TW200523340A - Hochefeizienter leuchtstoff - Google Patents

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TW200523340A
TW200523340A TW093128663A TW93128663A TW200523340A TW 200523340 A TW200523340 A TW 200523340A TW 093128663 A TW093128663 A TW 093128663A TW 93128663 A TW93128663 A TW 93128663A TW 200523340 A TW200523340 A TW 200523340A
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Tim Fiedler
Frank Jermann
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Patent Treuhand Ges Fur Elek Sche Gluhlampen Mbh
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Description

200523340 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與下列申請案有緊密關聯：專利申請案第 2003P14656號、第 2003P14654 號及第 2003P14655 號。 本發明係依據申請專利範圍第1項前文之氮矽酸鹽類 的高效率發光材料爲基礎。這類發光材料特別是指選自含 緦之氮氧基矽酸鹽類的發光材料。 【先前技術】 氮氧基矽酸鹽類型發光材料指的是一種本質上已知縮 寫爲化學式MSiON的發光材料，可參見例如J. van Krevel 於TU Eindhoven 2000版（國際標準圖書編ISBN爲90-386-2711-4)—書的第六章「有關新的摻雜有稀土族之M-Si-Al-0-Ν 材料」。這類材料係摻雜有铽，且係在以波長爲3 6 5奈米 或254奈米之光的激發下達成放射作用。 歐洲專利申請案第02 02 1 1 1 7.8(登錄文號爲2002P 1 5 73 6) 號文件中提出了 一種尙未發表之新型發光材料係由化學式 MSi202N2(M = Ca，Sr，Ba)之經銪-活化或是經銪、錳-共活化 之氮氧基矽酸鹽類構成的。 該主晶格的基本結構可參見W.H. Zhii等人發表於j.
Mat· Sci· Lett·，1 3 ( 1 994)，pp.5 6 0 - 5 62 標題爲「Sr-Si-0-Ν 系統內的相關係」之論文，其中係結合陶瓷材料進行討論 。這個參考文獻中，證實這種結構會出現在兩種改質中， 亦即低溫相X 1及高溫相X2內。簡稱爲LT的低溫相主要 200523340 係在大槪1 3 0 0 °C下製成的，而簡稱爲Η T的高溫相主要保 在上達大槪1 600 °C的較高溫度下逐漸製成的。不過，這兩 種相基本上是很難分離的，由於它們具有相同之基本結擒 但是不同之晶格常數的緣故。這兩種的確切化學計量可偏 離化學式MSi202N2。 【發明內容】 本發明的目的是提供一種具有最高可能效率的如申請 專利範圍第1項前文之發光材料。本發明的另一目的是提 供一種使用這種發光材料的光源以及這種高效率發光材料 的製造方法。 這些目的分別是藉由如申請專利範圍第1、1 3和1 7項 之敘述特徵而達成。特別有利的結構可在申請專利範圍之 各附屬項中找到。 截至目前，不存在任何發出綠光之高效率發光材料同 時是對外界影響不敏感的，此外還能成功地以發出藍光或 發出紫外光之IED進行激發。 在 Μ-8ΐ·(ι_χ_γ)Β&γ〇3·χ (其中 〇$ x + y<〇.5)亦即以下稱作 Sr Sion之主要含緦的實施例中，很難控制歐洲專利申請案 第02 021 117.8號文件中已知的發光材料MSi202N2: Eu (M = Ca，Sr5 Ba)。雖則某些測試條件可給出絕佳的結果，然 而截至目前不存在任何有關如何以可靠方法獲致必要結果 的支配原理。額外的因素是存在有某種趨勢會在高溫負載 下減小發光材料的效率且過度地改變其色彩軌跡。特別較 佳的條件如下：y = 0而OSxSO.3以及χ = 〇而Ogy^O.i。 -6 - 200523340 令人驚訝的是，現在已發現兩個相的基礎差異爲其用 作發光材料的適合程度。其中LT相僅有限地用作摻雜有銪 的發光材料且僅能發射微弱的橘紅色的光，而Η T相則很 適合用作可發射綠光的發光材料。正常情況下有一種由兩 種改質構成的混合物以跨越寬廣的能帶顯示出兩種形式的 放射。因此，依儘可能純的形式製造該Η Τ相爲所冀望者 ，亦即使其比例至少爲5 0 %，較佳的是其比例至少爲7 0 % ，特別較佳的是其比例至少爲8 5 %。 這需要一種在至少爲1300 °C但是不超過1600 °C之溫 度下施行的退火程序。由於在較低溫度下所形成的LT相逐 漸增加且在較高溫度下愈來愈難處理各發光材料，超過約 1 6 00 °C時會形成硬性燒結型陶瓷或是熔化，故較佳的是其 溫度範圍是從約1 4 5 0到1 5 8 0 °C。最佳化的溫度範圍係取 決於各起始材料的精確組成及其性質。 爲了製造一種Sr Sion型的有效發光材料，特別重要的 是使用一批以Si02、SrC03及Si3N4之類基礎成分構成之 實質化學計量型起始產物。緦扮演著的是本發明中Μ的代 表性實例。特別是其與包含所添加之任何熔融附加物之理 想化學計量批式的偏離量額應該未超過1 〇 %且較佳爲5 %， 如同常見的慣例一般。特別較佳的是其最大偏離量額爲1 % 。除此之外，存在有一種以例如E u 2 Ο 3之類氧化物施行之 摻雜銪餾分用的先質。這個發現違反了以明顯之次化學計 量比例添加基礎成分Si02的習知程序。由於其他推荐用作 發光材料的Sions諸如根據歐洲專利申請案第0 2 0 2 1 1 1 7.8 200523340 號文件中所提出Ba Sion之事實，此發現亦特別令人驚訝 ，其的確以S i Ο 2之次化學計量數量產生。 因此，用於S r S i ο η型M S i 2 Ο 2 N 2的對應批式使用了 1 1 到13重量％的Si02、27到29重量％的Si3N4，其餘則爲 SrC03。Μ中則對應地添加有鋇和鈣餾分當作碳酸鹽。根據 必要的摻雜添加例如銪的氧化物或氟化物以取代Sr C03。 。同時應了解將該批MSi202N2理解爲涵蓋任何偏離確切化 學計量學的量，只要能夠補償電荷停留現象便成。 已證明特別方便的是使主晶格特別是氮化矽的各起始 成分具有最高可能的純度。因此，特別較佳的是以例如四 氯化矽爲起始成分之液相合成的氮化矽。特別是已證明含 鎢及鈷的污染物是關鍵的。應該使每一個這類組成的雜質 量儘可能愈低愈好，特別是以這類先質物質爲基礎使各例 中的雜質量小於1 0 〇 p p m，特別是使之小於5 0 p p m。此外’ 有利的是使之具有最高可能的反應性；這個參數可藉由反 應表面區域（BET)加以量化’其値應該至少爲6平方米/公 克，且有利的是至少爲8平方米/公克。 在偏離上述有關化學計量批式及溫度管理之程序的事 件中，假如將S i 0 2之的添加量設定得太低’則逐漸增加所 形成之不必要外來相亦即諸如M2Si5N8之類MxsiyNz的量 ，以致產生過量的氮氣。雖則相對於s r s i0 n的合成作用這 種化合物本身是一種有用的發光材料’然而由於這類外來 相會吸收Sr Sion的綠光輻射並將之轉換成由氮氧基矽酸 200523340 鹽類所提供的紅光輻射，故這種化合物正如其他氮氧基矽 酸鹽一般極易斷裂。反之，假如添加了太多的Si〇2則由於 產生了過量的氧氣故會形成諸如Sr2Si〇4之類的矽酸鋸。兩 種外來相都會吸收有用的綠光放射或者至少引致了諸如空 缺之類的晶格缺陷而對發光材料的效率產生相當的有害效 應。所用的起始點指的是其外來相的量應該儘可能小於 15%且較佳的是甚至使之小於5%的基礎原理。於所合成之 發光材料的X射線繞射（XRD)光譜中，這會對應到下列要 求：使其XRD繞射角2 Θ落在從25到32 °的範圍內，所有 外來相的峰値強度應該於HT改質在大槪31.8°所表現之主 峰値強度的1 /3，較佳的是使之小於主峰値強度的1 /4，特 別較佳的是使之小於主峰値強度的1 /5。這特別適用於 SrxSiyNz型特別是Sr2Si5N8之類的外來相。 有了最佳化的程序，吾人能夠可靠地達成從8 0到遠超 過9 0 °/。的量子效率。反之，假如其程序不明確，則其效率 通常會落在最多從5 0到6 0 %之量子效率的範圍內。 因此，吾人能夠根據本發明產生一種代表化學式爲 MSi2 02N2(M = Ca，Sr，Ba)之銪活化或者適當時另外添加錳 當作共活化劑之氮氧基矽酸鹽的發光材料，其中以Η T相形 成了大部分或是全部的發光材料亦即多於5 0 %較佳的是多 於85%的發光材料。這個ΗΤ改質是因爲可在寬廣之能帶內 亦即從5 0到4 8 0奈米、特別是從1 5 0到4 8 0奈米且特別較佳的 是從2 5 0到4 7 0奈米之很寬範圍內受到激發的事實而顯得重要 ，也就是相對於外部影響呈極度安定亦即不致在1 5 0 °C的空氣 200523340 中顯現出任何可量測的降解現象，且在起伏條件下具有極 爲良好的色彩軌跡安定性。其他有利點包含其在紅光區的 低吸收率，這在使用發光材料混合物的例子裡顯得特別有 利。以下也經常稱這種發光材料爲s r S i ο n : E U。尤其是可 從下列事實辨認出大多數的ΗΤ改質，較之ΗΤ改質落在從 2 5到2 7 °之XRD光譜內的一組三個反射光中強度最高的峰 値，LT改質在大槪28.2 °之XRD光譜內的特徵峰値的強度 會小於1 : 1且較佳的是其強度會小於1 : 2。這裡在各例中所 列舉的X R D光譜係有關一種由已知的銅—鉀譜線產生的 激發作用。 在相同的活化劑濃度下，這種發光材料會顯露出不同 於具相同化學計量之LT變量的放射特徵。HT變量之全幅 半局寬（F W Η Μ)會明顯地小於已在含有各外來相及缺陷之 簡單混合物例子裡的最佳化Η Τ變量，且係落在從7 0到8 0 奈米的範圍內，其中該含有各外來相及缺陷之簡單混合物 的全幅半高寬係落在從1 1 0到1 2 0奈米的範圍內。一般而 言ΗΤ改質的主要波長會比較短，通常會比含明顯量之外 來相的樣本的波長要小1 0到20奈米。額外的因素爲高純 度ΗΤ改質的效率通常會比含主要爲-LT之混合物或是具有 高量之外來相的混合物高出至少2 0 %且在某些情況下會高 出更多。 由於外來相的量愈低則由富含外來相特別是諸如 SoShNrEii之類氮氧基矽酸鹽外來相Sr-Si_N_Eu的改質所 放射之特定橘紅光的比例就愈低的緣故，充分低量之ΝΊΓ -10- 200523340 改質及外來相有一種特徵特性是其放射之全幅半高寬會小 於9 0奈米。 除了已減小的全幅半寬高之外，前述XRD光譜內可顯 露出不同晶體結構的標準反射光是建立本發明之特徵的另 一個重要因子。 HT改質在XRD光譜內之主要峰値指的是在大槪3丨7。 的峰値。其他顯著的峰値有落在2 5與2 7。之間（2 5 · 3，2 6.0 及2 6.3 °)強度大槪相同的三個峰値，其中具有最小繞射之 峰値的強度最大。更遠的集中峰値則落在1 2 · 6。上。 這種發光材料主要會發射主要波長落在從550到570 奈米特別是從5 5 5到5 6 5奈米範圍內的綠光。 吾人也能夠於化學式MSi2〇2N2之氮氧基矽酸鹽的分 子內添加小量額的A10族群以取代SiN，特別是其添加量 額最多等於SiN含量的30%。
Sr Sion: Eu的兩種相都可類似地結晶成兩種結構不同 的主晶格改質，且係各以S r S i 2 Ο 2 N 2 : E u之批式化學計量 製成的。其中可能出現與這種化學計量的次要偏離。令人 驚訝的是，兩種摻雜有銪的主晶格都會在於藍光或紫外光 區受到激發時發光，但是各例中的主晶格改質具有不同的 發光色彩。LT改質會顯露出橘光放射，理論上HT改質則 以明顯較高的效率以約；I dem = 5 6 0奈米顯露出綠光放射。 可準確地將發光材料的必要性質設定爲摻雜爲含量及摻雜 物材料（銪或銪和錳）及LT與HT改質之相對比例的函數。 -11- 200523340 HT相之一益處是能跨越非常寬的光譜區以良好程度 的均勻度進行激發而只使量子效益產生次要改變的事實。 此外，Η Τ改質的發光作用會在很寬的溫度內只微弱地 取決於其溫度。因此，本發明第一次發現了一種綠光-發射 的發光材料，較佳的是用於LED應用的發光材料，而不需 要施行特殊策略進行穩定。特別是這可使之與先前被當作 此一目的之最有希望的候選材料的發光材料亦即氫硫基掊 (鎵）酸鹽或是氯化矽酸鹽類發光材料區分開。 一般而言，這種發光材料可有效地以全範圍之光源進 行激發：特別是藉由可發射波長落在從3 0 0到4 8 0奈米範 圍內之紫外光或藍光當作初階輻射的LED晶片（例如氮化 鎵銦（InGaN)型晶片）；此外，可藉由所有型式的燈特別是 汞低壓及高壓燈，以及可發射波長至少爲5 0、較佳的是至 少爲1 5 0以及400奈米之紫外光和真空紫外光例如激態雙 原子分子輻射放射的輻射器。在1 60奈米時其量子效率仍 有大槪5 0 %。 這種發光材料特別適合用在全彩用發光轉換型LED以 及能以基本上可發射紫外光-藍光之LED爲基礎設定爲必 要色彩的發光轉換型LED。 具有M =(緦，鋇）較佳的是在沒有鋇或上達10%之鋇的 Sion化合物代表的是放射極大値之範圍很寬的有效發光材 料。一般而言這類極大値係落在比純的S r S i ο η更短且較佳 的是在5 2 0與5 6 5奈米之間的波長上。此外，可藉由添加 -12- 200523340 小量額（較佳的是上達30莫耳％)的鈣及/或鋅，並藉由將部 分（上達2 5莫耳％)的矽取代爲鍺及/或錫，以達成拓寬其色 彩空間的目的，較之純的S r S i ο n這會使放射極大値朝波長 更長的區平移。 另一實施例係將Μ特別是緦部分地取代爲諸如La3 —或 L i +之類的三價或單價離子。較佳的是這類離子所形成的分 率最多在Μ中佔了 20莫耳％。 較佳的是可將根據本發明的發光材料用於發光轉換型 LED以產生白光，即使使用的是藍光初階輻射時亦然，此 例中可使用S r S i ο η當作綠光成分連同以s r S : E u 2 +當作紅 光成分’同時可使用紫外光初階輻射，此例中可藉由已知 的藍光-和紅光-發射型發光材料及根據本發明的綠光-發射 型發光材料以產生白光。這裡藍光成分用的候選材料本身 是已知的，例如 B a M g A 1 i。0 丨 7: E u2 + (俗稱 B A Μ)、B a 5 S i Ο 4 (C 1， Br)6:Eu2+、CaLa2S4:Ce3 +或（Sr，Ba，Ca)5(P04)3Cl:Eu2 + (俗稱 S CAP)都是適合的。根據本發明的發光材料適合用作綠光 成分。紅光（-發射型）發光材料可用於紅光放射，特別適合 的有（Y，La，Gd，Lu)2〇2S:Eu3 +或（Ca，Si，）2Si5N8:Eu2+。 【實施方式】 桌1圖顯不的是一種根據本發明之發光材料的明確實 例。這種實例係有關一種HT改質內之發光材料SrSi202N2: (5 %Ειι2 + )的放射作用，其中銪分率形成了爲緦所佔據之晶 格位置的5莫耳％。該放射極大値係落在5 4 〇奈米上，而 其平均波長（主要波長）則落在5 6 0奈米上。其色彩軌跡爲 200523340 χ = 0·357，y = 0.605°其激發作用係發生在“ο奈米上，而其 全幅半高寬（FWHM)則爲76奈米。 其製程涉及了首先以精確的化學計量混合各起始物質 Si*C〇3、SisN4及Si〇2，然後令其混合物在還原條件下於充 有氮氣及氫氣的1 5 0 0 °C烤爐中接受8小時的退火處理。結 果產生了含有12.05重量％之Si〇2、28.10重量％之Si3N4 及56.27重量％之81*(：03加上3.53重量％之£11203的化學計 量批式產物。因此，有當作活化劑的5莫耳％銪取代了陽 離子緦。 第2圖顯示的是這種發光材料的漫散性反射光譜。圖 中顯露了落在小於440奈米範圍內的明顯極小値以及在 4 7 0奈米上的充分吸收，因此證明了在這個範圍內具有良 好的可激發性。 第8圖顯示的是一種發出綠光之高效率發光材料的實 例。這是有關一種HT改質內之發光材料SrSi2〇2N2:(10% Eu2 + )的放射作用，其中銪分率形成了爲緦所佔據之晶格位 置的1 0莫耳％。該放射極大値係落在5 4 5奈米上，而其平 均波長U d〇m)則落在564奈米上。其色彩軌跡爲x = 〇.3 93, y = 0.577。其激發作用係發生在460奈米上，而其全幅半高 寬（FWHM)則爲84奈米。 第3圖係用以顯示含有10%之銪的Sr Sion呈激發波長 函數之可激發度的光譜圖。該可激發度係正比於所吸收能 量及量子效率的乘積。吾人可以看出根據本發明之Sr Sion 可跨越從2 5 0到4 7 0奈米的很寬波長範圍具有超過5 0 %的 200523340 可激發度。 第4圖顯示的是這種發光材料的溫度性質。其溫度驟 冷現象出奇的低，亦即在較之室溫呈非常高之熱負載的1 2 5。〇 下其量額最多只有12%。· 可藉由第5圖中所繪製之四種S r S i ο η型發光材料的 XRD光譜亦即X射線繞射光譜解釋依不同方式製造之發光 材料的不同結構。第5 a圖顯示的是一種具強烈優勢之L τ 改質的X R D光譜。其特徵性質是一落在大槪2 8 · 2。的很強 峰値。這種樣品達成了 Η T改質之量子效率的大槪1 〇 %且係 以非常不具反應性的起始材料在大槪1 3 0 0 °C的退火處理下 製成的。第5b圖顯示的是一種由較之LT改質之分率其HT 改質之分率多過50%構成之混合物的XRD光譜。此例中， HT改質之XRD反射譜線係出現在大槪31.7°上，且較之落 在大槪2 8.2 °的主要LT反射線落在從2 5到2 7 °範圍內的三 重反射譜線則向前逐漸增強。較之Η T改質其量子效率是 大槪7 〇 %。其製程係在大槪1 4 0 0 °C下施行的。第5 c圖顯示 的是一種尙未小心排除其外來相的樣品。特別是，可淸楚 地看到指定爲落在大槪3 1 · 2 °之氮氧基矽酸鹽的峰値，其量 額大槪等於HT相落在大槪3 1 · 7 °之特徵峰値之峰値高度最 大値的5 0%。雖則這裡已大幅地抑制LT改質，然而這種樣 品所達成之量子效率仍不及HT改質之量子效率的40%。最 後第5d圖顯示的是一種大槪是純HT改質的XRD光譜。其 量子效率扮演著其他樣品之標準値（100%)的角色。這裡已 在大槪1 5 0 0 °C的退火處理下以高純度的反應性起始物質藉 200523340 由符合準確化學計量學的製程大幅地抑制各外來相及LT 改質。 第6圖明確地顯示了 一種以RGB爲基礎之白光光源的 結構。該光源指的是一種含晶片1之半導體組件，其中晶 片1指的是一種峰値放射波長落在紫外光內例如4 0 5奈米 的氮化鎵銦（InGaN)型晶片，且係將該晶片1埋藏於一不透 明基礎外殻8上由凹陷9構成的區域內。該晶片1係經由 一接合線1 4連接於第一端子3上而直接連接於第二電氣端 子2上。該凹陷9係塡充有主要成分爲環氧鑄模樹脂（8 0 到90重量°/。）及由兩種發光材料之混合物構成之發光材料 顏料6(小於20重量％)的灌注化合物5。第一種發光材料指 的是如同第一解釋用實施例中所提出可發出綠光型的氮氧 基矽酸鹽，而第二種發光材料指的是一種藍光-發射的發光 材料此例中特別是指BAM以及一種包含純緦和變體鈣以 及鋸和鈣之混合物的紅光-發射氮基矽酸鹽（Ca， Sr)2Si5N8:Eu(10%)。凹陷9具有分別扮演著來自晶片1及 顏料6之初階及二階輻射之反射器角色的器壁1 7。 第9圖顯示的是一種混合型Sion MSi2O2N2:Eu(10%) 的實例，其中Μ = (1 0 %的鋇其餘的則爲緦）。其激發譜線係 落在460奈米上；其色彩軌跡x/y爲0.397/0.576。其主要 波長則落在5 6 0奈米上；其全幅半高寬（f W Η Μ )則爲8 7奈 米；而其量子效率約7 0 %。 第10圖顯示的是一種混合型Sion MSi2〇2N2:Eu(l〇%；) 的實例，其中M = ( 1 〇%的鋇其餘的則爲緦）。其激發譜線係 200523340 落在460奈米上；其色彩軌跡x/y爲0.4 1 1 /0.5 66。其主要 波長λ d〇m則落在5 6 6奈米上；其全幅半高寬（FWHM)則爲 84奈米；而其量子效率是大槪67%。 第11圖顯示的是另一種示例之具體實施例，其中再次 使用了 一種由R G B發光材料之混合物構成的發光材料顏料 。不過’將這類發光材料塗覆於一外殼上支持有複數個發 光轉換型LED的器壁9上。 令人訝異地，假如嚴格確保該材料含有非常低量的雜 質雖則可製造出特別有效率的發光材料，其中特別關鍵的 鲁 雜質有鎢、鈷、鋁和鈣，當然假如事實上並非主晶格 M S i 2 Ο 2N2之必要組成則這只適用於後兩面種元素。 吾人夠在考;S銘和砂在S i N和A1 Ο兩種基內具有 相當性質且兩種基之鍵長相當的事實下將MSi202N2內的 SiN基取代爲A10基。 【圖式簡單說明】 以下將參照各附圖以兩個解釋用實施例爲基礎的說明 更詳細地解釋本發明。 · 第1圖顯示的是第一種氮氧基矽酸鹽的放射光譜。 第2圖顯示的是這種氮氧基矽酸鹽的反射光譜。 第3圖係用以顯示Sr Sion呈激發波長函數之可激發度 的光譜圖。 第4圖顯不的是S r S i 〇 η的溫度剖面圖。 第5圖顯示的是各種Sr Sion型發光材料的xrd光譜。 第6圖和第1 1圖顯示的是一種扮演著白光光源角色的 -17- 200523340 半導體組件。 及不含外來相之發光材 第7圖顯示的是兩種分別含有 ^的放射光譜。 弟8圖到第1〇圖顯示的曰 〜7^ W疋另一種氮氧基矽酸鹽的放射 光譜。 【主要元件符號說明】
1 晶 片 2 第 二 電 氣 端 子 3 第 一 端 子 5 灌 注 化 合 物 6 發 光 材 料 顏 料 7 控 制 用 電 子 元件 8 不 透 明 基 礎 外殻 9 凹 陷 14 接 合 電 線 17 凹 陷 之 器 壁
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Claims (1)

  1. 200523340 十、申請專利範圍： 1 . 一種高效率發光材料，係選自具有陽離子Μ及經驗化 學式爲M(u0Si2〇2N2:De之氮氧基矽酸鹽類，其陽離子μ 含S r作爲組成且D爲含銪之二價摻雜物，其中s r單獨或 Si-^mBayCax(其中x + y<0.5)用於M，該氮氧基矽酸鹽類 係完全或主要地包含高溫安定性改質HT。 2 ·如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲其中銪在 Μ中的分率落在0 · 1與2 0莫耳％之間。 3 ·如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲其中s r代 參 表了 Μ的主要成分而將某一比例特別是上達3 〇莫耳％之 Μ經Ba及/或Ca取代。 4 ·如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲其中s r代 表了 Μ的主要成分而將某一比例特別是上達3 〇莫耳％之 Μ經Li及/或La及/或Ζη取代。 5 ·如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲將化學式 爲MSh〇2N2之氮氧基矽酸鹽內的SiN部分，特別是上達 30莫耳％2SiN基取代爲A10基。 籲 6 .如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲將Eu之比 例特別是上達30莫耳。/〇之Eu取代爲Mn。 7 ·如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲使各例中 W、Co、Al和Ca之雜質量低於10〇ppm，較佳爲少於 ，惟只要不是在鋁和釣之情形下添加這類雜質當作主晶 格M S i 2 0 2 N 2之組成便可。 8 .如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲該氮氧基 -19- 200523340 矽酸鹽中有多於7 〇 %且特別是多於8 5 %係由Η T改質構成 〇 9 .如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲該氮氧基 矽酸鹽主要包含ΗΤ改質，且其外來相的比例會少於1 5% 〇 1 〇.如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲該發光材 料在源自波長落在從5 0到4 8 0奈米範圍內之光子激發下 所產生放射的全幅半高寬（FWHM)係小於90奈米。 1 1 .如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲該XRD光 譜中其外來相的量會在遵循XRD繞射角2Θ會落在從25 到3 2 °的範圍內的規則下呈最小化，而所有外來相的峰値 強度應該小於ΗΤ改質在約3 1 · 8 °所表現之主峰値強度的 1 / 3，較佳的是使之小於主峰値強度的1 /4，特別較佳的 是使之小於主峰値強度的1 / 5。 12 .如申請專利範圍第1項之發光材料，其特徵爲該XRD光 譜中其LT相的比例會在遵循LT改質於約28.2°之XRD 光譜特徵峰値的規則下呈最小化，具有小於1 : 1之強度 且較佳的是小於1 :2，當與ΗΤ改値位於XRD光譜25至 2 7 °之3組反射光中最高強度之峰値比較時。 1 3 . —種光源含有可發射光學波譜區中波長落在從5 0到4 8 0 奈米範圍內之短波區內的輻射，其中可藉由如申請專利 範圍第1至1 2項中任一項之至少一種第一發光材料將這 個輻射完全或部分地轉換成波長較長特別是落在可見光 波譜區內的二階輻射。 -20- 200523340 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之光源，其特徵爲所用之初階輻 射光源指的是一種以In GaN爲基礎的發光二極體。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之光源，其特徵爲可進一步藉由 第二發光材料特別是由兩種發光材料亦即第一發光材料 和第二發光材料依適當方式選取並混合以產生白光的發 光材料將某些初階輻射轉換成波長較長的輻射。 1 6 .如申|靑專利範圍第1 3項之光源，其特徵爲另外可藉由第 二發光材料將某些初階$g射轉換成波長較長的輻射，其 中這種第三發光材料可發射光學波譜區中波長峰値落在 從5 8 0到6 7 0奈米範圍內之紅光波譜區內的輻射。 1 7 . —種用於製造如申請專利範圍第1項之高效率發光材料 之方法，其特徵爲遵循下列步驟： (a) 以實質的化學計量比例提供Si02、Si3N4及剩餘的 MC03，以及銪先質，並混合各產物； (b) 在約1300至1600 °C且較佳爲1450至到1580 °C下退 火混合物。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之製造方法，其特徵爲各起始產 物具有高純度，相對於量額各少於l〇〇ppm之W、Co、 A1 和 Ca。 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項之製造方法，其特徵爲各起始產 物都具有至少爲6平方米/公克之BET表面積的高反應度 〇 20 ·如申請專利範圍第1 7項之製造方法，其特徵爲可將所有 成分之化學計量批次準確地維持在至少1 0%以內。
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