JP2018518559A - Mnドープされたフッ化物燐光体を製造するための方法 - Google Patents

Mnドープされたフッ化物燐光体を製造するための方法 Download PDF

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Abstract

色安定なMn4+ドープされた燐光体を合成するための方法は、式I、II、III、またはIVの前駆体、AaBbCcDdXx:Mn4+(I)、AaiBbiCciDdXxYd:Mn4+(II)、A13G2-m-nMnmMgnLi3F12Op(III)、AZF4:Mn4+(IV)(式中。Aは、Li、Na、K、Rb、Cs、またはこれらの組合せであり;Bは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはこれらの組合せであり;Cは、Sc、Y、B、Al、Ga、In、TI、またはこれらの組合せであり;Dは、Ti、Zr、Hf、Rf、Si、Ge、Sn、Pb、またはこれらの組合せであり;Xは、F、またはFと、Br、Cl、およびIのうちの少なくとも1つとの組合せであり;Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せであり;A1は、NaもしくはK、またはこれらの組合せであり;Gは、Al、B、Sc、Fe、Cr、Ti、In、またはこれらの組合せであり;Zは、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、In、またはこれらの組合せであり;0<a<2;0<b<1;0<c<1;0<d<1;0.8≦ai≦1.2;0.8≦bi≦1.2;0<ciii≦1.2;5.0≦x≦7;0.8≦c+d≦1.2;a+2b+3c+4d=x;0.8≦ci+d≦1;5.0≦x+d≦7.0;ai+2bi+3ci+4d=x+2d;0.02<m<0.2;0<n<0.4;0<p<1である)を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、色安定なMn4+ドープされた燐光体を形成するステップを含む。【選択図】図1

Description

本開示は、MNドープされたフッ化物燐光体に関する。
Mn4+錯体フッ化物燐光体は、高い有効性を有する高い演色性/色域の光源に対して潜在的な利点を提供する。しかしながら、加水分解または光劣化に対する材料の感受性によって、商品においてその使用が制限されることがある。したがって、材料の安定性の改善が望ましい。
中国特許第102827601号
手短に言えば、一態様において、本発明は、色安定なMn4+ドープされた燐光体を合成するための方法に関する。式I、II、III、またはIV
abcdx:Mn4+ (I)
aibicidxd:Mn4+ (II)
1 32-m-nMnmMgnLi312p (III)
AZF4:Mn4+ (IV)
(式中、
Aは、Li、Na、K、Rb、Cs、またはこれらの組合せであり;
Bは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはこれらの組合せであり;
Cは、Sc、Y、B、Al、Ga、In、TI、またはこれらの組合せであり;
Dは、Ti、Zr、Hf、Rf、Si、Ge、Sn、Pb、またはこれらの組合せであり;
Xは、F、またはFと、Br、Cl、およびIのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
1は、NaもしくはK、またはこれらの組合せであり;
Gは、Al、B、Sc、Fe、Cr、Ti、In、またはこれらの組合せであり;
Zは、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、In、またはこれらの組合せであり;
0≦a<2;
0≦b<1;
0≦c<1;
0≦d≦1;
0.8≦ai≦1.2;
0.8≦bi≦1.2;
0≦ciii≦1.2;
5.0≦x≦7;
0.8≦c+d≦1.2;
a+2b+3c+4d=x;
0.8≦ci+d≦1;
5.0≦x+d≦7.0;
ai+2bi+3ci+4d=x+2d;
0.02≦m≦0.2;
0≦n≦0.4;
0≦p<1
である)
の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、色安定なMn4+ドープ燐光体を形成する。
別の態様では、本発明は、本方法によって生産することができる色安定なMn4+ドープされた燐光体、ならびにこの燐光体を利用する照明、バックライト光源、および液晶ディスプレイ装置に関する。
本発明のこれらおよび他の特徴、態様ならびに利点は、図面全体にわたって同様の符号が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細な記載を読むと一層よく理解されよう。
本発明の一実施形態による照明器具の概略断面図である。 本発明の別の実施形態による照明器具の概略断面図である。 本発明のさらなる別の実施形態による照明器具の概略断面図である。 本発明の一実施形態による照明器具の切欠き側面斜視図である。 表面実装部品(SMD)バックライトLEDの概略斜視図である。
本発明による方法では、色安定な燐光体に対する非色安定な前駆体を、フッ素含有酸化剤を含む雰囲気と接触させながら、アニールする、または高温にさらす。非色安定な前駆体は、色安定な燐光体と同一のまたは非常によく似た組成式を有するが、最終生成物の色安定性を欠く。
式I
abcdx:Mn4+ (I)
(式中、
Aは、Li、Na、K、Rb、Cs、またはこれらの組合せであり;
Bは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはこれらの組合せであり;
Cは、Sc、Y、B、Al、Ga、In、TI、またはこれらの組合せであり;
Dは、Ti、Zr、Hf、Rf、Si、Ge、Sn、Pb、またはこれらの組合せであり;
Xは、F、またはFと、Br、Cl、およびIのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
0≦a<2;
0≦b<1;
0≦c<1;
0≦d≦1;
0.8≦c+d≦1.2;
5.0≦x≦7;
a+2b+3c+4d=x
である)
の前駆体は、三菱化学株式会社に譲渡された国際公開第2014/104143号に記載されている。
式Iの前駆体の例には、式NaBaAlF6:Mn4+と、K2SrAlF6:Mn4+と、Na2SrGaF6:Mn4+の化合物が含まれるが、これらに限定されない。化合物のさらなる例および調製は、国際公開第2014/104143号に開示されている。
また、式II
aibiCcidxd:Mn4+ (II)
(式中、
Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
0.8≦ai≦1.2;
0.8≦bi≦1.2;
0≦ci≦1.2;
0.8≦ci+di≦1;
5.0≦x+d≦7.0;
ai+2bi+3ci+4d=x+2d;
Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せ
である)
の前駆体、は、国際公開第2014/104143号に記載されている。
式IIの前駆体の例には、式NaBaTiF5OとKCaAl0.5Ti0.55.50.5の化合物が含まれるが、これらに限定されない。化合物のさらなる例および調製は、国際公開第2014/104143号に開示されている。
式IおよびIIの前駆体は、耐水性が改善され経時的な劣化が少ないものとして国際公開第2014/104143号に記載されている。しかしながら、本発明の方法に従って材料をアニールすることによって、耐水性および長期安定性などの特性をさらに改善することができる。
式III
1 32-m-nMnmMgnLi312p (III)
(式中、
1は、NaもしくはK、またはこれらの組合せであり;
Gは、Al、B、Sc、Fe、Cr、Ti、In、またはこれらの組合せであり;
0.02≦m≦0.2;
0≦n≦0.4;
0≦p<1
である)
の前駆体、は、Koninklijke Philips Electronics N.V.に譲渡された米国特許第2012/0305972号に記載されている。
式IIIの前駆体の例は、Na3Al1.94Mn0.03Mg0.03Li312である。前駆体の調製は、米国特許第2012/0305972号に開示されている。
式IV
AZF4:Mn4+ (IV)
(式中、
Zは、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、In、またはこれらの組合せである)
の前駆体は、Fujian Institute of Structure of Matterに譲渡された中国特許第102827601号に記載されている。
式IVの前駆体の例は、NaYF4:Mn4+である。前駆体の調製は、中国特許第102827601号に開示されている。
本発明者らは、前駆体を本発明による方法の対象とすることから得られる色安定性の改善を説明するために、いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、前駆体は、転位、F−空孔、カチオン空孔、Mn3+イオン、Mn2+イオン、F-のOH-置換、または非発光性再結合経路を提供する表面または格子間H+/OH-基などの欠陥を含んでもよく、これらは、高温で酸化剤に暴露することによって回復または除去されることが仮定されている。
前駆体がフッ素含有酸化剤と接触する温度は、約200℃〜約700℃であり、接触中は特に約350℃〜約600℃、一部の実施形態では約200℃〜約700℃の範囲であってもよい。本発明の様々な実施形態において、温度は、少なくとも100℃、詳細には少なくとも225℃、より詳細には少なくとも350℃である。燐光体前駆体を、色安定な燐光体に変換するのに十分な時間、酸化剤と接触させる。時間と温度は、相互に関連しており、一緒に調整されてもよく、例えば、時間を増加させる一方で温度を下げて、または温度を増加させる一方で時間を短縮する。特定の実施形態では、時間は、少なくとも1時間、詳細には少なくとも4時間、より詳細には少なくとも6時間、最も詳細には少なくとも8時間である。具体的な実施形態では、前駆体を、少なくとも8時間および少なくとも250℃の温度で、例えば、約250℃で約4時間、次いで約350℃の温度で約4時間、酸化剤と接触させる。
フッ素含有酸化剤は、F2、HF、SF6、BrF5、NH4HF2、NH4F、KF、AlF3、SbF5、ClF3、BrF3、KrF、XeF2、XeF4、NF3、SiF4、PbF2、ZnF2、SnF2、CdF2、またはこれらの組合せであってもよい。特定の実施形態では、フッ素含有酸化剤は、F2である。雰囲気中の酸化剤の量は、色安定な燐光体を得るために、特に時間および温度の変化に関連して変えられてもよい。フッ素含有酸化剤がF2である場合、雰囲気は、少なくとも0.5%のF2を含むことができるが、一部の実施形態ではより低い濃度が効果的である場合がある。特に、雰囲気は、少なくとも5%のF2、より詳細には少なくとも20%のF2を含むことができる。雰囲気は、フッ素含有酸化剤との任意の組合せで、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンをさらに含むことができる。特定の実施形態において、雰囲気は、約20%のF2および約80%の窒素から構成される。
前駆体をフッ素含有酸化剤に接触させるやり方は、重要ではなく、前駆体を所望の特性を有する色安定な燐光体に変換するのに十分な任意の仕方で達成されてもよい。一部の実施形態では、前駆体を含むチャンバは、投与され、次いでチャンバが加熱されるにつれ過剰圧力が生じるように密閉され、他の実施形態では、アニール工程全体にわたってフッ素と窒素の混合物を流し、より均一な圧力を確実にする。一部の実施形態では、フッ素含有酸化剤のさらなる投与が一定時間の後に導入されてもよい。
本発明の一実施形態による照明器具または発光アセンブリまたはランプ10が図1に示されている。照明器具10は、発光ダイオード(LED)チップ12として示される半導体放射源と、LEDチップに電気的に取り付けられたリード14と、を含む。リード14は、より太いリードフレーム16に支持された細いワイヤであってもよく、またはリードは、自立した電極であってもよく、リードフレームは、省略されてもよい。リード14は、LEDチップ12に電流を供給し、したがってLEDチップ12に放射を放射させる。
ランプは、放射された放射が燐光体に向けられると白色光を生成することができる任意の半導体青色光源または紫外光源を含むことができる。一実施形態において、半導体光源は、様々な不純物がドープされた青色放射LEDである。したがって、LEDは、任意の適切なIII−V、II−VI、またはIV−IV半導体層に基づく、約250〜550nmの発光波長を有する半導体ダイオードを含むことができる。特に、LEDは、GaN、ZnSe、またはSiCを含む少なくとも1つの半導体層を含むことができる。例えば、LEDは、約250nmよりも大きく、約550nmよりも小さな発光波長を有する式IniGajAlkN(式中、0≦i;0≦j;0≦k;i+j+k=1)によって表される窒化物化合物半導体を含むことができる。特定の実施形態では、チップは、約400〜約500nmのピーク発光波長を有する近紫外または青色発光LEDである。そのようなLED半導体は、当技術分野で公知である。放射源は、便宜上、本明細書ではLEDと記載される。しかしながら、本明細書で使用されるように、この用語は、例えば、半導体レーザダイオードを含むすべての半導体放射源を包含することを意味する。さらに、本明細書で論じる本発明の例示的な構造の全般的な議論は、無機LEDベースの光源を対象としているが、LEDチップは、別段の記載がない限り、別の放射源で置き換えられてもよく、半導体、半導体LED、またはLEDチップへのいかなる言及も、限定されないが、有機発光ダイオードを含む任意の適切な放射源を単に表していることを理解されたい。
照明器具10では、燐光体組成物22は、LEDチップ12に放射結合される。放射結合されるとは、各要素が、一方の要素からの放射がもう一方の要素に伝達されるように互いに関連付けられていることを意味する。燐光体組成物22は、任意の適切な方法によってLED12上に堆積させられる。例えば、燐光体の水性懸濁液を形成し、燐光体層としてLED表面に塗布することができる。そのような一方法において、燐光体微粒子をランダムに懸濁させたシリコーンスラリーをLEDの周囲に配置する。この方法は、燐光体組成物22およびLED12の可能な場所の単なる例示である。したがって、燐光体組成物22は、LEDチップ12の上に燐光体懸濁液をコーティングし乾燥させることによって、LEDチップ12の発光面の上に、または発光面上に直接コーティングされてもよい。シリコーンベースの懸濁液の場合、懸濁液を適切な温度で硬化させる。シェル18および封止剤20は両方とも、白色光24がこれの要素を透過することができるように透明でなければならない。限定することは意図されていないが、一部の実施形態では、燐光体組成範囲のメジアン粒径は、約1〜約50ミクロン、詳細には約15〜約35ミクロンの範囲にある。
他の実施形態では、燐光体組成物22は、LEDチップ12上に直接形成される代わりに、封止剤材料20内部に散在する。燐光体(粉末の形態の)は、封止剤材料20の単一の領域内部に、または封止剤材料の全容積にわたって散在してもよい。LEDチップ12によって放射された青色光は、燐光体組成物22によって放射された光と混合し、混合光が白色光として現われる。燐光体を封止剤20の材料内部に散在させる場合、燐光体粉末を、ポリマーまたはシリコーンの前駆体に添加して、LEDチップ12の周囲に装填することができ、次いで、ポリマー前駆体を硬化させて、ポリマーまたはシリコーン材料を固化することができる。トランスファ装填(transfer loading)など他の公知の燐光体散在方法も使用することができる。
一部の実施形態では、封止剤材料20は、屈折率Rを有するシリコーンマトリックスであり、燐光体組成物22に加えて、約5%未満の吸光度およびR±0.1の屈折率を有する希釈剤材料を含む。希釈剤材料は、≦1.7、詳細には≦1.6、より詳細には≦1.5の屈折率を有する。特定の実施形態では、希釈剤材料は、式IIであり、約1.4の屈折率を有する。光学的に不活性の材料を燐光体/シリコーン混合物に添加することによって、燐光体/封止剤混合物を通る光束のより緩やかな分布が生成され、結果として燐光体への損傷がより少なくなる可能性がある。希釈剤に適した材料は、約1.38(AlF3およびK2NaAlF6)〜約1.43(CaF2)の範囲にある屈折率を有するLiF、MgF2、CaF2、SrF2、AlF3、K2NaAlF6、KMgF3、CaLiAlF6、K2LiAlF6、およびK2SiF6などのフッ化物化合物、ならびに約1.254〜約1.7の範囲にある屈折率を有するポリマーを含む。希釈剤としての使用に適したポリマーの非限定的な例は、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ならびにスチレン、アクリレート、メタクリレート、ビニル、酢酸ビニル、エチレン、酸化プロピレン、およびエチレンオキシドモノマー由来のポリマー、およびこれらの共重合体ならびにハロゲン化および非ハロゲン化誘導体を含む。これらのポリマー粉末は、シリコーンを硬化させる前にシリコーン封止剤に直接組み込まれてもよい。
さらなる別の実施形態では、燐光体組成物22は、LEDチップ12の上に形成される代わりに、シェル18の表面上にコーティングされる。燐光体組成物は、好ましくは、シェル18の内側表面上にコーティングされるが、燐光体は、所望の場合、シェルの外側表面上にコーティングされてもよい。燐光体組成物22は、シェルの表面全体に、またはシェルの表面の頂部部分にのみコーティングされてもよい。LEDチップ12によって放射された紫外/青色光は、燐光体組成物22によって放射された光と混合し、混合光が白色光として現われる。もちろん、燐光体は、任意の2つもしくは3つすべての位置に、あるいはシェルとは別個の、またはLEDに一体化されたような任意の他の適切な位置に置かれてもよい。
図2は、本発明によるシステムの第2の構造を示す。図1〜図4の対応する番号(例えば、図1の12および図2の112)は、別段の記載がない限り、図のそれぞれにおいて対応する構造に関連する。図2の実施形態の構造は、燐光体組成物122がLEDチップ112上に直接形成される代わりに封止剤材料120内部に散在する以外は、図1の構造と同様である。燐光体(粉末の形態の)は、封止剤材料の単一の領域内部に、または封止剤材料の全容積にわたって散在してもよい。LEDチップ112によって放射された(矢印126によって示される)放射は、燐光体122によって放射された光と混合し、混合光が白色光124として現われる。燐光体を封止剤材料120内部に散在させる場合、燐光体粉末がポリマー前駆体に添加され、LEDチップ112の周囲に装填されてもよい。次いで、ポリマーまたはシリコーン前駆体を硬化させて、ポリマーまたはシリコーンを固化することができる。トランスファ成形などの他の公知の燐光体散在方法も使用することができる。
図3は、本発明によるシステムの第3の可能な構造を示す。図3に示す実施形態の構造は、燐光体組成物222がLEDチップ212の上に直接形成されている代わりにエンベロープ218の表面上にコーティングされている以外は、図1の構造と同様である。燐光体組成物222は、好ましくは、エンベロープ218の内側表面上にコーティングされるが、燐光体は、所望の場合、エンベロープの外側表面上にコーティングされてもよい。燐光体組成物222は、エンベロープの表面全体に、またはエンベロープの表面の頂部部分にのみコーティングされてもよい。LEDチップ212によって放射された放射226は、燐光体組成物222によって放射された光と混合し、混合光が白色光224として現われる。もちろん、図1〜図3の構造は、組み合わされてもよく、燐光体は、任意の2つもしくは3つすべての位置に、あるいはエンベロープとは別個の、またはLEDに一体化されたような任意の他の適切な位置に置かれてもよい。
上記の構造のいずれにおいても、ランプは、封止剤材料に埋め込まれた複数の散乱粒子(図示せず)を含むこともできる。散乱粒子は、例えば、アルミナまたはチタニアを含むことができる。散乱粒子は、LEDチップから放射された指向性光を、好ましくは無視できる量の吸収で効果的に散乱させる。
図4の第4の構造に示すように、LEDチップ412は、反射カップ430内に取り付けられてもよい。カップ430は、アルミナ、チタニア、もしくは当技術分野で知られている他の誘電体粉末などの誘電体材料から作られ、またはそのような誘電体材料でコーティングされ、あるいはアルミニウムまたは銀などの反射金属によってコーティングされてもよい。図4の実施形態の構造の残りの部分は、先の図のいずれかと同じであり、2つのリード416、導線432、および封止剤材料420を含むことができる。反射カップ430は、第1のリード416によって支持され、導線432は、LEDチップ412を第2のリード416に電気的に接続するために使用される。
別の構造(特にバックライト用途のための)は、例えば、図5に示すように、表面実装部品(「SMD」)タイプ発光ダイオード550である。このSMDは「側面放射タイプ」であり、光ガイド部材554の突出部分に発光窓552を有する。SMDパッケージは、上で規定したようなLEDチップ、およびLEDチップから放射された光によって励起される燐光体材料を含むことができる。他の実施形態では、図1〜図4のLEDランプは、液晶パネルの裏面に配置されたバックライト光源装置として使用されてもよい。半導体光源を含むディスプレイ、および本発明による色安定なMn4+ドープされた燐光体を有する装置は、限定されることなく、テレビ、コンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、および他のハンドヘルド装置を含む。
350〜550nmで放射するLEDおよび1つまたは複数の他の適切な燐光体とともに使用すると、結果として得られる照明システムは、白色を有する光を生成する。また、ランプ10は、封止剤材料に埋め込まれた散乱粒子(図示せず)を含んでもよい。散乱粒子は、例えば、アルミナまたはチタニアを含んでもよい。散乱粒子は、好ましくは、無視できる量の吸収で、LEDチップから放射された指向性光を効果的に散乱させる。
色安定なMn4+ドープされた燐光体に加えて、燐光体組成物22は、1つまたは複数の他の燐光体を含むことができる。約250〜550nmの範囲の放射を放射する青色LEDまたは近紫外LEDと組み合わせて照明器具で使用すると、アセンブリによって放射される結果として得られる光は、白色光である。緑色、青色、黄色、赤色、橙色、または他の色の燐光体などの他の燐光体をブレンドして使用し、結果として得られる光の白色をカスタマイズし、特定のスペクトル出力分布を生成することができる。任意の所望の色の量子ドットも、燐光体組成物22内で使用されてもよく、または燐光体組成物22とは別個の層に配置されてもよい。燐光体組成物22で使用するに適した他の材料は、エレクトロルミネセンスポリマー、例えば、ポリフルオレン、好ましくはポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)、およびその共重合体、例えばポリ(9,9’−ジオクチルフルオレン−co−ビス−N,N’−(4−ブチルフェニル)ジフェニルアミン)(F8−TFB);ポリ(ビニルカルバゾール)、およびポリフェニレンビニレン、ならびにそれらの誘導体を含む。加えて、発光層は、青色、黄色、橙色、緑色、もしくは赤色の燐光性染料、または金属錯体、あるいはこれらの組合せを含むことができる。燐光性染料としての使用に適した材料は、限定されないが、トリ(1−フェニルイソキノリンイリジウム(III)(赤色染料)、トリ(2−フェニルピリジン)イリジウム(緑色染料)、およびイリジウム(III)ビス(2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2(青色染料)を含む。市販のADS(American Dyes Source, Inc.)の蛍光性および燐光性金属錯体も使用することができる。ADSの緑色染料は、ADS060GE、ADS061GE、ADS063GE、ならびにADS066GE、ADS078GE、およびADS090GEを含む。ADSの青色染料は、ADS064BE、ADS065BE、およびADS070BEを含む。ADSの赤色染料は、ADS067RE、ADS068RE、ADS069RE、ADS075RE、ADS076RE、ADS067RE、およびADS077REを含む。
燐光体組成物22での使用に適した燐光体には、
((Sr1-z(Ca,Ba,Mg,Zn)z1-(x+w)(Li,Na,K,Rb)wCex3(Al1-ySiy)O4+y+3(x-w)1-y-3(x-w)、0<x≦0.10、0≦y≦0.5、0≦z≦0.5、0≦w≦x;
(Ca,Ce)3Sc2Si312(CaSiG);
(Sr,Ca,Ba)3Al1-xSix4+xF1-x:Ce3+(SASOF);
(Ba,Sr,Ca)5(PO43(Cl,F,Br,OH):Eu2+,Mn2+;(Ba,Sr,Ca)BPO5:Eu2+,Mn2+
(Sr,Ca)10(PO4)6*νB23:Eu2+(式中、0<ν≦1);Sr2Si38*2SrCl2:Eu2+
(Ca,Sr,Ba)3MgSi28:Eu2+,Mn2+;BaAl813:Eu2+;2SrO*0.84P25*0.16B23:Eu2+
(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu2+,Mn2+;(Ba,Sr,Ca)Al24:Eu2+;(Y,Gd,Lu,Sc,La)BO3:Ce3+,Tb3+
ZnS:Cu+,Cl-,ZnS:Cu+,Al3+;ZnS:Ag+,Cl-;ZnS:Ag+,Al3+;(Ba,Sr,Ca)2Si1-ξO4-2ξ:Eu2+(式中、0≦ξ≦0.2);(Ba,Sr,Ca)2(Mg(Zn))Si27:Eu2+;(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)24:Eu2+
(Y,Gd,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3(Al,Ga)5-αO12-32α:Ce3+(式中、0≦α≦0.5);
(Ca,Sr)8(Mg(Zn))(SiO44Cl2:Eu2+,Mn2+;Na2Gd227:Ce3+Tb3+;(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)227:Eu2+,Mn2+
(Gd,Y,Lu,La)23:Eu3+,Bi3+;(Gd,Y,Lu,La)22S:Eu3+,Bi3+;(Gd,Y,Lu,La)VO4:Eu3+,Bi3+
(CaSr)S:Eu2+,Ce3+;SrY24:Eu2+;CaLa24:Ce3+;(Ba,Sr,Ca)MgP27:Eu2+,Mn2+
(Y,Lu)2WO6:Eu3+,Mo6+;(Ba,Sr,Ca)βSiγNμ:Eu2+(式中、2β+4γ=3μ);Ca3(SiO4)Cl2:Eu2+
(Lu,Sc,Y,Tb)2-u-vCevCa1+uLiwMg2-ww(Si,Ge)3-w12-u/2(式中、−0.5≦u≦1、0<v≦0.1、および0≦w≦0.2);
(Y,Lu,Gd)2-ΦCaΦSi46+ΦC1-Φ:Ce3+(式中、0≦Φ≦0.5);(Lu,Ca,Li,Mg,Y),Eu2+および/またはCe3+がドープされたα−SiAlON;(Ca,Sr,Ba)SiO22:Eu2+;Ce3+;β−SiAlON:Eu2+,3.5MgO*0.5MgF2*GeO2:Mn4+;Ca1-c-fCecEufAl1+cSi1-c3(式中、0≦c≦0.2、0≦f≦0.2);Ca1-h-rCehEurAl1-h(Mg,Zn)hSiN3(式中、0≦h≦0.2、0≦r≦0.2);Ca1-2s-tCes(Li(Na))sEutAlSiN3(式中、0≦s≦0.2、0≦f≦0.2、s+t>0);(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+およびCa1-α-χ-φCeσ(Li,Na)χEuφAl1+σ-χSi1-σ+χN3(式中、0≦σ≦0.2、0≦χ≦0.4、0≦φ≦0.2)が含まれるが、これらに限定されない。
燐光体ブレンド中の個々の燐光体のそれぞれの割合は、所望の光出力の特性に応じて変わってもよい。様々な実施形態の燐光体ブレンド中の個々の燐光体の相対的な比率は、燐光体の放射がブレンドされ、LED照明装置で用いられるときに、CIE色度図上の所定のxおよびy値の可視光が生成されるように調整されてもよい。上述したように、好ましくは、白色光が生成される。この白色光は、例えば、約0.20〜約0.55の範囲のx値、および約0.20〜約0.55の範囲のy値を有することができる。しかしながら、上述したように、燐光体組成物中の各燐光体の正確な同一性および量は、エンドユーザの要求に応じて変えられてもよい。例えば、材料は、液晶ディスプレイ(LCD)のバックライト用に意図されたLEDに使用されることがある。本用途では、LEDカラーポイントは、LCD/カラーフィルタの組合せを通過した後、所望の白色、赤色、緑色、および青色に基づいて適切に調整される。
本発明の色安定なMn4+ドープされた燐光体は、上記以外の用途で使用されてもよい。例えば、本材料は、蛍光ランプ、陰極線管、プラズマディスプレイ装置、または液晶ディスプレイ(LCD)の燐光体として使用されてもよい。また、本材料は、電磁熱量計、ガンマ線カメラ、コンピュータ断層撮影スキャナ、またはレーザのシンチレータとして使用されてもよい。これらの用途は、単に例示であって、限定するものではない。
実施例
Na2Ba0.5AlF6:Mn4+のサンプルが炉チャンバに配置される。炉チャンバは、機械式ポンプを使用して排気され、窒素、および窒素、フッ素混合物で複数回パージされる。数回のポンプおよびパージサイクルの後、炉チャンバは、20%フッ素ガスおよび80%窒素ガスを含む雰囲気で約1気圧の圧力にまで充填される。次いで、チャンバは、約540℃に加熱される。約12時間保持した後に、チャンバは、室温に冷却される。フッ素窒素混合物が排気され、チャンバは、チャンバを開ける前にフッ素ガスを確実に完全に除去するために、窒素で数回充填され、パージされる。
NaBaTiF5O:Mn4+のサンプルが炉チャンバに配置される。炉チャンバは、機械式ポンプを使用して排気され、窒素、および窒素、フッ素混合物によって複数回パージされる。数回のポンプおよびパージサイクルの後、炉チャンバは、20%フッ素ガスおよび80%窒素ガスを含む雰囲気で約1気圧の圧力にまで充填される。次いで、チャンバは、約500℃に加熱される。約4時間保持した後に、チャンバは、室温に冷却される。フッ素窒素混合物が排気され、チャンバは、チャンバを開ける前にフッ素ガスを確実に完全に除去するために、窒素で数回充填され、パージされる。
本発明のある特定の特徴のみが本明細書に図示され記載されたが、多くの修正形態および変更形態が当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付された特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨の範囲内に入るような修正形態および変更形態をすべてカバーすることが意図されていることを理解されたい。
10 照明器具
12 LEDチップ
14 リード
16 リードフレーム
18 シェル
20 封止剤
22 燐光体
24 白色光
112 LEDチップ
120 封止剤材料
122 燐光体
124 白色光
126 矢印
212 LEDチップ
218 エンベロープ
222 燐光体
224 白色光
226 放射
412 LEDチップ
416 リード
420 封止剤材料
430 反射カップ
432 導線
550 発光ダイオード
552 発光窓
554 光ガイド部材

Claims (20)

  1. 色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を合成するための方法であって、式I、II、III、またはIV
    abcdx:Mn4+ (I)
    aibicidxd:Mn4+ (II)
    1 32-m-nMnmMgnLi312-pp (III)
    AZF4:Mn4+ (IV)
    (式中、
    Aは、Li、Na、K、Rb、Cs、またはこれらの組合せであり;
    Bは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはこれらの組合せであり;
    Cは、Sc、Y、B、Al、Ga、In、TI、またはこれらの組合せであり;
    Dは、Ti、Zr、Hf、Rf、Si、Ge、Sn、Pb、またはこれらの組合せであり;
    Xは、F、またはFと、Br、Cl、およびIのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
    Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
    1は、NaもしくはK、またはこれらの組合せであり;
    Gは、Al、B、Sc、Fe、Cr、Ti、In、またはこれらの組合せであり;
    Zは、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、In、またはこれらの組合せであり;
    0≦a<2;
    0≦b<1;
    0≦c<1;
    0≦d≦1;
    0.8≦ai≦1.2;
    0.8≦bi≦1.2;
    0≦ciii≦1.2;
    5.0≦x≦7;
    0.8≦c+d≦1.2;
    a+2b+3c+4d=x;
    0.8≦ci+d≦1;
    5.0≦x+d≦7.0;
    ai+2bi+3ci+4d=x+2d;
    0.02≦m≦0.2;
    0≦n≦0.4;
    0≦p<1
    である)
    の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、前記色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を形成するステップを含む、方法。
  2. 前記前駆体が式Iである、請求項1記載の方法。
  3. 前記前駆体が式IIである、請求項1記載の方法。
  4. 前記前駆体が式IIIである、請求項1記載の方法。
  5. 前記前駆体が式IVである、請求項1記載の方法。
  6. XがFである、請求項1記載の方法。
  7. YがOである、請求項1記載の方法。
  8. BがCa、Sr、Ba、またはこれらの組合せである、請求項1記載の方法。
  9. CがAl、Ga、またはこれらの組合せである、請求項1記載の方法。
  10. DがSi、Ge、Ti、またはこれらの組合せである、請求項1記載の方法。
  11. 前記フッ素含有酸化剤がF2である、請求項1記載の方法。
  12. 前記温度が約200℃〜約700℃の範囲にある、請求項1記載の方法。
  13. 請求項1記載の方法によって調製された色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)。
  14. 半導体光源(12、112、212、412)、および請求項1記載の方法によって調製された色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を備える照明器具(10)。
  15. 半導体光源(12、112、212、412)、および請求項1記載の方法によって調製された色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を備えるバックライト光源装置(550)。
  16. 液晶パネル、および前記液晶パネルの裏面に配置された請求項15記載のバックライト光源装置(550)を備える液晶ディスプレイ装置。
  17. 色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を合成するための方法であって、式I
    abcdx:Mn4+ (I)
    (式中、
    Aは、Li、Na、K、Rb、Cs、またはこれらの組合せであり;
    Bは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはこれらの組合せであり;
    Cは、Sc、Y、B、Al、Ga、In、TI、またはこれらの組合せであり;
    Dは、Ti、Zr、Hf、Rf、Si、Ge、Sn、Pb、またはこれらの組合せであり;
    Xは、F、またはFと、Br、Cl、およびIのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
    0≦a<2;
    0≦b<1;
    0≦c<1;
    0≦d≦1;
    0.8≦c+d≦1.2;
    5.0≦x≦7;
    a+2b+3c+4d=x
    である)
    の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、前記色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を形成するステップを含む、方法。
  18. 色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を合成するための方法であって、式II
    aibiCcidxd:Mn4+ (II)
    (式中、
    Yは、O、またはOと、SおよびSeのうちの少なくとも1つとの組合せであり;
    0.8≦ai≦1.2;
    0.8≦bi≦1.2;
    0≦ci≦1.2;
    0.8≦ci+di≦1;
    5.0≦x+d≦7.0;
    ai+2bi+3ci+4d=x+2d;
    Yは、O、またはOと、SおよびSeの少なくとも1つとの組合せ
    である)
    の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、前記色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を形成するステップを含む、方法。
  19. 色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を合成するための方法であって、式III
    1 32-m-nMnmMgnLi312p (III)
    式中、
    1は、NaもしくはK、またはこれらの組合せであり;
    Gは、Al、B、Sc、Fe、Cr、Ti、In、またはこれらの組合せであり;
    0.02≦m≦0.2;
    0≦n≦0.4;
    0≦p<1
    である)
    の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、前記色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を形成するステップを含む、方法。
  20. 色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を合成するための方法であって、式IV
    AZF4:Mn4+ (IV)
    ここで
    Zは、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、In、またはこれらの組合せ
    である)
    の前駆体を高温でガス状形態のフッ素含有酸化剤と接触させて、前記色安定なMn4+ドープされた燐光体(22、122、222)を形成するステップを含む、方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10754081B2 (en) 2016-03-07 2020-08-25 Current Lighting Solutions, Llc Devices containing a remote phosphor package with red line emitting phosphors and green emitting quantum dots
US10193030B2 (en) 2016-08-08 2019-01-29 General Electric Company Composite materials having red emitting phosphors
WO2018190827A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 General Electric Company Devices containing a remote phosphor package with red line emitting phosphors and green emitting quantum dots
DE102017123265B4 (de) * 2017-10-06 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Leuchtstoff und Konversions-LED
DE102017123269A1 (de) * 2017-10-06 2019-04-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtstoff und Konversions-LED
CN107706403B (zh) * 2017-11-20 2020-09-25 中国科学院过程工程研究所 一种复合碳材料及采用其制备的改性电极材料和锂离子电池
CN109280551B (zh) * 2018-10-23 2019-07-12 旭宇光电(深圳)股份有限公司 高光效的氟氧化物荧光粉及其制备方法和半导体发光装置
CN109294566A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 温州大学 一种四价锰离子激活的氟铟酸钡红色荧光粉及其制备方法
CN110684527B (zh) * 2019-07-24 2022-07-12 云南民族大学 一种蓝光激发的掺Mn4+的六氟铁酸盐红色发光材料及其合成方法
CN112816467B (zh) * 2021-02-08 2023-08-29 杭州可靠护理用品股份有限公司 一种用于尿液检测的显色剂及其在纸尿裤上的应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128837A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 General Electric Company Color stable manganese-doped phosphors
US20120305972A1 (en) * 2009-12-17 2012-12-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting diode device with luminescent material
CN102827601A (zh) * 2012-09-17 2012-12-19 中国科学院福建物质结构研究所 氟化物荧光粉体材料及其半导体发光器件
WO2014104143A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 三菱化学株式会社 蛍光体、その蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置、並びに、その発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置
WO2014152787A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
WO2015027202A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 General Electric Company Processes for preparing color stable manganese-doped phosphors

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6621211B1 (en) 2000-05-15 2003-09-16 General Electric Company White light emitting phosphor blends for LED devices
TWI438262B (zh) 2008-02-07 2014-05-21 Mitsubishi Chem Corp A semiconductor light emitting device, a backlight, a color image display device, and a phosphor
US8703016B2 (en) 2008-10-22 2014-04-22 General Electric Company Phosphor materials and related devices
US8057706B1 (en) * 2010-07-27 2011-11-15 General Electric Company Moisture-resistant phosphor and associated method
JP4974310B2 (ja) 2010-10-15 2012-07-11 三菱化学株式会社 白色発光装置及び照明器具
US20150132585A1 (en) 2012-04-18 2015-05-14 Nitto Denko Corporation Phosphor Ceramics and Methods of Making the Same
US9580648B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-28 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9868898B2 (en) * 2013-03-15 2018-01-16 General Electric Company Processes for preparing color stable red-emitting phosphors
US20150123153A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-07 General Electric Company Led package with red-emitting phosphors
US9512356B2 (en) * 2014-05-01 2016-12-06 General Electric Company Process for preparing red-emitting phosphors
US9385282B2 (en) * 2014-06-12 2016-07-05 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9376615B2 (en) * 2014-06-12 2016-06-28 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
US9567516B2 (en) * 2014-06-12 2017-02-14 General Electric Company Red-emitting phosphors and associated devices
US10174248B2 (en) 2015-05-18 2019-01-08 General Electric Company Process for improved halide materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120305972A1 (en) * 2009-12-17 2012-12-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting diode device with luminescent material
WO2012128837A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 General Electric Company Color stable manganese-doped phosphors
CN102827601A (zh) * 2012-09-17 2012-12-19 中国科学院福建物质结构研究所 氟化物荧光粉体材料及其半导体发光器件
WO2014104143A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 三菱化学株式会社 蛍光体、その蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置、並びに、その発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置
WO2014152787A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 General Electric Company Color stable red-emitting phosphors
WO2015027202A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 General Electric Company Processes for preparing color stable manganese-doped phosphors

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