pulverisiert und durch ein 30-µm-Sieb geführt, um Pulver zu erhalten. Die so erhaltenen synthetisierten Pulver wurden zur Röntgenbeugungsmessung nach dem Pulververfahren mit Hilfe von Kα-Strahlung von Cu in einem Achatmörser pulverisiert. Als Ergebnis enthielt jede Probe die JEM-Phase als Primärkomponente in einem Anteil von mindestens 50 %.
  • Die Emissionsspektren und die Anregungsspektren der Pulverproben wurden mit einem Fluoreszenzemissionsspektrometer gemessen, wobei Tabelle 8 die Ergebnisse darstellt. Die Emissionsspektren für die Beispiele 14-24 sind in 6 gezeigt. Aus den Ergebnissen der Fluoreszenzmessung ging hervor, daß die fluoreszierenden Materialien dieser Beispiele Blau- oder Grünlicht mit einem Peak bei einer Wellenlänge von 400 nm bis 450 nm emittieren können. Tabelle 7
    Ausgangszusammensetzung (Gew.-%)
    Si3N4 La2O3 CeO2 EU2O3
    Bsp. 14 48,85 33,35 0,69
    15 48,85 33,69 0,34
    16 48,85 33,92 0,11
    17 48,85 33,99 0,34
    18 48,85 34,02 0,01
    19 48,82 33,33 0,74
    20 48,83 33,68 0,37
    21 48,84 33,91 0,12
    22 48,85 33,99 0,04
    23 48,85 34,02 0,01
    24 48,84 32,89 1,14
    25 59,13
    26 54,16 11,43
    27 49,19 22,84
    28 59,09
    29 54,11 11,42
    30 49,15 22,83
    31 44,19 33,18 1,11
    32 39,25 33,15 1,11
    Tabelle 7 (Fortsetzung)
    Ausgangszusammensetzung (Gew.-%)
    Al2O3 LaN CeN EuN A1N
    Bsp. 14 17,12
    15 17,12
    16 17,12
    17 17,12
    18 17,12
    19 17,12
    20 17,12
    21 17,12
    22 17,12
    23 17,12
    24 17,12
    25 31,26 0,97 8,64
    26 20,5 12,94
    27 9,76 17,24
    28 31,23 1,05 8,63
    29 20,48 1,05 12,94
    30 9,75 1,05 17,23
    31 21,52
    32 3,56 22,93
    Tabelle 8
    Anregungswellenlänge (nm) Emissionswellenlänge (nm) Intensität Willk. Einheit
    Bsp. 14 352 418 3617
    15 351 415 3397
    16 351 411 1923
    17 349 407 1225
    18 349 407 1300
    19 285 469 641
    20 328 492 658
    21 336 471 739
    22 341 468 610
    23 340 465 447
    24 354 423 4177
    25 358 434 2000
    26 354 424 2215
    27 356 440 2293
    28 300 539 159
    29 296 496 415
    30 329 506 524
    31 290 493 573
    32 323 495 545
  • Im folgenden wird das erfindungsgemäße Leuchtbauelement mit dem fluoreszierenden Material, das das erfindungsgemäße Nitrid aufweist, erläutert. 7 zeigt schematisch die Struktur einer Weiß-LED, die als Leuchtbauelement arbeitet.
  • Eine Violett-LED 2 mit 405 nm kommt als lichtemittierendes Element zum Einsatz. Das fluoreszierende Material des erfindungsgemäßen Beispiels 24 und ein auf Ca-α-Sialon:Eu basierendes gelb fluoreszierendes Material, das sich aus in einer Harzschicht dispergiertem Ca0,75Eu0,25Si8,625Al3,375O1,125N14,875 zusammensetzt, ist auf der LED 2 aufgebracht. Dieses Bauelement fungiert als Leuchtbauelement, in dem beim Leiten von Strömen zu einem elektrisch leitenden Anschluß die LED 2 405-nm-Licht emittiert, das seinerseits das blau fluoreszierende Material und das gelb fluoreszierende Material anregt, Blaulicht und Gelblicht abzugeben, so daß sie miteinander gemischt werden, um Weißlicht zu emittieren.
  • In einer alternativen Ausführungsform des Leuchtbauelements ist eine Formulierung gestaltet, die sich von der o. g. unterscheidet. Zunächst kommt eine Violett-LED mit 380 nm als lichtemittierendes Element zum Einsatz. Das fluoreszierende Material des erfindungsgemäßen Beispiels 24, ein grün fluoreszierendes Material (BaMgAl10O17:Eu, Mn) und ein rot fluoreszierendes Material (La2O2S:Eu), die in einer Harzschicht dispergiert sind, sind auf der Violett-LED aufgebracht. Dieses Bauelement fungiert als Leuchtbauelement, bei dem beim Leiten von Strömen zu einem elektrisch leitenden Anschluß die LED 380-nm-Licht emittiert, das seinerseits die rot, grün und blau fluoreszierenden Materialien anregt, die Rot-, Grün- und Blaulicht abgeben, was miteinander zu Weißlicht gemischt wird.
  • Im folgenden wird eine exemplarische Bildanzeigegestaltung in der das fluoreszierende Material der Erfindung verwendet wird erläutert. 8 veranschaulicht schematisch die Grundsätze einer Plasmaanzeigetafel, die als diese Bildanzeige wirkt. Das fluoreszierende Material des erfindungsgemäßen Beispiels 24, ein grün fluoreszierendes Material (Zn2SiO4:Mn) und ein blau fluoreszierendes Material (BaMgAl10O17:Eu) sind auf die Innenflächen der zugeordneten Zellen 11, 12 bzw. 13 aufgetragen. Das Leiten von Strömen zu Elektroden 14, 15, 16 und 17 bewirkt, daß Vakuum-Ultraviolettstrahlung durch Xe-Entladung auftritt, wodurch die fluoreszierenden Materialien angeregt werden, was sichtbares Rot-, Grün- und Blaulicht erzeugt, das von außen durch eine Schutzschicht 20, eine dielektrische Schicht 19 und ein Glassubstrat 22 zu beobachten ist. Auf diese Weise arbeitet die Bildanzeige.
  • Da es Blau- oder Grünlicht bei Bestrahlung mit Elektronenstrahlung emittiert, funktioniert das fluoreszierende Material der Erfindung auch als fluoreszierendes Material für CRTs oder Feldemissionsanzeigen.
  • Wie zuvor ausgeführt, stellt die Erfindung ein fluoreszierendes Material mit recht unbekannter Zusammensetzung und sein Herstellungsverfahren bereit, so daß sie für ein verbessertes fluoreszierendes Material sorgen kann, das hohe Luminanz wahren kann und frei von jeglicher Beeinträchtigung ist.
  • MÖGLICHE GEWERBLICHE ANWENDUNGEN
  • Derzeit finden fluoreszierende Materialien und ihre Nutzung wachsende Beachtung. Die Erfindung stellt ein neues fluoreszierendes Nitridmaterial bereit, das Licht mit höherer Luminanz emittieren kann und dessen Luminanz verglichen mit herkömmlichen fluoreszierenden Sialon- oder Oxynitridmaterialien weniger wahrscheinlich sinkt und beeinträchtigt wird, so daß es sich gut für VDFs, FEDs, PDPs, CRTs, Weiß-LEDs usw. eignet. Von nun an wird dieses fluoreszierende Material vielfältige Anwendungen in der Materialgestaltung für Leuchtbauelemente haben, u. a. verschiedene Bildanzeigen usw.

Claims (14)

  1. Ein Leuchtbauelement mit einer Emissionslichtquelle und einem fluoreszierenden Material, wobei das fluoreszierende Material ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial ist, das als eine Hauptkomponente eine JEM-Phase enthält, die durch die allgemeine Formel MAI(Si6-zAlz)N10-zOz, wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, dargestellt ist, wobei - M La ist, wobei die JEM-Phase als ein Mutterkristall mit M1 als ein Lumineszenzzentrum vorliegt, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt, oder - M Ce ist.
  2. Das Leuchtbauelement nach Anspruch 1, wobei die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert.
  3. Das Leuchtbauelement nach Anspruch 1, wobei die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert, und das fluoreszierende Material, wie in Anspruch 1 definiert, ein grün fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm bis einschließlich 570 nm als Reaktion auf Anregungslicht von 330 nm bis 420 nm emittiert, und ein rot fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 570 nm bis einschließlich 770 nm als Reaktion auf Anregungslicht von 330 nm bis 420 nm emittiert, verwendet werden, um Rotlicht, Grünlicht und Blaulicht miteinander zu mischen, wobei Weißlicht emittiert wird.
  4. Das Leuchtbauelement nach Anspruch 1, wobei die Emissionslichtquelle eine LED ist, die Licht mit einer Wellenlänge von 330 nm bis 420 nm emittiert, und das fluoreszierende Material, wie in Anspruch 1 definiert, und ein gelb fluoreszierendes Material, das Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm bis einschließlich 600 nm als Reaktion auf Anregungslicht von 330 nm bis 420 nm emittiert, verwendet werden, um Gelblicht und Blaulicht miteinander zu mischen, wobei Weißlicht emittiert wird.
  5. Das Leuchtbauelement nach Anspruch 4, wobei das gelb fluoreszierende Material ein Ca-α-Sialon mit Eu in Form einer Festlösung ist.
  6. Das Leuchtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,25 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt.
  7. Eine Bildanzeige, umfassend eine Anregungsquelle und ein fluoreszierendes Material, wobei das fluoreszierende Material ein fluoreszierendes Oxynitridmaterial ist, das als eine Hauptkomponente eine JEM-Phase enthält, die durch eine allgemeine Formel MA1(Si6-zAlz)N10-zOz, wobei 0,1 ≤ z ≤ 3 ist, dargestellt ist, wobei - M La ist, wobei die JEM-Phase als ein Mutterkristall mit M1 als ein Lumineszenzzentrum vorliegt, wobei M1 ein oder zwei Elemente ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ce, Eu und Tb besteht, mit M + M1 = 1, wobei das Verhältnis der Anzahl von Atomen von M1 und M 0,18 ≤ M1/M ≤ 10 beträgt, oder - M Ce ist.
  8. Die Bildanzeige nach Anspruch 7, die eine Vakuumfluoreszenz-Anzeigeröhre (VFD), eine Feldemissionsanzeige (FED), eine Plasmaanzeigetafel (PDP) oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT) ist.
  9. Das Leuchtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, oder die Bildanzeige nach den Ansprüchen 7 oder 8, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial mindestens Ce enthält.
  10. Das Leuchtbauelement oder die Bildanzeige nach Anspruch 9, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial ein Fluoreszenzspektrum mit einer maximalen Emissionswellenlänge von 420 nm bis einschließlich 500 nm aufweist und ein Anregungsspektrum mit einer maximalen Anregungswellenlänge von 250 nm bis einschließlich 400 nm aufweist.
  11. Das Leuchtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder die Bildanzeige gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial mindestens Eu enthält.
  12. Das Leuchtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder die Bildanzeige gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial mindestens Tb enthält.
  13. Das Leuchtbauelement oder die Bildanzeige nach Anspruch 12, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial ein Fluoreszenzspektrum mit einer maximalen Emissionswellenlänge von 480 nm bis einschließlich 560 nm aufweist und ein Anregungsspektrum mit einer maximalen Anregungswellenlänge von 200 nm bis einschließlich 300 nm aufweist.
  14. Das Leuchtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder die Bildanzeige gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, wobei das fluoreszierende Oxynitridmaterial mindestens Ce und Tb enthält.
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