TW201414802A - 銪摻雜磷光體的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於銪摻雜氮化物磷光體之製造方法，其中針對輻射誘導發射之強度所採用銪化合物之比率經最佳化。本發明進一步係關於可藉由本發明之該方法獲得之化合物，且係關於本發明之該等化合物作為轉換磷光體之用途。本發明進一步係關於包含本發明之該化合物之發光裝置。

Description

銪摻雜磷光體的製造方法

本發明係關於銪摻雜氮化物磷光體之製造方法，該等磷光體具有針對輻射誘導發射之強度經最佳化之所採用銪化合物之比率。本發明進一步係關於可藉由本發明方法獲得之化合物，且係關於本發明化合物作為轉換磷光體之用途。本發明進一步係關於包含本發明化合物之發光裝置。

稀土市場僅在1997年至2007年即增長20倍。由於預計將來會進一步增長，因此必需以資源節約方式處理該等元素。元素銪屬於稀土金屬族且主要作為摻雜劑用在各種燈之所謂的轉換磷光體中。具體而言，藉由發光二極體(LED)之照明實際上排他地使用銪摻雜或鈰摻雜之磷光體，例如(Ba,Sr,Ca)₂SiO₄：Eu、(Y,Gd,Tb)₃Al₅O₁₂：Ce、(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈：Eu或(Sr,Ca)AlSiN₃：Eu。最後提及之兩種轉換磷光體係紅光發射磷光體，具體而言其用於一般照明所使用之暖白LED中。元素銪用於研發紅色轉換磷光體之關聯性在此處變得明瞭，具體而言由於市售紅色LED轉換磷光體目前排他地摻雜銪。

含銪轉換磷光體係使用各種含銪化合物(例如氧化銪(Eu₂O₃)或氮化銪(EuN))來合成。銪在通常使用之磷光體中之莫耳含量為約0.5%至10%、具體而言2%至5%。目前可利用之銪化合物係相對較昂貴之化學品。同時，預計銪化合物在世界範圍內進一步短缺，此意味著對於化學經銷商會出現供應困難。因此，銪化合物之資源節約使用甚為重 要。

在氮化物(例如，(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈：Eu)之經典合成製程中，將起始化合物以儘可能均勻之方式混合，且隨後視情況在添加助熔劑之情形下經受一或多個高溫步驟。在該等合成製程中形成活化劑離子銪代替一些主體晶格位點之化合物。銪離子相對均勻地分佈於所得微晶或粒子之整個實心體上。圖1顯示以此方式產生之粒子之極為簡化之代表圖，其中黑色圓點顯示銪離子於轉換磷光體粒子內之相對均勻分佈。銪離子之此相對均勻或隨機分佈使得僅其一部分對光吸收/發射真正作出貢獻。此係由於大多數離子侷限於晶體之內部且激發輻射不能到達該等銪離子之事實。根據朗伯-比爾定律(Lambert-Beer law)，激發輻射之強度隨吸收試樣之層厚度指數降低。此意味著激發光在磷光體粒子之表面或直接下伏層處被完全吸收。侷限於粒子或晶體內部之銪離子因此實際上沒有發揮作用且因此或多或少有些浪費。

因此，本發明之目標係提供製造銪摻雜磷光體、具體而言銪摻雜鹼土金屬矽氮化物及鹼土金屬矽氧氮化物之製程，其中可採用較少量銪且其中仍獲得發射強度相當於總體銪含量較高之相應已知轉換磷光體之轉換磷光體。換言之，研發使轉換磷光體粒子或晶體中之銪離子主要侷限於表面處或直接下伏層中之製程將係有利的，如圖2中以銪離子於轉換磷光體粒子內之最佳化分佈之理想代表圖所示。然而，迄今尚不能經由經典合成製程達成圖2中所示之佈置。

上文所提及之目標已藉由提供製造銪摻雜化合物之製程達成，該製程包含以下步驟：(a)製造包含相應未摻雜化合物及銪來源之混合物；及(b)煅燒所得混合物。

本發明製程之步驟(a)中採用之相應未摻雜化合物係與藉由本發明製程獲得之銪摻雜化合物具有相同組成或實際上具有相同組成但不 含銪之化合物。除將銪納入結構中以外，最終所獲得組合物與最初所採用組合物之輕微偏差另外可由視情況另外使用另一化合物(例如鹼土金屬氮化物或鹼土金屬碳酸鹽)造成。

步驟(a)中所採用之化合物較佳地係鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物。本發明製程之反應產物相應較佳地係銪摻雜鹼土金屬矽氮化物或銪摻雜鹼土金屬矽氧氮化物。據認為在本發明製程中鹼土金屬矽氮化物之結構中之一些鹼土金屬離子可由銪離子代替。

本申請案意義上之鹼土金屬矽氮化物意指含有鹼土金屬離子及矽離子作為陽離子組份及僅氮化物離子作為陰離子組份之固態化合物。具體而言，較佳鹼土金屬係鋇、鍶及鈣，其中鍶最佳。本發明製程之反應產物相應地另外含有銪。

本申請案意義上之鹼土金屬矽氧氮化物意指含有鹼土金屬離子及矽離子作為陽離子組份及氮化物離子及氧離子作為陰離子組份之固態化合物。具體而言，較佳鹼土金屬係鋇、鍶及鈣，其中鍶最佳。本發明製程之反應產物相應地另外含有銪。

本發明製程中所採用之鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物較佳地係以下通式(I)之化合物：EA_dE_eN_fO_x 式(I)

其中以下適用於所用符號及下標：EA係至少一種鹼土金屬，具體而言選自由Ca、Sr及Ba組成之群；E係至少一種來自第四主族之元素，具體而言係Si；1.00d2.20，較佳地1.8d2.10；4.0e6.00，較佳地4.5e5.5；5.00f8.70；0x3.00； 其中以下關係進一步適用於下標：2d+4e=3f+2x。

較佳之通式(I)之鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物係以下式(Ia)及(Ib)之化合物，Ba_2-a-b+1.5zSr_aCa_bSi₅N_8-2/3x+zO_x 式(Ia)

其中所用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8，尤佳地0b0.4；0x1，較佳地0x0.6，尤佳地0x0.5；0z1.0，較佳地z=0；且a+b2+1.5z；Ba_{2-a-b-0.5x+1.5z}Sr_aCa_bSi₅N_8-x+zO_x 式(Ib)

其中所用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8，尤佳地0b0.4；0x1，較佳地0x0.6，尤佳地0x0.5；0z1.0，尤佳地z=0。

上文所提及製程中可採用之另一適宜鹼土金屬矽氮化物係以下通式(II)之化合物，Ba_1-a-bSr_aCa_bSi₇N₁₀ 式(II)

其中所用下標具有以下含義：0a1；0b1；a+b1。

除銪來源以外，本發明製程之步驟(a)中之混合物中較佳採用鹼土金屬氮化物。此具有式M₃N₂，其中M代表Ca、Sr或Ba，具體而言 代表Sr或Ba。在此情形下，所採用銪來源具體而言亦可為氧化銪(Eu₂O₃)，然而在其他情形下使用較昂貴之氮化銪係有利的。

根據本發明製得之銪摻雜化合物較佳地呈與所採用未摻雜化合物相同之晶體形式，從而不會因步驟(b)中之煅燒而導致晶體形式之改變，而是僅銪離子代替了鹼土金屬離子。以此方式，可製造所含銪總計少於以經典方式製得之具有相同基本組成之相當磷光體且具有與以經典方式製得之銪摻雜磷光體相當之強度之磷光體。

本發明製程中所採用之未摻雜化合物較佳地呈粉狀形式，其中基於粒子直徑，較佳以1μm至20μm、尤佳地5μm至15μm之平均粒徑存在。

本發明製程中所採用之銪來源可為任一可構想之銪化合物，通常可利用其來製造相應銪摻雜化合物。熟習此項技術者已知哪些銪化合物適宜作為哪些種類材料之銪來源。較佳地採用氧化銪(尤其Eu₂O₃)及/或氮化銪(EuN)、具體而言Eu₂O₃。

若除銪化合物以外，本發明製程中之混合物中亦採用鹼土金屬氮化物，則該等材料彼此間之比率取決於磷光體中欲達成之色彩或發射波長。Eu₂O₃對鹼土金屬氮化物之莫耳比率通常為1：12至1：1.2，或EuN對鹼土金屬氮化物之莫耳比率通常為1：6至1：0.6。

步驟(a)中之混合物中未摻雜化合物與銪來源或銪來源與鹼土金屬氮化物之混合物間之比率通常介於50：1與1：1之間，較佳地介於20：1與2：1之間，尤佳地介於10：1與4：1之間，在每一情形下皆係基於重量。

本發明製程之步驟(a)中之混合物之製造較佳地係藉由機械均勻地混合所採用組份來實施。為此，較佳地利用研缽或在工業規模上亦利用使用篩助磨劑之滾筒台。

步驟(a)中之混合物之製造較佳地在保護性氣體氣氛下實施。此 處所採用之保護性氣體可為N₂或諸如氦、氖或氬等惰性氣體。

對於煅燒之步驟(b)而言，較佳地將在步驟(a)中製得之混合物轉移至氮化硼或鉬容器(例如舟皿或坩堝)中。

煅燒所獲得混合物之步驟(b)較佳地係在1200℃至1900℃之範圍內、更佳地1400℃至1700℃且最佳地1500℃至1600℃之範圍內之溫度下實施。煅燒之步驟(b)較佳地係經2小時至12小時、更佳地4小時至10小時且最佳地6小時至8小時之範圍內之時段實施。

步驟(b)中之煅燒較佳地係在非氧化氣氛中實施。非氧化條件意指任何可構想的非氧化氣氛，具體而言實質上不含氧之氣氛，即最大氧含量<100ppm、具體而言<10ppm之氣氛。非氧化氣氛可藉由(例如)使用保護性氣體、具體而言氮或氬來生成。非氧化氣氛較佳地係還原氣氛。還原氣氛定義為包含具有還原作用之氣體。熟習此項技術者已知哪些氣體具有還原作用。適宜還原氣體之實例係氫、一氧化碳、氨及乙烯，更佳地係氫，其中該等氣體亦可與其他非氧化氣體混合。具體而言，還原氣氛較佳地係藉由較佳地H₂：N₂比率為10：50至30：30(每一情形下皆係基於體積)之氮及氫之混合物來產生。

在煅燒之步驟(b)後，所獲得銪摻雜鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物較佳用酸處理，其中氫氯酸較佳。尤佳地使用0.5莫耳至2莫耳氫氯酸且更佳地使用約1莫耳氫氯酸用於此處理。所獲得銪摻雜鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物較佳地在酸中攪拌。利用酸之處理持續時間較佳地為0.5小時至3小時，更佳地為0.5小時至1.5小時，且最佳地為約1小時。

在用酸處理後，所得銪摻雜鹼土金屬矽氮化物較佳用去離子水洗滌直至中性為止，且隨後(例如)使用諸如丙酮等溶劑進行乾燥。另外或作為替代，亦可在(例如)乾燥櫥中在升高之溫度下及/或真空中進行另一乾燥。

本發明製程中所採用之未摻雜化合物可根據先前技術藉由任何期望之合成方法來製造。由於該等起始化合物係自先前技術獲知，故熟習此項技術者亦已知該等化合物之合成。

本發明製程中所採用之鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物較佳地係藉由以下步驟來製造：(i)製造包含氮化矽及選自由氮化鋇、氮化鍶、氮化鈣及其混合物組成之群之氮化物之混合物；及(ii)較佳地在1200℃至1800℃之範圍內、更佳地1400℃至1700℃且最佳地在1550℃至1650℃之範圍內之溫度下煅燒在步驟(i)中獲得之混合物。

若欲製造氧氮化物，則進一步較佳地在步驟(i)中另外添加二氧化矽。

步驟(i)中之混合物較佳地係藉由使起始材料以粉末形式彼此混合直至形成均勻混合物為止來製造。為此，較佳地利用研缽或在工業規模上亦利用使用篩助磨劑之滾筒台。

對於煅燒之步驟(ii)而言，較佳將所獲得混合物轉移至氮化硼或鉬容器(例如舟皿或坩堝)中。煅燒之步驟(ii)較佳地係以與本發明製程中之步驟(b)相同之方式來實施，差別在於步驟(ii)中之溫度較佳地高50℃至100℃。

步驟(i)中所採用之化合物較佳地係以對應於式(I)化合物中期望之鹼土金屬、矽、氮或氧之比率之比率來採用。

在本發明之又一實施例中，本發明製程之後係塗覆化合物之另一製程步驟。如熟習此項技術者自先前技術已知且用於磷光體之所有塗覆方法皆適於此目的。適於塗覆之材料具體而言係金屬氧化物及氮化物，具體而言係土金屬氧化物(例如Al₂O₃)及土金屬氮化物(例如BN或AlN)以及SiO₂。此處之塗覆可藉由(例如)流化床方法來實施。其他 適宜塗覆方法可自JP 04-304290、WO 91/10715、WO 99/27033、US 2007/0298250、WO 2009/065480及WO 2010/075908獲知。

本發明另外係關於可藉由本發明製程獲得之化合物。藉由本發明製程製得之化合物與根據先前技術製得之具有相同或類似組成之化合物的差別在於，在較低總銪含量之情形下使得與根據先前技術製得之化合物相比強度無損失。因此，可藉由元素分析及光致發光光譜來實施基本分析，其中在不同銪含量情形下與先前技術之材料相同之發射容許本發明化合物之結論。本發明化合物之銪活化劑離子之分佈與先前技術之化合物之分佈的差別在於，粒子在外部區域中之濃度高於內部。此可藉由各種分析方法來證實，例如藉由能夠進行深度剖面研究之TOF-SIMS(二次離子質譜)、超顯微術或TEM-EDX。然而，該化合物在每一情形下之特徵明顯在於，其可藉由本發明製程之步驟來製造且另外在較低銪含量下具有相當之輻射誘導之發射強度。因此，有理由藉由本發明製程之步驟表徵本發明化合物。

本發明進一步係關於鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物，其特徵在於磷光體粒子外部區域中之銪濃度高於內部區域。

鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物之特徵較佳在於以下式(I*)、具體而言(Ia*)或(Ib*)及(II*)：EA_dE_eN_fO_x：Eu 式(I*)

其中以下適用於所用符號及下標：EA係至少一種鹼土金屬，具體而言選自由Ca、Sr及Ba組成之群；E係至少一種來自第四主族之元素，具體而言係Si；1.00d2.20，較佳地1.8d2.10；4.0e6.00，較佳地4.5e5.5；5.00f8.70； 0x3.00；其中以下關係進一步適用於下標：2d+4e=3f+2x；Ba_2-a-b+1.5zSr_aCa_bSi₅N_8-2/3x+zO_x：Eu 式(Ia*)

其中所用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8，尤佳地0b0.4；0x1，較佳地0x0.6，尤佳地0x0.5；0z1.0，較佳地z=0；且a+b2+1.5z；Ba_{2-a-b-0.5x+1.5z}Sr_aCa_bSi₅N_8-x+zO_x：Eu 式(Ib*)

其中所用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8，尤佳地0b0.4；0x1，較佳地0x0.6，尤佳地0x0.5；0z1.0，較佳地z=0；Ba_1-a-bSr_aCa_bSi₇N₁₀：Eu 式(II*)

其中所用下標具有以下含義：0a1；0b1；a+b1。

在式(I*)、(Ia*)、(Ib*)及(II*)中，銪代替一或多種鹼土金屬，其中，如上所述，銪在磷光體粒子外部區域中之濃度根據本發明高於內部區域。基於磷光體粒子，銪之總濃度較佳地基於所存在鹼土金屬在0.25原子-%至10原子-%範圍內，尤佳地基於所存在鹼土金屬在0.5原子-%至4原子-%範圍內。基於磷光體整體之重量，此對應於在0.2%至 6.9%之範圍內、較佳地0.36%至2.8%之範圍內之銪含量。

本發明進一步係關於本發明化合物作為磷光體、具體而言作為轉換磷光體之用途。

在本申請案中，術語「轉換磷光體」意指在電磁光譜之某一波長區域中、較佳地藍色光譜區域中吸收輻射且在電磁光譜之另一波長區域中發射可見光之材料。

本發明進一步係關於包含本發明化合物之發射轉換材料。發射轉換材料可由本發明化合物組成且在此情形下將等效於上文所定義之術語「轉換磷光體」。然而，本發明之發射轉換材料除本發明化合物以外較佳地亦包含其他轉換磷光體。在此情形下，本發明之發射轉換材料較佳地包含至少兩種轉換磷光體之混合物，其中其至少一者係本發明化合物。該至少兩種轉換磷光體尤佳地係發射彼此互補之波長之光之磷光體。若本發明化合物係紅光發射磷光體，則其較佳地與綠光或黃光發射磷光體組合使用，以便作為轉換磷光體與藍光發射發光二極體一起產生白光。或者，本發明之紅光發射磷光體亦可與綠光或黃光發射磷光體及藍光或青光發射磷光體組合使用，以便作為轉換磷光體與UV發射發光二極體一起產生白光。若本發明化合物係綠光或黃光發射磷光體，則其較佳地與紅光發射磷光體組合使用，以便作為轉換磷光體與藍光發射發光二極體一起產生白光。或者，本發明之綠光或黃光發射磷光體亦可與紅光發射磷光體及藍光或青光發射磷光體組合使用，以便作為轉換磷光體與UV發射發光二極體一起產生白光。因此，本發明化合物尤佳地與一或多種其他轉換磷光體組合用於本發明之發射轉換材料中，該等然後較佳地共同發射白光。

在此申請案之上下文中，藍光意指發射最大值介於400nm與459nm之間之光，青色光意指發射最大值介於460nm與505nm之間之光，綠光意指發射最大值介於506nm與545nm之間之光，黃光意指發 射最大值介於546nm與565nm之間之光，橙色光意指發射最大值介於566nm與600nm之間之光，且紅光意指發射最大值介於601nm與670nm之間之光。本發明化合物較佳地係紅光、橙光或綠光發射轉換磷光體，具體而言係紅光發射轉換磷光體。

可與本發明化合物一起使用之其他轉換磷光體通常可為任一可能的轉換磷光體。例如，以下各項適於本文：Ba₂SiO₄：Eu²⁺、BaSrMgSi₂O₇：Eu²⁺、(Ba,Ti)₂P₂O₇：Ti、Ba₃WO₆：U、BaY₂F₈：Er³⁺,Yb⁺、Be₂SiO₄：Mn²⁺、Bi₄Ge₃O₁₂、CaAl₂O₄：Ce³⁺、CaLa₄O₇：Ce³⁺、CaAl₂O₄：Eu²⁺、CaAl₂O₄：Mn²⁺、CaAl₄O₇：Pb²⁺,Mn²⁺、CaAl₂O₄：Tb³⁺、Ca₃Al₂Si₃O₁₂：Ce³⁺、Ca₃Al₂Si₃Oi₂：Ce³⁺、Ca₃Al₂Si₃O₂：Eu²⁺、Ca₂B₅O₉Br：Eu²⁺、Ca₂B₅O₉Cl：Eu²⁺、Ca₂B₅O₉Cl：Pb²⁺、CaB₂O₄：Mn²⁺、Ca₂B₂O₅：Mn²⁺、CaB₂O₄：Pb²⁺、CaB₂P₂O₉：Eu²⁺、Ca₅B₂SiO₁₀：Eu³⁺、Ca_0.5Ba_0.5Al₁₂O₁₉：Ce³⁺,Mn²⁺、Ca₂Ba₃(PO₄)₃Cl：Eu²⁺、於SiO₂中之CaBr₂：Eu²⁺、於SiO₂中之CaCl₂：Eu²⁺、於SiO₂中之CaCl₂：Eu²⁺,Mn²⁺、CaF₂：Ce³⁺、CaF₂：Ce³⁺,Mn²⁺、CaF₂：Ce³⁺,Tb³⁺、CaF₂：Eu²⁺、CaF₂：Mn²⁺、CaF₂：U、CaGa₂O₄：Mn²⁺、CaGa₄O₇：Mn²⁺、CaGa₂S₄：Ce³⁺、CaGa₂S₄：Eu²⁺、CaGa₂S₄：Mn²⁺、CaGa₂S₄：Pb²⁺、CaGeO₃：Mn²⁺、於SiO₂中之CaI₂：Eu²⁺、於SiO₂中之CaI₂：Eu²⁺,Mn²⁺、CaLaBO₄：Eu³⁺、CaLaB₃O₇：Ce³⁺,Mn²⁺、Ca₂MgSi₂O₇、Ca₂MgSi₂O₇：Ce³⁺、CaMgSi₂O₆：Eu²⁺、Ca₃MgSi₂O₈：Eu²⁺、Ca₂MgSi₂O₇：Eu²⁺、CaMgSi₂O₆：Eu²⁺,Mn²⁺、Ca₂MgSi₂O₇：Eu²⁺,Mn²⁺、CaMoO₄、CaMoO₄：Eu³⁺、CaO：Bi³⁺、CaO：Cd²⁺、CaO：Cu⁺、CaO：Eu³⁺、CaO：Eu³⁺,Na⁺、CaO：Mn²⁺、CaO：Pb²⁺、CaO：Sb³⁺、CaO：Sm³⁺、CaO：Tb³⁺、CaO：Tl、CaO：Zn²⁺、Ca₂P₂O₇：Ce³⁺、α-Ca₃(PO₄)₂：Ce³⁺、β-Ca₃(PO₄)₂：Ce³⁺、Ca₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺、Ca₅(PO₄)₃Cl：Mn²⁺、Ca₅(PO₄)₃Cl：Sb³⁺、Ca₅(PO₄)₃Cl：Sn²⁺、β-Ca₃(PO₄)₂：Eu²⁺,Mn²⁺、 Ca₅(PO₄)₃F：Mn²⁺、Ca₅(PO₄)₃F：Sb³⁺、Ca₅(PO₄)₃F：Sn²⁺、α-Ca₃(PO₄)₂：Eu²⁺、β-Ca₃(PO₄)₂：Eu²⁺、Ca₂P₂O₇：Eu²⁺、Ca₂P₂O₇：Eu²⁺,Mn²⁺、CaP₂O₆：Mn²⁺、α-Ca₃(PO₄)₂：Pb²⁺、α-Ca₃(PO₄)₂：Sn²⁺、β-Ca₃(PO₄)₂：Sn²⁺、β-Ca₂P₂O₇：Sn,Mn、α-Ca₃(PO₄)₂：Tr、CaS：Bi³⁺、CaS：Bi³⁺,Na、CaS：Ce³⁺、CaS：Eu²⁺、CaS：Cu⁺,Na⁺、CaS：La³⁺、CaS：Mn²⁺、CaSO₄：Bi、CaSO₄：Ce³⁺、CaSO₄：Ce³⁺,Mn²⁺、CaSO₄：Eu²⁺、CaSO₄：Eu²⁺,Mn²⁺、CaSO₄：Pb²⁺、CaS：Pb²⁺、CaS：Pb²⁺,Cl、CaS：Pb²⁺,Mn²⁺、CaS：Pr³⁺、CaS：Sb³⁺、CaS：Sb³⁺,Na、CaS：Sm³⁺、CaS：Sn²⁺、CaS：Sn²⁺,F、CaS：Tb³⁺、CaS：Tb³⁺,Cl、CaS：Y³⁺、CaS：Yb²⁺、CaS：Yb²⁺,Cl、CaSiO₃：Ce³⁺、Ca₃SiO₄Cl₂：Eu²⁺、Ca₃SiO₄Cl₂：Pb²⁺、CaSiO₃：Eu²⁺、CaSiO₃：Mn²⁺,Pb、CaSiO₃：Pb²⁺、CaSiO₃：Pb²⁺,Mn²⁺、CaSiO₃：Ti⁴⁺、CaSr₂(PO₄)₂：Bi³⁺、β-(Ca,Sr)₃(PO₄)₂：Sn²⁺Mn²⁺、CaTi_0.9Al_0.1O₃：Bi³⁺、CaTiO₃：Eu³⁺、CaTiO₃：Pr³⁺、Ca₅(VO₄)₃Cl、CaWO₄、CaWO₄：Pb²⁺、CaWO₄：W、Ca₃WO₆：U、CaYAlO₄：Eu³⁺、CaYBO₄：Bi³⁺、CaYBO₄：Eu³⁺、CaYB_0.8O_3.7：Eu³⁺、CaY₂ZrO₆：Eu³⁺、(Ca,Zn,Mg)₃(PO₄)₂：Sn、CeF₃、(Ce,Mg)BaAl₁₁O₁₈：Ce、(Ce,Mg)SrAl₁₁O₁₈：Ce、CeMgAl₁₁O₁₉：Ce：Tb、Cd₂B₆O₁₁：Mn²⁺、CdS：Ag⁺,Cr、CdS：In、CdS：In、CdS：In,Te、CdS：Te、CdWO₄、CsF、CsI、CsI：Na⁺、(ErCl₃)_0.25(BaCl₂)_0.75、GaN：Zn、Gd₃Ga₅O₁₂：Cr³⁺、Gd₃Ga₅O₁₂：Cr,Ce、GdNbO₄：Bi³⁺、Gd₂O₂S：Eu³⁺、Gd₂O₃：Pr³⁺、Gd₂O₂S：Pr,Ce,F、Gd₂O₂S：Tb³⁺、Gd₂SiO₅：Ce³⁺、KGa₁₁O₁₇：Mn²⁺、K₂La₂Ti₃O₁₀：Eu、KMgF₃：Eu²⁺、KMgF₃：Mn²⁺、K₂SiF₆：Mn⁴⁺、LaAl₃B₄O₁₂：Eu³⁺、LaAlB₂O₆：Eu³⁺、LaAlO₃：Eu³⁺、LaAlO₃：Sm³⁺、LaAsO₄：Eu³⁺、LaBr₃：Ce³⁺、LaBO₃：Eu³⁺、(La,Ce,Tb)PO₄：Ce：Tb、LaCl₃：Ce³⁺、La₂O₃：Bi³⁺、LaOBr：Tb³⁺、LaOBr：Tm³⁺、LaOCl：Bi³⁺、LaOCl：Eu³⁺、LaOF：Eu³⁺、La₂O₃：Eu³⁺、 La₂O₃：Pr³⁺、La₂O₂S：Tb³⁺、LaPO₄：Ce³⁺、LaPO₄：Eu³⁺、LaSiO₃Cl：Ce³⁺、LaSiO₃Cl：Ce³⁺,Tb³⁺、LaVO₄：Eu³⁺、La₂W₃O₁₂：Eu³⁺、LiAlF₄：Mn²⁺、LiAl₅O₈：Fe³⁺、LiAlO₂：Fe³⁺、LiAlO₂：Mn²⁺、LiAl₅O₈：Mn²⁺、Li₂CaP₂O₇：Ce³⁺,Mn²⁺、LiCeBa₄Si₄O₁₄：Mn²⁺、LiCeSrBa₃Si₄O₁₄：Mn²⁺、LiInO₂：Eu³⁺、LiInO₂：Sm³⁺、LiLaO₂：Eu³⁺、LuAlO₃：Ce³⁺、(Lu,Gd)₂Si0₅：Ce³⁺、Lu²SiO₅：Ce³⁺、Lu₂Si₂O₇：Ce³⁺、LuTaO₄：Nb⁵⁺、Lu_1-xY_xAlO₃：Ce³⁺、MgAl₂O₄：Mn²⁺、MgSrAl₁₀O₁₇：Ce、MgB₂O₄：Mn²⁺、MgBa₂(PO₄)₂：Sn²⁺、MgBaP₂O₇：Eu²⁺、MgBaP₂O₇：Eu²⁺,Mn²⁺、MgBa₃Si₂O₈：Eu²⁺、MgBa(SO₄)₂：Eu²⁺、Mg₃Ca₃(PO₄)₄：Eu²⁺、MgCaP₂O₇：Mn²⁺、Mg₂Ca(SO₄)₃：Eu²⁺、Mg₂Ca(SO₄)₃：Eu²⁺,Mn²、MgCeAl_nO₁₉：Tb³⁺、Mg₄(F)GeO₆：Mn²⁺、Mg₄(F)(Ge,Sn)O₆：Mn²⁺、MgF₂：Mn²⁺、MgGa₂O₄：Mn²⁺、Mg₈Ge₂O₁₁F₂：Mn⁴⁺、MgS：Eu²⁺、MgSiO₃：Mn²⁺、Mg₂SiO₄：Mn²⁺、Mg₃SiO₃F₄：Ti⁴⁺、MgSO₄：Eu²⁺、MgSO₄：Pb²⁺、MgSrBa₂Si₂O₇：Eu²⁺、MgSrP₂O₇：Eu²⁺、MgSr₅(PO₄)₄：Sn²⁺、MgSr₃Si₂O₈：Eu²⁺,Mn²⁺、Mg₂Sr(SO₄)₃：Eu²⁺、Mg₂TiO₄：Mn⁴⁺、MgWO₄、MgYBO₄：Eu³⁺、Na₃Ce(PO₄)₂：Tb³⁺、NaI：Tl、Na_1.23K_0.42Eu_0.12TiSi₄O₁₁：Eu³⁺、Na_1.23K_0.42Eu_0.12TiSi₅O₁₃．xH₂O：Eu³⁺、Na_1.29K_0.46Er_0.08TiSi₄O₁₁：Eu³⁺、Na₂Mg₃Al₂Si₂O₁₀：Tb、Na(Mg_2-xMn_x)LiSi₄O₁₀F₂：Mn、NaYF₄：Er³⁺,Yb³⁺、NaYO₂：Eu³⁺、P46(70%)+P47(30%)、SrAl₁₂O₁₉：Ce³⁺,Mn²⁺、SrAl₂O₄：Eu²⁺、SrAl₄O₇：Eu³⁺、SrAl₁₂O₁₉：Eu²⁺、SrAl₂S₄：Eu²⁺、Sr₂B₅O₉Cl：Eu²⁺、SrB₄O₇：Eu²⁺(F,Cl,Br)、SrB₄O₇：Pb²⁺、SrB₄O₇：Pb²⁺,Mn²⁺、SrB₈O₁₃：Sm²⁺、Sr_xBa_yCl_zAl₂O_4-z/2：Mn²⁺,Ce³⁺、SrBaSiO₄：Eu²⁺、於SiO₂中之Sr(Cl,Br,I)₂：Eu²⁺、於SiO₂中之SRCl₂：Eu²⁺、Sr₅Cl(PO₄)₃：Eu、Sr_wF_xB₄O_6.5：Eu²⁺、Sr_wF_xB_yO_z：Eu²⁺,Sm²⁺、SrF₂：Eu²⁺、SrGa₁₂O₁₉：Mn²⁺、SrGa₂S₄：Ce³⁺、SrGa₂S₄：Eu²⁺、SrGa₂S₄：Pb²⁺、 SrIn₂O₄：Pr³⁺,Al³⁺、(Sr,Mg)₃(PO₄)₂：Sn、SrMgSi₂O₆：Eu²⁺、Sr₂MgSi₂O₇：Eu²⁺、Sr₃MgSi₂O₈：Eu²⁺、SrMoO₄：U、SrO．3B₂O₃：Eu²⁺,Cl、β-SrO．3B₂O₃：Pb²⁺、β-SrO．3B₂O₃：Pb²⁺,Mn²⁺、α-SrO．3B₂O₃：Sm²⁺、Sr₆P₅BO₂₀：Eu、Sr₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺、Sr₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺,Pr³⁺、Sr₅(PO₄)₃Cl：Mn²⁺、Sr₅(PO₄)₃Cl：Sb³⁺、Sr₂P₂O₇：Eu²⁺、β-Sr₃(PO₄)₂：Eu²⁺、Sr₅(PO₄)₃F：Mn²⁺、Sr₅(PO₄)₃F：Sb³⁺、Sr₅(PO₄)₃F：Sb³⁺,Mn²⁺、Sr₅(PO₄)₃F：Sn²⁺、Sr₂P₂O₇：Sn²⁺、β-Sr₃(PO₄)₂：Sn²⁺、β-Sr₃(PO₄)₂：Sn²⁺、Mn²⁺(Al)、SrS：Ce³⁺、SrS：Eu²⁺、SrS：Mn²⁺、SrS：Cu⁺,Na、SrSO₄：Bi、SrSO₄：Ce³⁺、SrSO₄：Eu²⁺、SrSO₄：Eu²⁺,Mn²⁺、Sr₅Si₄O₁₀Cl₆：Eu²⁺、Sr₂SiO₄：Eu²⁺、SrTiO₃：Pr³⁺、SrTiO₃：Pr³⁺,Al³⁺、Sr₃WO₆：U、SrY₂O₄：Eu³⁺、ThO₂：Eu³⁺、ThO₂：Pr³⁺、ThO₂：Tb³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Bi³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Ce³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Ce³⁺,Mn、YAl₃B₄O₁₂：Ce³⁺,Tb³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Eu³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Eu³⁺,Cr³⁺、YAl₃B₄O₁₂：Th⁴⁺,Ce³⁺,Mn²⁺、YAlO₃：Ce³⁺、Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺、Y₃Al₅O₁₂：Cr³⁺、YAlO₃：Eu³⁺、Y₃Al₅O₁₂：Eu^3r、Y₄Al₂O₉：Eu³⁺、Y₃Al₅O₁₂：Mn⁴⁺、YAlO₃：Sm³⁺、YAlO₃：Tb³⁺、Y₃Al₅O₁₂：Tb³⁺、YAsO₄：Eu³⁺、YBO₃：Ce³⁺、YBO₃：Eu³⁺、YF₃：Er³⁺,Yb³⁺、YF₃：Mn²⁺、YF₃：Mn²⁺,Th⁴⁺、YF₃：Tm³⁺,Yb³⁺、(Y,Gd)BO₃：Eu、(Y,Gd)BO₃：Tb、(Y,Gd)₂O₃：Eu³⁺、Y_1.34Gd_0.60O₃：(Eu,Pr)、Y₂O₃：Bi³⁺、YOBr：Eu³⁺、Y₂O₃：Er³⁺、Y₂O₃：Eu³⁺、Y₂O₃：Ce³⁺,Tb³⁺、YOCl：Ce³⁺、YOCl：Eu³⁺、YOF：Eu³⁺、YOF：Tb³⁺、Y₂O₃：Ho³⁺、Y₂O₂S：Eu³⁺、Y₂O₂S：Pr³⁺、Y₂O₂S：Tb³⁺、Y₂O₃：Tb³⁺、YPO₄：Ce³⁺、YPO₄：Ce³⁺,Tb³⁺、YPO₄：Eu³⁺、YPO₄：Mn²⁺,Th⁴⁺、YPO₄：V⁵⁺、Y(P,V)O₄：Eu、Y₂SiO₅：Ce³⁺、YTaO₄、YTaO₄：Nb⁵⁺、YVO₄：Dy³⁺、YVO₄：Eu³⁺、ZnAl₂O₄：Mn²⁺、ZnB₂O₄：Mn²⁺、ZnBa₂S₃：Mn²⁺、(Zn,Be)₂SiO₄：Mn²⁺、Zn_0.4Cd_0.6S：Ag、Zn_0.6Cd_0.4S：Ag、(Zn,Cd)S：Ag,Cl、(Zn,Cd)S：Cu、ZnF₂：Mn²⁺、 ZnGa₂O₄、ZnGa₂O₄：Mn²⁺、ZnGa₂S₄：Mn²⁺、Zn₂GeO₄：Mn²⁺、(Zn,Mg)F₂：Mn²⁺、ZnMg₂(PO₄)₂：Mn²⁺、(Zn,Mg)₃(PO₄)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⁺,Cl、ZnS-CdS：Cu,Br、ZnS-CdS：Cu,I、ZnS：Cl^-、ZnS：Eu²⁺、ZnS：Cu、ZnS：Cu⁺,Al³⁺、ZnS：Cu⁺,Cl^-、ZnS：Cu,Sn、ZnS：Eu²⁺、ZnS：Mn²⁺、ZnS：Mn,Cu、ZnS：Mn²⁺,Te²⁺、ZnS：P、ZnS：P^3-,Cl^-、ZnS：Pb²⁺、ZnS：Pb²⁺,Cl^-、ZnS：Pb,Cu、Zn₃(PO₄)₂：Mn²⁺、Zn₂SiO₄：Mn²⁺、Zn₂SiO₄：Mn²⁺,As⁵⁺、Zn₂SiO₄：Mn、Sb₂O₂、Zn₂SiO₄：Mn²⁺,P、Zn₂SiO₄：Ti⁴⁺、ZnS：Sn²⁺、ZnS：Sn,Ag、ZnS：Sn²⁺,Li⁺、ZnS：Te,Mn、ZnS-ZnTe：Mn²⁺、ZnSe：Cu⁺,Cl或ZnWO₄。

本發明進一步係關於本發明化合物或本發明發射轉換材料在光源中之用途。該光源尤佳地係LED，具體而言係所謂的磷光體轉換LED，簡稱pc-LED。本文之發射轉換材料除本發明轉換磷光體以外尤佳地包含至少一種其他轉換磷光體，具體而言以便光源發射白光或具有某一色彩點之光(所需色彩(colour-on-demand)原則)。「所需色彩原則」意指利用使用一或多種轉換磷光體之pc-LED產生具有某一色彩點之光。

因此，本發明進一步係關於包含一次光源及至少一種本發明化合物或至少一種發射轉換材料之光源。

再次，該發射轉換材料除本發明轉換磷光體以外尤佳地包含至少一種其他轉換磷光體，以便光源較佳地發射白光或具有某一色彩點之光。

本發明之光源較佳地係pc-LED。pc-LED通常包含一次光源及發 射轉換材料。出於此目的，本發明之發射轉換材料可分散於樹脂(例如環氧或聚矽氧樹脂)中或給定適宜大小條件，直接佈置於一次光源上或者遠離其，此端視應用而定(後一佈置亦包括「遠端磷光體技術」且使用磷光體陶瓷)。

一次光源可為半導體晶片、發光光源(例如ZnO、所謂的TCO(透明導電氧化物)、基於ZnSe或SiC之佈置、基於有機電致發光裝置(OLED)之佈置)或電漿或放電源，最佳地為半導體晶片。此類型一次光源之可能形式已為熟習此項技術者所習知。

若一次光源係半導體晶片，則其較佳地係發光氮化銦鋁鎵(InAlGaN)，如自先前技術已知。

對於在光源、具體而言pc-LED中之使用而言，本發明之發射轉換材料亦可轉換成任何期望之外部形狀，例如球形粒子、薄片及結構化材料及陶瓷。該等形狀概述為術語「成型體」。成型體因此係發射轉換成型體。因此，本發明進一步係關於包含至少一種本發明化合物之成型體，具體而言陶瓷。

本發明進一步係關於包含至少一種本發明光源之照明單元。此類型之照明單元主要用於一般照明應用(例如室內照明)及顯示裝置、具體而言具有背光之液晶顯示裝置(LC顯示器)中。因此，本發明亦係關於此類型之顯示裝置。

在本發明照明單元中，較佳地藉由光導佈置實現發射轉換材料與一次光源(具體而言半導體晶片)之間之光學耦合。以此方式，可將一次光源安裝於中心位置且由此藉助光導裝置(例如，光纖)將其光學耦合至發射轉換材料。以此方式，可達成僅由一或多種可經佈置以形成光屏之不同轉換磷光體及耦合至一次光源之光學波導組成之適於照明願望之燈。以此方式，可將強一次光源放置於有利於電氣設備之位置，且可安裝包含發射轉換材料之燈，其無需進一步佈電纜僅藉由將 光學波導鋪設於任何期望位置而耦合至光學波導。

以下實例及圖意欲說明本發明。然而，其決不應視為限制。熟習此項技術者將能夠在無需其他發明步驟之情形下在整個所主張範圍內實施本發明製程且因此合成本發明之其他化合物。

圖1：銪離子(黑色圓點)於藉由經典合成產生之磷光體粒子內之分佈之理想代表圖。

圖2：銪離子(黑色圓點)於本發明磷光體粒子內之最佳化分佈之理想代表圖。

圖3：藉由各種製程製得之氧氮化物磷光體之發射光譜。由1指示之曲線顯示根據比較實例2製得之轉換磷光體之發射光譜，該轉換磷光體係藉由經典合成製得且藉由與氮化鍶一起後煅燒來最佳化。在此合成中，銪化合物係在第一合成步驟中添加，且製得具有組成Sr_1.92Eu_0.08Si₅N_7.66O_0.5之磷光體。由2指示之曲線顯示根據實例2製得之具有組成Sr_1.945Eu_0.055Si₅N_7.66O_0.5之轉換磷光體之發射光譜。曲線1中之磷光體在627nm處具有發射最大值且CIE色彩值為x=0.638；y=0.360。曲線2中根據本發明製得之磷光體在628nm處具有發射最大值且CIE色彩值為x=0.641；y=0.357。

量測發射之一般程序

藉由以下一般方法來量測粉末發射光譜：利用氙燈作為激發光源在Edinburgh Instruments FL 920螢光分光計之積分球中在450nm波長下輻照深度為5mm且表面已使用玻璃板變平滑之磷光體粉末床，且在465nm至800nm之範圍內以1nm步長量測所發射螢光輻射之強度。

比較實例1：Sr _1.86 Eu _0.14 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出4.531g(15.5mmol)氮化鍶、0.58g(3.5mmol)氮化銪、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得磷光體與2g(6.87mmol)氮化鍶在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.638；y=0.360；發射最大值：627nm

實例1：Sr ₂ Si ₅ N _7.66 O _0.5 (步驟1)及Sr _1.9 Eu _0.1 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出4.848g(16.66mmol)氮化鍶、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與1.6g(5.5mmol)氮化鍶及0.4g(2.41mmol)氮化銪在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.641；y=0.357；發射最大值：628nm

比較實例2：Sr ₂ Si ₅ N _7.66 O _0.5 (步驟1)及Sr _1.92 Eu _0.08 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出4.677g(15.998mmol)氮化鍶、0.351g(1mmol)氧化銪(Eu₂O₃)、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與2g(6.87mmol)氮化鍶在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.627；y=0.371；發射最大值：618nm

實例2：Sr ₂ Si ₅ N _7.66 O _0.5 (步驟1)及Sr _1.945 Eu _0.055 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出4.848g(16.66mmol)氮化鍶、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與1.5g(5.15mmol)氮化鍶及0.25g(0.71mmol)氧化銪(Eu₂O₃)在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.622；y=0.376； 發射最大值：616nm

實例3：Ba ₂ Si ₅ N ₈ (步驟1)及Ba _1.91 Eu _0.09 Si ₅ N ₈ 之製造

在手套箱中一起稱量出7.33g(16.66mmol)氮化鍶及5.844g(41.66mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與1.6g(3.67mmol)氮化鋇及0.4g(2.41mmol)氮化銪在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.569；y=0.429；發射最大值：593nm

實例4：BaSrSi ₅ N _7.66 O _0.5 (步驟1)及Ba _0.95 Sr _0.95 Eu _0.1 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出2.424g(8.33mmol)氮化鍶、3.66g(8.33mmol)氮化鋇、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與0.8g(2.75mmol)氮化鍶、0.8g(1.82mmol)氮化鋇及0.4g(2.41mmol)氮化銪在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽 吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.613；y=0.384；發射最大值：613nm

實例5：Sr _1.6 Ca _0.4 Si ₅ N _7.66 O _0.5 (步驟1)及Sr _1.7 Ca _0.24 Eu _0.06 Si ₅ N _7.66 O _0.5 之製造

在手套箱中一起稱量出4.02g(13.833mmol)氮化鍶、0.49g(3.33mmol)氮化鈣、0.376g(6.25mmol)二氧化矽及5.665g(39.575mmol)氮化矽，並在手動研缽中進行混合直至形成均勻混合物為止。

將混合物轉移至氮化硼舟皿中。將舟皿在氮之反向流中置於烘箱中托盤上之中心。在1600℃及(50l/min N₂+20l/min H₂)下煅燒試樣，其中持續時間為8h。

將所得白色粉末與1.6g(5.5mmol)氮化鍶及0.25g(0.71mmol)氧化銪(Eu₂O₃)在手套箱中混合，並再引入氮化硼坩堝中，且再如上所述但在1550℃之溫度下煅燒。

將所得磷光體在200ml 1莫耳氫氯酸中攪拌1小時，隨後利用抽吸濾出，用去離子水洗滌直至中性為止，並使用丙酮乾燥。

磷光體之色彩值：x=0.626；y=0.371；發射最大值：620nm

實例6：結果

圖3中之左手側光譜顯示在比較實例2中製得之磷光體之發射光譜。圖3中之右手側光譜顯示根據本發明根據實例2製得之磷光體之發射。在根據本發明製得之磷光體之情形下，僅採用0.25g氧化銪，與此相比根據比較實例2之合成中使用0.351g氧化銪。此相當於少使用約30%之銪化合物材料。然而，圖1中之發射光譜展現實際上相同之強度。在將根據比較實例1及實例1製得之磷光體相比較時發現相同特性。

實例7：使用根據本發明一般程序製得之磷光體產生pc-LED

將1g一種所述紅色磷光體與9g具有組成Lu_2.976Ce_0.024Al₅O₁₂之綠色磷光體一起稱量出，並在低速混合器(speed mixer)中混合均勻。隨後，將光學透明聚矽氧添加至混合物中，並混合各組份，從而使得磷光體濃度為11wt%。將以此方式獲得之聚矽氧/磷光體混合物借助自動分配器施加至藍色半導體LED之晶片，並提供熱量以固化。用於LED表徵之藍色半導體LED具有442nm之發射波長且係在350mA之電流強度下操作。LED之光度表徵係使用Instrument Systems CAS 140分光計及ISP 250積分球來實施。LED係經由在相同CIE x及y色彩點下測定亮度(以流明表示)來表徵。

Claims (18)

1. 一種製造銪摻雜化合物之方法，其包含以下步驟：(a)製造包含相應未摻雜化合物與銪來源之混合物；及(b)煅燒該所得混合物。
2. 如請求項1之方法，其中步驟(a)中所採用之該化合物係鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物，且其中反應產物係銪摻雜鹼土金屬矽氮化物或銪摻雜鹼土金屬矽氧氮化物。
3. 如請求項1或2之方法，其中步驟(a)中所採用之該鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物係通式(I)或(II)之化合物：EA_dE_eN_fO_x 式(I)其中以下適用於所用符號及下標：EA係至少一種鹼土金屬，具體而言選自由Ca、Sr及Ba組成之群；E係至少一種來自第四主族之元素，具體而言係Si；1.00d2.20，較佳地1.8d2.10；4.0e6.00，較佳地4.5e5.5；5.00f8.70；0x3.00；其中以下關係進一步適用於該等下標：2d+4e=3f+2x；Ba_1-a-bSr_aCa_bSi₇N₁₀ 式(II)其中該等所用下標具有以下含義：0a1；0b1；a+b1。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中步驟(a)中所採用之該鹼土金屬矽氮化物或矽氧氮化物係通式(Ia)或(Ib)之化合物：Ba_2-a-b+1.5zSr_aCa_bSi₅N_8-2/3x+zO_x 式(Ia)其中該等所使用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8；0x1，較佳地0x0.6；0z1.0，較佳地z=0；且a+b2+1.5z；Ba_{2-a-b-0.5x+1.5z}Sr_aCa_bSi₅N_8-x+zO_x 式(Ib)其中該等所用下標具有以下含義：0a2；0b2，較佳地0b0.8；0x1，較佳地0x0.6；0z1.0，較佳地z=0。
5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中步驟(a)中之該混合物中另外使用式M₃N₂之鹼土金屬氮化物，其中M代表Ca、Sr或Ba。
6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該所用銪來源係氧化銪及/或氮化銪，具體而言係Eu₂O₃。
7. 如請求項5或6之方法，其中採用Eu₂O₃對該鹼土金屬氮化物之1：12至1：1.2之莫耳比率或EuN對該鹼土金屬氮化物之1：6至1：0.6之莫耳比率。
8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中步驟(a)中該混合物中該未摻雜化合物與該銪來源或該銪來源與該鹼土金屬氮化物之該混合物間之比率係介於50：1與1：1之間，較佳地介於20：1與2：1之間，在每一情形下皆係基於重量。
9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中煅燒之步驟(b)係在1200℃至1900℃、較佳地1400℃至1700℃之範圍內之溫度下實施。
10. 如請求項1至9中任一項之方法，其中步驟(b)中之該煅燒係在非氧化氣氛中實施。
11. 如請求項1至10中任一項之方法，其中步驟(b)之後係塗覆該等化合物之另一方法步驟。
12. 一種化合物，其可藉由如請求項1至11中任一項之方法獲得。
13. 一種鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物，其中銪在磷光體粒子外部區域中之濃度高於在內部區域中之濃度。
14. 如請求項13之鹼土金屬矽氮化物或鹼土金屬矽氧氮化物，其具有式(I*)、(Ia*)、(Ib*)或(II*)中之一者：EA_dE_eN_fO_x：Eu 式(I*) Ba_2-a-b+1.5zSr_aCa_bSi₅N_8-2/3x+zO_x：Eu 式(Ia*) Ba_{2-a-b-0.5x+1.5z}Sr_aCa_bSi₅N_8-x+zO_x：Eu 式(Ib*) Ba_1-a-bSr_aCa_bSi₇N₁₀：Eu 式(II*)其中所用符號及下標具有如請求項3或4中所給出之含義，且該銪代替一或多個該等鹼土金屬。
15. 一種如請求項12至14中任一項之化合物之用途，其係作為磷光體、具體而言作為轉換磷光體。
16. 一種發射轉換材料，其包含如請求項12至14中任一項之化合物。
17. 一種光源，其包含一次光源及至少一種如請求項12至14中任一項之化合物或至少一種如請求項16之發射轉換材料，其中該光源較佳地係pc-LED。
18. 一種成型體、具體而言陶瓷，其包含至少一種如請求項12至14中任一項之化合物或至少一種如請求項16之發射轉換材料。