RU2013112375A

RU2013112375A - Мультилигандный нейтрально-белый фотолюминофор со структурой граната и белый светодиод на его основе

Info

Publication number: RU2013112375A
Application number: RU2013112375/05A
Authority: RU
Inventors: Алексей Петрович Аникин; Дмитрий Петрович Аникин; Наум Пинхусович Сощин; Владимир Александрович Большухин; Валентина Александровна Личманова; Владимир Георгиевич Звонов; Валерий Викторович Кузнецов; Дмитрий Анатольевич Костюков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Инфолед"
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-09-27

Abstract

1. Мультилигандный нейтрально-белый фотолюминофор, характеризующийся тем, что он выполнен со структурой граната на основе оксидов редкоземельных элементов и оксида алюминия, причем состав его анионной подрешетки содержит ионы фтора F, хлора Cl, и азота N, частично замещающие ионы кислорода Oв структурных тетраэдрах [AlO], с образованием стехиометрической формулы(∑Ln)Al[AlO(F,ClN)],где символом Ln обозначены У и Lu и Tb и Ce, сумма оксидов которых превышает стехиометрическое количество оксидов алюминия, равное 5 атомным долям в анионной подрешетке, на величину α=+-0.215.2. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что образующие его катионную подрешетку редкоземельные ионы иттрий Y, лютеций Lu, тербий Tb, церий Се входят в следующем количестве:Y - менее 0,95 атомных долей;Lu - менее 0,05;Tb - менее 0,03;Ce - менее 0,04;при их общем количестве∑(У+Lu+Tb+Ce)=3+α,где α=±0,215 атомных долей.3. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что образующие его анионную подрешетку ионы фтора, хлора и азота находятся в ней в концентрации:[F]≤0,03 атомных долей;[Cl]≤0,03 атомных долей;[N]≤0,06 атомных долей, при этом.4. Мультилигандный нейтрально-белый фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что параметр его кубической кристаллической решетки составляет 11,96<а<12,00 А при том, что квантовый вход излучения при возбуждении с λ>440 нм превышает величину более 0,96, а разность цветовых координат У-Х≈0,1.5. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что параметр его кубической кристаллической решетки составляет 11,96<а<12,00 А при том, что квантовый выход излучения при возбуждении синим светом с λ>440 нм превышает величину более 0,96, а разность цветовых координат излуч

Claims

1. Мультилигандный нейтрально-белый фотолюминофор, характеризующийся тем, что он выполнен со структурой граната на основе оксидов редкоземельных элементов и оксида алюминия, причем состав его анионной подрешетки содержит ионы фтора F^1-, хлора Cl^1-, и азота N^3-, частично замещающие ионы кислорода O^2- в структурных тетраэдрах [AlO₄], с образованием стехиометрической формулы

(∑Ln)_3+αAl₂[AlO_4-х(F_x/2,Cl_x/2N_x)]₃,

где символом Ln обозначены У и Lu и Tb и Ce, сумма оксидов которых превышает стехиометрическое количество оксидов алюминия, равное 5 атомным долям в анионной подрешетке, на величину α=+-0.215.

2. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что образующие его катионную подрешетку редкоземельные ионы иттрий Y, лютеций Lu, тербий Tb, церий Се входят в следующем количестве:

Y - менее 0,95 атомных долей;

Lu - менее 0,05;

Tb - менее 0,03;

Ce - менее 0,04;

при их общем количестве

∑(У+Lu+Tb+Ce₃)=3+α,

где α=±0,215 атомных долей.

3. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что образующие его анионную подрешетку ионы фтора, хлора и азота находятся в ней в концентрации:

[F]≤0,03 атомных долей;

[Cl]≤0,03 атомных долей;

[N]≤0,06 атомных долей, при этом

[F] = [C l] = \frac{1}{2} [N]

.

4. Мультилигандный нейтрально-белый фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что параметр его кубической кристаллической решетки составляет 11,96<а<12,00 А при том, что квантовый вход излучения при возбуждении с λ>440 нм превышает величину более 0,96, а разность цветовых координат У-Х≈0,1.

5. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что параметр его кубической кристаллической решетки составляет 11,96<а<12,00 А при том, что квантовый выход излучения при возбуждении синим светом с λ>440 нм превышает величину более 0,96, а разность цветовых координат излучения У-Х≈0,1.

6. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что его материал имеет полидисперсный состав зерен с морфологической формой тетрагонтриоктаэдра и средним размером зерен 3≤d₅₀≤10 мкм.

7. Мультилигандный фотолюминофор по п.1, отличающийся тем, что материал его зерна обладает пониженным на 40% коэффициентом отражения света для волны излучения λ>545 нанометров по сравнению с длинной волны λ=465 нанометров.

8. Светодиод на основе мультилигандного фотолюминофора по п.1 выполнен в виде полупроводниковой нитридной гетероструктуры и включает корпус с креплением для указанной структуры, конический светосборник с углом более 60°, окружающий гетероструктуру, накладное плоское стекло, контактирующее с кромкой светосборника, и люминофорный конвертер из зерен мультилигандного фотолюминофора, распределенных в кремний-органическом полимере, при том, что указанный конвертер покрыт снаружи прозрачным слоем полимера, находящегося между внешней сферической крышкой прибора и излучающей поверхностью указанного конвертера.

9. Светодиод по п.8, отличающийся тем, что он имеет цветовую коррелированную температуру выше Т>4200 К° при световой отдаче излучения, превышающей величину в 180 люмен/Вт.

10. Светодиод по п.8, отличающийся тем, что при полной электрической мощности его в 0,15 Вт световая отдача превышает 170 лм/Вт, тогда как при мощности в 0,3 Вт световая отдача равна 165 лм/Вт при коэффициенте нелинейности равном α=0,97.