TW200838982A - Phosphor element based on flake-form substrates - Google Patents

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Klaus Ambrosius
Ralf Petry
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Merck Patent Gmbh
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Description

200838982 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種由諸如雲母（鋁矽酸鹽）、剛玉 (Al2〇3)、矽石（si〇2)、玻璃、&〇2或丁1〇2之天然及/或合 成、高I穩定t薄片I材及至少一個4光體組成的礙光體 元件，係關於其製造，且係關於其作為LED轉換磷光體供 白色LED或所謂所需顏色應用使用之用途。 【先前技術】 白色LED表示用於人工產生光之未來技術。根據光及能 量專家之一般意見，所謂磷光體轉換pcLED或發光轉換 lucoLED將自2〇1〇年起在顯著程度上替換白熾燈泡及函素 燈泡。自2015年起，螢光管將被替換。然而，此公認發展 趨勢將僅在pcLED技術至2010年達成重要進展時發生：現 今，白色1 W功率pcLED具有15%之插座效率，亦即來自插 座之電此有1 5 %轉換為可見光，其餘部分以熱量形式損 失。與原理在100多年前由Edison發現且之後並未改變之 白熾燈泡相反，此表示明顯改良：進入白熾燈泡之能量中 僅5%轉換為可見光，其餘部分以熱量形式損失且使環境 變熱。目前，市售白色1 W功率pcLED之流明（lumen)效率 對應於約45 lm/W(流明/瓦特），而白熾燈泡之流明效率小 於20 lm/W。pcLED之損失因素主要在於白色pcLED中發出 白色光且在所需顏色LED應用中產生某一色點所需之磷光 體，且在於LED本身之半導體晶片及LED之結構（封裝）。
所需顏色概念意謂藉助於使用一或多個磷光體之peL]ED 125413.doc 200838982 來產生某一色點之光。此概念係用以（例如）製造某些企業 設計，例如用於照明式公司標誌、商標等。 當珂用於含有發射藍光之晶片作為主 p侧中之碌光體主要為γ繼以其衍生物，或正石夕酸 鹽：Eu2+。 > 磷縮系藉由固態擴散製程(”混合及燒製”)藉由混合粉 • 纟狀乳化起始材料、研磨混合物且接著將混合物於烘箱中 鲁在，情況還原氣氛中在高達17〇〇t之溫度下煅燒長達數曰 來製備itb得到關於形態、粒度分布及發光活化劑離子於 基質體積中之分布具有非均質性的礙光體粉末。此外，藉 由傳、、先製私製備之此等鱗光體之形態、粒度分布及其他特 2僅可拙劣地加以調整且難以再現。因此，此等顆粒具有 ^干缺陷，諸如（尤其）LED晶片經此等具有非最佳及非均 質形態及粒度分布之磷光體的非均質塗佈，此因散射而導 致高損失製程。在此等LED製造過程中因LED晶片之磷光 籲體塗層不僅為非均質的而且在LED與LED之間亦不可再現 而產生其他損失。其導致甚至在一個批次内所發射 之光之色點變化。其使得LED之複雜分類製程（所謂重新分 級）成為必需。磷光體顆粒係藉由複雜製程施加至led。為 此，將磷光體顆粒分散於黏合劑（通常為聚矽氧或環氧化 物）中，且將一或多滴此分散液施加至晶片。當黏合劑硬 化時，磷光體顆粒中因不同之形態及大小而發生非均一沈 澱行為，從而導致LED内及LED與LED之間的非均質塗 層。因此，必須進行複雜歸類製程（所謂重新分級），其中 1254I3.doc 200838982 根據LED是否滿；i光學目標參數來將其分類，光學目標參 數諸如光錐内光學參數之分布’關於色溫、色度（cie色度 圖内X、y之值）及光學效能、尤其以流明表示之光通量及 流明效率（lm/w)之分布。此分類導致每台機器每曰LED單 位之時間產率降低’因為通常》30%之LED不合格。此情 形導致（尤其）功率LED(亦即具有大於〇5 w之功率要求之 LED)之單位成本較高’即使在採購數量大於ι〇,〇〇〇單位之 區域，該等LED之價格仍可為每單位數美元。 【發明内容】 因此，本發明之一目標為提供磷光體，較佳用於白色 LED或用於所需顏色應用之轉換磷光體，其不具有上述一 或多種缺陷。此處’鱗光體或磷光體科應呈薄片形式且 具有可達20 μπι之直徑。 令人驚訝地，本發明之目標因亦可藉由濕式化學方法將 構光體製備為薄片形式而可達成。此㈣光體薄片可藉由 以在水性分散液或懸浮液中進行沈殿反應將-天，然或合成 製備、高度穩定之載體或一白人，，， Χ 包含（例如）雲母、Si〇2、
Al2〇3、Zr〇2、玻璃或Ti〇2 '薄片之基材塗佈一磷光體層製 得’該基材具有極大縱橫比、原子平滑表面及可調厚度。 除雲母、Zr02、Si02、Al2〇3、破璃或ή〇2或其混合物之 外’薄片亦可㈣光體材料本身組成或由某種材料構成。 若薄片本身僅充當料體塗層之栽體，_光體塗層必須 由對於來自LED之减輻射為透明的或吸收初級輻射且將 此能量轉移至填光體層之材料組< ^ 125413.doc 200838982 用於製造此等磷光體之本發明方法及此等磷光體於led 中之使用使白色LED及/或用於所需顏色應用之led的製造 成本降低，因為攝光體所誘發之LED光特性的非均質性及 較低批次間可再現性得以消除且磷光體至LED晶片之施加 得以簡化及加速。此外，白色LED及/或所需顏色應用之光 產率可藉助於本發明之方法而增加。總而言之，led燈之 成本變低，因為： •每個LED之成本變低（對於消費者而言之投資成本） •自一 LED獲得更多光（更有利之流明/EUR比率） •總而言之，以投資成本、維護成本及操作及更換成本 之函數說明光成本之總擁有成本變得更有利。 因此，本發明係關於一種由一包含雲母、玻璃、、
Ti〇2、Si〇2或Al2〇3薄片或其混合物之磷光體塗佈基材組成 之磷光體元件。 此外可藉由以濕、式化學方法將至少兩種起始材料與至 少一種摻雜物混合以得到磷光體前驅物懸浮液並添加至一 包含雲母、玻璃、TiQ2、_2或从〇3薄片或其混合物之基 材=水性懸浮液h對磷光體塗佈基材進行後續熱處理來 獲侍之磷光體元件為較佳。此處，尤其較佳使用叫或 Al2〇3薄片作為基材。 右使用表面積小於晶片表面積之薄片鱗光體，則不僅 必將薄片磷光體分散於諸如聚㈣或環氧化物之合適樹j :中於薄片-光體之縱橫比較大’薄片碟光體幻 仃於晶片表面之排列。因此，薄片磷光體在! 125413.doc 200838982 脂中的配置為均-的。薄片磷光體之使用意謂㈣光錐變 得更均質（色點及亮度）且LED與LED之間的可再現性增 加，從而減少或甚至消除重新分級。 將薄片磷光體分散於樹脂、較佳聚矽氧或環氧化物中， 且將此分散液施加至LED晶片。薄W光體之大縱橫比意 謂薄片磷光體使本身平行於晶片之表面而均一地排列。其 使得此磷光體層相較於由分散於樹脂中之不規則粉㈣光 體組成之❹體層更均質及均…可將其他難與本發明 之磷光體顆粒混合作為散射之中心。 此外，因為由薄片之表面反向散射的led晶片所發射之 光少於由分散於樹脂中之非均一粉末之表面反向散射的 LED晶片所發出之光’故此磷光體層之散射特性相較於不 規則磷光體粉末之彼等特性更為有利。因此，磷光體可吸 收並轉換更多光1此’白色LED之光效率得以提高。 然而，本發明之磷光體元件亦可直接安置於藍色或uv LED成品之上或與晶片以一定間隔安置（所謂"遠端礙光體 内容物”）。因此，可藉由磷光體薄片之簡單交換來影響光 溫度及光色調。此可最簡單地藉由交換呈不同厚度之薄片 形式之化學上相同的碟光體物質而進行。 詳曰之，選作本發明之磷光體元件之材料可為以下化合 物，其中在以下符號中，主晶格展示於冒號之左側且一 1 多種摻雜元素展示於冒號之右側。若化學元素由逗號及括 弧彼此間隔’則其可視情況使用。視磷光體元件之所要發 光特性，可使用供選擇之化合物中之一或多者： 125413.doc -10 - 200838982
BaAl204：Eu2+、BaAl2S4：Eu2+ > BaB8〇!.3：Eu2+ > BaF2 ^
BaFBr:Eu2+、BaFCl:Eu2+、BaFCl:Eu2+，Pb2+、BaGa2S4:Ce3+、 BaGa2S4:Eu2+、Ba2Li2Si2〇7:Eu2+、Ba2Li2Si2〇7:Sn2+、 Ba2Li2Si207:Sn2+，Mn2+、BaMgAl，0O17:Ce3+、BaMgAl10O17:Eu2+、 BaMgAl10O17:Eu2+? Mn2+、Ba2Mg3F10:Eu2+、BaMg3F8:Eu2+， Mn2+、Ba2MgSi207:Eu2+、BaMg2Si207:Eii2+、Ba5(P04)3Cl:Eu2+、 Ba5(P04)3Cl:U、Ba3(P04)2:Eu2+、BaS:Au，K、BaSO心Ce3+、 BaS04:Eu2+、Ba2Si04:Ce3 +，Li+5Mn2+、Ba5Si04Cl6:Eu2+、 BaSi205:Eu2+、Ba2Si04:Eu2+、BaSi205:Pb2+、BaxSrU^Eu2.、 BaSrMgSi2〇7：Eu2+ 、 BaTiP207 、 （Ba，Ti)2P207:Ti 、
Ba3W06:U、BaY2F8 Er3 +，Yb+、Be2Si04:Mn2+、Bi4Ge3012、 CaAl204:Ce3+、CaLa407:Ce3+、CaAl204:Eu2+、CaAl204:Mn2+、 CaAl407:Pb2+5Mn2+、CaAl204:Tb3+、Ca3Al2Si3012:Ce3+、 Ca3Al2Si30i2:Ce3+、Ca3Al2Si30,2:Eu2+、Ca2B509Br:Eu2+、 Ca2B509Cl:Eu2+ 、 Ca2B509Cl:Pb2+ 、 CaB2〇4：Mn2+ > Ca2B205:Mn2+、CaB204:Pb2+、CaB2P209:Eu2+、Ca5B2SiO10:Eu3+、 Ca〇.5Ba〇.5Al12019:Ce3 + 5Mn2+、Ca2Ba3(P04)3Cl:Eu2+、於 Si02 中之 CaBr2:Eu2+、於 Si02 中之 CaCl2:Eu2+、於 Si02 中之 CaCl2:Eu2+，Mn2+ 、 CaF2：Ce3+ 、 CaF2:Ce3 +，Mn2+ 、
CaF2：Ce3 + ?Tb3+、CaF2：Eu2+、CaF2:Mn2+、CaF2：U、 CaGa204:Mn2+、CaGa407:Mn2+、CaGa2S4:Ce3+、CaGa2S4:Eu2+、 CaGa2S4:Mn2+、CaGa2S4:Pb2+、CaGe03:Mn2+、於 Si02 中之 CaI2:Eu2+、KSi02*2CaI2:Eu2+，Mn2+、CaLaB04:Eu3+、 CaLaB307:Ce3+，Mn2+、Ca2La2B06 5:Pb2+、Ca2MgSi2〇7、 125413.doc -11- 200838982
Ca2MgSi2〇7:Ce3+、CaMgSi206:Eu2+、Ca3MgSi2〇8:Eu2+、 Ca2MgSi207:Eu2+、CaMgSi206:Eu2+，Mn2+、Ca2MgSi207:Eu2+，Mn2+、 CaMo04 、 CaMo04：Eu3+ 、 CaO:Bi3+ 、 CaO:Cd2+ 、 CaO:Cu+、CaO:Eu3+、CaO:Eu3 +，Na+、CaO:Mn2+、 CaO:Pb2+、CaO:Sb3+、CaO:Sm3+、CaO:Tb3+、CaO:Tl、 GaO.Zn2+ ^ Ca2P2〇7：Ce3+ ^ a-Ca3(P04)2：Ce3+ > p-Ca3(P04)2：Ce3+ > Ca5(P04)3Cl:Eu2+、Ca5(P04)3Cl:Mn2+、Ca5(P04)3Cl:Sb3+、 Ca5(P04)3ChSn2+ 、 p-Ca3(P04)2:Eu2+，Mn2+ 、
Ca5(P04)3F:Mn2+、Cas(P04)3F:Sb3+、Cas(P04)3F:Sn2+、 a-Ca3(P〇4)2:Eu2+、p-Ca3(P〇4)2:Eu2+、Ca2P2〇7:Eu2+、 Ca2P2〇7:Eu2 +，Mn2+、CaP2〇6:Mn2+、a-Ca3(P〇4)2:Pb2+、 α画Ca3(P04)2:Sn2+、p-Ca3(P04)2:Sn2+、P-Ca2P207:Sn，Mn、 a_Ca3(P〇4)2:Tr、CaS:Bi3+、CaS:Bi3+，Na、CaS:Ce3+、 CaS:Eu2+ 、 CaS:Cu+，Na+ 、 CaS:La3+ 、 CaS:Mn2+ 、
CaS04:Bi、CaS04:Ce3+、CaS〇4:Ce3+，Mn2+、CaS04:Eu2+、 CaS04:Eu2+，Mn2+、CaS04:Pb2+、CaS:Pb2+、CaS:Pb2+，Cl、 CaS:Pb2+,Mn2+ 、 CaS:Pr3+，Pb2+，Cl 、 CaS:Sb3+ 、 CaS:Sb3+，Na、CaS:Sm3+、CaS:Sn2+、CaS:Sn2+，F、 CaS:Tb3+ > CaS:Tb3+5Cl ^ CaS:Y3+ ^ CaS:Yb2+ > CaS:Yb2+5Cl >
CaSi03:Ce3+、Ca3Si04Cl2:Eu2+、Ca3Si04Cl2:Pb2+、 CaSi03:Eu2+、CaSi03:Mn2+，Pb、CaSi03:Pb2+、CaSi03:Pb2+，Mn2+、 CaSi03:Ti4+、CaSr2(P04)2:Bi3+、P-(Ca，Sr)3(P04)2:Sn2+Mn2+、 CaTi〇.9Al〇.i〇3：Bi3+ 、 CaTi〇3:Eu3+ 、 CaTiOs：Pr3+ 、 Ca5(V04)3Cl 、 CaW04 ' CaW04:Pb2+ 、 CaW04:W 、 125413.doc -12 - 200838982
Ca3W06:U、CaYA104:Eu3+、CaYB04:Bi3+、CaYB04:Eu3+、 CaYB〇.803.7:Eu3+、CaY2Zr06:Eu3+、（Ca，Zn，Mg)3(P04)2:Sn、 CeF3 、(Ce5Mg)BaAln018:Ce、（Ce，Mg)SrAln018:Ce、 CeMgAln〇19：Ce:Tb 、 Cd2B6〇n ：Mn2+ 、 CdS:Ag+，Cr 、
CdS:In、CdS:In、CdS:In，Te、CdS:Te、CdW04、CsF、 Csl、CsI:Na+、CsI:Tl、（ErCl3)0.25(BaCl2)0.75、GaN:Zn、 Gd3Gas〇i2：Cr3+ 、 Gd3Ga5〇i2:Cr，Ce 、 GdNb〇4：Bi3+ 、 Gd202S:Eu3+、Gd202Pr3*、Gd202S:Pr，Ce，F、Gd202S:Tb3+、 Gd2Si05：Ce3+ 、 ΚΑ1Π017:ΤΓ 、 KGan017：Mn2+ 、 K2La2Ti3O10:Eu KMgF3:Eu2+ 、 KMgF3：Mn2+ 、 K2SiF6:Mn4+ 、 LaAl3B4〇i2：Eu3+ 、 LaAlB206：Eu3+ 、 LaA103:Eu3+、LaA103:Sm3+、LaAs04:Eu3+、LaBr3:Ce3+、 LaB03：Eu3+ 、 (La?Ce?Tb)P04：Ce:Tb 、 LaCl3:Ce3+ 、 La203:Bi3+、LaOBr:Tb3+、LaOBr:Tm3+、LaOCl:Bi3+、 LaOCI:Eu3+、LaOF:Eu3+、La203:Eu3+、La203、Pr3+、 La202S:Tb3+、LaP04:Ce3+、LaP04:Eu3+、LaSi03Cl:Ce3+、 LaSi03Cl:Ce3 +，Tb3+ 、 LaV04:Eii3+ 、 La2W3012:Eu3+ 、
LiAlF4:Mn2+、LiAl508:Fe3+、LiA102:Fe3+、LiA102:Mn2+、 LiAl508Mn2+、Li2CaP207:Ce3 +，Mn2+、LiCeBa4Si4014:Mn2+、 LiCeSrBa3Si4〇i4：Mn2+、LiIn02：Eu3+、LiIn02：Sm3+、 LiLa02:Eu3+ 、 LuA103：Ce3+ 、 （Lu，Gd)2Si05:Ce3+ 、
Lu2Si05:Ce3+、Lu2Si207:Ce3+、LuT^04:Nb5+、LukYxAlOyCeh 、 MgAl2〇4' 、 Mg Sr A11 〇017: C e 、 MgB2〇4 、
MgBa2(P〇4)2:Sn2+、MgBa2(P〇4)2:U、MgBaP2〇7:Eu2+、 125413.doc -13- 200838982
MgBaP207:Eu2+，Mn2+ 、MgBa3Si208:Eu2+ 、MgBa(S04)2:Eu2+ 、
Mg3Ca3(P〇4)4:Eu2+、MgCaP207:Mn2+、Mg2Ca(S〇4)3:Eu2+、 Mg2Ca(S〇4)3:Eu2+，Mn2、MgCeAln019:Tb3+、Mg4(F)Ge06：Mn2+、 Mg4(F)(Ge，Sn)06:Mn2+、MgF2:Mn2+、MgGa2〇4:Mn2+、 Mg8Ge20nF2:Mn4+ 、 MgS:Eu2+ 、 MgSi03：Mn2+ 、 Mg2Si04：Mn2+ 、 Mg3Si03F4:Ti4+ 、 MgS04:Eu2+ 、 MgS04:Pb2+ 、MgSrBa2Si207:Eu2+ 、MgSrP207:Eu2+ 、
MgSr5(P04)4:Sn2+、MgSr3Si208:Eu2+，Mn2+、Mg2Sr(S04)3:Eu2+ 、
Mg2Ti04:·4.、MgW04、MgYB04:Eu3+、Na3Ce(P04)2:Tb3+、Nal:!l、 Ναι.23Κ〇.42ΕΐΙ〇.ΐ2Τΐ8ί4〇Π^Επ3+ 、Nai.23K〇.42Ell〇.i2TiSi5〇i3lxH2〇:Eu3+ 、
Nai .2 9^0.46 Er〇>〇8TiSi4〇n：Eu3+ 、 Na2Mg3 AI2S12O i 〇 * Tb 、
Na(Mg2.xMnx)LiSi4〇i〇F2:Mn 、 NaYF4：Er3 + ,Yb3+ 、
NaY02:Eu3+、P46(70o/〇)+P47(30%)、SrAl12019:Ce3 +，Mn2+、 SrAl2〇4：Eu2+ 、 SrAl4〇7：Eu3+ 、 SrAl12019:Eu2+ 、
SrAl2S4:Eu2+、Sr2B509Cl:Eu2+、SrB407:Eu2+(F，Cl，Br)、 SrB407:Pb2+ 、 SrB407:Pb2+，Mn2+ 、 SrB8013:Sm2+ 、
SrxBayClzAl204_z/2:Mn2+，Ce3+、SrBaSi04:Eu2+、於 Si02 中之 Sr(Cl，Br，I)2:Eu2+、於 Si02 中之 SrCl2:Eu2+、Sr5Cl(P04)3：Eu、 SrwFxB4〇6.5：Eu2+ 、 SrwFxByOz:Eu2+，Sm2+ 、 SrF2:Eu2+ 、 SrGa12〇i9：Mn2+ 、 SrGa2S4:Ce3+ 、 SrGa2S4:Eu2+ 、
SrGa2S4:Pb2+、SrIn204:Pr3 +，Al3+、（Sr，Mg)3(P04)2:Sn、 SrMgSi206:Eu2+、Sr2MgSi207:Eu2+、Sr3MgSi208:Eu2+、 SrMo04:U、Sr0.3B203:Eu2 +，C卜 P-Sr0.3B203:Pb2+、 P-Sr0-3B203：Pb2+5Mn2+ 、 a-SrO-3B2〇3 ：Sm2+ 125413.doc -14- 200838982
Sr6P5BO20:Eu、Sr5(P04)3Cl:Eu2+、Sr5(P04)3Cl:Eu2+，Pr3+、 Sr5(P04)3Cl:Mn2+、Sr5(P04)3Cl:Sb3+、Sr2P207:Eu2+、 p-Sr3(P04)2:Eu2+、Sr5(P〇4)3F:Mn2+ > Sr5(P04)3F:Sb3+、
Sr5(P04)3F:Sb3 +，Mn2+、Sr5(P〇4)3F:Sn2+、Sr2P207:Sn2+、 P-Sr3(P04)2:Sn2+、p_Sr3(P04)2:Sn2+，Mn2+(Al)、SrS:Ce3+、 SrS:Eu2+、SrS:Mn2+、SrS:Cu+，Na、SrS04:Bi、SrS04:Ce3+、 SrS04：Eu2+ ^ SrS04：Eu2+?Mn2+ > Sr5Si4〇i〇Cl6:Eu2+ ^ Sr2Si04：Eu2+ > SrTi03:Pr3+、SrTi03:Pr3 +，Al3+、Sr3W06:U、SrY203.Eu3+、 Th02：Eu3+、Th02:Pr3+ > Th02:Tb3+、YAl3B4012:Bi3+、 YAl3B4012:Ce3 十、YAl3B4〇i2：Ce3+?Mn 、 YAl3B4012:Ce3+，Tb3+ 、 YA13B4012:Eu3+、YAl3B4012:Eu3+，Cr3+、YAl3B4012:Th4+，Ce3+，Mn2+、 YA103:Ce3+ 、 Y3Al5012:Ce3+ 、 （Y，Gd，Lu，Tb)3(Al，Ga)5012:(Ce，Pr，Sm)、 Y3Al5〇i2：Cr3+ 、 YA103:Eu3+ 、 Y3 Al5〇i2：Eu3r 、 Y4A12〇9：Eu3+ 、 Y3Al5〇i2：Mn4+ 、 YA103:Sm3+ 、 YA103:Tb3+、Y3Al5012:Tb3+、YAs04:Eu3+、YB03:Ce3+、 YB03:Eu3+、YF3:Er3+，Yb3+、YF3:Mn2+、YF3:Mn2+，Th4+、 YF3:Tm3 +，Yb3+ 、 (Y?Gd)B03：Eu 、 (Y,Gd)B03：Tb 、 (Y，Gd)2〇3:Eu3+、Yi.34Gd〇6〇〇3(Eu，Pr)、Y2〇3:Bi3+、 YOBr:Eu3+、Y2〇3：Ce > Y2〇3：Er3+ > Y203:Eu3 + (Y0E)、 Y203:Ce3 +，Tb3+、YOCl:Ce3+、YOC1:Eu3+、YOF:Eu3+、 YOF:Tb3+、Y2〇3:Ho3+、Y202S:Eu3+、Y202S:Pr3+、 Y202S:Tb3+、Y2〇3:Tb3+、YP04:Ce3+、YP04:Ce3+，Tb3+、 YP04:Eu3+、YP〇4:Mn2+，Th4+、ΥΡ04··ν5+、Y(P，V)04:Eu、 Y2Si05:Ce3+、YTa04、YTa04:Nb5+、YV04:Dy3+、 125413.doc -15- 200838982 YV04:Eu3+、ΖηΑ1204:Μη2+、ΖηΒ204:Μη2+、ZnBa2S3:Mn2+、 (Zn，Be)2Si〇4:Mn2+、Zn〇.4Cd〇.6S: Ag、Zn〇.6Cd〇.4S: Ag、 (Zn，Cd)S:Ag，Cl、（Zn，Cd)S:Cu ' ZnF2:Mn、ZnGa204、 ZnGa2〇4：Mn2+ 、 ZnGa2S4：Mn2+ 、 Zn2Ge04：Mn2+ 、 (Zn，Mg)F2:Mn2+ 、ZnMg2(P04)2:Mn2+ 、（Zn，Mg)3(P04)2:Mn2+ 、
ZnO:Al3+，Ga3+、ZnO:Bi3+、ZnO:Ga3+、ZnO:Ga、ZnO CdO:Ga、ZnO:S、ZnO:Se、ZnO:Zn、ZnS:Ag+，Cl-、 ZnS:Ag,Cu，Cl、ZnS:Ag，Ni、ZnS:Au，In、ZnS-CdS (25-75)、 ZnS-CdS (50-50)、ZnS-CdS (75-25)、ZnS-CdS:Ag，Br，Ni、 ZnS-CdS:Ag+，CM、ZnS-CdS:Cu，Bi*、ZnS-CdS:Cu，I、ZnS:Cr 、ZnS:Eu2+、ZnS:Cu、ZnS:Cu+，Al3+、ZnS:Cu+，Cr、 ZnS:Cu，Sn 、ZnS:Eu2+ 、ZnS:Mn2+ 、ZnS:Mn，Cu 、 ZnS:Mn2+，Te2+ 、ZnS:P 、ZnS:P3%Cl' 、ZnS:Pb2+ 、 ZnS:Pb2+，Cr 、 ZnS:Pb，Cu 、 Zn3(P04)2:Mn2 十 、
Zn2Si04:Mn2+、Zn2Si04:Mn2+，As5+、Zn2Si04:Mn，Sb202、 Zn2Si04:Mn2+，P、Zn2Si04:Ti4+、ZnS:Sn2+、ZnS:Sn，Ag、 ZnS:Sn2+，Li+、ZnS:Tb，Mn、ZnS-Znl^:Mn2+、ZnSe:Cu+，a、ZnW04。 磷光體元件較佳由以下磷光體材料中之至少一者組成： (Y，Gd，Lu，Sc，Sm，Tb)3 (Al，Ga)5012:Ce(含或不含Pr)、 (Ca， Sr，Ba)2Si04：Eu、YSi02N:Ce、Y2Si303N4:Ce、 Gd2Si303N4:Ce 、 (Y?Gd5Tb5Lu)3 Al5.xSix012.xNx:Ce 、 BaMgAl]〇〇i7：Eu 、 SrAl2〇4-Eu 、 Sr4Ali4025：Eu 、 (Ca，Sr，Ba)Si2N2〇2:Eu 、SrSiAl203N2:Eu 、（Ca5Sr，Ba)2Si5N8;Eu 、
CaAlSiN3 :Eu、鋅/驗土金屬正石夕酸鹽、銅/驗土金屬正石夕酸 125413.doc -16- 200838982 鹽、鐵/鹼土金屬正矽酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、 πι族氮化物、氧化物，在各種狀況下個別或其與一或多種 諸如Ce、EU、Mn、Cr及/或Bi之活化劑離子之混合物。 可以大工業規模將磷光體元件製造為通常具有80 nm至 約20 μηι、較佳介於100 nm與15 μηι之間的厚度的薄片。以 兩個其他尺寸（長度X寬度）計之薄片大小在直接施加於晶
片之狀況下為10〇 μπιχίοο μηι至8 mmx8 mm、較佳120 μιηχ120 μηι至 3 mm><3 mm。 若磷光體薄片係安置於LED成品之上及/或與LED晶片以 一定間隔安置，此可包括遠端磷光體配置，則所發射之光 錐將全部由薄片接收。 另外，本發明之薄片磷光體可以分散於樹脂中之具有可 達20 μηι之直徑的小薄片形式施加於晶片，或作為模塑物 (透鏡）施加於LED。 薄片磷光體元件一般具有2:1至400:1且尤其i以至⑽。 之縱橫比（直徑與顆粒厚度之比率）。 用於礙光體元件中之基材較佳由Si〇2及/或八地組成。 本發明之鱗光體元件之側面可用輕金屬或貴金屬、好 用紹或銀金屬化。金屬化具有光μ因波料而自本發: 之碟光體元件側向離開之效應。光側向離開可使欲 出LED之光通量減少。磷光體元件之金屬化可繼製造· 體兀件之後在-方法步料進行。為此，將㈣（例 錢銀及㈣糖之溶液濕化，且隨後在高溫下暴露 氛中。在此操作期間，一銀塗層(例如)形成於側面上：礼 125413.doc -17- 200838982 或者，無電極金屬化製程為合適的，例如參看 Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [無 機化學教科書（Textbook of Inorganic Chemistry)]，Walter de Gruyter Verlag ;或 Ullmanns EnzyklopSdie der chemischen Technologic [烏爾曼化學工藝大全（Ullmann’s Encyclopaedia of Chemical Technology)] ° 此外，本發明之磷光體元件面對LED晶片之表面可具備 一相對於LED晶片所發射之初級輻射具有減少反射作用的 塗層。其同樣使初級輻射之反向散射減少，從而增強初級 輻射至本發明之磷光體元件中之耦合。適用於此目的者為 (例如）折射率適應塗層，其必須具有以下厚度d : d=[來自 LED晶片之初級輻射之波長/(4*鱗光體陶瓷之折射率）]， 例如參看 Gerthsen，Physik [Physics]，Springer Verlag，第 18版，1995。此塗層亦可由光子晶體組成，該塗層亦包括 薄片磷光體元件表面之結構化以便達成某些功能性。 在另一較佳實施例中，薄片磷光體元件在與一 LED晶片 相對之側具有一結構化（例如錐體）表面（參看圖4)。此使得 最大可能量之光能夠自磷光體元件耦合輸出。否則’以特 定角度-臨界角撞擊薄片磷光體元件/環境介面之光經歷全 反射，從而造成光在磷光體元件内之不當傳導。 填光體元件上之結構化表面係藉由使用已經結構化之合 適材料之後續塗佈、或在一後續步驟中藉由（光）微影製 程、餘刻製糕或藉由使用能量或材料束或機械力作用之寫 入製程製得。 125413.doc -18- 200838982 上述製程將本發明之磷光體本身 另一種可能是藉由使用 之表面結構化。 曰在另—較佳實施例中，本發明之鱗光體元件在與一 LED :片相對之侧具有一粗糙表面(參看圖4)，該粗糙表面載有 =3 s1〇2、Ti〇2、A12〇3、Zn〇2、Zr〇2及 / 或 γ办或此等材 之組合之奈米顆粒或包含磷光體組合物之顆粒。此處， 粗铋表面具有最高達數百奈米之粗糙度。經塗佈之表面具
有可減少或防止全反射及可將光更佳地自本發明之鱗光體 元件輕合輸出的優勢。 在另一較佳實施例中，本發明之磷光體元件在背向晶片 之表面上具有一折射率適應層，此簡化初級輻射及/或磷 光體元件所發射之輻射的耦合輸出。 在另一較佳實施例中，磷光體元件在面對一LED晶片之 側具有一符合DIN EN IS0 4287(粗糙度輪廓測試；拋光表 面具有N3-N1級粗糙度）之拋光表面。此具有減小表面積， 從而使較少光經反向散射之優勢。 另外，此拋光表面亦可具備一初級輻射可穿透但反射次 級輕射之塗層。次級輻射於是可僅向上發射。亦較佳使面 對一 LED晶片之磷光體元件之側具有一對於led所發射之 幸田射而§具備抗反射特性的表面。 用於製造磷光體元件之起始材料由基礎材料（例如釔、 銘、亂等之鹽溶液）及至少一種摻雜物（例如鈽）組成。合適 之起始材料為無機及/或有機物質，諸如硝酸鹽、碳酸 鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、羧酸鹽、醇化物、乙酸鹽、草酸 1254l3.d〇c -19- 200838982 鹽、鹵化物、硫酸鹽、有機金屬化合物、金屬、半金屬、 過渡金屬及/或稀土之氫氧化物及/或氧化物，其係溶解及/ 或懸洋於無機及/或有機液體中。較佳使用含有成必要化 學计里比之相應元素之混合硝酸鹽溶液、氯化物或氫氧化 物溶液。 此外，本發明係關於一種用於製造一罐光體元件之方 -法，其具有以下方法步驟： 鲁 a)藉由以濕式化學方法將至少兩種起始材料與至少一種 摻雜物混合來製備磷光體前驅物懸浮液， b) 製備一包含雲母、玻璃、Ti〇2、Zr〇2、8丨〇2或μ山$ 薄片或其混合物之水性懸浮液的基材， c) 將步驟a及步驟b下所製備之懸浮液組合， 句對磷光體塗佈基材進行後續熱處理以得到磷光體元 件。 濕式化學製備通常具有所得材料關於用來製造本發明之 φ 磷光體元件之顆粒的化學計量組成、粒度及形態具有較大 均一性的優勢。磷光體之濕式化學製備較佳係藉由沈澱及/ 或丨谷膠-凝膠製程進行。 用於達成本發明之目的之薄片基材為雲母、Ti〇2、玻 璃、Si〇2(矽石μΐΑ12〇3(剛玉）薄片。合成薄片係藉由習知 製私經由帶式製程自相應鹼金屬鹽（例如對於矽石而言自 鉀或納水玻璃溶液）製得。製造過程詳細描述於σΕΡ 763573、ΕΡ 60388及 DE 19618564 中。 接著將薄片（圖2)最初以具有規定固體含量之水性懸浮 125413.doc -20- 200838982
=式引人且接著藉由熟習此項技術者已知之製程用鱗光 二1£物加以塗佈。為此’前驅物所要組份之鹽沈殿於基 才薄片之表面上。在精確規定之條件（諸如阳值、溫度及 添加劑之存在）下，預先形成之磷光體前_在懸浮液中 沈瘢析出’且所形成之顆粒係以層之形式沈積於基材上。 繼若干純化步驟之後’將麟光體塗佈基材在介於·c與 ⑽〇。=間、較佳介於綱工㈣啊之間的溫度下锻燒 =干j T在此操作期間，磷光體前驅物（較佳呈磷光體 氫氧化物形式）轉化為實際薄片礙光體元件（較佳呈氧化物 形式）(參看圖1)。 較佳至少部分地在還原條件（例如用一氧化碳、合成氣 體、純氫氣或至少真空或缺氧氣氛）下進行烺燒。此較佳 為上述溫度範圍内之一步或多步後續熱處理。此後續熱處 理尤其較佳由兩步製程組成，其中第一製程表示在溫度L =之衝擊加熱，且第二製程表示在溫度丁2下之調節製程。 衝擊加熱可（例如）藉由將待加熱之樣本引入已加熱至丁1之 火、箱中來啟始。此處，1為700。〇至⑽。C、較佳9⑽。C至 1600 C，且對於τ2而言，應用介於1〇〇〇。〇與18〇〇〇c之間、 車又仫1200 C至1700 C之值。衝擊加熱之第一製程進行工至2 J、％之日守期。可接著將材料冷卻至室溫且精細研磨。丁2下 之凋節製程進行（例如）2至8小時之時期。 此兩步後續熱處理具有部分結晶或非晶形、細粉狀，表 面反應性磷光體粉末在溫度Τι下之第一步驟中經受部分燒 結且在T2下之後續熱步驟中大體上防止複數個薄片顆粒之 125413.doc -21 - 200838982 間形成聚集體但發生完全結晶及/或相轉換或以熱方式修 復晶體缺陷的優勢。 ^ 此外’本發明係關於一種照明單元，其具有發射最大值 在240咖至別讀範圍内之至少—個主光源，其中初級輕 射係由本發明之填光體元件部分或全部轉換為豸長波長之 輻射。此照明單元較佳發射白光或發射具有某一色點2光 • (所需顏色原理）。 在本發明之照明單元之一較佳實施例中，光源為發光氮 化銦鋁鎵，尤其具有式IniGajAlkN之發光氮化銦鋁鎵，其 中05、0匀、〇殳且i+j+k=1。此類型光源之可能形式為熟 習此項技術者所知。其可為具有各種結構之發光LED晶 片。 曰曰 在本發明之照明單元之另一較佳實施例中，光源為以 ZnO、TCO(透明傳導氧化物）、21186或以〇為基礎之發光配 置或以一有機發光層為基礎之配置。 φ 薄片磷光體元件可視應用而直接配置於主光源上或者與 其以一定距離配置（後一配置亦包括”遠端磷光體技術，，）。，，遠 端磷光體技術’’之優勢為熟習此項技術者所知且（例如）由以 ’ 下出版物揭示·· Japanese Journ· of Appl· Phys·，第 44卷， 、 第 21 期（2005)，L649至 L651。 在另一實施例中，較佳藉由光導配置來達成照明單元在 磷光體元件與主光源之間的光耦合。此使得主光源能夠安 置於中心位置且藉助於諸如光導纖維之光導器件光學叙合 至磷光體。以此方式，可達成與照明願望相匹配且僅由一 125413.doc -22- 200838982 個或不同之可經配置以形成遮光板之磷光體元件及一耦合 至主光源之光導體組成的燈。以此方式，可將強主光源定 位於對於電氣安置而言有利之位置且可在不進一步敷設電 乡覽下而僅藉由置放光導體來將包含耦合至光導體之磷光體 元件之燈安置於任何所要位置。 此外，照明單元由一或多個具有相同或不同結構之磷光 體元件組成可為較佳的。 此外，本發明係關於本發明之磷光體元件用於將藍色或 近uv發射轉換為可見白色輻射的用途。此外，本發明之 喊光體元件I父佳用於根據所需顏色概念將初級輻射轉換為 某一色點。 在一較佳實施射I光體元件可用作可見初級輕射之 轉換磷光體以產生白色光。在此種狀況下，若磷光體元件 吸收某-比例之可見初級輕射（在不可見初級輕射之狀況 下，此將被全部吸收）且使初級輻射之其餘部分在與主光 源相對之表面之方向上透射，則對於高發光功率而言尤其 有利此外’右關於經由與發射初級輻射之材料相對之表 :的耗合輸出而言磷光體元件對於其所發射之輻射為㈣ 此透明的，則騎高發光功率而言為有利的。 較佳實施射，磷光體元件可料UV初級輻射 件吸“… 自色先在此種狀況下，若磷光體元 牛及收所有初級輻射及若磷光體元件對於 儘可能為透明的，則對於高發光功率而言為有利的。射 以下實例旨在說明本發明。然而，決不應將其視為限制 125413.doc -23- 200838982 性的0可用於組合物中之辦女 <所有化合物或組份為已知的且可 購得或可藉由已知方法來人忐 ^ 成术口成。實例中所指示之溫度始終 百分率數據應始終視為處於給定㈣。然而，其通常始終 與所指示之部分量或全部量之重量有關。 以力為單位給出。此外，在說明書以及實例中，组 合物中組份之添加量始終合計達而。之總數。所給出之 【實施方式】 實例 實例1 ·在矽石或Al2〇3薄片上製備YAG:Ce磷光體 (pH 7至pH 9下之沈澱反應） 2.94Y +〇.〇6Ce +5A1 +24〇H、3(Y098Ce0.02)(OH)3!+5Al(〇H)3| 1300°C下之熱轉化：
3 (Y〇.98Ce0.02)(〇H)3+5 Al(〇H)3—(Y0 98Ce0.02)3Al5O12+12 H2〇T 將來自實例1之矽石薄片或A1203薄片（製備參看ep 0608 3 88及EP 763 573)以具有50 g/1之固體含量之水性懸浮液的 形式引入塗佈容器中。隨後將懸浮液加熱至75。〇且在1〇〇〇 rpm下劇烈攪拌。 接著如下製備包含實際磷光體之前驅物之水溶液： 在磁性攪拌板上攪拌下，將157.10 g A1(N03)3x9 H20溶 解於600 ml去離子ho (BG)中。當鹽已完全溶解時，再將 混合物攪拌5分鐘。接著添加γ(Ν03)3χ6 H20 (94.331 g)且 將其同樣溶解，且再將混合物攪拌5分鐘。2.183 g Ce(N〇3)3X6 H2〇使硝酸鹽溶液之組成完整。 125413.doc -24- 200838982 藉助於玻璃進口管將此溶液量入包含矽石及/或ai2〇3基 材之經授拌懸牙液中。同時藉助於第二進口管將氯氧化納 溶液量入該懸浮液中。因此，懸浮液之PH值在沈澱反應期 間在8.0下保持恆定。接著，預先形成之YAG:Ce磷光體在 • 所述PH值下在懸浮液中沈澱，且所形成之填光體奈米顆粒 /尤積於矽石或Al2〇3基材上，亦即薄片經填光體顆粒塗 - 佈。 φ 塗佈製程在約30小時後完成。接著再將懸浮液攪拌2小 時，且將材料用如所述之抽吸濾出、沖洗且在120(rc下煅 燒約6小時。在煅燒期間，磷光體前驅物（磷光體氫氧化物） 轉化為實際磷光體(氧化物形式）。此處，烺燒係在還原條 件（例如CO氣氛）下進行。 實例2 :在矽石或人^❻3薄片上製備YAG:Ce磷光體 (pH 7至pH 9下之沈澱反應） 2.94 Y3++〇.〇6 Ce3++5 Al3++24 (Y〇.98Ce〇.〇2)(OH)3 i+5Al(OH)3| • 13〇〇°c下之熱轉化： 3 (Y〇.98Ce〇.〇2)(〇H)3+5 Al(OH)3—(Y0.98Ce〇.〇2)3Al5012+12 H20 Τ • 將石夕石薄片或AhO3薄片（製備參看EP 0608 3 8 8)以具有 ， 50 g/Ι之固體含量之水性懸浮液的形式引入塗佈容器中。 隨後將懸浮液加熱至75°C且在1000 rpm下劇烈攪拌。 接著如下製備包含實際磷光體之前驅物之水溶液： 在磁性攪拌板上攪拌下，將101·42 g A1C13x6 H20溶解 於600 ml去離子h2〇 (BG)中。當鹽已完全溶解時，再將混 125413.doc -25- 200838982 合物攪拌5分鐘。接著添加yc13X6 %〇 (74·95 g)且將其同 樣溶解，且再將混合物攪拌5分鐘。1 787 g以。“％ Η" 使氯化物溶液之組成完整。 藉助於玻璃進口管將此溶液量入包含矽石及/或Al2〇3基 材之經攪拌懸浮液中。同時藉助於第二進口管將氫氧化鈉 溶液量入該懸浮液中。因此，懸浮液之？11值在沈澱反應期 ' 間在7.5下保持恆定。 籲 接著，預先形成之YAG:Ce磷光體在所述PH值下在懸浮 液中沈殿，且所形成之磷光體奈米顆粒沈積於矽石或 AhO3基材上，亦即薄片經磷光體顆粒塗佈。 塗佈製程在約3 0小時後完成。接著再將懸浮液攪拌2小 時’且將材料用如所述之抽吸濾出、沖洗且在12〇〇。〇下煅 燒約6小時。在煅燒期間，磷光體前驅物（磷光體氫氧化物） 轉化為實際磷光體（氧化物形式）。此處，煅燒係在還原條 件（例如CO氣氛）下進行。 φ 實例3 :在矽石或Ah〇3薄片上製備YAG:Ce磷光體 (pH 7至pH 9下之沈澱反應） 2.94 Y3++〇.〇6 Ce3++5 Al3++18 OH>3 C032'^3 (Y〇.98Ce〇.〇2)(OH)(C03)i+5 • Al(OH)3i ’ 13〇0°C下之熱轉化：
3 (Y〇,98Ce〇〇2)(〇H)(C03)+5 ΑΚΟΗ);—»(Y〇,98Ce〇.〇2)3Al5〇i2+3 CO2T+9 H2〇T 將來自實例1之矽石薄片或A1203薄片（製備參看EP 0608 3 88及EP 763 573)以具有50 g/1之固體含量之水性懸浮液的 125413.doc -26- 200838982 形式引入塗佈容器中。 後將懸浮液在1〇〇〇 rpm下劇烈攪拌，且添加27〇〇 g碳 酸氫銨。 接著如下製備包含實際磷光體之前驅物之水溶液： 在磁性攪拌板上攪拌下，將1〇1·42 g Alcl3x6 H2〇溶解 於_ mi去離子h2〇 (BG)中。當鹽已完全溶解時，再將混 合物攪拌5分鐘。接著添加YChx6而〇 (74·95 g)且將其同 樣浴解，且再將混合物攪拌5分鐘。1 787 g CeCl3X6 Η" 使氯化物溶液之組成完整。 藉助於玻璃進口管將此溶液量入包含矽石及/或AL…基 材之經授摔懸浮液中。 同時藉助於第二進口管將氫氧化鈉溶液量入該懸浮液 中。因此’懸浮液之pH值在沈澱反應期間在7·5下保持恆 定。接著’預先形成之YAG:Ce磷光體在所述ΡΗ值下在懸 浮液中沈殿’且所形成之磷光體奈米顆粒沈積於矽石或 AhO3基材上，亦即薄片經磷光體顆粒塗佈。 塗佈製程在約30小時後完成。接著再將懸浮液攪拌2小 時’且將材料用如所述之抽吸濾出、沖洗且在12〇〇。〇下煅 燒約6小時。在锻燒期間，磷光體前驅物（磷光體氫氧化物） 轉化為實際磷光體（氧化物形式）。此處，煅燒係在還原條 件（例如CO氣氛）下進行。 因此’磷光體薄片或薄片磷光體元件形成，其由已藉由 塗佈施加至矽石薄片之Y2 94Al5〇i2:CeG q63 +組成。 磷光體薄片在用450 nm之藍色光激發時展現YAG:Ce之 125413.doc -27- 200838982 典型螢光。 【圖式簡單說明】 圖1 ··經塗佈之薄片基材的SEM顯微照片 圖2 :未經塗佈之基材（此處包含Al2〇3)的SEM顯微照片 圖3 :用450 nm之藍色光激發薄片磷光體元件時的螢光 — 光譜。 ’ 圖4 ··根據本發明處理薄片磷光體元件能夠在薄片之一 個表面（頂部）上產生錐體結構2。根據本發明，可同樣將包 鲁 含 Si〇2、Ti02、Zn02、Zr02、Al2〇3、Y203 等或其混合物 之奈米顆粒或由填光體組合物組成之顆粒施加至薄片碟光 體元件之一個表面（粗糙面3)。 【主要元件符號說明】 2 錐體結構 3 粗链面 I25413.doc -28-

Claims (1)

  1. 200838982 十、申請專利範圍： 1. 一種磷光體元件，其由一包含雲母、玻璃、Zr〇2、 Ti〇2、Si〇2或Ah〇3薄片或其混合物之磷光體塗佈基材組 2·如請求項1之磷光體元件，其可藉由以濕式化學方法將 至少兩種起始材料與至少一種摻雜物混合以得到磷光體 前驅物懸浮液並添加至一包含雲母、玻璃、Zr〇2、 Ti〇2、Si〇2或a12〇3薄片或其混合物之基材之一水性懸浮 液中且對該磷光體塗佈基材進行後續熱處理來獲得。 3·如凊求項1及/或2之磷光體元件，其特徵在於其係呈薄片 形式且具有一介於80 11111與2〇 μηι之間、較佳1〇〇 ^^至15 μπι的厚度。 4·如請求項1至3中一或多項之磷光體元件，其特徵在於該 薄片磷光體元件具有一2:1至40〇:1、較佳^:丨至丨⑼^之 縱橫比。 5·如明求項1至4中一或多項之磷光體元件，其特徵在於該 基材由Si〇2及/或Α!2〇3薄片組成。 6·如:求項1至5中一或多項之磷光體元件，其特徵在於該 磷光體元件之側面已使用一輕金屬或貴金屬金屬化。 7· t睛求項1至6中一或多項之磷光體元件，其特徵在於該 磷光體元件與一 LED晶片相對之侧具有一結構化表面。 8·:请求項1至7中一或多項之磷光體元件，其特徵在於該 磷光體元件與一LED晶片相對之側具 粗链表面載有包含Si〇2、Ti〇2、Al2〇3、ZnCJZr〇W 125413.doc 200838982 或Υ2〇3或其混合氧化物 之顆粒。 之奈米顆粒或包含磷光體 組合物 9.如請求項1至8中一 鱗光體元件面對一 4287之拋光表面。 或多項之磷光體元件，其特徵在於該 LED日日片之側具有一符合din EN ISO 10. 如請求項!至9中一或多項之磷光體元件，其特徵在㈣
    麟光體元件面對—LED晶片之側具有該咖所發射之輕 射在正向上可穿透之表面。 U.如請求項1至1〇中-或多項之麟光體元件，其特徵在於 該破光體元件面對-LED晶片之側具有—對於該咖所 發射之輻射具備抗反射特性之表面。 12·如請求項1至11中一或多項之磷光體元件，其特徵在於 其由以下磷光體材料中之至少一者組成： (Y，Gd，Lu，Sc，Sm，Tb)3 ⑷，Ga)5〇i2:Ce(含或不含叫、 (Ca，Sr，Ba)2Si04:EU、YSi〇2N:Ce、Y2Si3〇3N4:Ce、 Gd2Si303N4:Ce、（Y，Gd，Tb，Lu)3Al5.xSix012.xNx:Ce、 BaMgAl1G017:Eu、SrAl2〇4:Eu、Sr4Aii4〇25:Eu、 (Ca，Sr，Ba)Si2N202:Eu、STSiAl2〇3N2:Eu、(Ca，Sr，Ba)2 ShN^Eu、CaAlSiNJu、鋅/驗土金屬正石夕酸鹽、銅/驗 土金屬正矽酸鹽、鐵/鹼土金屬正矽酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸 鹽、鈒酸鹽、III族氮化物、氧化物，在各種狀況下個別 或其與一或多種諸如Ce、Eli、Mn、Cr及/或Bi之活化劑 離子之混合物。 13·如請求項1至12中一或多項之磷光體元件，其特徵在於 125413.doc -2 · 200838982 3等起始材料及該摻雜物為無機及/或有機物質，諸如硝 妷酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、羧酸鹽、醇化物、 乙齩鹽、草酸鹽、_化物、硫酸鹽、有機金屬化合物、 王屬半金屬、過渡金屬及/或稀土之氫氧化物及/或氧 化物’其係溶解及/或懸浮於無機及/或有機液體中。 14·種用於製造一磷光體元件之方法，其具有以下方法步 驟： a) 藉由以濕式化學方法將至少兩種起始材料與至少一 種摻雜物混合來製備一磷光體前驅物懸浮液， b) 製備一包含雲母、玻璃、Zr〇2、Ti02、Si02或Al2〇3 薄片或其混合物之一水性懸浮液的基材， c) 將步驟a及步驟所製備之該等懸浮液組合， d) 對該碟光體塗佈基材進行後續熱處理以#到該填光 體元件。
    如叫求項14之方法，其特徵在於該磷光體前驅物係在步 驟句中藉由濕式化學方法藉助於溶膠-凝膠製程及/或沈 澱製程自有機及/或無機金屬、半金屬、過渡金屬及/或 稀土鹽製備。 16·如明求項14及/或15之方法，其特徵在於在步驟幻中添加 沈澱試劑及/或進行一熱處理。 17·如請求項14至16中-或多項之方法，其特徵在於在步驟 d)中，該後％熱處理係以_或多個步驟在還原條件下在 W於700 〇與1800 C之間、較佳介於列代與⑽代之間 的溫度下進行。 125413.doc 200838982 18·如請求項14至17中一或多項之方法，其特徵在於該磷光 體元件背向該LED晶片之表面係使用包含Si〇2、Ti〇2、 AGO3、Zn〇2、Zr〇2及/或Y2〇3或其混合氧化物之奈米顆 粒加以塗佈或使用包含磷光體組合物之奈米顆粒加以塗 佈。 19·如請求項14至18中一或多項之方法，其特徵在於一結構 化表面係產生於該構光體元件背向該LED晶片之表面 上。 20· —種照明單元，其具有發射最大值在24〇nm範 圍内之至少一個主光源，其中此輻射係由一如請求項1 至13中一或多項之麟光體元件部分或全部轉換為較長波 長之輻射。 21·如請求項19之照明單元，其特徵在於該光源為一發光氮 化錮鋁鎵，尤其具有式IniGaj AlkN之發光氮化錮鋁鎵， 其中 0$i、0幻、〇£k且 i+j+k=l。 22.如請求項2〇及/或21之照明單元，其特徵在於該光源為一 以ZnO、TCO(透明傳導氧化物）、ZnSe或SiC為基礎之發 光材料。 23·如請求項20至22中一或多項之照明單元，其特徵在於該 光源為一以一有機發光層為基礎之材料。 24·如請求項20至23中一或多項之照明單元，其特徵在於該 磷光體元件係直接配置於該主光源上及/或與其以一定距 離配置。 25.如請求項20至24中一或多項之照明單元，其特徵在於該 125413.doc -4- 200838982 一光導配置來 鱗光體元件與該主光源之間的光輕合係由 達成。 明單元，其特徵在於該 具有相同或不同結構之 26·如請求項20至25中一或多項之照 等磷光體元件為一包含一或多個 磷光體元件之配置。 27· 一種如請求項1至13中-或多項之鱗光體元件的用途， 其係用於將藍色或近UV發射轉換為可見白色韓射。
    28.宜種如凊求項1至13中一或多項之磷光體元件的用途， /、係用於根據所需顏色概念將初級輻射轉換為某一色
    125413 .doc
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