EP2491094A1 - Sm-aktivierte aluminat- und borat-leuchtstoffe - Google Patents
Sm-aktivierte aluminat- und borat-leuchtstoffeInfo
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- EP2491094A1 EP2491094A1 EP10759816A EP10759816A EP2491094A1 EP 2491094 A1 EP2491094 A1 EP 2491094A1 EP 10759816 A EP10759816 A EP 10759816A EP 10759816 A EP10759816 A EP 10759816A EP 2491094 A1 EP2491094 A1 EP 2491094A1
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Definitions
- the invention relates to phosphors which consist of Sm-activated aluminates and borates, their preparation and their use as LED conversion phosphors for near UV LEDs.
- fluorescent converted LEDs have been developed for general and special lighting (displays, signals, flash lights), with the vast majority of manufacturers relying on the use of blue-emitting InGaN LEDs. This is due to the fact that when using blue LEDs (420-480 nm) the Stokes loss is minimized by the conversion of the blue semiconductor radiation into a white spectrum and thus the highest lumen efficiencies can be achieved.
- the theoretical limit for a white light source with a color rendition above 80 is about 350 Im / W, and recently the company Nichia has developed a white LED with almost 250 Im / W. This LED is based on a YAG: Ce-converted InGaN semiconductor that emits in the blue spectral range.
- T c 5000 - 8000 K.
- the supply of warm-white LEDs succeeds by the addition of a second phosphor in the red
- Phosphors namely CaS: Eu, CaAISiN 3 : Eu and CaaSisNeiEu are all based on the activator Eu 2+ , which is characterized both by a broad
- red-emitting line emitters as converters in warm-white LEDs is of great interest, as it causes the
- JP-2000144129 describes a codoped SrAl 4 O 7 : Eu, Sm.
- the object of the present invention is therefore to produce novel Sm-activated phosphors which are the above-mentioned. Meet requirements for high light efficiency and use especially in near UV LEDs.
- Ln Y, La and / or Lu
- Phosphors are only suitable for near UV LEDs.
- Sm 2+ is isoelectronic with Eu 3+ , making the term scheme almost identical to that of Eu 3+ , ie only the splitting of the energy levels is reduced due to the lower ionic charge and thus lower Stark splitting.
- Sm 2+ -doped luminescent materials show through 5 D 0 - 7.
- Fj transitions emission lines caused between 10,000 and 15000 cm “1 and are therefore suitable as NIR emitters.
- the low position of the highly absorbent 4f5d band also allows excitation in the visible spectral range, including by blue emitting LEDs.
- the atomic concentrations of the Sm-doping are between 0.1 and 10% bbeezzooggeenn aauuff ddeen crystallographic place on the Sm or
- the particle size of the phosphors according to the invention is between 50 nm and 30 ⁇ , preferably between 1 ⁇ and 20 ⁇ , more preferably between 2 pm and 12 ⁇ .
- a further subject of the present invention is a process for the preparation of a compound of the 6-3-6-4 alkaline earth silicooxynitride type with europium doping with the following process steps:
- At least 4 starting materials selected from lanthanum, magnesium, aluminum, samarium, gadolinium, boron, yttrium, luthetium-containing materials,
- the starting materials for preparing the compound or phosphor consist of the corresponding oxides, carbonates or nitrates. Suitable starting materials are also other inorganic and / or organic substances such as cyanamides, dicyanamides, cyanides, oxalates, malonates, fumarates, citrates, ascorbates and acetylacetonates.
- organic solvents such as acetone (see step b) can be added. They serve as auxiliaries of better miscibility of the educts. Should wet-chemical processes (see below more exactly Depending on the method used, organic (eg precipitants such as urea) or inorganic substances (eg acids) are used.
- Conditions e.g. B with forming gas (e.g., 90/10), pure hydrogen, and / or in an ammonia atmosphere with or without the above-noted atmospheres.
- the temperatures during the annealing process amount to several hours (preferably 8 h) between 950 ° C and 1800 ° C, preferably from 1000 ° C to 1550 ° C.
- wet-chemical production processes are also suitable. Preference is given to the combustion process using urea (see Example 1). In this method, e.g. Dissolved nitrate solutions of the corresponding Leuchtstoffedukte in water, then boiled under reflux and mixed with urea, whereby the phosphor precursor is formed slowly.
- the shaped body is preferably a "phosphor body”.
- Another object of the present invention is thus a
- the molded article has a patterned (e.g., pyramidal) surface on the side opposite an LED chip (see WO2008 / 058619, Merck, which is fully incorporated by reference into the context of the present application).
- a patterned (e.g., pyramidal) surface on the side opposite an LED chip (see WO2008 / 058619, Merck, which is fully incorporated by reference into the context of the present application).
- the structured surface on the shaped article is formed by subsequent coating with a suitable material, which is already structured, or in a subsequent step by (photo) lithographic
- It has a rough surface has a roughness of up to several 100 nm.
- the coated surface has the advantage that total reflection can be reduced or prevented and the light can be better decoupled from the phosphor according to the invention (see WO2008 / 058619 (Merck)) which is full-circumference is incorporated by reference in the context of the present application)
- the shaped bodies according to the invention have a refractive index-adapted layer on the surface facing away from the chip, which facilitates the decoupling of the primary radiation and / or the radiation emitted by the phosphor body.
- the molded bodies have a closed surface coating consisting of SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3, ZnO, ZrO 2 and / or Y 2 O 3 or mixed oxides and / or from the compounds according to formula I without the activator samarium consists.
- Luminescent decreases and a greater proportion of the light can penetrate into the phosphor and absorbed and converted there.
- Phosphor must be encapsulated. This may be necessary to counter sensitivity of the phosphor or parts thereof to diffusing water or other materials in the immediate environment. Another reason for the encapsulation with a
- closed shell is a thermal decoupling of the actual Fluorescent from the heat that arises in the chip. This heat leads to a reduction in the fluorescent light output of the phosphor and may also affect the color of the fluorescent light. Finally, it is possible by such a coating to increase the efficiency of the phosphor by preventing lattice vibrations arising in the phosphor from propagating to the environment.
- the shaped body is a porous one
- Has surface coating consisting of S1O2, TiO 2 , AfcOa. ZnO, Zr0 2 and / or Y2O3 or mixed oxides thereof and / or from the compounds according to formulas I with or without dopant samarium.
- These porous coatings offer the possibility of further reducing the refractive index of a single layer.
- the preparation of such porous coatings can be accomplished by three conventional methods as described in WO 03/027015, which is incorporated by reference in its entirety in the context of the present application: the etching of glass (eg soda-lime glasses (see US Pat 4019884)), the application of a porous layer and the combination of porous layer and an etching process.
- the shaped body has a surface which carries functional groups which allow a chemical or physical connection to the environment, preferably consisting of epoxy or silicone resin.
- functional groups may e.g. oxo group-attached esters or other derivatives which can form linkages with components based on epoxides and / or silicones.
- Such surfaces have the advantage that a homogeneous mixing of the phosphors is made possible in the binder. Furthermore, this can be the
- Phosphor layer preferably consists of a mixture of silicone and homogeneous phosphor particles, and the silicone one
- this phosphor layer is on
- the thickness of the layer is not consistently constant.
- platelet-shaped phosphors can be produced by atomically etching a natural or synthetically produced highly stable support or a substrate of, for example, mica, S1O2, Al2O3, ZrO2, glass or TiO2 platelets, which has a very high aspect ratio has smooth surface and an adjustable thickness, can be coated by precipitation reaction in aqueous dispersion or suspension with a phosphor layer.
- the platelets may also consist of the phosphor material itself, or be composed of a material. If the plate itself only as a carrier for the
- Phosphor coating is used, it must be made of a material that is transparent to the primary radiation of the LED, or the
- the platelet-shaped phosphors are in a resin (eg Silicone or epoxy resin), and this dispersion is applied to the LED chip.
- the platelet-shaped phosphors can be produced on a large scale in thicknesses of 50 nm up to about 20 ⁇ m, preferably between 150 nm and 5 ⁇ m.
- the diameter is from 50 nm to 20 pm. It usually has an aspect ratio (ratio of diameter to particle thickness) of 1: 1 to 400: 1, and in particular 3: 1 to 100: 1.
- the platelet expansion (length x width) depends on the arrangement. Platelets are also suitable as scattering centers within the conversion layer, especially if they have particularly small dimensions.
- the surface of the platelet-shaped phosphor according to the invention facing the LED chip can be provided with a coating which acts in an anti-reflection manner with respect to the primary radiation emitted by the LED chip. This leads to a reduction in the backscattering of the primary radiation, as a result of which it can be better coupled into the phosphor body according to the invention.
- the production of the shaped bodies according to the invention in the form of ceramic bodies takes place analogously to the process described in WO 2008/017353 (Merck), which is incorporated by reference in its entirety into the context of the present application.
- the phosphor is prepared by mixing the corresponding reactants and dopants, then isostatically pressed and in the form of a homogeneous thin and non-porous platelets directly on the surface applied to the chip or at a distance from the chip (remote phosphor concept).
- the particular arrangement depends, inter alia, on the architecture of the LED device, the skilled person being capable of the advantageous
- the ceramic phosphor bodies may e.g. be produced industrially as platelets in thicknesses of a few 100 nm to about 500 pm.
- Platelet expansion depends on the arrangement. When directly applied to the chip, the size of the chip according to the chip size (from about 100 pm * 100 pm up to several mm 2 ) with a certain excess of about 10% - 30% of the chip surface with a suitable chip arrangement (eg Flip Chip arrangement) or to choose accordingly. If the phosphor plate is placed over a finished LED, the emerging cone of light is completely covered by the plate.
- a suitable chip arrangement eg Flip Chip arrangement
- the side surfaces of the ceramic phosphor body can be mirrored with a light or noble metal, preferably aluminum or silver. The mirroring causes no light to escape laterally from the
- ceramic phosphor body takes place in a process step after the isostatic pressing to bars or plates, which may be done before the mirroring a tailor of the rods or plates in the required size.
- the side surfaces are for this purpose e.g. wetted with a solution of silver nitrate and glucose and then exposed at elevated temperature to an ammonia atmosphere.
- a silver coating on the side surfaces e.g. a silver coating on the side surfaces.
- electroless metallization processes are also suitable, see, for example, Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Inorganischen Chemie, Walter de Gruyter Verlag or Ullmann's Encyclopedia of Chemical Technology.
- the ceramic phosphor body can, if necessary, be fixed with a water glass solution on the substrate of an LED chip.
- the ceramic has
- Phosphor body has a patterned (e.g., pyramidal) surface on the side opposite an LED chip. Thus, as much light as possible can be coupled out of the phosphor body.
- the pressing tool has a structured pressing plate and thereby embosses a structure in the surface. Structured surfaces are desired when thin phosphor bodies or platelets are to be produced.
- Another object of the present invention is a process for the preparation of a shaped body, preferably phosphor body, with the following process steps:
- the excitability of the phosphors according to the invention also extend over a wide range, ranging from about 350 nm to 530 nm, preferably 430 nm to about 500 nm.
- these phosphors are not only suitable for excitation by UV or blue emitting primary light sources such as LEDs or conventional discharge lamps (eg based on Hg), but also for light sources such as those which exploit the blue ln 3+ line at 451 nm.
- Another object of the present invention is a
- Lighting unit with at least one primary light source whose emission maximum or maximum ranges in the range 250 nm to 530 nm, preferably 350 nm to about 500 nm. Particularly preferred is a range between 440 and 480 nm, wherein the primary radiation is partially or completely converted by the compounds or phosphors according to the invention into longer-wave radiation.
- this lighting unit emits white or emits light with a certain color point (color-on-demand principle).
- Lighting unit is the light source to a
- the light source is a
- the light source is a source which
- Electroluminescence and / or photoluminescence shows.
- the light source may also be a plasma or discharge source.
- the phosphors of the present invention may be dispersed either in a resin (e.g., epoxy or silicone resin) or in suitable ones
- the optical coupling of the illumination unit between the phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement.
- the primary light source is installed at a central location and this by means of light-conducting devices, such as
- the lighting requirements adapted lights can only consist of one or
- different phosphors which may be arranged to form a luminescent screen, and a light guide, which is connected to the primary light source
- Another object of the present invention is the use of the shaped body according to the invention as a phosphor body.
- Another object of the present invention is the use of the compounds of the invention for the partial or complete conversion of the near UV emission of a light-emitting diode.
- the mixture is first heated at 1000 C for 2 hours and then again at about 1500 ° C for 8 hours.
- Fig. 1 shows the excitation spectrum
- Fig. 2 shows the emission spectrum of
- Fig. 3 shows the excitation spectrum
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Abstract
Die Erfindung betrifft Leuchtstoffe der Formel (I) (Ln1-a-bGdaSmb)w MgxSry(AI1-cBc) zO(3/2w+x+y+3/2z) (I) wobei Ln = Y, La und/oder Lu a, c = 0.0 bis 1.0 0< b < 0.2 und a + b < 1.0 w = 1.0 bis 3.0 x, y = 1.0 bis 2.0 und z > 0.0 bis 12.0 ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Leuchtstoffe und Verwendung als Konversionsleuchtstoffe zur Konversion der im nahen UV- liegenden Emission einer LED.
Description
Sm-aktivierte Aluminat- und Borat-Leuchtstoffe
Die Erfindung betrifft Leuchtstoffe, die aus mit Sm-aktivierten Aluminaten und Boraten bestehen, deren Herstellung sowie deren Verwendung als LED-Konversionsleuchtstoffe für Nah UV-LEDs.
Seit mehr als zehn Jahren werden leuchtstoff-konvertierte LEDs für die Allgemein- und Spezialbeleuchtung (Displays, Signals, Flash lights) entwickelt, wobei die allermeisten Hersteller auf den Einsatz blau emittierende InGaN LEDs setzen. Dies liegt darin begründet, dass bei der Verwendung blauer LEDs (420 - 480 nm) der Stokes-Verlust durch die Konversion der blauen Halbleiterstrahlung in ein Weißspektrum minimiert ist und somit die höchsten Lumeneffizienzen erreicht werden können. Das theoretische Limit für eine Weißlichtquelle mit einer Farbwiedergabe über 80 liegt bei etwa 350 Im/W, wobei kürzlich die Fa. Nichia eine weiße LED mit knapp 250 Im/W entwickelt hat. Diese LED basiert auf einen YAG:Ce konvertierten InGaN-Halbleiter, der im blauen Spektralbereich emittiert.
Ein Nachteil der dichromatischen weißen LEDs, die einen gelb
emittierenden Leuchtstoff als Konverter verwenden, ist deren kalte
Lichtfarbe (Tc = 5000 - 8000 K). Die Bereitstellung warm-weißer LEDs gelingt durch den Zusatz eines zweiten Leuchtstoffes, der im roten
Spektralbereich (590 - 650 nm) emittiert. Die bisher verwendeten
Leuchtstoffe, nämlich CaS:Eu, CaAISiN3:Eu und CaaSisNeiEu basieren alle auf dem Aktivator Eu2+, der sich sowohl durch ein breites
Absorptionsspektrum als auch durch eine breite Emissionsbande auszeichnet.
Die Verwendung rot-emittierender Linienemitter als Konverter in warmweißen LEDs ist von hohem Interesse, da sich dadurch das
Lumenäquivalent und somit die Lumenausbeute um ca. 20 - 30% erhöhen ließe. Allerdings verfügen die geeigneten Aktivatorionen, wie z.B. Eu3+ und
Pr nur über schwache Absorptionsbanden im blauen Spektralbereich. Somit war die Schlussfolgerung, dass man effiziente rote emittierende Linienemitter auf der Basis dieser Ionen zur Verfügung stellen kann, diese aber nur für nah UV emittierende LEDs als Konverter geeignet sind.
Aus EP 916748 ist eine Lanthan Magnesium Aluminat- Verbindung der Zusammensetzung LaMgAlnOig (LMA) bekannt, der allerdings nicht mit Sm aktiviert ist und damit für den Einsatz in Nah UVLEDs ungeeignet ist. Aus Ceramics Intern. 2006, 32(6), 665-671, Tang et al.„The
photoluminescence of SrA O^Sm phosphors" ist der Leuchtstoff
SrAI204:Sm bekannt.
In JP-2000144129 wird ein codotiertes SrAI4O7:Eu,Sm beschrieben.
Aus EP1121000 sowie EP 1111966 werden Sm-dotierte Borate der Zusammensetzung SrB4O7:Sm beschrieben.
Aus Singh et al. Physica Status Solidi A:Appl. And Mater. Sei, 2006, 203(8), 2058-2064„Eu and Sm emission in SrAI12019 phosphors prepared via combustion synthesis" ist ein Sm-aktivierter Leuchtstoff bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher neue Sm-aktivierte Leuchtstoffe herzustellen, die die o.g. Anforderungen hinsichtlich hoher Lichteffizienz und einem Einsatz insbesondere in Nah UV-LEDs erfüllen.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass Sm-aktivierte Aluminate der Zusammensetzungen LaMgAlii019:Sm, GdSr2AI05:Sm und LaSr2AI05:Sm sowie Sm-aktivierte Borate der Zusammensetzungen LnMgB5Oio:Sm, wobei Ln = Y, La, Gd oder Lu ist, diese Anforderungen erfüllen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit Leuchtstoffe der Formel I
wobei
Ln = Y, La und/oder Lu
a, c = 0.0 bis 1.0
0< b < 0.2 und a + b < 1.0
w = 1.0 bis 3.0
x, y = 1.0 bis 2.0 und
z > 0.0 bis 12.0
Bevorzugt sind dabei folgende Leuchtstoffe:
LaMgAl Oi9:Sm (II)
LaSr2AIO5:Sm (III)
GdSr2AIO5:Sm (IV)
LaMgB5Oi0:Sm (V)
GdMgB5Oi0:Sm (VI)
Das Termschema von Sm3+ (G. Blasse, B.C. Grabmeier, Luminescent Materials, Springer- Verlag 1994) zeigt, dass die dominanten Übergänge (4G5/2- 6Hj) zwischen 14000 und 18000 cm"1 liegen, wodurch ein Multiple« rot-oranger Emissionslinien erwartet werden kann. Allerdings lässt sich Sm3+ nur im nahen UV anregen, da im blauen Spektralbereich keine geeigneten Übergänge vorhanden sind, so dass Sm3+ aktivierte
Leuchtstoffe lediglich für nah UV LEDs geeignet sind.
Sm2+ ist isoelektronisch zu Eu3+, wodurch das Termschema mit dem von Eu3+ beinahe identisch ist, d.h. lediglich die Aufspaltung der Energieniveaus ist aufgrund der geringeren lonenladung und der damit geringeren Stark-Aufspaltung reduziert. Somit zeigen Sm2+-dotierte Leuchtstoffe durch 5D0- 7Fj Übergänge verursachte Emissionslinien zwischen 10000 und
15000 cm"1 und sind somit als NIR Emitter geeignet. Die niedrige Lage des stark absorbierenden 4f5d Bandes erlaubt zudem eine Anregung im sichtbaren Spektralbereich, also auch durch blau emittierende LEDs.
Die Atomkonzentrationen der Sm-Dotierung liegen zwischen 0.1 und 10% bbeezzooggeenn aauuff ddeen kristallographischen Platz, auf dem Sm bzw.
eingebaut wird.
Die Partikelgröße der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe beträgt zwischen 50 nm und 30 μιη, vorzugsweise zwischen 1 μητι und 20 μητι, noch bevorzugter zwischen 2 pm und 12 μηη.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung des 6-3-6-4-Erdalkali-silicooxynitridtyps mit Europium-Dotierung mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Herstellen einer Sm-dotierten Verbindung durch Mischen von
mindestens 4 Edukten ausgewählt aus Lanthan-, Magnesium-, Aluminium-, Samarium-, Gadolinium-, Bor-, Yttrium-, Luthetium- haltigen Materialien,
b) gegebenenfalls Zugabe mindestens eines weiteren organischen und/oder anorganischen Stoffes,
c) Thermische Nachbehandlung des Leuchtstoffs.
Die Edukte zur Herstellung der Verbindung bzw. Leuchtstoffes bestehen aus den entsprechenden Oxiden, Carbonaten oder Nitraten. Als Edukte kommen auch weitere anorganische und/oder organische Stoffe wie Cyanamide, Dicyanamide, Cyanide, Oxalate, Malonate, Fumarate, Citrate, Ascorbate und Acetylacetonate in Frage.
Bei der Herstellung über Festkörperdiffusions-Methode können z.B. noch organische Lösungsmittel wie Aceton (siehe Verfahrensschritt b) hinzugesetzt werden. Sie dienen als Hilfsstoffe der besseren Mischbarkeit der Edukte. Sollten nasschemische Verfahren (siehe unten genauer
beschrieben) zum Einsatz kommen, kommen je nach angewendeter Methode organische (z.B. Fällungsmittel wie Harnstoff) oder anorganische Stoffe (z.B. Säuren) zur Anwendung.
Die oben genannte thermische Nachbehandlung (siehe Verfahrensschritt c) verläuft mehrere Stunden. Sie kann auch unter reduzierenden
Bedingungen, z. B mit Formiergas (z.B.90/10), reinem Wasserstoff und/oder in Ammoniak-Atmosphäre mit oder ohne den oben aufgeführten Atmosphären erfolgen. Die Temperaturen beim Glühprozess betragen mehrere Stunden (vorzugsweise 8 h) zwischen 950°C und 1800°C, vorzugsweise von 1000°C bis 1550°C.
Neben der Herstellung der Leuchtstoffe über Festkörperdiffusionsverfahren sind auch nasschemische Herstellverfahren geeignet. Bevorzugt ist das Combustion-Verfahren unter Verwendung von Harnstoff (siehe Beispiel 1). Bei diesem Verfahren werden z.B. Nitratlösungen der entsprechenden Leuchtstoffedukte in Wasser gelöst, dann unter Rückfluss gekocht und mit Harnstoff versetzt, wodurch sich der Leuchtstoffprecursor langsam bildet.
Daneben sind auch folgende weitere nasschemische Verfahren denkbar:
• Cofällung mit einer NH4HC03-Lösung {siehe z.B. Jander, Blasius Lehrbuch der analyt. u. präp. anorg. Chem. 2002)
• Pecchini-Verfahren mit einer Lösung aus Zitronensäure und
Ethylenglykol (siehe z.B. Annual Review of Matehals Research Vol. 36: 2006, 281-331)
■ Sprühtrocknung wässriger oder organischer Salzlösungen (Edukte)
■ Sprühpyrolyse (auch Spraypyrolyse genannt) wässriger oder
organischer Salzlösungen (Edukte)
■ Eindampfen von Nitratlösungen und thermischer Umsetzung des Rückstandes
Mit Hilfe der o.g. Verfahren können beliebige äußere Formen der erfindungsgemäßen Verbindungen bzw. Leuchtstoffe, hergestellt werden, wie sphärische Partikel, Plättchen und strukturierte Materialien und
Keramiken. Diese Formen werden erfindungsgemäß unter dem Begriff „Formkörper" zusammengefasst. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Formkörper um einen„Leuchtstoffkörper".
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein
Formkörper enthaltend die erfindungsgemäßen Verbindungen, wobei er eine raue Oberfläche besitzt, die Nanopartikel aus S1O2, ΤΊΟ2, AI2O3, ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Mischoxide daraus und/oder Partikel mit der erfindungsgemäßen Verbindung mit oder ohne Samarium als Aktivator.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt der Formkörper auf der, einem LED Chip entgegengesetzten Seite eine strukturierte (z.B. pyramidale) Oberfläche (siehe WO2008/058619, Merck, die voll umfänglich in den Kontext der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt wird). Somit kann möglichst viel Licht aus dem Leuchtstoff ausgekoppelt werden.
Die strukturierte Oberfläche auf dem Formkörper wird durch nachträgliches Beschichten mit einem geeigneten Material, welches bereits strukturiert ist, oder in einem nachfolgenden Schritt durch (photo-) lithografische
Verfahren, Ätzverfahren oder durch Schreibverfahren mit Energie- oder Materiestrahlen oder Einwirkung von mechanischen Kräften hergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzen die
erfindungsgemäßen Formkörper auf der, einem LED Chip
entgegengesetzten Seite eine raue Oberfläche, die Nanopartikel aus S1O2, ΤΊΟ2, AI2O3 ZnO2, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Kombinationen aus diesen Materialien und/oder aus Partikeln mit der Leuchtstoffzusammensetzung gemäß Formel I mit oder ohne Dotierstoffen Samarium trägt. Dabei hat
eine raue Oberfläche eine Rauhigkeit von bis zu einigen 100 nm. Die beschichtete Oberfläche hat den Vorteil, dass Totalreflexion verringert oder verhindert werden kann und das Licht besser aus dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff ausgekoppelt werden kann, (siehe WO2008/058619 (Merck), die voll umfänglich in den Kontext der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt wird)
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäßen Formkörper auf der dem Chip abgewandten Oberfläche eine Brechzahl angepasste Schicht besitzen, welche die Auskopplung der Primärstrahlung und oder der vom Leuchtstoffkörper emittierten Strahlung erleichtert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzen die Formkörper eine geschlossene Oberflächenbeschichtung, die aus SiO2, TiO2, AI2O3, ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Mischoxide und/oder aus den Verbindungen gemäß Formel I ohne den Aktivator Samarium besteht. Diese
Oberflächenbeschichtung hat den Vorteil, dass durch eine geeignete Abstufung der Brechungsindices der Beschichtungsmaterialien eine
Anpassung des Brechungsindex mit der Umgebung erzielt werden kann. In diesem Fall wird die Streuung des Lichtes an der Oberfläche des
Leuchtstoffes verringert und ein größerer Anteil des Lichtes kann in den Leuchtstoff eindringen und dort absorbiert und konvertiert werden.
Außerdem ermöglicht es die Brechungsindex-angepasste
Oberflächenbeschichtung, dass mehr Licht aus dem Leuchtstoff
ausgekoppelt wird, weil die interne Totalreflexion verringert wird.
Zudem ist eine geschlossene Schicht dann vorteilhaft, wenn der
Leuchtstoff verkapselt werden muss. Dies kann erforderlich sein, um einer Empfindlichkeit des Leuchtstoffes oder Teilen davon gegen diffundierendes Wasser oder andere Materialien in der unmittelbaren Umgebung zu entgegnen. Ein weiterer Grund für die Verkapselung mit einer
geschlossenen Hülle ist eine thermische Entkoppelung des eigentlichen
Leuchtstoffes von der Wärme, die im Chip entsteht. Diese Wärme führt zu einer Verringerung der Fluoreszenzlichtausbeute des Leuchtstoffes und kann auch die Farbe des Fluoreszenzlichts beeinflussen. Schließlich ist es möglich durch eine solche Beschichtung die Effizienz des Leuchtstoffes zu erhöhen, indem im Leuchtstoff entstehende Gitterschwingungen in ihrer Ausbreitung an die Umgebung gehindert werden.
Außerdem bevorzugt ist es, wenn der Formkörper eine poröse
Oberflächenbeschichtung besitzt, die aus S1O2, TiO2, AfcOa. ZnO, Zr02 und/oder Y2O3 oder Mischoxide daraus und/oder aus den Verbindungen gemäß Formeln I mit oder ohne Dotierstoff Samarium besteht. Diese porösen Beschichtungen bieten die Möglichkeit, den Brechungsindex einer Einfachschicht weiter zu reduzieren. Die Herstellung solcher poröser Beschichtungen kann nach drei herkömmlichen Methoden geschehen, wie sie in WO 03/027015 beschrieben werden, die voll umfänglich in den Kontext der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt wird: das Ätzen von Glas (z.B. Natron-Kalk-Gläser (siehe US 4019884)), das Aufbringen einer porösen Schicht und die Kombination aus poröser Schicht und einem Ätzvorgang.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt der Formkörper eine Oberfläche, die funktionelle Gruppen trägt, welche eine chemische oder physikalische Anbindung an die Umgebung, vorzugsweise bestehend aus Epoxy- oder Silikonharz ermöglicht. Diese funktionellen Gruppen können z.B. über Oxogruppen angebundene Ester oder andere Derivate sein, die mit Bestandteilen der Bindemittel auf Basis von Epoxiden und / oder Silikonen Verknüpfungen eingehen können. Solche Oberflächen haben den Vorteil, dass eine homogene Einmischung der Leuchtstoffe in das Bindemittel ermöglicht wird. Des Weiteren können dadurch die
Theologischen Eigenschaften des Systems Leuchtstoff/ Bindemittel und auch die Topfzeiten in einem gewissen Masse eingestellt werden. Damit wird die Verarbeitung der Gemische vereinfacht. Von einer physikalischen
Anbindung an die Umgebung spricht man in diesem Zusammenhang, wenn zwischen den Systemen elektrostatische Wechselwirkungen über
Ladungsfluktuationen oder Partialladungen wirken.
Da die auf dem LED Chip aufgebrachte erfindungsgemäße
Leuchtstoffschicht vorzugsweise aus einem Gemisch von Silikon und homogenen Leuchtstoffpartikeln besteht, und das Silikon eine
Oberflächenspannung aufweist, ist diese Leuchtstoffschicht auf
mikroskopischer Ebene nicht einheitlich bzw. ist die Dicke der Schicht nicht durchweg konstant.
Die Herstellung von plättchenförmigen Leuchtstoffen als weitere
bevorzugte Ausführungsform geschieht nach herkömmlichen Verfahren aus den entsprechenden Metall- und/oder Seltenerd-Salzen. Das
Herstellverfahren ist in EP 763573 und WO2008/058620 ausführlich beschrieben, welche voll umfänglich in den Kontext der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt werden. Diese plättchenförmigen Leuchtstoffe können hergestellt werden, indem ein natürlicher oder synthetisch hergestellter hoch stabiler Träger bzw. ein Substrat aus beispielsweise Glimmer-, S1O2-, AI2O3-, ZrO2 -, Glas- oder TiO2-Plättchen, welches ein sehr großes Aspektverhältnis aufweist, eine atomar glatte Oberfläche und eine einstellbare Dicke besitzt, durch Fällungsreaktion in wässriger Dispersion oder Suspension mit einer Leuchtstoffschicht beschichtet werden kann. Neben Glimmer, ZrO2, S1O2, AI2O3, Glas oder TiO2 oder Gemischen derselben können die Plättchen auch aus dem Leuchtstoffmaterial selbst bestehen, oder aus einem Material aufgebaut sein. Falls das Plättchen selbst lediglich als Träger für die
Leuchtstoffbeschichtung dient, muss diese aus einem Material bestehen, welches transparent für die Primärstrahlung der LED ist, oder die
Primärstrahlung absorbiert und diese Energie auf die Leuchtstoffschicht überträgt. Die plättchenförmigen Leuchtstoffe werden in einem Harz (z.B.
Silikon- oder Epoxidharz), dispergiert und diese Dispersion wird auf dem LED Chip aufgebracht.
Die plättchenförmigen Leuchtstoffe können in Dicken von 50 nm bis zu etwa 20 pm, vorzugsweise zwischen 150 nm und 5 μητι, grosstechnisch hergestellt werden. Der Durchmesser beträgt dabei von 50 nm bis 20 pm. Er besitzt in der Regel ein Aspektverhältnis (Verhältnis des Durchmessers zur Teilchendicke) von 1 : 1 bis 400 : 1 , und insbesondere 3 : 1 bis 100 : 1. Die Plättchenausdehnung (Länge x Breite) ist von der Anordnung abhängig. Plättchen eignen sich auch als Streuzentren innerhalb der Konversionsschicht, insbesondere dann, wenn sie besonders kleine Abmessungen aufweisen.
Die dem LED Chip zugewandte Oberfläche des erfindungsgemäßen plättchenförmigen Leuchtstoffes kann mit einer Beschichtung versehen werden, welche entspiegelnd in Bezug auf die von dem LED Chip emittierte Primärstrahlung wirkt. Dies führt zu einer Verringerung der Rückstreuung der Primärstrahlung, wodurch diese besser in den erfindungsgemäßen Leuchtstoffkörper eingekoppelt werden kann.
Hierfür eignen sich beispielsweise brechzahl-angepasste Beschichtungen, die eine folgende Dicke d aufweisen müssen: d = [Wellenlänge der
Primärstrahlung des LED Chips /(4* Brechzahl der Leuchtstoffkeramik)], s. beispielsweise Gerthsen, Physik, Springer Verlag, 18. Auflage, 1995. Diese Beschichtung kann auch aus photonischen Kristallen bestehen. Wobei hierunter auch eine Strukturierung der Oberfläche des plättchenförmigen Leuchtstoffes fällt, um bestimmte Funktionalitäten zu erreichen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper in Form von keramischen Körpern erfolgt analog nach dem in der WO 2008/017353 (Merck) beschrieben Verfahren, die voll umfänglich in den Kontext der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme eingefügt wird. Dabei wird der Leuchtstoff durch Mischen der entsprechenden Edukte und Dotierstoffe hergestellt, anschließend isostatisch verpresst und in Form eines homogenen dünnen und nicht porösen Plättchens direkt auf die Oberfläche
des Chips aufgebracht oder in Abstand zum Chip (remote phosphor- Konzept). Die jeweilige Anordnung hängt u.a. von der Architektur des LED devices ab, wobei der Fachmann in der Lage ist, die vorteilhafte
Anordnung auszuwählen. Somit findet keine ortsabhängige Variation der Anregung und Emission des Leuchtstoffes statt, wodurch die damit ausgerüstete LED einen homogenen und farbkonstanten Lichtkegel emittiert und über eine hohe Lichtleistung verfügt. Die keramischen Leuchtstoffkörper können z.B. als Plättchen in Dicken von einigen 100 nm bis zu etwa 500 pm großtechnisch hergestellt werden. Die
Plättchenausdehnung (Länge x Breite) ist von der Anordnung abhängig. Bei direkter Aufbringung auf den Chip ist die Größe des Plättchens gemäß der Chipausdehnung (von ca. 100 pm * 100 pm bis zu mehreren mm2) mit einem gewissen Übermaß von ca. 10% - zu 30% der Chipoberfläche bei geeigneter Chipanordnung (z.B. Flip-Chip-Anordnung) oder entsprechend zu wählen. Wird das Leuchtstoffplättchen über einer fertigen LED angebracht, so ist der austretende Lichtkegel vollständig vom Plättchen zu erfassen.
Die Seitenflächen des keramischen Leuchtstoffkörpers können mit einem Leicht- oder Edelmetall, vorzugsweise Aluminium oder Silber verspiegelt werden. Die Verspiegelung bewirkt, dass kein Licht lateral aus dem
Leuchtstoffkörper austritt. Lateral austretendes Licht kann den aus der LED auszukoppelnden Lichtstrom verringern. Die Verspiegelung des
keramischen Leuchtstoffkörpers erfolgt in einem Prozessschritt nach der isostatischen Verpressung zu Stangen oder Plättchen, wobei vor der Verspiegelung eventuell ein Schneider der Stangen oder Plättchen in die erforderliche Größe erfolgen kann. Die Seitenflächen werden hierzu z.B. mit einer Lösung aus Silbernitrat und Glucose benetzt und anschließend bei erhöhter Temperatur einer Ammoniak-Atmosphäre ausgesetzt. Hierbei bildet sich z.B. ein silberner Belag auf den Seitenflächen aus.
Alternativ bieten sich auch stromlose Metallisierungsverfahren an, siehe beispielsweise Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie,
Walter de Gruyter Verlag oder Ullmanns Enzyklopädie der chemischen Technologie.
Der keramische Leuchtstoffkörper kann, falls erforderlich, mit einer Wasserglaslösung auf dem Untergrund eines LED Chip fixiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt der keramische
Leuchtstoffkörper auf der, einem LED Chip entgegengesetzten Seite eine strukturierte (z.B. pyramidale) Oberfläche. Somit kann möglichst viel Licht aus dem Leuchtstoffkörper ausgekoppelt werden. Die strukturierte
Oberfläche auf dem Leuchtstoffkörper wird dadurch hergestellt, in dem beim isostatischen Verpressen das Presswerkzeug eine strukturierte Pressplatte aufweist und dadurch eine Struktur in die Oberfläche prägt. Strukturierte Oberflächen sind dann gewünscht, wenn möglichst dünne Leuchtstoffkörper bzw. Plättchen hergestellt werden sollen. Die
Pressbedingungen sind dem Fachmann bekannt (siehe J. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe, Kap. 4, Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998). Wichtig ist, dass als Presstemperaturen 2/3 bis zu 5/6 der
Schmelztemperatur des zu verpressenden Stoffes verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, vorzugsweise Leuchtstoffkörpers, mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Herstellen einer Samarium-dotierten Verbindung durch Mischen von mindestens 4 Edukten ausgewählt aus Lanthan-, Magnesium-, Aluminium- Samarium-, Gadolinium-, Bor-, Yttrium-, Luthetium-haltigen Materialien, b) gegebenenfalls Zugabe mindestens eines weiteren organischen und/oder anorganischen Stoffes,
c) Thermische Nachbehandlung der Leuchtstoffe und Entstehung eines Formkörpers mit rauer Oberfläche,
d) Beschichtung der Oberfläche mit Nanopartikeln aus S1O2
T1O2, AI2O3, ZnO, Z >2 und/oder Y2O3 oder Mischoxide daraus oder mit Nanopartikeln aus den erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die Anregbarkeit der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe erstrecken sich zudem über einen weiten Bereich, der von etwa 350 nm bis 530 nm, bevorzugt 430 nm bis zu etwa 500 nm reicht. Damit sind diese Leuchtstoffe nicht nur zur Anregung durch UV oder blau emittierende Primärlichtquellen wie LEDs oder konventionelle Entladungslampen (z.B. auf Hg-Basis) geeignet, sondern auch für Lichtquellen wie solche, welche die blaue ln3+- Linie bei 451 nm ausnutzen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine
Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Primärlichtquelle, dessen Emissionsmaximum bzw. -maxima im Bereich 250 nm bis 530 nm, bevorzugt 350 nm bis zu etwa 500 nm reicht. Insbesondere bevorzugt ist ein Bereich zwischen 440 und 480 nm, wobei die primäre Strahlung teilweise oder vollständig durch die erfindungsgemäßen Verbindungen bzw. Leuchtstoffe in längerwellige Strahlung konvertiert wird. Vorzugsweise ist diese Beleuchtungseinheit weiß emittierend oder emittiert Licht mit einem bestimmten Farbpunkt (Color-on-demand-Prinzip).
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um ein
lumineszentes IndiumAluminiumGalliumNitrid, insbesondere der Formel IniGajAlkN, wobei 0 < i, 0 < j, 0 < k, und i+j+k=1 ist.
Dem Fachmann sind mögliche Formen von derartigen Lichtquellen bekannt. Es kann sich hierbei um lichtemittierende LED-Chips
unterschiedlichen Aufbaus handeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um eine
lumineszente auf ZnO, TCO (Transparent conducting oxide), ZnSe oder
SiC basierende Anordnung oder auch um eine auf einer organischen lichtemittierende Schicht basierende Anordnung (OLED).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit handelt es sich bei der Lichtquelle um eine Quelle, die
Elektrolumineszenz und/oder Photolumineszenz zeigt. Weiterhin kann es sich bei der Lichtquelle auch um eine Plasma- oder Entladungsquelle handeln. Die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe können entweder in einem Harz dispergiert (z.B. Epoxy- oder Siliconharz), oder bei geeigneten
Größenverhältnissen direkt auf der Primärlichtquelle angeordnet werden oder aber von dieser, je nach Anwendung, entfernt angeordnet sein (letztere Anordnung schließt auch die„Remote phosphor Technologie" mit ein). Die Vorteile der„Remote phosphor Technologie" sind dem Fachmann bekannt und z.B. der folgenden Publikation zu entnehmen: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005). L649-L651.
In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die optische Ankopplung der Beleuchtungseinheit zwischen dem Leuchtstoff und der Primärlichtquelle durch eine lichtleitende Anordnung realisiert wird.
Dadurch ist es möglich, dass an einem zentralen Ort die Primärlichtquelle installiert wird und diese mittels lichtleitender Vorrichtungen, wie
beispielsweise lichtleitenden Fasern, an den Leuchtstoff optisch
angekoppelt ist. Auf diese Weise lassen sich den Beleuchtungswünschen angepasste Leuchten lediglich bestehend aus einem oder
unterschiedlichen Leuchtstoffen, die zu einem Leuchtschirm angeordnet sein können, und einem Lichtleiter, der an die Primärlichtquelle
angekoppelt ist, realisieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine starke Primärlichtquelle an einen für die elektrische Installation günstigen Ort zu platzieren und ohne weitere elektrische Verkabelung, sondern nur durch
Verlegen von Lichtleitern an beliebigen Orten Leuchten aus Leuchtstoffen, welche an die Lichtleiter gekoppelt sind, zu installieren.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Formkörper als Leuchtstoffkörper.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen zur teilweisen oder vollständigen Konversion der im nahen UV-liegenden Emission einer Lumineszenzdiode.
Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Verbindungen zur Konversion der im nahen UV-liegenden Emission in sichtbare weiße Strahlung. Weiterhin ist die Verwendung der
erfindungsgemäßen Verbindungen zur Konversion der Primärstrahlung in einen bestimmten Farbpunkt nach dem„Color on demand"- Konzept bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I können einzeln, oder als Mischung mit den dem Fachmann geläufigen folgenden Leuchtstoffen eingesetzt werden:
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen. Sie sind jedoch keinesfalls als limitierend zu betrachten. Alle Verbindungen oder Komponenten, die in den Zubereitungen verwendet werden können, sind entweder bekannt und käuflich erhältlich oder können nach bekannten Methoden synthetisiert werden. Die in den Beispielen angegebenen Temperaturen gelten immer in °C. Es versteht sich weiterhin von selbst, dass sich sowohl in der Beschreibung als auch in den Beispielen die zugegebenen Mengen der Komponenten in den Zusammensetzungen immer zu insgesamt 100% addieren. Gegebene Prozentangaben sind immer im gegebenen Zusammenhang zu sehen. Sie beziehen sich üblicherweise aber immer auf die Masse der angegebenen Teil- oder Gesamtmenge.
Beispiele
Beispiel 1: Herstellung von
9 nach der
Combustion-Methode
Zur Herstellung von 10.0 g des o.g. Leuchtstoffes werden 2.1106 g La203 und 0.0228 g S1TI2O3 in 200 ml verdünnter Salpetersäure (hergestellt aus 10 ml HNO3 konz. auf 200 ml Wasser) gelöst und anschließend die überschüssige Säure durch Eindampfen entfernt. Die erhaltenen Reste werden in 500 ml dest. Wasser gelöst und anschließend nacheinander 3.3556 g Mg(N03)2 6H2O und 54.0036 g AI(NO3)3 9H2O hinzugegeben auf auf 80 bis 90 °C erhitzt. Danach wird 10.30 g Tris(hydroxymethyl)amino- methan (im Molverhältnis 1 : 0.5 zu den Kationen) hinzugefügt. Es ensteht ein braunes Pulvergemisch.
Das Gemisch wird zunächst bei 1000 C für 2 Stunden und anschließend nochmals bei ca. 1500°C für 8 Stunden geheizt.
Beispiel 2: Herstellung von
nach der Festkörper- Diffusionsmethode
Zur Herstellung von 4g des o.g. Leuchtstoffes werden 1.5314g La203l 0.0166g Sm203, 2.803g SrC03 und 0.4841g nano-AI203 in einem Mörser zermahlen und mit 50 ml Aceton versetzt. Anschließend wird 4 Std. lang bei ca. 1400°C geheizt.
Beispiel 3: Herstellung von
nach der Festkörper- Diffusionsmethode
Zur Herstellung von 4 g des o.g. Leuchtstoffes werden 1.6335g Gd203,
0.0159g Sm203, 2.6878g SrC03 and 0.4641g nano-AI203 in einem Mörser zermahlen und mit 50 ml Aceton versetzt. Anschließend wird 4 Std. lang bei ca. 1400X geheizt.
Beispiel 4: Herstellung von Lao.99Smo.0iMgB5010 nach der Festkörper- Diffusionsmethode
Zur Herstellung von 4 g des o.g. Leuchtstoffes werden 1.7095g La203,
0.0185g Sm203, 0.8937g MgCO3 und 3.4409 H3B03 (5 Gew.%
Überschuss) in einem Mörser zermahlen und mit 50 ml Aceton versetzt. Anschließend wird 8 Std. lang bei 1020 °C geheizt.
Beispiel 5: Herstellung von Gdo.99Sm0.oiMgB5Oio nach der Festkörper- Diffusionsmethode
Zur Herstellung von 4 g des o.g. Leuchtstoffes werden 1.8146g Gd203, 0.0176g Sm2O3, 0.8527g MgC03 and 3.2829g H3BO3 (5 Gew.%
Überschuss) in einem Mörser zermahlen und mit 50 ml Aceton versetzt. Anschließend wird 8 Std. lang bei 1020 °C geheizt.
Beschreibung der Abbildungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 : zeigt das Anregungssspektrum von
Fig. 2: zeigt das Emissionsspektrum von
Fig. 3: zeigt das Anregungsspektrum von
Claims
1. Leuchtstoff der Formel I wobei
Ln = Y, La und/oder Lu
a, c = 0.0 bis 1.0
0< b < 0.2 und a + b < 1.0
w = 1.0 bis 3.0
x, y = 1.0 bis 2.0 und
z > 0.0 bis 12.0
ist.
2. Leuchtstoff nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich um folgende Leuchtstoffe handelt:
LaMgAln0 9:Sm (II)
LaSr2AI05:Sm (III)
GdSr2AI05:Sm (IV)
LaMgB5Oi0:Sm (V)
GdMgB5O10:Sm (VI)
3. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs nach Anspruch 1 und/oder 2 mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Herstellen einer Samarium-dotierten Verbindung durch Mischen von mindestens 4 Edukten ausgewählt aus Lanthan-, Magnesium-, Aluminium-, Samarium-, Gadolinium-, Bor-, Yttrium- oder Luthetium-haltigen Materialien, b) gegebenenfalls Zugabe mindestens eines weiteren organischen oder anorganischen Stoffes,
c) Thermische Nachbehandlung des Leuchtstoffes.
4. Formkörper enthaltend ein Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass er eine raue Oberfläche besitzt, die
Nanopartikel aus SiO2, TiO2, AI2O3 ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder
Mischoxide daraus und/ oder Partikel mit dem Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2.
5. Formkörper enthaltend einen Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine geschlossene
Oberflächenbeschichtung besitzt, die aus SiO2, TiO2, AI2O3i ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Mischoxiden daraus und /oder aus dem Leuchtstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und/oder 2 ohne den Aktivator Samarium besteht.
6. Formkörper enthaltend eine Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er eine poröse
Oberflächenbeschichtung besitzt, die aus SiO2, TiO2, AI2O3, ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Mischoxide daraus und/ oder aus dem Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2 mit oder ohne Aktivator Samarium besteht.
7. Formkörper enthaltend einen Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche funktionelle Gruppen trägt, welche eine chemische oder physikalische Anbindung an die Umgebung, vorzugsweise bestehend aus Epoxy- oder Silikonharz, ermöglicht.
8. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7 mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen einer Samarium-dotierten Verbindung durch Mischen von mindestens 4 Edukten ausgewählt aus Lanthan-, Magnesium-, Aluminium-, Samarium-, Gadolinium-, Bor-, Yttrium- oder Luthetium-haltigen Materialien, b) gegebenenfalls Zugabe mindestens eines weiteren organischen und/oder anorganischen Stoffes,
c) Thermische Nachbehandlung des Leuchtstoffs und Entstehung eines Formkörpers mit rauer Oberfläche,
d) Beschichtung der Oberfläche mit Nanopartikeln aus S1O2, TiO2, AI2O3, ZnO, ZrO2 und/oder Y2O3 oder Mischoxide daraus oder mit Nanopartikeln aus dem Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2 mit oder ohne Samarium.
9. Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Primärlichtquelle, deren
Emissionsmaximum im Bereich 250 nm bis 530 nm liegt, vorzugsweise zwischen 350 nm und 500 nm, wobei diese Strahlung teilweise oder vollständig in längerwellige Strahlung konvertiert wird durch eine Verbindung und/oder Leuchtstoffkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.
10. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um ein lumineszentes
IndiumAluminiumGalliumNitrid, insbesondere der Formel lnjGajAlkN, wobei 0 < i, 0 < j, 0 < k, und i+j+k=1 handelt.
11. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass es bei der Lichtquelle um eine lumineszente auf ZnO, TCO (Transparent
conducting oxide), ZnSe oder SiC basierende Verbindung handelt.
12. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um eine auf einer organischen lichtemittierenden Schicht basierendes Material handelt.
13. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um eine Plasma- oder Entladungslampe handelt.
14. Beleuchtungseinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff direkt auf der
Primärlichtquelle und/oder von dieser entfernt angeordnet ist.
15. Beleuchtungseinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ankopplung zwischen dem Leuchtstoff und der Primärlichtquelle durch eine lichtleitende Anordnung realisiert ist.
16. Verwendung von mindestens einem Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2 als Konversionsleuchtstoff zur teilweisen oder vollständigen Konversion der im nahen UV-liegenden Emission einer Lumineszenzdiode.
17. Verwendung eines Formkörpers nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7 als Leuchtstoffkörper.
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| US5043308A (en) * | 1989-03-29 | 1991-08-27 | Amoco Corporation | Crystalline rare earth aluminum borates |
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Non-Patent Citations (1)
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| SCHAIK VAN W ET AL: "INFLUENCE OF IMPURITIES ON THE LUMINESCENCE QUANTUM EFFICIENCY OF THE LAMP PHOSPHOR (CE, GD, TB)MGB5O10", JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, ELECTROCHEMICAL SOCIETY, INC, US, vol. 141, no. 8, 1 August 1994 (1994-08-01), pages 2201 - 2207, XP000471074, ISSN: 0013-4651 * |
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| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
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| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
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| INTG | Intention to grant announced |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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